La rugosità nel disegno tecnico: come si legge e come si scrive
Di Fabrizio, progettista meccanico dal 1986
Il simbolo a radice, Ra e Rz, i valori che si usano davvero e il modo giusto per non riempire la tavola di simboli.
In breve
La rugosità è l'insieme delle piccolissime irregolarità che la lavorazione lascia su una superficie. Sul disegno si indica con il simbolo a radice: il simbolo base vuol dire qualsiasi processo, con la barra che chiude il triangolo vuol dire asportazione di materiale, con il cerchio vuol dire senza asportazione. Il valore più usato è Ra, in micrometri: Ra 6,3 è una lavorazione normale, Ra 1,6 una finitura buona, Ra 0,8 e meno una superficie fine. La rugosità di quasi tutto il pezzo si scrive una volta sola, vicino al cartiglio.
In questo articolo
- Cos'è la rugosità
- Ra e Rz: cosa vogliono dire
- I simboli sul disegno
- I valori più usati, e cosa vogliono dire in officina
- La rugosità generale: un simbolo, non cento
- Rugosità e tolleranze vanno scelte insieme
- Gli errori più comuni
- E in Inventor?
- Le norme di riferimento
- Domande frequenti
Cos'è la rugosità
Passa il dito su un pezzo appena uscito dalla fresa: senti i segni dell'utensile. Guardali con una lente e vedi creste e solchi. Anche una superficie che sembra liscia, a ingrandirla abbastanza, è fatta di picchi e valli. Quella è la rugosità.
Conta perché decide come lavora una superficie: come scorre, come tiene una guarnizione, come regge un accoppiamento preciso, come resiste nel tempo. E conta perché costa: più la vuoi fine, più la lavorazione è lunga. La rugosità si misura con il rugosimetro, uno strumento che passa una punta sulla superficie e ne legge il profilo. L'unità è il micrometro: 1 µm è un millesimo di millimetro.
Ra e Rz: cosa vogliono dire
Il profilo di una superficie, ingrandito moltissimo in altezza. Ra è una media, Rz guarda gli estremi.
- Ra è lo scostamento medio aritmetico del profilo: di quanto, in media, la superficie si allontana dalla sua linea media. È il parametro più usato nei disegni meccanici in Europa, e quello che trovi quasi sempre.
- Rz è l'altezza massima del profilo: la distanza tra il picco più alto e la valle più profonda, dentro un tratto di misura. Serve quando contano gli estremi, per esempio dove un solco potrebbe far passare l'olio sotto una guarnizione.
Ra e Rz non si convertono uno nell'altro con una formula esatta: dipende da com'è fatta la superficie. Sul disegno si scrive quello che serve, con il suo nome davanti al numero.
I simboli sul disegno
I tre simboli grafici della rugosità e, sotto, l'indicazione generale: il valore che vale per quasi tutto il pezzo, con il simbolo base tra parentesi.
Il simbolo della rugosità è fatto come una radice quadrata, con un tratto corto e uno lungo, appoggiato sulla superficie o su una sua linea di riferimento. Ci sono tre versioni:
- Il simbolo base: qualsiasi processo va bene, basta che la superficie abbia la rugosità indicata.
- Con la barra che chiude il triangolo: la superficie va lavorata, con asportazione di materiale. È il simbolo più usato nelle tavole di officina.
- Con il cerchio: la superficie va lasciata senza asportazione di materiale, com'è uscita dal processo precedente, per esempio laminata o fusa.
Quando servono indicazioni, dal tratto lungo parte una linea orizzontale. Sotto la linea si scrivono il parametro e il valore, per esempio Ra 1,6; sopra la linea, se serve, la lavorazione richiesta, per esempio rettificato. Un valore solo vuol dire un limite superiore: la superficie non deve essere più ruvida di così. Il simbolo si legge dal basso o da destra, come le quote.
I valori più usati, e cosa vogliono dire in officina
I valori di Ra si scelgono da una serie: 0,1 · 0,2 · 0,4 · 0,8 · 1,6 · 3,2 · 6,3 · 12,5 · 25. Ogni valore è circa il doppio del precedente. Questa tabella è indicativa: quello che si ottiene davvero dipende dalla macchina, dall'utensile, dal materiale e da chi lavora.
| Ra (µm) | Che superficie è | Dove si usa, in genere |
|---|---|---|
| 25 · 12,5 | Sgrossatura, superficie con i segni ben visibili | Superfici che non toccano niente |
| 6,3 | Lavorazione normale al tornio o alla fresa | La rugosità generale di tanti pezzi meccanici |
| 3,2 | Lavorazione curata | Superfici di appoggio, facce di contatto |
| 1,6 | Finitura | Accoppiamenti con tolleranza, sedi di centraggio |
| 0,8 | Finitura fine, spesso con la rettifica | Superfici di scorrimento, sedi precise |
| 0,4 e meno | Superficie molto fine: rettifica fine, lappatura | Casi particolari, da decidere con chi lavora il pezzo |
Nei disegni vecchi trovi ancora le classi di rugosità con la N: N9 corrisponde a Ra 6,3, N8 a Ra 3,2, N7 a Ra 1,6, N6 a Ra 0,8. E in alcuni disegni molto vecchi i triangolini sopra le superfici. Se ti capita di rifare uno di quei disegni, traduci tutto in Ra.
La rugosità generale: un simbolo, non cento
Un pezzo ha decine di superfici, e non ha senso mettere un simbolo su ognuna. Si fa così:
- scegli la rugosità che vale per la maggior parte delle superfici, per esempio Ra 6,3;
- la scrivi una volta, vicino al cartiglio o dentro, seguita dal simbolo base tra parentesi: vuol dire "tutte le altre superfici, tranne quelle indicate";
- sul disegno metti il simbolo solo sulle superfici che devono essere diverse, quasi sempre più fini: gli accoppiamenti, le sedi, le superfici che scorrono.
La tavola resta pulita, e chi la legge vede subito quali sono le superfici importanti. Dove si scrive nel cartiglio lo spiego nell'articolo sul cartiglio.
Dalla pratica
Ogni volta che scrivi una rugosità più fine, chiediti come la fa l'officina e come la controlla. Una superficie che lavora va curata; una che non tocca niente può restare come esce dalla lavorazione. Il valore giusto è il più alto che fa ancora funzionare il pezzo.
Rugosità e tolleranze vanno scelte insieme
Una tolleranza stretta su una superficie ruvida non sta in piedi: se la fascia di tolleranza è di pochi centesimi, i picchi della rugosità se ne mangiano una parte, e il pezzo misura una cosa oggi e un'altra dopo il rodaggio. Quindi dove c'è un accoppiamento preciso, come un H7, c'è anche una rugosità più fine. Come si leggono le tolleranze lo spiego nell'articolo sulle tolleranze H7/h6.
Vale anche il contrario: una superficie molto fine senza una tolleranza stretta, di solito, è soldi spesi senza motivo.
Gli errori più comuni
- Un simbolo su ogni superficie, invece della rugosità generale più le eccezioni.
- Valori troppo fini "per sicurezza": costano e non servono.
- Il simbolo sbagliato: il cerchio dove la superficie va lavorata, o il simbolo base dove serve la lavorazione.
- Il parametro mancante: un numero da solo, senza Ra o Rz davanti.
- La rugosità generale dimenticata: tutte le superfici senza simbolo restano senza indicazione.
E in Inventor?
Sulla tavola, tra i simboli di annotazione, c'è quello della finitura superficiale (Surface Texture): lo agganci alla superficie o a una sua linea di riferimento, scegli il tipo di simbolo e scrivi il parametro e il valore. L'aspetto del simbolo dipende dallo standard del disegno, per questo conviene un template impostato sulla norma ISO. Il resto della tavola, viste e quote, è nella guida alla messa in tavola.
Le norme di riferimento
ISO 21920-1:2021, indicazione della struttura superficiale sui disegni (ha sostituito la ISO 1302:2002, che trovi ancora citata in tanti disegni e manuali: i simboli di base sono gli stessi). ISO 21920-2, termini, definizioni e parametri del profilo (ex ISO 4287). ISO 21920-3, operatori di specifica (ex ISO 4288).
Domande frequenti
Cosa vuol dire Ra 1,6?
Che lo scostamento medio aritmetico del profilo della superficie non deve superare 1,6 micrometri, cioè 1,6 millesimi di millimetro. È una finitura buona, che di solito si ottiene con una passata di finitura al tornio o alla fresa.
Che differenza c'è tra Ra e Rz?
Ra è una media: dice quanto, in media, il profilo si allontana dalla sua linea media. Rz guarda gli estremi: è l'altezza massima del profilo, dal picco più alto alla valle più profonda. Una superficie con un graffio profondo può avere un Ra basso e un Rz alto. Tra i due non c'è una conversione esatta.
Cosa vuol dire il simbolo con il cerchio?
Che la superficie va lasciata senza asportazione di materiale: com'è uscita da un processo precedente, per esempio la laminazione, la fusione o lo stampaggio. Il simbolo con la barra che chiude il triangolo, invece, chiede l'asportazione di materiale, cioè una lavorazione.
Dove si scrive la rugosità generale?
Vicino al cartiglio o dentro il cartiglio: si scrive una volta il valore che vale per la maggior parte delle superfici, seguito dal simbolo base tra parentesi, che vuol dire tutte le altre superfici tranne quelle indicate. Sul disegno restano solo i simboli delle superfici diverse.
Vuoi arrivare al tuo primo disegno tecnico completo?
Nel video gratuito ti spiego com'è fatto il mio percorso di affiancamento 1 a 1 con Inventor, tappa per tappa, e per chi è. Lasci nome ed email e lo guardi subito.
