PL
202626.10

Chropowatość JIS: Ra, Rz i znaki ▽ na japońskich rysunkach

Rysunki i specyfikacjeAktualizacja: 26.10.202625 min czytania

Od japońskiego klienta lub dostawcy przychodzi rysunek. Jedna powierzchnia ma oznaczenie Ra 1,6, powierzchnia uszczelniająca Rz 6,3, a na starszym arkuszu z tej samej paczki przy otworze stoi ▽▽▽, a na kołnierzu „6,3S”. Wszystkie cztery to oznaczenia chropowatości powierzchni (hyōmen arasa), ale pochodzą z różnych wydań JIS (Japanese Industrial Standards), a część z nich to starsze zapisy, których obecna norma już nie używa.

Poprawne odczytanie ma znaczenie, bo ten sam symbol może znaczyć co innego. Ra i Rz opisują różne cechy powierzchni, więc na tej samej powierzchni wartość Rz jest kilkukrotnie większa od Ra. Co więcej, sam symbol „Rz” zmienił znaczenie w wydaniu JIS B 0601 z 2001 roku. Jeśli wytwórca i kontroler czytają stary rysunek inaczej, część zrobi się na jedną liczbę, a odrzuci według drugiej.

Poradnik wyjaśnia, co mierzą Ra i Rz, jak czytać stary Rz, Rmax i znaki trójkątów (▽), jak JIS ma się do ISO 4287, ISO 21920 i polskich norm PN-EN ISO oraz jaką chropowatość daje typowa obróbka. Na końcu są szybka ściąga, lista pytań do strony japońskiej i FAQ. Status norm JIS sprawdzono na dzień 1 października 2026 r.

Uwaga o zapisie: wartości podajemy po polsku z przecinkiem dziesiętnym (Ra 1,6). Na japońskich rysunkach zwykle zobaczysz kropkę (Ra 1.6) – to ta sama wartość.

Spis treści
  1. Szybka ściąga: oznaczenia chropowatości na japońskich rysunkach
  2. Ra a Rz: co mierzy każda z wartości
  3. JIS B 0601, Ra i Rz: stary Rz a nowy Rz
  4. Jakie normy obowiązują dziś: JIS, ISO 4287 i ISO 21920 (PN-EN ISO)
  5. Jak czytać japońskie znaki struktury geometrycznej powierzchni
  6. Znaki trójkątów (▽▽▽) na japońskich rysunkach
  7. Typowe Ra dla różnych obróbek
  8. Jak mierzy się chropowatość
  9. Czy drobniejsza chropowatość zawsze jest lepsza?
  10. Lista kontrolna: o co zapytać stronę japońską
  11. Ograniczenia tego poradnika
  12. Podsumowanie
  13. FAQ
  14. Źródła

Szybka ściąga: oznaczenia chropowatości na japońskich rysunkach

Użyj tabeli, żeby rozpoznać, co widzisz na rysunku, a potem przejdź do odpowiedniej części poradnika.

Co widaćCo to zwykle oznaczaSkąd pochodziCo zrobić
Ra 1,6Średnie arytmetyczne odchylenie profilu, wartość graniczna górna 1,6 µmObecne JIS B 0031 / B 0601 (Ra zdefiniowane jak w ISO 4287)Mierz Ra zgodnie z rysunkiem
Rz 6,3 na rysunku powołującym JIS B 0601:2001 lub nowszyNajwiększa wysokość profilu, wartość graniczna górna 6,3 µmJIS B 0601:2001 i nowsze (odpowiada Rz z ISO 4287)Mierz Rz (największa wysokość profilu)
Rz na rysunku powołującym JIS B 0601:1994 lub starszyMożliwe, że wysokość chropowatości według dziesięciu punktów (dziś RzJIS)JIS B 0601:1994 i starszeSprawdź datę rysunku i normę; potwierdź na piśmie
Ry, Rmax lub wartość z literą „S” (np. 6,3S)Największa wysokość profilu (dzisiejsze Rz)JIS B 0601:1994 (Ry), 1982 (Rmax)Traktuj jako największą wysokość; potwierdź wydanie
Wartość z literą „a” (np. 1,6a)Średnie arytmetyczne odchylenie profilu (Ra)Starszy zapis JISCzytaj jako Ra
Wartość z literą „Z” (np. 6,3Z)Wysokość według dziesięciu punktów (dawne Rz, dziś RzJIS)Starszy zapis JISUzgodnij RzJIS albo wartość zastępczą
▽▽▽▽ / ▽▽▽ / ▽▽ / ▽Dawne znaki wykończenia; im więcej trójkątów, tym gładsza powierzchniaStarszy zapis JIS; zakresy z tabel informacyjnych wydań z 1994 r.Zakresy Ra z rys. 6 traktuj tylko orientacyjnie; uzgodnij konkretną wartość Ra
~ (linia falista)Powierzchnia bez obróbki (surowy odlew, odkuwka)Dawne znaki wykończeniaPotwierdź, czy obowiązuje jakikolwiek limit
Zestawienie na podstawie JIS B 0601:2013, JIS B 0031:2003 oraz tabel informacyjnych japońskich producentów narzędzi i elementów, wymienionych w źródłach.

Ra a Rz: co mierzy każda z wartości

W skrócie: Ra to średnia z wzniesień i zagłębień na całym profilu, a Rz to odległość od najwyższego wierzchołka do najgłębszej doliny. W JIS Ra nazywa się średnim arytmetycznym odchyleniem profilu, a Rz – największą wysokością profilu. Obie wartości podaje się w mikrometrach (µm).

Po powiększeniu obrobionej powierzchni widać ciąg drobnych wierzchołków i dolin. Przekrój takiej powierzchni, z usuniętą falistością o większej długości fali, daje profil chropowatości. Zarówno Ra, jak i Rz liczy się z ustalonego fragmentu tego profilu, zwanego odcinkiem elementarnym.

Rysunek 1: Ra i Rz na tym samym profilu chropowatości (schemat)

Ra uśrednia odchylenie od linii średniej. Rz to odstęp między najwyższym wierzchołkiem a najgłębszą doliną.

RzNajwyższy wierzchołekNajgłębsza dolinaRa (połowa szerokości jasnego pasma)Linia średnia← Odcinek elementarny (z niego liczy się wartość) →

Schemat ilustruje ideę i nie jest zmierzonym profilem. Definicje według JIS B 0601:2013.

Ra to średnia z bezwzględnych odległości profilu od linii średniej. Ponieważ uśrednia cały profil, pojedyncza rysa prawie nie zmienia wyniku. Dlatego Ra jest szeroko stosowane do określania chropowatości całej części.

Rz to suma wysokości najwyższego wierzchołka i głębokości najgłębszej doliny na odcinku elementarnym. Jeden wystający wierzchołek lub głęboka rysa wyraźnie podnosi wynik. Konstruktorzy często podają Rz na powierzchniach uszczelniających i ślizgowych (trących o element współpracujący), gdzie nawet drobna lokalna wada może spowodować przeciek lub zużycie.

Rysunek 2: Ra a Rz

Opisują różne cechy, więc ich wartości nie są równe nawet na tej samej powierzchni.

Ra (średnie arytmetyczne odchylenie profilu)
Rz (największa wysokość profilu)
Co mierzy
Średnia z bezwzględnych odchyleń od linii średniej
Wysokość najwyższego wierzchołka plus głębokość najgłębszej doliny
Wpływ jednej rysy
Mały; prawie nie widać go w wartości
Duży; rysa może zadecydować o wartości
Stabilność
Dość stabilne przy zmianie miejsca pomiaru
Bardziej zależy od miejsca pomiaru
Typowe zastosowanie
Ogólne powierzchnie obrobione, pasowania, większość cech części
Powierzchnie uszczelniające, ślizgowe i inne, gdzie liczą się lokalne wady
Wielkość na tej samej powierzchni
Mniejsza liczba
Kilkukrotnie większa niż Ra (stosunek zależy od powierzchni)

Definicje według JIS B 0601:2013. Typowe zastosowania zestawiono na podstawie materiałów technicznych dostawców usług obróbki.

JIS B 0601, Ra i Rz: stary Rz a nowy Rz

Rz na starszym japońskim rysunku może nie oznaczać tego, co Rz dziś. Do wydania JIS B 0601 z 1994 r. włącznie Rz oznaczało wysokość chropowatości według dziesięciu punktów (jūten heikin arasa). Od wydania z 2001 r. Rz oznacza największą wysokość profilu. Symbol jest ten sam, ale sposób obliczania inny.

Wysokość według dziesięciu punktów to średnia wysokość pięciu najwyższych wierzchołków plus średnia głębokość pięciu najgłębszych dolin. Skoro po każdej stronie uśrednia się pięć punktów, wynik jest zwykle mniejszy niż dzisiejsze Rz, zależne tylko od jednego najwyższego wierzchołka i jednej najgłębszej doliny.

Zmieniał się też symbol największej wysokości: Rmax w wydaniu z 1982 r., Ry w wydaniu z 1994 r. i Rz od 2001 r. Wysokość według dziesięciu punktów usunięto z normy międzynarodowej ISO 4287:1997. Ponieważ w Japonii była bardzo rozpowszechniona, JIS zachował ją informacyjnie w załączniku pod symbolem RzJIS.

Rysunek 3: Zmiany symboli w kolejnych wydaniach JIS B 0601

Rz zmieniło znaczenie w wydaniu z 2001 r.

WYDANIE 1982Rmax i RzNajwiększa wysokość = Rmax. Wysokość według dziesięciu punktów = Rz
WYDANIE 1994Ry i RzNajwiększa wysokość staje się Ry. Wysokość według dziesięciu punktów pozostaje Rz
WYDANIE 2001Rz i RzJISNajwiększa wysokość staje się Rz. Wysokość według dziesięciu punktów trafia do załącznika jako RzJIS
WYDANIE 2013 (OBECNE)Rz i RzJISZachowuje symbole z 2001 r. Dawne definicje można oznaczać RzJIS94 i RzJIS82
Symbol Ra się nie zmienił. Jednak średnia z odchyleń od linii środkowej ze starszych norm przetrwała w załączniku obecnej normy jako Ra75.

Na podstawie treści głównej i załączników JA i JB normy JIS B 0601:2013 oraz materiałów technicznych firm Mitutoyo i Keyence.

Norma JIS B 0031:2003, dotycząca oznaczania struktury powierzchni na rysunkach, stanowi w istocie, że oznaczenie wykonane według starszej normy interpretuje się według przepisów obowiązujących w chwili jego wykonania. Innymi słowy, to, czy Rz na rysunku oznacza największą wysokość, czy wysokość według dziesięciu punktów, zależy od daty wykonania rysunku i powołanej normy.

Na starszych rysunkach za liczbą bywa też litera: „1,6a”, „6,3S” lub „6,3Z”. W tabelach producentów wyciągniętych ze starej normy „a” oznacza średnie arytmetyczne odchylenie profilu, „S” (lub „s”) – największą wysokość, a „Z” (lub „z”) – wysokość według dziesięciu punktów.

Gdy wykorzystujesz stary rysunek albo dostajesz rysunek ze starym zapisem, sprawdź w tabliczce rysunkowej (hyōdairan) i w uwagach, jaka norma obowiązuje. Jeśli to nadal niejasne, uzgodnij ze stroną japońską sposób odczytu przed rozpoczęciem pracy. Na przykład wymaganie według dziesięciu punktów zapisz jako RzJIS, aby zamawiający i wytwórca czytali tę samą wartość.

Jakie normy obowiązują dziś: JIS, ISO 4287 i ISO 21920 (PN-EN ISO)

Według katalogu Japanese Standards Association (JSA), na dzień 1 października 2026 r. parametry definiuje JIS B 0601:2013, a oznaczanie na rysunkach JIS B 0031:2003. Żadna z tych norm nie została wycofana ani zastąpiona.

JIS B 0031 otrzymała zmianę 1 w marcu 2022 r. Wynikała ona z zastąpienia normy dotyczącej filtrów, na którą powołuje się JIS B 0031. Nie zmieniła symboli rysunkowych.

Rysunek 4: Najważniejsze normy dotyczące chropowatości

Definicje, oznaczanie na rysunkach i pomiar opisują osobne normy.

JIS B 0601:2013
ProfilTerminy, definicje i parametry, w tym Ra i Rz. Odpowiada ISO 4287:1997
JIS B 0031:2003
ProfilOznaczanie struktury powierzchni na rysunkach. Zmiana 1 w 2022 r. Odpowiada ISO 1302:2002
JIS B 0633:2001
ProfilZasady i procedury oceny, w tym dobór odcinka elementarnego i reguła 16%. Odpowiada ISO 4288:1996
JIS B 0651:2001
ProfilCharakterystyki profilometrów stykowych, np. kształt igły i nacisk pomiarowy. Zmiana 1 w 2022 r.
Seria JIS B 0681
PowierzchniowaTrójwymiarowa struktura powierzchni. Część 2 (2018) definiuje Sa, Sz i inne parametry. Odpowiada ISO 25178
Seria ISO 21920
MiędzynarodowaNowa norma międzynarodowa dla chropowatości profilowej, wydana w 2021 r. Zastąpiła m.in. ISO 4287, 4288 i 1302

Status norm JIS na podstawie katalogu JSA Webdesk z 1 października 2026 r.

Po stronie międzynarodowej ISO opublikowało w grudniu 2021 r. serię ISO 21920, która zastąpiła ISO 4287, ISO 4288, ISO 1302 i inne normy. Wydania ISO, którym odpowiadają obecne normy JIS, są więc już zastąpione.

W trakcie sprawdzania w katalogu JSA nie znaleźliśmy normy JIS odpowiadającej ISO 21920, choć JSA sprzedaje jej japońskie tłumaczenie.

Rysunki japońskie czytaj według JIS B 0601:2013 i JIS B 0031:2003, a rysunek powołujący ISO 21920 traktuj jako inną normę. ISO 21920 zmienia sposób obliczania niektórych parametrów, a opracowania techniczne zaznaczają, że ta sama powierzchnia może dać inne wartości.

Jak to wygląda w Polsce: PN-EN ISO

Dla polskiego zakładu istotne jest to, że ISO 21920 funkcjonuje także jako norma europejska. W sklepie PKN dostępna jest norma PN-EN ISO 21920-2:2022-06 (wersja angielska) o terminach, definicjach i parametrach struktury geometrycznej powierzchni metodą profilową, a jej zakres odsyła do załącznika opisującego główne zmiany względem wcześniejszych norm profilowych ISO.

W praktyce rysunek od klienta europejskiego może więc powoływać PN-EN ISO 21920, a rysunek od klienta japońskiego – JIS B 0601:2013, czyli dwa różne zestawy zasad. Status polskich wydań dotychczasowych norm (PN-EN ISO 4287, 4288, 1302) sprawdź w PKN, zanim powołasz je w dokumentacji, bo tego nie potwierdziliśmy.

Jeśli dokument od klienta spoza Europy podaje Ra w mikrocalach (µin), przeliczenie jednostek jest ścisłe: 1 µin = 0,0254 µm, czyli 1 µm ≈ 39,37 µin. W praktyce spotyka się zaokrąglone pary, np. 0,8 µm = 32 µin i 1,6 µm = 63 µin. Poradnik porównuje tylko jednostki, a nie definicje parametrów w normach amerykańskich.

Co dalej z JIS

JIS też zaczyna nadrabiać dystans. Lista planowanych zmian JIS opublikowana przez JSA (stan na 11 września 2026 r.) obejmuje dostosowanie JIS B 0031 do ISO 21920-1 oraz JIS B 0633 do ISO 21920-3, a prace redakcyjne mają się zacząć w lipcu 2026 r.

Terminu zmian nie podano, więc w rysunkach i wewnętrznych specyfikacjach powołuj normy z rokiem wydania. Pamiętaj też, że seria JIS B 0681 dotyczy chropowatości powierzchniowej (3D). Działa równolegle z parametrami profilowymi, takimi jak Ra i Rz, a nie zamiast nich.

Jak czytać japońskie znaki struktury geometrycznej powierzchni

Z kształtu znaku podobnego do „ptaszka” odczytasz, czy wolno usuwać materiał, a z parametru i wartości obok – jakie jest wymaganie. JIS łączy chropowatość, falistość, wady i podobne cechy w pojęciu struktury geometrycznej powierzchni (hyōmen seijō) i definiuje trzy symbole podstawowe.

Rysunek 5: Symbole struktury powierzchni i miejsca zapisu wymagań

Kształt symbolu pokazuje, czy wymagane jest usunięcie materiału. Pozycje a–e zawierają wymagania.

cabdeSymbol podstawowyUsunięcie materiałuBez usuwania materiałuPozycje wymagań
a, bParametr i wartośćPozycja a: pasmo przenoszenia lub odcinek elementarny oraz symbol parametru i wartość. Kolejne parametry w pozycji b
cSposób obróbkiProces lub obróbka powierzchniowa, którą uzyskuje się powierzchnię, np. toczenie, szlifowanie, powlekanie
d, eKierunkowość i naddatekPozycja d: kierunkowość struktury i jej kierunek. Pozycja e: naddatek na obróbkę

Schemat na podstawie JIS B 0031:2003. Proporcje nie odpowiadają rysunkom w normie.

Symbol podstawowy stosuje się, gdy nie ma znaczenia, czy materiał jest usuwany (skrawaniem, szlifowaniem itp.). Dodanie kreski zamykającej symbol w trójkąt oznacza „usunięcie materiału wymagane”. Dodanie kółka oznacza „usuwanie materiału niedozwolone”, czyli powierzchnia zostaje w stanie po odlewaniu lub w stanie dostawy.

Aby zapisać wymaganie, rysunek przedłuża dłuższe ramię symbolu poziomą linią i pod nią wpisuje parametr i wartość, np. „Ra 1,6”. Wartość jest wartością graniczną górną, a jednostki (µm) się nie podaje. Sposób obróbki lub kierunkowość struktury dopisuje się w pozycjach c i d z rysunku 5.

Kierunkowość struktury (suji-me) to kierunek śladów narzędzia lub ściernicy. JIS przewiduje symbole dla kierunku równoległego do rzutni, prostopadłego, krzyżowego, wielokierunkowego, kołowego, promienistego i bezkierunkowego.

Jak „max” zmienia kryterium odbioru

Bez dopisku obowiązuje reguła 16%. Część jest zgodna, jeśli nie więcej niż 16% wartości zmierzonych na wszystkich odcinkach elementarnych w jednym odcinku pomiarowym przekracza wartość podaną.

Po dodaniu „max”, np. „Rzmax 6,3”, obowiązuje reguła wartości maksymalnej: żadna zmierzona wartość na powierzchni nie może przekroczyć granicy. To znacznie surowsze wymaganie. Gdy podaje się jednocześnie granicę górną i dolną, oznacza się je literami U i L.

Jedną z głównych zmian w planowanej nowelizacji JIS B 0031 jest zgodność z ISO 21920-1: rezygnacja z reguły 16% i pozostawienie wyłącznie reguły wartości maksymalnej. Rysunki wykonane według obecnej JIS B 0031:2003 nadal domyślnie stosują regułę 16%.

Znaki trójkątów (▽▽▽) na japońskich rysunkach

Orientacyjnie ▽▽▽ odpowiada Ra 0,4–1,6, ▽▽ – Ra 3,2–6,3, a ▽ – Ra 12,5–25 (µm). Trójkąty to starszy zapis zwany znakami wykończenia (shiage kigō). Im więcej trójkątów, tym gładsza powierzchnia.

Rysunek 6: Dawne znaki wykończenia a Ra i Rz (wartości orientacyjne)

Wygodne zestawienie z tabel informacyjnych starszych wydań JIS.

Znak wykończenia
Ra, µm
Dawne Ry / dawne Rz, µm
Stopień wykończenia
▽▽▽▽
Ra0,012–0,2
Dawne Ry / Rz0,05–0,8
StopieńPrecyzyjne
▽▽▽
Ra0,4–1,6
Dawne Ry / Rz1,6–6,3
StopieńDokładne
▽▽
Ra3,2–6,3
Dawne Ry / Rz12,5–25
StopieńŚrednie
▽
Ra12,5–25
Dawne Ry / Rz50–100
StopieńZgrubne
~
Ra50–100
Dawne Ry / Rz200–400
StopieńBez usuwania materiału

Na podstawie fragmentów tabel informacyjnych JIS B 0601:1994 i JIS B 0031:1994 opublikowanych przez firmy MISUMI i Linex. Jednostka: µm. Dawne Ry odpowiada dzisiejszemu Rz, a dawne Rz – dzisiejszemu RzJIS. Tabela zaznacza, że zależność ma charakter pomocniczy i nie jest ścisła.

Traktuj te zakresy jako punkt wyjścia do rozmowy, a nie jako przeliczenie. Jeśli na rysunku nadal są trójkąty, poproś stronę japońską o potwierdzenie jednej wartości Ra (lub Rz) dla każdej powierzchni oraz o zmianę rysunku lub dopisanie uwagi.

Czy można przeliczyć Ra na Rz?

Nie ma ścisłego wzoru przeliczeniowego. Ra jest średnią, a Rz różnicą skrajnych wartości, więc stosunek między nimi zależy od kształtu powierzchni. Równa powierzchnia z niewieloma rysami daje mały stosunek, a powierzchnia z rozproszonymi głębokimi rysami – duży. Uwagi informacyjne do przykładów oznaczeń w JIS B 0031:2003 również stwierdzają, że Rz często przekracza trzykrotność Ra z dużym zapasem.

Popularna reguła „Rz to około 4 × Ra” wynika z układu tabeli z rysunku 6. Szereg liczb normalnych łączy Ra 1,6 z 6,3 i Ra 3,2 z 12,5, czyli w stosunku czterech do jednego. Takie zestawienie pomaga dobierać wartości na rysunku, ale nie jest wzorem do przeliczania jednej zmierzonej wartości na drugą.

Nie można więc zmierzyć Rz na powierzchni zadanej w Ra, podzielić przez cztery i uznać za zgodną. Mierz parametr, który podaje rysunek: Ra, jeśli jest Ra, i Rz, jeśli jest Rz.

Typowe Ra dla różnych obróbek

Toczony kołnierz z widocznymi śladami narzędzia obok szlifowanego bloku stalowego

Orientacyjnie toczenie i frezowanie dają około Ra 1,6, szlifowanie Ra 0,2–1,6, a docieranie lub dogładzanie Ra 0,2 i drobniej. Te liczby bardzo zależą od narzędzia, posuwu, materiału i stanu maszyny.

Dane techniczne MISUMI zawierają tabelę zakresów chropowatości dla poszczególnych obróbek. Nawet w samym toczeniu zakres sięga od Ra 0,1–0,4 przy starannie prowadzonej obróbce precyzyjnej do Ra 12,5 i więcej przy obróbce zgrubnej. Sama nazwa procesu nie określa więc chropowatości.

Rysunek 7: Zakresy Ra dla różnych obróbek (wartości orientacyjne)

Im bardziej w lewo, tym gładziej. Ciemny odcinek to zakres opisany jako „precyzyjny”, jasny – reszta zakresu.

Dogładzanie (superfinish)0,025–0,2
Docieranie0,025–0,2
Honowanie0,1–1,6
Szlifowanie0,1–12,5
Toczenie (średnica zewn.)0,1–100
Rozwiercanie0,4–6,3
Wytaczanie0,8–12,5
Frezowanie0,8–25
Drążenie elektroerozyjne (wgłębne)0,8–12,5
Odlewanie, kucie3,2–100
Ra 0,01250,1251,2512,5125

Wykres w skali logarytmicznej na podstawie tabeli „zakresy chropowatości wg metod obróbki” w danych technicznych MISUMI (Ra, µm). To nie są granice z JIS; rzeczywiste wartości zależą od narzędzia, posuwu, materiału i innych warunków. W tabeli nie ma zakresu „precyzyjnego” dla obróbki elektroerozyjnej.

Sanwa Needle Bearing, japońska firma obróbki precyzyjnej, również podaje Ra 1,6–0,8 jako typowy zakres dla toczenia. Zaznacza, że stabilne utrzymanie Ra 0,4 lub drobniej zwykle wymaga dodatkowego szlifowania. Firma publikuje też wartości orientacyjne dla obróbek precyzyjnych, które w zasadzie pokrywają się z ciemnymi odcinkami na rysunku 7.

Dawne stopnie znaków wykończenia z rysunku 6 są kolejną wskazówką co do procesu. Sado Seimitsu, producent precyzyjnych części, opisuje te stopnie jako wartości jedynie orientacyjne. Dodaje, że dzięki postępowi w obrabiarkach i narzędziach skrawających skrawaniem można dziś uzyskać Ra 1,6 i drobniej, a toczeniem około Ra 0,8.

Chropowatości nie decyduje wyłącznie ostatnia operacja. Część wymagająca twardości jest zwykle obrabiana do kształtu, hartowana i odpuszczana, a potem szlifowana, aby usunąć odkształcenia po obróbce cieplnej i uzyskać końcowe wykończenie.

Wymaganie Ra 0,4 lub drobniejsze trudno utrzymać samym skrawaniem, więc często dochodzi szlifowanie lub polerowanie. Znajomość różnic między skrawaniem, szlifowaniem i odlewaniem pomaga przewidzieć, jak oznaczenie chropowatości wpłynie na plan procesu.

Jak mierzy się chropowatość

Kontroler ustawiający część na profilometrze stykowym na granitowej płycie pomiarowej

Podstawowym przyrządem jest profilometr stykowy. Diamentowa igła o zaokrąglonym końcu przesuwa się po powierzchni, a przyrząd rejestruje jej ruchy w pionie jako profil. JIS B 0651 opisuje igłę stożkową z kulistą końcówką i podaje promienie końcówki 2 µm, 5 µm i 10 µm.

Znaczenie ma też kierunek pomiaru. Według JIS B 0633, jeśli rysunek nie podaje kierunku, mierzy się w kierunku dającym największe Ra lub Rz, czyli prostopadle do kierunkowości struktury. Pomiar wzdłuż śladów narzędzia daje wartość niższą od rzeczywistej.

Odcinek elementarny i odcinek pomiarowy

Aby oddzielić chropowatość od reszty profilu, trzeba zdecydować, które długości fal uznaje się za chropowatość. Tę granicę wyznacza długość fali odcięcia λc (lambda c), równa odcinkowi elementarnemu.

Standardowy odcinek pomiarowy to pięć odcinków elementarnych. JIS B 0633 dobiera je według poziomu chropowatości:

  • Ra powyżej 0,02 do 0,1: odcinek elementarny 0,25 mm, odcinek pomiarowy 1,25 mm
  • Ra powyżej 0,1 do 2: odcinek elementarny 0,8 mm, odcinek pomiarowy 4 mm
  • Ra powyżej 2 do 10: odcinek elementarny 2,5 mm, odcinek pomiarowy 12,5 mm
  • Rz powyżej 0,5 do 10: odcinek elementarny 0,8 mm, odcinek pomiarowy 4 mm
  • Rz powyżej 10 do 50: odcinek elementarny 2,5 mm, odcinek pomiarowy 12,5 mm

Te zakresy dotyczą profili nieokresowych, w których wierzchołki i doliny są nieregularne, jak na powierzchniach szlifowanych. Dla profili okresowych, jak na powierzchniach toczonych, odcinek elementarny dobiera się według średniej szerokości elementu profilu (RSm).

Większość wykończonych powierzchni zwykłych części maszyn mieści się w zakresie odcinka elementarnego 0,8 mm i odcinka pomiarowego 4 mm. Zmiana długości fali odcięcia zmienia wynik na tej samej powierzchni, więc przy porównywaniu pomiarów zawsze zapisuj warunki pomiaru razem z wynikami.

Sam przyrząd musi być wiarygodny. Sprawdzaj go wzorcami chropowatości i prowadź wzorcowanie oraz spójność pomiarową tak samo jak dla przyrządów do pomiaru wymiarów.

Chropowatość profilowa a powierzchniowa

Ra i Rz to parametry profilowe, mierzone wzdłuż jednej linii. Chropowatość powierzchniowa (areal) rejestruje natomiast wysokość całego obszaru, np. mikroskopem laserowym lub interferometrem światła białego, i ocenia ją jako powierzchnię. Metody bezstykowe mają tę zaletę, że nie zostawiają śladów na części.

Parametry powierzchniowe zaczynają się od S i są zdefiniowane w JIS B 0681-2 (odpowiada ISO 25178-2). Sa to rozszerzenie Ra na powierzchnię (średnia arytmetyczna wysokość), a Sz – rozszerzenie Rz (największa wysokość). Ocena powierzchniowa jest mniej podatna na rozrzut wyników zależny od miejsca i kierunku przejazdu, który dotyczy metod profilowych.

Mimo to Sa nie musi być równe Ra, a Sz nie musi być równe Rz, bo różni się mierzony obszar i sposób filtrowania.

Jeśli rysunek podaje Ra, oceniaj je jako chropowatość profilową. Oznaczanie wymagań powierzchniowych na rysunkach opisuje osobna norma, JIS B 0681-1:2023.

Czy drobniejsza chropowatość zawsze jest lepsza?

Dłonie w rękawiczkach trzymające wał schodkowy; porównanie średnic szlifowanych i toczonych w świetle lampy

Nie. Chropowatość dobiera się, równoważąc funkcję powierzchni z kosztem wykonania. Wartość drobniejsza, niż wymaga funkcja, dodaje operacje, wydłuża czas realizacji i podnosi koszt, a może w ogóle nie poprawić wyrobu.

Rysunek 8: Cztery funkcje, w których liczy się chropowatość

Potrzebna chropowatość zależy od zadania powierzchni.

Ruch ślizgowy (powierzchnie trące)Wpływa na tarcie i zużycie. Wystające wierzchołki zdzierają element współpracujący, więc patrz nie tylko na średnią, ale i na najwyższe wierzchołki
Uszczelnienie (zapobieganie przeciekom)Głęboka rysa staje się drogą przecieku. Liczą się drobne lokalne nierówności, dlatego często podaje się Rz
Wytrzymałość zmęczeniowaWiększość pęknięć zmęczeniowych zaczyna się na powierzchni, więc zgrubne wykończenie obniża wytrzymałość zmęczeniową. Wymagaj jej tylko tam, gdzie obciążenia są zmienne
Wygląd i przyczepnośćWpływa na połysk i fakturę, wykończenie powłok galwanicznych i lakierniczych, klejenie oraz osadzenie pasowań
Powierzchnie bez roli funkcjonalnej zwykle mogą pozostać w stanie po obróbce. Drobniejsza wartość nie poprawi działania.

Wytrzymałość zmęczeniowa na podstawie materiałów technicznych Kobelco Research Institute; ruch ślizgowy i uszczelnienie na podstawie materiałów Sado Seimitsu i NOK.

Rzeczywiste kryteria konstrukcyjne pokazują, że wartości dobiera się do zastosowania. Katalog pierścieni uszczelniających O-ring firmy NOK (oparty na JIS B 2401-2:2012) podaje chropowatość powierzchni współpracujących, z którymi uszczelnia się O-ring, w zależności od zastosowania.

Dla uszczelnień statycznych bez pulsacji ciśnienia jest to Ra 1,6 / Rz 6,3, z pulsacją – Ra 0,8 / Rz 3,2, a dla uszczelnień ruchowych – Ra 0,4 / Rz 1,6. Faza montażowa ma Ra 3,2 / Rz 12,5, a ścianka boczna i dno rowka mają własne wartości dla każdego zastosowania.

Nawet wokół jednego rowka O-ringu powierzchnie ruchome mają wartości drobne, a powierzchnie, po których uszczelnienie tylko przechodzi podczas montażu, mogą być bardziej chropowate. Katalog wyjaśnia, że chropowatość rowka wpływa w zastosowaniach ruchowych na tarcie i zużycie, a w statycznych – na to, czy guma dopasuje się do powierzchni na tyle, by uszczelniać niezawodnie.

Przykład: dobór chropowatości dla poszczególnych powierzchni (fikcyjny)

To przykład fikcyjny, pokazujący tok rozumowania. Załóżmy wał schodkowy, podobny do wału wyjściowego silnika, wykonywany toczeniem. Wpisanie „Ra 0,4” na wszystkich powierzchniach oznaczałoby szlifowanie każdej średnicy, a więc więcej operacji i wyższy koszt.

Zamiast tego podziel powierzchnie według funkcji. Powierzchnia pod wargą uszczelniacza olejowego pracuje i ślizgowo, i uszczelniająco, więc wymaga drobnego wykończenia. Gniazdo łożyska wymaga stabilnego pasowania. Pozostałe średnice i czoła nie stykają się z żadnym elementem współpracującym, więc mogą zostać po toczeniu.

Na przykład Ra 0,4 na powierzchni uszczelnienia, Ra 0,8 na gnieździe łożyska i Ra 3,2–6,3 w pozostałych miejscach oznacza szlifowanie tylko dwóch powierzchni, które tego wymagają. Te liczby służą wyłącznie ilustracji. W praktyce stosuj wartości zalecane przez producentów uszczelnień i łożysk.

Zwróć też uwagę na procesy następne. Przy niektórych rodzajach powłok galwanicznych struktura podłoża przebija przez powłokę, więc ustal, czy wartość z rysunku dotyczy stanu przed obróbką powierzchniową, czy po niej. JIS B 0031 zawiera przykłady oznaczeń, które rozdzielają wymagania przed obróbką powierzchniową i po niej.

Powierzchnie o ciasnych tolerancjach wymiarowych, takie jak pasowania, wymagają też odpowiednio drobnej chropowatości. MISUMI wyjaśnia, że na chropowatej powierzchni tarcie szybko ściera wierzchołki i wymiar odchodzi od wartości projektowej. W praktyce tolerancję i chropowatość dobiera się razem, wychodząc od zadania powierzchni.

Lista kontrolna: o co zapytać stronę japońską

Zanim zaczniesz obrabiać lub kontrolować część według japońskiego rysunku, potwierdź na piśmie poniższe punkty z japońskim klientem, konstruktorem lub dostawcą.

  • Które wydanie obowiązuje? W tabliczce rysunkowej (hyōdairan) i uwagach sprawdź datę rysunku i powołaną normę, np. JIS B 0601:2013 albo JIS B 0601:1994.
  • Co oznacza każde Rz? Na rysunkach sprzed 2001 r. zapytaj, czy Rz to największa wysokość profilu (dzisiejsze Rz), czy wysokość według dziesięciu punktów (RzJIS).
  • Czym zastąpić znaki trójkątów? Dla ▽, ▽▽, ▽▽▽ lub ▽▽▽▽ poproś o jedną wartość Ra lub Rz na powierzchnię, zamiast pracować według orientacyjnych zakresów.
  • Co oznaczają litery za wartością? Potwierdź odczyt „a”, „S” i „Z” (Ra, największa wysokość, wysokość według dziesięciu punktów), jeśli występują.
  • Jaka reguła odbioru obowiązuje? Reguła 16% (bez dopisku) czy reguła wartości maksymalnej („max”)? Czy są granice górna i dolna U/L?
  • Jaka norma jest powołana: JIS, PN-EN ISO czy ISO 21920? Jeśli w rysunku lub umowie występuje inna norma niż JIS B 0601/B 0031, potwierdź, która ma pierwszeństwo.
  • Jakie warunki pomiaru obowiązują? Długość fali odcięcia (odcinek elementarny), odcinek pomiarowy, promień końcówki igły i kierunek pomiaru – zwłaszcza gdy Twoje laboratorium i laboratorium japońskie muszą się zgadzać.
  • Przed czy po obróbce powierzchniowej? Dla powierzchni powlekanych lub malowanych: do którego stanu odnosi się wartość chropowatości?
  • W jakich jednostkach i według czego rozstrzygamy? Jeśli dokumenty klienta używają µin, uzgodnij, czy wiążąca jest wartość w µm, czy zaokrąglona w µin.
  • Czy któreś wartości są drobniejsze, niż wymaga funkcja? Jeśli oznaczenie wymusza dodatkowe szlifowanie, zapytaj, czy na powierzchniach bez roli funkcjonalnej można dopuścić grubszą wartość.

Ograniczenia tego poradnika

  • Zależności między znakami trójkątów a Ra oraz między Ra i Rz pochodzą z tabel informacyjnych, które same zaznaczają, że zależność jest pomocnicza i nieścisła. To nie są kryteria odbioru.
  • Wartości w mikrocalach to przeliczenia i zaokrąglone pary. Poradnik nie porównuje definicji parametrów, filtrów ani reguł odbioru z normami amerykańskimi.
  • Status polskich wydań PN-EN ISO 4287, 4288 i 1302 oraz szczegóły wdrożenia ISO 21920 w Polsce należy potwierdzić w PKN; poradnik opiera się tylko na tym, że w sklepie PKN dostępna jest PN-EN ISO 21920-2:2022-06.
  • Chropowatość po poszczególnych obróbkach zależy od narzędzia, posuwu, materiału i maszyny. Podane zakresy to opublikowane wartości orientacyjne, a nie możliwości konkretnego zakładu.
  • Status norm JIS sprawdzono na 1 października 2026 r. JIS B 0031 i JIS B 0633 mają być nowelizowane, więc zasady mogą się zmienić. Przed oparciem się na nich sprawdź aktualne wydania.
  • Praktyka firm i branż bywa różna. Jeśli obowiązuje specyfikacja klienta, norma branżowa albo zalecenie producenta uszczelnień lub łożysk, ma ona pierwszeństwo przed ogólnymi wskazówkami z tego poradnika.

Podsumowanie

Najważniejsze wnioski
  • Ra to średnie odchylenie profilu, a Rz to najwyższy wierzchołek plus najgłębsza dolina. Na tej samej powierzchni Rz jest kilkukrotnie większe.
  • W JIS do 1994 r. Rz oznaczało wysokość według dziesięciu punktów, od 2001 r. oznacza największą wysokość profilu. Na starych rysunkach sprawdź powołaną normę.
  • Na dzień 1 października 2026 r. obowiązują JIS B 0601:2013 i JIS B 0031:2003. ISO przeszło na ISO 21920 (w sklepie PKN jest PN-EN ISO 21920-2:2022-06), a w Japonii ruszyły prace nad dostosowaniem JIS B 0031 i norm powiązanych.
  • Zależności znaków trójkątów od Ra oraz Ra od Rz to orientacyjne zestawienia ze starych tabel JIS. Nie ma ścisłego wzoru przeliczeniowego.
  • Drobniej nie zawsze znaczy lepiej. Dobieraj chropowatość dla każdej powierzchni osobno, według ruchu ślizgowego, uszczelnienia, zmęczenia, wyglądu i kosztu.

Chropowatość powierzchni to liczba łącząca trzy role: konstruktor zapisuje ją na rysunku, obrabiacz ją wytwarza, a kontroler mierzy. Gdy stary symbol jest niejasny, zacznij od sprawdzenia powołanej normy i daty rysunku, a potem uzgodnij ze stroną japońską jeden sposób odczytu.

FAQ

Co oznacza ▽▽▽ na japońskim rysunku?

To dawny znak wykończenia JIS dla dokładnie obrobionej powierzchni. Tabele informacyjne zestawiają go z mniej więcej Ra 0,4–1,6 µm. Zależność nie jest ścisła, więc poproś stronę japońską o potwierdzenie wartości Ra.

Czy Rz z JIS to to samo co Rz z ISO?

Od wydania JIS B 0601 z 2001 r. Rz oznacza największą wysokość profilu, odpowiadającą Rz w ISO 4287:1997. Przed 2001 r. Rz w JIS oznaczało wysokość według dziesięciu punktów, którą obecne JIS nazywa RzJIS. ISO 21920 zmienia niektóre obliczenia, więc sprawdź, jaką normę powołuje rysunek, zanim uznasz wartości za równoważne.

Co to jest RzJIS?

RzJIS to wysokość chropowatości według dziesięciu punktów: średnia z pięciu najwyższych wierzchołków plus średnia z pięciu najgłębszych dolin. To dawne Rz z JIS, zachowane informacyjnie w załączniku JIS B 0601.

Czy mogę przeliczyć Ra na Rz stałym współczynnikiem?

Nie. Stosunek zależy od powierzchni. Reguła „Rz ≈ 4 × Ra” wynika z układu wartości preferowanych w tabelach, a nie z pomiaru. Mierz parametr podany na rysunku.

Czy do japońskiego rysunku mam stosować PN-EN ISO, czy JIS?

Rysunek japoński czytaj według norm, które sam powołuje (zwykle JIS B 0601:2013 i JIS B 0031:2003). PN-EN ISO 21920 i JIS opisują chropowatość nieco inaczej, więc zamiany jednej na drugą nie rób bez potwierdzenia klienta.

Źródła

Przydatne? Udostępnij

O redakcji

Redakcja MONOSCOPEFOUNDER & EDITOR

Około dziesięciu lat pracy u producenta urządzeń przemysłowych i w firmie inżynieryjnej realizującej instalacje: oferty, projektowanie i uruchamianie urządzeń, a następnie przejście do marketingu internetowego. Obecnie doradztwo internetowe dla producentów B2B i pomoc w przystępnym przedstawianiu ich produktów i technologii. Japońskie państwowe uprawnienia Energy Manager oraz głównego inżyniera elektryka trzeciej klasy.

Od 2017 roku prowadzenie bloga inżynierskiego (ponad 500 artykułów) i japońskojęzycznego kanału na YouTube z około 20 000 subskrybentów. Każdy poradnik powstaje z perspektywy japońskiej hali produkcyjnej i jest weryfikowany z przywołanymi normami.

MoreRelated

Więcej poradników

Wszystkie poradniki