Rugosità

La rugosità è la proprietà che ha una superficie di un corpo costituita da microimperfezioni geometriche intrinseche o risultanti da lavorazioni meccaniche; tali imperfezioni si presentano generalmente in forma di solchi o scalfiture, di forma, profondità e direzione variabili.

Superficie

S

Misurazione

La rugosità di una superficie può essere misurata mediante strumenti denominati rugosimetri. Il procedimento di misura della rugosità consiste nella registrazione del profilo della superficie ottenuto lungo una determinata linea di misura; tale profilo viene poi analizzato definendo un parametro numerico che costituisce la misura della rugosità. Parte fondamentale del processo di calcolo dei vari parametri di rugosità è l'operazione di filtraggio che consente di ottenere una misura della sola qualità della superficie, depurata dagli effetti che gli errori di geometria del pezzo hanno sul profilo misurato.

La misura della rugosità Ra, espressa in micron, è il valore medio aritmetico degli scostamenti (presi in valore assoluto) del profilo reale della superficie rispetto alla linea media. Tale misura è riferita ad una lunghezza di base l del profilo analizzato per evitare l'influenza di altri tipi di irregolarità.

Il valore Ra non è però sufficiente per definire completamente le caratteristiche morfologiche della superficie, in quanto profili dagli andamenti differenti dallo stesso scostamento medio aritmetico presenteranno lo stesso valore di Ra; per tale motivo si sono introdotti altri parametri, come Rq, media quadratica degli scostamenti dei punti del profilo dalla linea media; tale parametro, essendo una media quadratica è più sensibile ai bruschi scostamenti del profilo da un andamento regolare ed è in generale maggiore rispetto al valore Ra.

Parametri fondamentali sulla rugosità delle superfici

===Scostamento del profilo

Altri parametri noti

Relativi alle irregolarità nella direzione dell'altezza del profilo

Il grafico relativo alla rugosità di una superficie, mostra le varie distanze tra la linea di riferimento e la linea di picco al di sopra o la linea di valle al di sotto di questa, indicando rispettivamente le varie altezze del picco del profilo ( $y_{p}$ ) o le varie profondità della valle del profilo ( $y_{v}$ ). Vengono indicate anche l'altezza di picco massima ( $R_{p}$ ), la profondità di valle massima ( $R_{v}$ ) e la loro somma che è l'altezza massima del profilo ( $R_{t}$ ).

Altezza delle irregolarità in 10 punti

È la media aritmetica dei valori assoluti dei 5 picchi più alti e delle 5 valli più profonde compresi in un intervallo di base.

$R_{z}={\sum _{i=1}^{5}|y_{p}i|-\sum _{i=1}^{5}|y_{v}i| \over 5}$

Relativi alle irregolarità nella direzione della lunghezza del profilo

Intervallo delle irregolarità del profilo ( $S_{m}$ ): è la lunghezza del tratto di linea media contenente un picco del profilo e la adiacente valle del profilo. Il valore medio n degli intervalli di irregolarità del profilo all'interno della linea di base è l'intervallo medio delle irregolarità del profilo ( $S_{m}$ ).

$S_{m}={{\frac {1}{n}}\sum _{i=1}^{n}}S_{mi}$

Intervallo dei picchi locali del profilo: è la lunghezza di un tratto della linea media delimitata dalla proiezione su tale linea dei due punti più alti di picchi locali del profilo adiacenti. E si definisce intervallo medio dei picchi locali del profilo S, il valore medio degli intervalli del profilo, all'interno della lunghezza di base.

$S={{\frac {1}{n}}\sum _{i=1}^{n}}S_{i}$

Infine considerando la lunghezza sviluppata del profilo $L_{o}$ (lunghezza che si otterrebbe se il profilo all'interno della lunghezza di base venisse sviluppato e misurato su una linea retta) si definisce il rapporto di lunghezza del profilo $l_{r}=l/L_{o}$ , cioè il rapporto tra lunghezza di base e lunghezza sviluppata del profilo.