Шероховатость поверхности по ГОСТ 2789: параметры Ra и Rz, классы и требования под уплотнения

Шероховатость описывает мелкие неровности, которые оставляет резец, шлифовальный круг или литейная форма на участке длиной в доли миллиметра. От неё зависят посадка деталей, трение, коррозия и герметичность: прокладка не закроет глубокие радиальные риски фланца, а манжета сотрётся о грубый шток. Поэтому шероховатость задают числом и проверяют прибором, а не на глаз.

ГОСТ 2789-73 действует вместе с ГОСТ Р 70117-2022

ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики» введён с 1 января 1975 года взамен ГОСТ 2789-59. Изменение № 1 внесено в 1980 году, изменение № 2 введено в России с 1 октября 2017 года. В базе NormaCS стандарт отмечен статусом «Действует, восстановлен на территории РФ» со ссылкой на приказ Росстандарта от 09.04.2026 № 339-ст (карточка normacs.info, проверено 24.10.2026).

Стандарт задаёт, чем измерять неровности, но не говорит, какое значение выбрать для конкретной поверхности. Эту задачу решает ГОСТ Р 70117-2022 «Шероховатость поверхности. Рекомендации по выбору», введённый впервые с 1 января 2023 года приказом Росстандарта от 23.05.2022 № 359-ст. Сведений об его отмене на октябрь 2026 года не найдено. Обозначения на чертежах задаёт третий документ, ГОСТ 2.309-73, и правила записи знаков вынесены в отдельный материал про обозначение шероховатости.

Шесть параметров делятся на высотные, шаговые и опорную длину

Параметры ГОСТ 2789-73 перечислены в п. 6 стандарта, и Ra там прямо назван предпочтительным.

Высотные параметры Ra, Rz и Rmax отвечают на вопрос «насколько глубоки неровности». Шаговые Sm и S показывают, как часто они повторяются, и нужны для поверхностей, где важна стабильная масляная плёнка или окраска. Опорная длина tp говорит, какая доля металла встретит контртело на заданной глубине, и её задают для пар трения и поверхностей под подвижные уплотнения. Значение tp пишут вместе с уровнем сечения p, который выбирают из ряда 5–90 % от Rmax.

Ряд значений и базовая длина связаны таблицами приложения

Значения Ra выбирают из ряда п. 8.1 стандарта: 100; 80; 63; 50; 40; 32; 25; 20; 16; 12,5; 10; 8; 6,3; 5; 4; 3,2; 2,5; 2; 1,6; 1,25 и далее вниз до 0,008 мкм. На практике чаще всего используют предпочтительный ряд с шагом в два раза: 50; 25; 12,5; 6,3; 3,2; 1,6; 0,8; 0,4; 0,2; 0,1; 0,05; 0,025 мкм.

Базовая длина задаёт участок, на котором считают параметр. Ряд базовых длин по п. 10: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25 мм. Справочное приложение 1 связывает их со значением параметра: для Ra свыше 0,4 до 3,2 мкм берут 0,8 мм, свыше 3,2 до 12,5 мкм берут 2,5 мм, свыше 12,5 до 100 мкм берут 8 мм. Если базовая длина соответствует этой таблице, на чертеже её не указывают, и в девяти случаях из десяти её там нет.

Требования задают только там, где они нужны

Пункт 2 стандарта содержит правило, которое экономит деньги: требования к шероховатости устанавливают исходя из функционального назначения поверхности, а если такой необходимости нет, требования не задают и шероховатость не контролируют. Пункт 4 отделяет шероховатость от дефектов: царапины, раковины и забоины в Ra не входят, требования к ним пишут отдельно.

Классы шероховатости переводят в Ra по справочным таблицам

Классы чистоты от 1 до 14 пришли из ГОСТ 2789-59 и до сих пор встречаются на старых чертежах в виде треугольника с цифрой, например ∇7. В действующем ГОСТ 2789-73 классов нет. Для перевода используют справочные таблицы из литературы по допускам и посадкам; ниже ориентир по наибольшему значению Ra для класса, без подклассов а, б, в.

Классы с 1 по 5 по старой системе задавали через Rz, с 6 по 12 через Ra. Пример перевода: на чертеже старого насоса у посадочной шейки вала стоит ∇8. По таблице это Ra не более 0,63 мкм, на новом чертеже пишут Ra 0,63 или ближайшее значение предпочтительного ряда Ra 0,8, если конструктор согласен на более грубую поверхность. Решение о переводе принимает конструктор, а не технолог по таблице.

Значение Ra выбирают по назначению и точности размера

ГОСТ Р 70117-2022 даёт два способа выбора. Первый идёт от точности: при нормальной относительной геометрической точности (уровень A, допуск формы 60 % допуска размера) Ra не более 0,05·IT, Rz не более 0,2·IT; при повышенной (B) Ra не более 0,025·IT; при высокой (C) не более 0,012·IT. Пример: вал диаметром 40 мм по 7-му квалитету имеет допуск IT7 = 25 мкм, и для уровня A получаем Ra не более 1,25 мкм, то есть по ряду Ra 1,25.

Второй способ идёт от назначения поверхности, и для узлов с уплотнениями он полезнее. Ниже выборка из таблиц 12, 13, 29 и 30 стандарта:

Каталоги изготовителей уплотнений часто требуют более гладких поверхностей, чем общий стандарт. Например, в технической документации ERIKS по канавкам колец рабочие поверхности подвижных соединений рекомендованы 8–16 микродюймов RMS, около 0,2–0,4 мкм, а поверхности глаже 0,15 мкм Ra для подвижных колец не рекомендованы, потому что не держат масло. Ориентиры для штоков, валов и торцов под разные материалы кромки собраны в справочнике по шероховатости под уплотнения; при расхождении приоритет у документации изготовителя конкретного уплотнения.

Вид обработки задаёт достижимый диапазон Ra

Таблица 3 ГОСТ Р 70117-2022 связывает шероховатость со способом механической обработки. Чистовое точение продольной подачей даёт Ra 0,8–3,2 мкм, тонкое алмазное 0,2–0,8 мкм. Чистовое шлифование даёт 0,4–1,6 мкм, тонкое 0,05–0,4 мкм. Хонингование цилиндров даёт 0,025–0,2 мкм, тонкое полирование 0,012–0,1 мкм.

Каждый шаг вниз по ряду Ra добавляет операцию и стоимость, и пункт 3.8 стандарта прямо предупреждает, что ужесточение требований заметно увеличивает затраты. Если на чертеже канавки под кольцо стоит Ra 0,2 вместо 1,6 из таблицы 30, деталь придётся шлифовать или полировать там, где хватило бы чистового точения.

Контроль шероховатости ведут прибором или образцом

Как проверить шероховатость поверхности?

Шероховатость поверхности проверяют контактным профилометром или сравнением с образцами шероховатости. Профилометр ведёт иглу по поверхности на длине, кратной базовой, и выдаёт Ra, Rz и другие параметры с протоколом; направление трассы выбирают поперёк следов обработки, где значение наибольшее. Образцы сравнения подходят для поверхностей грубее Ra 0,8 мкм и для быстрой проверки на станке, но спор о годности решает только прибор.

Какой параметр шероховатости указывать на чертеже?

На чертеже по умолчанию указывают Ra, потому что ГОСТ 2789-73 называет его предпочтительным, а профилометры измеряют его надёжнее других. Rz ставят для очень грубых поверхностей и для случаев, где важны отдельные глубокие риски, например под мягкую прокладку. Rmax и tp добавляют для штоков и валов под подвижные уплотнения, если их требует изготовитель уплотнения или конструктор пары трения.

Шероховатость металла и полимерной детали задают по-разному

Для деталей из фторопласта, капролона и полиуретана шероховатость задают по тем же параметрам, но достижимые значения другие. Мягкий полимер при точении не даёт тех же Ra, что сталь, а часть поверхности формованной или литой детали повторяет форму. Поэтому в чертеже полимерной детали шероховатость обычно ставят только на рабочие поверхности: кромку манжеты, посадку седла, торец кольца.

Наша компания производит уплотнения и полимерные детали по чертежу, эскизу или образцу, в том числе механической обработкой фторопласта и капролона. Стандартные кольца и манжеты и нестандартные детали по чертежу делают от 1 штуки, минимальный заказ 9 000 ₽ с НДС; для расчёта присылают чертёж, эскиз, фото с линейкой или образец, материал или среду с температурой и давлением, количество. Для манжет, сальников и колец полезно указать в чертеже или заявке шероховатость рабочих поверхностей детали и фактическую шероховатость металла, по которому она будет работать: если вал или шток грубее рекомендованного, материал кромки подбирают с учётом этого, а допущение записывают в КП отдельной строкой.