États de surface Ra, Rz, N

Ra et Rz mesurent deux choses différentes

Le Ra est la moyenne arithmétique des écarts du profil par rapport à sa ligne moyenne. C'est une valeur stable, peu sensible à un accident isolé, et c'est ce qui en fait le paramètre de référence : deux laboratoires qui mesurent la même pièce trouvent des Ra proches.

Le Rz est la hauteur entre les sommets les plus hauts et les creux les plus profonds, moyennée sur plusieurs longueurs d'évaluation. Il dit l'amplitude, là où le Ra dit la tendance. Une rayure isolée fait bondir le Rz sans presque toucher au Ra.

C'est pourquoi il n'existe aucune conversion exacte entre les deux. Le rapport Rz/Ra varie typiquement de 4 à 7 selon le procédé : une surface rectifiée et une surface tournée au même Ra n'auront pas le même Rz, parce que leurs aspérités n'ont pas la même forme. Les fourchettes du tableau ci-dessus servent à se faire une idée, pas à remplir un rapport de contrôle.

Les classes N, et pourquoi on les croise encore

Les classes N1 à N12 viennent de l'ancienne ISO 1302. Chacune correspond à une valeur de Ra précise, en progression géométrique de raison 2 : N6 vaut 0,8, N7 vaut 1,6, N8 vaut 3,2. Elles ne figurent plus dans les versions récentes de la norme, qui demandent d'écrire directement la valeur de Ra.

Elles restent pourtant très présentes sur les plans en circulation, parce qu'un dessin a une longue vie et qu'un fonds de plans ne se refait pas. Savoir qu'un N7 vaut Ra 1,6 reste donc utile tous les jours.

Quel état viser, selon la fonction

Une surface trop fine coûte cher pour rien. Quelques repères. Une face d'appui ou une surface non fonctionnelle se contente de N9 à N10, soit un usinage courant. Une portée de roulement ou un plan de joint demande N6 à N7. Une portée d'étanchéité dynamique, un joint à lèvre sur un arbre par exemple, descend à N5, voire en dessous.

En dessous de N4, on quitte l'usinage classique pour la rectification fine, le rodage ou le superfinissage, avec un coût qui grimpe très vite. C'est une exigence à ne poser que lorsqu'une fonction précise la réclame.

Lire le symbole sur un plan

Le symbole de base est un chevron ouvert. Fermé par un trait horizontal, il impose un enlèvement de matière. Complété par un cercle, il l'interdit, la surface devant rester brute. La valeur inscrite à gauche est le Ra maximal admis. Une indication portée sous le trait précise, quand elle existe, le procédé imposé ou la direction des stries.

Questions fréquentes

Peut-on convertir un Ra en Rz ?

Non, pas exactement. Ra et Rz mesurent deux choses différentes du même profil : Ra est une moyenne, Rz une hauteur entre sommets et creux. Leur rapport dépend de la forme des aspérités, donc du procédé. Les valeurs de Rz données ici sont un ordre de grandeur, jamais une conversion à reporter sur un plan.

Que vaut N7 ?

Ra 1,6 micromètre. C'est l'état obtenu par un tournage ou un fraisage de finition soigné, et l'exigence la plus courante sur les portées fonctionnelles ordinaires.

Les classes N sont-elles encore normalisées ?

Elles viennent de l'ancienne ISO 1302 et ne figurent plus dans les versions récentes, qui demandent d'indiquer directement la valeur de Ra. Elles restent très présentes sur les plans en circulation, d'où leur intérêt à la lecture.

Faut-il indiquer Ra ou Rz sur un plan ?

Ra pour la grande majorité des cas : c'est le paramètre le plus stable et le mieux reproductible. Rz s'emploie quand ce sont les pics et les creux qui comptent, par exemple pour une étanchéité ou un revêtement.