Wichtige Normen der Oberflächenmesstechnik

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1 Wichtige Normen der Oberflächenmesstechnik DIN EN ISO 3274: DIN EN ISO 4287: DIN EN ISO 4288: Nenneigenschaften von Tastschnittgeräten Benennungen, Definitionen und Kenngrößen der Oberflächenbeschaffenheit Regeln und Verfahren für die Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit DIN EN ISO 11562: Meßtechnische Eigenschaften von phasenkorrekten Filtern DIN EN ISO 13565: Oberflächen mit plateauartigen funktionsrelevanten Eigenschaften VDA 2005: VDA 2006: VDA 2007: MBN 31007: Angabe der Oberflächenbeschaffenheit Regeln und Verfahren zur Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit Definitionen und Kenngrößen der dominanten Welligkeit Oberflächenbeschaffenheit / Gestaltabweichungen Begriffe, Kenngrößen und Zeichnungsangaben PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

2 Besonderheit DIN EN ISO Normen konnten nicht unverändert übernommen werden darum Erstellung der VDA-Empfehlungen 2005 und 2006 mit folgenden Zielen: 1) Gewährleistung der Vergleichbarkeit der Meßergebnisse (früher/heute und altes/neues Meßgerät) damit Vermeidung von: - Zeichnungsänderungen - Meßgeräteumrüstungen -und Neubeschaffungen - Fertigungskorrekturen aufgrund von Fehlmessungen - realen Qualitätseinbußen aufgrund eines vorgetäuschten, fehlgemessenen Oberflächenzustands 2) Nutzung der normativen Weiterentwicklung, der systematischen Ansätze und der besseren Auswertemethoden der neuen Oberflächennormen PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

3 Kritische Inhalte: λs Filter λs - Filter für kurze Profilwellenlängen, angegeben als Verhältnis λc/λs (DIN EN ISO 3274) Auswirkung: Beispiel: Zylinderlaufbahn, freigelegt 1) ohne λs - Filter Eliminierung kurzer Wellen im Signalverlauf und Verfälschung des Meßergebnis, die Werte aller Kenngrößen verändern sich Abweichungen: 0 Kennwerte mit λs (Auswertung ohne λs entspricht 0%) 2) mit λs - Filter % Silitec, fluid. Silitec, mech. Trennfläche Gestrahlt -15 Pt Rz Rmax Ra Rk Rpk Rvk Kennwerte Korrektur: λs - Filter ist nicht zugelassen (VDA 2006) PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

4 Kritische Inhalte: Entfall Rmax Die wichtige Kenngröße Rmax ist nicht mehr definiert. Auswirkung: Kerbwirkung, - keine genormte Kenngröße zur Beschreibung von Rißbildung, Kratzern, Poren - Qualitätsverlust? - Zeichnungsänderungen Beispiel: Poreneinfluß auf Rmax Rmax 3.84 µm Rz 1.89 µm Ra 0.18 µm Rmax 6.54 µm Rz 2.44 µm Ra 0.19 µm Darstellung von 2 Profilen, die sich nur durch die Pore (funktionsschädlich) unterscheiden, nur Rmax reagiert deutlich, die anderen Kenngrößen nur unwesentlich Korrektur: Rmax ist wieder neu definiert (VDA 2006) PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

5 Kritische Inhalte: Tastspitze Die Festlegung des Standardkegelwinkels auf 60 ist ungeeignet und führt zu deutlich geringerer Tasterstandzeit. Bei den Oberflächen im Automobilbau ist keine signifikante Verbesserung der Oberflächenabbildung erkennbar. Auswirkung: - hohe Kosten bei der Beschaffung neuer Taster Korrektur: der Standardkegelwinkel beträgt 90 (VDA 2006) PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

6 Kritische Inhalte: 16 % Regel Die 16% Regel wird für den Vergleich der gemessenen Werte mit den Toleranzgrenzen herangezogen. Sie besagt, daß eine Oberfläche dann angenommen wird, wenn nicht mehr als 16% aller gemessenen Werte der gewählten Kenngröße den Toleranzwert überschreiten. Sie gilt immer dann, wenn die Kenngröße nicht den Zusatz "max" enthält. (Standard) Auswirkung: - Wiederholmessungen (bis zu 25x)! - Verlängerung der Meßzeit - Konstrukteure verstehen ihre Toleranzgrenzen als absolut - Toleranzaufweichung - jede Kenngröße müßte den Zusatz "max erhalten (z.b. Rzmax, Ramax, Rmaxmax?) Zeichnungsänderungen Korrektur: Die 16% Regel wird nicht angewendet, es gilt generell die Höchstwertregel, ohne das Kürzel max (VDA 2006) PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

7 Kritische Inhalte: Zeichnungseintragung Angabe von Mess- und Auswertebedingungen unter dem Rauheitssymbol in der Zeichnungseintragung (positiv). Kritisch ist die Reihenfolge und die Symbolik der Eintragungen. Auswirkung: - nach dem Symbol für die Kenngröße wird der Grenzwert erwartet Verwechslungsgefahr! - unlogisch (siehe Meßstreckenangabe bei Pt) - keine Akzeptanz Art des Filters Länge einer Einzelmeßstrecke (Cut Off) Oberflächenkenngröße Profil Kenngröße Meßstrecke X 0,8 / Rz8 3,3 Grenzwert Zeichnungseintragungen DIN EN ISO 1302 (nach VDA nicht zugelassen) Korrektur: X 0,8 x 8 / Rz 3,3 (VDA 2006) PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

8 Grundsätze, Bezeichnungen - Alle Oberflächenkenngrößen können jeweils an allen Profilarten ermittelt werden - Im Regelfall werden die Oberflächenkenngrößen pro Einzelmeßstrecke definiert. (Ausnahmen sind Rt, Wt und Kenngrößen aus der Abbottkurve.) - Ein Grundsatz der besteht darin, daß jede über die Einzelmeßstrecke definierte Kenngröße in der Gesamtberechnung über die Anzahl der definierten Einzelmeßstrecken gemittelt wird. (Ausnahme: Rmax) - Kenngrößen sollen nur über ihre Kürzel und nicht über ihre Benennung unterschieden werden (Nationales Vorwort DIN EN ISO 4287) - Alle Kürzel werden nicht mehr tiefergestellt (früher R z, heute Rz) - Ra steht unter der Wurzel Bezeichnung Kürzel neu Kürzel alt Einzelmeßstrecke lp, lr, lw le Meßstrecke ln lm Taststrecke - lt Cut Off λc λc Materialanteil Rmr tpi Pmr tpa Wmr - Referenzschnittlinie c0 cref des Materialanteils PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

9 Übersicht: Inhalte und Korrekturen Norm Wesentliche Inhalte Wichtige Veränderungen durch die VDA 2006 DIN EN ISO 1302 Zeichnungseintragungen wird vollständig ersetzt durch VDA 2005 DIN EN ISO 3274 Definition der Profilbezeichnungen Verbot des Filters für kurze Wellenlängen ls Definitionen zum Tastschnittgerät, Komponenten, Eigenschaften, schematische Darstellungen Tastspitzengeometrie Nennwerte Anhang: Anmerkungen zu 2RC-Filter, Kufentaster, Einflußgrößen auf die Wiedergabetreue von Meßgeräten Standardwerte der Tastspitzengeometrie DIN EN ISO 4287 Übertragungscharakteristik für das Rauheits- und Welligkeitsprofil Übertragungscharakteristik ohne Filter für kurze Wellenlängen ls Koordinatensystem für Oberflächenmessungen Definition der Profilarten (Primär-, Rauheits- und Welligkeitsprofil) Begriffsdefinitionen Definition der Oberflächenkenngrößen (konkret) Anmerkung zu Rz und Rmax DIN EN ISO 4288 Kenngrößenermittlung gesamt Definition von Rmax Vergleich der Meßwerte mit Toleranzgrenzen Meßortauswahl Auswahl der Filter- und Meßstreckenlänge Festschreibung der Höchstwertregel ohne Index "max" 16 % - Regel wird nicht angewendet DIN EN ISO Definitionen der Begriffe und meßtechnischen Merkmale von Filtern wird vollständig übernommen Gewichtsfunktion und Übertragungscharakteristik von Filtern DIN EN ISO Motif - Kenngrößen der französischen Norm wird nicht angewendet DIN EN ISO Teil 1: Definition des Filterverfahrens mit Riefenunterdrückung wird vollständig übernommen zur Ermittlung der Rk-Kenngrößen Teil 2: Definition der Kenngrößen: Rk, Rpk, Rvk, Mr1, Mr2 Teil 3: Definition von Material-Wahrscheinlichkeitsdichtekurve und daraus abgeleitete Parameter wird vollständig übernommen wird nicht angewendet PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

10 Kostenanalyse (Quelle: VDA) T VDA-Erstellung: 256 T Einführung ISO Normen: T PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

11 Anwendung der Normen MBN VDA-Empfehlungen: VDA 2005 VDA 2006 (mit DIN EN ISO) VDA 2007 DIN EN ISO allein gültig: DIN EN ISO DIN EN ISO (1,2) DIN EN ISO nicht anzuwenden: DIN EN ISO 1302 (dafür VDA 2005) DIN EN ISO DIN EN ISO (3) DIN EN ISO nur mit VDA 2006: DIN EN ISO 3274 DIN EN ISO 4287 DIN EN ISO 4288 PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

12 MBN Die MBN ist für das Fahrzeuggeschäft Mercedes-Benz die Basis Grundlage für Normen der Oberflächenbeschaffenheit. (Teil 0) - ist Bindeglied zu den internationalen Normen und VDA Empfehlungen (Teil 0) - listet die Kenngrößen für die Technische Produktdokumentation auf (Teil 0) - gibt Hinweise zur Prüfpraxis (Teil 5) - definiert interne Oberflächenkenngrößen (Teil 4,6,7...) - steht im Datenfeld Oberflächenangaben des Zeichnungsschriftfeldes PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,

13 Beanstandungen aus den Meßräumen - im Zeichnungsschriftfeld steht ISO1302 (auch bei neuen Zeichnungen) - z.b. Rz 16 auf einer 2 mm großen Fläche - Rzmax - häufige Angabe von Ra - Motif Kenngrößen! - Nicht - Übereinstimmung der konkreten Rauheitsbemaßung und der Sammelangaben neben dem Schriftfeld PWT/VEQ, Oberflächenmesstechnik, Hercke,