Oberflächen und Kanten

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Albert Victor Sachs
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Oberflächen und Kanten Die Vorlesung erfolgt nach dem Lehrbuch Hoischen in der jeweils gültigen Ausgabe. Bitte den Hoischen unbedingt mitbringen!

1 Oberflächen und Kanten Die Vorlesung erfolgt nach dem Lehrbuch Hoischen in der jeweils gültigen Ausgabe. Bitte den Hoischen unbedingt mitbringen! Für weitere Detail- und Hintergrundinformationen sind nachfolgend noch einige Ergänzungsbilder z.t. von der Firma HOMMEL angefügt. Konstruktionsvorlesung Oberflächen und Kanten Vorlesung-Oberflächen.ppt 1

2 Themenabgrenzung und Einführungsbeispiel Messgeräte Definitionen Oberflächen festlegen Zeichnungseintragungen - Oberflächenangaben - Kantenangaben Inhalt Vorlesung-Oberflächen.ppt 2

3 Hoischen Gestaltabweichungen Vorlesung-Oberflächen.ppt 3

4 Rohteil unbearbeitet Fertigteil bearbeitet Oberflächen (Roh- Fertigteil) Vorlesung-Oberflächen.ppt 4

5 Oberflächen- und Kantenangaben Vorlesung-Oberflächen.ppt 5

6 WAVESPEED 1010 TOP Mit einem chromatischen Weißlichtsensor für hohe Auflösungen und einem Laser Triangulationssensor für grobe Strukturen ermöglicht das WAVESPEED 1010 TOP vollständige Topografieanalysen auf jeder Oberflächenstruktur sowie Farbe. Berührungsloses Topografiemessgerät Vorlesung-Oberflächen.ppt 6

7 HOMMEL TESTER T8000 Vielseitige Soft- und Hardwareoptionen sorgen für flexiblen Einsatz bei der Rauheits-, Topografie- und/oder Konturenmessung. Messen aller Rauheitskenngrößen nach DIN, ISO, JIS, MOTIF und SEP 1940 mit TURBO RAUHEIT. Präzise Bestimmung von Längen, Abständen, Radien und Winkeln mit TURBO CONTOUR. Messung von Rauheit, Topografie und Kontur Vorlesung-Oberflächen.ppt 7

Messverstärker und Digitalfilter bereiten das Signal zur A/D-Wandlung vor.

8 A µp D Vorschubgerät bewegt Tastspitze mit konstanter Geschwindigkeit über das Werkstück. Auslenkung der Tastspitze erzeugt ein Trägerfrequenzsignal, das vom Signalwandler aufbereitet wird. Messverstärker und Digitalfilter bereiten das Signal zur A/D-Wandlung vor. PC berechnet Rauheitskennwerte und steuert den Messablauf. Ra Rk Rz Aufbau eines modernen Rauheitsmessgerätes Vorlesung-Oberflächen.ppt 8

9 Ungefiltertes Primärprofil (P) Gefiltertes Welligkeitsprofil (W) Gefiltertes Rauheitsprofil (R) Eine Oberfläche unterteilt sich in das ungefilterte tatsächliche Primärprofil, bestehend aus Formabweichung, Welligkeit und Rauheit. Die Welligkeit wird aus dem ungefilterten Profil mittels eines digitalen Tiefpassfilters von der Rauheit getrennt. Die Rauheit wird aus dem ungefilterten Profil mittels eines digitalen Hochpassfilters von der Welligkeit getrennt. Aufgliederung einer Oberfläche Vorlesung-Oberflächen.ppt 9

10 lt = Taststrecke, Abtastweg des Oberflächentasters ln = Auswertelänge (ohne Vor- und Rücklauf) lr = Einzelmessstrecke, in der die Oberflächenkenngrößen definiert werden [mit Ausnahme von Rt und Rmr(c)] Die Einzelmessstrecke lr entspricht der Grenzwellenlänge c c = Grenzwellenlänge (cut off) zur Trennung von Rauheit u. Welligkeit Taststrecke, Messstrecke und Filter Vorlesung-Oberflächen.ppt 10

11 Ra bezieht sich auf die Einzelmessstrecke lr. Aussagefähigkeit des Ra ist sehr gering. Einzelne Ausreißer bleiben unberücksichtigt. Weite Verbreitung in USA und Europa. Historisch der erste Parameter der gemessen werden konnte. Arithmetischer Mittenrauhwert Ra Vorlesung-Oberflächen.ppt 11

12 Rz bezieht sich auf die Einzelmessstrecke lr. Rz = (Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 )/5 Der Mittelwert aus 5 Einzelmessstrecken lr entspricht dem Rz-Wert aus DIN4768. Ausreißer gehen nur zu einem Fünftel in das Ergebnis ein. l r ln= 5 x lr Rz kann zur Messung von z.b. Lager- und Gleitflächen sowie Presssitzen verwendet werden. gemittelte Rauhtiefe Rz Vorlesung-Oberflächen.ppt 12

13 Mittlere Rillenbreite RSm RSm gibt den mittleren Abstand der Spitzen an, die bei RPc gezählt wurden. Es ist darauf zu achten, dass wie bei RPc die Zählschwellen-paare (C1, C2) entsprechend zu setzen sind. In der Regel liegen die Zählschwellen beide auf 0. RSm kann zur Beurteilung der Lackierfähigkeit von Feinblechen in Verbindung mit dem Kennwert Ra verwendet werden. Vorlesung-Oberflächen.ppt 13

14 Die Profilwerte Pt, Wt und Rt beziehen sich gemäß DIN EN ISO 4287 auf die Messstrecke ln. Pt ist die maximale Profilhöhe des ungefilterten Primärprofils. Wt ist die maximale Profilhöhe des gefilterten Welligkeitsprofils. Rt ist die maximale Profilhöhe des gefilterten Rauheitsprofils und ist die Addition aus der Höhe Zp und der Tiefe Zv. Profilkennwerte Pt, Wt, Rt Vorlesung-Oberflächen.ppt 14

15 Oberflächenprofile Vorlesung-Oberflächen.ppt 15

16 Die Aussagekraft der Kennwerte ist sehr unterschiedlich. Es wäre falsch, in einem Betrieb irgend einen Kennwert als Vorzugsgröße festzulegen. Vielmehr muss für den Funktionsfall eines Prüflings der oder die aussagekräftigsten Kennwerte bestimmt werden. Beispiel: Dichtfläche, einzelner Ausreißer verursacht Undichtheit. Ra wäre in diesem Falle sinnlos besser Rt oder Materialanteil Rmr(c) bestimmen. Geeignete Wahl der Oberflächenkennwerte Vorlesung-Oberflächen.ppt 16

17 Ra = 2 µm Ra = 2 µm Ra = 2 µm Trotz verschiedener Oberflächenstrukturen und damit unterschiedlicher Werkstück-Eigenschaften ergibt sich immer der gleiche Ra- Wert. Ra als Oberflächenkennwert alleine reicht also nicht aus. Ra = 2 µm Ra alleine sagt nicht alles! Vorlesung-Oberflächen.ppt 17

18 Der Materialanteil bezieht sich auf die Messstrecke ln. In der alten Norm DIN 4768 auch unter dem Namen Mikrotraganteil (Tpi) bekannt. Materialanteil des Rauheitsprofiles Rmr(c) Vorlesung-Oberflächen.ppt 18

19 Die Struktur einer Oberfläche bestimmt ihr Verschleißverhalten. Messstrecke ln Oberflächenprofil mit geringem Materialanteil und schlechtem Verschleißverhalten (Materialanteilkurve mit dünnem Bauch ) Bei Gleitflächen können herausragende Spitzen für erhöhte Reibung und frühzeitigen Verschleiß sorgen. Plateauartige Oberflächen mit ausgeprägten Riefen sorgen für einen guten Schmierfilm und beste Gleiteigenschaften. Messstrecke ln Oberflächenprofil mit großem Materialanteil und gutem Verschleißverhalten (Materialanteilkurve mit dickem Bauch ) Der Profilverlauf der Materialanteilkurve gibt schnelle Aufschlüsse über die Profilstruktur. Oberflächenstruktur bestimmt Materialanteil Vorlesung-Oberflächen.ppt 19

20 Mittenrauhwert - Kostenfaktor Vorlesung-Oberflächen.ppt 20

21 Welche Rauhtiefe Rz wählen? Vorlesung-Oberflächen.ppt 21

22 Beispiel 1 Vorlesung-Oberflächen.ppt 22

23 Beispiel 2 (Hoischen) Vorlesung-Oberflächen.ppt 23

24 -0,3 +0,1 Beispiel 3 Vorlesung-Oberflächen.ppt 24

25 Danke Danke Vorlesung-Oberflächen.ppt 25

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