technische zeichnungen oberflächenangaben · 2018-10-19 · • din en iso 4287 •...
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Agenda
1. Notwendigkeit
2. Gestaltabweichung
3. Oberflächenprofil
4. Rauheitskenngrößen
5. Oberflächenangaben
6. Werkstückkanten
7. Wärmebehandlung, Härte
8. Beschichtung
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Notwendigkeit
1. keine Oberfläche ist perfekt…
…muss sie auch nicht sein
tolerierbare Abweichungen
müssen angegeben werden
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zu grob funktionsuntüchtig
(z.B. passungenau)
zu fein unnötig aufwendig
(teuer)
Notwendigkeit
2. Oberflächeneigenschaften dienen
der Funktionserfüllung
• Reibungs-/Gleiteigenschaften
• Schmierfähigkeit
• Verschleißverhalten
• Ermüdungsfestigkeit
• Korrosionsanfälligkeit
• Ästhetik, Haptik
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Agenda
1. Notwendigkeit
2. Gestaltabweichung
3. Oberflächenprofil
4. Rauheitskenngrößen
5. Oberflächenangaben
6. Werkstückkanten
7. Wärmebehandlung, Härte
8. Beschichtung
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Gestaltabweichung
• DIN 4760
• geometrisch ideale Oberfläche
abstraktes Modell
real nicht erreichbar
• Solloberfläche
(in Zeichnung) vorgeschriebene
tolerierte
• wirkliche Oberfläche
nicht genau erfassbar
• Istoberfläche
messtechnisch erfassbare
(abhängig vom Messverfahren)
Annäherung der wirklichen
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Gestaltabweichung
• Gestaltabweichung
Abweichungen der Istoberfläche
von der geometrisch idealen
Oberfläche
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Gestaltabweichung – mgl. Entstehungsursachen
• Durchbiegung von Maschine oder Werkstück
• falsche Werkstückeinspannung
• Formfehler des Fräsers
• Schwingungen von Maschine oder Werkstück
• Form der Werkzeugschneide
• Vorschub des Werkzeugs
• Spanbildung (Reiß-, Scher-, Aufbauspan)
• Sandstrahlen
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Gestaltabweichung
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Grobgestalt(Maß-, Form-, Lagetoleranzen)
Feingestalt
Agenda
1. Notwendigkeit
2. Gestaltabweichung
3. Oberflächenprofil
4. Rauheitskenngrößen
5. Oberflächenangaben
6. Werkstückkanten
7. Wärmebehandlung, Härte
8. Beschichtung
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Oberflächenprofil
• DIN EN ISO 4287
• Oberflächencharakterisierung
(Istoberfläche) durch Kenngrößen
1. gedachter Schnitt durch
Werkstückoberfläche
2. Messung entlang der Schnittlinie
• Auswertlänge ln
• Einzelmessstrecke li
3. Messergebnis Primärprofil
4. Tiefpassfilterung Welligkeitsprofil
(Gestaltabweichung 2. Ordnung)
5. Hochpassfilterung Rauheitsprofil
(Gestaltabweichung 3.-4. Ordnung)
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Oberflächenprofil
• aus gefiltertem Profil
Rauheitskenngrößen ableitbar
• alle angegeben in µm
(ohne Angabe der Einheit)
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Agenda
1. Notwendigkeit
2. Gestaltabweichung
3. Oberflächenprofil
4. Rauheitskenngrößen
5. Oberflächenangaben
6. Werkstückkanten
7. Wärmebehandlung, Härte
8. Beschichtung
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Rauheit – Kenngrößen
• Rt
Gesamthöhe des Profils
(bezogen auf Gesamtmessstrecke)
• Rz
größte Höhe des Profils
(bezogen auf Einzelmessstrecke)
(„gemittelte Rautiefe“)
• Ra
arithmetischer Mittelwert der
Profilordinaten
(bezogen auf Einzelmessstrecke)
(„mittlere Rauheit“)
• RSm
mittlere Rillenbreite der
Profilelemente
(bezogen auf Einzelmessstrecke)
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Rauheit – Kenngrößen
• wann welche Kenngröße nehmen?
keine normative Empfehlung
in Dtl. meist Rz (oder Ra)
u.U. Angabe mehrerer
Kenngrößen zur genauen
Oberflächencharakterisierung
• verschiedene Oberflächenprofile
können gleiche Kennwerte aufweisen
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Rauheit – Kenngrößen
• o.g. Kenngrößen sind nicht
ineinander umrechenbar
• DIN 4768 (zurückgezogen) liefert
aber Anhaltspunkte (Rz ↔ Ra)
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Rauheit – Messung
• Messergebnis
1. richtungsabhängig
quer zur Bearbeitungsrichtung
größte Imperfektionen zu erwarten
2. verfahrensabhängig
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Rauheit – Messung
• i.d.R. 5 Einzelmessstrecken
abweichende Forderungen
müssen explizit angegeben werden
(z.B. Rz1 3,3 1 Einzelmessstrecke)
• 16%-Regel
• gilt, wenn nichts anderes angegeben
• ≤ 16% der gemessenen Werte
über-/unterschreiten die
angegebene Vorgabe
• max.-Regel
• muss explizit angegeben werden
(z.B. Rzmax)
• kein Wert der Messung
über-/unterschreitet die
angegebene Vorgabe
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Agenda
1. Notwendigkeit
2. Gestaltabweichung
3. Oberflächenprofil
4. Rauheitskenngrößen
5. Oberflächenangaben
6. Werkstückkanten
7. Wärmebehandlung, Härte
8. Beschichtung
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graphisches Symbol
…mitZusatzangabe
alle Verfahren zulässig
Materialabtrag vorgeschrieben
Materialabtrag unzulässig
Oberflächenbeschaffenheit – Angaben
• DIN EN ISO 1302
• Zusatzangaben i.d.R. erfdl.
• Textangaben ebenfalls mgl.
(z.B. für Dokumentation, Verträge)
• APA
any process allowed
• MRR
material removal required
• NMR
no material removed
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Oberflächenbeschaffenheit – Angaben
• Rundumkennzeichnung mgl.,
wenn eindeutig
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Rauheitsangaben
• u.U. zus. Angabe der
Übertragungscharakteristik erfdl.
(Werte in mm)
• 0,0025- Kurzwellenfilter
• -0,8 Langwellenfilter
• ohne diese Angaben gilt die Regel-
Übertragungscharakteristik
(lt. DIN EN ISO 4288/3274)
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Rauheitsangaben
• eine Angabe
Obergrenze
• eine Angabe als Untergrenze
vorangestelltes L
• zwei Angaben
vorangestelltes U für Obergrenze
vorangestelltes L für Untergrenze
L, U können entfallen, wenn
eindeutig (bei gleicher Kenngröße
oben und unten)
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erreichbare Rautiefen
• DIN 4766
(zurückgezogen)
• Oberflächenbeurteilung nach
Bearbeitungsgüte
• geschruppt
(Riefen fühl- und sichtbar)
• geschlichtet
(Riefen nur noch sichtbar)
• fein-/feinst-geschlichtet
(Riefen weder fühl- noch sichtbar)
• so grob (preisgünstig) wie mgl.,
so fein (teuer) wie nötig
Lehrveranstaltung CAD / Thomas Gläser, M.Eng. 25fühl- und sichtbar
nur sichtbar
weder fühl- noch sichtbar
Richtwerte für Rautiefen
• funktionslose Oberflächen Rz > 100 µm Ra > 12,5 µm
• kraft- oder formschlüssig aufeinander liegende Flächen
Rz ≤ 100 µm Ra ≤ 12,5 µm
• Dichtflächen bei statischer Belastung 16 µm < Rz < 25 µm 1,6 µm < Ra < 3,2 µm
• Dichtflächen bei dynamischer Belastung 4 µm < Rz < 6,3 µm 0,4 µm < Ra < 0,8 µm
• Wälzlagersitz auf Welle Rz ≤ 6,3 µm Ra ≤ 1,6 µm
• Wälzlagersitz im Gehäuse Rz ≤ 10 µm Ra ≤ 3,2 µm
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Angabe von Bearbeitungsverfahren
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Angabe für 2 Bearbeitungsstufen
Oberflächenbeschaffenheit – Sammelangaben
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Sammelangabe(globale Angabe)
Ausnahmen Sammelangabe(globale Angabe)
Ausnahmen
Agenda
1. Notwendigkeit
2. Gestaltabweichung
3. Oberflächenprofil
4. Rauheitskenngrößen
5. Oberflächenangaben
6. Werkstückkanten
7. Wärmebehandlung, Härte
8. Beschichtung
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Werkstückkanten
• DIN ISO 13715
• fertigungsbedingt
meist Grat an Werkstückkanten
• funktionsbedingt
meist gratfreies Werkstück erfdl.
Möglichkeiten
1. Kanten bestimmter Form
• Fasen
• Radien
2. Kanten unbestimmter Form
• Angaben zum Kantenzustand
(erfdl. Nachbearbeitung)
• (Anmerkung „alle Kanten
gebrochen“ oder „alle Kanten
entgratet“)
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Werkstückkanten
• möglichst nur die hier gezeigten
Werte verwenden
(Normempfehlungen)
• Angaben in mm
• Angabe der Gratrichtung
• beliebig
• horizontal
• vertikal
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Werkstückkanten
• Pfeilspitze zeigt auf betreffende
Kante
• bei Verwendung dieser Angaben
Angabe „Kanten ISO 13715“ nahe
Schriftfeld
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Werkstückkanten
• Sammelangaben analog zu
Rauheitsangaben
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Agenda
1. Notwendigkeit
2. Gestaltabweichung
3. Oberflächenprofil
4. Rauheitskenngrößen
5. Oberflächenangaben
6. Werkstückkanten
7. Wärmebehandlung, Härte
8. Beschichtung
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Wärmebehandlung, Härteangaben
• DIN 6773
• Kennzeichnung der zu behandelnden
Bereiche:
• Art des Verfahrens, z.B.
• gehärtet
• gehärtet und angelassen
• nitriert
• …
• ggf. breite Strich-Punkt-Linie
• ggf. Bemaßung
• Härteangaben
• immer mit Plustoleranz
• ggf. Messstellen definieren
• Angabe des Messverfahrens
• Rockwell
• Vickers
• Brinell
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Agenda
1. Notwendigkeit
2. Gestaltabweichung
3. Oberflächenprofil
4. Rauheitskenngrößen
5. Oberflächenangaben
6. Werkstückkanten
7. Wärmebehandlung, Härte
8. Beschichtung
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