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Technische Darstellungen - Maschinenbau - Einige Hinweise zu den darzustellenden Oberflächenprofilen - Kenngrößen $ R_a $ und $ R_z $

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Technische Darstellungen - Maschinenbau

Einige Hinweise zu den darzustellenden Oberflächenprofilen - Kenngrößen $ R_a $ und $ R_z $

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Wie bereits aus der Abb.56 ersichtlich werden als Zusatzangaben die vorgestellten Symbole der Oberflächenbeschaffenheit häufig mit speziellen Angaben der einzuhaltenden Rauheitswerte ergänzt.

Anhand dieser Kennwerte kann auf das geforderte Bearbeitungsverfahren geschlossen werden.

In der symbolischen Darstellung werden dabei speziell Hinweise zum

  • Mittenrauhwert Ra oder zur
  • Rauhtiefe Rz 

gegeben.

Beide Rauheitswerte sollen zum besseren Verständnis kurz erläutert werden:

Der Mittenrauhwert Ra

Der Mittenrauwert Ra beschreibt die Rauheit einer technischen Oberfläche, die beispielsweise durch Zerspanen, durch Urform- oder Umformprozesse hergestellt wurde.

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Zur Ermittlung dieses Messwertes wird die Oberfläche auf einer definierten Messstrecke abgetastet und sämtliche Höhen- und Tiefenunterschiede der rauen Oberfläche aufgezeichnet.

Nach der Berechnung des bestimmten Integrals dieses Rauheitsverlaufes auf der Messstrecke wird abschließend dieses Ergebnis durch die Länge der Messstrecke dividiert. Die Spanne der Rauheitswerte reicht von 25 µm bei sehr rauen Flächen mit spürbaren Riefen bis hin zu 0,1 µm mit nicht mehr sichtbaren Bearbeitungsspuren.

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Mittenrauhwert Ra

Der Mittenrauhwert Ra ist der arithmetische Mittelwert aller Abweichungen von der Mittellinie und wird in µm (1µm = 0,001mm) angegeben.

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Die folgende Abbildung zeigt, welche Mittenrauheiten Ra bei verschiedenen Oberflächenverdlungsverfahren zu erreichen sind.

Übersicht Oberflächenrauheit
Abb.58

Die gemittelte Rautiefe $ R_z $

Oftmals wird auch die gemittelte Rautiefe Rz zur Kennzeichnung der Oberflächenqualität angegeben.

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Die gemittelte Rautiefe $ R_z $

Die gemittelte Rautiefe $ R_z $ (mitunter auch als Mittlere Rauheit $ R_z $ bezeichnet) ist der Mittelwert aus gemessenen Einzeltiefen und -höhen entlang einer definierten Länge (x-Achse); die Rautiefe $ R_z $ wird also aus den absoluten Werten der Rautiefen ermittelt.

Die gemittelte Rautiefe $ R_z $ wird ebenfalls in µm angegeben (1 μm = 0,001 mm).

 

Gemittelte Rauhtiefe

 

Gegenüberstellung der Oberflächenangaben Ra und Rz 

 

Da die Kennzahlen Rz (Mittelwert von Absolutwerten) und Ra (Mittelwert der Abweichungen von einer Mittellinie) unterschiedlich ermittelt werden, ist eine direkte Umrechnung nicht möglich. Allerdings kann man überschlägig schon Umrechnungen realisieren, z.B. mit Hilfe des nachfolgenden Nomogramms, das aus der DIN 47 übernommen wurde.

Umrechnungsbeziehungen

Ablesebeispiel 1: Soll der Mittenrauhwert Ra = 0,4µm in eine vergleichbare gemittelte Rauhtiefe Rz umgewandelt werden, so kann angenommen werden, dass dieser Wert Rz =1.6µm entspricht.

Ablesebeispiel 2: Soll die gemittelte Rauhtiefe Rz = 25 µm in einen vergleichbaren Mittenrauhwert Ra umgewandelt werden, so kann angenommen werden, dass Ra = 2 µm beträgt.

Allgemeine Darstellung von Rauheitssymbolen in technischen Zeichnungen

Allgemein

Bei der Darstellung der Rauheitssymbole in technischen Zeichnungen gelten unter anderem die nachfolgenden allgemeinen Schwerpunkte:

  • Die Symbole und Beschriftungen zur Angabe von Rauheiten sind so anzuwenden, dass sie von vorn und von rechts lesbar sind. Es gilt also die Hauptleserichtung 1.
  • Kann diese allgemeine Regel nicht eingehalten werden, so darf das Symbol und die Oberfläche mit einer Hinweislinie verbunden werden, die mit einem Maßpfeil endet.
  • Das Symbol und der Maßpfeil müssen von außen auf das Werkstück zeigen, auf die Körperkante oder auf die Maßhilfslinie.
Anordnung von Oberflächensymbolen

Nutzung von Kurzzeichen

Soll bzw. muss eine Rauheitsangabe relativ häufig innerhalb einer Zeichnung verwendet werden kann das Rauheitssymbol vereinfacht durch ein Kurzzeichen dargestellt werden. Es muss dabei jedoch eine zusätzliche Erklärung der Kurzzeichen in der Zeichnung erfolgen.

Diese Erklärung des Kurzzeichens erfolgt in der Regel über dem Schriftfeld. Üblicherweise werden die Kurzzeichen die Großbuchstaben X, Y oder W verwendet (siehe Abb.62).

Rauheitsangaben
Abb.62

Sammelangaben

Damit nicht sämtliche Oberflächen eines Bauteils mit Oberflächenangaben in Form von Rauheits-Symbolen angegeben werden müssen, kann auch eine Sammelangabe im Zeichenbereich oberhalb des Schriftfeldes erfolgen. Die Sammelangabe sagt dabei aus, dass alle nicht mit Symbolen versehenen Oberflächen damit zu fertigen sind.

Die Sammelangabe im folgenden Beispiel (Abb.63) bedeutet, dass für alle nicht gekennzeichneten Werkstückoberflächen eine Rauheit von Rz 10 gefordert ist.

Oberflächen mit anderen Rauheitswerten als in der Sammelangabe festgelegt (hier Rz 6,3) müssen zusätzlich mit einem entsprechenden Symbol versehen werden und in der Sammelanzeige nochmals in Klammer gesetzt wiederholt werden.

Sammelangaben Rauheiten
Abb.63

Kombination von Sammelangaben und Kurzzeichenangaben

Kurzzeichen und Sammelangaben können auch kombiniert werden.

Kombination von Kurzzeichen und Sammelangaben