technische Zeichnungen Oberflächenangaben · 2018-10-19 · • DIN EN ISO 4287 •...

Thomas Gläser, M.Eng.

technische Zeichnungen

Oberflächenangaben

Agenda

1. Notwendigkeit

2. Gestaltabweichung

3. Oberflächenprofil

4. Rauheitskenngrößen

5. Oberflächenangaben

6. Werkstückkanten

7. Wärmebehandlung, Härte

8. Beschichtung

Lehrveranstaltung CAD / Thomas Gläser, M.Eng. 2

Notwendigkeit

1. keine Oberfläche ist perfekt…

…muss sie auch nicht sein

tolerierbare Abweichungen

müssen angegeben werden


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


Agenda

1. Notwendigkeit





6. Werkstückkanten


8. Beschichtung


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


Gestaltabweichung

• Gestaltabweichung

Abweichungen der Istoberfläche

von der geometrisch idealen

Oberfläche


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


Gestaltabweichung


Grobgestalt(Maß-, Form-, Lagetoleranzen)

Feingestalt

Agenda

1. Notwendigkeit





6. Werkstückkanten


8. Beschichtung


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)


Oberflächenprofil

• aus gefiltertem Profil

Rauheitskenngrößen ableitbar

• alle angegeben in µm

(ohne Angabe der Einheit)


Agenda

1. Notwendigkeit





6. Werkstückkanten


8. Beschichtung


Rauheit – Kenngrößen

• Rt

Gesamthöhe des Profils

(bezogen auf Gesamtmessstrecke)

• Rz

größte Höhe des Profils

(bezogen auf Einzelmessstrecke)

(„gemittelte Rautiefe“)

• Ra

arithmetischer Mittelwert der

Profilordinaten


(„mittlere Rauheit“)

• RSm

mittlere Rillenbreite der

Profilelemente




• 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



• o.g. Kenngrößen sind nicht

ineinander umrechenbar

• DIN 4768 (zurückgezogen) liefert

aber Anhaltspunkte (Rz ↔ Ra)


Rauheit – Messung

• Messergebnis

1. richtungsabhängig

quer zur Bearbeitungsrichtung

größte Imperfektionen zu erwarten

2. verfahrensabhängig


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


Agenda

1. Notwendigkeit





6. Werkstückkanten


8. Beschichtung


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



• Rundumkennzeichnung mgl.,

wenn eindeutig




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)


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)


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

erreichbare Rautiefen


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


Angabe von Bearbeitungsverfahren


Angabe für 2 Bearbeitungsstufen

Angabe von Oberflächenrillen


Angabe von Bearbeitungszugaben

• Angabe in mm


Oberflächenbeschaffenheit – Beispiele für Angaben


Oberflächenbeschaffenheit – Beispiele für Angaben


Oberflächenbeschaffenheit – begrenzte Bereiche


Oberflächenbeschaffenheit – Sammelangaben


Sammelangabe(globale Angabe)

Ausnahmen Sammelangabe(globale Angabe)

Ausnahmen

Umsetzung in CATIA


…in CATIA

Agenda

1. Notwendigkeit





6. Werkstückkanten


8. Beschichtung


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“)


Werkstückkanten

• möglichst nur die hier gezeigten

Werte verwenden

(Normempfehlungen)

• Angaben in mm

• Angabe der Gratrichtung

• beliebig

• horizontal

• vertikal


Werkstückkanten

• Pfeilspitze zeigt auf betreffende

Kante

• bei Verwendung dieser Angaben

Angabe „Kanten ISO 13715“ nahe

Schriftfeld


Werkstückkanten

• Sammelangaben analog zu

Rauheitsangaben


Agenda

1. Notwendigkeit





6. Werkstückkanten


8. Beschichtung


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


Agenda

1. Notwendigkeit





6. Werkstückkanten


8. Beschichtung


Beschichtung

• DIN 50960

• Angaben analog zu

Wärmebehandlung


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