Hochschule Augsburg University of Applied Sciences Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner 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 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences • Themenabgrenzung und Einführungsbeispiel • Messgeräte • Definitionen • Oberflächen festlegen • Zeichnungseintragungen - Oberflächenangaben - Kantenangaben Inhalt Vorlesung-Oberflächen.ppt 2 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Hoischen Gestaltabweichungen Vorlesung-Oberflächen.ppt 3 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Rohteil Fertigteil unbearbeitet bearbeitet Oberflächen (Roh- Fertigteil) Vorlesung-Oberflächen.ppt 4 Hochschule Augsburg University of Applied Sciences Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner Oberflächen- und Kantenangaben Vorlesung-Oberflächen.ppt 5 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences 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 Hochschule Augsburg University of Applied Sciences Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner 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 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences 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. µP A PC berechnet Rauheitskennwerte und steuert den Messablauf. D Ra Rk Rz Aufbau eines modernen Rauheitsmessgerätes Vorlesung-Oberflächen.ppt 8 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Ungefiltertes Primärprofil (P) Eine Oberfläche unterteilt sich in das ungefilterte tatsächliche Primärprofil, bestehend aus Formabweichung, Welligkeit und Rauheit. Gefiltertes Welligkeitsprofil (W) Die Welligkeit wird aus dem ungefilterten Profil mittels eines digitalen Tiefpassfilters von der Rauheit getrennt. Gefiltertes Rauheitsprofil (R) Die Rauheit wird aus dem ungefilterten Profil mittels eines digitalen Hochpassfilters von der Welligkeit getrennt. Aufgliederung einer Oberfläche Vorlesung-Oberflächen.ppt 9 Hochschule Augsburg University of Applied Sciences Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner 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 Hochschule Augsburg University of Applied Sciences Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner 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 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Rz bezieht sich auf die Einzelmessstrecke lr. Rz = (Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5)/5 Der Mittelwert aus 5 Einzelmessstrecken lr entspricht dem Rz-Wert aus DIN4768. Ausreißer gehen nur zu einem Fünftel in das Ergebnis ein. lr l n= 5 x l r Rz kann zur Messung von z.B. Lager- und Gleitflächen sowie Presssitzen verwendet werden. gemittelte Rauhtiefe Rz Vorlesung-Oberflächen.ppt 12 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences 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. Mittlere Rillenbreite RSm Vorlesung-Oberflächen.ppt 13 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences 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 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Oberflächenprofile Vorlesung-Oberflächen.ppt 15 Hochschule Augsburg University of Applied Sciences Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner 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 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Ra = 2 µm Trotz verschiedener Oberflächenstrukturen und damit unterschiedlicher Werkstück-Eigenschaften ergibt sich immer der gleiche RaWert. Ra = 2 µm Ra als Oberflächenkennwert alleine reicht also nicht aus. Ra = 2 µm Ra = 2 µm Ra alleine sagt nicht alles! Vorlesung-Oberflächen.ppt 17 Hochschule Augsburg University of Applied Sciences Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner 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 Hochschule Augsburg University of Applied Sciences Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner Die Struktur einer Oberfläche bestimmt ihr Verschleißverhalten. Messstrecke ln Bei Gleitflächen können herausragende Spitzen für erhöhte Reibung und frühzeitigen Verschleiß sorgen. Oberflächenprofil mit geringem Materialanteil und schlechtem Verschleißverhalten (Materialanteilkurve mit „dünnem Bauch“) 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 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Mittenrauhwert - Kostenfaktor Vorlesung-Oberflächen.ppt 20 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Welche Rauhtiefe Rz wählen? Vorlesung-Oberflächen.ppt 21 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Beispiel 1 Vorlesung-Oberflächen.ppt 22 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Beispiel 2 (Hoischen) Vorlesung-Oberflächen.ppt 23 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences -0,3 +0,1 Beispiel 3 Vorlesung-Oberflächen.ppt 24 Hochschule Augsburg Prof. Dr.- Ing. Willi Rößner University of Applied Sciences Danke Danke Vorlesung-Oberflächen.ppt 25
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