Rauheit
S. Burghardt (04.2019) MINTwiki.de/Rauheit (In Bearbeitung)
Die Rauheit (oder äquivalent Rauigkeit, engl. surface roughness) ist eine Oberflächeneigenschaft eines Festkörpers. In technischer Hinsicht beschreibt sie die Gestaltabweichung dritter bis fünfter Ordnung (nach DIN 4760) der durch entsprechende Fertigungsmethoden hergestellten Istoberfläche von der Solloberfläche, die durch eine technische Zeichung oder ein Modell vorgegeben wird. Somit bezieht sich die Rauheit auf kurzwellige Abweichungen in Form von Rillen, Riefen, Schuppen, Kuppen und letzlich der Gefügestruktur.
Inhaltsverzeichnis
Profilfilter und Grenzwellenlängen
Als Abgrenzung zur Welligkeit wird eine Grenzwellenänge
festgelegt, die sich nach Fall und Anwendung unterscheiden kann (siehe ISO 4288). Gleiches gilt für die Abgrenzung zu den extrem kurzwelligen Oberflächenfehlern, die die Gitterstruktur des Werkstoffs betreffen.Gebräuchliche Rauheitskennwerte
Wird das Profil einer Oberfläche über eine Prüfstrecke
gemessen, dann kann man aus der Messreihe aus Profilhöhen verschiedene Rauheitskennwerte ermitteln. Der gebräuchlichste ist der arithmetische Mittenrauwert , der allerdings wenig sensitiv auf vereinzelte Profilspitzen reagiert. Sollten diese von Bedeutung sein, dann sind die Rautiefenwerte oder aussagekräftiger.Parameter | Symbol | Beschreibung | Formel |
---|---|---|---|
arithmetischer Mittenrauwert | arithmet. Mittelwert der Messwertbeträge | ||
quadratischer Mittenrauwert | Standardabweichung d. Messwerte (RMS-Wert) | ||
maximale Rautiefe | Spitze-Spitze-Abstand des R-Profils | ||
gemittelte Rautiefe | Standardabweichung d. Messwerte (RMS-Wert) |
Darstellung in technischen Zeichnungen
Nach DIN EN ISO 1302 gibt es ein Symbol, das die Angabe der zulässigen Rauheit in technischen Zeichnungen kennzeichnet. Es ist in den meisten CAD-Programmen vordefiniert, wobei dann fünf Felder gefüllt werden können:
- : Hier kann das Fertigungsverfahren angegeben werden (im Partizip II, z.B. "geschliffen").
- : Angabe der Oberflächenbeschaffenheit angegeben
- : ggf. eine zweite Angabe zur Oberflächenbeschaffenheit
- : Symbol für Oberflächenrillen
- : Bearbeitungszugabe in mm
Fertigungsverfahren (F)
Die erreichbare Rauheit hängt vom Fertigungsverfahren ab. Die feinsten Oberflächenrauheiten lassen sich mit Läpp- und Polierverfahren erreichen. Andererseits gibt es auch Verfahren, die die Oberflächenrauheit gezielt vergrößern (Z.B. Mattierung durch Druckluftstrahlen mit festem Strahlmittel).
Verfahren | Erreichbare Mittenrauwerte Ra in µm | Erreichbare gemittelte Rautiefe Rz in µm | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
fein | mittel | grob | fein | mittel | grob | |
Umfang- und Stirnfräsen | 0,4 | 1.6-12 | 25 | |||
Räumen | 0,4 | 1,6-10,35 | 25 | |||
Plandrehen | 0,4 | 1,6-12 | 50 | |||
Längsdrehen | 0,2 | 0,8-12 | 50 |
Rillenrichtung (T)
Oberflächenbeschaffenheit (R1 u. R2)
Messverfahren
Literatur
Die Definition d. Rauheitskenngrößen ist genormt in der ISO 4287 bzw. DIN EN 4287. Gestaltabweichungen, zu denen u.a. die Rauheit gehört, sind in der DIN 4760 klassifiziert. Die wichtigsten Informationen dazu findet man in zahlreicher Sekundärliteratur, u.a.:
- H. Hoischen u. W. Hesser (2005) 'Technisches Zeichnen', 30. Auflage, Cornelsen Verlag, Berlin, ISBN 978-3-589-24110-1
- W. Dax, N. Drozd, W-D. Gläser, H. Itschner, G. Knotsch, J. Slaby, A. Weiß (2005) 'Tabellenbuch für Metalltechnik', 11. Auflage, Handwerk u. Technik, Hamburg, ISBN 978-3-582-03291-1