Oberflächenrauheit, Oberflächenkenngrößen und … · 2019-09-13 · Gauss-Filter nach ISO...

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© Steinbeis-Beratungszentrum Konstruktion. Werkstoffe. Normung.

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Oberflächenkenngrößen richtig interpretieren, funktionsgerecht festlegen, eindeutig

und vollständig spezifizieren sowie definitionskonform verifizieren

Oberflächenrauheit, Oberflächenkenngrößen und Oberflächenmesstechnik

Seminar GPS-TEX

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Seminar GPS-TEX

ZUM THEMA

Die Oberfläche hat einen entschei-

denden Einfluss auf die Lebens-

dauer und somit auf die Qualität ei-

nes technischen Produktes. Sie

muss daher in der Konstruktions-

zeichnung funktionsgerecht festge-

legt, eindeutig und vollständig spe-

zifiziert sowie definitionskonform

verifiziert werden.

Mit der Einführung des ISO GPS-

Normensystems haben sich auch

die internationalen Standards zur

eindeutigen und funktionsgerech-

ten Charakterisierung von Oberflä-

chen weiterentwickelt und teil-

weise auch grundlegend geändert.

Diese Tatsache ist in der konstrukti-

ven Praxis noch weitgehend unbe-

kannt.

In der Folge werden auch heute

noch veraltete und im Sinne der

funktionellen Beschreibung der

Oberfläche unbrauchbare Oberflä-

chenkenngrößen spezifiziert (z. B.

Ra-Wert), die zudem mit der heute

ausnahmslos geltenden internatio-

nalen Normung nur selten in Ein-

klang stehen.

Die Spezifikation unvollständiger,

nicht funktionsgerechter und nicht

eindeutiger Oberflächenangaben

kann erhebliche Auswirkungen auf

die Sicherheit und Verfügbarkeit der Produkte haben.

Dabei hängen wichtige und zum Teil sicherheitsrele-

vante Funktionsanforderungen, wie zum Beispiel Dicht-

heit, Ermüdungsverhalten des Werkstoffs oder Ver-

schleiß, in hohem Maße von der Oberflächenbeschaf-

fenheit ab.

Da Konstruktionszeichnungen bei externer Fertigung

rechtsverbindliche Vertragsdokumente sind, geht ein

auf die Wahl einer ungeeigneten Oberflächenkenn-

größe zurückzuführender Schaden, im Sinne der Pro-

dukthaftung, in der Regel zu Lasten des Erstellers der

Konstruktionszeichnung.

Ein weiteres Problem stellt die weitgehende Un-

kenntnis des Einflusses der Messbedingungen, wie

zum Beispiel Tastsystem, Filterart und Indices (z. B.

"Cut-Off") auf das Messergebnis dar.

Gerade diese Bedingungen müssen jedoch mit der zur

Verfügung stehenden Symbolik in der Konstruktions-

zeichnung auf Basis der in den internationalen Stan-

dards verfügbaren "Werkzeuge" eindeutig und voll-

ständig beschrieben werden, damit das Messergebnis

richtig interpretiert und eine Kausalität zwischen

Messergebnis und Funktion hergestellt werden kann.

Eine funktionsgerechte Auswahl und vollständige Beschreibung von Ober-flächenkenngrößen kann zu einer signifikanten Verbesserung der Sicherheit und Verfügbarkeit technischer Produkte führen

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Letztlich sind Vereinbarungen, die auch ohne explizite

Spezifikation, d. h. durch alleinige Verwendung der ge-

normten Symbolik verbindlich sind („Default-Regeln“)

weitgehend unbekannt. Dies kann sehr schnell zu Re-

klamationen oder gar zu Rechtstreitigkeiten zwischen

ZIEL

IHR NUTZEN - Sie lernen in diesem Seminar:

◼ die Bedeutung der wichtigsten international ge-

normten Oberflächenkenngrößen kennen,

◼ ausgehend von den konstruktiven Erfordernissen,

eine im Hinblick auf die Funktionalität optimale

Festlegung geeigneter Oberflächenkenngrößen,

◼ welchen Einfluss die Wahl des Tastsystems, die Fil-

termethode, Filterart und Indices sowie die Mess-

strecke auf das Messergebnis haben,

◼ die richtige Wahl von Messrichtung, Messstrecke

und Tastspitzenradius bei berührenden Verfahren

zur Rauheitsmessung,

◼ den Unterschied zwischen Rauheits-, Welligkeits-

und Primärprofil,

◼ eine fehlerhafte Tolerierung bestehender Ober-

flächenkenngrößen zu erkennen, die Risiken abzu-

schätzen und ggf. sicher zu beseitigen,

◼ die wichtigsten Annahmekriterien für Oberflä-

chen, wie die 16 %- und die Höchstwert-Regel,

◼ die normgerechte Zeichnungseintragung und rich-

tige Interpretation der heute ausnahmslos einge-

führten ISO GPS-Symbolik,

den Vertragspartnern führen. Bekannte Beispiele hier-

für sind Annahmekriterien, wie die 16 %-Regel bzw.

die Höchstwert-Regel oder die standardmäßige Fest-

legung der Grenzwellenlänge c (Cut-Off) nach ISO

4288.

Beispiele für eine vollständige Beschreibung der Ober-flächenanforderungen

Das Seminar führt Sie auf anschauliche Weise,

Schritt für Schritt in die aktuelle Normung zur Be-

schreibung der Oberflächenbeschaffenheit ein und

vermittelt Ihnen die wichtigsten im Tastschnittver-

fahren ermittelbaren Kenngrößen zur funktionsge-

rechten Beschreibung technischer Oberflächen

("2D-Kenngrößen"). Die Lehrinhalte werden anhand

einer Vielzahl praxisgerechter Beispiele und Übun-

gen veranschaulicht und vertieft.

Ein kurzer Ausblick auf die flächenhaften Verfahren

("3D-Kenngrößen") runden das Seminar ab.

◼ die Bedeutung und Interpretation der wichtigsten

(zwischenzeitlich zurückgezogenen) DIN-Kenngrö-

ßen zur Beschreibung der Oberfläche kennen (z. B.

Rmax). Sie sind damit in der Lage, alte Konstrukti-

onszeichnungen richtig zu interpretieren,

◼ die wichtigsten Normen und Richtlinien zu Ober-

flächenkenngrößen und zur Oberflächenmess-

technik,

◼ neue Kenngrößen für die Charakterisierung der

Oberflächenbeschaffenheit durch flächenhafte

Verfahren auf Basis des Normensystems ISO

25178 ff. ("3D-Kenngrößen").

◼ welche Zeichnungsvereinfachungen auf Basis der

aktuellen, internationalen Normung möglich und

sinnvoll sind.

Alle Seminarteilnehmer erhalten einen exklusiven

Zugang zum Kundenbereich unserer Homepage un-

ter www.toleranzen-beratung.de/downloads/kun-

denbereich/ mit vielen nützlichen und aktuellen In-

formationen, Tipps und Beispielen. Damit bleiben Sie

stets auf dem aktuellen Stand und werden über

wichtige Normänderungen sofort informiert.

http://www.toleranzen-beratung.de/kundenbereich/

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Seminar GPS-TEX

SEMINARINHALTE

Einführung

◼ Die Konstruktionszeichnung – Ein rechtsverbindliches Vertragsdokument

◼ Konsequenzen einer fehlerhaften, mehrdeutigen oder nicht normkonformen Konstruktionszeichnung

– Wer haftet im Schadensfall?

Normung und ISO GPS-Normensystem

◼ Europäische und internationale Normung, Rechtsverbindlichkeit und Annahmeverfahren

◼ Geometrische Produktspezifikation (GPS) – Aufbau des ISO GPS-Normensystems (ISO 14638:2015)

◼ Produkthaftung und Normung

Grundlagen

◼ Funktion einer Oberfläche (Anwendungsbeispiele)

◼ Grundmerkmale technischer Oberflächen

Oberflächenmesstechnik

◼ Tastschnittverfahren

◼ Berührende Rauheitsmessverfahren - Tastsysteme (Bezugsebenen-, Ein- und Zweikufentastsysteme)

◼ Berührungslose Messsysteme (optische Verfahren)

Profilfilter

◼ Unterschiede zwischen Primär-, Welligkeits- und Rauheitsprofil

◼ Ermittlung des Primär-, Welligkeits- und Rauheitsprofil aus dem messtechnisch erfassten Profil, Filterung

◼ Gauss-Filter nach ISO 16610-21:2011 sowie Kenngrößen s, c (“Cut-Off”) und f

◼ Einfluss des Filterwertes c auf das Welligkeits- und Rauheitsprofil

◼ 2RC-Filter nach DIN 4768-1 (zurückgezogen)

◼ Sonderfilter nach ISO 13565-1 (Eigenschaften, Anwendungen)

◼ Vergleich der Profilfilter und Anwendungsbeispiele

Messstrategie

◼ Messort und Messrichtung

◼ Wahl der Grenzwellenlänge c nach ISO 4288 sowie s und Tastspitzenradius nach ISO 3274

◼ Einfluss der Grenzwellenlänge (c) auf das Messergebnis

◼ Wahl der Messstrecke, Einzel- und Gesamtmessstrecke

◼ Filtervor- und Nachlaufstrecken

◼ Messunsicherheit sowie Entscheidungsregeln für den Nachweis der Konformität oder Nichtkonformität

mit Spezifikationen (ISO 14253-1)

Oberflächenkenngrößen (Definition und funktionsgerechte Anwendung)

◼ Rauheitskenngrößen (R-Kenngrößen) nach ISO 4287, wie z. B. Ra, RSm, Rz, Rp, Rt, Rq, Rsk

◼ Welligkeitskenngrößen (W-Kenngrößen), wie z. B. Wellentiefe Wt

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Seminar GPS-TEX

◼ Kenngrößen des Primärprofils, wie z. B Pt

◼ Dominante Welligkeit (VDA 2007) und Kenngrößen der dominanten Welligkeit (WDSm, WDc und WDt)

◼ Kenngrößen zur funktionsgerechten Beurteilung von Oberflächen mit plateauartiger Charakteristik (Kern-

rautiefe Rk, reduzierte Spitzenhöhe Rpk, reduzierte Riefentiefe Rvk)

◼ Materialanteilkurve des Profils (Abbott-Firestone Kurve), Nulllinienverschiebung und Kenngrößen der Ma-

terialanteilkurve, wie z. B Rmr(c) und Rdc

◼ Nicht mehr genormte Kenngrößen nach DIN 4762 und DIN 4768 wie z. B. Ra, Rz, Rmax oder Rt

◼ Zuordnung von Oberflächenkenngrößen zu den Funktionsanforderungen

Annahmekriterien für Oberflächen

◼ 16 %-Regel

◼ Höchstwert-Regel (Maximum-Regel)

◼ Vereinfachtes Verfahren zum Nachweis der Einhaltung der 16 %-Regel nach ISO 4288, Anhang A

◼ Annahmekriterium nach VDA 2006

Normgerechte Zeichnungseintragung in Konstruktionszeichnungen

◼ Symbolik nach ISO 1302

◼ Möglichkeiten zur normgerechten Zeichnungsvereinfachung, Sammelangaben

◼ Übungs- und Praxisbeispiele Normen und Literatur

◼ Hilfreiche Literatur zur Beschreibung der Oberflächenbeschaffenheit im Tastschnittverfahren und durch flä-chenhafte Verfahren

◼ Zusammenfassung der wichtigsten ISO GPS-Normen für die Beschreibung der Oberflächenbeschaffenheit

Abschlussdiskussion und Klärung offener Fragen

ZIELGRUPPEN

◼ Projekt-, Konstruktions- und Entwicklungsleiter

◼ Ingenieure aus Konstruktion und Entwicklung, Normung und Qualitätssicherung/Messtechnik

◼ Messtechniker und Mitarbeiter aus der Qualitätssicherung

◼ Technische Zeichner, Technische Produktdesigner

◼ Techniker

◼ Technischer Einkauf

◼ Mitarbeiter des betrieblichen Ausbildungswesens

◼ Mitarbeiter aus Arbeitsvorbereitung und Produktion

SEMINARDAUER: 1 Tag

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Seminar GPS-TEX

ERGÄNZENDE HINWEISE

◼ Die vorgeschlagenen Seminarinhalte können an Ihre firmenspezifischen Fragestellungen sowie an die Vor -

kenntnisse der Teilnehmer angepasst werden.

◼ Alle Seminarteilnehmer erhalten ausführliche Seminarunterlagen auf dem neuesten Stand der Normung,

die sich auch für das Selbststudium eignen. Über den exklusiven Zugang zum Kundenbereich auf unserer

Homepage haben die Teilnehmer auch nach dem Seminar stets Zugriff auf die jeweils aktuelle Fassung

der Seminarunterlagen und behalten somit sämtliche Normänderungen fest im Blick.

KONTAKT

Büro Schorndorf:

Prof. Dr.-Ing. Volker Läpple

Steinbeisstraße 18

D-73614 Schorndorf

Fon: +49 7181 257 9009

Fax: +49 7181 255 070

Mail: [email protected]

Web: www.toleranzen-beratung.de

Fotos (Titelseite): © Tatjana Balzers - Fotolia.com; © HOMMEL-ETAMIC GmbH

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