Was Rauheitsmessgeräte sind
Ein Rauheitsmessgerät misst die Textur, die ein Zerspanungsvorgang hinterlässt. Die Zeichnung verlangt sie mit einem Ra-Wert neben einem Oberflächensymbol; das Gerät ist es, was diese Angabe in eine Zahl überführt, die erfasst und über die gestritten werden kann. Die Taststrecke ist kurz - Millimeter statt Meter - und wird üblicherweise am fertigen Teil genommen und nicht an einer Probe, weil die Oberflächenbeschaffenheit eine Eigenschaft dieses konkreten Teils ist und nicht des Verfahrens im Allgemeinen.
Der Wert hängt von den Einstellungen ebenso ab wie von der Oberfläche. Ein Tastschnittgerät trennt die Rauheit von der darunterliegenden Welligkeit mit einem Filter, dessen Grenzwellenlänge die Bezugsstrecke ist, und ein bei einer Grenzwellenlänge berechneter Ra ist nicht dieselbe Zahl wie ein bei einer anderen auf derselben Oberfläche berechneter Ra. Auch der Parametersatz ist nicht universell: Dieselbe Normenfamilie definiert Rz zwischen den Ausgaben unterschiedlich, sodass eine Zeichnung, die eine Norm nennt, die Parameter jener Ausgabe verlangt und nicht die einer anderen.
Die Auswahl eines Geräts ist daher überwiegend eine Frage der Merkmalsgeometrie und nicht des Geräts. Eine Ebene, die auf einen Tisch gelegt werden kann, ist unkompliziert; eine Bohrung, eine Nut, ein kegeliger Sitz oder eine gekrümmte Fläche mit kleinem Radius verengt die Wahl des Tasters und schließt manchmal ein Gerät mit Gleitschuh ganz aus. Die folgenden Abschnitte arbeiten den Taster, die Parameter und die Normen ab, die genannt sein müssen, bevor ein Messwert etwas bedeutet.
Wie Rauheitsmessgeräte messen
Das Gerät zieht einen Diamanttaster mit konstanter Geschwindigkeit über die Oberfläche und zeichnet die vertikale Auslenkung auf, entweder gegen einen Gleitschuh, der auf der Oberfläche läuft, oder gegen eine interne Referenz, die das nicht tut. Ein Taster mit Gleitschuh ist schneller zu platzieren und das übliche Feldgerät; ein Gerät ohne Gleitschuh folgt der nominellen Geometrie des Teils, was eine gekrümmte oder unterbrochene Oberfläche braucht, weil ein Gleitschuh sonst die Krümmung des Teils in das Ergebnis trägt.
Das aufgezeichnete Profil wird gefiltert, sodass langwellige Welligkeit von kurzwelliger Rauheit getrennt wird, und die Grenzwellenlänge, die diese Trennung vornimmt, ist die Bezugsstrecke. Aus dem gefilterten Profil berechnet das Gerät die Parameter: Ra als arithmetischen Mittenrauwert, Rz als maximale Höhe über die Bezugsstrecke, Rq als quadratischen Mittelwert, und eine lange Reihe darüber hinaus, die Abstands-, Neigungs- und Materialanteilsparameter abdeckt. Geräte unterscheiden sich darin, wie viel dieser Reihe sie bieten, was in dem Moment zählt, in dem eine Zeichnung einen ungewöhnlichen Parameter nennt.
Die Grenzen sind geometrischer und nicht elektronischer Art. Ein Taster kann nicht in eine Nut eindringen, die schmaler als seine Spitze ist, und keine Spitze abtasten, die schärfer als seine eigene ist; der gerade Spitzenradius, der eine feine Oberfläche getreu liest, ist auch der am leichtesten beschädigte, und er verschlechtert sich leise, statt auszufallen. Ein Gerät mit Gleitschuh liest auf einem Bogen, wenn die Oberfläche gekrümmt ist, und weiche oder klebrige Werkstoffe können durch die Tastung selbst gezeichnet werden. Wo einer dieser Punkte die Antwort bestimmt, ist das Gerät um das Merkmal herum zu wählen, statt das Merkmal an das Gerät anzupassen.
Ausführungsvarianten
Der größte Teil der Spezifikation wird durch diese Entscheidungen festgelegt und nicht durch die Genauigkeitsklasse. Jede schränkt die nächste ein, deshalb werden sie der Reihe nach geklärt.
| Konfiguration | Festzulegende Optionen | Was sie tatsächlich entscheidet |
| Bezug des Tasters | Ein Gleitschuh, der auf der Oberfläche läuft, oder ein Taster ohne Gleitschuh mit Bezug auf das Gerätegehäuse | Ob eine gekrümmte, konvexe oder unterbrochene Oberfläche überhaupt abgetastet werden kann und wie das Gerät am Teil platziert werden muss. |
| Parametersatz und Normenausgabe | Welche Normenfamilie und Ausgabe das Gerät berechnet und wie viele Parameter über Ra hinaus es bietet | Ob die Angabe auf der Zeichnung so gemessen werden kann, wie sie geschrieben ist. Besonders Rz ist zwischen den Ausgaben unterschiedlich definiert. |
| Bezugsstrecke und Messstrecke | Die vom Gerät unterstützten Grenzwellenlängen und wie viele Bezugsstrecken gemittelt werden | Die Zahl, die herauskommt. Ein Messwert ist nur mit einem bei derselben Grenzwellenlänge genommenen vergleichbar. |
| Spitzenradius und Kegelwinkel des Tasters | Der verbaute Spitzenradius und der Winkel des dahinterliegenden Kegels | Das feinste Detail, das das Gerät auflösen kann, und die schmalste Nut oder der schmalste Schlitz, in die der Taster eindringen kann. |
| Tasthub | Wie weit der Taster fährt und ob ein einzelner Hub die geforderte Messstrecke abdeckt | Ob eine raue oder eine lange Oberfläche gemessen werden kann, ohne das Gerät mittendrin umzusetzen. |
| Ausrichtung und Aufnahme | Handgehaltene Platzierung oder ein Stativ mit Messplattform | Ob kleine oder unhandliche Teile ruhig genug gehalten werden können für eine gültige Tastung und ob ein gekrümmtes Teil eine Plattform braucht. |
| Ausgabe und Berichterstellung | Direkte Anzeige, interner Speicher und Ausgabe per Kabel, Karte oder Funkverbindung | Ob eine Chargenaufzeichnung erstellt werden kann, ohne Messwerte von Hand zu übertragen, wo die meisten Übertragungsfehler entstehen. |
| Verifikation | Das mit dem Gerät gelieferte Referenznormal und das Intervall, in dem es benutzt wird | Ob nachgewiesen werden kann, dass das Gerät korrekt liest, was die meisten Qualitätssysteme in einem definierten Intervall verlangen. |
So wählen Sie Rauheitsmessgeräte aus
| Faktor | Warum er die Antwort bestimmt | Wie er vor der Anfrage geklärt wird |
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| Das zu messende Merkmal | Eine Ebene, eine Bohrung, eine Nut, eine Stufe und eine gekrümmte Fläche brauchen jeweils eine andere Tastergeometrie, und manche einen anderen Bezug | Beschreiben Sie das Merkmal mit einer Skizze und nennen Sie den kleinsten Radius, die schmalste Breite und die größte Tiefe. |
| Der Parameter und seine Grenzwellenlänge | Die Antwort hängt von beiden ab, sodass ein Gerät, das den genannten Parameter bei der genannten Grenzwellenlänge nicht berechnen kann, die Aufgabe nicht erfüllt | Nennen Sie die Angabe genau so, wie sie auf der Zeichnung steht, mit der Norm und der Ausgabe, die sie nennt. |
| Wie fein die Oberfläche erwartet wird | Ein Wert unterhalb der Auflösung des Geräts oder eine für die Spitzen zu große Tastspitze ergibt einen Messwert von etwas anderem als der Oberfläche | Nennen Sie den Zielwert zusammen mit dem Verfahren, das ihn erzeugt, statt den Wert allein. |
| Größe und Zugänglichkeit des Teils | Der Hub muss zum Merkmal passen, und das Gerät muss es erreichen, ohne von einer Fläche abgestützt zu werden, die nicht Teil der Messung ist | Nennen Sie die Teilegröße, die nötige Reichweite und ob die Messung an der Maschine oder auf einem Tisch erfolgt. |
| Ob das Teil gezeichnet werden darf | Die Tastung hinterlässt eine Spur, was an einer Probe zulässig ist und an einer fertigen oder beschichteten Oberfläche nicht immer | Nennen Sie den Werkstoff und ob eine sichtbare Spur am gelieferten Teil hinnehmbar ist. |
| Ob Messwerte aufgezeichnet werden müssen | Eine Chargenaufzeichnung verändert die Ausgabeanforderung und schließt manchmal das einfachste Gerät der Reihe aus | Nennen Sie, ob ein Bericht zu erstellen ist, in welcher Form und in welchem Intervall. |
Ist einer dieser Punkte noch offen, senden Sie, was bekannt ist. Ein Angebot lässt sich gegen eine Beschreibung des Merkmals erstellen und nach Ergänzung der Lücken verfeinern.
Die nächstliegenden Alternativen
Das sind die Typen, um die es bei einer Anfrage für Rauheitsmessgeräte meist tatsächlich geht, und der Punkt, an dem die Auswahl wirklich entschieden wird.
| Nächste Alternative | Was sie vom Rauheitsmessgerät unterscheidet |
| Härteprüfgeräte | Messen, wie widerstandsfähig der Werkstoff gegen Eindrücken ist, und nicht, wie seine Oberfläche geformt ist. Beide werden an der fertigen Oberfläche genommen und beide auf denselben Zeichnungen aufgerufen, doch eine raue Oberfläche und eine weiche sind unabhängige Mängel, und keines der Geräte sieht den anderen. |
| Schichtdickenmessgeräte | Messen die Tiefe einer über dem Grundwerkstoff liegenden Schicht und nicht die Textur der äußersten Oberfläche. Ein lackiertes oder plattiertes Teil hat üblicherweise beide Anforderungen, und die beiden Geräte werden zusammen eingesetzt und nicht anstelle einander. |
| Ultraschall-Wanddickenmessgeräte | Messen, wie viel Material durch die Wand hindurch vorhanden ist, und nicht, wie die freiliegende Fläche beschaffen ist. Sie beantworten eine Frage nach Wandverlust oder Restlebensdauer; ein Rauheitsmessgerät beantwortet eine Frage nach Passung, Dichtheit oder Aussehen. |
| Optische und konfokale Profilometer | Lesen eine Fläche statt einer Linie, erfassen daher die dreidimensionale Textur und sind nicht durch einen Tastspitzenradius begrenzt. Sie kosten mehr, und ihr Ergebnis ist nicht identisch mit einem Tastschnitt-Ergebnis, was dort zählt, wo die Zeichnung ein Tastschnittverfahren nennt. |
| Rundheits- und Formprüfgeräte | Messen die Abweichung von einer nominellen Geometrie - Unrundheit, Kegeligkeit, Rechtwinkligkeit -, also die Form und nicht die Textur. Die beiden Anforderungen stehen auf derselben Zeichnung und werden mit verschiedenen Geräten aus verschiedenen Gründen gemessen. |
| Visuelle Vergleichsmuster und Prüfkörper | Ergeben ein Bestanden-oder-Nicht-bestanden-Urteil gegen eine Referenzoberfläche, ohne eine Zahl zu erzeugen. Schnell und ausreichend für die Vorauswahl in der Werkstatt, doch sie lassen sich nicht als Messwert erfassen und in einem Streitfall nicht als Schiedsmittel verwenden. |
Rauheit, Härte und Schichtdicke sind die drei Oberflächenanforderungen, die eine Zeichnung am häufigsten zusammen nennt; die Grenze zwischen ihnen liegt darin, was gemessen wird, und nicht darin, wo es gemessen wird.
Was die Anfrage enthalten sollte
Die erste Antwort kann ein Angebot sein statt einer Liste von Fragen, wenn die Anfrage diese Angaben enthält. Ist ein Wert nicht bekannt, senden Sie die Beschreibung der Aufgabe und wir bestätigen, was daraus folgt.
- Das zu messende Merkmal mit einer Skizze der Geometrie und ihrem kleinsten Radius, ihrer Breite und Reichweite
- Die Oberflächenangabe genau so, wie sie auf der Zeichnung steht, einschließlich der Norm und ihrer Ausgabe
- Der Zielwert und das Verfahren, das ihn voraussichtlich erzeugt
- Der Werkstoff und ob die Tastung eine sichtbare Spur hinterlassen darf
- Die Größe des Teils und ob an der Maschine oder auf einem Tisch gemessen wird
- Ob der Taster ohne Gleitschuh sein muss und ob eine gekrümmte oder unterbrochene Oberfläche beteiligt ist
- Ob Messwerte gespeichert und ausgegeben werden müssen und in welcher Form
- Das vor Ort verfügbare Referenznormal oder die Kalibrieranordnung
- Umgebungsbedingungen am Einsatzort, einschließlich Temperatur und Vibration
- Menge, Bestimmungshafen und gewünschter Liefertermin
