Die Unregelmäßigkeit einer bearbeiteten Oberfläche ist das Ergebnis des Bearbeitungsprozesses, einschließlich der Wahl des Werkzeugs, des Vorschubs und der Geschwindigkeit des Werkzeugs, der Maschinengeometrie und der Umgebungsbedingungen. Diese Unregelmäßigkeit besteht aus hohen und niedrigen Punkten, die vom Werkzeug oder einer Schleifscheibe in die Oberfläche eingearbeitet werden. Diese Spitzen und Täler können gemessen und zur Bestimmung des Zustands und manchmal auch der Leistung der Oberfläche verwendet werden. Es gibt mehr als 100 Möglichkeiten, eine Oberfläche zu messen und die Ergebnisse zu analysieren, aber die gebräuchlichste Messung der vom Werkzeug verursachten Markierung oder der Oberflächenstruktur ist die Rauheitsmessung.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass verschiedene an der Produktion beteiligte Parteien unterschiedliche Methoden zur Rauheitsmessung verwenden. In dieser Kolumne werden wir nur zwei der vielen Methoden zur Rauheitsmessung behandeln, wie man zwischen diesen beiden Methoden umrechnen kann und wie man die Probleme vermeidet, die durch die unvermeidliche Verwendung von mehr als einer Rauheitsmessung entstehen.

In Nordamerika ist der gebräuchlichste Parameter für die Oberflächenbeschaffenheit die mittlere Rauheit (Ra). Ra wird durch einen Algorithmus berechnet, der die durchschnittliche Länge zwischen den Spitzen und Tälern und die Abweichung von der Mittellinie auf der gesamten Oberfläche innerhalb der Abtastlänge misst. Ra bildet den Mittelwert aus allen Spitzen und Tälern des Rauheitsprofils und neutralisiert dann die wenigen Ausreißer, so dass die Extrempunkte keinen nennenswerten Einfluss auf die Endergebnisse haben. Es handelt sich um eine einfache und wirksame Methode zur Überwachung der Oberflächenbeschaffenheit und zur Sicherstellung der Konsistenz bei der Messung mehrerer Oberflächen.

In Europa ist der gebräuchlichere Parameter für die Rauheit die mittlere Rautiefe (Rz). Rz wird berechnet, indem der vertikale Abstand zwischen der höchsten Spitze und dem tiefsten Tal innerhalb von fünf Stichprobenlängen gemessen und dann der Mittelwert dieser Abstände gebildet wird. Bei Rz werden nur die fünf höchsten Spitzen und die fünf tiefsten Täler gemittelt, so dass die Extremwerte einen viel größeren Einfluss auf den Endwert haben. Im Laufe der Jahre hat sich zwar die Methode zur Berechnung von Rz geändert, nicht aber das Symbol Rz. Daher werden immer noch drei verschiedene Rz-Berechnungen verwendet, und es ist sehr wichtig, vor der Messung zu wissen, welche Berechnung definiert ist.

In der heutigen globalen Wirtschaft werden bearbeitete Teile hergestellt und in die ganze Welt verschickt. Infolgedessen müssen Ingenieure in der Fertigung und Qualitätskontrolle oft entscheiden, ob sie ein Teil akzeptieren oder nicht, wenn die Druckanforderungen nicht mit den Messungen an den Oberflächenmessgeräten in der örtlichen Einrichtung übereinstimmen. Manche Ingenieure der Qualitätskontrolle gehen sogar davon aus, dass ein Teil, das mit den verfügbaren Parametern geprüft und für gut befunden wurde, auch andere Prüfungen bestehen würde. In diesen Fällen gehen die Ingenieure von einer konstanten Korrelation oder einem konstanten Verhältnis zwischen den verschiedenen Parametern aus.

Wenn es keine andere Wahl gibt, als einige Annahmen zu akzeptieren, gibt es Faustregeln, die helfen können, die Verwirrung zu klären und Ra in Rz oder Rz in Ra umzurechnen. Wenn der Hersteller den Rz-Parameter angibt und akzeptiert, der Kunde aber den Ra-Parameter verwendet, ist die Verwendung eines Verhältnisses von Rz zu Ra = 4 zu 1 bis 7 zu 1 eine sichere Umrechnung. Wenn jedoch Ra vom Hersteller als Akzeptanzkriterium verwendet wird, der Kunde jedoch Rz zur Bewertung des Teils akzeptiert, dann wäre das Umrechnungsverhältnis viel höher als 7 zu 1, möglicherweise sogar 20 zu 1. Denken Sie daran, dass die tatsächliche Form des Bauteilprofils einen erheblichen Einfluss auf diese Verhältnisse hat.

Kommunikation zu Beginn des Projekts kann die meisten Überraschungen vermeiden. Ungefähre und manchmal fragwürdige Vergleiche lassen sich vermeiden, wenn man sich darüber im Klaren ist, was genau ein Parameter auf einem Druck bedeutet und wie die verschiedenen an der Produktion beteiligten Parteien die Oberflächenbeschaffenheit überprüfen wollen. Die beste Möglichkeit für die an der Produktion Beteiligten, sich über die zu messenden Parameter zu verständigen, besteht darin, sowohl beim Hersteller als auch beim Kunden über geeignete Auswertegeräte zu verfügen, die die gleiche Prüfung mit der gleichen Methode durchführen. Wenn der Hersteller oder der Kunde Umrechnungskoeffizienten verwendet, sollten sich beide Parteien über die Verwendung des Koeffizienten im Klaren sein und mit den Auswirkungen vertraut sein.