Bearbeitete Metallteile können glatt erscheinen, weisen jedoch aufgrund verschiedener Ursachen wie Vibrationen in der Fräsausrüstung oder abgenutzte Schneideinsätze immer eine gewisse Rauheit auf. Die Spezifikationen legen einen akzeptablen Rauheitsgrad fest, aber es gibt mehr als eine Möglichkeit, die Oberfläche zu messen und mehr als eine Möglichkeit, die Messergebnisse zu quantifizieren. Zwei übliche Messungen sind Ra oder durchschnittliche Rauheit und Rz oder mittlere Rautiefe. Wenn ein Shop Rz verwendet und ein anderer Ra, muss eine Umrechnungsmethode vereinbart werden.
Entworfene Rauheit
Unter mikroskopischer Untersuchung kann die Rauheit einer bearbeiteten Oberfläche einer zerklüfteten Bergkette ähneln, bei der die Spitzen Grate und die Täler Kratzer sind. Diese Merkmale werden durch die Schneid- oder Schleifwerkzeuge erzeugt. Diese Textur ist für einige Anwendungen wie die Zylinderwände eines Verbrennungsmotors erforderlich, bei denen die Die Oberfläche sollte glatt genug sein, damit die Kolbenringe abdichten können, aber rau genug, um einen Ölfilm für Schmierung.
Unterschiede in Methoden und Ergebnissen
Der Unterschied in Methode und Ergebnis zwischen Rz und Ra kommt zum Tragen, wenn die Oberfläche einige außergewöhnlich hohe Spitzen oder niedrige Täler aufweist. Bei gleichmäßigen Höhenschwankungen der Oberfläche liefert das Mittelungsverfahren von Ra ähnliche Ergebnisse wie die Mittelwertberechnung von Rz. Da Ra alle Messungen innerhalb einer gegebenen Probe mittelt, werden Extrempunkte in den Mittelwert gemischt und die Methode identifiziert keine Sie. Im Gegensatz dazu wählt Rz die höchsten und niedrigsten Punkte in fünf Probenabschnitten aus und leitet einen Wert durch Mittelwertbildung daraus ab, sodass sie bei der Bewertung der Oberfläche eine größere Rolle spielen.
Schätzen von Ra aus Rz
Während Ra alle Messungen zu einem Mittelwert glättet und Rz nur die größten Abweichungen mittelt, gibt es nicht nur einen einfachen Weg um Ra von Rz abzuleiten. Stattdessen werden allgemeine Schätzungen verwendet, wobei oft davon ausgegangen wird, dass der Ra-Wert 1/4 bis 1/9 des Rz-Werts beträgt. Diese Variabilität ist abhängig vom Bearbeitungsverfahren und reicht vom Nutenfräsen über das Wasserstrahlschneiden bis hin zum Schleifen oder Polieren.
Vor- und Nachteile von Ra und Rz als Maßeinheiten as
Ra bietet eine schnelle Möglichkeit, die durchschnittliche Abweichung von der erwarteten mittleren Oberfläche zu messen, bestimmt durch einfache Werkzeuge, aber es wird nicht angezeigt, ob die Abweichungen vom entworfenen Mittelwert Spitzen oder Täler. Dieser Durchschnitt ist nur ein Messparameter. Rz mittelt auch Messwerte, liefert jedoch keine spezifischen Werte für die einzelnen Abweichungen. Rz und Ra sind nicht die einzigen Parameter zum Messen einer Oberfläche. Andere wie Rmax ermitteln die Differenz zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt ohne Mittelwertbildung. Rv bezeichnet die niedrigsten Täler und Rp bezeichnet die höchsten Spitzen.