DIN-Normen - Teil 168

Gestaltabweichungen 1. Ordnung (Formabweichungen): Gestalt-
abweichungen, die bei der Betrachtung der gesamten Istoberfla¨-
che des Formelementes feststellbar sind.

Gestaltabweichungen 2. bis 5. Ordnung: Gestaltabweichungen der
Istoberfla¨che, die an einem Fla¨chenausschnitt der Istoberfla¨che
feststellbar sind (s. Bild 688.1).

Gestaltabweichungen 2. Ordnung (Welligkeit): 
berwiegend peri-
odisch auftretende Abweichungen der Istoberfla¨che eines Forme-
lementes, bei denen das Verha¨ltnis der Wellenabsta¨nde zur Wel-
lentiefe

im

Allgemeinen

zwischen

1000:1

und

100:1

liegt.

Meistens sind mehrere Wellenperioden erkennbar (s. Tab. 687.1).

Gestaltabweichungen 3. bis 5. Ordnung (Rauheit): Regelma¨ßig
oder unregelma¨ßig wiederkehrende Abweichungen der Istoberfla¨-
che, bei denen das Verha¨ltnis der Absta¨nde zur Tiefe im Allgemei-
nen zwischen 100:1 und 5:1 liegt (s. Tab. 687.1).

Gestaltabweichungen 6. Ordnung: Die durch den Aufbau der Materie bedingten Abweichungen (s.
Tab. 687.1).

Diese Gestaltabweichungen ko¨nnen mit den z. Z. gebra¨uchlichen Oberfla¨chenmessverfahren nicht er-
fasst werden.

DIN EN ISO 4287

Geometrische

Produktspezifikation

(GPS)

–

Oberfla¨chenbeschaffenheit;

Tast-

schnittverfahren; Benennungen, Definitionen und Kenngro¨ßen der Oberfla¨chenbe-
schaffenheit (ISO 4287:1997) (Okt 1998)

Diese Norm entha¨lt Begriffe und Kenngro¨ßen zur Beschreibung der Oberfla¨chenbeschaffenheit (Rau-
heits-, Welligkeits- und Prima¨rprofil) ermittelt durch das Tastschnittverfahren.

Im Folgenden werden nur diejenigen Begriffe und Kenngro¨ßen wiedergegeben, die zum Versta¨ndnis
der Rauheitsmessung nach dem Tastschnittverfahren mit Messgera¨ten nach DIN EN ISO 3274 erforder-
lich sind. Die Norm entha¨lt daru¨ber hinaus eine gro¨ßere Anzahl weniger gela¨ufiger Oberfla¨chenkenn-
gro¨ßen, die der Beurteilung von besonders funktionskritischen Oberfla¨chen vorbehalten sein sollten.

Technische Oberfla¨chen sind im Allgemeinen nicht ganzheitlich messtechnisch erfassbar. Deshalb
werden im Messgera¨t langwellige und kurzwellige Anteile der Oberfla¨chen mit Hilfe von elektrischen/
elektronischen Profilfiltern getrennt.

Ein Profilfilter gleicht einem Sieb, mit dessen Hilfe z. B. grobko¨rniger Kies von feinko¨rnigem getrennt wird.

Profilfilter.

Filter,

das

Profile

in

langwellige

und

kurzwellige

Profilkomponenten

trennt

(s.

DIN EN ISO 11562).

Anmerkung: Bei Gera¨ten zur Messung der Rauheit, Welligkeit und des Prima¨rprofils werden drei Filter

benutzt (s. Bild 688.2). Sie haben alle die gleichen 
bertragungscharakteristiken, wie in
DIN EN ISO 11562 definiert, aber unterschiedliche Grenzwellenla¨ngen.

ls-Profilfilter. Filter, das den 
bergang von der Rauheit zu den Anteilen mit noch ku¨rzeren Wellenla¨n-
gen, die auf der Oberfla¨che vorhanden sind, definiert (s. Bild 688.2).
lc-Profilfilter. Filter, das den 
bergang von der Rauheit zur Welligkeit definiert (s. Bild 688.2).
lf-Profilfilter. Filter, das den 
bergang von der Welligkeit zu den Anteilen mit noch la¨ngeren Wellen-
la¨ngen, die auf der Oberfla¨che vorhanden sind, definiert (s. Bild 688.2).

Werkstu¨ckoberfla¨che. Die Oberfla¨che, die den Ko¨rper begrenzt und ihn von dem umgebenden Medi-
um trennt.

Bild 688.1
Vergro¨ßerter

Ausschnitt

aus

der

Oberfla¨che zur Beurteilung der Ge-
staltabweichungen 2. bis 5. Ordnung

Bild 688.2

bertragungscharakteristik fu¨r das
Rauheits- und Welligkeitsprofil
1) 
bertragung in %
2) Wellenla¨nge
3) Rauheitsprofil
4) Welligkeitsprofil

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Technische Oberfla¨chen

688

Oberfla¨chenprofil. Profil, das sich durch den Schnitt einer Werkstu¨ckoberfla¨che mit einer vorgegebe-
nen Ebene ergibt (s. Bild 689.1).

Anmerkung: In der Praxis wird u¨blicherweise eine Ebene gewa¨hlt, deren Fla¨chennormale parallel zur

Werkstu¨ckoberfla¨che liegt und in einer geeigneten Richtung verla¨uft.

Rauheitsprofil. Das Rauheitsprofil wird von dem Prima¨rprofil (s. DIN EN ISO 3274) hergeleitet. Es ent-
steht durch Abtrennen der langwelligen Profilanteile mit dem Profilfilter

lc (s. Bild 688.2).

Anmerkung 1: Das 
bertragungsband fu¨r Rauheitsprofile ist definiert durch das

ls- und lc-Profilfilter.

Anmerkung 2: Das Rauheitsprofil ist die Grundlage fu¨r die Berechnung der Kenngro¨ßen des Rauheits-

profiles.

Welligkeitsprofil. Profil, das durch das nacheinander Anwenden der Profilfilter

lf und lc auf das Pri-

ma¨rprofil entsteht. Dabei werden mit dem

lf-Profilfilter die langwelligen und mit dem lc-Profilfilter

die kurzwelligen Anteile abgetrennt. Das Welligkeitsprofil entsteht durch absichtliche Profilvera¨nde-
rung (s. Bild 688.2).

Mittellinie fu¨r das Rauheitsprofil. Linie, die den langwelligen Profilanteilen entspricht und die durch
das Profilfilter

lc unterdru¨ckt werden.

Mittellinie fu¨r das Welligkeitsprofil. Linie, die den langwelligen Profilanteilen entspricht und die durch
das Profilfilter

lf unterdru¨ckt werden.

Mittellinie fu¨r das Prima¨rprofil. Linie, die durch Einpassen der kleinsten Abweichungsquadrate der
Nennform in das Prima¨rprofil festgelegt wird.

Einzelmessstrecke lp, lr, lw. La¨nge in Richtung der X-Achse (Mittellinie), die fu¨r die Erkennung der
Gestaltabweichungen des auszuwertenden Profils verwendet wird.

Anmerkung: Die Einzelmessstrecke fu¨r die Rauheit lr und fu¨r die Welligkeit lw ist zahlenma¨ßig gleich

der Grenzwellenla¨nge des Profilfilters

lc beziehungsweise lf. Die Einzelmessstrecke fu¨r

das Prima¨rprofil lp ist gleich der Messstrecke.

Messstrecke ln. Die La¨nge in Richtung der X-Achse, die fu¨r die Auswertung des Profils verwendet wird.

Anmerkung: Die Messstrecke kann eine oder mehrere Einzelmessstrecken umfassen.

Definitionen der geometrischen Kenngro¨ßen:

P -Kenngro¨ße. Kenngro¨ße, die aus dem Prima¨rprofil berechnet wird.
R-Kenngro¨ße. Kenngro¨ße, die aus dem Rauheitsprofil berechnet wird.
W -Kenngro¨ße. Kenngro¨ße, die aus dem Welligkeitsprofil berechnet wird.

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Bild 689.1

Oberfla¨chenprofil
1 Oberfla¨chenprofil

Bild 689.2

Profilelement
1 Mittellinie

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Technische Oberfla¨chen

689

Profilspitze. Ein aus dem gemessenen Profil herausragender Teil (vom Material ins umgebende Medi-
um), der zwei benachbarte Schnittpunkte des Profils mit der X-Achse (Mittellinie) verbindet.

Profiltal. Ein in das gemessene Profil hineinragender Teil (vom umgebenden Medium ins Material),
der zwei benachbarte Schnittpunkte des Profils mit der X-Achse (Mittellinie) verbindet.

Profilelement. Eine Profilspitze und das benachbarte Profiltal (s. Bild 689.2).

Ordinatenwert Z ( x) Ho¨he des gemessenen Profils an beliebiger Position x.
Ho¨he der Profilspitze Zp. Abstand von der X-Achse (Mittellinie) zum ho¨chsten Punkt der Profilspitze
(s. Bild 689.2).

Tiefe des Profiltales Zv. Abstand von der X-Achse (Mittellinie) zum tiefsten Punkt des Profiltales (s.
Bild 689.2).

Ho¨hendifferenz des Profilelementes Zt. Summe aus der Ho¨he der Spitze und der Tiefe des Tales in
einem Profilelement (s. Bild 689.2).

Breite des Profilelementes Xs. Abschnitt auf der X-Achse (Mittellinie), der durch das Profilelement be-
grenzt wird (s. Bild 689.2).

Ho¨he der gro¨ßten Profilspitze Pp, Rp, Wp. Ho¨he der gro¨ßten Profilspitze Zp innerhalb der Einzelmess-
strecke (s. Bild 690.1).

Tiefe des gro¨ßten Profiltales Pv, Rv, Wv. Tiefe des gro¨ßten Profiltales Zv innerhalb der Einzelmessstrek-
ke (s. Bild 690.1).

Gro¨ßte Ho¨he des Profils Pz, Rz, Wz. Summe aus der Ho¨he der gro¨ßten Profilspitze Zp und der Tiefe
des gro¨ßten Profiltales Zv innerhalb einer Einzelmessstrecke (s. Bild 690.1).

Rz ist die „gemittelte Rauhtiefe“

Arithmetischer Mittelwert der Profilordinaten Pa, Ra, Wa. Arithmetischer Mittelwert der Betra¨ge der
Ordinatenwerte Z(x) innerhalb einer Einzelmessstrecke.

Pa

; Ra; Wa ¼

1

l

Ð

l

0

jZ ðxÞj dx

mit l

¼ lp, lr oder lw je nach Fall.

Ra ist der „arithmetische Mittenrauhwert“.

Weitere, weniger gela¨ufige Kenngro¨ßen der Oberfla¨chenbeschaffenheit s. Norm.

In Bild 690.1 sind beispielhaft nur die R-Kenngro¨ßen Rp, Rv und Rz eingetragen, die aus dem Rau-
heitsprofil ermittelt werden. Die Darstellung gilt sinngema¨ß auch fu¨r die P- und W-Kenngro¨ßen.

DIN EN ISO 3274

Geometrische Produktspezifikation (GPS) – Oberfla¨chenbeschaffenheit; Tastschnitt-
verfahren; Nenneigenschaften von Tastschnittgera¨ten (ISO 3274:1996) (Apr 1998)

Diese Norm definiert Profile und den allgemeinen Aufbau von Tastschnittgera¨ten zum Messen der
Oberfla¨chenrauheit und Welligkeit, um die existierenden Normen fu¨r die praktische Profilauswertung

Bild 690.1

Ho¨he der gro¨ßten Profilspitzen Zp, Tiefe des gro¨ßten Profiltals Zv, Gro¨ßte Ho¨he des Profils Rz
l

¼ Einzelmessstrecke

16

Technische Oberfla¨chen

690

anwenden zu ko¨nnen. Sie legt Eigenschaften der Messgera¨te fest, die zur Profilauswertung dienen
und beschreibt die grundlegenden Eigenschaften von Tastschnittgera¨ten.

Ertastetes Profil. Linie des Mittelpunktes einer Tastspitze, die die Oberfla¨che in der Schnittebene ab-
tastet. Die Tastspitze hat eine geometrisch ideale Form (Kegel mit spha¨rischer Abrundung) mit Nenn-
maßen und Nennmesskraft.

Von diesem Profil sind alle definierten Profile abgeleitet.

Referenzprofil. Linie, auf der der Taster in der Schnittebene entlang der Fu¨hrung bewegt wird.

Anmerkung: Die Form des Referenzprofils entspricht der praktischen Realisierung eines theoretisch

idealen Profils. Nennabweichungen ha¨ngen ab von Abweichungen der Fu¨hrung selbst,
wie auch von „a¨ußeren“ und „inneren“ Sto¨rungen.

Gesamtprofil. Digitale Form des ertasteten Profils aus vertikalen und horizontalen Koordinaten relativ
zum Referenzprofil.

Prima¨rprofil. Gesamtprofil nach Anwendung des Filters fu¨r kurze Wellenla¨ngen

ls. Das Prima¨rprofil

ist die Ausgangsbasis fu¨r die digitale Profilverarbeitung durch das Profilfilter und die Berechnung der
Kenngro¨ßen des Profils nach DIN EN ISO 4287.

Restprofil. Prima¨rprofil, das beim Abtasten einer ideal glatten und ebenen Fla¨che (optisches Planglas)
erhalten wird.

Das Restprofil setzt sich zusammen aus Abweichungen der Fu¨hrung, externen und internen Sto¨run-
gen sowie Abweichungen in der Profilu¨bertragung.

Tastschnittgera¨t. Messgera¨t, das Oberfla¨chen mit einer Tastspitze ertastet, Abweichungen in Form
des Oberfla¨chenprofils erfasst, Kenngro¨ßen berechnet und Profile aufzeichnen kann.

Messkreis. Kreis, der alle mechanischen Komponenten entha¨lt, die mit dem Werkstu¨ck und der Tast-
spitze verbunden sind, d. h. Positioniereinrichtung, Werkstu¨ckhalter, Messsta¨nder, Vorschubgera¨t, Ta-
ster (Bild 691.1).

Der Messkreis ist a¨ußeren und inneren Sto¨rungen ausgesetzt, die das Referenzprofil beeinflussen.

Fu¨hrung. Baugruppe, die den Tastschnitt erzeugt und den Taster auf einer theoretisch genauen Spur
(Referenzprofil) fu¨hrt, im Allgemeinen entlang einer geraden Linie.

Die Fu¨hrung ist wesentlicher Bestandteil des Vorschubgera¨tes, sie kann teilweise im Taster enthalten sein.

Vorschubgera¨t. Baugruppe, die den Taster entlang der Fu¨hrung bewegt und die horizontale Lage der
Tastspitze in die horizontale Profilkoordinate u¨bertra¨gt.

Taster. Baugruppe, die das Tastelement mit der Tastspitze und den mechanisch-elektrischen Wandler
entha¨lt.

Tastelement. Element, das die Tastspitzenauslenkung zum mechanisch-elektrischen Wandler u¨ber-
tra¨gt.

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Bild 691.1
Beispiel fu¨r einen Messkreis
eines Tastschnittgera¨tes

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Technische Oberfla¨chen

691