DIN-Normen - Teil 169

Tastspitze. Element, das aus einem Kegel mit kreisfo¨rmigem Querschnitt und definiertem Kegelwinkel
und spha¨rischer Spitze mit definiertem Radius besteht.

Mechanisch-elektrischer Wandler. Einrichtung, die die vertikale Koordinate des ertasteten Profils

– be-

zogen auf das Referenzprofil

– in das im Messgera¨t verwendete Signal umwandelt.

Versta¨rker. Einrichtung, die das Signal im Messgera¨t versta¨rkt, ohne dabei eine beabsichtigte Profil-
vera¨nderung zu bewirken.

Analog-Digital-Umsetzer (ADC). Einrichtung, die das im Messgera¨t vorliegende Signal in digitale Wer-
te umsetzt.

Profilfilterung und Auswertung. Berechnungen, die an dem Prima¨r-, Rauheits- und Welligkeitsprofil durchgefu¨hrt wer-
den mit Hilfe von Kenngro¨ßen und charakteristischen Funktionen nach einschla¨gigen Normen.

Profilaufzeichnungsgera¨t. Zum Tastschnittgera¨t geho¨rendes Gera¨t, das die Ausgabe eines oder mehrerer Profile und/
oder Messwerte von Kenngro¨ßen ermo¨glicht.

Messtechnische Eigenschaften des Tastschnittgera¨tes s. Norm.

Geometrie der Tastspitze

Die ideale Form der Tastspitze ist ein Kegel mit abgerundeter Spitze. Spitzenradius r

tip

¼ 2 mm, 5 mm,

10

mm; Kegelwinkel: 60



, 90



.

Wenn nicht anders angegeben, betra¨gt der Kegelwinkel fu¨r ein „ideales“ Messgera¨t 60



.

Der Nennwert der statischen Messkraft fu¨r die Mittellage der Tastspitze ist 0,00075 N.

Der Nennwert fu¨r die Messkrafta¨nderung ist 0 N/m.

Eine detaillierte Beschreibung der Filtercharakteristik ist in DIN EN ISO 11562 enthalten. Die Nennwer-
te fu¨r die Grenzwellenla¨ngen des Profilfilters sind folgender Reihe entnommen:

. . . mm; 0,08 mm; 0,25 mm; 0,8 mm; 2,5 mm; 8,0 mm; . . . mm

Zusammenhang zwischen Grenzwellenla¨ngen fu¨r die Rauheit

lc, Spitzenradius und Grenzwellenla¨n-

gen fu¨r die Rauheit s. Norm.

DIN EN ISO 4288

Geometrische

Produktspezifikation

(GPS)

–

Oberfla¨chenbeschaffenheit:

Tast-

schnittverfahren – Regeln und Verfahren fu¨r die Beurteilung der Oberfla¨chenbe-
schaffenheit (ISO 4288:1996) (Apr 1998)

Diese Norm entha¨lt Regeln fu¨r den Vergleich von Messwerten mit den in Zeichnungen vorgegebenen
Toleranzgrenzen von Oberfla¨chenkenngro¨ßen, z. B. den arithmetischen Mittenrauwert Ra und die ge-
mittelte Rautiefe Rz, die in DIN EN ISO 4287 definiert sind. Außerdem legt diese Norm eine Auswahl
von Grenzwellenla¨ngen

lc fu¨r den Regelfall fu¨r die Messung von Ra und Rz bei Anwendung von

Tastschnittgera¨ten nach DIN EN ISO 3274 fest.

Tabelle 692.1

Zusammenhang zwischen Grenzwellenla¨ngen fu¨r die Rauheit

lc, Spitzenradius und Grenzwellenla¨ngen

fu¨r die Rauheit

lc

mm

ls

mm

lc/ls

r

tip

Ho¨chstwert

mm

Profilpunktabstand

Ho¨chstwert

mm

0,08

2,5

30

2

0,5

0,25

2,5

100

2

0,5

0,8

2,5

300

2

1

)

0,5

2,5

8

300

5

2

)

1,5

8

25

300

10

2

)

5

1

) Bei Oberfla¨chen mit Ra

> 0,5 mm oder Rz > 3 mm kann r

tip

¼ 5 mm im Regelfall ohne nennenswerte Unterschiede in

den Messergebnissen angewendet werden.

2

) Bei Grenzwellenla¨ngen von

ls

¼ 2,5 mm und 8 mm ist es als sicher anzunehmen, dass die von der mechanischen Filte-

rung eines Tasters mit dem empfohlenen Spitzenradius verursachte Da¨mpfungscharakteristik außerhalb des definier-
ten 
bertragungsbandes liegt. In diesem Fall haben kleine Abweichungen des Radius und der Form der Tastspitze
einen vernachla¨ssigbar kleinen Einfluss auf die aus dem gemessenen Profil errechneten Werte der Kenngro¨ßen.
Wenn ein anderes Verha¨ltnis der Grenzwellenla¨ngen fu¨r notwendig gehalten wird, um eine sachgerechte Anwendung
zu ermo¨glichen, muss dieses Verha¨ltnis angegeben werden.

16

Technische Oberfla¨chen

692

Es gelten die in DIN EN ISO 4287 und DIN EN ISO 3274 festgelegten Begriffe.

Die u¨blichen Rauheitskenngro¨ßen Ra und Rz sind zwar definiert auf der Grundlage einer Einzelmess-
strecke; im Regelfall werden jedoch fu¨r die Berechnung der Werte dieser Kenngro¨ßen die Messwerte
aus fu¨nf u¨blicherweise aneinander gereihten Einzelmessstrecken zur Mittelwertbildung herangezogen.
In diesem Fall wird beim Rauheitskurzzeichen kein Index angefu¨gt. Wird jedoch fu¨r die Berechnung
des Messwertes einer Kenngro¨ße eine andere Anzahl von Einzelmessstrecken zugrunde gelegt (z. B.
wenn die Oberfla¨che sehr klein ist), dann wird diese Anzahl an das Rauheitskurzzeichen angefu¨gt,
z. B. Rz1, Rz3. Wenn gefordert wird, dass kein Messwert jeder Einzelmessstrecke den angegebenen
oberen Grenzwert von Rz u¨berschreiten darf (z. B. bei Dichtfla¨chen), dann wird das Kurzzeichen
Rz1

max

angewendet. Diese Kenngro¨ße wird als maximale Einzelrautiefe angesprochen, ist jedoch in

den Normen nicht speziell definiert. Der Index max kann auch auf andere Oberfla¨chenkenngro¨ßen
angewendet werden.

Fu¨r Kenngro¨ßen, die u¨ber die (Gesamt)-Messstrecke definiert sind (z. B. Pt, Rt, Wt nach DIN EN ISO 4287)
wird der Wert der Kenngro¨ße aus den Messdaten u¨ber die Messstrecke ermittelt, die gleich der La¨nge
von 5 Einzelmessstrecken ist.

Messstrecken und deren Zuordnung zu den Kenngro¨ßen s. Tab. 693.1 bis 693.3.

Regeln fu¨r die Rauheitspru¨fung

Oberfla¨chenkenngro¨ßen eignen sich nicht zur Beschreibung von Unvollkommenheiten der Oberfla¨chen.
Deshalb du¨rfen Unvollkommenheiten der Oberfla¨chen, wie z. B. Kratzer und Poren (s. DIN EN ISO 8785),
nicht in die Pru¨fung der Oberfla¨chenbeschaffenheit einbezogen werden.

Zuna¨chst ist durch Sichtpru¨fung festzustellen, ob die Oberfla¨chenbeschaffenheit gleichfo¨rmig ist.
Wenn es auf der zu pru¨fenden Oberfla¨che Bereiche mit offensichtlich unterschiedlicher Rauheit gibt,
wird der Bereich mit der vermutlich gro¨ßten Rauheit zur Beurteilung herangezogen.

16

Tabelle 693.2

Einzelmessstrecken zur Messung von Rz (und anderen Rauheitskenngro¨ßen) an Werkstu¨cken mit aperio-
dischen Profilen (z. B. geschliffene Profile)

Rz
Rz1

max

mm

Einzelmessstrecke

lr

mm

Messstrecke

ln

mm

ð0,025Þ < Rz; Rz1

max

 0,1

0,08

0,4

0,1

< Rz; Rz1

max

 0,5

0,25

1,25

0,5

< Rz; Rz1

max

 10

0,8

4

10

< Rz; Rz1

max

 50

2,5

12,5

50

< Rz; Rz1

max

 200

8

40

Tabelle 693.3

Einzelmessstrecken zur Messung von Rauheitskenngro¨ßen an Werkstu¨cken mit periodischen Profilen
und von RSm fu¨r alle Profile

RSm

mm

Einzelmessstrecke

lr

mm

Messstrecke

ln

mm

0,013

< RSm  0,04

0,08

0,4

0,04

< RSm  0,13

0,25

1,25

0,13

< RSm  0,4

0,8

4

0,4

< RSm  1,3

2,5

12,5

1,3

< RSm  4

8

40

Tabelle 693.1

Einzelmessstrecken zur Messung von Ra (und anderen Rauheitskenngro¨ßen) an Werkstu¨cken mit aperio-
dischen Profilen (z. B. geschliffene Profile)

Ra
mm

Einzelmessstrecke

lr

mm

Messstrecke

ln

mm

ð0,006Þ < Ra  0,02

0,08

0,4

0,02

< Ra  0,1

0,25

1,25

0,1

< Ra  2

0,8

4

2

< Ra  10

2,5

12,5

10

< Ra  80

8

40

16

Technische Oberfla¨chen

693

Hat die zu beurteilende Oberfla¨che im Vergleich mit einem Muster bekannter Rauheit eine offensicht-
lich geringere Rauheit, kann auf eine messende Pru¨fung im Regelfall verzichtet werden.

Im Zweifelsfall wird eine Rauheitsmessung mit dem Tastschnittgera¨t durchgefu¨hrt. Dabei ist auf die
Messrichtung zu achten. Ist diese nicht festgelegt, wird das Werkstu¨ck so ausgerichtet, dass die Ab-
tastrichtung rechtwinklig zur Rillenrichtung der zu messenden Oberfla¨che verla¨uft, da so der gro¨ßte
Messwert zu erwarten ist. Bei ungeordnetem Verlauf der Rillenrichtung ist die Tastrichtung beliebig zu
wa¨hlen.

Es ist durch Sichtpru¨fung zu entscheiden, ob das Profil aperiodisch oder periodisch ist.

Verfahren fu¨r aperiodische Rauheitsprofile

Bei Oberfla¨chen mit einem aperiodischen Rauheitsprofil ist folgende Vorgehensweise anzuwenden:

a) Der unbekannte Wert von Ra, Rz, Rz1

max

oder der Rillenabstand RSm ist mit geeigneten Mitteln zu

scha¨tzen, z. B. durch Sichtpru¨fung, mit Oberfla¨chen-Vergleichsmustern.

b) Die Einzelmessstrecke ist aus der Tab. 693.1, 693.2 oder 693.3 unter Verwendung der Scha¨tzwerte
fu¨r Ra, Rz, Rz1

max

und RSm nach Schritt a) zu wa¨hlen.

c) Mit Hilfe eines Rauheitsmessgera¨tes und unter Zugrundelegung der nach Schritt b) gewa¨hlten Ein-
zelmessstrecke ist ein repra¨sentatives Messergebnis von Ra, Rz, Rz1

max

oder RSm zu ermitteln.

d) Die Messwerte von Ra, Rz, Rz1

max

und RSm sind mit Wertebereich von Ra, Rz, Rz1

max

und RSm in

Tab. 692.2, 693.1 oder 693.2 entsprechend der bestimmten Einzelmessstrecke zu vergleichen. Wenn
der Messwert außerhalb des Wertebereiches fu¨r die bestimmte Einzelmessstrecke liegt, muss am Ge-
ra¨t die la¨ngere bzw. ku¨rzere Einzelmessstrecke eingestellt werden, die dem gemessenen Wert zuge-
ordnet ist. Dann muss ein repra¨sentativer Wert unter Verwendung dieser angepassten Einzelmess-
strecke gemessen werden und erneut in Tab. 693.1, 693.2 oder 693.3 verglichen werden. An diesem
Punkt sollten die in Tab. 693.1, 693.2 oder 693.3 enthaltenen Kombinationen der gemessenen Werte
und der Einzelmessstrecke erreicht sein.

e) Es ist ein repra¨sentativer Wert fu¨r Ra, Rz, Rz1

max

und RSm fu¨r eine ku¨rzere Einzelmessstrecke zu

ermitteln, wenn diese ku¨rzere Einzelmessstrecke nicht schon fru¨her in Schritt d) ermittelt wurde. Es
ist zu pru¨fen, ob die daraus resultierende Kombination von Ra, Rz, Rz1

max

und RSm mit der Einzel-

messstrecke ebenfalls in Tab. 693.1, 693.2 oder 693.3 angegeben ist.

f) Wenn nur die Endeinstellung von Schritt d) der in Tab. 693.1, 693.2 oder 693.3 entspricht, sind so-
wohl die Einstellung der Einzelmessstrecke als auch der Ra-, Rz-, Rz1

max

- und RSm-Wert richtig. Wenn

Schritt e) ebenfalls eine in Tab. 693.1, 693.2 oder 693.3 angegebene Kombination ergibt, sind die ku¨r-
zere Einzelmessstrecke und der entsprechende Ra-, Rz-, Rz1

max

- und RSm-Wert richtig.

g) Unter Verwendung der in den vorgenannten Schritten ermittelten Grenzwellenla¨nge (Einzelmess-
strecke) ist eine repra¨sentative Messung der Kenngro¨ße durchzufu¨hren.

Verfahren fu¨r periodische Rauheitsprofile

Bei Oberfla¨chen mit einem periodischen Rauheitsprofil ist folgende Vorgehensweise anzuwenden:

a) Der Wert des Rillenabstandes RSm der Oberfla¨che unbekannter Rauheit ist grafisch zu scha¨tzen.

b) Unter Verwendung von Tab. 693.3 ist die empfohlene Grenzwellenla¨nge fu¨r die gescha¨tzte Kenn-
gro¨ße RSm zu bestimmen.

c) Wenn notwendig, z. B. in Streitfa¨llen, ist der RSm-Wert unter Verwendung der nach Schritt b) be-
stimmten Einzelmessstrecke zu messen.

d) Wenn dieser RSm-Wert aus Schritt c) nach Tab. 693.3 einer kleineren oder gro¨ßeren Grenzwellen-
la¨nge als in Schritt b) ist, ist die kleinere oder gro¨ßere Grenzwellenla¨nge zu benutzen.

e) Unter Verwendung der in den vorangegangenen Schritten ermittelten Grenzwellenla¨nge (Einzel-
messstrecke) ist eine repra¨sentative Messung der Kenngro¨ße durchzufu¨hren.

Die 16 %-Regel

Bei Anforderungen, die durch den oberen Grenzwert einer Kenngro¨ße festgelegt werden, wird die
Oberfla¨che als annehmbar betrachtet, wenn nicht mehr als 16 % aller gemessenen Werte der gewa¨hl-
ten Kenngro¨ße, den auf den Zeichnungen festgelegten Wert u¨berschreiten.

Bei Anforderungen, die durch den unteren Grenzwert der Oberfla¨chenkenngro¨ßen festgelegt werden,
wird die Oberfla¨che als annehmbar betrachtet, wenn nicht mehr als 16 % aller gemessenen Werte der

16

Technische Oberfla¨chen

694

gewa¨hlten Rauheitskenngro¨ße kleiner sind als der auf den Zeichnungen festgelegte Wert.

Sind die Rauheitsmesswerte der zu pru¨fenden Oberfla¨che normal verteilt, dann entsprechen die 16 %
der gemessenen Einzelwerte, die den oberen Grenzwert u¨berschreiten du¨rfen, dem Wert von

m

þ s,

wobei

m der arithmetische Mittelwert der Grundgesamtheit aller Rauheitsmesswerte und s die Stan-

dardabweichung dieser Werte sind. Je gro¨ßer der Wert von

s ist, desto weiter muss der Mittelwert

der Rauheitsmesswerte vom festgelegten oberen Grenzwert entfernt sein (s. Bild 695.1).

Die 16 %-Regel gilt als erfu¨llt, wenn:

– der erste Messwert 70% des festgelegten Wertes (auf der Zeichnung angegeben) nicht u¨berschreitet;
– die ersten drei Messwerte den festgelegten Wert nicht u¨berschreiten;
– nicht mehr als einer der ersten sechs Messwerte den festgelegten Wert u¨berschreitet;
– nicht mehr als zwei der ersten zwo¨lf Messwerte den festgelegten Wert u¨berschreiten.

Andernfalls ist das Werkstu¨ck zuru¨ckzuweisen.

Diese Vorgehensweise ist nur zula¨ssig, wenn die Rauheitskenngro¨ße nicht mit dem Zusatz „max“,
z. B. Rz1

max

, gekennzeichnet ist. Ist dies der Fall, werden normalerweise mindestens drei Messungen

durchgefu¨hrt, entweder auf dem Teil der Oberfla¨che, von dem der ho¨chste Wert erwartet wird (z. B.
wenn eine besonders tiefe Rille sichtbar ist), oder gleichma¨ßig verteilt, wenn die Oberfla¨che einen
homogenen Eindruck macht. Keiner der gemessenen Werte der Kenngro¨ße auf der gesamten zu pru¨-
fenden Oberfla¨che darf den auf der Zeichnung festgelegten Wert u¨berschreiten.

Die 16 %-Regel wird in der deutschen Industrie nur in kritischen Ausnahmefa¨llen angewendet. Im Re-
gelfall gibt man sich mit nur einer Messung zufrieden, wenn damit der angegebene Grenzwert nicht
u¨berschritten wird.

DIN EN ISO 11562

Geometrische Produktspezifikation (GPS) – Oberfla¨chenunvollkommenheiten:
Tastschnittverfahren – Messtechnische Eigenschaften von phasenkorrekten Fil-
tern (ISO 11562:1996) (Sep 1998)

Diese Norm legt die messtechnischen Merkmale von phasenkorrekten Filtern fu¨r die Messung von
Oberfla¨chenprofilen fest.

Insbesondere wird beschrieben, wie der langwellige Anteil und der kurzwellige Anteil des Oberfla¨-
chenprofils voneinander getrennt werden.

Fu¨r die Anwendung dieser Norm gelten die folgenden Definitionen.

Profilfilter. Filter, die Profile in langwellige und kurzwellige Anteile trennen.

Phasenkorrekte Profilfilter. Profilfilter, die keine Phasenverschiebungen verursachen, die zu asymme-
trischen Profilverzerrungen fu¨hren.

Mittellinie des phasenkorrekten Filters (Mittellinie). Langwellige Profilkomponente, die fu¨r jeden
Punkt des Profils durch einen gewichteten Mittelwert bestimmt wird, der von den benachbarten Punk-
ten abgeleitet wird.

bertragungscharakteristik eines Filters. Charakteristik gibt an, um welchen Betrag die Amplitude ei-
nes sinusfo¨rmigen Profils in Abha¨ngigkeit von seiner Wellenla¨nge geda¨mpft wird.

Gewichtsfunktion. Funktion zur Bestimmung der Mittellinie, die fu¨r jeden zu berechnenden Punkt der
Mittellinie das Gewicht mit dem die benachbarten Profilpunkte in die Berechnung eingehen, angibt.

16

Bild 695.1

Zula¨ssige Grenzlage von Rauheitsmesswerten nach der 16 %-Regel

16

Technische Oberfla¨chen

695