Oberflächenrauheit-Rechner (Ra / Rz)
Berechnet die theoretische Oberflächenrauheit Ra und Rz aus Vorschub und Eckenradius — für Fräsen und Drehen nach DIN EN ISO 4287. Inklusive Ziel-Ra Rückrechnung und Ra↔Rz Konverter.
Oberflächenrauheit Rechner online: Ra, Rz und N-Klasse aus Vorschub und Eckenradius berechnen.
Eingabeparameter
Berechnete Ergebnisse
— µm
— µm
—
Ziel-Modus: Ra → max. Vorschub & Eckenradius
NEUGeben Sie die geforderte Oberflächenrauheit ein — der Rechner empfiehlt den maximalen Vorschub bei gegebenem rε und den mindest-Eckenradius bei gegebenem fz.
— mm
— mm
—
Ra ↔ Rz Konverter
NEUSchnelle Umrechnung zwischen Ra und Rz. Wählen Sie die Eingangsgröße und den Umrechnungsfaktor (Standard: Rz = 4 × Ra nach DIN 4768).
— µm
—
Ra/Rz Umrechnung Tabelle
Schnelle Werkstatt-Näherung: Rz liegt bei vielen gedrehten oder gefrästen Flächen etwa beim Vierfachen von Ra. Für Zeichnungsfreigaben immer Messvorschrift, Toleranz und Fertigungsverfahren prüfen.
| Ra [µm] | Rz ≈ [µm] | N-Klasse | Typische Einordnung |
|---|---|---|---|
| 0,4 | 1,6 | N5 | Passungsflächen, feines Schlichten |
| 0,8 | 3,2 | N6 | Allgemeine Funktionsflächen |
| 1,6 | 6,3 | N7 | Sichtflächen, Standard-Schlichten |
| 3,2 | 12,5 | N8 | Normale Bearbeitung |
| 6,3 | 25 | N9 | Schruppen, nicht kritische Flächen |
| 12,5 | 50 | N10 | Grobbearbeitung, Aufmaßflächen |
Die Tabelle nutzt den Näherungsfaktor Rz ≈ 4 × Ra. Für geschliffene, geläppte oder stark profilabhängige Oberflächen kann der Faktor abweichen.
Nächster Schritt
Verwendete Formeln
Rz = f² / (8 × rε) [µm — gemittelte Rautiefe, exakte Formel nach DIN 4768]
Vereinfacht: Rz ≈ 4 × Ra (Näherung für Standard-Schneidengeometrie)
f_max = √(Ra_Ziel × 32 × rε / 1000) [mm — max. Vorschub für Ziel-Ra]
rε_min = f² / (32 × Ra_Ziel / 1000) [mm — min. Eckenradius für Ziel-Ra]
N-Klassen Entscheidungsmatrix nach ISO 1302
NEUWelche Rauheitsklasse für welche Anwendung? Die Tabelle zeigt typische Einsatzbereiche, empfohlene Bearbeitungsverfahren und relative Fertigungskosten.
| N-Klasse | Ra (µm) | Rz (µm) | Verfahren | Typische Anwendung | Kosten |
|---|---|---|---|---|---|
| N1 | 0,025 | 0,1 | Läppen, Polieren | Optik, Dichtflächen | ⬛⬛⬛⬛⬛ |
| N2 | 0,05 | 0,2 | Honen, Superfinish | Hydraulikkolben | ⬛⬛⬛⬛⬜ |
| N3 | 0,1 | 0,4 | Schleifen, Reiben | Passungen, Wälzlager | ⬛⬛⬛⬛⬜ |
| N4 | 0,2 | 0,8 | Feinschlichten | Gleitlager, Zahnräder | ⬛⬛⬛⬜⬜ |
| N5 | 0,4 | 1,6 | Schlichten | Passungsflächen | ⬛⬛⬛⬜⬜ |
| N6 | 0,8 | 3,2 | Feinbearbeitung | Allgemeine Funktionsflächen | ⬛⬛⬜⬜⬜ |
| N7 | 1,6 | 6,3 | Standard-Schlichten | Sichtflächen | ⬛⬛⬜⬜⬜ |
| N8 | 3,2 | 12,5 | Normale Bearbeitung | Nicht-Funktionsflächen | ⬛⬜⬜⬜⬜ |
| N9 | 6,3 | 25 | Schruppen | Rohteile | ⬛⬜⬜⬜⬜ |
| N10 | 12,5 | 50 | Grobbearbeitung | Aufmaßflächen | ⬛⬜⬜⬜⬜ |
Oberflächenrauheit in der CNC-Fertigung
Die Oberflächenrauheit ist ein kritisches Qualitätsmerkmal in der CNC-Zerspanung. Sie beschreibt die mikrogeometrische Gestalt einer Oberfläche und wird nach DIN EN ISO 4287 und DIN EN ISO 1302 klassifiziert. Der Mittenrauwert Ra ist der international gebräuchlichste Kennwert, während die gemittelte Rautiefe Rz in der deutschen Fertigungspraxis als aussagekräftiger gilt — besonders bei Dichtflächen und Gleitlagern.
Die theoretische Rauheit hängt primär vom Vorschub (fz/f) und dem Eckenradius (rε) des Werkzeugs ab. Ein größerer Eckenradius oder kleinerer Vorschub verbessern die Oberfläche — allerdings steigt mit sinkendem fz die Gefahr von Aufbauschneiden (besonders bei Aluminium) und Reibungswärme. Der optimale Kompromiss zwischen Oberflächengüte und Produktivität ergibt sich aus der Schnittdatenberechnung.
In der Praxis liegt die gemessene Rauheit 20–50 % über dem theoretischen Wert. Faktoren wie Werkzeugverschleiß, Maschinensteifigkeit und Werkstoffeigenschaften haben erheblichen Einfluss. Für Funktionsflächen mit hohen Anforderungen (Ra ≤ 0,4 µm) sind oft Nachbearbeitungsschritte wie Schleifen oder Honen erforderlich.
Hinweise
- Theoretische Werte: Die berechneten Ra/Rz-Werte sind idealisiert. In der Praxis kommen Aufbauschneiden, Rattern und Werkzeugverschleiß als Faktoren hinzu.
- Fräsen: Der Vorschub pro Zahn fz ist entscheidend, nicht der Tischvorschub vf.
- Drehen: Verwenden Sie den Vorschub pro Umdrehung f. Bei Verwendung eines Plattenwenders ist rε der Eckenradius der Wendeschneidplatte.
- Normen: DIN EN ISO 4287 (Geometrische Produktspezifikation — Oberflächenbeschaffenheit), DIN EN ISO 1302 (Oberflächenangaben in technischen Zeichnungen).
- Praxistipp: Für eine Ziel-Rauheit Ra≤0.8 µm bei rε=0.8 mm: fz ≤ 0.14 mm/z (Fräsen) bzw. f ≤ 0.14 mm/U (Drehen).
- Datenquellen: Tabellenbuch Metall (Europa-Verlag, 49. Aufl.), DIN EN ISO 4287:2010, DIN EN ISO 1302:2002, DIN 4768 (Rz-Formel).
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Ra und Rz?
Rz ≈ 4 × Ra (nach DIN 4768). Für Dichtflächen ist Rz aussagekräftiger, für Serienfertigung Ra.Wie kann man Rauheit aus Vorschub und Eckenradius berechnen?
Ra = f² / (32 × rε) und Rz = f² / (8 × rε). Wichtig ist die Einheit: f oder fz wird in mm eingesetzt, das Ergebnis wird im Rechner als µm ausgegeben. Reale Messwerte liegen durch Werkzeugverschleiß, Aufbauschneiden oder Rattern oft höher.Wann ist eine Oberflächenrauheit Tabelle besser als der Rechner?
Wie wählt man die richtige N-Klasse nach ISO 1302?
- N1–N3: Polieren, Läppen — Dichtflächen, Optik
- N4–N5: Schleifen, Reiben — Passungsflächen, Gleitlager
- N6–N7: Feindrehen, Schlichten — Allgemeine Funktionsflächen
- N8–N10: Normalbearbeitung — Nicht-Funktionsflächen
Warum weicht die gemessene Rauheit von der Berechnung ab?
Ra = f² / (32 × rε) beschreibt den idealen kinematischen Anteil. In der Praxis kommen weitere Faktoren hinzu: - Aufbauschneiden: Materialablagerungen an der Schneide (besonders bei Alu)
- Ratterschwingungen: Instabile Bearbeitungsprozesse
- Werkzeugverschleiß: Abgerundete Schneidkante verschlechtert Ra
- Werkstoff: Inhomogenitäten, Einschlüsse