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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Grundlagen der Fertigungsmeßtechnik

Zusammenfassung
Eine Meßaufgabe besteht im wesentlichen in den in einem experimentellen Vorgang zu erfassenden Meßgrößen und Meßwerten sowie in den zu bildenden Meßergebnissen. Der experimentelle Vorgang ist das Messen, bei dem der Wert einer physikalischen Größe, die Meßgröße, durch Vergleichen mit einer Bezugsgröße ermittelt wird. Meßgröße und Bezugsnormal müssen begrifflich eindeutig festgelegt sein.
Erwin Lemke

2. Maßverkörperungen

Zusammenfassung
Maßverkörperungen sind Meßmittel, die im allgemeinen unveränderliche Werte oder eine Folge von Werten einer Meßgröße verkörpern. Die wichtigsten Verkörperungen von Längenmaßen sind Endmaße und Strichmaßstäbe. In der Fertigungsmeßtechnik werden als Maßverkörperungen auch Zylinder, Kugel, Ringe und Bohrungen verwendet. Für spezielle Prüfaufgaben gibt es z. B. Winkelendmaße und Normale für Zahnräder. In Meß-geräten sind sogenannte nichtselbständige Maßverkörperungen eingebaut, die der Maßüberwachung in Verbindung mit Abtastköpfen und Anzeigeeinheiten dienen.
Erwin Lemke

3. Lehren

Zusammenfassung
Das Lehren oder die Lehrung ist ein Prüfen auf Maß- oder Formgenauigkeit. Lehren ist nicht Messen, d. h. eine genaue Aussage über den absoluten Wert eines Maßes gibt es nicht. Der Prüfvorgang ist ein Versuch der Paarung von Prüfmittel und Werkstück oder Bauelement, bei dem eine Ja-Nein Entscheidung zu treffen ist. Die Lehre verkörpert dabei die Toleranzgrenzen.
Erwin Lemke

4. Meßgeräte

Zusammenfassung
In der mechanischen Fertigung wurden zum Prüfen in der Vergangenheit überwiegend feste Lehren verwendet. Dabei handelte es sich meistens um Grenzlehrdorne und Grenzrachenlehren, die für die früher üblichen, relativ großen Fertigungstoleranzen ausreichend waren. Mit den zunehmenden Qualitätsanforderungen werden die Toleranzfelder kleiner. Darum ist auch wegen der meist erheblich angestiegenen Stückzahlen, beispielsweise in der Automobil- und Konsumgüterindustrie, der Einsatz von festen Lehren vielfach nicht mehr wirtschaftlich. So wurden anzeigende Meßgeräte und Prüfmaschinen entwickelt, die eine rationellere Fertigung ermöglichen.
Erwin Lemke

5. Meßverfahren mit kohärentem Licht

Zusammenfassung
Kohärenz ist die Eigenart von Lichtbündeln, die gleiche Wellenlänge und übereinstimmende Schwingungsart haben; sie hat also die Interferenzfähigkeit der Lichtwellen zur Folge. Mit ihr werden die Beziehungen zwischen den Phasen sich überlagernder Wellen (Bild 2.1) ausgedrückt. Anders als das natürliche Licht, bei dem infolge seiner spontanen Entstehung die Emission nicht kohärent ist (Phase und Amplitude der einzelnen Wellenzüge ändern sich nicht regelmäßig), sind Strahlenbündel von einer Lichtquelle, insbesondere das Licht eines Lasers, weitgehend kohärent.
Erwin Lemke

6. Meßmaschinen und Mehrkoordinaten-Meßtechnik

Zusammenfassung
Für Genauigkeitsmessungen von Außen- und Innendurchmessern, Längen und Gewinden stehen auch Meßmaschinen zur Verfügung. Sie sind zur Messung von Präzisionsteilen in der Fertigung und zum Prüfen von Lehren im Prüfraum besonders geeignet. Elektronische Meßmaschinen weisen vergleichbare Wegmeßsysteme der NC 1-Technik auf. In der Fertigung werden damit NC-Maschinen zur Herstellung von Werkstücken durch solche numerische Daten gesteuert, die geometrische und technologische Informationen für die Form-, Zustands- und Lageveränderungen enthalten. In der Meßmaschine werden nun diese Veränderungen des Werkstücks in eine digitale Informationsdarstellung umgewandelt. Damit läßt sich eine Optimierung sowohl in der Fertigung als auch in der Fertigungs-meßtechnik erreichen
Erwin Lemke

7. Prüfen und Messen besonderer geometrischer Größen

Zusammenfassung
Neben den allgemein gültigen Grundlagen für Prüfgrößen (Abschn. 1.3) wurden aufgrund der in der Fertigungstechnik erforderlichen Maßbestimmung für besondere Anforderungen spezielle Prüfverfahren [7.2] und Prüfeinrichtungen entwickelt. Hierbei handelt es sich vornehmlich um das Bestimmen von komplexen Abweichungen mit dem Ziel, die Qualität zu verbessern und damit die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Nach VDI/VDE 2601 Bl. 1 kann festgestellt werden: „Jedes Werkstück, und sei es noch so genau hergestellt, weist Abweichungen von der geometrisch-idealen Gestalt auf.“ Diese Abweichungen werden entsprechend DIN 4760 (Tafel A 7.1) eingeteilt in:
  • Grobgestaltabweichungen: Maß-, Form- und Lageabweichungen und
  • Feingestaltabweichungen: Welligkeit und Rauheit.
Erwin Lemke

8. Prüftechnik an Werkzeugmaschinen und deren Abnahme

Zusammenfassung
Die Maß- und Gestaltabweichungen technischer Erzeugnisse bestimmen im wesentlichen deren Qualität und damit auch die Zuverlässigkeit und Gebrauchssicherheit. Ein weiteres Qualitätskriterium ist die kostengünstige Produktion. Darum müssen die Produktionseinrichtungen, insbesondere die Werkzeugmaschinen, (nur) so gut wie nötig sein, d. h. so gut wie es die herzustellenden Produkte erforderlich machen. Bild 8.1 gibt einen Überblick für Auswahlkriterien [8.1].
Erwin Lemke

9. Prüfplanung und Überwachung der Prüfmittel

Zusammenfassung
Der ständig sich ändernden und auch steigenden Qualitätsanforderungen ist eine Prüfplanung zuzuordnen, die einer stetigen Anpassung bedarf. Neue Werkstoffe, andere Fertigungsverfahren und die Weiterentwicklung der Arbeitsmaschinen und der Prüfmittel selbst beeinflussen diese Planung.
Erwin Lemke

10. Statistik und deren Anwendung zur Meßdatenverarbeitung

Zusammenfassung
Mit Hilfe statistischer Methoden [1.2] können quantitative Aussagen über die Genauigkeit eines Meßwertes gemacht werden. Häufig besteht die Aufgabe, eine unbekannte Grundgesamtheit (Kollektiv) durch Stichproben zu untersuchen.
Erwin Lemke

11. Qualitätslehre und Qualitätssicherung

Zusammenfassung
Qualität ist die Gesamtheit von Eigenschaften und Merkmalen eines Produkts (oder einer Tätigkeit), die sich auf deren Eignung zur Erfüllung gegebener Erfordernisse beziehen (DIN 55350, T 11). Die Produkteigenschaften werden durch die Anforderungen der Kunden bestimmt oder von ihnen beurteilt. Das dafür notwendige Konzept ist in der Regel Gegenstand der Konstruktion (Bild 11.1). Letztlich sind alle Unternehmensfunktionen in das Qualitätsgeschehen eingebunden, wie es der Qualitätskreis im Bild 11.2 zeigt.
Erwin Lemke

12. Trends in der Fertigungsmeßtechnik und Qualitätssicherung

Zusammenfassung
Die Entwicklung in der Fertigungsmeßtechnik ist zu vergleichen mit derjenigen in der Produktionstechnik. Sie zeigt eine zunehmende Automatisierung der Arbeitsmaschinen die zwingend automatisierungsfähige Meßeinrichtungen zur Folge hat. Denn die Ferti-gungstechnik mit ihren ständig wachsenden Qualitäts- und Präzisionsanforderungen kann nur so gut sein, wie es die Meßtechniken und deren Prüfmittel ermöglichen. Eire weitere Forderung nach neuen und anderen Prüfmitteln ist damit begründet, daß die Toleranzen serienmäßig gefertigter Werkstücke immer enger werden. Je kleiner die Maß toleranzen werden, um so wichtiger ist besonders die Prüfung von Formabweichungen (Abschn. 7.1).
Erwin Lemke

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