Fertigungstechnik Messen und Lehren Wir sind schon beim
Fertigungstechnik Messen und Lehren Wir sind schon beim Thema! Lernbausteine-Auswahl Inhaltsverzeichnis Nächste Folie
Messen und Prüfen Größen und Einheiten Physikalische Größen sind vergleichbare und damit messbare Eigenschaften von Gegenständen, physikalischen Vorgängen oder Zuständen. Wie lang? Wie breit? Wie hoch? Mit Maßband! Wie schwer? Mit Waage! Wie schnell? Mit Uhr!
Messen und Prüfen Größen und Einheiten Zum Messen einer Größe sind allgemein anerkannte und damit allgemein gültige (ursprünglich willkürlich angenommene) Einheiten erforderlich. Im internationalen Einheitensystem SI (System International) sind 7 Basisgrößen und ihre Basiseinheiten festgelegt.
Messen und Prüfen Größen und Einheiten
Messen und Prüfen Größen und Einheiten Bei sehr großen oder sehr kleinen Zahlenwerten, werden Einheiten Vorsätze vorangestellt. Die Vorsätze geben die Zehnerpotenz an, mit welcher der Zahlenwert zu multiplizieren ist. Beispiel: 10 000 mm, sind 10 000 m oder 10 km. Zehn Millionen Millimeter sind Zehntausend Meter oder Zehn Kilometer. Beispiel: 0, 000 001 m sind 0, 001 mm oder 1 mm. Ein Millionstel Meter sind ein Tausendstel Millimeter oder ein Mikrometer.
Messen und Prüfen Größen und Einheiten Beim Arbeiten mit Größen müssen die Einheiten angegeben werden. Die Länge einer Brücke wird z. B. mit l = 270 m angegeben und nicht l = 270.
Längenprüftechnik Grundbegriffe Beim Prüfvorgang werden verschiedene Merkmale eines Produktes mit den von ihm geforderten Eigenschaften verglichen. Beim Längenprüfen werden Merkmale wie Maß, Form und Oberflächengüte bewertet. Prüfen ist das Feststellen, ob der Prüfgegenstand die von ihm geforderten Merkmale aufweist.
Längenprüftechnik Prüfarten Subjektives Prüfen erfolgt nur über die Sinneswahrnehmung des Prüfers. Es werden dabei keine Hilfsgeräte verwendet. Ebenheit (bei Kreuzstrich), Rauhtiefe und Gratbildung werden durch Sicht- oder Tastprüfung subjektiv bewertet. Objektives Prüfen erfolgt mit Prüfmitteln. Das sind Messgeräte und Lehren liefern die Aussage Gut oder Schlecht. Messgeräte liefern einen Messwert. Dieser wird mit den angegebenen Grenzwerten verglichen. Daraus kann die Aussage Gut oder Schlecht abgeleitet werden.
Längenprüftechnik Prüfen subjektives Prüfen Sinneswahrnehmung objektives Prüfen Lehren Messen Ergebnis: Gut / Schlecht Messwert
Längenprüftechnik Grundbegriffe Messen und Lehren Das Messen einer Länge, ist das Vergleichen der Länge, mit einem Messgerät. Das Ergebnis einer Messung ist der Messwert. Lehren einer Länge, ist das Vergleichen der Länge, mit einer Lehre. Das Ergebnis beim Lehren ist kein Zahlenwert. Es wird dabei nur festgestellt, ob der Prüfgegenstand Gut oder Schlecht also Ausschuss ist.
Längenprüftechnik Prüfmittel Bei den Prüfmitteln wird zwischen Messgeräten, Lehren und Hilfsmitteln unterschieden. Messgeräte und Lehren bauen im Allgemeinen auf Maßverkörperungen auf. Sie Verkörpern die Messgröße z. B. durch den festen Abstand von Strichen (Strichmaß), durch den festen Abstand von Flächen (Endmaß oder Lehre) oder durch die Winkellage von Flächen (Winkelmaß). Anzeigende Messgeräte haben bewegliche Marken (Zeiger, Noniusstriche), bewegliche Skalen oder Zählwerke. Der Messwert kann unmittelbar abgelesen werden. Lehren verkörpern entweder nur das Maß oder das Maß und die Form des Prüfgegenstandes. Hilfsmittel sind z. B. Messständer und Prismen.
Längenprüftechnik Grundbegriffe Prüfmittel Messgeräte Maß-Vergleichend Hilfsmittel Maß-Anzeigend Lehren
Maß-Vergleichend Maß-Anzeigend Maßstab Messschieber Lehren Grenzlehren Parallelendmaß Radiuslehre Winkelmesser Winkelendmaß Bilder sind nur Platzhalter! Winkel
Längenprüftechnik Messabweichungen Merke: Es ist nicht möglich fehlerfrei zu messen! Abweichungen eines ermittelten Messwertes, vom richtigen Wert am Werkstück, werden durch eine Vergleichsmessung, mit einer bekannten Maßverkörperung (z. B. Endmaß), festgestellt. Der Nennwert der Endmaße kann als der richtige Wert angesehen werden. Die Abweichung eines Messwertes ergibt sich aus der Differenz von angezeigtem Wert und richtigem Wert. Abweichung = angezeigter Wert richtiger Wert
Längenprüftechnik Messabweichungen Ursachen von Messabweichungen Der Messgegenstand kann verschmutzt sein (Öl, Fett, Staub, Späne), eine zu raue Oberfläche haben, einen Grat haben, zu stark uneben sein, usw. Umwelteinflüsse wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, magnetische Felder usw. Für Messgeräte und Lehren gelten auch Toleranzen. Sie können nicht genau hergestellt werden. Nach längerem Gebrauch entstehen außerdem Abnützungserscheinungen. Messende Personen mit mangelnder Routine, Sehschärfe und Aufmerksamkeit. Beeinflussung durch Alkohol oder Drogen usw.
Längenprüftechnik Ablesefehler durch Parallaxe: Blick von rechts: Messergebnis zu groß Blick genau von oben: Kein Ablesefehler Blick von links: Messergebnis zu klein
Längenprüftechnik Allgemeine Anforderungen beim Messen Für genaue Messungen sind +20° C Raumtemperatur bei 58% Luftfeuchtigkeit, Sehfähigkeit, Geschicklichkeit, Konzentration, ein hohes Maß an Sorgfalt und Verantwortungsbewusstsein, sowie Geduld und ausreichende Erfahrung Voraussetzung.
Längenprüftechnik Lehren Eine Lehre verkörpert Maße oder Formen. Es wird zwischen Maßlehren, Formlehren und Grenzlehren unterschieden. Das Prüfen mit Lehren ist sehr schnell und einfach durchzuführen. Es liefert aber für die Qualitätssteuerung, zum Einstellen der Fertigungsautomaten, keine zahlenmäßigen Prüfergebnisse. Deshalb verliert es immer mehr an Bedeutung.
Längenprüftechnik Lehren Maßlehren sind Teile eines Lehrensatzes, bei dem das Maß von Lehre zunimmt. Hier wird mit 2 „angeschobenen“ Parallelendmaßen ein Innenmaß bei einem Werkstück überprüft
Längenprüftechnik Lehren Prüfen der Ebenheit mit der Lichtspaltmethode mit Winkel Formlehren ermöglichen die Prüfung von Winkeln, Radien, Gewinden und anderen Profilen nach dem Lichtspaltverfahren. Prüfen des Winkels mit der Radiuslehre Lichtspaltmethode und Prüfwinkel
Längenprüftechnik Lehren Grenzlehren verkörpern die zulässigen Höchstmaße, Mindestmaße und auch die Form. Grenzlehren haben ein Gutseite und eine rot gekennzeichnete Ausschussseite. Die Gutseite verkörpert das Höchstmaß von Wellen oder das Mindestmaß von Bohrungen. Die Ausschussseite verkörpert das Mindestmaß von Wellen oder das Höchstmaß von Bohrungen. Lässt sich ein Werkstück mit der Ausschussseite paaren, ist es Ausschuss.
Längenprüftechnik Grenzrachenlehre Gutseite (Stellt fest, ob Welle nicht zu groß) Ausschussseite (Stellt fest, ob Welle nicht zu klein)
Längenprüftechnik Grenzrachenlehre Welle lässt sich mit Gutlehre paaren, mit Ausschusslehre nicht paaren: Die Welle ist daher Gut (nicht zu groß und nicht zu klein)
Längenprüftechnik Grenzrachenlehre Welle lässt sich mit Gutlehre nicht paaren: Nacharbeit (Welle zu groß). . oder die Welle lässt sich mit Ausschusslehre paaren: Ausschuss (Welle zu klein)
Längenprüftechnik Grenzlehrdorn Gutseite Ausschussseite (Stellt fest, ob Bohrung nicht zu klein) (Stellt fest, ob Bohrung nicht zu groß)
Längenprüftechnik Grenzlehrdorn Die Bohrung lässt sich mit der Gutseite paaren . . und die Bohrung lässt sich mit der Ausschussseite nicht paaren: Die Bohrung ist daher Gut. (nicht zu groß und nicht zu klein)
Längenprüftechnik Grenzlehrdorn Bohrung lässt sich mit Gutlehre nicht paaren: Nacharbeit oder die Bohrung lässt sich mit Ausschusslehre paaren: Ausschuss (Bohrung zu klein). . . (Bohrung zu groß)
Längenprüftechnik Maßverkörperungen Die Verkörperung von Einheiten in Messgeräten oder Lehren muss in regelmäßigen Abständen überprüft werden. Beim Kalibrieren werden Prüfmittel mit Normalen höherer Genauigkeit verglichen. Normale können Parallelendmaße oder spezielle Messeinrichtungen zur Prüfmittelüberwachung sein.
Längenprüftechnik Maßverkörperungen Der Urmaßstab (Urmeter) Ablesung der Länge mit Mikroskop (60 x). Zulässige Abweichung ± 0, 1 bis 0, 4 mm bei 500 mm Länge.
Längenprüftechnik Maßverkörperungen Strichmaßstäbe verkörpern das Längenmaß durch Abstände zwischen Strichen. Der Strichabstand ist meist 1 mm. Dieser kann mit dem bloßen Auge noch gut abgelesen werden. Die Ablesbarkeitsgrenze liegt bei ca. 0, 5 mm. Um richtig ablesen zu können muss auf die richtige Lage des Maßstabes - vor allem auf die Nullmarke – geachtet werden. Wird mit einem schrägen Blickwinkel abgelesen ergeben sich durch die Parallaxe Ablesefehler.
Längenprüftechnik Maßverkörperungen Anschlag Ablesen Werkstück Beim unmittelbaren Messen wird die zu messende Länge direkt mit dem Maßstab verglichen. Der Nullstrich des Maßstabes muss genau mit der Werkstückkante abschließen. Bei Maßstäben die bei Null beginnen ist es sinnvoll einen Anschlag zu verwenden. Der Daumen stützt sich beim Messen am Werkstück ab. Damit wird ein verrutschen des Maßstabes vermieden.
Längenprüftechnik Maßverkörperungen Parallelendmaße sind prismatische oder zylindrische Maßverkörperungen. Zwei exakt planparallele Messflächen stellen die wichtigsten und genausten Maßverkörperungen zur Längenprüfung dar. Sie sind auch zur Prüfmittelüberwachung und zum Einstellen von Lehren geeignet. Endmaße mit hohem Genauigkeitsgrad haften durch Molekularkräfte aneinander. Das ermöglicht beliebige Endmaßkombinationen. Endmaßsätze werden aus Stahl, Hartmetall oder Keramik hergestellt.
Längenprüftechnik Einfacher Winkelmesser Einfache Winkelmessgeräte haben einen Messbereich Bügel mit Gradeinteilung von 180° und einen Skalenteilungswert von 1°. Bei Feste Bügelschiene Ausführungsformen mit nur einer Skala entspricht der Messwert nicht immer der Feststellmutter oder Niet Anzeige. Bei stumpfen Der aus abgelesene ist ca. 60°. Winkeln errechnet er sich 180° Winkel minus dem Gemessen wird ein stumpfer Winkel (das angezeigten Winkel. ist ein Winkel größer als 90°). Der Messwert 180° - 60° = 120°. In diesem Fall wird ein stumpfer Winkel gemessen ist daher Der abgebildete Winkel-messer hat eine Bewegliche Bügelschiene Skala für spitze Winkel und die andere mit Zeiger Skala für stumpfe Winkel. Auf dieser können die 120° direkt abgelesen werden.
Längenprüftechnik Mechanische Messgeräte Der Messschieber (auch Schiebelehre) ist wegen der vielseitigen Messmöglichkeiten und der einfachen Ausführungen und Handhabung das wichtigste Messgerät im Metallgewerbe. Er ist besonders für schnelles Messen geeignet. Mit dem Messschieber können Innen- Außen- und Tiefenmessungen durchgeführt werden. Der Taschenmessschieber besteht aus der Schiene mit einer Strichskala und einem festen Messschenkel, der mit der Schiene einen rechten Winkel bildet. Der bewegliche Messschenkel (Schieber) ist ebenfalls mit einer Teilung, dem sogenannten Nonius, versehen. Der Nullstrich des Nonius fällt bei geschlossenen Messschenkeln mit dem Nullstrich der Millimeterskala zusammen. Messschieber mit digitaler Anzeige sind einfacher zum ablesen und sind heute Standard.
Längenprüftechnik Der Taschenmessschieber Schneidenförmige Messflächen für Innenmessung Feststellschraube Nonien Schiene Inch-Skale (Skw = 1/16 inch) Strichskala (Skw = 1 mm) Beweglicher Messschenkel Fester Messschenkel Tiefenmessgerät
Längenprüftechnik Der Taschenmessschieber Nonien ermöglichen, auch Teile eines Millimeters ohne Vergrößerung der Anzeige ablesen zu können. Die Ablesemöglichkeit ergibt sich aus dem Hauptteilung auf der Schiene Unterschied zwischen der Hauptteilung auf Beim erweiterten 20 er – Nonius sind 39 mm der Strichskala in der Schiene und der Der Messwert ist 102, 55 mm Noniusteilung 20 Teile auf dem Nonius geteilt. Die erweiterten Nonien sind Noniusteilung. übersichtlicher und ermüdungsfreier abzulesen. Der Nullstrich des Nonius entspricht dem Komma in der abzulesenden Zahl.
Längenprüftechnik Nonien Arten 20 er-Nonius: 50 er-Nonius: 10 er-Nonius: Erweiterter 20 er-Nonius: Ablesebeispiel für erweiterten 10 er-Nonius: Erweiteter 10 er-Nonius: 19 mm werden auf 20 Teile geteilt = 0, 05 mm Ablesegenauigkeit 49 mm werden auf 50 Teile geteilt = 0, 02 mm Ablesegenauigkeit 9 mm werden auf 10 Teile geteilt = 0, 1 mm Ablesegenauigkeit 39 mm werden auf 20 Teile geteilt = 0, 05 mm Ablesegenauigkeit 19 mm werden auf 10 Teile geteilt = 0, 1 mm Ablesegenauigkeit
Längenprüftechnik Bügelmessschraube Messflächen Messspindel mit 0, 5 mm Steigung Spindelfeststellung Messschrauben Einstellmutter Feder Messschrauben ermöglichen Messungen mit einer sehr hohen Ablesegenauigkeit. Das wichtigste Teil der Messschraube ist die geschliffene Amboss Messspindel. Sie dient als Maßverkörperung, ist das bewegliche Teil des Messgerätes vergrößert die Skalenhülse und Skalentrommel Anzeige. Bügel Kupplung Isolierplatte
Längenprüftechnik Bügelmessschraube Der Skalenteilungswert beträgt bei Messschrauben in der Regel 0, 01 mm. Die ganzen und halben Millimeter werden an Durch die Messspindel wird der Messweg (Anzeige) der Skalenhülse, die Hundertstel-Millimeter auf der Skalentrommel abgelesen. vergrößert, aber auch die Drehkraft übersetzt. Dadurch können sehr große Messkräfte wirksam werden. Die Bei der meist üblichen Steigung der Messkraft wird daher durch eine Kupplung auf 5 N bis Spindel von 0, 5 mm ist die Skalentrommel mit 50 Teilstrichen 10 N begrenzt. Voraussetzung ist, dass die Messspindel versehen. Wird die Skalentrommel langsam über die Kupplung an das Werkstück um einen Teilstrich gedreht, verschiebt sich die Messspindel herangedreht wird. axial um 0, 5 mm : 50 = 0, 01 mm.
Längenprüftechnik Ablesebeispiele bei der Bügelmessschraube
Längenprüftechnik Messuhrensind Längenmessgeräte mit sehr hoher Empfindlichkeit der Anzeige. Angabe über Skalenteilungs-wert Der Weg DM welcher der Messuhren mit dem Skalenteilungswert 0, 01 mm Einstellbare (Übersetzung 100 : 1) haben Anzeigebereiche von Messbolzen beim Messvorgang Toleranzmarken 0, 4 bis 10 mm. Bei Messuhren mit einem Skalenzurücklegt, wird mit Hilfe einer teilungswert von 0, 001 mm beträgt der Anzeigebereich meist 1 mm. Gegenüber den Feinzeigern ist ihr Anzeigebereich relativ groß. Das drehbare Zahnstange und Zahnräder Ziffernblatt ermöglicht die Nullstellung bei beliebiger Zeigerstellung. Einspannschaft übersetzt. Dadurch ist die Die Messuhr ist beim Messen fest eingespannt. Wird der Messbolzen durch den Drehbare Anzeige DL stark vergrößert. Messvorgang hineingedrückt (DM wird größer), spricht man von einer steigenden Anzeige. Strichskala Geht der Messbolzen heraus (DM wird kleiner), von einer fallenden. Durch die Reibung der Messbolzen Übersetzung ergibt sich bei fallender Anzeige eine kleinere Messkraft. Bei fallender Anzeige Der Zeiger einer Messuhr kann werden daher zu große Messwerte angezeigt. Diese Eigenschaft ist die im allgemeinen mindestens eine Messwertumkehrspanne. Messeinsatz volle Umdrehung ausführen. Die Messwertumkehrspanne fu ist der Unterschied der Anzeige eines Messgerätes, wenn dieselbe Messgröße bei steigenden und fallenden Werten Angezeigt wird.
- Slides: 41