Thema: 5HBa 1996/97. Maßverkörperungen haben die Aufgabe die Längeneinheit (bzw. einen Teil oder ein Vielfaches davon) darzustellen.

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Jonas Feld
vor 6 Jahren
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1 1. Prüfmittel 1.1. Maßverkörperung Maßverkörperungen haben die Aufgabe die Längeneinheit (bzw. einen Teil oder ein Vielfaches davon) darzustellen Strichmaß Das Strichmaß verkörpert das Maß durch den Abstand zwischen zwei Strichen. Auf dem Skalaträger werden viele Maßverkörperungen angebracht, um so mehrere Meßwerte auf einem Meßstab darzustellen. Um beim Ablesen Abweichungen zu verhindern, wird der Maßstab an der Meßkante abgeschrägt. Heute finden solche Strichmaßstäbe wegen ihrer Meßunsicherheit nur mehr selten Verwendung Endmaß Das Endmaß verkörpert das Maß durch den Abstand bzw. die Lage zweier Flächen zueinander. Parallelendmaß Parallelendmaße haben zwei ebene, zueinander parallele Meßflächen. Endmaße sind aus verschleißfestem Stahl hergestellt und ihre Meßflächen sind hart und geläppt. Winkelendmaß Winkelendmaße verkörpern einen Winkel durch die Lage ihrer ebenen Meßflächen zueinender. Diese Endmaße können additiv oder subtraktiv verwendet werden. Zylinderendmaß Die Endflächen von Zylinderendmaßen gehören einem einzigen Zylinder an. Einteilung der Zylinderendmaße: Zylinderendmaße Auß enzylinder Innenzylinder Vollzylinder Teilzylinder Meß draht Meß dorn Lehrdorn Meß scheibe Meß stab Flachlehrdorn Lehrring Kugelendmaß Bei Kugelendmaßen haben die Meßflächen Kugelgestalt.Die Berührung erfolgt punkt- bzw. linienförmig. (Nachteilig ist bei Kugelendmaßen, daß sie nicht zum Prüfen von dünnwandigen Teilen eingesetzt werden) 1

2 Lichtwellenlänge 1.2. Anzeigende Meßgeräte Mechanische Meßgeräte Meßschieber (Schiebelehre) Das wesendliche Kennzeichen eines Meßschiebers ist, daß ein Schieber mit Nonius (der Nonius unterteilt den Skalenteilungswert) auf einem Maßstab gleitend angeordnet ist. Meßschraube Als Maßverkörperung dient ein geschliffenes Meßgewinde mit einer Steigung von 0,5 mm. Durch eine Kupplung (Ratsche) wird die gleichbleibende Meßkraft garantiert. (konstante Meßkraft -> 5 bis 10N) Je nach dem Meßzweck wird entschieden, welche Meßschraube zu verwenden ist. Beispiele: Einbaumeßschraube Fühlhebelmeßschraube Gewindemeßschraube Innenmeßschraube mit Stichmaß Höhenmeßschraube Meßuhr Meßuhren sind Längenmeßgeräte, bei denen der Meßbolzenweg durch Zahnstangen oder ähnliches (z.b. Gewindespindel) und Zahnräder vergrößert angezeigt wird. Meßuhren haben daher Kreisskalen. Der Zeiger einer Meßuhr kann mindestens eine volle Umdrehung ausführen. Meist ist noch eine Umlauf-Zählskale vorhanden. Wichtig ist, daß folgende Anforderungen an die Meßuhr erfüllt sein sollten: Abweichungen der Anzeige in genormten Grenzen Drehbares Ziffernblatt für Nullstellung Meßkraft klein (1,5N) und Konstant Elektronische Meßgeräte Man spricht von elektronischen Meßgeräten, wenn es sich um eine Meßeinrichtung mit mechano-elektrischen Meßumformer handelt. Als Träger dieser Meßumformer kommen alle Meßgeräte in Frage (Bügelmeßschraube, Meßschieber, Höhenmeßgerät,...). Die Meßwertausgabe kann als Ziffernanzeige (LD- oder LC-Prinzip) unmittelbar am Meßgrößenaufnehmer angebracht sein, oder mittels Verbindungskabel zu einem seperaten Verstärker- und Ausgabegerät verfolgen. Die Vorteile der elektronischen Meßgeräte ligen in der Möglichkeit, die Meßsignale zu dokumentieren, ausdrucken zu lassen, Summen- und Differenzmessungen vorzunehmen oder durch entsprechende Programme statistische Qualitätskontrollen durchzuführen Ultraschall-Meßgeräte Ultraschallmeßgeräte werden eingesetzt, um verdeckte Stellen eines Werkstückes zu messen. Für die störungsfreie Signalübertragung zwischen Werkstück und Prüfkopf wird durch ein Kopplungsmittel (Fett, Öl) gewährleistet. 2

3 Pneumatische Meßgeräte Pneumatische Meßgeräte werden ausschließlich in der Serienfertigung eingesetzt. Vorteile des pneumatischen Messens: berührungsloses Messen Messen ist in Produktionsräumen möglich Messung kann während der Fertigung erfolgen Meßprinzip: Wenn man unter der Voraussetzung konstanten Druckes den effektiver Austrittsquerschnitt einer Druckleitung verändert, so ändert sich das physikalische Verhalten der durchströhmenden Luft vor der Austrittsöffnung in der Leitung. Vergleich zum leichteren Verständnis: Drückt man das Ende eines Wasserschlauches zusammen (Verminderung des Austrittsquerschnittes), so baut sich im Schlauch ein bestimmter Druck auf. Das erkennt man daran, daß der Wasserstrahl weuter reicht als zuvor. Voraussetzung ist ein konstanter Druck vom Wasserhahn her Optische Meßgeräte Durch das optische Messen können sehr kleine Längenbeträge erfaßt werden. Die Vergrößerung erfolgt mittels Linse (Lupe) oder Linsensystemen (Mikroskop, Fernrohr). Vorteile des opischen Messens: berührungs- und meßkraftfreie Messungen optische Strahlen sind gerade Werkstück kann in jeder Lage gemessen werden Strahlen sind masse- und trägheitslos (lange Wege sind möglich) verschiedene Vergrößerungen sind möglich Meßmikroskope Projektoren Projektoren werden verwendet wenn: ein großes Bild erwünscht ist mehrere Personen gleichzeitig das Bild betrachten wollen Profilkonturen nachgezeichnet werden sollen Wegmeßsysteme Wegmessung wird meist benutzt, wenn der lineare Weg eines Maschinenelements gemessen werden soll Meßgrößenaufnahme Direkte Messung 3

4 Bei direkte Messung wird die lineare Meßverkörperung an dem Maschinenelement angebracht, dessen Weg gemessen werden soll. Indirekte Messung Bei indirekte Messung wird die translatorische Bewegung des Meßgegenstandes in eine rotatorische Bewegung der Maßverkörperung umgewandelt Maßverkörperungen Meßverfahren Digitale Meßverfahren Bei digitalen Meßverfahren ergibt eine fortlaufende Meßwertänderung eine sprungweise Änderung einer anderen physikalischen Größe (Spannung), wobei jedem Wertebereich eine bestimmte Information zugeordnet ist. Analoge Meßverfahren Bei analogen Meßverfahren ergibt eine fortlaufende Meßwertänderung eine stetige Änderung einer anderen physikalischen Größe, wobei einem kontinuierlichen Wertebereich Punkt für Punkt unterschiedliche Informationen zugeordnet sind. Umsetzmöglichkeiten: Analog-Digital-Umwandler Meßwertbestimmung Bei absoluter Meßwertbestimmung wird jeder Abstand eines Punktes von einem Bezugsnullpunkt angegeben. (absolute Positionsmessung) Jedem Punkt der Meßstrecke ist ein nur ihm eigenes Signal zugeordnet. Man unterscheidet: analog-absolut-messung digital-absolut-messung zyklisch-absolut-messung 1.4. Lehren Beim Lehren wird festgestellt, ob und in welcher Richtung die Istform bzw. das Istmaß von der Sollform bzw. vom Sollmaß abweicht Profillehre Profillehren sind formideale Gegenlehren. z.b.: Winkel, Radienlehren, Lehren aus Stahlblech, die das Profil eines Gewindes darstellen, Maßlehre Maßlehren sind unter anderem auch Endmaße. Winkelabstände werden mittels Meßbolzen und Parallelendmaßen gelehrt Grenzlehre 4

5 Wird ein Werkstück spanend bearbeitet, so erreicht man zuerst das Gutmaß (W:Höchstmaß, B:Mindestmaß), danach das Ausschußmaß (B:Höchstmaß, W:Mindestmaß). Entsprechend werden die Lehren Gutlehren bzw. Ausschußlehren genannt. Bei Grenzlehren sind Gut- und Ausschußlehre in einem Körper vereint. z.b.: Grenzlehrdorn, Grenzrachenlehre 5

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6.2 MESSEN UND PRÜFEN 6.2.1 Was verstehen wir unter dem Begriff Messen und was unter Prüfen (Lehren)? Messen ist das Vergleichen einer Länge oder eines Winkels mit einem Meßgerät. Das Ergebnis ist der