Richtlinie DAkkS- DKD-R 4-3. Kalibrieren von Messmitteln für geometrische Messgrößen

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1 Kalibrieren von Messitteln für geoetrische Messgrößen Kalibrieren von zylindrischen Gewinde Einstellringen, GewindeLehrringen DAkkSDKDR 43 Blatt 4.9 Seite: 1/8 Richtlinie DAkkS DKDR 43 Kalibrieren von Messitteln für geoetrische Messgrößen Blatt Neuauflage 2010 Kalibrieren von zylindrischen Gewinde Einstellringen, GewindeLehrringen

2 Kalibrieren von zylindrischen Gewinde Einstellringen, GewindeLehrringen DAkkSDKDR 43 Blatt 4.9 Seite: 2/8 Herausgegeben von der Deutschen Akkreditierungsstelle GbH (DAkkS) als Ergebnis der Zusaenarbeit des ehealigen Deutschen Kalibrierdienstes (DKD) it seine Fachausschuss Länge. Copyright 2010 by DAkkS Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustiung unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systeen. Deutscher Kalibrierdienst (DKD) I DKD waren Kalibrierlaboratorien von Industrieunternehen, Forschungsinstituten, technischen Behörden, Überwachungs und Prüfinstitutionen zusaengeschlossen. Sie werden von der DAkkS als Rechtsnachfolgerin des DKD akkreditiert und überwacht. Sie führen Kalibrierungen von Messgeräten und Maßverkörperungen für die bei der Akkreditierung festgelegten Messgrößen und Messbereiche durch. Die von ihnen ausgestellten Kalibrierscheine sind ein Nachweis für die Rückführung auf nationale Norale, wie sie von der Norenfailie DIN EN ISO 9000 und der DIN EN ISO/IEC gefordert wird. Kalibrierungen der akkreditierten Laboratorien geben de Anwender Sicherheit für die Verlässlichkeit von Messergebnissen, erhöhen das Vertrauen der Kunden und die Wettbewerbsfähigkeit auf de nationalen und internationalen Markt und dienen als esstechnische Grundlage für die Messund Prüfittelüberwachung i Rahen von Qualitätssicherungsaßnahen. Veröffentlichungen: siehe Internet Anschrift: Deutsche Akkreditierungsstelle GbH Bundesallee 100, Braunschweig Postfach 33 45, Braunschweig Telefon Sekretariat: (05 31) Fax: (05 31) Internet:

3 Kalibrieren von zylindrischen Gewinde Einstellringen, GewindeLehrringen DAkkSDKDR 43 Blatt 4.9 Seite: 3/8 Vorwort DAkkSDKDRichtlinien sind Anwendungsdokuente zu den Anforderungen der DIN EN ISO/IEC In diesen Richtlinien werden technische und organisatorische Abläufe beschrieben, die den Kalibrierlaboratorien als Vorbild zur Festlegung interner Verfahren und Regelungen dienen. DAkkS DKDRichtlinien können zu Bestandteilen der Qualitätsanageentdokuentation der Kalibrierlaboratorien werden. Durch die Usetzung der Richtlinien wird die Gleichbehandlung der zu kalibrierenden Geräte in den verschiedenen Kalibrierlaboratorien gefördert und die Kontinuität und Überprüfbarkeit der Arbeit der Kalibrierlaboratorien verbessert. Die DAkkSDKDRichtlinien sollen nicht die Weiterentwicklung von Kalibrierverfahren und abläufen behindern. Abweichungen von Richtlinien und neue Verfahren sind i Einvernehen it der Akkreditierungsstelle zulässig, wenn fachliche Gründe dafür sprechen. Die Richtlinie wurde vo Fachausschuss Länge in Zusaenarbeit it der PTB erstellt, vo Beirat des DKD verabschiedet und in das Regelwerk der DAkkS übernoen. Mit der Veröffentlichung wird sie für alle akkreditierten Kalibrierlaboratorien verbindlich, sofern keine eigene, von der Akkreditierungsstelle genehigte Verfahrensanweisung vorliegt. Die vorliegende 1. Neuauflage enthält ein aktualisiertes Ipressu und aktuelle Bezüge zu den heutigen Organisationen. Ausgabe: 06/ Neuauflage: Geltungsbereich Dieses Blatt gilt für das Kalibrieren von zylindrischen ein oder ehrgängigen GewindeEinstellringen, GewindeLehrringen und GewindePrüfringen it geradlinigen Flanken und syetrische oder unsyetrische Profil. 2 Begriffe, Definitionen Begriffserklärung siehe DIN Norale/Noralesseinrichtungen Für die verwendeten Norale/Noralesseinrichtungen (z.b. Einkoordinatenessgerät) uss die Rückführung durch Kalibrierung z.b. it Maßverkörperungen oder geeigneten Wegesssysteen sichergestellt werden, deren Anschluss an die nationalen Norale in Übereinstiung it de Internationalen Einheitensyste (SI) nachgewiesen ist. 4 Ugebungsbedingungen Siehe Blatt 1 dieser Richtlinie, Abschnitt 5.2.

4 Kalibrieren von zylindrischen Gewinde Einstellringen, GewindeLehrringen DAkkSDKDR 43 Blatt 4.9 Seite: 4/8 5 Kalibrierung 5.1 Kalibrierfähigkeit Siehe Blatt 1 dieser Richtlinie, Abschnitt 5.3. Insbesondere ist auf Mängel des Gewindeprofils (Forabweichungen der Flanken, Grate, Deforationen i Gewindeanfang, Schlagstellen, usw.) zu achten. 5.2 Kalibrierufang Zu eritteln sind je nach Kalibrieroption: Flankendurchesser Steigung Gewindeprofilwinkel und/oder Gewindeflankenwinkel Außendurchesser D 4 Kerndurchesser D 1 Teilung P 5.3 Kalibrierverfahren Die Erittlung des Flankendurchessers erfolgt z.b. nach der Zweikugelessethode it geeigneten Einkoordinatenessgeräten in Verbindung it eine Tförigen Messtaster, der an beiden Enden Kugeln it gleichen und bekannten Durchessern aufweist. Die übrigen Kenngrößen können z.b. it Einkoordinatenessgeräten it geeigneten Zusatzeinrichtungen sowie it Zwei oder Dreikoordinatenessgeräten erittelt werden. Die Bestiung des Flankendurchessers erfolgt unter Verwendung eines Tastkugelsatzes, dessen Messflächen öglichst i Flankendurchesser des Gewindes anliegen( siehe Bild 1). Alternativ können für die Erittlung der Kenngrößen Zwei oder Dreikoordinatenessgeräte verwendet werden. Es sind Messwerte aufzunehen in indestens 2 unterschiedlichen Bereichen desselben Gewindeganges, vorzugsweise in der Mitte und a Anfang des Gewindes (Ebene 1 und 2), in jeweils zwei zueinander senkrechten Achsschnitten (Schnitt AB und CD)., Die Messungen sind bei ehrgängigen Gewinden in jede Gewindegang durchzuführen. In Abhängigkeit vo Verwendungszweck des Kalibriergegenstandes, den vorgegebenen Toleranzen, der angestrebten Messunsicherheit usw. werden die in Tabelle 1 angegebenen Kalibrieroptionen (Kalibrierufänge) unterschieden (siehe Abschnitt bis 5.3.5).

5 Kalibrieren von zylindrischen Gewinde Einstellringen, GewindeLehrringen DAkkSDKDR 43 Blatt 4.9 Seite: 5/8 Tabelle 1: Kalibrieroptionen und Anwendungsepfehlungen Option 1 (1a) 2 (1b) 3 (2a) 4 (2b) 5 (3) Kennwert, D 4 D 1 P geessene Größe, D 4 D 1 P Optionen in Klaern geäß EA10/10 : Prüfaß Annahe in d. Toleranz Nennwert Nennwert in d. Toleranz bei der Messunsicherheit zu berücksichtigen Anwendungsepfehlung (Toleranzzone) Wiederholungskalibrierung (Toleranzzone) von Gewinde Einstellringen, Gewinde Lehrringen und Gewinde Prüfringen Erstkalibrierung von GewindeEinstellringen, GewindeLehrringen und GewindePrüfringen Option 1: Erittlung des einfachen Flankendurchessers (siple pitch diaeter) Mindestkalibrierufang bei der Wiederholungskalibrierung von GewindeEinstellringen, Gewinde Lehrringen und GewindePrüfringen, sofern Gewindeprofilwinkel und Steigung in vorherigen Kalibrierungen (z.b. Erstprüfung) erittelt wurden. Erittlung des Flankendurchessers unter Annahe der Nennwerte für Steigung und Profilwinkel. Kontrollessung (Profilwinkelkontrolle) zur Reduzierung der Unsicherheit des erittelten Flankendurchessers. Dazu wird die Messung des Flankendurchessers it indestens eine weiteren Gewindeesstaster it unterschiedliche Nenndurchesser an denselben Messpositionen wiederholt. Stien die erittelten Flankendurchesser i Rahen der Messunsicherheit überein, ist anzunehen, dass der Gewindeprofilwinkel nur geringfügig vo Nennwert abweicht. I anderen Fall ist eine Messung des Gewindeprofilwinkels durchzuführen (siehe Abschnitt 5.3.2) Option 2: Erittlung des einfachen Flankendurchessers (siple pitch diaeter) und Messung des Gewindeprofilwinkels Mindestkalibrierufang bei der Wiederholungskalibrierung von GewindeEinstellringen, Gewinde Lehrringen und GewindePrüfringen, sofern die Steigung in vorherigen Kalibrierungen (z.b. Erstprüfung) erittelt wurde. Erittlung des Flankendurchessers unter Annahe des Nennwertes für die Steigung.

6 Kalibrieren von zylindrischen Gewinde Einstellringen, GewindeLehrringen DAkkSDKDR 43 Blatt 4.9 Seite: 6/8 Als Schätzwert für die Steigung wird, falls nicht aus vorherigen Kalibrierungen bekannt, der Nennwert angenoen. Der Gewindeprofilwinkel wird geessen Option 3: Erittlung des Flankendurchessers (pitch diaeter) und Messung der Steigung Mindestkalibrierufang bei der Wiederholungskalibrierung von GewindeEinstellringen, Gewinde Lehrringen und GewindePrüfringen, sofern der Gewindeprofilwinkel in vorherigen Kalibrierungen (z.b. Erstprüfung) erittelt wurde. Erittlung des Flankendurchessers unter Annahe des Nennwertes für den Profilwinkel. Als Schätzwert für den Gewindeprofilwinkel wird, falls nicht aus vorherigen Kalibrierungen bekannt, der Nennwert angenoen. Die Steigung wird geessen. Es ist eine Profilwinkelkontrolle (siehe Abschnitt 5.3.1) durchzuführen Option 4: Erittlung des Flankendurchessers (pitch diaeter) und Messung von Steigung und Gewindeprofilwinkel Mindestkalibrierufang bei der Erstkalibrierung von GewindeEinstellringen, GewindeLehrringen und GewindePrüfringen. Erittlung des Flankendurchessers unter Verwendung der geessenen Werte für Steigung und Gewindeprofilwinkel Option 5: Erittlung des PaarungsFlankendurchessers (virtual pitch diaeter), Messung von Steigung, Gewindeprofilwinkel, Teilung, Außen und Kerndurchesser Epfohlener Kalibrierufang bei der Erstkalibrierung von GewindeEinstellringen, GewindeLehrringen und GewindePrüfringen. Messung der Steigungen 1... n in zwei zueinander senkrechten Achsschnitten jeweils über die gesate Gewindelänge (Schnitt AB und CD), Messung der Gewindeflankenwinkel 1... n und 1... n in zwei zueinander senkrechten Achsschnitten jeweils über die gesate Gewindelänge (Schnitt AB und CD), Erittlung der Flankendurchesser in indestens 3 unterschiedlichen Bereichen desselben Gewindegangs, vorzugsweise i vorderen, ittleren und hinteren Bereich (Ebene 1, 2 und 3), soweit es die Gewindelänge zulässt, in zwei zueinander senkrechten Achsschnitten (Schnitt AB und CD), Messung des Außendurchessers D 4 in zwei zueinander senkrechten Achsschnitten (Schnitt AB und CD) in den Ebenen 1, 2 und 3, Messung des Kerndurchessers D 1 in zwei zueinander senkrechten Achsschnitten (Schnitt AB und CD) in den Ebenen 1, 2 und 3, Bei ehrgängigen Gewinden: Messung der Teilung P über die gesate Gewindelänge in zwei zueinander senkrechten Achsschnitten (Schnitt AB und CD).

7 Kalibrieren von zylindrischen Gewinde Einstellringen, GewindeLehrringen DAkkSDKDR 43 Blatt 4.9 Seite: 7/8 Messebenen: Ebene 1 i i i Ebene 2 j Ebene 3 Achsschnitte: C Beschriftung A B Bild 1: Lage der Achsschnitte und achssenkrechten Messebenen D 5.4 Durchführung der Kalibrierung Bei der Kalibrierung nach der Zweikugelessethode wird für jede in Abschnitt 5.3 für die Erittlung des Flankendurchessers angegebene Messposition die Messung in deselben Gewindegang durchgeführt. Der Kalibriergegenstand ist in der Messeinrichtung so auszurichten, dass eine korrekte selbstzentrierende Anlage der Messkugeln in den Flanken desselben Gewindegangs erfolgt. Bei der Bestiung des Gewindeprofilwinkels bzw. der Gewindeflankenwinkel und ist stets ein öglichst großer Bereich der Flanken in die Auswertung einzubeziehen.

8 Kalibrieren von zylindrischen Gewinde Einstellringen, GewindeLehrringen DAkkSDKDR 43 Blatt 4.9 Seite: 8/8 Der Flankendurchesser wird für jede Messposition aus de Prüfaß (Anzeigewert des Einkoordinatenessgeräts) unter Berücksichtigung der bekannten abhängigen Kennwerte (Tastkugeldurchesser und Tasterkonstante, Steigung, Gewindeprofilwinkel oder Gewindeflankenwinkel und ) sowie der Anlagekorrektur und der Abplattungskorrektur erittelt (vergleiche EA 10/10). 6 Messunsicherheit Die erweiterte Messunsicherheit U ist nach DAkkSDKD3 (EA4/02) zu berechnen (siehe Blatt 1 dieser Richtlinie). In allen Fällen, bei denen geschätzte Kennwerte verwendet werden, sind die jeweiligen Größen der Toleranzzonen der geschätzten Kennwerte als Messunsicherheitsbeiträge unter Annahe einer Rechteckverteilung anzusetzen. Messunsicherheitsbeiträge für die Erittlung des Flankendurchessers sind i Folgenden beispielhaft aufgeführt: a) Messunsicherheitsbeiträge der Kalibriereinrichtung Durchesser und Kugelforabweichungen der Tastkugeln Messunsicherheit des Messgerätes Voreinstellung der Kalibriereinrichtung (Bezugsnoral) Messunsicherheit bei der Messung von Steigung und Gewindeprofilwinkel Berechnungsverfahren zur Erittlung des Flankendurchessers b) Messunsicherheitsbeiträge des Kalibriergegenstandes Beschaffenheit der Flanken ungenaue Kenntnis des therischen Längenausdehnungskoeffizienten c) Messunsicherheitsbeiträge durch die Ugebung Unsicherheit der Teperaturessung Abweichung der ittleren Teperatur von Messgerät und Kalibriergegenstand von der Bezugsteperatur 20 C Differenz der Teperaturen von Messgerät und Kalibriergegenstand Hinweis: Die Messunsicherheit des Flankendurchessers erittelt nach Kalibrieroption 1, 2 oder 3 ist nicht vergleichbar it der Messunsicherheit des Flankendurchessers, erittelt nach Kalibrieroption 4 oder 5, da die Nennwerte für Steigung bzw. Gewindeprofilwinkel angenoen werden und dait keine Messunsicherheitsbeiträge in das Messunsicherheitsbudget eingehen. 7 Dokuentation der Messergebnisse Für die unter Abschnitt 5.2 angegebenen Kennwerte sind die Ergebnisse der Kalibrierung zu dokuentieren. Zusätzlich zu den Messergebnissen sind die verwendete Kalibrieroption sowie die Nenndurchesser der verwendeten Gewindeesstaster i Kalibrierschein anzugeben. Weitere Hinweise sind der Richtlinie DAkkSDKD5 zu entnehen. 8 Zitierte Noren DIN 2244 EA10/10 Gewinde, Begriffe Guidelines on the Deterination of Pitch Diaeter of Parallel Thread Gauges by Mechanical Probing