Koordinatenmeßtechnik

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1 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Albert Weckenmann Bernd Gawande Koordinatenmeßtechnik Flexible Meßstrategien für Maß, Form und Lage Carl Hanser Verlag München Wien

2 IX Inhalt 1 Einführung, Begriffe und Grundlagen der Fertigungsmeßtechnik Geschichtliche Entwicklung Einsatzgebiet der Fertigungsmeßtechnik Objekte der Fertigungsmeßtechnik Ziele der Fertigungsmeßtechnik Umfang der Fertigungsmeßtechnik Grundlagen für die gegenseitige Anerkennung von Meß- und Prüfergebnissen Grundbegriffe Nationale und internationale Organisationen Einheiten für Länge und Winkel Rückführung von Meßergebnissen und Meßunsicherheit Meßgrößendefinition am Werkstück Meßverfahren Auswirkung der Meßunsicherheit auf das Prüfergebnis 37 2 Grundprinzipien und Gerätetechnik Konventionelles Prüfen Prüfen mit Formmeßgeräten Grundprinzip Gerätetechnik Koordinatenmeßtechnik Grundprinzip Gerätetechnik Erweiterungen für Koordinatenmeßgeräte Verzahnungsmeßtechnik (Dr.-Ing. habil. L. Wisweh) Mehrstellenmeßgeräte Allgemeine Koordinatenmeßtechnik Ablauf von Prüfungen mit rechnergestützten Koordinatenund Formmeßgeräten 70 3 Meßaufgabenbeschreibung Geometrische Vorgabe durch den Konstrukteur Vorgehen beim Konstruieren und Tolerieren 74

3 Inhalt Normen und Hilfsmittel Normen für die Tolerierung Tolerierungsgrundsätze GPS-Konzept Ableiten von Parametern zur Prozeßkorrektur Digitalisieren von Freiformflächen Umsetzen der geometrischen Vorgaben in Meßaufgaben Messen der Oberfläche mit Bezug auf ein Koordinatensystem Maßbestimmung Bestimmen der Fonnabweichung Lagebestimmung Ableiten der Meßaufgabe aus der Funktion des Werkstücks Prüfplanung, Meßablaufplanung und Programmierung Prüfplanung für die Koordinatenmeßtechnik Analyse der Prüfaufgabe Meßablaufplan Regeln zur Aufspannung auf dem Meßgerät Regeln zu Auswahl und Einsatz der Tastelemente Regeln zu Antastkraft und Verfahrgeschwindigkeit Auswertestrategie Antaststrategie Allgemeine Regeln zu Anzahl und Verteilung von Meßpunkten 131' Meßpunktanzahl Programmieren des Meßablaufs Lernprogrammierung Geräteferne CNC-Programmierung Programmieren in einer CAD-Umgebung Meßgerätenahe Programmierung Flexible Meßablaufprogramme Hilfsmittel für das Erstellen von Meßablaufplan und Auswertestrategie 147

4 XI 4.7 Schnittstellen Dokumentation Durchführen der Messung Vorbereiten der Messung Rüsten Aufnehmen der Koordinatenwerte der Meßpunkte Auswerten Abrüsten des Meßgeräts Auswertung Datenvorverarbeitung Numerische Fehlerkorrektur Taststiftbiegekorrektur Tastkugelkorrektur online vor der Auswertung Filtern der Meßwerte (Dr.-Ing. habil. H. Bodschwinna) Mechanische Filterwirkung der Tastkugel Trennung von Formabweichung, Welligkeit und Rauheit Rechnergestützte digitale Profilfilterung Volle Nutzung der Meßstrecke bei modifizierter Anwendung des Gaußfilters im Bereich der Filtervor- und Filternachlaufstrecken Festlegung der Filtereigenschaften für vergleichbare Meßergebnisse Filtereffekte an Spitzen, Riefen, Kanten und Unterbrechungen Ausreißererkennung mit Plausibilitätstests Auswerten der Meßpunktkoordinaten für Standardformelemente Berechnen der Parameter von Standardformelementen Auswertekriterien Nebenbedingungen Offline-Tastkugelkorrektur bei Standardformelementen Meßunsicherheit Verknüpfungen Abstand und Winkel Symmetrie-, Schnitt- und Verbindungselemente Bestimmen von Koordinatensystemen und Bezügen Bestimmen von Lageabweichungen 184

5 XII Inhalt 6.4 Auswertung an Freiformflächen OfflineTastkugelkorrektur bei Freiformflächen Analyse der Meßergebnisse Ableiten des Prüfergebnisses Genauigkeit Grundlagen Auswahl eines Koordinatenmeßgeräts Abnahme und Überwachung von Koordinatenmeßgeräten Notwendigkeit von Kenngrößen zum Beurteilen der Genauigkeit von Koordinatenmeßgeräten Norm DIN EN ISO Weitere Normen und Richtlinien zum Beurteilen der Genauigkeit von Koordinatenmeßgeräten Ermitteln der Meßunsicherheit der Messung Abschätzen der Meßunsicherheit für ein Meßergebnis Einfluß des Geräts Einflüsse des Werkstücks Einflüsse der Umgebung Einflüsse des Anwenders Weiterverarbeiten der Meß- und Prüfdaten Wirtschaftlichkeit Kosten Nutzen Gestaltprüfung Prozeßbewertung Prozeßlenkung Schrifttum Anhang Vorbereitung Ableiten der Meßaufgabe aus den Merkmalen Meßaufgaben Maßermittlung 250

6 XIII Formabweichung Lage Abstand Winkel Verzahnungsabweichungen Vorgeben funktionsorientierter Auswerteverfahren Funktionsorientierte Maßermittlung Funktionsorientierte Abstandsermittlung Prüfen unter Maximum-Material-Bedingung Prüfen von Neigung, Rechtwinkligkeit und Parallelität Neigung, Rechtwinkligkeit und Parallelität zwischen Ersatzelementen Prüfen einer Neigungs-, Rechtwinkligkeits- oder Parallelitätstoleranz nach DIN ISO Ermitteln des Ersatzelements bei unvollständig ausgeprägtem Formelement Ermitteln des Bezugssystems Ermitteln der Meßelemente Durchführen der Messung Meßmodus Einsatz des Drehtisches Index 276