P. H. Osanna / Y. H. Yücer / M. N. Durakbasa KOORDINATEN- MESSTECHNIK für das Qualitätsmanagement im Produktionsbetrieb Facultas Universitätsverlag
INHALTSVERZEICHNIS 1 GRUNDLAGEN 15 1.1 LÄNGEN- UND WINKELEINHEITEN 16 1.1.1 METER 16 1.1.2 RADIANT 16 1.2 NORMUNG 17 1.2.1 WAS IST NORMUNG? 17 1.2.2 BEREICHE DER NORMUNG 18 1.2.2.1 INTERNATIONALE NORMUNG 18 1.2.2.2 NATIONALE NORMUNG 18 1.2.2.3 INNERBETRIEBLICHE NORMUNG 18 1.3 GRUNDBEGRIFFE 19 1.3.1 PRÜFEN IM WEITEREN SINN 19 1.3.1.1 MESSEN UND PRÜFEN 20 1.3.2 PRÜFMITTEL 20 1.3.2.1 MESSGERÄTE 20 1.3.2.2 LEHREN 20 1.4 HINWEIS AUF NORMEN UND LITERATUR 21 2 GENAUIGKEIT UND TOLERANZEN 23 2.1 EINLEITUNG 24 2.2 GESTALTABWEICHUNGEN 25 23 BEGRIFFE ZUM TOLERANZWESEN 29
Koordinatenmeßtechnik 2.4 TOLERANZEN UND PASSUNGEN 34 2.5 FORM- UND LAGETOLERANZEN 38 2.5.1 UNABHÄNGIGKEITSPRINZIP 39 2.5.2 FORMTOLERANZEN 39 2.5.3 LAGETOLERANZEN 39 2.6 GRUNDBEGRIFFE ZU FORM UND LAGE 41 2.6.1 BEZUGSELEMENT 41 2.6.2 TOLERANZZONE 41 2.6.3 ANGABE DER TOLERANZEN 43 2.7 BEGRIFFE ZUR ZEICHNUNGSEINTRAGUNG 45 2.7.1 THEORETISCHE MASZE 45 2.7.2 MINIMUMBEDINGUNG 45 2.7.3 MAXIMUM-MATERIAL-PRINZIP 46 2.8 HINWEIS AUF NORMEN UND LITERATUR. 52 3 MESSGERÄTE IM WERKSTÄTTENEINSATZ 55 3.1 ABBE'SCHES PRINZIP 56 3.2 MESSFEHLER 56 3.2.1 ARTEN VON FEHLERN 56 3.2.1.1 GROBE FEHLER 56 3.2.1.2 SYSTEMATISCHE FEHLER 56 3.2.1.3 ZUFÄLLIGE FEHLER 57 3.2.2 FEHLERORDNUNGSZAHL 57 3.3 MESZSCHIEBER, BÜGELMESZSCHRAUBE, WINKELMESSER 59 3.4 MESSUHR UND FEINZEIGER 62
Inhaltsverzeichnis 3.5 LEHREN... V 65 3.6 PARALLELENDMASZE 67 3.6.1 ANWENDUNG VON PARALLELENDMASZEN 67 3.6.2 DIREKTES MESSEN 67 3.6.3 EINSATZ GEMEINSAM MIT MESSUHR ODER FEINZEIGER 67 3.7 GRUNDSÄTZLICHE MESSPROBLEME 70 3.7.1 DURCHMESSERÜBERPRÜFUNG 70 3.7.2 TEMPERATUR-UND UMGEBUNGSEINFLÜSSE 70 3.7.3 MESSKRAFTEINFLUSS 71 3.8 SPEZIELLE MESSPROBLEME 72 3.8.1 GEWINDEMESSUNG 72 3.8.2 ZAHNRADMESSUNG (EVOLVENTENVERZAHNUNG) 72 3.9 HINWEIS AUF NORMEN UND LITERATUR 76 4 DAS KOORDINATENMESSGERÄT 79 4.1 GRUNDSÄTZLICHE FUNKTIONSWEISE UND MÖGLICHKEITEN 80 4.2 AUFBAU 83 4.3 MECHANISCHER AUFBAU 85 4.4 ANTRIEBSSYSTEM 87 4.5 MESZSYSTEM 89 4.5.1 ALLGEMEINES 89 4.5.2 OPTOELEKTRONISCHE VERFAHREN 90 4.6 TASTSYSTEME 93 4.6.1 SCHALTENDE TASTSYSTEME 94 4.6.2 MESSENDE TASTSYSTEME 94 4.6.3 STATISCHE UND DYNAMISCHE MESSWERTÜBERNAHME 95
10 Koordinatenmeßtechnik 4.6.4 OPTISCHES ANTASTEN 96 4.7 ANTASTVORGANG 97 4.8 STEUERUNG 99 4.8.1 ALLGEMEINES 99 4.8.2 STEUERUNGSARTEN 100 4.8.2.1 PUNKT-ZU-PUNKT-STEUERUNG 100 4.8.2.2 STRECKENSTEUERUNG 100 4.8.2.3 BAHNSTEUERUNG 100 4.8.2.4 VEKTORSTEUERUNG 101 4.8.3 MESSABLAUF UND BEDIENUNG 101 4.9 ZUSATZGERÄTE 103 4.10 HINWEIS AUF NORMEN UND LITERATUR 104 5 DERRECHNER ;,107 5.1 RECHNERGRÖSSEN UND PROGRAMMIERSPRACHEN 108 5.2 TASTERKALIBRIERUNG 109 5.3 AUSGLEICHSRECHNUNG HO 5.3.1 ALLGEMEINES 110 5.3.2 AUSGLEICHSELEMENTE 111 5.3.2.1 AUSGLEICHSELEMENT NACH GAUSS 111 5.3.2.2 AUSGLEICHSELEMENT ENTSPRECHEND DER MINIMUMBEDINGUNG (AUSGLEICH NACH TSCHEBYSCHEFF). 112 5.3.2.3 HÜLL- UND PFERCHELEMENT 112 5.4 LINEARE REGRESSION 114 5.5 KOORDINATENTRANSFORMATIONEN 117 5.5.1 DREHEN IM RAUM UND IN DER EBENE 117 5.5.2 GERÄTE-UND WERKSTÜCKKOORDINATEN 117
Inhaltsverzeichnis 11 5.5.2.1 ANTASTEN EINER'EBENE UND DREHEN IM RAUM 118 5.5.2.2 ANTASTEN EINER GERADE ODER EBENE UND DREHEN IN DER EBENE 119 5.5.2.3 ANTASTEN VON WEITEREN PUNKTEN UND NULLPUNKTVERSCHIEBUNG 119 5.6 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN 121 5.6.1 DREHUNG DES KOORDINATENSYSTEMS 121 5.6.2 DARSTELLUNG ALS VEKTOREN UND MATRIZEN 122 5.6.3 NULLPUNKTVERSCHIEBUNG 123 5.7 KOORDINATENSYSTEME 125 5.8 ABRUFBARE PROGRAMME 127 5.8.1 STANDARDMESSPROGRAMM 127 5.8.2 BESTIMMUNG GEOMETRISCHER ELEMENTE 127 5.8.3 SCHNITTE ZWISCHEN GEOMETRISCHEN ELEMENTEN 128 5.8.3.1 BESTIMMUNG VON FORM-UND LAGEABWEICHUNGEN.. j.... 128 5.8.3.2 BESTIMMUNG VON ELEMENTEN AUS ANDEREN ELEMENTEN... 129 5.9 PROGRAMMPAKETE 130 5.9.1 KURVENMESSUNG 130 5.9.2 ZAHNRADMESSUNG 130 5.10 STATISTISCHE AUSWERTUNG 131 5.11 SPC - STATISTICAL PROCESS CONTROL 135 5.11.1 ALLGEMEINES 135 5.11.2 PROZESSFÄHIGKEITSUNTERSUCHUNG 137 5.11.3 QUALITÄTSREGELKARTEN 141 5.12 AUTOMATISCHER MESSABLAUF 145 5.12.1 PROGRAMMIEREN AM GERÄT 145 5.12.2 PROGRAMMIEREN AUSSERHALB DES GERÄTES 145 5.12.3 PROGRAMMIEREN MIT DEM CAD-SYSTEM 146 5.12.4 PROBLEME BEI AUTOMATISCHEM MESSABLAUF 146 5.13 KMG-CAQ-KOPPLUNG IN CIM 147
12 Koordinatenmeßtechnik 5.14 DOKUMENTATION 149 5.14.1 BILDSCHIRM - 149 5.14.2 DRUCKER 149 5.14.3 PLOTTER 150 5.15 HINWEIS AUF NORMEN UND LITERATUR 151 6 PRÜFUNG UND ABNAHME 153 6.1 GRUNDLAGEN 154 6.1.1 EINFLUSS DES ABBE'SCHEN PRINZIPS 154 6.1.2 DAS DSTTERFEROMETERPRINZIP 154 6.2 PRÜFUNG UND ABNAHME 157 6.2.1 ALLGEMEINES 157 6.2.2 UMGEBUNGS-UND BETRIEBSBEDINGUNGEN 158 6.3 MESSUNSICHERHEIT VON KOORDINATENMESSGERÄTEN 159 6.3.1 BEGRIFF DER MESSUNSICHERHEIT 159 6.3.2 EINFLÜSSE AUF DIE MESSUNSICHERHEIT 159 6.3.2.1 GERÄTESPEZIFISCHE EINFLÜSSE 160 6.3.2.2 NICHTGERÄTESPEZIFISCHE EINFLÜSSE 160 6.4 KONTROLLPRÜFUNG VON KOORDINATENMESSGERÄTEN 161 6.4.1 ANZEIGEFEHLER EINES KOORDINATENMESSGERÄTES 161 6.4.2 ANZEIGEFEHLER EINES KOORDINATENMESSGERÄTES FÜR LÄNGENMESSUNGEN 161 6.4.3 VERWENDETE PRÜFMITTEL 162 6.4.4 VERFAHREN 162 6.4.5 AUSWERTUNG UND AUFZEICHNUNG. 163 6.5 PERIODISCHE ÜBERPRÜFUNG 163 6.5.1 PRINZIP 163 j
Inhaltsverzeichnis 13 6.5.2 ANZEIGEFEHLER'EINES KOORDINATENMESSGERÄTES FÜR PERIODISCHE ÜBERPRÜFUNG 164 6.5.3 VERWENDETE PRÜFMITTEL 164 6.5.4 VERFAHREN 165 6.5.5 AUFZEICHNUNG 165 6.6 ZWISCHENPRÜFUNG 166 6.6.1 PRINZIP 166 6.6.2 VERWENDETE PRÜFMITTEL 166 6.6.3 VERFAHREN 167 6.6.4 AUFZEICHNUNG 167 6.7 ZULASSUNGSPRÜFUNG UND ÜBERPRÜFUNG DES TASTSYSTEMS 168 6.7.1 PRINZIP 168 6.7.2 ANTASTFEHLER 168 6.7.3 VERWENDETE PRÜFMITTEL 168 6.7.4 VERFAHREN 168 6.7.5 AUSWERTUNG 169 6.7.6 ANTASTFEHLER FÜR PERIODISCHE ÜBERPRÜFUNG 169 6.7.7 ZWISCHENPRÜFUNG DES TASTSYSTEMS 170 6.8 HINWEIS AUF NORMEN UND LITERATUR 170 7 EINSATZ VON KOORDINATENMESSGERÄTEN 173 7.1 PRAKTISCHER EINSATZ VON KOORDINATENMESSGERÄTEN 174 7.1.1 MESSLABORBEREICH 174 7.1.2 WERKSTATTMESSBEREICH 174 7.1.3 PRODUKTIONSBEREICH 174 7.2 AUFGABENSPEZIFISCHE ANWENDUNGEN 177
14 Koordinateiuneßtechnik 7.3 MESZSTRATEGIE 178 7.3.1 KONSTRUKTION 178 7.3.2 ABLAUFPLAN 179 7.3.3 AUSGABE 179 7.4 KOSTEN UND WIRTSCHAFTLICHKEIT 180 7.4.1 INVESTITIONEN 180 7.4.1.1 ALLGEMEINES 180 7.4.1.2 MESSRAUM UND FEINSTMESSRAUM 180 7.4.2 LAUFENDE KOSTEN 181 7.4.3 WIRTSCHAFTLICHKEIT 181 7.5 HINWEIS AUF NORMEN UND LITERATUR 182 INDEX 185