2. Vorlesung Optische Koordinatenmesstechnik Einführung in die OKM 11.10.2010 Prof. Dr. Dietrich Hofmann Steinbeis-Transferzentrum Qualitätssicherung und Qualitätsmesstechnik www.stz-jena.de
Lernziele 1. Kennenlernen des Fachgebietes optische Koordinatenmesstechnik OKM durch praktische Anwendungen. 2. Erkennen, dass die OKM durch das Wirken von Carl Zeiss, Ernst Abbe und Otto Schott seit über 100 Jahren eine feste Heimstatt im Beschäftigungssystem Jenas hat. 3. Erkennen, dass die OKM eine attraktive wissenschaftliche, technische und wirtschaftliche Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft hat. 4. Verstehen, dass die modernen Entwicklungen in der Informations-und Kommunikationstechnologie eine starke Triebkraft für die Weiterentwicklung der OKM sind. 5. Verstehen, dass die Messergebnisse von Messungen auch bei moderner, insbesondere optischer Koordinatenmesstechnik immer noch stark von der Messperson und ihrer Qualifizierung sowie Motivation abhängen.
Gliederung 1. Wofür werden optische Koordinatenmessgeräte gebraucht? 2. Welches Wissen braucht ein Bediener von optischen Koordinatenmessgeräten? 3. Messgrößen, Sensoren, Normale und Ausbildung zur OKM 4. Einflüsse von Bediener/Umwelt auf Messunsicherheit und Messergebnis 5. Klassifikation von Einflussfaktoren auf Messergebnisse von OKM 6. Allgemeine Trends für OKM in Fertigungs-und Messparametern
1. Wofür werden optische Koordinatenmessgeräte gebraucht? Komplette Messung von: Präzisionsmessmitteln Präzisionswerkzeugen Präzisionsprodukten
1.1 Wie werden Messlehren gemessen?
1.2 Wie werden Spiralbohrer gemessen?
1.3 Wie werden Wälzfräser gemessen?
1.4 Weitere Messlösungen mit OKM Messung von: Rotationsteile Wendeschneidplatten Schneidplatten Kugelbahnfräsern Stufenwerkzeugen PKD*-Fräswerkzeugen (Polykristalliner Diamant)
1.5 Wie wird minimal invasiv operiert?
1.6 Welche Formen von Koordinatenmessgeräten gibt es?
Universalmikroskop UMM (1950) Optimeter mit waagerechtem Ständer (1922) Universal-Längenmesser mit Steigungsmesseinheit (1959) 1.7 Wie haben sich die OKM entwickelt? Universalmikroskop (1926) Großes Werkzeugmikroskop (1971) Optimeter mit senkrechtem Ständer (1920)
1.8 Wer hat die OKM in die Industrie eingeführt? Ernst Abbe 1840-1905 Physiker technischer Optiker Sozialreformer Otto Schott 1851-1935 Chemiker Glastechniker Unternehmer Carl Zeiss 1816-1888 Mechaniker Mediziner Unternehmer
1.9 Welche Firma in Jena setzt die Traditionslinie fort?
2. Welches Wissen braucht ein Bediener von Koordinatenmessgeräten?
2.1 Welche Defizite gibt es in der bisherigen Ausbildung von KMG-Bedienern?
2.2 Welche Vorzüge bietet die Qualifizierung von Bedienern von KMG?
3. Messgrößen, Sensoren, Normale und Ausbildung zur OKM Messgrößen Ein- zwei- und dreidimensionale Längenstrukturen, unterteilt in: Maß Form Lage Welligkeit Rauheit Definition Länge Längenmesstechnik basierend auf der SI-Basiseinheit Meter Strecke, die Licht im Vakuum in 1 / 299.792.458 Sekunden zurücklegt Messbereiche in der Fertigungsmesstechnik < 1 µm bis > 10 m
3.1 Unterschiedliche Sensoren für die Koordinatenmesstechnik taktil schaltend messend taktil-optisch optisch optische Abstandsensoren (Triangulation, Laserinterferometer) optische Sensoren mit lateraler Auflösung (Videosensoren) dimensionelle Computertomographie Zeilenstrahl Kegelstrahl
3.2 Übersicht der unterschiedlichen Sensoren für die Koordinatenmesstechnik http://www.werth.de/fileadmin/media/pdf/werth_dt_1-96_k.pdf
3.3 Einführung analog-materieller und digital-numerischer Normale in die KMT Softwarenormale Hardwarenormale
3.4 Harmonisierte Ausbildung in Deutschland www.aukom-ev.de
3.5 Harmonisierte Ausbildung in Europa www.cm-train.org
4. Einflüsse von Bediener/Umwelt auf Messunsicherheit und Messergebnis
4.1 Weitere Einflüsse von Bediener/Umwelt auf Messunsicherheit und Messergebnis
4.2 Weitere Einflüsse von Bediener/Umwelt auf Messunsicherheit und Messergebnis
5. Klassifikation von Einflussfaktoren auf Messergebnisse von OKM
5.1 Bedeutung von Messungen für die Qualitätssicherung Continual Improvement of the Quality Management System Management Responsibility Customers (and other interested parties) Customers (and other interested parties) Resource Management Measurement, Analysis and Improvement Satisfaction Requirements INPUT Product Realization Product OUTPUT
6. Allgemeine Trends für OKM in Fertigungs-und Messparametern 100 10 1 0,1 0,01 µm ultra precision tooling standard tooling precision tooling 0,001 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 year
6.1 Allgemeine Trends für OKM in der technologischen Entwicklung Comfort Reliability Affordability 2010 information society technologies 1950 1990 industrial society technologies Time Scale
6.2 Angestrebtes Fernziel für OKM in industriellen Anwendungen SME small and medium sized enterprises
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