MESSTECHNIK Messen großer Längen von Dipl.-Ing. Jan Joza I 'berarbeilel und ergiinzl von l)ipl.-lng. Kurl Keller Zentralinstilul für Fertigungetechnik Karl-Marx-Stadt ii VED VERLAG TECHNIK BERLIN
INHALTSVERZEICHNIS 0. Eiiileltiiuu 15 1.»UM Toleriiiizsyslcin für Ylalle von 500 10000 nun 17 1.1. Der tschechoslowakische Standard CSN Ol 4204 21 1.2. Der sowjetische Standard GOST 2689-54 25 1.3. Vergleich des Systems CSN Ol 4204 mit dem System GOST 2689-54.. 25 -. Mellvri'fiiliri-n unit Mi'Uinlllcl für «Ins Messen {(roller Lungen.'10 2.1. Vorbemerkungen 30 2.2. Direktes Messen 30 2.2.1. Meßiniltel zur Beslininiung von Iniicnmaßen 30 2.2.1.1. Endmaße 30 2.2.1.2. Stichmaße 33 2.2.1.2.1. Stichmaße ohne Ahleseeinrichtung 33 2.2.1.2.2. Stichmaße mit Ableseeinrichtung (I nnenmeßschrauben)... 35 2.2.1.3. BflgelmeBmittel für Innenmaße 51 2.2.1.4. Meßschieber und Meßbänder zur Bestimmung von lniicnmaßen 51 2.2.1.5. Itesonderhcilcn beim Bestimmen großer Innenmaße 52 2.2.2. Meßmittel für Außenmaße 55 2.2.2.1. BflgelmeBmittel für Außenmaße 55 2.2.2.1.1. BflgelmeBgeräte mit gebogenein Hügel aus Leichtmetall... 57 2.2.2.1.2. Hügelmeßgeräte mit gebogenem Hügel aus Stahlblech 58 2.2.2.1.3. Uügelmeßgeräte mit gebogenem Hügel aus Stablrohr 60 2.2.2.1.4. Bügclnicßgeräte mit gebogenem Bügel in Kastenform 61 2.2.2.1.5. Biigcluießgerätc mit geradem Bügel aus Rohr 65 2.2.2.1.6. BflgelmeBgeräte mit geradem zigarrenförmigem Bügel... 06 2.2.2.1.7. Uügelmeßgeräte mil geradem Bügel aus zwei Bohren 68 2.2.2.1.8. HügelmeUgeräle mil geradem Hügel und Stütze 69 2.2.2.1.9. BflgelmeBgeräte mit geradem oder gebogenem Bügel aus Holz 70 2.2.2.2. Meßmittel mit Strichekaie für Außenmaße 73 2.2.2.3. Besonderheiten beim Ueslimmen großer Außenmaße 74 2.3. Indirekte! Messen 76 2.3.1. Anwendungsbeispiele 76 2.3.1.1. Messen unier Verwendung von Hilfsbasen 77 2.3.1.2. Bestimmung des Durchmessers aus dem Umfang 78 2.3.1.3. Bestimmung des Durchmessers aus der Länge der Sehne... 78 2.3.1.4. Bestimmung des Durchmessers aus der Höhe des Segments 79 2.3.1.5. Bestimmung des Durchmessers aus der Sehnenlänge und dem eingeschlossenen Winkel 80
Inhaltaverteichnia 2.3.1.6. Bestimmung des Durchmessers aus der Tniigenlcnlängc und dem durch die Normalen eingeschlossenen Winkel SO 2.3.1.7. Bestimmung des Durchmessers nach der Keilmethode N1 2.3.2. Messen von.außenmaßen S2 2.3.2.1. Messen von Aiißcndurchinessern unter Verwendung von Ililfshusen 82 2.3.2.2. Umschlingungsmclhode 8$ 2.3.2.3. Messen mit aufsetzharen Meßmitteln DI 2.3.2.4. Messen mit rotierender Meßscheibe 98 2.3.2.5. Messen mit geodätischen Meßmethoden (Triangulation)... 99 2.3.2.6. Sonstige Meßmethoden mit Hilfe von Theodoliten 103 2.3.2.7. Neue optische Meßmethoden 109 2.3.3. Messen von In neu maßen L16 2.3.3.1. Messen von Innendurchmessern unter Verwendung von Hilfsbasen 118 2.3.3.2. Messen von Innendurchmessern mit aufsetzbaren Meß mittein (Reilermeßgeräte) 116 2.3.3.3. Optische Methoden für das Messen großer I 'iidurrhlnesser Ill) Ausgewählte sonstige Meßmiltel 120 2.4.1. Optische Meßgeräte für Werkzeugmaschinen 120 2.4.2. Meßmikroskop mit großem Meßbereich 123 2.4.3. Messen von langen Leitspindeln 124 Messen der Abwpiehuiiucii von der aeometrischen Forin 126 Messen der Formabweichimg von der Ebene großer Flächen 126 Messen der Formabweichung mittels Autokollimator 133 Messen der Abweichung von der waagerechten Geraden 138 Messen der Abweichung von der senkrechten Geraden 140 Messen der Abweichung von der Rechtwinkligkeit 142 Messen der Abweichung von der Geraden in langen Bohrungen 143 Messen der Abweichung vom Kreis an zylindrischen Teilen 147 Prüfen und Einstellen von Mellniltteln 141) Prüfen von Endmaßen 149 Prüfen und Einstellen von Stichmaßen 150 Prüfen und Einstellen von Bügelmeßgeräten 160 Prüfen von Meßschiebern 162 Prüfen von Meßbändern 163 Prüfen von Spezialmeßbändern 165 leider beim Messen 167 Grundbegriffe 167 5.1.1. Systematische Felder 168 5.1.1.1. Bekannte systematische Fehler I0S 5.1.1.2. Unbekannte systematische Fehler 169 5.1.2. Zufällige Felder 169
InhaÜtPerzeichnia 11 5.2. Erfassung zufälliger Fehler 169 5.2.1. Arillimelisclies Mittel 169 5.2.2. Standardabveicbung 170 5.2.3. Vertrauensgrcuzen und Vertiauousboreieli 170 5.3..Mcßuiisiohorlieil 171 5141 Meßergebnii 172 5.5. Keillor beim Messen mit Inncuiucß geraten 172 5.5.1. Einslellrelder 173 5.5.2. Kollier der Л Meseeiiiriclit ling 174 5.5.3. Teilungifehler 174 5.5/1. Köhler durch elastische Verformung 174 5.5.5. Fehler der Schraubverbindungen 17(i 5.5.6. Temperaturfehler 177 5.5.7. Subjektive Fehler 179 5.5.8. Zulässige Kelller von lniieninoßgeräten 180 5.6. Fehler beim Messen mil Außonmoßgoräten IS I 5.6.1. Fehler bei der Ablesung der Meßuhr 182 5.6.2. Fehler, verursacht durch elastische Verformung des Hügels. 182 5.7. Die Mcßiinsiohorhoil hei indirekten MoLliiiet lioden 181 5.7.1. Meßunsicherheit heim Messen unter Verwendung von llillsbasen 184 5.7.2. Kehlor heim Messen nach der l'inselilingungsmethode 186 5.7.2.1. Teilungsfeliler des Meßbandes 186 5.7.2.2. Kehler, verursacht durch ungleichmäßige Spannkraft 187 5.7.2.3. Durch Reibung verursachter Kehlor 188 5.7.2.4. Temporaturfehler 189 5.7.2.5. Durch Umschlingen des Bandet (Überlappen) verursachter Fehler 190 5.7.2.6. Köhler, vorursaeht durch die Uanddicke 190 5.7.2.7. Ablesefehler am Meßband 191 5.7.3. Köhler hei Verwendung von Spozinlmoßbändein 191 5.7.4. Kelller beim Messen großer Durchmesser mittels aufsetzbarer Meßgeräte 192 5.7.5. Meßunsicborheit bei sonst igen Meßmethoden 193 6. I'riiricolninloule 196 6.1. Vorbemerkungen 196 6.2. Kiiiflußgrößon auf die Auswahl von Prüfverfahren 196 6.3. Allgemeine ltcdinguiigen für die liesliininiiiig großer Längen 199 6.4. Möglicher Aufbau von l'rüfunterweisungen 199 6.5. Aufbewahrung und Pflege der Meßmittel 201 7. Übersicht und technische Daten ausueivähller bekannter Meßueriile zum Messen j rotier I anin-u 203 von Dipl.-lng. Kurt Keller und Ing. Martin Thurm, Zentralinstitut für Fertigungstechniki Karl-Marx-Stadt 7.1. Meßbänder 203 7.1.1. Meßbänder aus Stahl 203 7.1.2. Meßbänder aus Textilgewebe 205
Inliallxrcrzcichnis 2. Maßstäbe 206 7.2.1. Staldmaßsläbe der Klassen 9 und 10 207 7.2.2. Slablmaßstäbe der Klasse II 208 7.2.3. Gliedermaßsläbe 208 7.2.4. Sehwindmaßstäbe 20» II. I'arallelendmaße 210 4. Meßschieber 211 5. Höbenreißer ndl. Teilung 212 (J. Innenmeßsebrauben 213 7.6.1. limenmeßsebranbe naeb [105] 213 7.6.2. lniirinncßscbriiiibe naeb [106] 214 7.6.3. Meßschraube zur licslimmung von Acbsabständen 216 7.0.4. [nnenmcßscbrnubc zum Messen von Bohrungsd iirebinessi'rn bei eingeführter Bohrstange 217 7. liügelmcßgeräte 218 7.7.1. Itügelmeßgcrnt mit Meßsebraube und Amboß 218 7.7.2. Bügelmeßgerät mit Meßsebraube (Leiebl bauweise) 220 7.7.3. I'räzisionsineßsebraubc für Sonderzweeke 221 7.7.4. Höhenmeßschraube Typ Cadillac" 222 8. Längenmeßgerät mit Meßuhr 224 9. Meßeinrichtung mit Peinzeiger 224 10. Kombinierte Innen- und Außenmcßgcräle 225 7.10.1. Universalmeßgerät Unimaster" für große Innen- und Außendurebmesser 225 7.10.2. Cordipar-Meßgeräl für Innen- und Außenniessungen 226 11. Meßmaseliinen 227 7.11.1. Längenmeßmaschine bis zu 9 m 227 7.11.2. Dreikoordinaten-Meßmaschine MT 850 I) 228 7.11.3. Dreiachsige Werkstatt-Meßmaschine mit Ziffernanzeige... 228 7.11.4. Numerisohe Meßmaschine mit verschiedenen A.utomatitierungsgraden 229 7.11.5. Dreikoordinaten-Prüfmaschine FarTanti" 230 12. Durchmetserbestimmung mittels rotierender Meßsebeibe 231 13. Ableseeinriehtungcn 232 7.13.1. I'cinableseeinricblung FAE 3 232 7.13.2. Einstellger.il EG 20 233 7.13.3. Längenmeßgerät Precisetester" 234 14. Sondermeßeinricht irngen 235 7.14.1. Meßeinrichtung zur Bestimmung des Absiauds von Stützen 235 7.14.2. Opliseb-meebaniscbe Meßeinrichtung 236 7.14.3. Parallclprüfer 237 7.14.4. Vorrichtung zur Bestimmung der Abweichung von der Parallelität an Schwnlbenschwnnzfübriingen 238 7.14.5. Meßgerät zur Bestimmung der Rundlaufabweichung an großen Zahnrädern 239 7.14.6. Meßeinrichtung zum Ausrichten und Ausfluchten von Lagern, System M. llensoldt und Sonne 240
Inhaltsverzeichnis 13 7.14.7. Ausrichten von Schiffswcllenleitunfjcn 240 7.14.8. Optisch-mechanische Meßeinrichtung zum Ausrichten von Lokomolivrahmcn 241 7.14.9. Meßeinrichtung zum Ausmessen von E-Lok-Rahmen 242 7.14.10. Optischer Wag 'adsatsmeßstand, Modell563 nach Hesse. 242 7.14.11. Meßeinrichtung zum beruhrungfloien optischen Messen von Außeiidurchincsscrn (l.ichl kantenverfahren) 244 7.14.12. Meßeinrichtung mit Lochband 244 7.15. Flucht- und AutoUolliniulionsfernrohrc 245 7.15.1. Fluehtfernrohr 01, VEB Carl Zeiss JENA 245 7.15.2. Autokollimationifernrohr 0 0,5, VEB Carl Zeiss JENA 240 7.15.3. Micro- Flucht fernrohr und Zubehör, System Hank Taylor llohson 248 7.10. Kathetometer KM 9 240 «. Literatur 252 Я. Sucliwürlcrverzclcliiiis 259