Referat Prüfmittel - Maßverkörperung, Anzeigende Meßgeräte, Wegmeßsysteme

Prüfmittel

1.1. Maßverkörperung

Maßverkörperungen haben die Aufgabe die Längeneinheit (bzw. einen Teil oder ein Vielfaches davon) darzustellen.

1.1.1. Strichmaß

Das Strichmaß verkörpert das Maß durch den Abstand zwischen zwei Strichen.

Auf dem Skalaträger werden viele Maßverkörperungen angebracht, um so mehrere Meßwerte auf einem Meßstab darzustellen. Um beim Ablesen Abweichungen zu verhindern, wird der Maßstab an der Meßkante abgeschrägt.

Heute finden solche Strichmaßstäbe wegen ihrer Meßunsicherheit nur mehr selten Verwendung.

1.1.2. Endmaß

Das Endmaß verkörpert das Maß durch den Abstand bzw. die Lage zweier Flächen zueinander.

Parallelendmaß

Parallelendmaße haben zwei ebene, zueinander parallele Meßflächen. Endmaße sind aus verschleißfestem Stahl hergestellt und ihre Meßflächen sind hart und geläppt.

Winkelendmaß

Winkelendmaße verkörpern einen Winkel durch die Lage ihrer ebenen Meßflächen zueinender. Diese Endmaße können additiv oder subtraktiv verwendet werden.

Zylinderendmaß

Die Endflächen von Zylinderendmaßen gehören einem einzigen Zylinder an.

Einteilung der Zylinderendmaße:

Kugelendmaß

Bei Kugelendmaßen haben die Meßflächen Kugelgestalt.Die Berührung erfolgt punkt- bzw. linienförmig. (Nachteilig ist bei Kugelendmaßen, daß sie nicht zum Prüfen von dünnwandigen Teilen eingesetzt werden)

1.1.3. Lichtwellenlänge

1.2. Anzeigende Meßgeräte

1.2.1. Mechanische Meßgeräte

Meßschieber (Schiebelehre)

Das wesendliche Kennzeichen eines Meßschiebers ist, daß ein Schieber mit Nonius (der Nonius unterteilt den Skalenteilungswert) auf einem Maßstab gleitend angeordnet ist.

Meßschraube

Als Maßverkörperung dient ein geschliffenes Meßgewinde mit einer Steigung von 0,5 mm. Durch eine Kupplung (Ratsche) wird die gleichbleibende Meßkraft garantiert. (konstante Meßkraft -> 5 bis 10N)

Je nach dem Meßzweck wird entschieden, welche Meßschraube zu verwenden ist.

Beispiele:

Einbaumeßschraube

Fühlhebelmeßschraube

Gewindemeßschraube

Innenmeßschraube mit Stichmaß

Höhenmeßschraube

Meßuhr

Meßuhren sind Längenmeßgeräte, bei denen der Meßbolzenweg durch Zahnstangen oder ähnliches (z.B. Gewindespindel) und Zahnräder vergrößert angezeigt wird.

Meßuhren haben daher Kreisskalen. Der Zeiger einer Meßuhr kann mindestens eine volle Umdrehung ausführen. Meist ist noch eine Umlauf-Zählskale vorhanden.

Wichtig ist, daß folgende Anforderungen an die Meßuhr erfüllt sein sollten:

Abweichungen der Anzeige in genormten Grenzen

Drehbares Ziffernblatt für Nullstellung

Meßkraft klein (1,5N) und Konstant

..

1.2.2. Elektronische Meßgeräte

Man spricht von elektronischen Meßgeräten, wenn es sich um eine Meßeinrichtung mit mechano-elektrischen Meßumformer handelt. Als Träger dieser Meßumformer kommen alle Meßgeräte in Frage (Bügelmeßschraube, Meßschieber, Höhenmeßgerät,).

Die Meßwertausgabe kann als Ziffernanzeige (LD- oder LC-Prinzip) unmittelbar am Meßgrößenaufnehmer angebracht sein, oder mittels Verbindungskabel zu einem seperaten Verstärker- und Ausgabegerät verfolgen.

Die Vorteile der elektronischen Meßgeräte ligen in der Möglichkeit, die Meßsignale zu dokumentieren, ausdrucken zu lassen, Summen- und Differenzmessungen vorzunehmen oder durch entsprechende Programme statistische Qualitätskontrollen durchzuführen.

1.2.3. Ultraschall-Meßgeräte

Ultraschallmeßgeräte werden eingesetzt, um verdeckte Stellen eines Werkstückes zu messen. Für die störungsfreie Signalübertragung zwischen Werkstück und Prüfkopf wird durch ein Kopplungsmittel (Fett, Öl) gewährleistet.

1.2.4. Pneumatische Meßgeräte

Pneumatische Meßgeräte werden ausschließlich in der Serienfertigung eingesetzt.

Vorteile des pneumatischen Messens:

berührungsloses Messen

Messen ist in Produktionsräumen möglich

Messung kann während der Fertigung erfolgen

Meßprinzip:

Wenn man unter der Voraussetzung konstanten Druckes den effektiver Austrittsquerschnitt einer Druckleitung verändert, so ändert sich das physikalische Verhalten der durchströhmenden Luft vor der Austrittsöffnung in der Leitung.

Vergleich zum leichteren Verständnis:

Drückt man das Ende eines Wasserschlauches zusammen (Verminderung des Austrittsquerschnittes), so baut sich im Schlauch ein bestimmter Druck auf. Das erkennt man daran, daß der Wasserstrahl weuter reicht als zuvor. Voraussetzung ist ein konstanter Druck vom Wasserhahn her.

1.2.5. Optische Meßgeräte

Durch das optische Messen können sehr kleine Längenbeträge erfaßt werden. Die Vergrößerung erfolgt mittels Linse (Lupe) oder Linsensystemen (Mikroskop, Fernrohr).

Vorteile des opischen Messens:

berührungs- und meßkraftfreie Messungen

optische Strahlen sind gerade

Werkstück kann in jeder Lage gemessen werden

Strahlen sind masse- und trägheitslos (lange Wege sind möglich)

verschiedene Vergrößerungen sind möglich

Meßmikroskope

Projektoren

Projektoren werden verwendet wenn:

ein großes Bild erwünscht ist

mehrere Personen gleichzeitig das Bild betrachten wollen

Profilkonturen nachgezeichnet werden sollen

1.3. Wegmeßsysteme

Wegmessung wird meist benutzt, wenn der lineare Weg eines Maschinenelements gemessen werden soll.

1.3.1. Meßgrößenaufnahme

Direkte Messung

Bei direkte Messung wird die lineare Meßverkörperung an dem Maschinenelement angebracht, dessen Weg gemessen werden soll.

Indirekte Messung

Bei indirekte Messung wird die translatorische Bewegung des Meßgegenstandes in eine rotatorische Bewegung der Maßverkörperung umgewandelt.

1.3.2. Maßverkörperungen

1.3.3. Meßverfahren

Digitale Meßverfahren

Bei digitalen Meßverfahren ergibt eine fortlaufende Meßwertänderung eine sprungweise Anderung einer anderen physikalischen Größe (Spannung), wobei jedem Wertebereich eine bestimmte Information zugeordnet ist.

Analoge Meßverfahren

Bei analogen Meßverfahren ergibt eine fortlaufende Meßwertänderung eine stetige Anderung einer anderen physikalischen Größe, wobei einem kontinuierlichen Wertebereich Punkt für Punkt unterschiedliche Informationen zugeordnet sind.

Umsetzmöglichkeiten: Analog-Digital-Umwandler

1.3.4. Meßwertbestimmung

Bei absoluter Meßwertbestimmung wird jeder Abstand eines Punktes von einem Bezugsnullpunkt angegeben. (absolute Positionsmessung)

Jedem Punkt der Meßstrecke ist ein nur ihm eigenes Signal zugeordnet.

Man unterscheidet:

analog-absolut-Messung

digital-absolut-Messung

zyklisch-absolut-Messung

1.4. Lehren

Beim Lehren wird festgestellt, ob und in welcher Richtung die Istform bzw. das Istmaß von der Sollform bzw. vom Sollmaß abweicht.

1.4.1. Profillehre

Profillehren sind formideale Gegenlehren.

z.B.: Winkel, Radienlehren, Lehren aus Stahlblech, die das Profil eines Gewindes darstellen,

1.4.2. Maßlehre

Maßlehren sind unter anderem auch Endmaße.

Winkelabstände werden mittels Meßbolzen und Parallelendmaßen gelehrt.

1.4.3. Grenzlehre

Wird ein Werkstück spanend bearbeitet, so erreicht man zuerst das Gutmaß (W:Höchstmaß, B:Mindestmaß), danach das Ausschußmaß (B:Höchstmaß, W:Mindestmaß). Entsprechend werden die Lehren Gutlehren bzw. Ausschußlehren genannt.

Bei Grenzlehren sind Gut- und Ausschußlehre in einem Körper vereint.

z.B.: Grenzlehrdorn, Grenzrachenlehre