laborprojekt: qualitätsprüfung, teilübung längenmessung · 2017. 3. 31. · abbildung 4:...
TRANSCRIPT
Institut für Fertigungstechnik
LABORPROJEKT IFT SS 2017
UNTERLAGEN ZUR LABOREINHEIT:
QUALITÄTSPRÜFUNG
INHALTSVERZEICHNIS
Inhaltsverzeichnis
1. Ablauf der Übung ............................................................................................................................ 1
2. Längenprüftechnik ........................................................................................................................... 2
2.1 Größen und Einheiten ............................................................................................................. 2
2.1.1 Länge ............................................................................................................................... 2
2.1.2 Winkel .............................................................................................................................. 3
2.1.3 Masse, Kraft, Druck ......................................................................................................... 3
3. Grundlagen der Längenprüftechnik ................................................................................................ 6
3.1 Prüfarten ................................................................................................................................. 7
3.2 Prüfmittel ................................................................................................................................ 7
3.2.1 Messgeräte ...................................................................................................................... 7
3.2.2 Lehren .............................................................................................................................. 7
3.2.3 Hilfsmittel ........................................................................................................................ 8
4. Längenprüfmittel ............................................................................................................................. 8
4.1 Maßstäbe, Lineale, Winkel ...................................................................................................... 8
4.1.1 Strichmaßstäbe ................................................................................................................ 8
4.1.2 Lineale ............................................................................................................................. 9
4.1.3 Feste Winkel .................................................................................................................... 9
4.2 Lehren ...................................................................................................................................... 9
4.2.1 Grenzlehren ................................................................................................................... 10
4.3 Parallelendmaße .................................................................................................................... 11
4.3.1 Zusammenfügen von Endmaßen ................................................................................... 11
4.3.2 Verwendungszweck ....................................................................................................... 12
4.4 Messschieber ......................................................................................................................... 12
4.4.1 Prinzipieller Aufbau ....................................................................................................... 12
4.4.2 Ablesen des Messschiebers ........................................................................................... 13
4.4.3 Messungen mit dem Taschenmessschieber* ................................................................ 13
4.5 Gewindesteigungslehre ......................................................................................................... 14
4.5.1 Prinzipieller Aufbau ....................................................................................................... 14
4.5.2 Messdurchführung ........................................................................................................ 15
4.6 Tiefenmessschieber ............................................................................................................... 16
4.6.1 Prinzipieller Aufbau ....................................................................................................... 16
INHALTSVERZEICHNIS
4.6.2 Ablesen des Messwertes ............................................................................................... 16
4.6.3 Messdurchführung ........................................................................................................ 17
4.7 Bügelmessschraube ............................................................................................................... 17
4.7.1 Prinzipieller Aufbau ....................................................................................................... 17
4.7.2 Messdurchführung ........................................................................................................ 18
4.8 Grenzrachenlehre .................................................................................................................. 18
4.8.1 Prinzipieller Aufbau ....................................................................................................... 18
4.8.2 Messdurchführung ........................................................................................................ 19
4.9 Winkelmesser ........................................................................................................................ 19
4.9.1 Prinzipieller Aufbau ....................................................................................................... 19
4.9.2 Ablesen der Anzeige des Winkelmessers ...................................................................... 20
4.10 Grenzlehrdorn ....................................................................................................................... 21
4.10.1 Prinzipieller Aufbau ....................................................................................................... 21
4.10.2 Messdurchführung ........................................................................................................ 21
4.11 Radienlehre ........................................................................................................................... 22
4.11.1 Prinzipieller Aufbau ....................................................................................................... 22
4.11.2 Messdurchführung* ...................................................................................................... 22
4.12 Rauheitslehre ........................................................................................................................ 23
4.12.1 Prinzipieller Aufbau ....................................................................................................... 23
4.12.2 Versuchsdurchführung* ................................................................................................ 23
5. Fehlersammelkarte* ...................................................................................................................... 24
6. Aufgabe 1 (Laborübung) ................................................................................................................ 25
TABELLENVERZEICHNIS ......................................................................................................................... 26
ABBILDUNGSVERZEICHNIS .................................................................................................................... 26
LITERATURVERZEICHNIS ........................................................................................................................ 27
ABLAUF DER ÜBUNG
S. 1
1. Ablauf der Übung
Die Übung „Qualitätsprüfung“ besteht aus zwei Teilübungen. Eine Teilübung wird am Institut für Fertigungstechnik (IFT) und eine am Institut für Werkstoffkunde und Schweißtechnik (IWS) durchgeführt. Es müssen beide Teilübungen absolviert werden. Das Protokoll für die Teilübung muss am Institut abgegeben werden, an dem die jeweilige Übung durchgeführt wurde. Treffpunkt ist vor dem Sekretariat des Institutes für Fertigungstechnik (Kopernikusgasse 24, 1. Stock). Danach erfolgt eine Aufteilung in zwei Gruppen (IFT und IWS). Nach ca. 45 Minuten werden die Gruppen getauscht. Treffpunkt ist wieder vor dem Sekretariat des Institutes für Fertigungstechnik. Die Teilübung am Institut für Fertigungstechnik findet im Raum „Seminarraum Fertigungstechnik“ (Raumcode NT01012) statt. Am Beginn wird ein Eingangstest (Prüfungsstoff sind die nachfolgenden Seiten) durchgeführt und das während der Übung auszufüllende Protokoll ist am Ende der Teilübung abzugeben. Die mit einen „*“ gekennzeichneten Kapitel (z.B.: Ablesen des Messschiebers) werden beim Eingangstest nicht gefragt, müssen aber für zur Durchführung der Messübungen durchgelesen werden. Bei den Messübungen muss jeder Student von einem Werkstück alle auf der Zeichnung (Abbildung 38 auf Seite 25) geforderten Maße ermitteln und auf ein vorgegebenes Protokollblatt notieren.
LÄNGENPRÜFTECHNIK
S. 2
2. Längenprüftechnik
2.1 Größen und Einheiten
Das internationale SI System schreibt uns die Basiseinheiten vor. Zur Vermeidung von sehr großen
bzw. sehr kleinen Zahlenwerten ist es möglich, diese Zahlen in ein dezimal Vielfaches oder in
dezimalen Teile anzugeben (Abbildung 1). Die wichtigsten Basiseinheiten im Internationalen
Einheitensystem zeigt Abbildung 2.
Abbildung 1: Vorsätze zur Beschreibung von dezimalen Vielfachen und Teilen der Einheiten
Abbildung 2: Internationale Einheitensystem
2.1.1 Länge
Die SI-Einheit der Länge ist der Meter (m).
Definition: „Ein Meter ist jene Länge eines Weges, die das Licht im luftleeren in einer 299929458stel
Sekunde durchläuft“ (Verlag Europa Lehrmittel 2007).
Um auch kleine Längen und große Entfernungen im metrischen System zweckmäßig angeben zu
können, zeigt Abbildung 3 dafür mögliche Längenangaben. Neben dem metrischen System gibt es
auch noch das Inch-System (1inch = 25,4mm).
Abbildung 3: Gebräuchliche Längeneinheiten
LÄNGENPRÜFTECHNIK
S. 3
2.1.2 Winkel
Die Einheit des Winkels bezeichnet man als Mittelpunktswinkel, die sich auf den Vollkreis beziehen.
Der Winkel wird in Grad oder Radiant angegeben. Die Abbildung 4 zeigt eine Skizze für die
Winkeleinheiten, die in 2.1.2.1 und 2.1.2.2 vorkommen.
Die SI-Einheit des Winkels ist Radiant (rad).
2.1.2.1 Grad
1° (1 Grad) ist der 360te teil eines Vollwinkels
Die Einheit Grad kann man noch feiner Unterteilen
1° (1 Grad) = 60‘ (60 Minuten)
1° (1 Grad) =3600‘‘ (3600 Sekunden)
1‘ (1 Minute) =60‘‘ (60 Sekunden)
2.1.2.2 Radiant
Der Radiant (rad) ist jener Winkel, der aus einem Kreis mit dem Radius 1m einen Bogen von 1m
Länge schneidet (Abbildung 4). Ein Radiant ist ein Winkel von 57,29577951°.
Abbildung 4: Winkeleinheiten Grad und Radiant (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
2.1.3 Masse, Kraft, Druck
2.1.3.1 Masse
Die Einheit der Masse ist das Kilogramm (kg). Für die Einheit sind noch andere Einheiten
gebräuchlich:
Gramm (g) 1g = 0,001kg
Tonne (t) 1t = 1000kg
Das Internationale Normmaß von 1kg wird in Paris aufbewahrt und ist ein Platin-Iridium-Zylinder. Die
SI-Einheit der Masse ist das Kilogramm (kg).
LÄNGENPRÜFTECHNIK
S. 4
2.1.3.2 Kraft
„Ein Körper mit einer Masse von einem Kilogramm (1kg) wirkt auf der Erde mit einer Kraft von 9,81N
(N = Newton) auf seine Aufhängung oder Auflage (Abbildung 5). Die SI-Einheit der Kraft ist Newton
(N)“.
Abbildung 5: Masse und Kraft (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
2.1.3.3 Druck
Der Druck, siehe Abbildung 6, bezeichnet die Kraft je Flächeneinheit in Pascal (Pa) oder Bar (bar). Die
SI-Einheit des Druckes ist Pascal (Pa).
Einheiten:
1Pa = 1N/m²= 0,000 01 bar
1bar = 10^5 Pa = 10N/cm²
Abbildung 6: Druck (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
LÄNGENPRÜFTECHNIK
S. 5
2.1.3.4 Temperatur
Sie beschreibt den Wärmezustand von Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen. Die Einheit der
Temperatur ist das Kelvin (K).
„Das Kelvin ist der 273,15te Teil der Temperaturdifferenz zwischen dem absoluten Nullpunkt und
dem Gefrierpunkt des Wassers“. (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
Am häufigsten wird für die Temperatur die Einheit Grad Celsius (°C) verwendet. 100°C entsprechen
dem Siedepunkt, 0° entsprechen dem Gefrierpunkt des Wassers.
Die
Abbildung 7 zeigt wie die Einheiten Kelvin und Grad Celsius zusammenhängen.
Abbildung 7: Temperaturskala (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
Umrechnungen:
0°C = 273,15K
0K = -273,15°C
2.1.3.5 Zeit, Frequenz, Drehzahl
Die Basiseinheit der Zeit t ist mit Sekunde s festgelegt.
1s = 1000ms;
1h = 60min = 3600s
Die Periodendauer T, auch als Schwingdauer bekannt, ist ein Vorgang der sich innerhalb einer Zeit
von 1s regelmäßig wiederholt. Beispiele dafür ist eine Vollschwingung eines Pendels oder eine
Umdrehung einer Schleifscheibe (Abbildung 8).
GRUNDLAGEN DER LÄNGENPRÜFTECHNIK
S. 6
Abbildung 8: Periodische Vorgänge (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
„Die Frequenz f ist der Kehrwert der Periodendauer T (f=1/T)“ (Verlag Europa Lehrmittel 2007). Mit
ihr wird angegeben wie viele Vorgänge pro Sekunde stattfinden. Die Einheit der Periodendauer ist
das Hertz (Hz) oder 1/s.
Einheiten:
1/s = 1Hz;
10³ Hz = 1kHz;
Die Drehzahl wird Umdrehungsfrequenz n genannt. Sie ist die Anzahl der Umdrehungen je Sekunde
oder Minute.
2.1.3.6 Größengleichungen (Formeln)
Formeln stellen Beziehungen zwischen Größen her.
Beispiel: Der Druck p ist die Kraft F pro Flächeneinheit A.
𝒑 =𝑭
𝑨; 𝒑 =
𝟏𝟎𝟎𝑵
𝟏𝒄𝒎²= 𝟏𝟎𝟎
𝑵
𝒄𝒎²= 𝟏𝟎𝒃𝒂𝒓
Einheitengleichungen geben die Beziehung zwischen Einheiten an, z.B.:
𝟏𝒃𝒂𝒓 = 𝟏𝟎𝟓𝑷𝒂
3. Grundlagen der Längenprüftechnik
Werden vorhandene Merkmale von Produkten wie Maß, Form oder Oberflächengüte mit den
geforderten Eigenschaften verglichen so spricht man von Prüfen. Man spricht vom Prüfen wenn die
geforderten Eigenschaften mit den vorhandenen Merkmalen wie Maß, Form, Oberfläche verglicjen
werden
GRUNDLAGEN DER LÄNGENPRÜFTECHNIK
S. 7
3.1 Prüfarten
Die Abbildung 9 zeigt die verschiedenen Prüfarten und deren Ergebnisse. Es gibt zwei verschiedene
Arten des Prüfens:
a. Subjektive Prüfen
Erfolgt über die Sinneswahrnehmung des Prüfers ohne Hilfsmittel z.B.: Feststellen der
Gratbildung und der Rauhtiefe durch Sicht- und Tastprüfung
b. Objektives Prüfen
Erfolgt mit Messgeräten und Lehren (mit Prüfmitteln).
Abbildung 9: Prüfarten und Prüfergebnis (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
3.2 Prüfmittel
Die Abbildung 10 zeigt die Unterteilung der Prüfmittel. Man kann sie in drei große Gruppen
unterteilen:
Messgeräte
Lehren
Hilfsmittel
3.2.1 Messgeräte
Mit ihnen kann man einen Messwert direkt ermitteln.
3.2.2 Lehren
Verkörpern vom Prüfgegenstand dass:
Maß
Maß und die Form
Lehren ist das Vergleichen des Prüfgegenstandes mit einer Lehre. Man erhält damit nur die
Prüfergebnisse GUT oder AUSSCHUSS und keinen Zahlenwert!
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 8
3.2.3 Hilfsmittel
Hilfsmittel sind z.B.: Messständer und Prismen.
Abbildung 10: Prüfmittel (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
4. Längenprüfmittel
4.1 Maßstäbe, Lineale, Winkel
4.1.1 Strichmaßstäbe
Durch den Abstand von Strichen verkörpern Sie das Längenmaß.
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 9
4.1.2 Lineale
Wie die Abbildung 11 zeigt überprüft man mit ihnen die Geradheit und die Ebenheit eines
Werkstückes. Dabei werden die Haarlineale auf das Werkstück aufgesetzt und gegen das Licht
gehalten. Mit dieser Methode kann man durch das Erkennen eines Lichtspaltes zwischen der
Prüfschneide und des Werkstückes erkennen. Der kleinste erkennbare Lichtspalt beträgt dabei nur
1µm.
Abbildung 11: Geradheitsprüfung mit Haarlineal
4.1.3 Feste Winkel
Sie gehören zur Gruppe der Formlehren und verkörpern am häufigsten einen Winkel von 90°. Mit
diesen in Abbildung 12 dargestellten Winkeln kann man die Rechtwinkeligkeit und die Ebenheit von
zylindrischen und ebenen Werkstücken überprüfen.
Abbildung 12: Haarwinkel 90°
4.2 Lehren
Sie verkörpern Maße oder Formen und sind in der Regel auf Grenzmaße bezogen.
Es gibt drei Arten von Lehren (Abbildung 13)
1. Maßlehren sind Teile eines Lehrensatzes, bei dem das Maß von Lehre zu Lehre zunimmt
2. Formlehren sind für die Prüfung von Winkeln, Radien und Gewinde nach dem
Lichtspaltvefahren
3. Grenzlehren verkörpern die zulässigen Höchst- und Mindestmaße und auch die Form (z.B.:
Zylinderform einer Bohrung)
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 10
Abbildung 13: Lehrenarten (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
4.2.1 Grenzlehren
Mit Ihnen ist es möglich die Grenzabmaße von
Wellen mit Lehrringen (
Abbildung 15) festzustellen
Bohrungen mit Lehrdornen (
Abbildung 14) festzustellen
TAYLORSCHE GRUNDSATZ
„Die Gutlehre muss so ausgebildet sein, das Maß und Form eines Werkstückes bei der Paarung mit
der Lehre geprüft werden. Mit der Ausschußlehre sollen nur einzelne Maße geprüft werden (z.B.: der
Durchmesser).“
„Gutlehren verkörpern Maß und Form“
Gutlehren verkörpern das:
Höchstmaß bei Wellen
Mindestmaß bei Bohrungen
„Ausschußlehren sind reine Maßlehren“
Ausschusslehren verkörpern das
Mindestmaß von Wellen
Höchstmaß von Bohrungen
Abbildung 14: Grenzlehrdorn
Abbildung 15: Lehrringe (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
Bei der Prüfung mit Lehren erhält man keine Messwerte, das Ergebnis der Prüfung ist nur GUT oder
AUSSCHUSS!
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 11
4.3 Parallelendmaße
Die Parallelendmaße verkörpern die genauesten und wichtigsten Maße zur Längenprüfung. Die
Toleranzklasse und die Größe des Endmaßes bestimmen die Genauigkeit der Endmaße.
Die einzelnen Stufen der in einem Endmaßsatz enthaltenen Endmaße zeigt Tabelle 1.
Tabelle 1: Stufen eines Endmaßsatzes
Stellt man aus einem solchen Endmaßsatz eine bestimmte Länge (z.B. 60,003mm) dar, so beginnt
man, wie die Tabelle 2 zeigt, immer mit dem kleinsten Endmaß (=1,003mm) und beendet die
Zusammenstellung mit dem größten (=50,000mm). Endmaße aus Stahl neigen nach einiger Zeit zum
kaltverschweißen und sollten deshalb gleich nach dem Gebrauch wieder getrennt werden.
Tabelle 2: Endmaßkombination
4.3.1 Zusammenfügen von Endmaßen
Die Endmaße sind nicht magnetisch, jedoch halten Sie von alleine durch das sogenannte
„Ansprengen“ zusammen. Das Ansprengen tritt zischen zwei glatten, ebenen Oberflächen auf. Dabei
werden die beiden Teile nur allein durch die molekularen Anziehungskräfte zusammengehalten. Lässt
man Endmaße über einen längeren Zeitraum zusammen (8 Stunden oder mehr, je nach Material der
Endmaße) so kann man sie auf Grund der Kaltverschweißung nicht mehr auseinanderbringen.
(Anonym 2010)
Endmaße zuerst wie in Abbildung 16 ( (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ersichtlich zusammengefügt
werden und erst anschließend in die richtige Lage gedreht werden.
Abbildung 16: Ansprengen von Endmaßen
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 12
4.3.2 Verwendungszweck
Endmaße werden verwendet zur
Überprüfung von Lehren
Überprüfung und Kalibrierung von Messgeräten
4.4 Messschieber
4.4.1 Prinzipieller Aufbau
Die Abbildung 17 zeigt einen Messschieber der aus zwei Teilen besteht:
1. Schiene mit Millimeterteilung
2. Einem beweglichen Messschenkel mit eine Nonius
Der Nonius unseres Messschiebers ist ein 20tel Nonius, bei dem eine Länge von 39mm in 20 Teile
aufgeteilt ist. Dadurch hat man die Möglichkeit als kleinste Messgrößenänderung einen Wert von
0,05mm (5/100mm) messen zu können.
Abbildung 17: Messschieber (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
Messschenkel zur Messung von Außenmaßen
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 13
4.4.2 Ablesen des Messschiebers
Die Abbildung 18 zeigt wie man die Skala beim Messschieber zu lesen hat. Zuerst betrachtet man die
Strichskala, die auf der Schiene ist. Die Zahlen auf der Schiene stehen für Zentimeter (z.B.: 8 = 8cm=
80mm). Der Abstand zwischen 2 kurzen Strichen ins 1mm. Die Markierung 0 des Nonius liegt in der
Abbildung 18 zwischen 81 und 82 mm (Markiert in der Abbildung 18 durch den linken Pfeil) –
Ablesen: 81mm.
Anschließend schaut man, welcher Strich des Nonius sich mit einen Strich der Strichskala überdeckt
(Bei uns: der Strich zwischen dem Strich für 7cm und 8cm auf dem Nonius überdeckt sich mit dem
Strich des Wertes 102mm der Skala des Messschiebers – Ablesen: 55/100mm
Messergebnis: 81mm + 55/100mm= 81mm+0,55mm=81,55mm
Abbildung 18: Ablesen des Nonius und der Strichskala (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
4.4.3 Messungen mit dem Taschenmessschieber*
Im folgenden Abschnitten 4.4.3.1 bis 4.4.3.4 sieht man, welche Merkmale man mit einem
Taschenmessschieber richtig messen kann.
4.4.3.1 Außenmessung*
Wie in der Abbildung 19 ersichtlich soll bei der Aussenmessungen der Messschenkel möglichst weit
über das Werkstück geführt werden. Nur für die Nutenmessung und Einstichmessung sollen die
Messschneiden verwendet werden.
Abbildung 19: Außenmessung (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
Werkstück
Messschenkel
Messschneiden
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 14
4.4.3.2 Innenmessung*
Bei der Innenmessung legt man zuerst den festen Messschenkel an die Bohrung an, danach den
beweglichen.
4.4.3.3 Einstiche messen
Abbildung 20: Messen von Einstichen (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
4.4.3.4 Abstandsmessung mit der Tiefenmessstange
Abbildung 21: Messen von Abständen mit der Tiefenmessstange (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
4.5 Gewindesteigungslehre
4.5.1 Prinzipieller Aufbau
Mit der Gewindesteigungslehre wird die Steigung eines Gewindes überprüft. Die Abbildung 22 zeigt
eine Gewindesteigungslehre, die für die jeweilige Gewindeart für jede Steigung eine eigene,
beschriftete Schablone hat.
Abbildung 22: Gewindesteigungslehre
Schablonen
Gewindesteigung in mm
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 15
Es gibt sie auch in einer Ausführung wo auf der linken und der rechten Seite Steigungen für
verschiedenen Gewindetypen sind (z.B.: linke Seite: Metrisches Gewinde 60°; rechte Seite Whitworth
Rohrgewinde).
4.5.2 Messdurchführung
Wie in Abbildung 23 ersichtlich werden die verschiedenen Schablonen (z.B.: bei der kleinsten
beginnend) der Reihe nach auf das Gewinde aufgesetzt. Sieht man, wie in der Abbildung 24
ersichtlich noch ein Lichtspalt zwischen dem Gewinde und der Schablone ist, so ist die gerade
verwendete Schablone die falsche.
Sieht man zwischen der Schablone und dem Gewinde keinen Lichtspalt mehr, dann steht die Zahl auf
die auf dieser steht für die Gewindesteigung (z.B. wie in Abbildung 23 wäre die Steigung 2,5 mm).
Abbildung 23: Gewindeschablone für Metrisches Gewinde (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
Abbildung 24: Steigungsfehler bei Gewindeprüfung (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 16
4.6 Tiefenmessschieber
4.6.1 Prinzipieller Aufbau
Der Tiefenmessschieber besteht, wie in der Abbildung 25 ersichtlich, aus der Schiene, auf der die
Millimeterskala aufgebraucht ist, und der Brücke, auf der ein 20tel Nonius ist. Die kleinste Messbare
Abstandsänderung beträgt auch hier 0,05mm (5/100mm).
Abbildung 25: Prinzipieller Aufbau eines Tiefenmesschiebers (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
Der Tiefenmessschieber dient zum Messen von:
Wellenabsetzen
Tiefe von Bohrungen
Nuten
u.ä.
4.6.2 Ablesen des Messwertes
Das Ablesen des Messwertes erfolgt wie bei den Messschiebern in Kapitel 4.4.2. Auch unser
Tiefenmessschieber hat einen 20tel Nonius und kann somit als kleinste Abstandsänderung einen
kleinsten Wert von 0,05mm messen.
Abbildung 26: Tiefenmessschieber (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
Tiefenmaß
Schiene
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 17
4.6.3 Messdurchführung
Der Tiefenmessschieber wird wie in Abbildung 27 dargestellt mit seiner Messbrücke auf die
Oberfläche des zu vermessenden Bauteiles gesetzt und anschließen die Schiene soweit
runtergelassen bis sie Kontakt mit der Endfläche hat. Dann liest man den Messwert ab.
Abbildung 27: Tiefenmessung mit dem Tiefenmessschieber (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
4.7 Bügelmessschraube
4.7.1 Prinzipieller Aufbau
Bei unserer Übung verwenden wir, wie in Abbildung 29 dargestellt, eine elektronische
Bügelmessschraube. Diese kann als kleinste Abstandsänderung einen Wert von 0,001mm messen
(=1/1000mm). Mit einer mechanischen Bügelmessschraube, die Sie in der Abbildung 28 sehen, wäre
die kleinste messbare Abstandsänderung nur 0,01mm (=1/100mm). Die üblichen Messbereiche von
elektronischen Bügelmessschrauben sind: 0….25mm, 25…50mm, 50…75, usw.
Abbildung 28: Aufbau einer mechanischen Bügelmessschraube (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
Schiene
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 18
Abbildung 29: Elektronische Bügelmessschraube
4.7.2 Messdurchführung
Die Bügelmessschraube muss immer auf der Isolierplatte berührt werden, um den Wärmeeintrag von
der Hand in den Bügel und somit eine ungewollte Längenänderung des Bügels zu minimieren. Diese
Längenänderung würde zu einem ungenaueren Messergebnis führen. Das zu vermessende
Werkstück wird zwischen den beiden Messflächen eingelegt, mittels der Ratsche wird sie so weit
zugedreht, bis beide Messflächen das zu messende Teil berühren und die Ratsche durchdreht. Dann
kann mit der Spindelfeststellung die Spindel der Messschraube fixiert werden und der Wert von der
Digitalen Skala abgelesen werden.
4.8 Grenzrachenlehre
Mit der Grenzrachenlehre ist es möglich, schnell und einfach die Grenzabmaße von Durchmessern
und Dicken zu prüfen.
4.8.1 Prinzipieller Aufbau
Die Abbildung 30 zeigt eine Grenzrachenlehre die aus zwei Seiten besteht
1. Gutseite (hier findet man das Größtmaß)
2. Ausschussseite (an der roten Markierung ersichtlich)
Auf dem Griffstück zwischen den beiden Lehrseiten steht die Toleranzklasse (h6), der Durchmesser
(42) und die Toleranzen (0/1000mm und -16/1000mm) der Toleranzklasse für den dieser
Grenzrachenlehre gemacht wurde.
Ratsche Messflächen
Isolierplatte
Spindelfeststellung
Bügel
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 19
Abbildung 30: Grenzrachenlehre (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
4.8.2 Messdurchführung
Die Grenzrachenlehre muss mit der Gutseite nur durch ihr Eigengewicht belastet über die zu
prüfende Stelle gleiten. Durch diese Seite wird das Größtmaß verkörpert. Die Ausschussseite darf nur
„anschnäbeln". Sie ist um die Toleranz kleiner. Das Prüfungsergebnis bei Lehren ist GUT oder
AUSSCHUSS.
Das Prüfergebnis wird mit GUT bewertet wenn:
1. Die Gutseite mit ihrem Eigengewicht von selbst über die Prüffläche gleitet
2. Die Ausschussseite mit ihrem Eigengewicht nur „anschnäbelt“
Für alle anderen Fälle wir die Prüfung mit Ausschuss bewertet!
MERKE
Gutlehren verkörpern das Höchstmaß bei Wellen
Ausschusslehren verkörpern das Mindestmaß von Wellen
4.9 Winkelmesser
Quelle: (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
4.9.1 Prinzipieller Aufbau
Die Abbildung 31 zeigt den Prinzipiellen Aufbau eines Winkelmessers. Er besteht aus einem
Messlineal, das durch das lösen der Feststellschraube in der angezeigten Pfeilrichtung verschoben
werden kann. Der Schenkel wir auf die Referenzfläche aufgesetzt, das Messlineal wird auf die zu
messende Fläche gelegt. Nach dem Anziehen der Feststellschraube für das Messlineal kann der
Winkelwert sicher abgelesen werden.
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 20
Abbildung 31: Aufbau eines Winkelmessers
4.9.2 Ablesen der Anzeige des Winkelmessers
Die Abbildung 32 zeigt die Anzeige eines Winkelmessers. Der Winkelmesser kann als kleinste
Messwertänderung einen Winkel von 5` (5 Winkelminuten) anzeigen. Im Bereich A des
Winkelmessers kann man den Winkel in Grad in Zehnerschritten ablesen (im Bild: bei uns liegt der
Winkel zwischen 20 und 30 Grad). Im Bereich der Markierungen im äußeren Bereich des Ringes, der
mit einen blauen Pfeil gekennzeichnet ist, kann man die Änderung des Winkeln in 5‘ (5 Minuten)
Schritten ablesen. Die Zahlen in diesen Bereich markieren die 1° Schritte. Der Abstand zwischen 2
Strichen beträgt 5‘.
Wir notieren uns zuerst den kleinsten Wert der Anzeige im Bereich A: 20°, anschließend den
kleineren Wert der Zahlen des äußeren Ringes zwischen denen der Zeiger steht (steht zwischen 8°
und 9°): 8°, danach zählen wir nach dem Strich der Zahl 8 die Anzahl der Teilstriche bis zum Zeiger: es
sind 11
Unser Angezeigter Wert: 20° + 8°+11x5‘= 20°+8°+55‘=28° 55‘
Abbildung 32: Anzeige des Winkelmessers
Messlineal
Feststellschraube für
Messlineal
Feststellschraube für
Messlineal
A
Schenkel
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 21
4.10 Grenzlehrdorn
Mit dem Grenzlehrdorn ist es möglich, schnell und einfach die Grenzabmaße von Bohrungen zu
prüfen.
4.10.1 Prinzipieller Aufbau
Die Abbildung 33 zeigt einen Messdorn der aus zwei Seiten besteht
1. Gutseite
2. Ausschussseite (an der roten Markierung (roter Ring) ersichtlich)
Auf dem Griffstück zwischen den beiden Lehrseiten steht die Toleranzklasse (H7), der Durchmesser
(45) und die Toleranzen (0/1000mm und +25/1000mm) der Toleranzklasse für den dieser Lehrdorn
gemacht wurde.
Abbildung 33: Grenzlehrdorn (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
MERKE
Gutlehren verkörpern das Mindestmaß bei Bohrungen
Ausschusslehren verkörpern das Höchstmaß von Bohrungen
4.10.2 Messdurchführung
Der Grenzlehrdorn wird mit der Gutseite, wie auf der linken Seite der Abbildung 34 ersichtlich, auf
die Bohrung gesteckt und muss durch sein Eigengewicht in diese gleiten. Anschließen wird der
Grenzlehrdorn mit der Ausschussseite auf die Bohrung gesetzt und darf, wie es auf der rechten Seite
der Abbildung 34 gezeigt wird, mit seinem Eigengewicht nicht einsinken (er darf nur „anschnäbeln).
Das Prüfergebnis wird mit GUT bewertet wenn:
1. Die Gutseite mit ihrem Eigengewicht von selbst einsinkt
2. Die Ausschussseite mit ihrem Eigengewicht nur „anschnäbelt“
Für alle anderen Fälle wir die Prüfung mit Ausschuss bewertet!
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 22
Abbildung 34: Messdurchführung mit dem Grenzlehrdorn (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
4.11 Radienlehre
4.11.1 Prinzipieller Aufbau
Die Abbildung 35 zeigt eine Radienlehre, bei der mit den Schablonen auf der linken Seite konkave,
und auf der rechten Seite konvexe Radien vermessen werden können. Die Radien werden mit Hilfe
des Lichtspaltverfahrens kontrolliert. Sie besteht aus mehreren Schablonen. Auf jeder dieser
Schablonen steht der Wert des Radiuses den diese charakterisiert.
Abbildung 35: Radienlehre (Verlag Europa Lehrmittel 2007)
4.11.2 Messdurchführung*
Die Überprüfung der Radien erfolgt mittels des Lichtspaltverfahrens. Die Schablone, bei der zwischen
der Schablone und des zu überprüfenden Radius kein Lichtspalt mehr zu erkennen ist, ist die
passende Schablone für diesen Radius. Dessen Wert kann man auf der Schablone ablesen (Wert des
Radius in Millimeter).
LÄNGENPRÜFMITTEL
S. 23
4.12 Rauheitslehre
Die Rauheitsprüfung kann mit Hilfe von Oberflächenvergleichsmustern erfolgen. Es ist ein
Vergleichendes Verfahren, welches nicht sehr genau ist
4.12.1 Prinzipieller Aufbau
Die Oberflächenvergleichsmuster bestehen aus mehreren kleinen Teilflächen, die eine bestimmte
Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Bei den in Abbildung 36 dargestellten
Oberflächenvergleichsmustern gibt es 5 Reihen. Jede dieser Reihe hat verschiedene
Oberflächenmuster dargestellt. Die einzelnen Bereiche sind dort mit einem blauen Balken
dargestellt. Angegeben ist darin auch der größte und der kleinste dargestellte Wert für das jeweilige
Verfahren und die Richtung, in denen die Rauhigkeit ansteigt.
Abbildung 36: Oberflächenvergleichsmuster
4.12.2 Versuchsdurchführung*
Da es ein Vergleichendes Verfahren ist, kann die Bestimmung der Rauheit auf zwei verschiedene
Arten erfolgen:
1. Man fährt abwechseln mit einem Finger (oder Fingernagel) über das Vergleichsmuster und
die zu prüfende Oberfläche. Fühlt es sich auf beiden Oberflächen gleich an, so hat man die
Rauheit bestimmt.
2. Man Vergleicht die Rauheit der Oberfläche des Vergleichsmusters und des zu prüfenden
Teiles mit dem Auge. Sehen sie gleich aus, so hat man die Rauheit gefunden.
Gießen
Walzenfräsen
Stirnfräsen
Drehen
Ra=50
Ra=50
Ra=0.8
Ra=0.4
Sch
leif
en
Ra=0.4
Ra=1.6
Ra=50
Ra=63
FEHLERSAMMELKARTE*
S. 24
5. Fehlersammelkarte*
Eine Fehlersammelkarte ist eine Art der Qualitätsregelkarten bei denen Merkmale nicht gemessen,
sondern gezählt werden. Dadurch ist es möglich, den Fertigungsprozess zu überwachen. Die
Abbildung 37 zeigt ein Beispiel für eine Fehlersammelkarte. Aus einer laufenden Produktion werden
in jeder Schicht 7 Stichproben mit einem Stichprobenumfang von 20 Drehteilen je Stichprobe
entnommen. Dort werden die folgenden Daten eingetragen:
Notiert wird in der Fehlersammelkarte
Fehlerart je Stichprobe
Häufigkeit der jeweiligen Fehlerart je Stichprobe
Berechnet wird dann wie in der Abbildung 37 gezeigt:
Fehlerhäufigkeit der jeweiligen Fehler aller Stichproben (Länge zu klein ist bei Stichprobe
Nr.1, 3 und 5 jeweils 1x aufgetreten → f=1+1+1= 3
Anzahl der Fehler je Stichprobennummer ( Stichprobe Nr. 1: 1+1+2=4)
Fehlerhäufigkeit in % je Stichprobe
o Gesamtzahl der Stichprobenstücke: 7x20=140 Stück
o Bei Länge zu klein: f=3
o Häufigkeit %= 𝟑
140× 100% = 𝟐, 𝟏𝟒%
Anzahl der gesamten Fehler aller Stichproben
o Fehler aller Stichproben=4+3+1+1+2+2+1=14
Abbildung 37: Fehlersammelkarte
AUFGABE 1 (LABORÜBUNG)
S. 25
6. Aufgabe 1 (Laborübung)
Name:________________________Matr.Nr.:__________Werkstück Nr.: _____
Tragen sie alle fehlenden Maße in die Zeichnung ein!
Abbildung 38: zu vermessendes Werkstück
Nr. NAME GENAUIGKEIT/KONTROLLERGEBNIS Norm
1 Messschieber Genauigkeit: 5/100mm DIN 862
2 Gewindesteigungslehre visuelle Untersuchung
3 Tiefenlehre Genauigkeit 5/100mm DIN 862
4 Bügelmessschraube Genauigkeit 1/1000mm
5 Grenzrachenlehre Gut/Ausschuss
6 Winkelmesser Genauigkeit: 5‘
7 Grenzlehrdorn Gut/Ausschuss
8 Radienlehre visuelle Untersuchung
9 Rauhigkeitslehre Ra Werte der Werkstückfläche mit Ra
Wert der Rauheitslehre vergleichen
Dieses Blatt ist ausgefüllter
als Protokoll abzugeben
TABELLENVERZEICHNIS
S. 26
TABELLENVERZEICHNIS
Tabelle 1: Stufen eines Endmaßsatzes .................................................................................................. 11
Tabelle 2: Endmaßkombination ............................................................................................................ 11
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
Abbildung 1: Vorsätze zur Beschreibung von dezimalen Vielfachen und Teilen der Einheiten .............. 2
Abbildung 2: Internationale Einheitensystem ......................................................................................... 2
Abbildung 3: Gebräuchliche Längeneinheiten ........................................................................................ 2
Abbildung 4: Winkeleinheiten Grad und Radiant (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ............................... 3
Abbildung 5: Masse und Kraft (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ............................................................ 4
Abbildung 6: Druck (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ............................................................................. 4
Abbildung 7: Temperaturskala (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ........................................................... 5
Abbildung 8: Periodische Vorgänge (Verlag Europa Lehrmittel 2007) .................................................... 6
Abbildung 9: Prüfarten und Prüfergebnis (Verlag Europa Lehrmittel 2007) .......................................... 7
Abbildung 10: Prüfmittel (Verlag Europa Lehrmittel 2007) .................................................................... 8
Abbildung 11: Geradheitsprüfung mit Haarlineal ................................................................................... 9
Abbildung 12: Haarwinkel 90° ................................................................................................................. 9
Abbildung 13: Lehrenarten (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ............................................................... 10
Abbildung 14: Grenzlehrdorn ................................................................................................................ 10
Abbildung 15: Lehrringe (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ................................................................... 10
Abbildung 16: Ansprengen von Endmaßen ........................................................................................... 11
Abbildung 17: Messschieber (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ............................................................ 12
Abbildung 18: Ablesen des Nonius und der Strichskala (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ................... 13
Abbildung 19: Außenmessung (Verlag Europa Lehrmittel 2007) .......................................................... 13
Abbildung 20: Messen von Einstichen (Verlag Europa Lehrmittel 2007) .............................................. 14
Abbildung 21: Messen von Abständen mit der Tiefenmessstange (Verlag Europa Lehrmittel 2007) .. 14
Abbildung 22: Gewindesteigungslehre ................................................................................................. 14
Abbildung 23: Gewindeschablone für Metrisches Gewinde (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ............ 15
Abbildung 24: Steigungsfehler bei Gewindeprüfung (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ....................... 15
Abbildung 25: Prinzipieller Aufbau eines Tiefenmesschiebers (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ........ 16
Abbildung 26: Tiefenmessschieber (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ................................................... 16
Abbildung 27: Tiefenmessung mit dem Tiefenmessschieber (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ........... 17
Abbildung 28: Aufbau einer mechanischen Bügelmessschraube (Verlag Europa Lehrmittel 2007) .... 17
Abbildung 29: Elektronische Bügelmessschraube ................................................................................. 18
Abbildung 30: Grenzrachenlehre (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ...................................................... 19
Abbildung 31: Aufbau eines Winkelmessers ......................................................................................... 20
Abbildung 32: Anzeige des Winkelmessers ........................................................................................... 20
Abbildung 33: Grenzlehrdorn (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ........................................................... 21
Abbildung 34: Messdurchführung mit dem Grenzlehrdorn (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ............. 22
Abbildung 35: Radienlehre (Verlag Europa Lehrmittel 2007) ............................................................... 22
Abbildung 36: Oberflächenvergleichsmuster ........................................................................................ 23
Abbildung 37: Fehlersammelkarte ........................................................................................................ 24
Abbildung 38: zu vermessendes Werkstück .......................................................................................... 25
LITERATURVERZEICHNIS
S. 27
LITERATURVERZEICHNIS
Anonym. www.wikipedia.org. 4. Dezember 2010. http://de.wikipedia.org/wiki/Ansprengen (Zugriff
am 22. April 2011).
Verlag Europa Lehrmittel. Fachkunde Metall. Erfstadt: Verlag Europa Lehrmittel, 2007.