laborprojekt: qualitätsprüfung, teilübung längenmessung · 2017. 3. 31. · abbildung 4:...

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


4.5.2 Messdurchführung ........................................................................................................ 15

4.6 Tiefenmessschieber ............................................................................................................... 16


INHALTSVERZEICHNIS

4.6.2 Ablesen des Messwertes ............................................................................................... 16


4.7 Bügelmessschraube ............................................................................................................... 17



4.8 Grenzrachenlehre .................................................................................................................. 18



4.9 Winkelmesser ........................................................................................................................ 19


4.9.2 Ablesen der Anzeige des Winkelmessers ...................................................................... 20

4.10 Grenzlehrdorn ....................................................................................................................... 21



4.11 Radienlehre ........................................................................................................................... 22


4.11.2 Messdurchführung* ...................................................................................................... 22

4.12 Rauheitslehre ........................................................................................................................ 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


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


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


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


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


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.


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)


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)


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.


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


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


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


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.

laborprojekt: qualitätsprüfung, teilübung längenmessung · 2017. 3. 31. · abbildung 4:...

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