Messung der Zylinderformabweichung durch Abtastung der Mantellinie entlang einer Schraubenlinie

1. 1 Bedeutung und EinfluB der Formabweichung zylindrischer K5rper in der Fertigung Die Entwicklung im Bereich der Fertigungstechnik ist durch standig wachsende Anforderungen an di~ Funktionstauglichkeit der gefertigten Produkte gekennzeichnet. Damit eng verbunden ist die Forderung nach kleineren Fertigungstoleranzen, wel che direkt durch die stets auftretenden Gestaltabweichungen /3/ der erzeugten WerkstUcke bestimmt werden. Die Gestaltab weichungen ihrerseits und somit auch das Funktionsverhalten ist in entscheidendem MaBe von der Formgenauigkeit der Werk stUcke abhangig. Folglich muB im Rahmen der QualitatsprUfung nicht nur die MaBabweichung, sondern mit steigenden Genauig keitsanforderungen darUberhinaus die Formabweichung der Funk tionsflachen meBtechnisch erfaBt werden. Formfehlermessungen konnen jedoch nur dann wirtschaftlich mit den geforderten MeB genauigkeiten durchgefUhrt werden, wenn einerseits geeignete MeBmittel und MeBstrategien und andererseits geeignete Auswer tealgorithmen und MeBdatenverarbeitungsgerate zur VerfUgung stehen, wobei letzteres heute durch die Entwicklungen auf dem Gebiet der ProzeBrechentechnik (Kleinrechner) bereits gewahr leistet ist /17/. 1. 2 MeBmethoden und MeBgerate Die Zylinderformtoleranz ist nach DIN 7184 /4/ definiert als zulassiger Abstand zweier koaxialer Zylindermantelflachen, zwischen denen aIle Punkte der Ist-Zylindermantelflache liegen mUssen. MeBvorschriften zur exakten meBtechnischen Erfassung der so festgelegten Zylinderformabweichung existieren jedoch zur Zeit nicht. Dies ist wohl auf den in der Praxis immer wieder auftretenden Widerspruch zwischen abstrakter geometri scher Definition - basierend auf ideal-geometrischen Bezugs geraden bzw. Bezugsflachen - und den meBtechnisch gegebenen Moglichkeiten zurUckzufUhren /5/. Nahezu aIle bisher einge setzten MeBverfahren reduzieren die raumliche MeBaufgabe auf - ein ebenes Problem /1/.

1. Einleitung. - 1. 1 Bedeutung und Einfluß der Formabweichung zylindrischer Körper in der Fertigung. - 1. 2 Meßmethoden und Meßgeräte. - 1. 3 Zielsetzung des Forschungsvorhabens. - 2. Mathematische Algorithmen für geometrische Elemente. - 2. 1 Methode der kleinsten Fehlerquadrate. - 2. 2 Parabel. - 2. 3 Ebene. - 2. 4 Kugel. - 2. 5 Zylinder. - 2. 6 Histogramm. - 2. 7 Standardabweichung. - 3. Meßdurchführung. - 3. 1 Voraussetzung für eine ideale Meßpunktaufnahme. - 3. 2 Simulation des Schraubenlinienverfahrens. - 3. 3 Der Ausrichtvorgang. - 3. 4 Meßpunktaufnahme. - 4. Meßdatenverarbeitung. - 4. 1 Beschreibung des Werkstücks durch Formkennziffern. - 4. 2 Die graphische Darstellung. - 4. 3 Plotterdiagramme. - 5. Diskussion der Testbeispiele. - 5. 1 Teststück 2. - 5. 2 Teststück 7. - 5. 3 Teststück 8. - 5. 4 Teststück 9. - 5. 5 Teststück 10. - 5. 6 Zusammenfassung der Histogramme Matrix. - 6. Zusammenfassung. - 7. Literatur.