Messen im Wandel der Zeit
Maßermittlung auf moderne Art
Die Messtechnik hat in den letzten Jahren gewaltige Fortschritte gemacht. Obwohl schon lange das digitale Zeitalter für Messmittel angebrochen ist, nutzen immer noch zahlreiche Anwender vorzugsweise herkömmliche analoge Messtechnik, um Teilemaße zu prüfen. Wer hingegen schon einmal mit den neuesten Messmitteln, etwa der Hoffmann Group, in Kontakt gekommen ist, stellt schnell fest, dass der eigene Messmittelpark dringend einer kritischen Bewertung bedarf.
Das regelmäßige Messen und Prüfen der herzustellenden Teile ist eine wichtige Grundvoraussetzung für die Umsetzung einer Zeichnung in ein reales Werkstück. Dies funktioniert selbstverständlich mit jedem beliebigen Messgerät, das die jeweils entsprechende Genauigkeit für die angedachte Messung besitzt. Vielfach werden altbewährte Messmittel, wie etwa Messschieber oder Bügelmessschrauben eingesetzt, um die Maße zu ermitteln.
Dagegen ist grundsätzlich nichts einzuwenden. Vielfach wird jedoch ignoriert, dass jedes Messmittel eine feste Grundgenauigkeit hat, die nicht unterschritten werden kann.Messschieber beispielsweise werden gerne als „Alleskönner“ eingesetzt. Dieses Messwerkzeug ist zweifelsohne ein Tausendsassa, wenn es um die Außen-, Innen- oder Tiefenmessung geht. Vielfach wird versucht, mit diesem Werkzeug den Bereich unter einem Zentelmillimeter sicher zu bestimmen.
Jedoch sind alle Messungen unter dieser Schwelle einer Schätzung näher, als einer sicheren Aussage. Selbst eine Digitalanzeige ändert an diesem Sachverhalt nichts. Ein Messschieber ist, bedingt durch seine Bauart und Ausführung, in seiner Präzision begrenzt und nach DIN862 immer nur in der jeweils zu geltenden Genauigkeit einsetzbar. Dies ist wählbar durch den Anwender für die Prüfaufgabe und der zugrunde gelegten Teilespezifikation des Bauteiles nach Zeichnung.
Hartnäckiger Irrtum
Obwohl ein neuer Messschieber mit Digitalanzeige den Eindruck vermittelt, sicher bis auf 0,01 Millimeter zu messen, täuscht dieses Gefühl. Der Grund ist, dass die Zahlenwerte der Digitalanzeigen nicht notwendigerweise der Realität entsprechen.
Schon die moderate Erwärmung eines 150 Millimeter langen Messschiebers von 20 auf 30 Grad, die bei Sonneneinstrahlung oder Körperkontakt durchaus auftreten kann, verlängert diesen um knapp 0,02 Millimeter. Dieser Effekt bewirkt, dass die Digitalanzeige des Messschiebers einen falschen Wert anzeigt. Hinzu kommt, dass Meßkräfte über die Meßschenkel am Bauteil Verformungen vornehmen, die zu einer weiteren Abweichung vom tatsächlichen Maß führen können.
Digitalanzeigen dienen daher in erster Linie der besseren Ablesung des ermittelten Maßes und haben nichts mit der Messgenauigkeit zu tun. In der Hand eines verständigen Facharbeiters sind Messmittel mit Digitalanzeige lediglich eine wichtige Hilfe zur irrtumsfreien Maßermittlung. Darüber hinaus ermöglichen digitale Messmittel gewaltige Zeiteinsparungen durch das wesentlich raschere Erfassen des Messwerts. In der Serienfertigung lohnt es sich sogar, auf Messschieber zu setzen, die eine drahtlose Datenübertragung an einen Leitstand bieten.
Auf diese Weise lässt sich sehr einfach eine Statistik erstellen, die es ermöglicht, rechtzeitig zu erkennen, ob das Istmaß sich den Toleranzgrenzen unzulässig nähert. Diese Möglichkeit bieten heute auch andere Messmittel, wie etwa Bügelmessschrauben, weshalb auch weniger qualifizierte Mitarbeiter damit in der Lage sind, beste Qualität zu produzieren.
Der bessere Weg zum Maß
Wenn die Teile von der Werkzeugmaschine kommen, wird oft noch in Stichproben die Einhaltung der Maße geprüft. Diesen Part übernehmen nicht selten taktil arbeitende Messmaschinen mit oder ohne CNC-Steuerung. Doch gibt es mittlerweile eine sehr preiswerte Alternative dazu: Video-Messmikroskope neuester Bauart. Hier ragen die Modelle MM1-200 / MM1-300 , MM2/TP20 und MM-OS der Hoffmann Group besonders heraus.
Bereits das manuell bediente Grundmodell MM1-200 wartet mit einer Funktionsfülle auf, die staunen lässt. Diese Geräte haben mit herkömmlichen Messmikro skopen nur den Namen gemeinsam, heben sie sich doch in ihren Möglichkeiten, Teile zu messen, weit von diesen ab. Das fängt schon damit an, dass es genügt, ein Werkstück zur Vermessung auf die Glasplatte des Messmikroskops zu legen. Es wird kein Anschlag benötigt und es wird nur noch über Software-Funktion Ausrichtung das Teil in ein Koordinatensystem gebracht.
Das Geheimnis liegt in der Software, die mit dem MM1 mitgeliefert wird. Damit ist es eine leichte Übung, selbst komplizierte Teile zu vermessen. Müssen beispielsweise Bediener herkömmlicher Messmaschinen vorab festlegen, welches Element sie als nächstes messen möchten und dazu einen entsprechenden Button zu drücken haben, so genügt es beim MM1, das Element mittels der Handkurbeln anzusteuern und per Fingertipp auf dem Monitor auszuwählen. Auf diese Weise sind Bohrungen oder Geraden extrem rasch erfasst.
Die einzelnen Elemente lassen sich anschließend in einem auf dem Monitor eingeblendeten Elementebaum (CAD) für weitere Verknüpfungen selektieren. Auf diese Weise kann zum Beispiel festgelegt werden, welches Element zu den Achsen X und Y ausgerichtet werden soll. Ebenfalls per Fingertipp können die Elemente für das Vermessen untereinander selektiert werden. Direkt am Bildschirm werden Bohrungen und Linien mit Durchmesser- oder Längenmaßen sowie Winkelangaben versehen. Ein Report gibt übersichtlich Auskunft über Maßabweichungen. Natürlich können diese Reports selbst zusammengestellt werden, da jedes Unternehmen andere Schwerpunkte bezüglich einer Maßauswertung hat.
Sogar Außengewinde sind rasch überprüft. Per Fingertipp lassen sich zwischen den Gewindeflanken automatisch generierte Kreise einfügen, die dann zum Messen des Flankendurchmessers genutzt werden können. Die Felder der LED-Leuchten lassen sich zu- und abschalten oder dimmen, um den Kontrast steuern zu können. Ein Laserpunkt erlaubt das rasche Auffinden der zu messenden Elemente am Bauteil. Praktische Funktionen, die begeistern und Messvorgänge im Vergleich zu früheren Methoden drastisch beschleunigen. Und noch ein Goodie: Die Messstelle lässt sich für Dokumentationszwecke per Mausklick fotografieren. Eine Funktion, die sicher gerne genutzt wird, zumal in den Geräten eine Farbkamera verwendet wird.
Für Serienprüfungen kleiner Teile (statisch) eignet sich das Modell MM-OS , das ganz ohne bewegten Messtisch auskommt. Eine entsprechend groß gebaute Optik erlaubt bei der Ausführung OS2 das vollautomatische Messen von Teilen mit maximal 63x50 Millimeter Größe. Flache Teile sind damit wirklich in Sekunden gemessen, was früher viele Minuten in Anspruch nahm.
Wer größere Teile zu messen hat, greift zum Modell MM2/TP20 , das mit einer CNC-Steuerung und einem Messbereich von 300x200 Millimeter in X und Y aufwartet. Auch dieses Modell überzeugt auf der ganzen Linie und sorgt dank einfacher Bedienung und der CNC-Steuerung dafür, dass das Messen künftig nicht mehr zum Flaschenhals der Fertigung mutiert.
Natürlich gibt es auch für Messmikroskope Grenzen, die in der Art des Messverfahrens liegt. So sind etwa Schrägen nicht zu messen. Zwar kann man über Kontrastmessungen auch in der Z-Achse Messungen anstellen, doch nicht in der Genauigkeit, die in X und Y möglich sind. Daher gibt es von Hoffmann das Modell MM2 auch mit einem Messtaster. Dessen Bezeichnung: MM2/TP20 .
Das Modell MM2/TP20 ist eine Offenbarung für jeden Meßtechniker: Ausgestattet mit dem Messrechner QC-5000 ist das Gerät in der Lage, 2D- und 3D-Geometrien effizient zu messen. Dabei können die Videofähigkeit und das taktile Messen beliebig kombiniert werden. Zusätzlich stehen Tools, wie etwa eine automatische Lageerkennung und eine Konturverfolgung zur Verfügung. Ergebnisse können in ein entsprechendes Formular oder direkt in Microsoft Office-Anwendungen übertragen werden.
Wer besonders hohe Teile zu vermessen hat, sollte sich die digitalen Höhenmessgeräte von Hoffmann ansehen. Auch diese Geräte haben mit herkömmlichen Geräte früherer Baujahre nur mehr den Namen gemeinsam. Luftlagerung und motorische Antastung sind hier anzutreffen. Über eine klare Symbolik wird zum Beispiel die Bohrungsmessung gestartet und der Bediener erhält sogleich nach Abschluss der Messung den Durchmesser und den Achsabstand zu anderen Elementen.
Eine echte Alternative also zu weit teureren Messgeräten und nicht minder flexibel in ihren Messmöglichkeiten.Es lohnt sich daher, das eigene Mess-Equipment einmal umfassend einer kritischen Prüfung zu unterziehen, schließlich hat niemand etwas zu verschenken – schon gar nicht teure Messzeit.
