Fertigungsmesstechnik (FMT)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Manufacturing Metrology)
(Prüfungsordnungsmodul: 11 Messtechnik und Qualitätsmanagement)

Lehrveranstaltungen:

• • Fertigungsmesstechnik - Modellgestützte Prüftechnik zur Produktverifikation
    (Vorlesung, 2 SWS, Tino Hausotte, Do, 12:15 - 13:45, H17 Maschinenbau; Einführungsveranstaltung zur Vorlesung und Übung am 07.10.2014 16:15-17:45 Uhr im H12)
  • Fertigungsmesstechnik - Übung
    (Übung, 2 SWS, Tino Hausotte et al., Di, 16:15 - 17:45, H12; Einführungsveranstaltung zur Vorlesung und Übung am 07.10.2014 16:15-17:45 Uhr im H12)

Empfohlene Voraussetzungen:

Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:

Grundlagen der Messtechnik (SS 2014)

Inhalt:

Fertigungsmesstechnik [FMT]

• Grundlagen, Begriffe, Größen und Aufgaben der FMT: Teilgebiete der industriellen Messtechnik • Fertigungsmesstechnik, Grundaufgaben und Ziele • Messen, Prüfen, Überwachen, Lehren • Begriffsdefinition: Messgröße, Messwert, Messunsicherheit, wahrer Wert, vereinbarter Wert, Messergebnis, Prüfung, Messung, Messprinzip, Messmethode, Messverfahren, Nennmaß, Grenzmaß, Grenzabmaß • Grundeinteilung der Mess- und Prüfmittel in der FMT • Messschieber, Messschrauben, Messuhr • Taylorscher Grundsatz, Lehren • Endmaße, Sinustisch oder Sinuslineal, Maßverkörperungen, Winkelendmaße

• Geometrische Produktspezifikation und Verifikation (GPS) – Basis der Messaufgabenbeschreibung und –durchführung: Geometrischen Produktspezifikation (GPS) • Dualitätsprinzip und Operationen • Begriffsdefinition von Geometrieelementen (Nenn-, wirkliches, erfasstes und zugeordnetes Geometrieelement) • Standardgeometrieelemente • Gestaltparameter an Werkstücken (Grobgestalt, Feingestalt, Maß, Abstand, Lage, Form, Welligkeit, Rauheit) • Systematik der Gestaltabweichungsarten (Maß-, Form-, Lageabweichungen und Abweichung der Oberflächenbeschaffenheit) • Toleranzbegriff • Form- und Lagetoleranzen • Systematik der Tolerierung von Unabhängigkeitsprinzip Werkstücken (Unabhängigkeitsprinzip, Hüllprinzip)

• Grundlagen der Längenmesstechnik (Maßstäbe und Interferometer): Messprinzipien zur Längenmessung • Abbe Komparator, Maßstäbe mit Skalen • Eppensteinprinzip • Linearencoder, Gitterabtastung, Richtungserkennung, Ausgangssignale, Demodulation, Differenzsignalerfassung, Referenzmarken, Abtastung (abbildend, interferometrisch, Durchlicht, Auflicht) • Demodulationsabweichungen: Quantisierungs-, Amplituden-, Offset- und Phasenabweichungen, Heydemannkorrektur • absolut codierte Maßstäbe: V- und U-Abtastung und Gray Code • Transversale elektromagnetische Welle, Überlagerung von Wellen, konstruktive und destruktive Interferenz Polarisation des Lichtes, Voraussetzungen für die Interferenz, Interferenz von Lichtwellen • Interferenz (Homodynprinzip und Heterodynprinzip), Interferenz am Michelson-Interferometern, Einteilung von Interferometern, Luftbrechzahl, Demodulation am Homodyninterferometer, Demodulation am Heterodyninterferometer • Einteilung von Inteferometern, Luftbrechzahl, zeitliche und räumliche Kohärenz • Laser, He-Ne-Laser • Aufbau von Interferometern, Anwendung der Interferometer

• Koordinatenmesstechnik: Prinzip, Koordinatensysteme, Grundanordnung, Bauarten • Tastsysteme (Erzeugung der Antastkraft, Messung der Auslenkung, Integration mehrerer Achsen, Kinematik, weitere Achse, Umwelt, Arten von Tastsystemen, Taststiftbiegung, Taster) • Einzelpunktantastung , Scanning • Beschreiben und Festlegen der Messaufgabe • Feststellen Einflüsse auf das Messergebnis • Vorbereitung der Messung • Auswahl und Einmessen des Tasters • Festlegen der Messstrategie • Auswertung der Messergebnisse (Ausgleichsverfahren) • Spezifikation, Parameter und Prüfung

• Formprüftechnik: Prinzip, Charakteristika, Messaufgaben, Bauarten (Drehtisch-, Drehspindelgeräte) • Abweichungen der Drehführung von der idealen Achse und deren Bestimmung • Kalibrierung von Formessgeräten • Mehrlagenverfahren, Umschlagverfahren

• Oberflächenmesstechnik: Oberflächenmessprinzipien • Tastschnittgeräte, optische Oberflächenmessgeräte, Fokusvariation, Konfokales Mikroskop, Laser-Autofokusverfahren, Interferenzmikroskope, Weißlichtinterferometer • Oberflächenparameter Normenreihe DIN EN ISO (Profil, Flächen) • Profilauswertung entsprechend DIN EN ISO 3274 und DIN EN ISO 4287 • Profilkenngrößen (Rauheits-, Welligkeit- und Struktur-Kenngrößen): Filterung, Senkrecht-, Waagerechtkenngrößen, gemischte Kenngrößen • Kenngrößen aus Materialanteil-Kurve (ISO 13565-2 und ISO 13565-3) • Flächenparameter (Höhenparameter, räumliche Parameter, flächenhafte Materialanteilkurve, topographischen Elemente) • Streulichmessung, Streulichtparameter

Lernziele und Kompetenzen:

Wissen

• Die Studierenden kennen Motivation, Ziele, Grundsätze und Strategien der Fertigungsmesstechnik.

Verstehen

• Die Studierenden haben ein Verständnis um die operative Herangehensweise an Aufgaben der messtechnischen Erfassung von dimensionellen und geometrischen Größen an Werkstücken

• Die Studierenden können Messaufgaben, die Durchführung und die Auswertung von Messungen beschreiben.
  

Anwenden

• Die Studierenden können Schwachstellen in der Planung und Durchführung von Messungen erfassen.

Analysieren

• Die Studierenden können eigenständige geeignete Verfahren im Bereich der Fertigungsmesstechnik auswählen

• Die Studierenden können Messergebnisse und die zugrunde liegenden Verfahren angemessen kommunizieren und interpretieren.
  

Evaluieren (Beurteilen)

• Die Studierenden können Messaufgaben in der Fertigungsmesstechnik beurteilen und strukturell analysieren und das Erlernte auf unbekannte, aber ähnliche Messaufgaben übertragen.

• Die Studierenden können Messergebnisse aus dem Bereich der Fertigungsmesstechnik bewerten
  

Literatur:

• Kohlrausch, Friedrich: Praktische Physik : zum Gebrauch für Unterricht, Forschung und Technik. Band 1-3, 24. Auflage, Teubner Verlag, 1996 – ISBN 3-519-23001-1, 3-519-23002-X, 3-519-23000-3

• DIN e.V. (Hrsg.): Internationales Wörterbuch der Metrologie – Grundlegende und allgemeine Begriffe und zugeordnete Benennungen (VIM) ISO/IEC-Leitfaden 99:2007. Beuth Verlag GmbH, 3. Auflage 2010

• Pfeifer, Tilo: Fertigungsmeßtechnik. R. Oldenbourg Verlag München Wien, 1998 – ISBN 3-486-24219-9

• Keferstein, Claus P.: Fertigungsmesstechnik. 7. Auflage, Vieweg+Teubner Verlag, 2011 – ISBN 978-3-8348-0692-5

• Warnecke, H.-J.; Dutschke, W.: Fertigungsmeßtechnik. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo, 1984 – ISBN 3-540-11784-9

• Christoph, Ralf; Neumann, Hans Joachim: Multisensor-Koordinatenmesstechnik. 3. Auflage, Verlag Moderne Industrie, 2006 – ISBN 978-3-937889-51-2

• Neumann, Hans Joachim: Koordinatenmesstechnik im der industriellen Einsatz. Verlag Moderne Industrie, 2000 – ISBN 3-478-93212-2

• Ernst, Alfons: Digitale Längen- und Winkelmesstechnik. 4. Auflage, Verlag Moderne Industrie, 2001 – ISBN 3-478-93264-5

• Joza, Jan: Messen großer Längen. VEB Verlag Technik Berlin, 1969

• Henzold, Georg: Form und Lage. 3. Auflage, Beuth Verlag GmbH Berlin, 2011 – ISBN 978-3-410-21196-9

• Weckenmann, A.: Koordinatenmesstechnik: Flexible Strategien für funktions- und fertigungsgerechtes Prüfen, 2. Auflage, Carl Hanser Verlag München, 2012

• Hoffmann, Jörg: Handbuch der Messtechnik. 4. Auflage, Carl Hanser Verlag München, 2012 – ISBN 978-3-446-42736-5

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
   (Po-Vers. 2012 | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 11 Messtechnik und Qualitätsmanagement)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Fertigungsmesstechnik (Prüfungsnummer: 72471)

(englischer Titel: Manufacturing Metrology)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Prüfungstermine, eine allgemeine Regel der Prüfungstagvergabe und Termine der Klausureinsicht finden Sie auf StudOn: Prüfungstermine und Termine der Klausureinsicht

Erstablegung: WS 2014/2015, 1. Wdh.: SS 2015

1. Prüfer:

Tino Hausotte