1. Bedeutung der 3-D-MeBtechnik Die Entwicklung und EinfUhrung der Drei-Koordinaten-MeBtechnik, insbesondere der numerisch gesteuerten Koordinaten-MeBgerate kann fUr den Bereich der MeBtechnik als eben so bedeutend ange sehen werden, wie seinerzeit die EinfUhrung der NC-Technik in der Fertigung. Beiden Technologien ist gemeinsam, daB die Geo metrie des WerkstUckes durch charakteristische Punkte, die auf ein definiertes Koordinatensystem bezogen sind, beschrieben wird. Der Einsatz der Drei-Koordinaten-MeBgerate, im folgenden auch kurz DKMG genannt, ermoglicht die Losung nahezu aller in der Praxis auftretenden MeBaufgaben, also auch die Bewaltigung von MeBproblemen, die anderweitig nicht oder nur mit stets hohem Aufwand realisierbar sind. Neben dieser Tatsache liegt der entscheidende Vorteil beim Einsatz von Drei-Koordinaten MeBgeraten jedoch darin, daB eine Vielzahl unterschiedlicher PrUfaufgaben im Gegensatz zur konventionellen PrUftechnik in einer einzigen Aufspannung mit nur dem e i n e n MeBmittel DKMG erledigt werden kann /1. 1/(Bild 1. 1). VerfUgt das DKMG Uber einen Rechner, so braucht der PrUfling nicht ausg~richtet zu werden. Der Rechner Ubernimmt die erfaBten MeBdaten - wie deren Verarbeitung zu geometrischen KenngroBen, wobei er Ausrichtfehler durch eine . entsprechende Koordinatentrans formation berlicksichtigt. Je nach Ausbaustufe des Drei Koordinaten-MeBgerates steht hier ein flexibles MeBgerat zur VerfUgung, das in kurzer Zeit objektivierte und einheitlich dokumentierte PrUfdaten vermittelt, die eine EDV- unterstUtzte Qualitatsdatenverarbeitung wesentlich erleichtern. Aus diesen GrUnden wurden Drei-Koordinaten-MeBgerate in den letzten Jahren in immer groBerem Umgang im Bereich der Qualitatssicherung ein gesetzt.

Autorentext
Prof. Dr.-Ing Tilo Pfeifer ist Leiter des Lehrstuhls für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement am WZL (Werkzeugmaschinenlabor) der RWTH Aachen.

Inhalt

Einleitung.- 1.1 Bedeutung der 3-D-Meßtechnik.- 1.2 Zielsetzung des Vorhabens.- 2. Grundkomponenten von Drei-Koordinaten-Meßgeräten.- 2.1 Bauarten.- 2.2 Elektronische 3-D-Tastsysteme.- 2.3 Datenerfassung und Verarbeitung.- 3. Beschreibung und Definition der Fehler beim Messen mit einem Drei-Koordinaten-Meßgerät.- 3.1 Nichtgerätespezifische Fehlerquellen.- 3.2 Meßgerätebedingte Fehlerquellen.- 4. Meßunsicherheit bei Drei-Koordinaten-Meßgeräten.- 4.1 Definition der Meßunsicherheit beim DKMG.- 4.2 Ermittlung und Darstellung der Fehler des DKMG zur Berechnung der Meßunsicherheit.- 5. Meßverfahren zur Ermittlung und Darstellung des Positionierfehlers.- 5.1 Laserinterferometer (LI) als Meßmittel zur Be-Stimmung des Positionierfehlers.- 5.2 Automatisierter rechnerunterstützter Meßablauf.- 5.3 Bestimmung der Positionsunsicherheit gemäß der Richtlinie VDI/DGQ 3441.- 5.4 Getrennte Bestimmung der systematischen und der zufälligen Positionierfehler.- 5.5 Analyse der Positionierfehlermessungen zur Beurteilung des überprüften DKMG.- 6. Meßverfahren zur Ermittlung und Darstellung der Antastunsicherheit.- 6.1 Ableiten der Prüfstrategie.- 6.2 Bestimmung der Antastunsicherheit von 3-D-Tastsystemen.- 6.3 Hinweise zur Bestimmung der Antastunsicherheit beliebiger 3-D-Tastsysteme.- 7. Meßverfahren zur Ermittlung und Darstellung von Geradheits- und Rechtwinkligkeitsfehlern.- 7.1 Laser-Geradheits-Interferometer (LGI) als Meßmittel zur Bestimmung der Abweichung von der Geradheit.- 7.2 Laser-Geradheits-Meßsystem (LGM) als Meßmittel zur Bestimmung der Abweichung von der Geradheit.- 7.3 Automatisierter rechnerunterstützter Meßablauf.- 7.4 Darstellung der Meßergebnisse.- 8. Schlußbemerkungen.- 9. Literatur.