Techniker 2791 Mess- und Prüftechnik
Mess- Prüftechnik
Mess- Prüftechnik
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Lernkarten
Wie messen pneumatische Messgeräte?
Indem sie Druck- oder Durchflussänderungen in Abhängigkeit vom Strömungswiderstand an der Messdüse erfassen.
Nennen Sie Vorteile von pneumatischen gegenüber mechanischen Messgeräten.
- Lose Verschmutzungen des Werkstücks werden weggeblasen
- Berührungsfrei
- Messung bei laufender Maschine möglich
- Gleichzeitiges Erfassen von Maß-, Form- und Lagetoleranzen ist möglich
- Messwertaufnehmer und Anzeigegerät können räumlich getrennt sein
- Durch Zwischenschaltung elektrischer Anpasser ist eine Maschinenregelung möglich.
Wie werden Lehren eingeteilt?
Formlehren: z.B. Radienlehre, Winkellehre, Gewindelehre, Haarlineal. Sie verkörpern die Sollkontur des Werkstücks.
Maßlehren: z.B. Grenzlehrdorne, Grenzrachenlehren, Fühlerlehren. Sie verkörpern als Grenzlehren die Toleranz zwischen Größt- und Kleinstmaß oder als Maßlehren ein einziges Maß.
Mit welchen Lehren werden Kegel geprüft?
- Innenkegel werden mit Kegellehrdornen geprüft.
- Außenkegel werden mit Kegellehrhülsen geprüft.
Beschreiben Sie den Vorgang des Lehrens eines Innenkegels.
Der Kegellehrdorn wird durch einen Kreide- oder Tuschierfarbanstrich markiert, in den Innenkegel eingeführt und verdreht. Es muss sich ein gleichmäßiges Tragbild ergeben.
Welche Größen werden am Kegel geprüft?
- Kegeldurchmesser D und d
- Kegelwinkel
- Kegelverjüngung
- Formabweichungen
- Mantelfläche-Rautiefen
Welche Fehler werden beim Lehren von Gewinden nicht berücksichtigt?
Obwohl die geprüften Gewinde ,,lehrenhaltig" sind, können sie Durchmesser- oder Flankenwinkelfehler aufweisen .
Mit welchen Lehren werden
- Außengewinde,
- Innengewinde geprüft?
- Gewindelehrringe und Gewindegrenzrachenlehren
- Gewindelehrdorne und Gewindegrenzlehrdorne
Die Grenzlehren vereinigen die Gut und die Ausschussseite.
Woran erkennt man die Ausschussseite einer Grenzrachenlehre?
Der Messrachen der Ausschussseite ist angeschrägt , mit roter Farbe versehen und mit dem unteren Grenzabmaß beschriftet.
Warum hat die Ausschussseite eines Grenzlehrdorns das größere Maß und die Ausschussseite bei einer Grenzrachenlehre das kleinere Maß?
Mit einem Grenzlehrdorn werden Innenmaße, z.B. Bohrungen geprüft. Passt das Höchstmaß in die Bohrung, so ist diese zu groß und somit Ausschuss.
Mit einer Grenzrachenlehre werden Außenmaße , z.B. Wellen, geprüft. Passt das Kleinstmaß über die Welle, so ist diese Ausschuss, da sie dann zu dünn ist.
Warum entspricht ein Grenzlehrdorn meist nicht dem „Taylor'schen Grundsatz"?
Der Taylor'sche Grundsatz besagt. dass die Gutlehre so ausgebildet sein muss, dass Maß und Form eines Werkstückes bei der Paarung mit der Lehre geprüft werden.
Praktisch ist diese Forderung kaum zu erfüllen, da der Gutseitenzylinderzapfen mindestens so lang wie die zu prüfende Bohrung sein müsste.
Bei tiefen Bohrungen wäre der Grenzlehrdorn sehr unhandlich, schwer und teuer.
Eine Spielpassung
D= 60 H7 Bohrung/g6 Welle
soll mit Grenzlehren geprüft werden.
Geben Sie für
- die Grenzrachenlehre,
- den Grenzlehrdorn die Gutseitenmaße an.
- Mit der Gutseite der Rachenlehre wird festgestellt, ob die Welle nicht zu groß ist. Sie verkörpert das Höchstmaß:
60g6 59,990 mm
2. Mit der Gutseite des Lehrdorns wird geprüft, ob die Bohrung nicht zu klein ist. Sie verkörpert das Kleinstmaß:
60H7 60,000 mm.
Worin unterscheiden sich:
- geometrisch ideale Oberfläche,
- wirkliche Oberfläche,
- lstoberfläche?
- Die geometrisch ideale Oberfläche ist durch die Zeichnung festgelegt.
- Die wirkliche Oberfläche weist fertigungsbedingte Abweichungen von der geometrisch idealen Oberfläche auf.
- Die lstoberfläche ist die messtechnisch erfasste Oberfläche.
Was bezeichnet man als Gestaltabweichung?
Gestaltabweichung ist die Gesamtheit aller Abweichungen der lstoberfläche von der geometrisch idealen Oberfläche.
Die wichtigsten sind:
Formabweichungen = Gestaltabweichung 1. Ordnung
Welligkeit = Gestaltabweichung 2. Ordnung
Rauheit --> Rillen = Gestaltabweichung 3. Ordnung
Rauheit --> Riefen = Gestaltabweichung 4. Ordnung
Die Gestaltabweichung 5. Ordnung betrifft die Gefügestruktur und die Gestaltabweichung 6. Ordnung den Gitteraufbau des Werkstoffes .
Nennen Sie mögliche Ursachen für die Entstehung von Gestaltabweichungen
a) 1. Ordnung,
b) 2. Ordnung,
c) 3. Ordnung,
d) 4. Ordnung.
a) Durchbiegungen bei der Werkstückherstellung, Führungsfehler, Einstellfehler
b) Maschinen- oder Werkzeugschwingungen
c) Schneidenform, Vorschub
d) Spanentstehung, z. B. Reißspan
Die meisten Oberflächenmessgeräte arbeiten nach dem Tastschnittverfahren.
Beschreiben Sie das Verfahren
Die Prüffläche wird mechanisch in einem Profilschnitt abgetastet. Dazu wird das Tastsystem in Vorschubrichtung (meist quer zu den Rillen) über die zu prüfende Oberfläche gezogen. Der Taster, z.B. Diamant mit Spitzenradius 2 bis 5 µm, fällt dabei in Täler oder wird durch Berge gehoben. Diese Tastbewegung wird mechanisch-elektrisch in Signale gewandelt, verstärkt, evtl. gefiltert und einer Recheneinheit zugeführt, die die Signale anzeigt und auf einem Messprotokollstreifen ausdruckt.
Erläutern Sie die Oberflächenkenngrößen
- Mittenrauwert Ra,
- Glättungstiefe Rp.
- Der Mittenrauwert Ra in µm ist der arithmetische Mittelwert aller Abweichungen von einem errechneten mittleren Profil.
- Die Glättungstiefe Rp ist der Abstand der höchsten Profilspitze zur Mittellinie .
Wovon ist die gemittelte Rautiefe Rz in erster Linie abhängig?
Vom Fertigungsverfahren.
So können beispielsweise folgende Rz-Werte bei üblicher Fertigung erreicht werden:
Fräsen Rz von 10 bis 63 µm
Reiben Rz von 4 bis 10 µm
Schleifen Rz von 1,6 bis 4µm
Wie kann die Rauheit ohne Messgerät ermittelt werden?
Rauheitsunterschiede von 2 µm sind mit dem Fingernagel feststellbar , wenn Oberflächen-Vergleichsmuster zur Verfügung stehen.
Mit welcher Grenzwellenlänge und mit welcher Gesamtmessstrecke prüfen Sie die Oberfläche eines Drehteils, das mit einem Vorschub von 0,35mm je Umdrehung gefertigt wurde?
Die gewählte Grenzwellenlänge \(\lambda\) und die Gesamtmessstrecke \(l_n\) sind entsprechend der Rillenbreite bzw . der Rautiefen zu wählen, siehe Tabellenbuch
Der Drehvorschub f entspricht der mittleren Rillenbreite RSm .
Für den Vorschub f = 0 ,3 5mm gilt:
- Gesamtmessstrecke = 4mm
- Grenzwellenlänge = 0 ,8 mm
Welche Vorteile brachte die Einführung des Austauschbaus für den Maschinen- und Kraftfahrzeugbau mit sich?
- Serienproduktion sowie Zusammenbau in der Serienfertigung werden gewährleistet.
- Nacharbeiten fallen nahezu weg.
- Serien- bzw. Normteile können auf Lager genommen werden.
- Instandsetzungen können mit geringstem Zeitaufwand ausgeführt werden .
Erklären Sie die Begriffe „Nennmaß" und ,,lstmaß".
Nennmaß: Maß, das auf der Zeichnung eingetragen ist, auf das sich die Abmaße beziehen. Es wird bei grafischer Darstellung als Nulllinie bezeichnet.
lstmaß ist das gemessene Werkstückfertigmaß.
- Erklären Sie den Begriff ,,Toleranz"
- Wie groß sollen Toleranzen gewählt werden?
- Die Toleranz ist die Differenz zwischen Höchst- und Mindestmaß bzw. zwischen oberem und unterem Abmaß.
- Die Toleranzen sind so groß zu wählen , dass gerade noch die Brauchbarkeit oder die Betriebssicherheit der Bauteile gesichert ist. Unnötig enge Toleranzen erhöhen die Herstellungskosten.
Worin unterscheiden sich „Grenzmaße" und ,,Grenzabmaße"?
Grenzmaße kennzeichnen das größte zugelassene Werkstückmaß
= Höchstmaß (\(G_{oW}\)) und das kleinste zugelassene Werkstückmaß
= Mindestmaß (\(G_{uW}\)l)
Grenzabmaße geben als oberes Abmaß ( es ) die Differenz zwischen
Höchstmaß (\(G_{oW}\)) und Nennmaß ( N ),
bzw. als unteres Abmaß ( ei ) die Differenz zwischen Mindestmaß (\(G_{uW}\) und Nennmaß (N) an.
Allgemeintoleranzen
- Für welche Maße gelten die Allgemeintoleranzen und wie werden sie ein geteilt?
- Erläutern Sie am Beispiel des Längenmaßes 12mm (Toleranzklasse m), wie für dieses Nennmaß die zulässigen Grenzabmaße ermittelt werden.
- Für Maße ohne Toleranzangabe gelten die Allgemeintoleranzen (DIN ISO 2768), die nach Nennmaßbereichen und den Toleranzklassen fein (f), mittel (m ), grob (c) und sehr grob (v) unterteilt sind.
- Im Tabellenbuch wird der entsprechende Nennmaßbereich gesucht, hier über 6mm bis 30 mm, und dann das Grenzabmaß abgelesen, hier ±0,2 mm.
Das lstmaß für das Nennmaß 12 mm darf höchstens 12,2 mm und muss mindestens 11,8 mm betragen.
Welche Vorteile bieten Passungssysteme?
Durch die Beschränkung auf bestimmte Toleranzklassen bei Bohrungen und Wellen lassen sich Werkzeuge und Prüfmittel einsparen.
Warum findet das Passungssystem Einheitsbohrung vor
wiegend im allgemeinen Maschinenbau und im Fahrzeugbau Verwendung?
Aus Fertigungs- und Kostengründen:
- Wellen sind einfacher mit kleinen Toleranzen zu fertigen (Drehen, Schleifen) als Bohrungen (Reiben, Honen).
- Wellenpassmaße können besser geprüft werden.
- Nur wenige Reibahlen werden benötigt, dadurch sind die Lagerkosten für diese teuren Werkzeuge geringer.
Wie sind die Passungssysteme
- Einheitsbohrung,
- Einheitswelle
aufgebaut?
- Einheitsbohrung:
Im ISO-Passsystem der Einheitsbohrung erhält die Bohrung immer die Toleranzfeldlage „H". Das Mindestmaß der Bohrung entspricht dem Nennmaß , d.h. das untere Abmaß der Bohrung ist Null.
Dieser Einheitsbohrung werden Wellen mit verschiedenen Toleranzklassen zugeordnet, um die gewünschte Passung zu erreichen (siehe Tabellenbuch Metall).
- Einheitswelle:
Hier erhalten alle Wellenpassmaße das Toleranzfeld „h". Das Höchstmaß der Welle entspricht dem Nennmaß, d. h. das obere Abmaß der Welle ist Null. Dieser Einheitswelle werden Bohrungen mit verschiedenen Toleranzklassen zugeordnet, um die gewünschte Passung zu erreichen.
Wie groß ist die Toleranz folgender Passmaße 30H6, 30g6 und 30m6?
Die Toleranz ist bei allen drei Passmaßen gleich groß (T= 13µm), denn sie haben das gleiche Nennmaß und den gleichen Toleranzgrad.
Wie wird im ISO Passungssystem die Lage der Toleranzfelder zur Nulllinie gekennzeichnet?
Die Lage des Toleranzfeldes wird durch das Grundabmaß bestimmt. Das Grundabmaß ist immer das Abmaß, das näher bei der Nulllinie liegt. Die Grundabmaße gibt man mit Buchstaben an:
- Großbuchstaben (A bis Z) gelten für Bohrungstoleranzen
Innenmaße
- Kleinbuchstaben (a bis z) kennzeichnen Wellentoleranzen
Außenmaße
Merkhilfe:
Bohrung Großbuchstaben
Welle Kleinbuchstaben .
In welchem Fall liegt eine Spielpassung vor?
Wenn das Innenmaß, z. B. Bohrung, größer ist als das Außenmaß , z. B. Welle.
Mit welchen Grundabmaßen der Welle ergeben sich bei Grundabmaß H der Bohrung:
- Spielpassungen,
- Übergangspassungen,
- Übermaßpassungen?
- Spielpassungen bei Grundabmaßen a ... h der Welle
- Übergangspassungen bei Grundabmaßen js ... n der Welle
- Übermaßpassungen bei Grundabmaßen p ... zc der Welle
Wovon hängt die Auswahl der Toleranzgrade ab?
Die Auswahl der Toleranzgrade hängt von der Funktion des herzustellenden Bauteils ab.
So finden zum Beispiel die ISO-Toleranzgrade 01 bis 4 bei Prüfmitteln und die Toleranzgrade 5 bis 11 im Maschinenbau ihre Anwendung .
Erklären Sie den Begriff ,,Toleranzfeld".
Unter einem Toleranzfeld versteht man bei grafischer Darstellung von Toleranzen das Feld zwischen Höchst- und Mindestmaß .
Wovon hängt die Größe der Toleranzfelder ab?
Vom Toleranzgrad und von der Größe des Nennmaßes.
Wie wird die Größe eines Passtoleranzfeldes ermittelt?
Die Größe des Passtoleranzfeldes ergibt sich, indem von der Höchstpassung die Mindestpassung subtrahiert wird.