Koordinatenmesstechnik
Fragen zur Prüfungsvorbereitung
Fragen zur Prüfungsvorbereitung
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Flashcards
Aus welchen Schritten setzt sich der Ablauf der Qualitätsprüfung in der industriellen Produktion zusammen?
Prüfplanung
Datenerfassung
Auswertung
Ordnen Sie die beiden operativen Schritte der Qualitätsprüfung: Prüfplanung und Datenerfassung den Elementen der Auftragsabwicklung (Konstruktion, Arbeitsvorbereitung, Fretigung) zu.
Prüfpülanung ist Teil der Arbeitsvorbereitung,
Die Erfassung wird als Teil der Fertigung realisiert
Zwischen welchen beiden Merkmalstypen wird in der ind. Produktion unterschieden? Nennen Sie jeweils ein Beispiel!
qualitative Merkmale: z.B. die Farbe oder Funktion eines Bauteils
quantitatives Merkmal: z.B. Maße
Welche beiden Anforderungen stellt die in der ind. Fertigung weit verbreitete Norm an die Qualitätsprüfung? Um welche norm handelt es sich?
DIN EN ISO 9001
Neben der Installation einer Qualitätsprüfung der Produkte fordert sie die Einrichtung eines Systems zur Überwachung der zur Prüfung verwendeten Messmittel
Erläutern Sie die Einträge im Schriftfeld einer Zeichnung nach ISO 7200
Projektionsmethode, Allgemeintoleranzen, Oberflächenangaben, MAßstab, Gewicht, MAterial, Bennenung, Nummer
In welcher Norm sind die Form- und Lagetoleranzen sowie Symbole zu ihrer Kennzeichnung festgelegt?
ISO 1101
Beschreiben Sie die wichtigsten Schritte zur Prüfplanung nach VDI 2619 mit "W-Fragen"
Was? Wann? Wie? Wie viel? Wo und wer? Womit?
Welche Arten (Ausprägungen) von Größen weren durch die Fertigungsmesstechnik ind er industr. Produktion bestimmt?
Größe der Gestalt, Werkstoffkenngrößen, elektrische Größen, Funktionsgrößen
Wozu dienen die in der ind. Produktion aus den Prüfdaten gewonnenen Informationen über die Produktqualität?
Konformitätsprüfung: gegenüber dem Abnehmer bzw. Kunden um nachzuweisen, dass die Produkte den festgelegten Anforderungen entsprechen
Prozessverbesserung: innerhalb des UNternehmens zur Verbesserung in allen Phasen des Produktentstehungsprozesses durch verwendung von Regelkreisen über die die gewonnenen Informationen zurückgekoppelt werden
Charakterisieren Sie:
Standardabweichung, Spannweite, arithmetischer Mittwelwert und Median
bezüglich der Parameterart( Lageparameter/Streuungsparameter) und ihrer Empfindlichkeit (ausreiserempfindlich/-unempfindlich)
Standardabweichung: Streuungsparameter, ausreiserempfindlich
Spannweite: Streuungsparameter, ausreiserempfindlich
arithmetischer Mittelwert: Lageparameter, ausreiserempfindlich
Median: Lageparameter, ausreiserunempfindlich
Begründen Sie die Ausreißerempfindlichkeit bzw -unempfindlichkeit von Median und Standardabweichung
Median: Halbierungspunkt auf der Skala der der Größe nach geordneten Merkmalswerte --> Bei der Bestimmung des Medians geht ein Ausreißer nicht in die Berechnung ein
Standardabweichung: Jeder Messwert und damit auch der Ausreiser geht in die Berechnung der Standardabweichung ein
\(s = \sqrt {\sum xi^2-x(^-2) \over n-1}\)
Spannweite und Standardabweichung sind Streuungsparameter. Warum wird die Spannweite eher durch Ausreiser beeinflusst als die Standardabweichung? Erläutern Sie auch den EInfluss des Stichprobenumfangs!
Standardabweichung: Aller Werte der Stichprobe gehen mit ein. Die Ausreiserempfindlichkeit verringert sich daher mit steigendem Stichprobenumfang, auch wenn die Wahrscheinlichkeit eines Ausreisers steigt.
Spannweite: wird aus der Differenz zwischen dem Größten und kleinsten Wert der Probe ermittelt. Ein einziger Ausreißer beeinflusst das Ergebnis unabhängig vom Umfang der Stichprobe
Was versteht man unter "statistischer Kontrolle" als Voraussetzung für die Anwendung von Regelkarten?
Damit ist gemeint, dass der Prozess, sofern er ungestört ist, eine weitgehend konstante Streuung und eine konstante Lage aufweist
Warum ist die Angabe einer unteren Eingriffs- bzw. Warngrenze für die Standardabweichung unzweckmäßig?
Nur eine Vergrößerung der Prozessstreuung führt zu n.i.O.-Teilen. Eine sehr niedrige Prozessstreuung hat keine negative Auswirkungen auf auf das Prozessergebnis
Wodurch unterscheiden sich potentielle Prozessfähigkeit cp (Prozesspotential) und tatsächliche Prozessfähigkeit cpk?
potentielle Prozessfähigkeit cp: Hier wird geprüft, ob die Prozessstreubreite(=6* Standardabweichung) kleiner als die Toleranzbreite ist. Sie stellt eine Voraussetzung für einen fähigen Prozess dar.
tatsächliche Prozessfähigkeit cpk: hier wird geprüft, ob der minimale Abstand zwischen Mittelwert( bzw. Erwartungswert) und der Toleranzgrenze kleiner ist als die halbe Prozessstreubreite(=3*Standardabweichung)
Jede Messung unterliegt Einflüssen. Nennen Sie aus den Bereichen Mitwelt (Umwelt) und Messgerät jeweil min. drei wesentliche Ursachen für Messabweichungen.
Mitwelt: Temperatur, Verschmutzung, Feuchtigkeit, Schwingungen
Messgerät: Aufbau, Auflösung, statisches Verhalten, dynamisches Verhalten, geräteinterne Auswertung
Erläutern Sie auf Basis ihrer Definitionen die Unterschiede zwischen Messabweichung und Messunsicherheit! Welche Angabe ist bei gleichen Bedingungen meist kleiner?
Die Messunsicherheit ist ein dem Messergebnis zugeordneter Parameter, der die Streuung der Werte kennzeichnet, die vernünftigerweiße der Messgröße zugeordnet werden können. Es ist eine Größe die auf Basis von Schätzungen und Untersuchungen ermittelt wird.
Die Messabweichung ist die Abweichung eines aus der Messung gewonnenen und der Messgröße zugeordneten Wertes von wahren Wert bzw. Messergebnis - wahrer Wert. Sie wird durch die Messung eines kalibriertren Normals gemessen.
Bei einer Korrekten Messung ist die Messabweichung immer kleiner oder gleich der Messunsicherheit
Aus welchen Schritten besteht die Vorgehensweise zur Messunsicherheitsbestimmung nach dem "Guide to the Expression of UNcertainly in Measurement"(GUM)?
1. Darlegung der Kentnisse über die Messung und Identifikation der EInflussgrößen
2. Formulierung des Modells der Messung
3. Auflistung des Messunsicherheitsbudgets mit Bestimmung der Standardunsicherheit der einz. Einflussgrößen
4.Berechnung der kombinierten Standardunsicherheit
5. Berechnung der erweiterten Messunsicherheit
Was versteht man unter Messunsicherheitsbudget?
Unter einem Messunsicherheitsbudget versteht man eine Aufstellung der Unsicherheitsbeiträge aller EInflussgrößen zumeinst in Form einer Tabelle
Welchen Bedeutung hat der Erweiterungsfaktor k bei der Angabe einer erweiterten Messunsicherheit und welcher Wert wird in der Fertigungsmesstechnik üblicherweise für k verwendet?
Übelicherweise gilt: k=2 -->U0k*u=2*u U=erweiterte Messunsicherheit;u = kombinierte Standardunsicherheit
Die Standardunsicherheit repräsentiert einen Vertaruensbereich von 68,3% bei einem normalverteilten Prozess. Da dieser Vertrauensbereich für messtechnische Prozesse sehr klein ist wird meist ein Vertrauensbereich von 95% angegeben. Diese erhält man durch Multiplikation der Standardunsicherheit u mit dem Erweiterungsfaktor k. Da die Vertrauensbereichswerte nur für normalverteilte Prozesse Gültigkeit haben wird eine erweiterte Messunsicherheit statt dem Vertrauensbereich mit dem Erweiterungsfsktor angegeben.
Welchen Zusammenhang zwischen Messunsicherheit und Toleranz gibt die "goldene Regel" an?
Die Mesunsicherheit soll ein zehntel, im äußersten Fall ein Fünftel der Toleranz nicht überschreiten
Ein Prüfmittel hat eine Toleranzfeldbreite von 20 mm. Ist der EInsatz eines Messgeräts mit einer Messunsicherheit von 1,5mm bei diesem Merkmal zulässig? (Goldene Regel)
Laut der goldenen Regel soll die Messunsicherheit maximal 1/10tel (10%)im äußersten Fall 1/5tel (20%)der Toleranzfeldbreite nicht überschreiten.
In diesem Fall beträgt die Messunsicherheoit 7,5%. Der Einsatz des Messmittels ist also zulässig
Ein Prüfmittel hat eine Toleranzfeldbreite von 20 mm. Wie groß ist der Bereich der Übereinstimmung beim EInsatz eines Messgeräts mit einer Messunsicherheit von 1,5mm gemäß der Entscheidungsregeln nach DIN EN ISO 14253-1?
Die Toleranz wird bei den Entscheidungsregeln um die Messunsicherheit verringert. Diese Verringerung muss an der Oberen und unteren Toleranzgrenze durchgeführt werden
--> 20mm -2*1,5mm =17mm
Der Bereich der Übereinstimmung beträgt 17mm
Welche Größen werden bei der Ermittlung der Fähigkeit bzw. Eignung eines Messprozesses in Beziehung gesetzt?
Es werden Kenngrößen für die Messunsicherheit ins Verhältnis zur Toleranz gesetzt
Welches sind die wichtigsten umgebungseinflüsse bei Messungen, die auch zur Einteilung der MEssraumklassen nach VDI/VDE Richtlinie 2627 herangezogen werden?
Temperatur
(Boden)Schwingungen
Reinheit der Luft
Luftfeuchtigkeit
Was versteht man in der Fertigungstechnik unter Rückführung auf nationale Normale?
Mit Rückführung auf nationale Normale versteht man die ununterbrochene Kette von Kalibrierungen (Vergleichsmessungen), mit der die Ergebnisse eines Messmittels mit der nationalen Maßverkörperung (Primärnormal)verglichen werden.
Welche Aufgaben hat das Prüfmittelmanagement?
Plaunung und Beschaffung, Qualifikation und Überwachung der Prüfmittel
Was ist ann der vom Prüfmittelmanagement durchgeführten Kennzeichnung der Prüfmittel zu erkennen
Der Kalibrierstatus und damit die Verwendbarkeit des Prüfmittel zur Konformitätsprüfung
Nennen Si edrei Schriette des Prinzips der Koordinatenmesstechnik!
Definitionen von Raumpunkten (Messablauferzeugung)
Bestimmen von Raumpunkten (Messung)
Verknüpfung von Raumpunkten (Auswertung)
Warum werden in der Koordinatenmesstechnik Verfahren der Ausgleichsrechnung zur Ermittlung der Messergebnisse für Merkmale der Produktgestalt eingesetzt? Verwenden Sie zur Erläuterung die Begriffe Idealgeometrie und Ersatzelement
Merkmale der Produktgestalt sind Merkmale der Idealgeometrie. Die Form der Ist-Geometrieelemente weicht aufgrund der unvermeidlichen Abweichungen der realen Produkte aus der industriellen Produktion von dieser Idealgeometrie ab.
Diese Abweichung bildet sich auf die Messpunkte ab, die mit der Koordinatenmesstechnik aufgenommen werden. Daher werden aus den abweichungsbehafteten Messpunkten mit Hilfe von Verfahren der Ausgleichsrechnung die so genannten Ersatzelemente bestimmt
Warum reagieren die berechneten Ersatzelemente nach der Hüll-, Pferch-, und Tschebyscheff-Bedingung empfindlich auf Ausreiser?
Erklären Sie das Zusatndekommen dieser Ausgleichselemente!
Die Ausgleichselemenmte werden bei diesen Methoden durch einzelne anliegende Punkte bestimmt. Daher werden sie stark von Ausreisern beeinflusst.
Pferchkreis: Kreis mit dem größten Durchmesser, bei dem alle Messpunkte außerhalb des Kreises liegen --> Kreis wird von den MP eingepfercht
Hüllkreis: Kreis mit dem kleinsten Durchmesser bei dem alle Messpunkte innerhalb der Kreises liegen-->Kreis hüllt die MP ein
Tschebyscheff Kreis: Kreis mittig innerhalb der kleinsten Ringzone die durch Zwei konzentrische Kreise aufgespannt wird. Alle Messpunkte liegen innerhalb der konzentrischen Ausgleichskreise. Diese Werden durch einen gemeinsamen Mittelpunkt und jeweils zwei Messpunkte definiert.
Wodurch unterscheidet sich ein Formmessgerät mit Drehtisch von einem Spindelformmessgerät?
Bei Formmessgeräten ist die Rotationseinrichtung durch den Drehtisch der das Messobjekt dreht realisiert.
Beim Spindelformmessgerät rotiert der Sensor. Das Messobjekt steht bei der Messung fest.
Wodurch unterscheidet sich die Ausrichtung von Messobjekten bei Koordinatenmessgeräten mit drei Achsen zur Sensorbewegung und Formmessgeräten?
Bei Formmessgeräte erfolgt das Messen auf Basis einer mechanischen Ausrichtung des Bauteils durch einen mit entsprechendenStellachsen versehenen Tisch.
Beim Koordinatenmessgerät wird ein Bezugssystem gemessen, nach dem rechnerisch ausgerichtet wird.
Nach welchen Technologien lassen sich die auf Koordinatenmessgeräten eingesetzten Sensoren einteilen?
taktil und optisch
Bei welchen Materialeigenschaften sind nur optische Sensoren zur Koordinatenmesstechnik verwendbar?
sehr weiche Materialien (geringe Steifigkeit) z.B. Gummidichtringe, Dichtflächen, weicher Schaumstoff
wenn die Oberföäche sehr sensibel ist und beschädigt werden könnte
Welchen Vorteil haben Dreh- Schwenkgelenke als Sensorträger bei taktilen Sensoren für die Messung von Produkten mit Merkmalen in verschiedenen Positionen und Orientierungen?
Mit dem Dreh-Schwenk-Gelenk kann der Sensor in verschiedene räumliche Orientierungen gedreht werden. Dadurch kann bei Produkten mit Merkmalen in vielen unterschiedlichen Positionen und Orientierungen auf den Aufbau vieler verschiedener Tasterkonfigurationen die an dem Sensor gewechselt werden müssen verzichtet werden
Welche beiden Prinzipien der Antastdetektion gibt es bei taktilen Sensoren für Koordinatenmessgeräte?
Schaltend
Messend