20-01 Project Metrology

Metrology

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Project Title:  Metrology

Project Start: unknown

Project End: open

  

Im Laufe der Zeit wurde der Bedarf an Mess- und Prüfmitteln immer größer. Es gab zwar schon ein paar Messgeräte für die Hobbymaschinen, einen stationären Messplatz mit einer für Hobbyzwecke ausreichenden Messplatte zum Prüfen von Werkzeugen und Werkstücken gab es bislang aber noch nicht. Im “Officebereich” wurde deshalb eine Werkbank als “Messplatz” eingerichtet. Basis ist eine Messplatte ohne spezielle Plattenlagerung (Besselpunkte). Sollten die Anforderungen an die Messgenauigkeit zukünftig steigen, wäre die Anschaffung einer größeren DIN 876/0-Messplatte (mit vertrauenswürdigem Protokoll) zu überdenken.

Die vorhandenen Messwerkzeuge werden zur Kontrolle der gebastelten Werkstücke, bei der Vorbereitung/Einrichtung von Maschinen, und für die Vermessung von Maschinen und anderen Werkzeugen und Hilfsmitteln verwendet. Die höchsten Ansprüche werden im Bereich Vermessung von Maschinen, Vorrichtungen und Werkzeugen gestellt, beim Basteln gilt (oft) die Regel so genau wie möglich.

 
Meine erste Hobbymaschine (Drehbank) habe ich Anfang der 80er Jahre erworben. Über die Vermessung und Einrichtung der Maschine hatte ich mir keine Gedanken gemacht. Ich habe einfach losgelegt und war schon sehr zufrieden, wenn ich mit meinem Noniusmessschieber auf 2 bis 3 Zehntel genau war. Inzwischen sind die Ansprüche gestiegen. Zum einen möchte ich wissen, mit was ich arbeite (Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser), zum anderen gilt den Arbeitsergebnissen höhere Aufmerksamkeit. Obwohl beim Basteln die Ansprüche nicht die höchsten sind, verwende ich nur noch in Ausnahmen die “günstigen” Messschieber. Als Abweichungen vom Nennmaß sind ein oberes und unteres Abmaß von +0,1 mm bzw. -0,1 mm i. d. R. o. k. , das entspricht einer Toleranz von 0,2 mm. Die Längenmessabweichungen der Messwerkzeuge sollten dabei im Bereich von ±0,02 mm liegen.
 

Am Messplatz selbst werden 2 Prüfplatten mit DIN 876/0 (mit Zertifikat) und DIN 876/1 (Zertifikat zweifelhaft) und eine Anreiß-/Tuschier-/Richtplatte DIN 876/2 (mit Zertifikat) eingesetzt. Die Granitplatten sind nicht speziell gelagert, sondern liegen direkt auf dem Werkbankbelag auf. Die Werkbank selbst ist “ausgerichtet”. Die Platten sind mit einem Staubschutz aus Kunststofffolie abgedeckt. Auf der großen Messplatte steht ein Höhenreißer bzw. Höhenmesser (450 mm) und ein Universalmessstativ mit T-Nut Fuß (300 mm Säulenhöhe). Bei Höhenmessungen ist eine Genauigkeit von 1/20 mm erreichbar, bei Stativmessungen mit digitaler Messuhr sind Längenmessabweichungen von theoretisch 0,003 mm möglich. Am genauesten können Messungen im Bereich von 0 bis 50 mm mittels Messschrauben durchgeführt werden (Genauigkeit ±1 µm).

 
Besonderes erwähnenswert bei der Vermessung und Einrichtung von Maschinen ist die Hobbyfräsmaschine. Nach jeder Zurückstellung des Fräskopfes muss dieser exakt auf “null Grad”, oder besser gesagt, rechtwinklig zum Maschinentisch, ausgerichtet werden. Hierzu gibt es spezielle Geräte mit 2 Messuhren. Am häufigsten muss jedoch der Maschinenschraubstock, Aufspannwinkel oder ein anderes Spannelement neu ausgerichtet werden. Hier macht eine analoge Fühlhebelmessuhr in Form eines 3-D-Tasters, wie z. B. der Haimer Zero-Master, absolut Sinn. Will man einen Rundtisch oder ein Werkstück mit Bohrung zentrisch aufspannen, ist ein Zentriergerät mit Messuhr sehr nützlich.
 
Bei der Drehmaschine gibt es nicht so viel zu vermessen. Oft muss der Drehmeißel zur Rotationsachse ausgerichtet werden. Auch hier gibt es nette Hilfsmittel, die man aber nicht unbedingt braucht, Körnerspitze und Augenmaß reichen aus. Sinnvoll hingegen ist ein System zum Spannen von Drehmeißeln (Stichwort Multifix) welches die Drehmeißeleinstellung kinderleicht macht . Mehrfachstahlhalter sehe ich eher als Notlösung. Sollte beim Kegeldrehen der Reitstock verstellt worden sein, so ist dieser mithilfe einer Referenzwelle/ Körnerspitzen o. ä. und einer Messuhr wieder auszurichten. Falls der Längsschlitten verdreht wurde, so kann dieser mithilfe einer Referenzwelle/Messuhr wieder exakt parallel zur Rotationsachse ausgerichtet werden. Schaden kann es auch nicht nach jedem Spannfutterwechsel dessen Rund – und Planlauf mit einem Fühlhebelmessgerät zu prüfen (obligatorisch für Einspannungen mit Planscheibe und anderen nicht zentrisch spannenden Drehfutter).
 
Außer dem bisher Erwähnten ist es angeraten nach Erwerb einer Maschine diese auch mal zu “vermessen” und die Ergebnisse mit dem eventuell vorhandenen Protokoll zu vergleichen. Dabei sollten auch die Innenkegel nicht vergessen werden. Wenn möglich sollte schon bei der Aufstellung der Maschine darauf geachtet werden, dass diese exakt waagrecht steht. Bezüglich der äußerst wichtigen “Onboardmessmittel” bin ich im Nachhinein sehr froh, dass ich eine Hobbyfräsmaschine mit DRO habe, bei der Drehmaschine wäre eine DRO eher “nice to have” für mich.
 
 
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