Berechnung Planlauf vom Basissystem abhängig?

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Ich berechne einen Planlauf einer Ebene zu senkrecht stehenden Bezugszylinder. In unserem Fall eine Passbohrung. Das Teil ist eine 10mm dicke Scheibe.

Die Elemente werden auf einer sehr genauen Fertigungsmaschine in einer Spannung gedreht. Die müssen passen.

Wenn ich das Teil liegend mit einem senkrechten Taster messe, komme ich auf eine Abweichung von 6µm
(Ebene als Basis, Bezugsbohrung als Nullpunkt, eine zweite Bohrung als Ebenendrehung)

Das Teil wird aber senkrecht stehend gemessen, da ich von zwei Seiten dran muss. Der Taster besteht aus Taster #3 und #5. Taster D1 L30, Verlängerung 30mm. VAST XT. Wenn ich mit den zwei Tastern die Kugel messe, komme ich auf eine Abweichung <2µm.

Bei der geplanten Serienmessung lag das Basisystem auf der Achse, die sich durch die Passbohrung ergibt. Hier hatte ich eine Laufabweichung von 0,06mm. Ich habe dann das Basisystem auf die Ebene gelegt, gleiches Teil gemessen, ohne Umspannen. Abweichung "nur" noch 0,016mm.

Die BErechnung des Laufs muss aber doch unabhängig vom Basissystem sein, oder habe ich einen Denkfehler?

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Das Prüfmerkmal Planlauf hat aber schon die Bohrungsachse als Bezug und nicht etwas das Basissystem?

Aus Interesse: Wie lang ist denn die Passbohrung und wie groß ist der Bahnradius, auf dem der Planlauf gemessen wird?

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Ja, die Bezüge sind korrekt.

Die Achse ist ca. 10mm lang, die Fläche Ø95. Da ist natürlich die Messunsicherheit größer, aber nicht so extrem.

Allerdings eine Seite mit #3 gemessen, die andere mit #5. Daher vorher die Prüfung an der Kugel, wie die Taster zueinander stehen.
Der Zylinder auf jeder Seite ist nur 3,5mm lang. Ich bin aber auch gerade noch am Testen, Vergleich scanning mit verschiedenen Geschwindigkeiten und Einzelpunkten.

Aber die Ebenheit ist immer unter 8µm, das dürfte sich ja nicht so extrem auswirken.

Die Rundheit der Passung ist unter 1µm, auch mit Taster #3 und #5

[[Je...]]

Was mich verunsichert ist die extreme Veränderung der Messwerte durch die Änderung des Basissystems.

Von über 0,06mm auf unter 0,02mm. Gleiches Teil, gleiche Spannung. Nur das Basissystem geändert und neu ablaufen lassen.

[[Da...]]

Je mehr die Messunsicherheiten eine Messung beeinflussen können, desto wichtiger ist für eine reproduzierbare Messung ein stabiler Anfahrvektor. Gerade bei Laufmessungen macht sich dieser Effekt sehr bemerkbar. Das ist der Grund, warum es die iterative Ausrichtung gibt. Eine Schleife mit einer sehr kleinen Abbruchbedindung könnte das Problem lösen.

Der Grund dafür ist nicht, dass das Basissystem Teil der Bezüge ist, sondern dass erstens das Basissystem die rechnerische Grundlage für alle darauf folgenden gemessenen Elemente bildet und zweitens für solche Auswertungen das letzte Bisschen an Präzision aus der Maschine gekitzelt werden muss. Die normale Grundgenauigkeit eines KMG gilt für einen einzelnen Tastpunkt. Schon ein einzelner Punkt aus einem Scan statt einer Einzelpunktantastung hat eine größere Messunsicherheit. An einer Laufmessung sind normalerweise sehr viele Punkte beteiligt, deren sich kumulierende Messunsicherheit die Wiederholgenauigkeit beeinträchtigen kann. Wenn man den Einflussfaktor Cosinusfehler (nicht rechtwinklige Antastung der Tastkugel zur Oberfläche) möglichst minimiert, mindert man auch die sich ergebende Messunsicherheit.

Also: iterative Ausrichtung über Schleife an den beteiligten Elementen (kann ja statt des Basissystems auch ein zweites Koordinatensystem sein), und mit dem sich ergebenden KS die Elemente mit hoher Punktdichte messen. Mehrmals auf- und umspannen, um die Wiederholgenauigkeit der Messung zu verifizieren!

[[Je...]]

Danke Daniel,

das ist ein guter Einwand. Aber macht das tatsächlich so viel aus?
Kann ich mir kaum vorstellen. Aber man kann ja auch nach vielen Jahren noch dazulernen 🙂

Ich werde das auf jeden Fall testen!

[[Da...]]

Ich konnte mir das auch nicht vorstellen, aber wenn man einmal anfängt, die Wiederholgenauigkeiten seiner Messprogramme zu analysieren und man sich einfach nicht erklären kann, warum bei jeder Messung andere Werte rauskommen, dann stößt man irgendwann auf diese Problematik. Bei den meisten Messungen fällt das nicht auf, aber Läufe kombinieren eben Formfehler mit Positionsfehlern. Höchstsstrafe sozusagen!

Wenn man versucht, mit stabileren Ausrichtungen zu arbeiten und die Messergebnisse von einer Messung zur nächsten (am selben Teil) aber immer vergleichbar bleiben, stellt sich schon ein gewisses Zufriedenheitsgefühl ein.