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Verzahnungsmesstechnik

Neu: VDI 2612 Blatt 6

In der VDI-Reihe 2612 „Messen und Prüfen von Verzahnungen“ ist ganz neu das Blatt 6 erschienen (siehe Beuth-Verlag) . Das Thema ist „Prüfung und Überwachung von Geräten zur Verzahnungsmessung“.

Hier ein kurzer Überblick über den Inhalt der Richtlinie.

Ziel der Richtlinie

Messgeräte zur Verzahnungsprüfung müssen hohe Genauigkeitsanforderungen erfüllen. Dafür ist es notwendig, diese Anforderungen auf definierte Weise zu prüfen. Die VDI 2612-6 definiert, wie diese Prüfung erfolgen kann und was zu beachten ist. Es wird außerdem eine Klassifizierung für die Messgeräte definiert.

Prüfung der Messgeräte

Jeder Hersteller gibt die Genauigkeit seines Messgerätes an. Diese gilt jedoch nur unter bestimmten Bedingungen. Deshalb muss am Aufstellort geprüft werden, mit welcher Genauigkeit mit dem Messgerät gemessen werden kann. Dies geschieht zunächst bei der Annahmeprüfung des Messgerätes. Die Genauigkeit sollte in regelmäßigen Abständen in Wiederholungsprüfungen kontrolliert werden, vor allem aber nach einer Geräteüberholung oder, wenn der Aufstellort geändert wurde.

Die Überprüfung erfolgt anhand von kalibrierten Normalen. Dies können einfache Geometrienormale sein oder Verzahnungsnormale.

Normale

Es gibt zwei verschiedene Kategorien von Normalen:

Bezugsnormal: Einsatz in Kalibrierlabor, zur Überprüfung der Messgeräte

Werksnormal: Einsatz zur regelmäßigen Überprüfung der Messgeräte

Die VDI 2612-6 empfiehlt die Verwendung von werkstückähnlichen Verzahnungsnormalen. Dies führt zu einer geringeren Messunsicherheit als wenn man das Messgerät nur mit einfachen Geometrienormalen wie Kugelplatte oder Stufenendmaße prüft. Das Normal sollte in Beschaffenheit und Größe dem Teilespektrum entsprechen, das auf diesem Messgerät gemessen werden soll oder ihm  zumindest ähneln.

Um dem Rechnung zu tragen, hat die PTB Verzahnungsnormale für Großverzahnungen und Mikroverzahnungen entwickelt. So ist die Rückführung von Messgeräten für Verzahnungen auch in diesen Größenordnungen gewährleistet.

Der einwandfreie Zustand der verwendeten Normale ist Voraussetzung für die korrekte Überprüfung der Messgeräte. Eine regelmäßige Überprüfung der Normale ist deshalb notwendig (je nach Häufigkeit des Einsatzes alle 3-5 Jahre).

Arten zur Prüfung und Überwachung

Einzelne Funktionselemente des Messgerätes können mittels einfacher Geometrienormale geprüft werden, z.B. Drehtisch über Kugelteller, Positionsabweichung über Kugelplatte, Führungsbahnen über Zylindernormal oder Geradheitsnormal.

Bei der Überprüfung mittels werkstückähnlichem Normal wird die Genauigkeit über eine normale Verzahnungsmessung ermittelt. Wobei das Ergebnis mit dem kalibrierten Ergebnis des Verzahnungsnormals verglichen wird und damit das Messgerät überprüft werden kann.

Wichtig bei dieser Messung ist, dass die Messbedingungen vergleichbar sind zu denen, die im Kalibrierzertifikat angegeben sind. Nur so können störende Einflüsse minimiert werden und ein aussagekräftiges Ergebnis über die Genauigkeit des Messgerätes ermittelt werden.

Zu beachten sind außerdem alle Faktoren, die das Messergebnis beeinflussen können. Darüber habe ich in einigen Artikeln bereits geschrieben (siehe: Genauigkeit einer Messung bzw. Genauigkeit Ihrer Zahnradmessung). Die VDI 2612-6 geht im Detail auf diese Einflussfaktoren ein.

Messmittelfähigkeit

Es wird außerdem auf die verschiedenen Methoden zur Berechnung der Messmittelfähigkeit eingegangen:

  • Methode A: experimentelle Methode
  • Methode B: aus Grenzwerten (MPE)

Beide Methoden werden an jeweils einem Beispiel verdeutlicht.

Klassifizierung der Messgeräte

Die VDI definiert eine Klassifizierung der Messgeräte in Abhängigkeit zu Verzahnungstoleranzen aus DIN ISO 1328-1.

Es gibt fünf Messgerätegruppen. Diese gehen von Gruppe A+ für sehr genaue Verzahnungen (Qualität <= 3) bis Gruppe D für Verzahnungen mit Qualität 10 bis 11.

Von Klaus Stein

Ich bin seit 20 Jahren in der Softwareentwicklung und in der Koordinatenmesstechnik tätig.
Da ich mich speziell um die Software für die Verzahnungsmesstechnik kümmere, ist das ebenfalls ein Themenschwerpunkt.