Mahr | Anwendungstipps

Konturen mit tangentialen Elementen messen

Marketing Team
Konturen mit tangentialen Elementen messen

Radien von Werkstücken können vielfältige Formen und Konturen aufweisen. Sie zu messen, gehört in der Produktion zum täglichen Geschäft. Mahr bietet Anwendern ein Verfahren, das das Messen auch komplizierter Werkstücke erheblich vereinfacht.

Berechnung des Tangentialkreises und tangentialer Übergangspunkte

Für die Berechnung des Tangentialkreises, der in Geraden übergeht, müssen zunächst die beiden Regressionsgeraden rechts und links des Kreises erzeugt werden. Anschließend wird mit dem Befehl „Tangentialkreis an Gerade(n)“der Tangentialkreis berechnet. Bediener wählen zuerst die beiden Regressionsgeraden an und definieren den Bereich des Kreises mit dem Mauszeiger. Die Software MarWin erzeugt dann automatisch die tangentialen Übergangspunkte und den Regressionskreis.
Die Regressionsgeraden lassen sich manuell per Mausklick oder durch manuelles oder automatisches Bilden von Profilbereichen definieren. Auch nach Abschluss des Befehls ist es möglich, die Geraden zu editieren und anzupassen. „Der Bereich des Regressionskreises, der tangential in die Geraden übergeht, kann nachträglich jedoch nur verändert werden, wenn dieser vorher als Profilbereich festgelegt wurde“, sagt der Anwendungsingenieur.

Tangentialer Übergang
Mit dem Befehl „Tangentialer Übergang“ lassen sich die Regressionsgeraden und der Regressionskreis sowie die Übergangspunkte automatisch erzeugen. Hierfür legen Anwender einfach die Bereiche per Mausklick oder zuvor mit dem Befehl „Profilbereich“ fest. Beim Editieren des Tangentialkreises zeigt die Software die Bereiche der Tangentialgeraden und des Tangentialkreises bzw. die Namen der Profilbereiche an. Wie beim Regressionskreis kann der Kreis als Vollkreis dargestellt werden. Außerdem ist es möglich, das Profil im Bereich des Kreisbogens zu filtern, um Rauheitsanteile zu eliminieren. „Der Tangentialkreis wird so eingepasst, dass die Summe der Abstandsquadrate der gemessenen Profilpunkte im gewählten Kreissegment unter Berücksichtigung der Übergangspunkte der Tangentialgeraden minimal ist“, so Messexperte Schlie.

 

Kantenbruch und Kantenverrundung
Die Tangentialpunkte lassen sich auch für die Messung des Kantenbruchs oder der Kantenverrundung nutzen. Die Berechnung eines Tangentialkreises unter Einbeziehung der sich anschließenden Geraden erfolgt mit sehr kleiner Messunsicherheit. Die Voraussetzung hierfür sind tangentiale, gerade Konturenabschnitte, in die der Kreis übergeht.
Selbst bei Konturverläufen mit großer Rauheit und kleinen Kreissegmenten arbeiten die Funktionen „Tangentiale Übergänge“ und „Tangentialkreis“ zuverlässig und robust, sodass die Wiederholbarkeit der Ergebnisse ausgesprochen hoch ist.

 

Berechnung des Tangentialkreises mit nur einer Geraden
Die Berechnung des Tangentialkreises ist auch dann möglich, wenn der Kreis einseitig in nur eine Gerade übergeht – hier wird auf der einen Seite der Tangentialpunkt zwischen dem Kreis und der Geraden gebildet. Auf der anderen Seite begrenzt der Bediener den Kreis per Mausklick oder durch einen Schnittpunkt zwischen Profil und Element (parallele Gerade, Kreis aus Punkt und Winkel …).

Fazit: Mit diesem Messverfahren und MarWin gelingt es Anwendern bereits nach kurzer Einweisung, die Konturen auch komplexer Werkstücke einfach und präzise zu erfassen.

Das Messen von Radien am Werkstück ist eine sehr häufige Prüfaufgabe in der industriellen Fertigung. Dabei kommen Radien in ganz unterschiedlichen Konturverläufen vor: Ein Radius kann in einen anderen Radius oder in eine Gerade übergehen; der Übergang kann fließend, also tangential sein, oder in eine Kante, einen Winkel oder eine beliebige linienförmige Kontur münden.
Um Radien mit tangential anschließenden Konturgeometrien sowie die Übergangspunkte der benachbarten Konturelemente zu berechnen, ist ein spezielles Messverfahren erforderlich. Mit dem Konturenmessgerät und dem „Verfahren zur Konturenmessung eines Werkstücks mit tangential aneinander anschließenden Konturgeometrien“ hat Mahr eigens einen Ablauf /eine Routine dafür entwickelt und patentieren lassen. Bei einem fließenden, also tangentialen Übergang ist es schwierig, genau zu unterscheiden, wo der Kreisbogen endet und die Gerade beginnt. Für die Berechnung des Radius macht eine andere Wahl des Start- und Endpunktes aber oft einen deutlichen Unterschied. „Das patentierte Verfahren von Mahr berechnet diese Übergangspunkte reproduzierbar und genau. Damit lassen sich bedienerunabhängig reproduzierbare prozesssichere Ergebnisse erzielen. Die Messung kann taktil mit MarSurf-Geräten oder optisch mit MarShaft SCOPE-Messplätzen erfolgen“, erklärt Jakob Schlie, Application Engineer bei Mahr. „Und dank der Softwareplattform MarWin ist die Auswertung bei allen Messplätzen identisch, sodass keine Schulung nötig wird – Bediener können Radien und tangentiale Übergänge direkt nach dieser Methode mit den verschiedenen Mahr-Messplätzen messen.“

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