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Fertigungsmesstechnik (FMT)5 ECTS (englische Bezeichnung: Manufacturing Metrology)
Modulverantwortliche/r: Tino Hausotte Lehrende:
Tino Hausotte
Start semester: |
WS 2015/2016 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Fertigungsmesstechnik - Modellgestützte Prüftechnik zur Produktverifikation
(Vorlesung, 2 SWS, Tino Hausotte, Mon, 16:15 - 17:45, H17 Maschinenbau; Einführungsveranstaltung zur Vorlesung und Übung am 13.10.2015)
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Fertigungsmesstechnik - Übung
(Übung, 2 SWS, Tino Hausotte et al., Tue, 16:15 - 17:45, H12; Einführungsveranstaltung zur Vorlesung und Übung am 13.10.2015)
Empfohlene Voraussetzungen:
It is recommended to finish the following modules before starting this module:
Grundlagen der Messtechnik (SS 2015)
Inhalt:
Fertigungsmesstechnik [FMT]
Grundlagen, Begriffe, Größen und Aufgaben der FMT: Teilgebiete der industriellen Messtechnik • Fertigungsmesstechnik, Grundaufgaben und Ziele • Messen, Prüfen, Überwachen, Lehren • Begriffsdefinition: Messgröße, Messwert, Messunsicherheit, wahrer Wert, vereinbarter Wert, Messergebnis, Prüfung, Messung, Messprinzip, Messmethode, Messverfahren, Nennmaß, Grenzmaß, Grenzabmaß • Grundeinteilung der Mess- und Prüfmittel in der FMT • Messschieber, Messschrauben, Messuhr • Taylorscher Grundsatz, Lehren • Endmaße, Sinustisch oder Sinuslineal, Maßverkörperungen, Winkelendmaße
Geometrische Produktspezifikation und Verifikation (GPS) – Basis der Messaufgabenbeschreibung und –durchführung: Geometrischen Produktspezifikation (GPS) • Dualitätsprinzip und Operationen • Begriffsdefinition von Geometrieelementen (Nenn-, wirkliches, erfasstes und zugeordnetes Geometrieelement) • Standardgeometrieelemente • Gestaltparameter an Werkstücken (Grobgestalt, Feingestalt, Maß, Abstand, Lage, Form, Welligkeit, Rauheit) • Systematik der Gestaltabweichungsarten (Maß-, Form-, Lageabweichungen und Abweichung der Oberflächenbeschaffenheit) • Toleranzbegriff • Form- und Lagetoleranzen • Systematik der Tolerierung von Unabhängigkeitsprinzip Werkstücken (Unabhängigkeitsprinzip, Hüllprinzip)
Grundlagen der Längenmesstechnik (Maßstäbe und Interferometer): Messprinzipien zur Längenmessung • Abbe Komparator, Maßstäbe mit Skalen • Eppensteinprinzip • Linearencoder, Gitterabtastung, Richtungserkennung, Ausgangssignale, Demodulation, Differenzsignalerfassung, Referenzmarken, Abtastung (abbildend, interferometrisch, Durchlicht, Auflicht) • Demodulationsabweichungen: Quantisierungs-, Amplituden-, Offset- und Phasenabweichungen, Heydemannkorrektur • absolut codierte Maßstäbe: V- und U-Abtastung und Gray Code • Transversale elektromagnetische Welle, Überlagerung von Wellen, konstruktive und destruktive Interferenz Polarisation des Lichtes, Voraussetzungen für die Interferenz, Interferenz von Lichtwellen • Interferenz (Homodynprinzip und Heterodynprinzip), Interferenz am Michelson-Interferometern, Einteilung von Interferometern, Luftbrechzahl, Demodulation am Homodyninterferometer, Demodulation am Heterodyninterferometer • Einteilung von Inteferometern, Luftbrechzahl, zeitliche und räumliche Kohärenz • Laser, He-Ne-Laser • Aufbau von Interferometern, Anwendung der Interferometer
Koordinatenmesstechnik: Prinzip, Koordinatensysteme, Grundanordnung, Bauarten • Tastsysteme (Erzeugung der Antastkraft, Messung der Auslenkung, Integration mehrerer Achsen, Kinematik, weitere Achse, Umwelt, Arten von Tastsystemen, Taststiftbiegung, Taster) • Einzelpunktantastung , Scanning • Beschreiben und Festlegen der Messaufgabe • Feststellen Einflüsse auf das Messergebnis • Vorbereitung der Messung • Auswahl und Einmessen des Tasters • Festlegen der Messstrategie • Auswertung der Messergebnisse (Ausgleichsverfahren) • Spezifikation, Parameter und Prüfung
Formprüftechnik: Prinzip, Charakteristika, Messaufgaben, Bauarten (Drehtisch-, Drehspindelgeräte) • Abweichungen der Drehführung von der idealen Achse und deren Bestimmung • Kalibrierung von Formessgeräten • Mehrlagenverfahren, Umschlagverfahren
Oberflächenmesstechnik: Oberflächenmessprinzipien • Tastschnittgeräte, optische Oberflächenmessgeräte, Fokusvariation, Konfokales Mikroskop, Laser-Autofokusverfahren, Interferenzmikroskope, Weißlichtinterferometer • Oberflächenparameter Normenreihe DIN EN ISO (Profil, Flächen) • Profilauswertung entsprechend DIN EN ISO 3274 und DIN EN ISO 4287 • Profilkenngrößen (Rauheits-, Welligkeit- und Struktur-Kenngrößen): Filterung, Senkrecht-, Waagerechtkenngrößen, gemischte Kenngrößen • Kenngrößen aus Materialanteil-Kurve (ISO 13565-2 und ISO 13565-3) • Flächenparameter (Höhenparameter, räumliche Parameter, flächenhafte Materialanteilkurve, topographischen Elemente) • Streulichmessung, Streulichtparameter
Lernziele und Kompetenzen:
Lernziele
Motivation, Ziele, Grundsätze und Strategien der Fertigungsmesstechnik erfassen.
Beurteilen und strukturelle Analyse von Messaufgaben in der Fertigungsmesstechnik. Transfer des Erlernten auf unbekannte, aber ähnliche Messaufgaben.
Verständnis um die operative Herangehensweise an Aufgaben der messtechnischen Erfassung von dimensionellen und geometrischen Größen an Werkstücken.
Kompetenzen
Eigenständige Auswahl geeigneter Verfahren im Bereich Fertigungsmesstechnik.
Beschreiben von Messaufgaben, Durchführen, Auswerten von Messungen.
Selbstständiges Erkennen von Schwachstellen in der Planung und Durchführung.
Bewerten von Messergebnissen aus dem Bereich der Fertigungsmesstechnik.
Angemessene Kommunikation und Interpretation von Messergebnissen und der zugrunde liegenden Verfahren.
Literatur:
- Kohlrausch, Friedrich: Praktische Physik : zum Gebrauch für Unterricht, Forschung und Technik. Band 1-3, 24. Auflage, Teubner Verlag, 1996 – ISBN 3-519-23001-1, 3-519-23002-X, 3-519-23000-3
DIN e.V. (Hrsg.): Internationales Wörterbuch der Metrologie – Grundlegende und allgemeine Begriffe und zugeordnete Benennungen (VIM) ISO/IEC-Leitfaden 99:2007. Beuth Verlag GmbH, 3. Auflage 2010
Pfeifer, Tilo: Fertigungsmeßtechnik. R. Oldenbourg Verlag München Wien, 1998 – ISBN 3-486-24219-9
Keferstein, Claus P.: Fertigungsmesstechnik. 7. Auflage, Vieweg+Teubner Verlag, 2011 – ISBN 978-3-8348-0692-5
Warnecke, H.-J.; Dutschke, W.: Fertigungsmeßtechnik. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo, 1984 – ISBN 3-540-11784-9
Christoph, Ralf; Neumann, Hans Joachim: Multisensor-Koordinatenmesstechnik. 3. Auflage, Verlag Moderne Industrie, 2006 – ISBN 978-3-937889-51-2
Neumann, Hans Joachim: Koordinatenmesstechnik im der industriellen Einsatz. Verlag Moderne Industrie, 2000 – ISBN 3-478-93212-2
Ernst, Alfons: Digitale Längen- und Winkelmesstechnik. 4. Auflage, Verlag Moderne Industrie, 2001 – ISBN 3-478-93264-5
Joza, Jan: Messen großer Längen. VEB Verlag Technik Berlin, 1969
Henzold, Georg: Form und Lage. 3. Auflage, Beuth Verlag GmbH Berlin, 2011 – ISBN 978-3-410-21196-9
Weckenmann, A.: Koordinatenmesstechnik: Flexible Strategien für funktions- und fertigungsgerechtes Prüfen, 2. Auflage, Carl Hanser Verlag München, 2012
Hoffmann, Jörg: Handbuch der Messtechnik. 4. Auflage, Carl Hanser Verlag München, 2012 – ISBN 978-3-446-42736-5
Weitere Informationen:
Keywords: FMT
www: http://www.fmt.tf.fau.de/lehre/lehrveranstaltungen.php
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
(Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Technische Wahlmodule | Technische Wahlmodule)
- Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
(Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Maschinenbau | Wahlpflicht- und Vertiefungsmodul Modulgruppe 6 | Vertiefungsmodul Modulgruppe 6 | Fertigungsmesstechnik)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Fertigungsmesstechnik (Prüfungsnummer: 72471)
(englischer Titel: Manufacturing Metrology)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Prüfungstermine, eine allgemeine Regel der Prüfungstagvergabe und Termine der Klausureinsicht finden Sie auf StudOn: Prüfungstermine und Termine der Klausureinsicht
- Erstablegung: WS 2015/2016, 1. Wdh.: SS 2016
- Termin: 15.02.2016, 11:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 25.07.2016, Ort: s. Aushang
Termin: 20.02.2017, 08:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 07.08.2017, 08:00 Uhr, Ort: TentoriaTermin: 15.02.2016
Termin: 31.03.2016, 08:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 20.02.2017
Termin: 11.04.2017, 10:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 11.04.2017
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