• Der Besuch der Grundlagen-Vorlesung Grundlagen der Messtechnik (GMT) oder Fundamentals of Metrology (FoM) wird empfohlen.

• Unterlagen zur Lehrveranstaltung werden passwortgeschützt auf der Lernplattform StudOn bereitgestellt. Das Passwort wird in der ersten Vorlesung bekannt gegeben.

• Informationen zur Prüfung erhalten Sie unter der zugeordneten UnivIS-Modulbeschreibung (siehe Link unten)

• Prüfungstermine, eine allgemeine Regel der Prüfungstagvergabe und Termine der Klausureinsicht finden Sie auf StudOn: Prüfungstermine und Termine der Klausureinsicht

• Ansprechpartner für organisatorische Fragen: Dipl.-Ing. Andreas Loderer

• Haben Sie noch Fragen? Weitere Informationen finden Sie auch in unseren FAQs

• 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

• 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
  

Internetlinks für weitere Information zum Thema Messtechnik

• Video des VDI: Messtechnik - Unsichtbare Präszision überall

• Multisensor-Koordinatenmesstechnik

• E-Learning Kurs AUKOM Stufe 1

Title:

Manufacturing Metrology - Model Based Test Engineering for Product Verification

Prerequisites

• Attendance at the course Fundamentals of Metrology (GMT/FoM) is recommended.

• Lecture notes will be available for download on the learning platform StudOn (www.studon.uni-erlangen.de). The password will be disclosed in the first lecture.

Contents

• Basics, Terms, Dimensions and Tasks of the Manufacturing Metrology: Parts of the industrial measurement technology • Manufacturing Metrology, Tasks and Aims • Measure, Inspect, Control, Gauge • Terms: Measurand, measurement value, measurement uncertainty, true value, measurement result, inspection, measurement, measurement principle, measurement method, basic size, limiting size, limiting dimension • Classification of measurement and inspection equipment • Caliper, micrometer screw, indicator • Basic principle of Taylor, gauge • Gauge block, sinus table, sinus ruler, material measure, angle gauge block

• Geometrical product specification and verification (GPS) – Basis of the measurement task description and execution: Geometrical product specification and verification (GPS) • Duality principle and operations • Definition of terms of geometry elements • Standard geometry elements • Shape parameter on workpieces • System of shape deviations • Terms of tolerance • Form tolerance and position tolerance • System of toleration with the principle of independence

• Basics of dimension measurement (scale and interferometry): Principle of dimension measurement • Abbe comparator, scales • Principle of Eppenstein • Linear encoder, lattice sampling, direction detection, output signals, demodulation, detection of signal difference, reference marks, sampling • Demodulation deviation: Deviation of quantification, amplitude, offset and phases, Heydemann correction • Absolute coded scales; V- and U-sampling, gray code • Transversal electromagnetic weave, overlap of weaves, constructive and destructive interferences, polarization of light, requirements for interference, interference of light waves • Interference (homodyne principle, heterodyne principle), interference with the Michelson interferometer, classification of interferometer, index of refraction, demodulation on the homodyne and heterodyne interferometer • Classification of interferometer, index of refraction, temporal and spatial coherence • Laser, He-Ne-laser • Setup of interferometer, field of application of interferometer

• Coordinate measuring technology: Principle, coordinate system, setup, designs • Caliper systems • Single point measurement, scanning • Description of measurement tasks • Definition of influences on the measurement result • Preparation of the measurement • Right choice of caliper, calibration of caliper • Definition of a measurement strategy • Evaluation of the measurement results • Specifications, parameters and inspection

• Form inspection technique: Principle, characteristics, measurement tasks, designs • Deviation of the swivel guide from an ideal axis • Calibration of form measurement systems

• Surface measurements: Principles of surface measurements • Profilometer, optical surface measurement systems, focus variation, confocal microscope, laser-auto focus variation, interference microscope, white light interferometer • Surface parameters in DIN EN ISO • Profile analysis according to DIN EN ISO 3274 and DIN EN ISO 4287 • Profile parameters • Parameters of the material-curve (ISO 13565-2 and ISO 13565-3) • Area parameters • Scattered light measurement, scattered light parameters

UE: Fertigungsmesstechnik - Übung

Lecturers: Prof. Dr.-Ing. habil. Tino Hausotte, Dipl.-Ing. Andreas Loderer, Akad. Rat, Dipl.-Ing. Bogdan Galovskyi
Time and place: Tue 16:15 - 17:45, H12; comments on time and place: Einführungsveranstaltung zur Vorlesung und Übung am 13.10.2015