Beitrag zur Messunsicherheitsermittlung für die Messung großer Zahnräder zur Erweiterung des virtuellen Koordinatenmessgerätes der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden Einflussfaktoren auf den Messprozess einer großen Verzahnung, dem Großverzahnungsnormal der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), mit einem Groß- Koordinatenmessgerät (Groß-KMG) untersucht. Dies dient dazu, die vorherrschenden Einflussfaktoren auf den Messprozess zu erkennen, zu beschreiben und die resultierenden Messabweichungen sowie die Messunsicherheiten zu ermitteln. Daraufhin kann eine Modellierung der Auswirkungen dieser Einflussfaktoren erfolgen und die Modelle des virtuellen KMG der PTB, dem Softwaretool namens VCMM, für diese speziellen Messaufgaben angepasst und erweitert werden. Virtuell erzeugte Stichproben des komplexen Messprozesses ermöglichen die statistische Berechnung der aufgabenspezifischen Messunsicherheit. Zur Modellierung ist es notwendig, die Auswirkungen der geräte- und werkstückspezifischen Einflussfaktoren auf das Messergebnis im Detail zu kennen. Damit können die systematischen und zufälligen Anteile der Messabweichungen beschrieben werden. In dieser Arbeit wird zuerst die geometrische Beschreibung der Struktur des großen Messgerätes auch unter thermischen Einflüssen betrachtet. Weiterhin wird das große Werkstück betrachtet, wobei der Schwerpunkt auf den Untersuchungen des Verhaltens unter Einfluss der Temperatur und der Schwerkraft liegt. Die Erkenntnisse liefern einen wichtigen Beitrag zur Erweiterung des virtuellen Messprozesses auf einem Groß-KMG und der daraus resultierenden Messunsicherheitsermittlung für die Messung großer Bauteile.