VDI VDE 2631 Blatt 9-2014 Form measurement - Examples for measurement and analysis conditions.pdf

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1、ICS 17.040.01, 19.060 VDI/VDE-RICHTLINIEN Oktober 2014 October 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK Formprfung Beispiele fr Mess- und Auswertebedingungen Form measurement Examples for measurement and analysis conditions VDI/VDE 2631 Blatt 9 / Par

2、t 9 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA

3、) Fachbereich Fertigungsmesstechnik VDI/VDE-Handbuch Fertigungsmesstechnik VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 3: Betriebsmittel Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedFrhereAusgaben:07.03;12.13Entwurf,deuts

4、chFormereditions:07/03;12/13Draft,inGerman onlyZu beziehen durch/ AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten/ All rightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2014Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Normative Verweise 3 3 Be

5、griffe 3 4 Mess- und Auswertebedingungen fr typische Anwendungen 3 Schrifttum 16 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Normative references . 3 3 Terms and definitions 3 4 Measurement and analysis conditions for typical applications 3 Bibliography 16 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DC

6、BB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 2 VDI/VDE 2631 Blatt 9 / Part 9 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des N

7、achdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern g

8、eregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, in

9、cluding those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien)

10、specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. Einleitung Diese Richtlinie ist Bestandteil der Richtlinienrei-he VDI/VDE 2631. Eine Liste der aktuell verfg-baren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/26

11、31. Die Richtlinie wurde im Fachausschuss Form-messtechnik“ der VDI/VDE-GMA erarbeitet. In den Normen DIN EN ISO 12180 (Zylindrizitt), DIN EN ISO 12181 (Rundheit), DIN EN ISO 12780 (Geradheit) und DIN EN ISO 12781 (Ebenheit) ist im nationalen Vorwort darauf hingewiesen, dass die in den Normen festge

12、legten Messparameter fr den Regelfall“ (default case) Gaufilter mit verschiedenen Grenzwellenzah-len/Grenzwellenlngen in Abhngigkeit vom Durchmesser/Lnge, kugelfrmiges Tastelement und Antastkraft 0 N nicht der allgemeinen industriellen Messpraxis entsprechen, bzw. mit handelsblichen Messger-ten nich

13、t realisierbar sind. Aus diesem Grund sind Anwender gezwungen, geeignete Mess- und Aus-wertebedingungen festzulegen. Introduction This standard is part of the series of standards VDI/VDE 2631. A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.d

14、e/2631. This standard was prepared by the VDI/VDE-GMA Technical Committee “Form Measurement Technology”. In the standards DIN EN ISO 12180 (cylindricity), DIN EN ISO 12181 (roundness), DIN EN ISO 12780 (straightness) and DIN EN ISO 12781 (flatness), in the national preface, it is pointed out that th

15、e meas-urement parameters as defined in the standards for the default case Gaussian filter with various cut-off wave num-bers/cut-off wavelengths as a function of diam-eter/length, spherical probing element, and probing force 0 N do not correspond to general industrial practice or cannot be realised

16、 with commercially available measuring equipment. For this reasons, users are obliged to define suitable measurement and analy-sis conditions. 1 Anwendungsbereich Die Mess- und Auswertebedingungen fr Form-messungen sind aus der Funktion des Messobjekts und den Toleranzen der Merkmale abzuleiten. Es

17、wird anhand von konkreten Anwendungsbei-spielen gezeigt, wie Mess- und Auswertebedin-gungen definiert werden knnen. In Abschnitt 4 sind Beispiele entsprechender Parameterstze merkmals-, produkt- und/oder unternehmensspezi-fisch zusammengestellt. Im brigen wird hinsicht-1 Scope The measurement and an

18、alysis conditions for form measurements can be derived from the measured objects function and the tolerances of the relevant features. Concrete application examples are used to show how measurement and analysis conditions can be defined. Section 4 puts together examples of ap-propriate parameter set

19、s that are feature-, product- and/or company-specific. In addition, as regards the choice of parameters, it is also referred to VDI/ B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI/VDE 2631 Blatt 9 / Part 9

20、3 lich der Auswahl der Parameter auch auf VDI/ VDE 2631 Blatt 1 verwiesen. Zur Vergleichbarkeit von Messergebnissen, die auf verschiedenen Messgerten ermittelt werden, soll-ten die wesentlichen Parameter der Messungen bereinstimmen. VDE 2631 Part 1. In order to achieve comparability between meas-ure

21、ment results obtained with different systems, the essential parameters of those measurements should agree with each other. 2 Normative Verweise / Normative references Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieser Richtlinie erforderlich: / The following referenced documents are indi

22、spen-sable for the application of this standard: DIN EN ISO 1101:2014-04 Geometrische Pro-duktspezifikation (GPS); Geometrische Tolerie-rung; Tolerierung von Form, Richtung, Ort und Lauf (ISO 1101:2012 + Cor. 1:2013); Deutsche Fassung EN ISO 1101:2013 (Geometrical prod-uct specifications (GPS); Geom

23、etrical toleranc-ing; Tolerances of form, orientation, location and run-out (ISO 1101:2012 + Cor. 1:2013); German version EN ISO 1101:2013) DIN EN ISO 12181-1:2011-07 Geometrische Pro-duktspezifikation (GPS); Rundheit; Teil 1: Be-griffe und Kenngren der Rundheit (ISO 12181-1:2011); Deutsche Fassung

24、EN ISO 12181-1:2011 (Geometrical product speci-fications (GPS); Roundness; Part 1: Vocabulary and parameters of roundness (ISO 12181-1: 2011); German version EN ISO 12181-1:2011) DIN EN ISO 12780-1:2014-04 Geometrische Pro-duktspezifikation (GPS); Geradheit; Teil 1: Be-griffe und Kenngren der Geradh

25、eit (ISO 12780-1:2011); Deutsche Fassung EN ISO 12780-1:2011 (Geometrical product specifi-cations (GPS); Straightness; Part 1: Vocabulary and parameters of straightness (ISO 12780-1: 2011); German version EN ISO 12780-1:2011) DIN EN ISO 12781-1:2011-07 Geometrische Pro-duktspezifikation (GPS); Ebenh

26、eit; Teil 1: Be-griffe und Kenngren der Ebenheit (ISO 12781-1:2011); Deutsche Fassung EN ISO 12781-1:2011 (Geometrical product speci-fications (GPS); Flatness; Part 1: Vocabulary and parameters of flatness (ISO 12781-1:2011); German version EN ISO 12781-1:2011) Internationales Wrterbuch der Metrolog

27、ie; Grund-legende und allgemeine Begriffe und zugeord-nete Benennungen (VIM); Deutsch-englische Fassung ISO/IEC-Leitfaden 99:2007 1 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die Begriffe nach: DIN EN ISO 12180-1 fr Zylindrizitt DIN EN ISO 12181-1 fr Rundheit DIN EN ISO 12780-1 fr Geradhei

28、t DIN EN ISO 12781-1 fr Ebenheit Internationales Wrterbuch der Metrologie VIM 1 3 Terms and definitions For the purposes of this standard, the terms and definitions of the following documents apply: DIN EN ISO 12180-1 for cylindricity DIN EN ISO 12181-1 for roundness DIN EN ISO 12780-1 for straightn

29、ess DIN EN ISO 12781-1 for flatness International vocabulary of metrology VIM 1 4 Mess- und Auswertebedingungen fr typische Anwendungen In Tabelle 1 bis Tabelle 9 sind die Mess- und Auswertebedingungen fr typische Anwendungen im Sinne einer hohen praktischen Nutzbarkeit fr Anwender in Form beispielh

30、after Formbltter dar-4 Measurement and analysis conditions for typical applications Table 1 to Table 9 show the measurement and analysis conditions for typical applications in terms of high practical usability for users, in the form of specimen form sheets. Each of these form sheets B55EB1B3E14C2210

31、9E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 4 VDI/VDE 2631 Blatt 9 / Part 9 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 gestellt. Diese Formbltter geben jeweils einen Messplan fr die unterschiedlichen Formprfauf-gaben wieder. Im Folgenden sind allgemeine Erluter

32、ungen zu den Parametern der verschiedenen Formprfauf-gaben aufgefhrt. Messaufgabe Die Bezeichnung der Messaufgabe (z. B. Rundheit im Radialschnitt, Geradheit der Zylinder-Mantel-linie) ist anzugeben. Lage der Messebene(n) Prfmerkmal und Lage der Messebene(n) (z. B. Prinzipskizze) sind eindeutig zu b

33、eschreiben. Messhilfsmittel Art der Aufnahme und Fixierung des Messobjekts beim Messen sind anzugeben. Vor-/Nachlauf Die Vor- und Nachlaufwege sind als gertespezi-fische Besonderheiten anzugeben. Sie dienen z. B. der Beschleunigung und Verzgerung der bewegten Achsen und werden fr die korrekte Funkti

34、on verschiedener Filter bentigt. Beginn und Ende der Auswertebereiche und Definition von Ausblendungen Beginn und Ende der Messwertaufnahme sind nicht gleichbedeutend mit den Bereichen, die tatschlich ausgewertet werden sollen. Darum mssen Beginn und Ende des Auswertebereichs sowie Ausblendungen, be

35、ispielsweise bei unter-brochenen Konturen, klar festgelegt werden. Anzahl der Messpunkte oder Messpunktabstand Eine der beiden Angaben ist hinreichend; der angegebene Wert muss auf die gewhlten Filter-parameter (siehe VDI/VDE 2631 Blatt 3) abge-stimmt sein. Messkraft (Antastkraft) Diese Angabe kann

36、insbesondere bei Messobjekten mit sehr kleinen Abmessungen und dnnwandigen Teilen sowie bei Teilen mit geringer Hrte von Bedeutung sein. Messgeschwindigkeit Die Messgeschwindigkeit wird in Abhngigkeit vom Messgertetyp (z. B. Bahngeschwindigkeit bei Koordinatenmessgerten oder Drehzahl bei Rund-heitsm

37、essgerten) angegeben. provides a measurement plan for the various form measurement tasks. Below are listed general comments and explana-tions about the parameters of the various form measurement tasks. Measurement task The name of the measurement task (e.g. roundness in a radial cut, straightness of

38、 the cylinder surface line) should be stated. Position of the measurement plane(s) The measured feature and the position of the measurement plane(s) (e.g. schematic diagram) should be described unambiguously. Auxiliary equipment The type of seating and attachment of the meas-ured object during measu

39、rement should be stated. Pre-travel/post-travel The pre-travel and post-travel paths should be stat-ed as system-specific features. They serve, for example, in accelerating and decelerating the mov-ing axes, and are needed for the correct function of various filters. Start and end of the analysis ra

40、nge and definition of suppressions The start and end of recording the measured results are not identical with the ranges that are meant to be actually analysed. Therefore, it is necessary to de-fine clearly the start and end of the analysis range and any suppressions, for example in the case of inte

41、rrupted contours. Number of measurement points or the spacing between them Stating one of the above is sufficient; the stated value must be matched to the chosen filter parame-ter (see VDI/VDE 2631 Part 3). Probing force This value can be of special importance in the case of measured objects that ha

42、ve very small dimen-sions, parts with thin walls and those of low hard-ness. Measuring speed The measuring speed is stated for the particular type of measuring system (e.g. track speed for coordinate measuring systems or rpm for round-ness measuring systems). B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7

43、EF8FD9NormCD - Stand 2015-01All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI/VDE 2631 Blatt 9 / Part 9 5 Grenzwellenzahl, Grenzwellenlnge Die Grenzwellenzahl bzw. -lnge des Filters ist in Abhngigkeit von der Funktionsanforderung des betreffenden Merkmals zu whlen. Sie hat wes

44、entlichen Einfluss auf das Messergebnis. Referenzgeometrieelemente Nach DIN EN ISO 1101 werden je nach Formprf-aufgabe unterschiedliche Referenzgeometrieele-mente definiert. Diese werden in den jeweiligen Abschnitten erlutert. Rundheitsmessung: Referenzkreis Fr die Rundheitsmessung gilt nach DIN EN

45、ISO 1101 die die Messpunkte einschlieende Kreisringzone mit minimaler Radiendifferenz (MZCI) als Bezug. Alternativ ist auch ein Ausgleichskreis (LSCI) oder ein Hll- bzw. Pferchkreis (MCCI bzw. MICI) als Bezug mglich. Geradheitsmessung: Referenzgerade Fr die Geradheitsmessung gilt nach DIN EN ISO 110

46、1 das die Messpunkte einschlieende parallele Geradenpaar minimalen Abstands (MZLI) als Bezug. Alternativ ist auch die Ausgleichsgerade (LSLI) als Bezug mglich. Zylindrizittsmessung: Referenzzylinder Fr die Zylindrizittsmessung gilt nach DIN EN ISO 1101 der die Messpunkte einschlieen-de Hohlzylinder

47、mit minimaler Radiendifferenz (MZCY) als Bezug. Alternativ ist auch ein Ausgleichzylinder (LSCY) bzw. Hll- oder Pferchzylinder (MCCY oder MICY) als Bezug mglich. Ebenheitsmessung: Referenzebene Fr die Ebenheitsmessung gilt nach DIN EN ISO 1101 das die Messpunkte einschlieende parallele Ebenenpaar mi

48、nimalen Abstands (MZPL) als Bezug. Alternativ ist auch die Ausgleichsebene (LSPL) als Bezug mglich. Fr die Referenzgeometrieelemente werden fol-gende Abkrzungen verwendet: Rundheit MZCI Minimum Zone Reference Circles (Kreisring mit minimaler Radiendifferenz, der das Profil einschliet) LSCI Least Squ

49、ares Mean Reference Circle (Ausgleichskreis) Cut-off wave number, cut-off wavelength The cut-off wave number or wavelength of the filter should be chosen in accordance with the re-quired function of the relevant feature. It affects the measured result significantly. Reference geometrical elements According to DIN EN ISO 1101, a number of dif-ferent reference geometrical elements are defined, depending on the particular f