© 1998-2005 Michael Neuhaus
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Grundlagen: Koordinatenmesstechnik | Grundlagen: Positionstoleranz & Maximum-Material-Bedingung |
Service rund um die Koordinatenmesstechnik: 3D-Service |
Es wurde versucht die Statistik für nichttolerierte Merkmale aufzurufen. Ohne Toleranzen können die meisten statistischen Merkmale nicht berechnet werden, daher läßt sich die Funktion nicht aufrufen. Notfalls einfach irgendeine Toleranz für das Merkmal vergeben.
Diese Fehlermeldung erscheint, wenn die Antastung so schlecht war, das die Software kein Element berechnen kann. Antastung wiederholen.
Datenverwaltung / Werkstück auswählen / Merkmal auswählen / Merkmal mit Ist-Wert
Die gewünschten Zeilen markieren und mit F12 exportieren
Dateityp EXCEL wählen, Dateiname eingeben, OK
Bis einschl. CM3.21 muss folgender Weg beschritten werden:
In Ausgabe/Protokollseite einrichten die Kopf- und Fußzeile
aktivieren und in beiden ein Leerzeichen eingeben.
Dann die Protokollzeile NUR_WERT.PLN laden. Evt. vorhandenes
Protokoll über Menü Ausgabe löschen.
In Daten/Datenverwaltung Werkstück auswählen und dann
Prüfplan/Merkmale
selektieren. Die gewünschten Merkmale markieren und mit F11
'Alle markierten Datensätze drucken' die Druckausgabe wählen.
Dazu wird dann die Option 'Ausgabe in Protokoll' gewählt und
unter Messungen die gewünschten Messungen ausgewählt. Dann Druckbefehl
starten.Gedruckt wird dann über das Menü Ausgabe/Protokoll
drucken. Als Drucker wird GENERIC/TEXT ONLY ausgewählt.
Das System fragt dann nach einem Dateinamen. Unter diesem Dateinamen
sind die ausgegebenen Meßwerte dann zu finden. Die Datei enthält
die Messungs-Nummer, die Merkmals-Nummer und den Meßwert.
Die Standardeinstellungen wieder herstellen : Protokollzeile STANDARD.PLN laden, Protokollseite einrichten : Kopf- und Fußzeile wieder abschalten.
Die Daten können in EXCEL über Datei/Öffnen
mit Dateityp TXT eingelesen werden. Die Standardoptionen können bestätigt
werden. Im Schritt 3 über den Button 'Weitere' das Dezimaltrennzeichen auf '.' umstellen. Nach dem Import die Tabelle markieren und über die Funktion Daten/Sortieren
nach Spalte A, Spalte B sortieren lassen. Dadurch werden die überflüssigen
Leerzeilen entfernt.
Über Datei/Neu ein neues Dokument von der Vorlage AUSWERT.XLT
erzeugen. Die eingelesene und überarbeitete Tabelle dort hineinkopieren
und den Anweisungen zur Auswertung folgen. Dies ermöglicht
die Auswertung getrennt nach Merkmalen, wobei sich beliebige Merkmale zusammenfassen
lassen. Auswertung durch Einfügen von Formeln für Min,Max, etc.
empfohlener Standard-Aufbau eines Meßprogramms:
In den Einstellungen 'Ausgabe/Protokolleinstellungen' ist die Option 'alle Merkmale' ausgeschaltet.
Um den kürzesten (lotrechten) Abstand zu ermitteln, muß die Gerade auf der rechten Seite und der Kreis auf der linken Seite stehen. Bei der Abstandsberechnung wird immer auf dem rechten (Bezugs)-Element ein Lot errichtet. Bei umgekehrter Anordnung wird u.U. der falsche Abstand berechnet. Beim Kreis als Bezugselement wird das Lot zur Koordinatenachse gefällt.
Beim Spiegeln eines Meßprogramm wird offiziell nur eine Ausrichtung unterstützt. Daher wird z.B. eine Drehung des Koordinatensystems nicht mitgespiegelt.
Gültig für Spiegelungen um YZ-Ebene :
Wird im Original-Programm um +Z gedreht, dann muß die Drehung im
Spiegelbild-Programm zu -Z geändert werden.
Wenn auch der verwendete Taster geändert (gespiegelt) werden muß, dann muß im Spiegeln-Dialog sowohl 'Tastsystemnummern spiegeln' als auch 'Tasternummern spiegeln' aktiviert werden!
Da die
WENZEL-Software ohne die Option CM-GFIT kein einfaches Bestfit für 2D bietet, und die Ausrichtung über
eine Offset-Gerade nur die X oder Y-Komponente berücksichtigen würde,
sollte folgender Weg eingeschlagen werden : Ausrichtung durch Drehen um
den Winkel, der sich aus dem Tangens von Gegen- und Ankathete (X und Y)
ergibt. Mit dieser Methode werden X und Y berücksichtigt.
Drehwinkel = INV TAN (Gegenkathete / Ankathete)
Erstellt ein Koordinatensystem auf Basis von RPS-Punkten (=genau 6 Freiheitsgrade) oder aufgrund von Bestfit (bis zu 6 Elemente möglich).
Beispiel:
Nullpunkt und 1 Ebenenpunkt
Kreis 2 auswählen, Sollwerte für X und Y eingeben, Sollwert für Z der Bezugsebene eingeben, X/Y/Z aktivieren
Achsausrichtung und 2. Ebenenpunkt
Kreis 3 auswählen, Sollwerte für Y eingeben, Sollwert für Z der Bezugsebene eingeben, Y/Z aktivieren
3. Ebenenpunkt
Punkt auswählen, Sollwert in Z eingeben, Z aktivieren
Arbeitet die Maschine bei der Funktion Oberflächenpunkt nicht einwandfrei, dann kann es helfen den Rückzug zu erhöhen. Einstellung unter Maschinenparameter, Meßdistanz.
Der Wert der Konzentrizität zuzüglich Rundheitsabweichung, gemessen auf einer 3D-Meßmaschine, entspricht dem des Rundlaufs, gemessen auf einer Rundlauflehre. Die Exzentrizität ist die Hälfe der Konzentrizität.
Den Abstand zweier Ebenen ermittelt die Software indem sie im Flächenschwerpunkt der rechtsstehenden Ebene das Lot auf die andere Ebene fällt. Da der Flächenschwerpunkt von der Verteilung der Anstastpunkte abhängt, ist dieser Punkt nicht reproduzierbar. Daher sollte der Abstand immer zwischen Ebene und Punkt ermittelt werden. Noch genauer, im Sinne einer genau definierten Meßstelle, ist es die beiden Ebenen durch eine senkrecht zur Bezugsebene stehende Achse schneiden zu lassen und den Abstand der Schnittpunkte auszuwerten.
Es gibt einen Unterschied zwischen den angezeigten Vektoren einer gemessenen
und einer berechneten Geraden :
Gemessen : X=0, Y=1 Der Vektor steht 90° zur Geraden,
die Vektorrichtung gibt die Antastrichtung wieder
Berechnet : X=1, Y=0 Der Vektor entspricht der Richtung
der Geraden, da es keine Antastrichtung gibt
Es gibt verschiedene Möglichkeiten beim Messen und Auswerten, die bei fehlerhafter Anwendung zu falschen Meßergebnissen führen. Die Probleme treten dann auf, wenn die Bohrung nicht in der Nullebene liegt.
1. Kreis messen und als Bezugsebene die Null-Ebene (z.B. XY) wählen; Position auswerten
Dies funktioniert einwandfrei und ist auch zeichnungsgerecht, wenn Nullebene und primärer Bezug übereinstimmen. Problem: Man kann keine Relativmessung nutzen.
2. Kreis mit Relativmessung messen und Position auswerten
Diese Vorgehensweise wird immer zu falschen Ergebnissen führen, wenn die Ebene für die Relativmessung (Referenzebene) und die Nullebene nicht absolut parallel zueinander sind. Und dies kann man für reale Teile wohl nie annehmen.
3. Kreis mit Relativmessung messen und Position mit Verschiebung auswerten
Bei einfacher Auswertung wird der Mittelpunkt auf die Nullebene projiziert. Dabei wird der Vektor der Referenzebene berücksichtigt. Dies verfälscht die Ergebnisse. Man kann die Auswertung aber auch in Höhe der Referenzebene durchführen, was zu korrekten Ergebnissen führt. Dazu wird die ein Verschiebefaktor in das Feld für die 3. Koordinate eingetragen. Der Button darf aber nicht angeklickt werden!
Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, das nur der theoretische Wert aus der Zeichnung eingetragen werden kann und nicht der reale, was zu einem leichten Fehler führt. Der Vorteil ist, das man die Maximum-Material-Bedingung für den Kreis nutzen kann.
4. Kreis mit Relativmessung messen und Schnittpunkt Ebene/Kreis auswerten
Es wird ein Schnittpunkt aus der Referenzebene der Relativmessung und dem Kreis gebildet. Dieser 3D-Punkt kann dann ausgewertet werden. Die dritte, nicht benötigte, Koordinaten schaltet man mit einem Klick auf den zugehörigen Button ab. Nachteil: Es ist keine Maximum-Material-Bedingung für den Kreis anwendbar, Vorteil: Die Auswertung erfolgt immer in der realen Position.
Beim Messen einer Bohrung in einem dünnen Blech hat man oft das Problem, das man die Bohrung nicht richtig trifft, da durch Auffederung, etc. die Bohrung jetzt in einer anderen Höhe liegt, als beim Programmieren.
Für diese Fälle ist die Relativmessung (Modus Programmierung, F7) sehr hilfreich. Zunächst muß die Ebene gemessen werden, in der die Bohrung liegt. Dann wird die Relativmessung aktiviert und nach der Messung die zuvor gemessene Ebene als Bezugsebene angegeben. Diese Ebene ist dann die Referenzebene für zukünftige Messungen. Siehe auch die Hinweise zur Auswertung einer Positionstoleranz.
Modul 'manueller Tasterwechsler' freischalten lassen (ist ab CM 3.30 Standard)
Mit Hilfe von CMConfig den manuellen Tasterwechsler aktivieren. Ab sofort kann man die Maschine benutzen, als hätte man einen Tasterwechsler. Beim Kalibrieren der verschiedenen Tastermodule (TP20/TP200) jeweils einen anderen Schacht angeben. Ruft man nun ein anderes Tastsystem auf, wird ein Dialog erscheinen, der zum manuellen Wechsel auffordert. Dies funktioniert auch im CNC-Programm.
Auswertungen des radialen Abstands zu einem Oberflächenpunkt können einen großen Fehler aufweisen, wenn der radiale Abstand nur in der XY-Ebene bestimmt werden soll, der Oberflächenpunkt aber deutlich außerhalb dieser Ebene getastet wurde. In die Berechnung geht die Z-Koordinate voll ein! Um dies zu verhindern, muß der Oberflächenpunkt auf die gewünschte Ebene projeziert werden und kann dann ausgewertet werden.
Die Standardeinstellung für die Punktboxen wird bei der Erstellung der Grafikprotokollvorlage definiert.
Für einwandfreie CNC-Abläufe mit SURF sind folgende Systemeinstellungen empfehlenswert:
In 'Definition für Freiformflächen' | Suchbereich 5,0 mm |
'gespeicherte Referenzflächen verwenden' EIN |
Die Soll-Elemente, die als CAD-Daten eingelesen wurden, werden immer in der Messung gespeichert, in der sie geladen wurden. Wurde das Soll-Element in Messung 1 geladen, dann wird immer auf das Soll-Element in dieser Messung zurückgegriffen. Die entsprechende Messung darf nicht gelöscht werden!
![]() |
Das Icon 'Umgebungspunkte ein/aus' im SURF-Modul schreibt keinen Programmsatz. Das bedeutet, das man mit diesem Icon die Umgebungspunkte für ein CNC-Programm nicht ausschalten kann. Um sicher zu gehen, das auch im späteren CNC-Ablauf die Umgebungspunkte aus sind, muß die Funktion 'Definition Umgebungspunkte' aufgerufen werden und dort der Schalter 'Umgebungspunkt' ausgeschaltet werden. Dabei wird ein entsprechender Programmsatz geschrieben. Da nach jeder Verwendung von Oberflächenpunkten mit Umgebungspunkten diese eingeschaltet bleiben, müssen vor jeder Anwendung von SURF die Umgebungspunkte explizit ausgeschaltet werden. |
Wenn ein Bestfit durchgeführt, aber die Ebenenausrichtung (hier: XY) beibehalten werden soll, dann muß bei der Bestfit-Festlegung die Verschiebung um die Z-Achse und die Verdrehung um X- und Y-Achse ausgeschaltet werden.
Alternativ kann man über die Funktion 'verknüpfen' das Element mit der die Feinausrichtung durchgeführt wurde und das Element in dem man z.B. einen Schnitt gemessen hat zu einem neuen Element verknüpfen. Dabei als Element-Typ 'Fläche' wählen, nicht 'Schnitt'. Jetzt kann man das neue Element mit 'Cont' wieder aufrufen und einen neuen Bestfit starten. Hierbei unbedingt Einzel-Bestfit wählen und nur einzelne Punkte für das Bestfit auswählen. Die Punkte für die Ebenenausrichtung müssen aber unbedingt mit ausgewählt werden. Dies ist nicht programmierbar, da Verknüpfungselemente nicht mit Continue fortgesetzt werden können. In der Version CM 3.5 soll es mölich sein den Bestfit auch ohne Continue zu starten.
Die beschriebene Vorgehensweise funktioniert ab CM3.60
Für eine flexible Punkteverteilung (viele Punkte auf Kurven, wenige auf Geraden) sollte man statt fester Tastpunktzahl die Sehnenhöhe wählen:
z.B.: Sehnenhöhe 0.050 mm, min. Sehnenlänge 0.050 mm, max. Sehnenlänge 1.00 mm
Mit dem Parameter Sehnenlänge kann man eine konstante Tastpunktverteilung mit festgelegtem Abstand erreichen.
Wenn die Verteilung nicht 'schön' ist, kann man in der darauffolgenden Dialogbox die Funktion 'neue Verteilung' wählen und die Parameter noch mal ändern.
Die Meßpunkte eines beliebigen Elements können nach VDA exportiert werden.
Menü: Daten/Export/VDA Regelflächen
Element(e) auswählen
VDA-Datei: ggf. Name vergeben oder Vorgabe übernehmen
Button wählen, damit auf jeden Fall eine neue Datei erzeugt wird. Überschreibt evt. vorhandene Datei gleichen Namens.
'Ausgabe bestätigen' abwählen
VDA-Formate: PSET wählen (auch beim Export von Kreisen, Option 'Circle' funktioniert nicht)
richtiges Koordinatensystem wählen
OK
Die VDA-Datei liegt nun im EXIMP-Verzeichnis vor.
Die Protokollköpfe sind im WMF-Format als *.phd-Dateien gespeichert. Änderungen können mit Corel Draw vorgenommen werden. Aus Corel heraus im Dateiformat WMF speichern, Abfragen: 'Text' und 'mit Kennsatz' bestätigen. Dateien in *.phd umbenennen und im Template-Verzeichnis ablegen.
Es ist möglich vollautomatisch weitere Auswertungen an (allen) vorhandenen Messungen vorzunehmen. Dazu ist ein Meßprogramm zu schreiben, das entsprechend PKS und WKS zurückruft (besser noch: neu bildet), dann die Auswertungen vornimmt und anschließend fügt man einen Sprung auf den Programmanfang ein, bei dem nur die Messung hochgezählt wird. Alle anderen Zähler müssen auf Null bleiben. Den Sprung läßt man so oft wiederholen, wie Messungen vorhanden sind, oder man stellt einfach unendlich ein, dann bricht das Programm mit einer Fehlermeldung ab, sobald es keine Messungen mehr findet. Beim Programmstart stellt man unter Messung die Nummer ein, ab der die Auswertungen durchgeführt werden sollen.
Beispiel:
Um mit SURF exakt die gleiche Ausrichtung durchzuführen, wie mit der klassischen Regelgeometrie ist folgendes zu beachten: Es kann nicht einfach ein Bestfit gerechnet werden, sondern es muß mit dem Einzelkoordinaten-Bestift gearbeitet werden.
Beispiel: Achsausrichtung über Bohrung
XY-Ebene [A] als Raumausrichtung, Bohrung [B] Nullpunkt in X,Y und Bohrung [C] Achsausrichtung in X.
Um dies als Bestfit in Surf nachzuvollziehen, muß das Koordinatensystem des CAD-Modells unbedingt mit dieser Ausrichtung übereinstimmen! Zur Feinausrichtung werden dann Punkte auf der Ebene getastet und die beiden Bohrungen als 'Kreis auf CAD-Modell' gemessen. Anschließend wird der Einzelkoordinaten-Bestfit aufgerufen. Hier wird dann für die Punkte auf der Ebene [A] 'minimal' eingestellt, für die X und Y-Koordinate der Bohrung [B] 'Null' und für die Y-Koordinate der Bohrung [C] ebenfalls 'Null'. Alle anderen Punkte müssen auf 'ignorieren' stehen.
Damit wird der gleiche Effekt erreicht wie mit der klassischen Achsausrichtung: Die Bohrung [C] hat nur noch in der X-Koordinate Toleranz.
Dies funktioniert auch dann, wenn der Bezug [C] nicht genau auf einer Achsrichtung (also z.B. Y=0) liegt: Dann ist die Koordinate im Einzel-Bestfit auf 'Null' zu stellen, die den kleinsten Wert hat. Dies entspricht einer Ausrichtung mit Offset-Gerade!
Beispiel: Achsausrichtung über Gerade
XY-Ebene [A] als Raumausrichtung, Bohrung [B] Nullpunkt in X,Y und Gerade [C] mit mehreren Punkten als Achsausrichtung in X.
Würde man in diesem Falle einfach ein Bestfit rechnen, dann wird man i.d.R. feststellen, das die Gerade [C] nicht achsparallel läuft. Dies erkennt man daran, das die einzelnen Punkte auf der Geraden nicht die gleiche Abweichung aufweisen. Um eine klassische Achsausrichtung mit Bestift zu simulieren muß man in 2 Schritten vorgehen:
Wird zur Bestimmung einer Gewindeposition eine Prüfschraube verwendet, dann wird bei der Messung als Kreis die evt. vorhandene Schrägstellung des Gewindes mit in die Meßergebnisse eingehen. Wesentlich besser ist es hier eine Ebene um das Gewinde anzutasten, dann die Prüfschraube als Zylinder zu messen und diesen Zylinder der gemessenen Ebene zu schneiden. Der dabei erhaltene Schnittpunkt wird als Position des Gewindes ausgewertet.
Obwohl es in der Hilfe nicht dokumentiert war, konnte man bis CM3.30 auch im Protokolltext abfragbare Variablen einbauen (analog zum Protokollkopf). Dazu wird an der Stelle, an der die Eingabe gedruckt werden soll ein Text in {} eingefasst. Also z.B. so:
Muster-Nummer: {Bitte Musternummer eingeben}
Der Text innerhalb der {} erscheint im Abfrage-Dialog. In CM3.31 erscheint die Abfrage ebenfalls, aber der eingegebene Text wird nicht gedruckt. Abhilfe schafft hier eine 2. 'leere' Abfrage in die 2. Zeile des Protkolltext zu schreiben:
Muster-Nummer: {Bitte Musternummer eingeben}
{.}
In CM3.60 ist dieser Fehler wieder behoben.
Bis CM3.21 muß man für spiegelbildliche Teile das gespiegelte Programm mit 'Suchbereich' durchlaufen lassen, damit die neuen CAD-Flächen gelernt werden. Siehe auch 'CAD-Modell wechseln'
Ab CM3.30 ist dies nicht mehr nötig. Ab CM3.50 werden auch die Protokolle gespiegelt und können über 'Kennwertänderung' editiert werden. Bis CM3.50 mussten die Protokolle neu erstellt werden.
Die günstigste Vorgehensweise für Spiegelbild-Programme mit Surf ist:
Bei der CNC-Programmierung hat man die Möglichkeit festzulegen, ob die abgefragten Protokolltexte gelernt werden oder nicht. Diese Einstellung geht beim Kopieren des Programms verloren. Man kann hier aber nachträglich eingreifen:
zu jedem Programm existiert im PRT-Verzeichnis eine *.DAT Datei. Der Dateiname ist folgendermaßen aufgebaut: WWWWPPPP.DAT
WWWW ist die 4-stellige Werkstücknummer
PPPP ist die 4-stellige Programmnummer
In dieser Datei stehen am Ende die abgefragten Protokolltexte, nach dem Schema: Zeichnungsnummer=X,TEXT,,
X ist 0 für 'Text abfragen' oder 1 für 'Text gelernt'
TEXT ist der Text, der ausgegeben wird
danach folgen 2 Kommas
Seit CM 3.31 kann die Warngrenze nur noch prozentual angegeben werden. Hier gibt es eine Beschreibung wie man die daraus resultierenden Grenzwerte berechnen kann und ein
Excel-Blatt für die Berechnung einer gewünschten absoluten Warngrenze.
Diese Funktion ist ganz nützlich, wenn man zusätzlich zum Soll/Ist-Vergleich gegen CAD-Daten auch einen Abstand zwischen 2 Punkten auswerten muß.
Mit dieser Funktion holt man alle Meßpunkte eines Surf-Elements als Regelgeometriepunkte in den Speicher. Dabei wird für jeden Tastpunkt ein neues Element erzeugt. Mit diesen Punkten kann man dann Auswertungen durchführen oder Verknüpfungselemente erzeugen.
Der Dialog ist ziemlich umfangreich, um auch komplizierte Fälle abzudecken.
Generelle Vorgehensweise
Im Unterschied zu einer einfachen Schnittmessung werden bei der Kantenpunkt-Messung jeweils ein Punkt auf die Fläche und ein Punkt auf die Kante gesetzt. Damit vermeidet man Fehlantastungen bei dünnen Blechstärken.
Für eine Tolerierung wie diese:
muß ich ein und dieselbe Kontur zu 2 Bezugssystemen auswerten: einmal mit 0,4 zu A/B/C und einmal mit 0,2 zu sich selbst (Bestfit). Um die Kurve nicht zweimal messen zu müssen, geht man folgendermaßen vor:
Stand: 29.05.2011