title: Beitrag zur Messunsicherheitsermittlung für die Messung großer Zahnräder zur Erweiterung des virtuellen Koordinatenmessgerätes der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt
title: Contribution to the measurement uncertainty estimation of the measurement of large gears for the extension of the virtual coordinate measuring machine of the Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Creators: name: Wiemann, Ann-Kathrin
Publisher: name: FAU University Press
Year: 2024
Subjects: subject: Ingenieurwissenschaften
subject: Maschinenbau
subject: Produktionstechnik
subject: Großverzahnung
subject: Groß-Koordinatenmessgerät
subject: Messunsicherheitseinflüsse
subject: Monte-Carlo-Simuation
subject: virtuelles Koordinatenmessgerät
subject: Koordinatenmessgerät
subject: Messunsicherheit
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::60 Technik::600 Technik und Technologie
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::62 Ingenieurwissenschaften::620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Bereiche
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::67 Industrielle Fertigung::670 Industrielle Fertigung

description: Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-747-0
description: 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.
description: In this work, influences on the measurement process regarding a large gear ring measurement standard of the German national metrology institute (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) using a large coordinate measuring machine (CMM) are investigated. The examinations lead to the detection and definition of present influences on the measurement process and the determination of resulting measurement deviations and uncertainties. This enables to model the influences of this specific measurement task so that adaptions and expansions can be implemented in the virtual CMM, a software tool named VCMM. The resulting virtual measurement samples of the complex measurement process enable to statistically determine the task-specific measurement uncertainty. For modelling these it is necessary to know the impact of the machine and workpiece-specific influences on measurement results in detail. Therefore, systematic and random shares of the measurement deviations can be identified. In the scope of this work, firstly, the measuring machine regarding the parameters of a geometrical definition of the large CMM´s structure also under thermal influences is considered. Furthermore, the behaviour of the large gear as a workpiece is considered due to thermal and gravitational influences. The findings provide an important contribution to the extension of the virtual measurement process of a large CMM and the determination of the resulting measurement uncertainty for measurements of large workpieces.