Lernfeld 12 · Prüfung Teil 2

Prüfplanung und Prüfmittel

Prüfplanung und Prüfmittel: Prüfplan, Messen und Lehren, Grenzlehrdorn, Messmittelfähigkeit Cg und Cgk, Messunsicherheit und Bezugstemperatur 20 °C.

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Darum geht es

Der Prüfplan legt fest, welches Merkmal mit welchem Prüfmittel, in welchem Umfang und wie oft geprüft wird und wie die Ergebnisse dokumentiert werden. Beim Einzelteil misst man in der Regel mit anzeigenden Messgeräten, weil der Istwert zeigt, wie viel noch nachzuarbeiten ist, und ins Messprotokoll gehört. Lehren liefern nur gut oder Ausschuss, sind aber schnell; der Grenzlehrdorn hat eine Gutseite mit dem Mindestmaß und eine Ausschussseite mit dem Höchstmaß der Bohrung.

Ein Prüfmittel muss zur Toleranz passen. Faustregel: Die Messunsicherheit soll höchstens ein Zehntel der Toleranz betragen. In der Serie weist man die Eignung mit Fähigkeitsuntersuchungen nach. Beim Verfahren 1 wird ein Normal mehrfach gemessen: Cg bewertet die Streuung, Cgk zusätzlich die systematische Abweichung vom Referenzwert. Gefordert sind meist Werte ab 1,33. Alle Messmittel brauchen eine gültige Kalibrierung, sonst sind die Ergebnisse nicht rückführbar.

Gemessen wird bei 20 °C, denn darauf beziehen sich alle Zeichnungsmaße. Warme Teile erscheinen zu groß. Die Bügelmessschraube erfüllt das Abbesche Prinzip, der Messschieber nicht. Liegt ein Messwert so nahe an einer Grenze, dass die Messunsicherheit darüber reicht, ist die Übereinstimmung nach DIN EN ISO 14253-1 nicht nachgewiesen; dann hilft nur ein genaueres Messverfahren.

Das solltest du dir merken

Messunsicherheit höchstens ein Zehntel der Toleranz.
Gutseite geht, Ausschussseite geht nicht.
Cg bewertet die Streuung, Cgk auch die Lage zum Normal.
Zeichnungsmaße gelten bei 20 °C.
Ohne gültige Kalibrierung kein Messmittel einsetzen.

Formeln

Messmittelfähigkeit Cg (Verfahren 1): $C_{g} = \frac{0 , 2 \cdot T}{6 \cdot s _{g}}$; $T$ Toleranz des Merkmals, $s_{g}$ Standardabweichung der Wiederholmessungen
Messmittelfähigkeit Cgk (Verfahren 1): $C_{g k} = \frac{0 , 1 \cdot T - ∣ x ˉ _{g} - x _{m} ∣}{3 \cdot s _{g}}$; $x ˉ_{g}$ Mittelwert der Messungen, $x_{m}$ Referenzwert des Normals
Längenänderung durch Wärme: $Δ l = l_{0} \cdot α \cdot Δ T$; $l_{0}$ Länge, $α$ Längenausdehnungskoeffizient (Stahl etwa $11, 5 \cdot 1 0^{- 6}$ 1/K), $Δ T$ Abweichung von 20 °C

Typische Fehler in der Prüfung

Standardabweichung in Mikrometern und Toleranz in Millimetern gemischt.
Bei Cgk die systematische Abweichung nicht abgezogen.
Teil direkt nach dem Schleifen warm gemessen.
Messwert nahe der Grenze ohne Blick auf die Messunsicherheit freigegeben.

Tipps aus der Werkstatt

Bevor du misst, frag dich: Passt das Messmittel zur Toleranz? Die Unsicherheit soll höchstens ein Zehntel der Toleranz sein. Bei 0,05 mm Toleranz reicht der Messschieber nicht, die Bügelmessschraube mit 0,001 mm Anzeige schon. Und frisch bearbeitete Teile erst auf 20 °C abkühlen lassen.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

12 Aufgaben zu „Prüfplanung und Prüfmittel“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Zerspanungsmechaniker/-in, Lernfeld 12 (Vorbereiten und Durchführen eines Einzelfertigungsauftrages). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.