Arbeitsblatt: Der Messchieber

Vertiefungsgebiet Metall Der Messschieber Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 1 Inhaltsverzeichnis 1. 1.1. Die Messschieber Bezeichnung der Bauteile am Messschieber 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. Was messe ich womit? Kreuzspitzen Stufenmessflächen Messschenkel Messschnäbel Tiefenmessstange 3. 3.1. 3.2. 3.3. Der Nonius Allgemeines Erfinder des Nonius Funktionsweise des Nonius 4. 4.1. 4.2. Arten von Nonien Tabelle mit Überblick Inch-Nonius 5. 5.1. 5.2. 5.3. Ableseerklärung Erster Schritt Zweiter Schritt Dritter Schritt 6. Unfallverhütung 7. Messfehler 7.1. Was sind Messfehler? 7.2. Verschiedene Messfehler 7.2.1. Kippen und Verkanten 7.2.2. Falsche Messkraft 7.2.3. Mängel an der Schiebelehre 7.2.4. Mängel am Werkstück 7.2.5. Parallaxenfehler 7.2.6. Falsches Messgerät 7.2.7. Temperatur 8. 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5. 8.6. 8.7. Spezialmessasschieber Digitalschiebelehre Messschieber mit Rundskala Werkstattmessschieber Tiefenmessschieber Messschieber zum Aufreißen von Kreisen Messschieber zum Anreißen mit der Reißnadel Messschieber zum Ankörnen von Abständen Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 2 1. Ber Messschieber 1.1. Bezeichnung der Bauteile am Messschieber 2. Was messe ich womit? 2.1. Kreuzspitzen Für das Messen von Bohrungsdurchmessern nimmt man die Kreuzspitzen mit schneidenförmigen Messflächen. Man muss besonders darauf achten, dass sich die Spitzen nicht in der Bohrung verkanten. 2.2. Stufenmessflächen Um Stufen in Werkstücken zu messen, benutzt man die Stufenmessflächen auf der Rückseite. Der Messwert wird auf der Vorderseite abgelesen. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 3 2.3. Messschenkel Für die Außenmessung nimmt man das Werkstück zwischen den festen und den beweglichen Messschenkel. Um die Gefahr von Messfehlern zu verkleinern, wird das Werkstück möglichst hoch und parallel zwischen die Messschenkel genommen. 2.4. Messschnäbel Für die Messung von Bohrungsabständen nimmt man das Werkstück zwischen die schneidenförmigen Messflächen. Wegen des großen Abstandes zum Lineal besteht die Gefahr von Messfehlern. 2.5. Tiefenmessstange Mit der Tiefenmessstange misst man die Tiefe, z. B. von Sackbohrungen, zylindrischen Senkungen, Stufen usw. Die schmalen Messflächen führen leicht zu Fehlern durch Verkanten. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 4 3. Der Nonius 3.1. Allgemeines Der Nonius ist eine Ablesehilfe. Er ermöglicht es, nicht nur ganze Millimeter abzulesen, sondern auch Bruchteile davon. Nonien werden häufig an Messschieber, aber auch am Universalwinkelmesser eingesetzt. Auf der Noniusskala eines Messschiebers sind z. B. 19 mm in 10 gleiche Teile von 1,9 mm Länge eingeteilt. Als Nonienwert wird der Unterschied in den Teilungen von Millimeterskala und Nonius bezeichnet. Der Nonienwert ist gleich der Ablesegenauigkeit. 3.2. Erfinder des Nonius Die Noniusskala erfand und beschrieb 1631 der französische Mathematiker Pierre Vernier (1584 – 1638). Der Name des Nonius geht auf den Portugiesen Pedro Nunez (im Lateinischen Nonius) (1492 –1577) zurück. 3.3. Funktionsweise des Nonius Auf dem Bild ist ein 19 mm langer Nonius in 10 gleiche Teilstrichabstände gegliedert. Der Abstand der Nonienteilstriche ist 1,9 mm. Öffnen sich die Messschenkel um 0,5 mm, dann verschiebt sich der Schieber mit dem Nonius so, dass sich die Noniusteilstrich 5 mit einem Millimeterteilstrich deckt. Die Zehntelmillimeter können am Nonius abgelesen werden. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 5 Öffnen sich die Messschenkel um 6,5 mm, dann verschiebt sich der Nonius, wie es im Bild zu sehen ist. Die ganzen Millimeter werden jetzt unmittelbar abgelesen. Die Zehntelmillimeter können über den Nonius abgelesen werden. Der Nonius ist also ein Hilfsmittel, die Ablesegenauigkeit so zu vergrößern, dass auch Zehntelmillimeter abgelesen werden können. Diese Anzeige mit Hilfe von Skalen heißt auch Analoganzeige. 4. Arten von Nonien Der Nonius als Ablesehilfe wurde immer wieder verbessert. Deshalb gibt es verschiedene Arten von Nonien. 4.1. Tabelle mit Überblick über verschiedene erweiterte, metrische Nonien Bezeichnung Länge des Nonius Unterteilung in Teilstrichabstand Ablesegenauigkeit 1/10 Nonius erweiterter 1/10 1/20 Nonius Nonius erweiterter 1/20 1/50 Nonius Nonius 9 mm 10 Teile 0,9 mm 0,1 mm 19 mm 10 Teile 1,9 mm 0,1 mm 39 mm 20 Teile 1,95 mm 0,05 mm 19 mm 20 Teile 0,95 mm 0,05 mm Sabine Pfaffenlehner 49 mm 50 Teile 0,98 mm 0,02 mm Vertiefungsgebiet Schiebelehre 6 4.2. Inch- Nonius Auf vielen Schiebelehren befindet sich eine Inch Skala (Skala für Zoll) und auf dem Schieber ein Inch Nonius. Die Maßeinheit Inch oder auch Zoll (25,4 mm) kommt aus dem englischen Sprachraum und ist für bestimmte Gewinde und Rohre üblich. Die Ablesung am Nonius ist vergleichbar der Ablesung am Millimeternonius. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 7 5. Ableseerklärung 5.1. Erster Schritt Der Wert der ganzen Millimeter wird auf der Millimeterskala abgelesen. Am Bild zeigt der Pfeil, wo man ablesen muss. Das ist links oberhalb des Nullstriches der Noniusskala. Der Wert ist 7 mm. 5.2. Zweiter Schritt Der Wert der Zehntelmillimeter wird von der Noniusskala abgelesen. Der Pfeil im Bild zeigt, wo man ablesen muss. Er ist dort, wo sich der Teilungsstrich der Millimeterskala mit einem Strich der Noniusskala deckt. Der Wert ist 0,9 mm. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 8 5.3. Dritter Schritt Nun müssen die abgelesenen Werte noch addiert werden. Der Messwert ist also 7,9 mm. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 9 6. Unfallverhütung Beim Umgang mit dem Messschieber sind besonders zwei Unfallgefahren zu erwähnen: Beim Tragen des Messschiebers in der Kleidung geht von den scharfen Kreuzspitzen eine Unfallgefahr aus. Außerdem werden die Kreuzspitzen leicht beschädigt. Æ Den Messschieber deshalb nicht ohne Etui in der Tasche tragen! Wer in laufenden Maschinen greift, begibt sich in große Unfallgefahr. Zum Messen Maschinen immer abschalten und warten, bis sie nicht mehr laufen. Æ Niemals in laufenden Maschinen messen! Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 10 7. Messfehler 7.1. Was sind Messfehler? Beim Messen mit der Schiebelehre können verschiedene Abweichungen auftreten. Das festgestellte Ergebnis stimmt dann nicht mehr mit der tatsächlichen Messgröße überein. 7.2. Verschiedene Messfehler Messfehler haben verschiedene Ursachen. Hier einige Beispiele: 7.2.1. Kippen und Verkanten Abgenutzte Führungsflächen und die vom Gefühl abhängige Messkraft begünstigen das Kippen des beweglichen Messschenkels. Arbeitsregeln: Das Werkstück soll möglichst hoch und parallel zum Lineal zwischen den Messschenkeln liegen Das Spiel zwischen Schieber und Schiene soll möglichst gering sein. Auf die Messkraft achten! 7.2.2. Falsche Messkraft Falsche Messkraft entsteht, weil die Messkraft bei der Schiebelehre unmittelbar mit der Hand ausgeübt wird. Sie kann zu Verformungen des Werkstücks führen und begünstigt Kippfehler: Arbeitsregeln: Die Messkraft sollte gerade so groß sein, dass die Messflächen fest am Werkstück anliegen. Beim Messen mit den Schenkelspitzen (Hebelwirkung) und bei leicht verformbaren Materialien, z. B. dünnwandigen Rohren, soll die Messkraft besonders sorgfältig dosiert werden. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 11 7.2.3. Mängel am Messschieber Mängel am Messschieber sind häufig Folge von Abnützung und unsachgemäßer Behandlung. Arbeitsregeln: Schiebelehre sorgfältig behandeln Regelmäßig auf Beschädigung überprüfen: im geschlossenen Zustand müssen die Nullstriche fluchten Beschädigung an den Messspitzen und –flächen kann man bei einer Lichtspaltprüfung erkennen. 7.2.4. Mängel am Werkstück Mängel am Werkstück können das Messergebnis verfälschen: Arbeitsregeln: Werkstücke müssen vor dem Messen (auch bei Zwischenmessungen während der Bearbeitung) an den zu messenden Stellen entgratet und gesäubert werden. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 12 7.2.5. Parallaxenfehler Durch eine schräge Blickrichtung beim Ablesen entsteht der Parallaxfehler, wenn Striche der Noniusskala und der Millimeterskala auf unterschiedlicher Höhe liegen. Arbeitsregeln: Immer senkrecht auf die Skala schauen. Schiebelehren mit abgeschrägter Noniusskala vermindern den Parallaxenfehler. Schiebelehren, bei denen die Skalen vollkommen auf einer Ebene liegen, sind parallaxenfrei. 7.2.6. Falsches Messgerät Eine falsche Auswahl des Messgerätes kann zu Messfehlern führen. Folgende Tabelle verdeutlicht die Auswahlkriterien: geforderte Maßtoleranz geeignetes Messgerät geeignete Ablesegenauigkeit 1 mm 0,2 – 1 mm 0,1 mm 0,05 mm 0,01 mm Stahlmaßstab Schiebelehre Schiebelehre hochwertige Schiebelehre Messschraube 1 mm 0,5 mm 10er Nonius 20er Nonius 50er Nonius Messschraube 7.2.7.Temperatur Da sich Körper durch Erwärmung ausdehnen, ist für die Längenmessung eine Maßbezugstemperaturgenormt. Diese beträgt für Werkstück und Messinstrument 20 C. Dies ist nur bei hohen Temperaturen ausschlaggebend. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 13 8. Spezialmessschieber 8.1. Digitalschiebelehre Bei dieser Schiebelehre werden die ganzen Millimeter und die Bruchteile über eine Digitalanzeige abgelesen. Der Messwert wird elektronisch ermittelt. Die Ablesegenauigkeit beträgt 0,01 mm. Wichtige Begriffe: „auf inch und „nullen 8.2. Messschieber mit Rundskala Bei diesem Messschieber werden die ganzen Millimeter an der Schiene, die Bruchteile der Millimeter mit dem Zeiger und Uhrskala analog abgelesen. Die Ablesegenauigkeit ist 0,01 mm. Die Uhr kann auf das Nennmaß „genullt werden. Bei Serienmessungen kann so mit dem Zeiger leicht erkannt werden, ob das Maß innerhalb der Toleranz liegt. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 14 8.3. Werkstattmesschieber Besonderheiten: Schneidenförmige Messflächen (1) für die Außenmessungen in Nuten Gerundete Messflächen (2) für Innenmessungen ab 5 mm Die zusätzliche obere Skala (3) berücksichtigt die Verschiebung von 5 mm, die sich beim Messen mit den gerundeten Innenmessflächen ergibt. Einstellschraube (4) zur Feineinstellung Tiefenmessungen und Innenmessungen unter 5 mm sind nicht möglich. 8.4. Tiefenmessschieber Schiebelehren für Tiefenmessungen von Sacklöchern, Stufen, Nuten u. a. Durch die Messbrücke ist eine optimale Auflage der Messflächen gegeben. Messfehler durch Verkanten werden so vermieden. Sabine Pfaffenlehner Vertiefungsgebiet Schiebelehre 15 8.5. Messschieber zum Aufreißen von Kreisen 8.6. Schiebelehre zum Anreißen mit der Reißnadel 8.7. Messschieber zum Ankörnen von Abständen Sabine Pfaffenlehner