VCMM-Verfahren

Erstmalig DKD-Kalibrierungen auf Koordinatenmessgeräten möglich

Das VCMM-Verfahren (virtual coordinate measuring machine) ermöglicht auf dem Gebiet der Koordinatenmesstechnik das, was auf den meisten Gebieten der Messtechnik seit langem Standard ist: die Rückführbarkeit der Messergebnisse zu gewährleisten.

Damit wird eine Lücke geschlossen, die bisher die Aussagekraft der auf Koordinatenmessgeräten (KMG) gewonnenen Ergebnisse erheblich beeinträchtigte. Die Frage nach deren Messunsicherheit wurde – wenn überhaupt – mit Hinweis auf die vom Hersteller des Geräts angegebenen Werte zur erreichbaren 3D-Längenmessunsicherheit beantwortet. Die hat aber mit der Messunsicherheit z.B. einer gemessenen Koaxialität nichts gemeinsam. Um diese zu ermitteln, müssen möglichst sämtliche während der konkreten Messung wirkenden Einflüsse erfasst werden (z.B. Geometriefehler des KMG, verwendete Taststifte, Lage und Verteilung der Antastpunkte, Oberflächenrauheit der zu prüfenden Werkstücke usw.). Diese Komplexität erschwerte bisher Aussagen zur Zuverlässigkeit der gewonnenen Messergebnisse ganz erheblich und erlaubte die Rückführbarkeit nur in ganz speziellen Fällen.

Das VCMM-Verfahren erfasst zuerst all diese Einflüsse. Nach Ausführung einer konkreten Messung werden anschließend in einem Simulationsverfahren (unter geeigneter Variation aller ermittelten Einflussparameter) weitere Messläufe virtuell durchgeführt. Deren Ergebnisse unterscheiden sich auf Grund der vielen Einflüsse auf den Messprozess geringfügig – ähnlich der realen Wiederholung einer Messung beispielsweise am nächsten Tag. Aus diesen Schwankungen kann schließlich die Messunsicherheit des gemessenen Merkmals (zum Beispiel der Koaxialität) abgeleitet werden. Die Koordinatenmesstechnik, ergänzt um das Werkzeug VCMM, ermöglicht damit erstmalig die Kalibrierung nahezu beliebiger Werkstücke.
An dem dreijährigen VCMM-Projekt unter Leitung der PTB Braunschweig waren insgesamt elf Partner beteiligt. Mit Projektende im Februar 2003 erhielten die ersten vier Einrichtungen, die Carl Zeiss 3D Metrology Services GmbH, Aalen, die Feinmess GmbH & Co. KG, Bad Endbach, die L&W GmbH, Dresden, und der Lehrstuhl Qualitätsmanagement und Fertigungsmesstechnik (QFM), Erlangen, die Akkreditierung zur Kalibrierung prismatischer Werkstücke auf Koordinatenmessgeräten.