Glossar MesstechnikMetrology Glossary

Eine Methode zur eindeutigen Positionierung eines Messobjekts im Raum. Dabei werden über drei Ebenen je 3, 2 und 1 Referenzpunkte am Werkstück definiert, die alle sechs Freiheitsgrade (drei translatorisch, drei rotatorisch) einschränken. Die 3-2-1-Ausrichtung liefert eine reproduzierbare Ausgangslage für alle nachfolgenden Messungen.

Die 3-Sigma-Regel (auch Drei-Sigma-Grenze) besagt, dass bei einer Normalverteilung rund 99,73 % aller Messwerte innerhalb eines Intervalls von drei Standardabweichungen (σ) um den Mittelwert liegen. In der Messtechnik wird sie zur Beurteilung von Messprozesseignung und Streubreite eingesetzt.

Verfahren zur räumlichen Erfassung von Punkten auf Werkstückoberflächen mithilfe von Koordinatenmessgeräten (KMG). Das Ergebnis sind Koordinaten (X, Y, Z), die mit CAD-Solldaten verglichen oder für Reverse Engineering genutzt werden können.

Ein dreidimensionales Koordinatensystem ermöglicht die eindeutige Beschreibung von Punkten im Raum durch drei Koordinaten. Das gebräuchlichste ist das kartesische Koordinatensystem mit den Achsen X, Y und Z, die senkrecht aufeinander stehen. Es bildet die Basis jeder räumlichen Messung.

Oberbegriff für alle Verfahren zur dreidimensionalen Erfassung von Objektgeometrien. Im Gegensatz zur 2D-Messtechnik erlaubt sie die vollständige Flächenerfassung auch komplexer Geometrien – taktil oder berührungslos optisch. Anwendungsgebiete sind Qualitätssicherung, Reverse Engineering und Bauteilprüfung.

Dreidimensionale digitale Darstellung eines Objekts oder einer Szene auf einem zweidimensionalen Display. In der Messtechnik wird die 3D-Visualisierung eingesetzt, um Messergebnisse anschaulich darzustellen, Abweichungen farblich hervorzuheben und Prüfberichte zu erstellen.

Sechs Freiheitsgrade beschreiben alle möglichen Bewegungen eines starren Körpers im Raum: drei translatorische (Verschiebung entlang X, Y, Z) und drei rotatorische (Drehung um X, Y, Z). Bei der Ausrichtung eines Messobjekts müssen alle sechs Freiheitsgrade vollständig eingeschränkt werden.

Das Abbesche Prinzip besagt, dass Messobjekt und Maßstab (Referenz) in einer gemeinsamen Achse angeordnet sein sollen, um systematische Kippfehler zu vermeiden. Verstöße gegen dieses Prinzip führen zu Messfehlern, die als Abbesche Fehler bezeichnet werden.

Verfahren zur direkten Messung des Abstands zwischen Sensor und Ziel ohne Referenzpunkt. Wird u. a. bei Lasertrackern eingesetzt und ermöglicht die Messung ohne vorherigen Nullabgleich. Die ADM liefert absolute Distanzwerte mit hoher Genauigkeit.

Bestimmung des geometrischen Abstands zwischen zwei Punkten, Flächen oder Elementen. In der 3D-Messtechnik erfolgt die Abstandsmessung durch Berechnung aus den erfassten Koordinaten.

Internationale Norm für Prüf- und Kalibrierlaboratorien. Akkreditierte Labore weisen nach, dass sie technisch kompetent sind und zuverlässige Ergebnisse liefern. In der Messtechnik ist eine Akkreditierung ein Qualitätsmerkmal und oft Voraussetzung für Aufträge aus der Luft- und Raumfahrt oder Automobilindustrie.

In der Messtechnik sind Artefakte ungewollte Messfehler oder Bildstörungen, die durch das Messverfahren selbst entstehen – z. B. Reflexionen bei optischen Systemen oder Aufhärtungsartefakte bei der Computertomographie. Sie verfälschen das Messergebnis und müssen bei der Auswertung berücksichtigt werden.

Der thermische Ausdehnungskoeffizient (CTE) beschreibt, wie stark sich ein Material bei Temperaturveränderung ausdehnt oder zusammenzieht. In der Messtechnik ist dies relevant, da Temperaturunterschiede zwischen Messobjekt und Referenz zu systematischen Messfehlern führen. Korrekturen werden über den linearen Ausdehnungskoeffizienten berechnet.

Die Ausrichtung ist die Basis jeder Messung. Sie gibt dem Messgerät die Information über Position und Lage des Messobjekts im Raum. Ohne korrekte Ausrichtung sind Messungen unbrauchbar. Gängige Methoden sind die 3-2-1-Ausrichtung und die BestFit-Ausrichtung.

Technologie, die digitale Informationen in Echtzeit in die reale Umgebung einblendet. In der Messtechnik wird AR eingesetzt, um Messergebnisse oder CAD-Solldaten direkt auf das reale Bauteil zu projizieren und so Abweichungen sofort sichtbar zu machen.

Einsatz von Maschinen, Robotern oder Software zur selbständigen Durchführung von Messprozessen ohne direkten Werkereinfluss. Automatisierte Messtechnik erhöht Reproduzierbarkeit, Durchsatz und Prozesssicherheit in der Serienfertigung.

Vollständige messtechnische Erfassung eines Bauteils zur Prüfung auf Maß-, Form- und Lagetoleranzen. Ergebnisse werden in der Regel als farbkodierter Abweichungsplot oder tabellarischer Prüfbericht dokumentiert.

Mathematisches Verfahren zur Ausrichtung eines Messobjekts an einem Referenzdatensatz (z. B. CAD-Modell), bei dem die Gesamtabweichung minimiert wird. Im Gegensatz zur 3-2-1-Ausrichtung wird hier keine feste Referenzebene genutzt – der Algorithmus findet die optimale Übereinstimmung.

Optimale Auflagerpositionen für Messnormale (z. B. Endmaße oder Maßstäbe), bei denen die Durchbiegung durch Eigengewicht minimal und symmetrisch ist. Die Bessel-Punkte liegen bei ca. 22 % von den jeweiligen Enden eines Stabs.

Rechnergestütztes Konstruieren und Entwerfen von Bauteilen oder Baugruppen. CAD-Daten dienen in der Messtechnik als Soll-Referenz, gegen die gemessene Ist-Geometrien verglichen werden. Gängige Formate sind STEP, IGES und STL.

Bildgebendes Verfahren, bei dem ein Objekt aus vielen Röntgenprojektionen dreidimensional rekonstruiert wird. In der industriellen Messtechnik ermöglicht CT die zerstörungsfreie Prüfung innenliegender Strukturen, Wanddicken und Poren – ohne das Bauteil aufzuschneiden.

Deutsche Akkreditierungsstelle – die nationale Behörde Deutschlands zur Akkreditierung von Prüf-, Kalibrier- und Zertifizierungsstellen. Eine DAkkS-Akkreditierung bestätigt die Kompetenz und Unparteilichkeit eines Labors nach internationalen Normen.

Messtechnische Untersuchung von Formveränderungen an Bauteilen oder Strukturen unter Last, Temperatur oder über Zeit. Durch Vergleich mehrerer Messungen lassen sich Verformungen quantifizieren und kritische Stellen identifizieren.

Ein digitales Abbild eines realen Objekts, Systems oder Prozesses, das in Echtzeit aktualisiert wird. In der Messtechnik wird der digitale Zwilling aus Scandaten oder Messungen erstellt und für Simulation, Überwachung und vorausschauende Wartung genutzt.

Prüfung, wie stark eine Fläche von der idealen Ebene abweicht. Die Ebenheitsabweichung ist der Abstand zwischen der höchsten und niedrigsten erfassten Stelle bezogen auf die Ausgleichsebene. Relevant bei Dichtflächen, Führungsbahnen und Montageflächen.

Umfassende Dokumentation aller Merkmale eines Erstmusters (erstes Serienbauteil), das nach Serienproduktionsbedingungen gefertigt wurde. Der EMPB ist in der Automobilindustrie nach PPAP/VDA vorgeschrieben und bestätigt die Übereinstimmung mit allen Zeichnungsanforderungen.

Nach ISO 1101 definierte Toleranzen für geometrische Eigenschaften wie Geradheit, Ebenheit, Rundheit, Parallelität, Rechtwinkligkeit und Position. Sie legen fest, in welchem Toleranzbereich ein Merkmal liegen darf, damit das Bauteil seiner Funktion gerecht wird.

Standardisiertes System zur Angabe und Kommunikation von Maß- und Formtoleranzen auf technischen Zeichnungen (ASME Y14.5). GD&T verwendet genormte Symbole für Formelemente (Geradheit, Rundheit), Orientierungselemente (Parallelität, Winkligkeit) und Positionsangaben – international verbreitet vor allem in der US-amerikanischen Industrie.

Sammelbegriff für alle Messaufgaben, Messmittel und Messverfahren in Industriebetrieben. Untergebiete sind Fertigungsmesstechnik (Winkel, Länge, Form, Oberfläche), Analysemesstechnik (Stoffeigenschaften) und Prozessmesstechnik (Temperatur, Druck, Durchfluss).

Messtechnische Erfassung des tatsächlichen Zustands eines Bauteils, einer Anlage oder eines Gebäudes. Die Ist-Aufnahme liefert die Grundlage für CAD-Abgleich, Reverse Engineering oder Dokumentation des Bauzustands.

Vergleich der Anzeige eines Messgeräts mit einem rückführbaren Normal unter definierten Bedingungen. Die Kalibrierung dient der Ermittlung der Messabweichung und ist Voraussetzung für rückverfolgbare Messergebnisse. Im Gegensatz zur Justierung wird das Gerät dabei nicht verändert.

Präzisionsmessgerät zur taktilen oder optischen Erfassung von Werkstückgeometrien in drei Dimensionen. Klassische KMGs arbeiten mit einem Taster, der Punkte auf der Oberfläche antastet. Moderne Systeme kombinieren taktile und optische Sensoren.

Portables Präzisionsmessgerät, das mit einem Laserstrahl die Position eines Reflektors im Raum erfasst. Lasertracker erreichen Genauigkeiten im Mikrometer-Bereich und sind ideal für großvolumige Bauteile wie Flugzeugstrukturen, Generatoren oder Krananlagen.

Portables Koordinatenmessgerät mit mehreren Gelenken, das die freie Bewegung des Messtasters in alle Richtungen ermöglicht. Messarme kombinieren taktile und optische Sensoren und übertragen die Messdaten in Echtzeit an einen Computer, der ein Polygonmodell berechnet.

Maß für die Übereinstimmung eines Messergebnisses mit dem wahren Wert. Sie setzt sich aus Systematischen Abweichungen (Bias) und zufälligen Abweichungen (Präzision) zusammen. Angegeben wird sie meist als Unsicherheitsintervall, z. B. ±0,01 mm.

Speziell entwickelte Einrichtung zur Fixierung und Positionierung von Werkstücken für reproduzierbare Messungen. Sie besteht aus Spannvorrichtungen, Referenzflächen und Führungselementen und minimiert den Einfluss des Werkers auf das Messergebnis.

Systematische Analyse der Qualität eines Messsystems. Bewertet werden Wiederholbarkeit (gleiche Person, gleiches Objekt, mehrere Messungen) und Reproduzierbarkeit (verschiedene Personen oder Orte). Ziel ist der Nachweis, dass die Messunsicherheit im Verhältnis zur Toleranz akzeptabel klein ist.

Verfahren zur Bestimmung von Form, Lage und Größe von Objekten aus fotografischen Aufnahmen. In der industriellen Messtechnik wird Photogrammetrie zur Erfassung großer Objekte oder zur Bestimmung von Referenzpunkten eingesetzt.

Menge von Messpunkten im dreidimensionalen Raum, die gemeinsam die Oberfläche eines Objekts beschreiben. Punktewolken entstehen bei 3D-Scannern, Lasertrackern und Photogrammetriesystemen und bilden die Grundlage für Flächenrekonstruktion und CAD-Abgleich.

Alle Maßnahmen, die sicherstellen, dass Produkte und Prozesse definierten Anforderungen entsprechen. Messtechnik ist ein zentrales Werkzeug der Qualitätssicherung – sie liefert objektive Daten zur Beurteilung von Fertigungsergebnissen.

Schnelle Herstellung physischer Modelle oder Prototypen aus digitalen 3D-Daten, häufig mittels 3D-Druck. In Verbindung mit Reverse Engineering können aus gescannten Bauteilen schnell neue Prototypen oder Ersatzteile gefertigt werden.

Prozess der Rekonstruktion eines CAD-Modells aus einem realen Objekt mittels 3D-Scanning. Angewendet wird Reverse Engineering bei fehlenden Konstruktionsunterlagen, der Modernisierung von Altbauteilen oder der Analyse von Wettbewerbsprodukten.

Gerät zur berührungslosen, flächenhaften Erfassung der Geometrie von Objekten. Gängige Technologien sind Streifenlichtprojektion, Laserlinienscanning und Time-of-Flight. Das Ergebnis ist eine Punktewolke oder ein Polygonnetz (Mesh).

Messverfahren, bei dem ein physischer Taster die Oberfläche des Messobjekts berührt und so Koordinatenpunkte erfasst. Taktile Systeme sind hochpräzise und robust, aber langsamer als optische Verfahren. Sie eignen sich besonders für glatte, reflektierende Oberflächen.

Zulässiger Bereich, innerhalb dessen ein Messwert vom Sollwert abweichen darf, ohne die Funktion des Bauteils zu beeinträchtigen. Toleranzen werden auf Zeichnungen in Form von Maßtoleranzen, Form- und Lagetoleranzen oder Oberflächentoleranzen angegeben.