Zum Inhalt springen

Messfehler, wenn sich Werkstück und Messwerkzeug unterschiedlich ausdehnen

Wie viel zeigt mein Messwerkzeug falsch, weil Werkstück und Werkzeug nicht aus dem gleichen Material sind?

Antwort: Ein Maß auf der Zeichnung gilt bei 20 °C. Haben Werkstück und Messwerkzeug die gleiche Temperatur, aber nicht 20 °C, dehnen sich beide aus. Es ist der Unterschied in ihrem Wärmeausdehnungskoeffizient, der den Fehler verursacht. Ein Aluminium-Werkstück, das mit einer Stahlmikrometer in einer Werkstatt bei 26 °C gemessen wird, zeigt daher zu groß. Der Rechner berechnet den Fehler und das Maß, das das Werkstück bei 20 °C hat.

Formel

Fejl ≈ L × (α_emne − α_måler) × (t − 20 °C)

Mål ved 20 °C = aflæst mål − fejl

Wenn α gleich ist (Stahl mit Stahl gemessen), hebt sich der Fehler auf, unabhängig von der Temperatur

ISO 3650 kræver α = (11,5 ± 1) · 10⁻⁶/K for endemål af stål

Symbole und Einheiten in der Formel
SymbolBedeutungEinheit
maaltGemessener Wertmm
alfa_emneWerkstoff des Teils (α)×10⁻⁶/K
alfa_maalerMaterial des Messwerkzeugs (α)×10⁻⁶/K
tempGemeinsame Temperatur für Werkstück und Werkzeug°C
=Die Ablesung ist zu groß umµm
=Werkstückabmessungen bei 20 °Cmm
=Zum Vergleich: Fehler, wenn nur das Teil warm warµm

Gültigkeit und Quelle

Quelle
ISO 1 (referencetemperatur 20 °C) + ISO 3650 (endemål af stål: α = 11,5 · 10⁻⁶/K)

Gilt nicht, wenn

  • Gilt nur, wenn Werkstück und Werkzeug genau die gleiche Temperatur haben. Ein Werkstück, das gerade aus der Maschine kommt, ist wärmer als das Werkzeug, und der Fehler ist dann größer. Lasse das Werkstück im Messraum abkühlen.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

  • Gemessener Wert100 mm
  • Werkstoff des Teils (α)23 ×10⁻⁶/K
  • Material des Messwerkzeugs (α)11,50 ×10⁻⁶/K
  • Gemeinsame Temperatur für Werkstück und Werkzeug26 °C

Geber

  • Die Ablesung ist zu groß um6,9 µm
  • Werkstückabmessungen bei 20 °C99,9931 mm
  • Zum Vergleich: Fehler, wenn nur das Teil warm war13,8 µm

Der Rechner selbst ist gesperrt

Lege einen kostenlosen Zugang an, um alle Artikel, Rechner, Vorlagen und das Sortiment freizuschalten — und Zugriff auf Quizze und Klassen zu erhalten. Es dauert unter einer Minute: Name, E-Mail und ein Passwort. Keine Zahlungskarte.

Willst du zuerst etwas ausprobieren? Sieh, was du ohne Konto nutzen kannst — der Junior-Bereich, das Lexikon, die Videos und mehr.

Sådan bruger du den

Måler du en aluminiums- eller messingdel med stålmikrometer i et værksted, der ikke er 20 °C, viser du forkert, selv om emne og mikrometer har samme temperatur. Beregneren regner fejlen og emnets mål ved 20 °C.

Schritt für Schritt

  1. Aflæs målet.
  2. Vælg emnets og måleværktøjets materiale.
  3. Mål temperaturen på emne og værktøj.
  4. Træk fejlen fra aflæsningen, eller lad emnet temperere i målerummet.

Typische Fehler

  • At tro, at samme temperatur betyder ingen fejl.
  • At holde mikrometeret i hånden længe, så det bliver varmere end emnet.
  • At måle et emne lige fra maskinen.

Beispiele aus dem Alltag

Aluminiumsdel i et varmt værksted

Du måler en 100 mm aluminiumsdel med en stålmikrometer. Værkstedet er 26 °C.

Gemessener Wert
100 mm
Werkstoff des Teils (α)
Aluminium (23)
Material des Messwerkzeugs (α)
Stahl: Schieblehre, Messschieber, Endmaße (11,5)
Gemeinsame Temperatur für Werkstück und Werkzeug
26 °C

Es bedeutet: Aflæsningen er for stor med 6,9 µm. Ved 20 °C er emnet 99,9931 mm. Var mikrometeret koldt, ville fejlen være 13,8 µm.

Messingbøsning om vinteren

En 50 mm messingbøsning måles med stålværktøj i et køligt værksted på 16 °C.

Gemessener Wert
50 mm
Werkstoff des Teils (α)
Messing (19)
Material des Messwerkzeugs (α)
Stahl: Schieblehre, Messschieber, Endmaße (11,5)
Gemeinsame Temperatur für Werkstück und Werkzeug
16 °C

Es bedeutet: Fejlen er -1,5 µm. Et negativt tal betyder, at aflæsningen er for lille, fordi værkstedet er under 20 °C. Ved 20 °C er målet 50,0015 mm.

Faustregel

Aluminium målt med stål: ca. 1 µm pr. 100 mm pr. 1 °C fra 20 °C.

So überprüfst du die Antwort

Stål målt med stål giver 0 fejl ved alle temperaturer.