Messschieber und Mikrometer

Der Messschieber ist eines der am häufigsten verwendeten Messinstrumente in der industriellen Fertigung zur Bestimmung linearer Abmessungen. Er eignet sich direkt zur Vermessung von Werkstücken, die eine hohe Maßgenauigkeit erfordern. In der Zerspanungstechnik wird der Messschieber häufig zur Messung von Länge, Innendurchmesser, Außendurchmesser, Tiefe, Stufenhöhe und anderen geometrischen Abmessungen von Maschinenteilen eingesetzt.

Aufgrund seiner einfachen Bauweise, des großen Messbereichs und der relativ hohen Genauigkeit hat sich der Messschieber zu einem unverzichtbaren Messinstrument in Fertigungswerkstätten, Qualitätsprüfungsabteilungen und technischen Ausbildungseinrichtungen entwickelt. Er eignet sich besonders für die Prozesskontrolle und Zwischenmessungen während der Bearbeitung.

1. Übersicht über Messschieber

Der Nonius-Messschieber ist ein Präzisionsmessinstrument, das im Wesentlichen aus zwei Teilen besteht: der Hauptskala und der Nonius-Skala, die an der Hauptskala befestigt ist und entlang dieser gleitet.

Durch die Ausnutzung des Unterschieds zwischen den Teilungen der Hauptskala und der Nonius-Skala ermöglicht der Nonius-Messschieber präzisere Messungen als ein gewöhnliches Lineal.

Nach dem Wert der Nonius-Skala werden Messschieber im Allgemeinen in drei Typen eingeteilt: A. 0,1 mm Messschieber, B. 0,05 mm Messschieber, C. 0,02 mm Messschieber

Unter diesen ist der 0,02 mm Nonius-Messschieber aufgrund seines ausgewogenen Verhältnisses von Genauigkeit, Haltbarkeit und Benutzerfreundlichkeit der am häufigsten verwendete in der mechanischen Bearbeitung.

2. Ablesemethode eines Messschiebers

Am Beispiel eines Messschiebers mit einer Genauigkeit von 0,02 mm lässt sich der Ablesevorgang in drei Schritte unterteilen:

Schritt 1: Ablesen der Hauptskala (Ganzzahliger Teil)

Beachten Sie zunächst die Position der Nullmarke der Nonius-Skala. Lesen Sie den nächstgelegenen ganzen Millimeterwert auf der Hauptskala links von der Nonius-Nullmarke ab. Dieser Wert stellt den ganzzahligen Anteil der Messung dar.

Schritt 2: Ablesen der Nonius-Skala (Dezimalteil)

Suchen Sie als Nächstes diejenige Teilstriche auf der Nonius-Skala, die exakt mit einem Teilstrich auf der Hauptskala übereinstimmt. Multiplizieren Sie den Wert dieses Nonius-Teilstrichs mit 0,02 mm, um den Dezimalteil des Messwerts zu erhalten.

Schritt 3: Berechnung des Endergebnisses

Addieren Sie den ganzzahligen Anteil der Hauptskala und den Dezimalanteil der Nonius-Skala. Die Summe dieser beiden Werte ergibt das endgültige Messergebnis des Werkstücks.

Mit dieser Methode kann der Nonius-Messschieber eine Ableseauflösung von 0,02 mm erreichen.

3. Richtige Verwendung von Messschiebern

Vor der Verwendung eines Messschiebers müssen folgende vorbereitende Schritte unternommen werden:

Nullprüfung und Nullfehlererkennung

Führen Sie die Messbacken vorsichtig zusammen und prüfen Sie, ob die Nulllinie der Nonius-Skala genau mit der Nulllinie der Hauptskala übereinstimmt.

Wenn die beiden Nulllinien übereinstimmen, hat der Messschieber keinen Nullpunktfehler und kann direkt verwendet werden.

Befindet sich die Nulllinie der Nonius-Skala rechts von der Nulllinie der Hauptskala, so spricht man von einem positiven Nullpunktfehler.

Befindet sich die Nulllinie der Nonius-Skala links von der Nulllinie der Hauptskala, so spricht man von einem negativen Nullpunktfehler.

Diese Definition folgt der Konvention der Zahlengeraden in der Mathematik, wobei Werte rechts vom Ursprung positiv und Werte links davon negativ sind. Jeder Nullpunktfehler muss erfasst und zur Korrektur des endgültigen Messergebnisses verwendet werden.

Messverfahren

Während der Messung sollte der Bediener Folgendes beachten:

Halten Sie den Hauptteil des Messschiebers mit der rechten Hand fest.

Bewegen Sie den Nonius mit dem Daumen gleichmäßig.

Halten Sie das zu messende Werkstück mit der linken Hand fest und positionieren Sie es zwischen den Messbacken.

Bei der Messung eines Außendurchmessers oder einer Breite wird das Werkstück zwischen die äußeren Messbacken gelegt. Sobald die Messbacken die Werkstückoberfläche eng und sanft berühren, kann die Messung durchgeführt und abgelesen werden.

Übermäßige Krafteinwirkung sollte vermieden werden, um eine Verformung der Spannbacken oder des Werkstücks zu verhindern, da dies die Messgenauigkeit beeinträchtigen würde.

4. Anwendungen von Messschiebern

Als weit verbreitetes Messinstrument werden Messschieber üblicherweise in folgenden vier Bereichen eingesetzt:

Messung der Werkstückbreite oder -dicke

Messung von Außendurchmessern, wie z. B. von Wellen und zylindrischen Teilen

Messung von Innendurchmessern, wie z. B. von Löchern, Schlitzen und Nuten

Tiefenmessung, einschließlich Lochtiefe, Schlitztiefe und Stufenhöhe

Dank ihrer multifunktionalen Bauweise eignen sich Messschieber besonders für allgemeine Messungen in Bearbeitungs- und Prüfprozessen.

5. Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Messschiebern

Da Messschieber relativ präzise Messinstrumente sind, ist bei ihrer Verwendung besondere Vorsicht geboten:

Reinigen Sie vor der Messung die Messflächen der Messbacken gründlich. Schließen Sie die Messbacken und prüfen Sie, ob die Nullmarkierungen übereinstimmen. Falls nicht, korrigieren Sie die Messung entsprechend dem ursprünglichen Nullpunktfehler.

Achten Sie während der Messung darauf, dass die Messflächen der Messbacken parallel oder senkrecht zur Werkstückoberfläche verlaufen. Der Messschieber darf nicht geneigt sein.

Wenden Sie nur mäßigen Druck an. Zu viel Druck kann die Messbacken verformen oder Verschleiß verursachen, was zu ungenauen Messwerten führt.

Beim Ablesen der Messwerte muss die Blickrichtung senkrecht zur Skala verlaufen, um Parallaxenfehler zu vermeiden.

Bei der Messung von Innendurchmessern sollte der Messschieber vorsichtig hin und her bewegt werden, um den Maximalwert zu ermitteln, der dem wahren Durchmesser entspricht.

Nach Gebrauch den Bremssattel sauber wischen, eine dünne Schicht Schutzöl auftragen und ihn flach im Etui aufbewahren, um Rost oder Verbiegen zu vermeiden.

6. Mikrometer (Schraubenmikrometer / Tausendstel-Messschieber)

Die Schraubenmikrometerschraube, auch Mikrometer oder Tausendstel-Messschieber genannt, ist ein hochpräzises Messinstrument im Maschinenbau. Sie ist genauer als ein Nonius-Messschieber und findet breite Anwendung in der Präzisionsbearbeitung und -prüfung.

In den folgenden Abschnitten werden Prinzip, Aufbau, Ablesemethode, Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung und Wartung von Mikrometern ausführlich erläutert.

7. Was ist ein Mikrometer?

Ein Mikrometer, auch bekannt als Mikrometerschraube oder Tausendstel-Messschieber, ist ein Präzisionsinstrument zur hochgenauen Messung linearer Abmessungen. Es kann Längen mit einer Genauigkeit von 0,01 mm messen, und sein Messbereich umfasst typischerweise mehrere Zentimeter.

Mikrometer eignen sich besonders gut zur Messung von Präzisionsabmessungen wie Wellendurchmessern, Dicken und kritischen Passungsabmessungen in bearbeiteten Bauteilen.

8. Funktionsprinzip des Mikrometers

Das Mikrometer arbeitet nach dem Prinzip der Schraubenvergrößerung. Wenn sich eine Schraube in einer Mutter dreht, bewirkt jede volle Umdrehung eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Schraube um eine Strecke, die der Gewindesteigung entspricht.

Durch die Umwandlung der kleinen linearen Verschiebung der Schraube in einen Drehwert auf einer Kreisskala können sehr kleine Dimensionsänderungen genau gemessen werden.

In einem typischen Mikrometer:

Die Gewindesteigung der Präzisionsschraube beträgt 0,5 mm.

Die drehbare Hülse ist in 50 gleiche Teilstriche unterteilt.

Wenn sich die Messhülse einmal vollständig dreht, bewegt sich die Mikrometerspindel um 0,5 mm vor oder zurück. Daher entspricht jede kleine Teilung Folgendem:

0,5 mm ÷ 50 = 0,01 mm

Deshalb kann das Mikrometer Abmessungen bis auf 0,01 mm genau messen. Da eine zusätzliche Stelle geschätzt werden kann, sind Messwerte bis auf ein Tausendstel Millimeter genau möglich, daher der Name „Tausendstel-Messschieber“.

9. Ablesemethode eines Mikrometers

Der Ablesevorgang eines Mikrometers besteht im Allgemeinen aus folgenden Schritten:

Lesen Sie die feste Skala auf der Hülse ab (Hauptskala).

Lesen Sie die Halbmillimeter-Skala ab:

Ist die halbe Millimeterlinie sichtbar, notieren Sie 0,5 mm.

Ist die Halbmillimeterlinie nicht sichtbar, notieren Sie 0,0 mm.

Lesen Sie die Skala (Fingerhut) einschließlich der Schätzung ab und multiplizieren Sie die Anzahl der Teilungen mit 0,01 mm.

Addieren Sie alle drei Werte:

Feste Skalenanzeige

Halbmillimeter-Ablesung

Ablesung der Drehskala

Die Summe ergibt die endgültige Messgröße.

Da die Mikrometerskala bis auf Tausendstel Millimeter genau ablesbar ist, wird sie üblicherweise als Tausendstel-Messschieber bezeichnet.

10. Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung eines Mikrometers

Um die Messgenauigkeit zu gewährleisten und das Instrument zu schützen, sollten folgende Punkte beachtet werden:

Sobald sich die Spindel dem Werkstück nähert, die Hauptdrehhülse nicht mehr verwenden und auf den Ratschenmechanismus umschalten. Dies verhindert übermäßige Messkräfte und gewährleistet einen gleichmäßigen Anpressdruck.

Beim Ablesen der Skala ist sorgfältig zu prüfen, ob die Halbmillimeter-Markierung auf der festen Skala sichtbar ist.

Die tausendste Ziffer muss immer gelesen und notiert werden, auch wenn sie null ist. Sie darf nicht weggelassen werden.

Wenn Amboss und Spindel vollständig geschlossen sind und die Nulllinien nicht übereinstimmen, entsteht ein Nullpunktfehler. Dieser Fehler muss durch Anpassen des Endmessergebnisses korrigiert werden.

11. Korrekte Verwendung und Wartung von Mikrometern

Für die Erhaltung der Genauigkeit und Lebensdauer eines Mikrometers sind sachgemäße Verwendung und Wartung unerlässlich:

Vor jeder Messung ist zu prüfen, ob die Nullposition korrekt ist.

Reinigen Sie die Messflächen des Werkstücks vor der Messung.

Beim Messen großer Werkstücke sollten diese zur Unterstützung auf V-Blöcke oder Messplatten gelegt werden.

Reinigen Sie Amboss und Spindel vor Gebrauch.

Verwenden Sie beim Festziehen immer den Ratschenmechanismus.

Die hintere Kappe darf nicht gelöst werden, da dies die Nullstellung beeinträchtigen kann.

Zwischen der festen und der rotierenden Hülse darf kein gewöhnliches Maschinenöl verwendet werden.

Reinigen Sie das Mikrometer nach Gebrauch, tragen Sie Rostschutzöl auf, bewahren Sie es in seinem Schutzetui auf und lagern Sie es an einem trockenen Ort.