Perfekt gerade (lineare) Oberflächen und deren Herstellungsverfahren

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

In der Fertigungsindustrie sind öfters sehr ebene Flächen gewünscht, das heißt mit überhaupt keinen Wölbungen oder „Talen“.
Um eine ebene Fläche fräsen zu können, ist eine Maschine erforderlich. Die Maschine hat 100%ig gerade Führungen um Genauigkeit zu garantieren. Um diese Herzustellen ist auch ein Verfahren notwendig damit man genau diese Genauigkeit erzielt.
Läppen ist vielleicht die Antwort, aber die Maschine muss ebenso gerade Führungen aufweisen. Um eine wenigstens hunderstel genaue Fläche feilen zu können, ist ein Haarlineal notwendig, aber diese ist ebenso noch nicht hergestellt.
Ist dieses Problem vielleicht mit einem Lichtstrahl gelöst? Denn Licht ist immer linear, aber wie fertig man diese Flächen mithilfe von Licht?

Was ist der Ursprung Tausendstel genau geraden und ebenen Flächen und wie fertig man diese?

#2

Moin,

es wäre schon gut zu wissen, welches Material bearbeitet werden soll, welche Stückzahlen erforderlich sind usw., d.h. ein paar mehr Infos könnten zur Lösung beitragen.

Wenn glasartige Materialien in geringer Stückzahl gewünscht sind, könnten die Tipps von Amateur-Astronomen helfen, sie schaffen es mit freier Hand hochpäzise Flächen herzustellen. Nachteil, es kostet sehr viel Zeit.

Gruß Volker

#3

Hallo,
„perfekt“ gibt´s schon ´mal nicht in der Technik. Es geht immer nur um das bestmögliche Ergebnis mit angemessenem Aufwand.
Licht hat man seit Jahrtausenden zum Prüfen der Geradheit von Flächen und Kanten benutzt ( man schaut in flachem Winkel darüber ).
Seit relativ kurzer Zeit kann man mit Licht ( Laser ) auch auf das Werkstück einwirken.
In der Praxis geht das aber nicht mit seitlich auftreffendem Strahl, weil dieser auf den Abstand fokussiert werden muss.
Es bleibt also vorerst bei der Notwendigkeit von möglichst genauen Führungen für Werkzeugmaschinen.
Freundliche Grüße
Thomas

#4

Hallo

Man kann optische Methoden ohne Laser verwenden, die ich nicht genau kenne, oder einen Laserstrahl durch einen Sensor schicken, welcher dann „sagen“ kann, ob er in der Mitte vom Strahl ist. Ein weiteres Hilfsmittel kann außerdem die Erdschwerkraft sein, auch Gravitation genannt.
Verfahren mit erstarrender Flüssigkeit enthalten die Erdkrümmung und meist weitere Fehler aus der Erstarrung.
Rein mechanisch gibt es z.B. die Möglichkeit des Vergleichens von Flächen.
Beispiel: 2Platten aufeinander tuschieren und bearbeiten(schaben,schleifen, was auch immer), die Dicke einer dieser Platten gleichmäßig machen, diese Platte umdrehen und Vorgang wiederholen etc…
Es gibt auch die Möglichkeit zur Nutzung einer Rotation mit punktförmigen Lagern, ein daran rotierender Arm befindet sich genau innerhalb einer Ebene.

Sich schon mal mit beschäftigt hat
Matthias

#5

Es gibt keine idealen Oberflächen, keine exakten Maße und Winkel. Dafür gibt es auch die Toleranzen. Länge, Form und Lage.

Zu meiner Zeit haben wir auch Maschinenführungen mit Preußischblau eingeschabt.

Gruß vom Raben

#6

Hallo Grußloser,

„perfekte“ Flächen gibt es nicht, nur ausreichend genaue. Je kleiner die Toleranz, desto teurer die Fertigung. Einige Möglichkeiten wurden dir ja schon genannt. Wenn du Metall bearbeiten willst, kannst du mal unter den Stichworten „Honen“ und „Mikrozerspanung“ suchen. Es kommt auch nicht nur auf die Qualität der Führungen an, sondern z.B. auch auf die Schwingungen in der Maschine. So sind die Bearbeitungsmaschinen bei der Mikrozerspanung besonders stabil gebaut und stehen in einem klimatisierten Raum auf ihrem jeweils eigenen Fundament.

Gruß, Sigrid

#7

Die geforderte  Genauigkeit soll im Maschinenbau nur so hoch wie nötig aber nicht höher als möglich sein. Zwischen Herstellungsverfahren und Messverfahren gibt es einen Genauigkeitsunterschied. Früher war der Maßstab 1m eben ein Stab der in Paris gelagert wurde und bei 20°C die Vergleichslänge entwickelte, heute wird per Laserlich gemessen. Und mit der Zeitmessung ist es auch so im Atomzeitalter. Ich denke es ist möglich genauer zu messen als zu herstellen

#8

Klingt etwas widersprüchlich… denn die Messwerkzeuge sind ja nur so genau, wie sie hergestellt werden können. Sprich man kann gleich gut messen und herstellen (ich beziehe mich auf Lage und Längentoleranzen). Denn auch wenn du optische Messmittel hast, diese sind genauso darauf angewiesen wie genau die Komponenen hergestellt wurden. Oder?