Simulation der morphologischen Filterung und der Abplattung der Rauheitsspitzen mechanisch bearbeiteter Werkstücke und deren Auswirkung auf die Bewertung der Formabweichung in der Koordinatenmesstechnik

Abstract

Zusammenfassung Bei der taktilen Erfassung einer Oberfläche lässt sich eine Beeinflussung des Messergebnisses durch die morphologische Filterung infolge der endlichen Größe des Antastelementes und die Wirkung der mechanischen Antastkraft nicht vermeiden. Durch die Simulation dieser Filterung und der zusätzlichen Berücksichtigung der elastischen Abplattung können Modelle für die Simulation von taktilen Koordinatenmessungen bereitgestellt werden. Zur Simulation der Abplattung werden die Oberflächenprofile in die einzelnen Wellen- bzw. Ortsfrequenzbestandteile zerlegt. Jede Wellenamplitude wird entsprechend ihres Anteils an der Verformung reduziert. Das daraus resultierende Profil wird hinsichtlich verschiedener Oberflächenparameter analysiert. Bei der Auswertung der Welligkeit und der Geradheitsabweichungen lassen sich unterschiedliche Effekte für verschiedenen Simulationsparameter und Auswertebedingungen erkennen. Der Einfluss der elastischen Abplattung auf das Ergebnis steht in Abhängigkeit von der betrachteten Werkstückoberfläche und des verwendeten Tastkugelradius. Signifikante Effekte sind bei regelmäßigen Oberflächenstrukturen und der Verwendung kleiner Tastkugelradien zu beobachten. Die aus der Simulation entstehenden Modelle können auch für die Simulation der Messunsicherheit verwendet werden.