Maßgenauigkeit bei Maschinen,wie entstanden sie

Irgendwann gab es nur einfache Maschinen und ich denke der Mensch mit seinen Händen hat sie gefertigt.
Aber zu Anfang muß doch jemand mit einer Eisenfeile die Maschine erschaffen haben die er so genau hergestellt hat,das diese genaue Teile fertigt.
Und irgendwann gings vom Millimeter Bereich,in Zentel und dann Tausendstel Bereich.Aber es müssen doch Maschinen hergestellt werden die diese Genauigkeit schaffen.Und wie geht das?
Mit freundlichen Grüssen Bernd

Servus,

man braucht keine Maschinen, um Genauigkeit zu schaffen.

Halbieren bis an die Grenze des Sichtbaren geht mit Zirkel und Lineal recht gut. Interessanterweise sind aber die ältesten bekannten ziemlich kleinen Maßeinheiten nicht auf Halbierungen aufgebaut: Die ungefähr fünftausend Jahre alte sumerische Elle mit ungefähr fünfzig Zentimeter wurde in 30 Finger geteilt, ein Finger waren sechs Gerstenkörner. Drittelung und Sechstelung mit einfachen Hilfsmitteln sind nicht so ganz leicht, aber die Sumerer waren offenbar auch nicht so ganz blöd im Kopf.

Das Herstellen von sehr kleinen Maßen ist nicht so sehr schwer - schwieriger dabei ist das Messen.

Schöne Grüße

MM

Du brauchst keine genauen Maschinen um genau zu arbeiten. Die allermeisten Dinge gehen auch freihand.

Genaues Messen ist da wichtiger, genaue Maschinen reduzieren nur die Nacharbeit.

Hallo Bernd!

Ein Teil der Geschichte von reiner Handarbeit, über einfache Hilfsmittel bis zu leistungsfähigen Maschinen lässt sich an der einige Jahrhunderte dauernden Entwicklung von der Drehbank zur Drehmaschine nachvollziehen http://images.google.de/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fwikipedia%2Fcommons%2Fa%2Faa%2FDrehbank.jpg&imgrefurl=https%3A%2F%2Fde.wikipedia.org%2Fwiki%2FDrehmaschine&h=430&w=801&tbnid=QS_os2WNUf2c7M%3A&docid=5YRGppAelcCn_M&ei=XyPPV7vpK6XbgAbDrbmwDg&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=891&page=0&start=0&ndsp=29&ved=0ahUKEwj7lI3sxvvOAhWlLcAKHcNWDuYQMwgpKA0wDQ&bih=929&biw=1280

Gruß
Wolfgang

Gottfried Wilhelm Leibnitz hat eine mechanische Rechenmaschine erfunden und die Konstruktionszeichnungen erstellt. Wenn man heute nach diesen Zeichnungen die Maschine baut, funktioniert sie einwandfrei. Damals, 1673, konnten aber die besten damaligen Mechaniker, Uhrmacher, die dafür erforderlichen Toleranzen nicht einhalten, sodass die Maschine nicht richtig funktionierte.
Udo Becker

Du bist da im Irrtum!
Die Genauigkeit kommt in der Mechanik nicht von der Maschine sondern von Geschick und Zeit.
Maschinen helfen bei der Zeit, indem die Nachbearbeitung oft gespart werden kann.
Ein weiterer Vorteil ist, dass Ersatzteile immer auch passen.

Wenn es ganz genau sein soll, wird auch heute von Hand nachgearbeitet.

z.B. kommen die Teile für normale Automotoren aus der Maschine und werden so zusammengebaut. In der Formel 1 werden die Teile aber von Hand nachgearbeitet und z.B. Ventilsitze aufeinander eingeschliffen. Das hat aber den Nachteil, dass man ein Ventil nicht einfach austauschen kann, das neu muss dann erst wieder auf seinen Sitz eingeschliffen werden.

Es gibt viele einfache Tricks, welche kleinste Abweichungen zeigen können, der Rest ist dann handwerkliches Geschick.

Wenn zwei Flächen sehr gut zusammen passen müssen, Tuchiert man.
Dazu streicht man die die Fläche dünn mit Farbe ein, legt die Teile aufeinander und bewegt sie gegeneinander. Man bekommt dann ein Tragbild: Dort wo die Teile sich berühren ist die Farbe weg und da wo, nicht bleibt sie. Damit erreicht kommt man auf eine Genauigkeit von 1 µm.

Ich habe einmal eine 12cm Parabol-Spiegel für ein Teleskop geschliffen.
Der Rohling ist eine Glasscheibe aus speziellem Glas mit einer sehr geringen Temperaturausdehnung.
Dann braucht man eine zweite Glasscheibe, welche aus einfacherem Glas besteht.
Zwischen die Scheiben kommt dann immer feineres Schleifpulver.
Dann bewegt man den Spiegel vor und zurück und dreht in nach jedem Hub ein Stück um sich selbst.
Im Prinzip erstellt man so ein Positiv und ein Negativ der Parabel.

Anfänglich kontrolliert man die richtige Form mit Glaslehren. Dies sind Glasstreifen, welche an einer Stirnseite die richtige Form haben. Diese setzt man auf den Spiegel und bewegt sie etwas hin und her. Das Tragbild zeigt dann ob die Form stimmt oder die Mitte zu tief oder zu flach ist.
Man kann ganz am Anfang auch einfach nur die Tiefe in der Mitte messen.

Je nachdem ob man kurze oder lange Hübe macht, wird mehr in der Mitte oder mehr am Rand abgetragen, dass ist dann das handwerkliche Geschick.
Kontrollieren kann man das indem man ein Kreuz mit einem wasserfesten Filzstift über den ganzen Spiegel macht. Dort wo an meisten abgetragen wird, verschwindet der Strich am schnellsten.
Ist eine Art von Bio-Feedback :smile:

Dies macht man mit immer feinerem Schleifmittel.

Wenn die Form stimmt und man beim feinsten Schleifmittel angelangt ist, fängt das Polieren an.
Dazu wird das entstandene Positiv zuerst mit einer Pechhaut überzogen.
Mit dem Poliermittel geht es dann eigentlich weiter wie vorher.

Als Messmethode verwendet man aber eine Optische nach Foucault.
Diese besteht aus einer Lichtquelle (Glühlampe) und einer Rasierklinge, welche man in den Brennpunkt des Spiegels bringt,
Schaut man über die Kante der Rasierklinge erscheint die Fläche bei einem idealen Spiegel gleichmässig beleuchtet. Jede Unebenheit ist als Schatten sichtbar.
Obwohl man Spezialgläser verwendet, welche sich mit der Temperatur kaum ausdehnen, genügt es den Spiegel eine Minute mit dem Finger zu betatschen und man sieht den Fingerabdruck als thermischer Abdruck. Da sind dann sogar die Rillen der Finger sichtbar. So mach 15 Minuten ist der Abdruck dann verschwunden.
Anfänglich verwendet man für die Messung weisses Licht, mit monochromatischem Licht, kann man die Auflösung dann noch etwas steigern.

Mit der einfachen Foucaultschen Schattenprobe, welcher jeder einfach basteln kann, sieht man nach Fehler im Bereich von 1/10’000 mm.

Es geht auch ohne Maschinen genau.

MfG Peter(TOO)

Nö waren aus Holz, siehe dazu als kalssisches Beispiel die Mühle am laufen den Bach klipp klapp (hallo Ohrwurm) und dann ist da noch die handarbeit und viel viel Übung und erfahrung. Schau dir dich mal die Bliestifftschnitzerreien an, die werden mit Hand gemacht.

Der Mensch ?
Nein, die wurden doch von Außerirdischen hier verstreut um die Zivilisation anzuregen und die Entwicklung zu beschleunigen !

Mit Zirkel und Lineal kann man aber nicht Span abheben. Denn das ist die Schwierigkeit, nicht das Maßnehmen.
Die Erfindung der Drehbank (Drechselbank) war der Anfang.

Da man den Anfang beliebig setzen kann (Muschel um Holz abzuschaben, Faustkeil, Säge oder Bohrer) kannst Du auch die Drehbank für Dich als Anfang von Allem sehen.

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Hallo,

am Beispiel der Autohersteller:
Die Vorschriften über Verbrauch und den Abgaswerten sind in den letzten Jahren immer strenger geworden. das bedeutet, dass die Fertigungstoleranzen für die Motoren immer kleiner geworden sind. In den 50ger Jahren z.B. war die Toleranz für den Durchmesser einer Zylinderbohrung eher großzügig. Zusätzlich hat man Kolben mit unterschiedlichen Durchmessern verbaut (A,B oder C-Kolben), die jeweils mit 0,010 mm Unterschied im Durchmesser waren.
Die fertig bearbeitete Zylinderbohrung wurde gemessen und dann wurde der Kolben eingebaut, der am nächsten hinkam.

Diese Methode gibt es fast nicht mehr: Jetzt gibt es nur noch ein Kolbenmaß und von den Maschinen-Herstellern wird verlangt, dass die Bohrung mit deren Maschinen so präzise gefertigt werden dass, dass die Bohrung immer passt.

Für die Bearbeitung der Bohrung gibt es noch andere Parameter als der Bohrungsdurchmesser, wie Rauhigkeit der Oberfläche, Traganteil der Oberfläche, Zylindrizität der Bohrung usw.

Ist ein Wert nicht in Ordnung, dann kann es sein, dass der Motor mehr Öl verbraucht und dann die Abgasnorm nicht erreicht wird.

Also in diesem Fall sagt der Kunde, wie präzise und mit welcher Zuverlässigkeit so eine Fertigungsmaschine produzieren muss. Und die deutschen Hersteller haben in solchen Fällen (noch) die besseren Technologien, solche Maschinen hinzukriegen. Egal in welche Autofabrik man geht, man findet sehr viele Maschinen von deutschen Herstellern.

Schöne Grüße

DCP

Die immer geringer werdenden Fertigungstoleranzen kommen im Grunde daher, dass zum einen natürlich die Anforderungen gestiegen sind aber zum anderen auch natürlich mit den bestehenden Geräten auch immer wieder die nächste, noch genauere Generation hergestellt wurde.

Hi,
was meinst du damit? Genauigkeit ist teuer und wird nicht so zum Spaß gemacht.

DCP

Servus,

Spitzen, Klingen und Kanten lassen sich mikrometergenau auch mit unbestimmter Schneide herstellen, somit auch freihändig ohne Drehbank. Spielt übrigens in der Fertigung von Instrumenten für die Mikrochirurgie bis heute eine bedeutende Rolle.

Schöne Grüße

MM

Nachtrag:
Es kommt auch auf die Berufsgruppe an!
Wenn du vorgibst 10mm Endmass und feilen.

Ein Schlosser macht es auf +/-0.5mm genau.
Ein Mechaniker auf +/-0.1mm
Und ein Uhrmacher auf +/-0.01 bis 0.001 mm

Naja, manchmal schon, wenn es sich dabei zB um einen Rennmotor handelt.

Natürlich macht man das nicht aus langeweile, sondern weil man seine Ansprüche auch mit den technischen Möglichkeiten verfeinert. So reichte eine grobe Verzahnung aus, um einen Mühlstein über ein Wasserrad anztreiben, Beim Kirchturmuhrzeiger sieht es etwas anders aus.