Glossar der 3D-Messtechnik.

Das Abbesche Komparator-Prinzip ist ein Verfahren zur Bestimmung von Längen- oder Abstandsmaßen mittels optischer Vergleichsmessung. Es wurde von Ernst Abbe entwickelt, einem deutschen Physiker und Optiker des 19. Jahrhunderts.

Die Differenz zwischen dem Sollmaß (= Nennmaß) und dem tatsächlich gemessenen Maß (= Istmaß) wird Abmaß genannt. Dabei können drei verschiedene Arten von Abmaß unterschieden werden: Das Ist-Abmaß, oder einfach Abmaß, bezeichnet die gemessene Differenz zwischen dem am Werkstück gemessenen Maß und angegebenen Maß der technischen Zeichnung. Das obere Abmaß bezeichnet das obere Ende der Maßtoleranz und damit die höchste zulässige Abweichung vom Sollmaß. Das untere Abmaß wiederum bezeichnet die niedrigste zulässige Abweichung vom Sollmaß und stellt damit das untere Ende der Maßtoleranz dar. So kann aus den Abmaßen das Toleranzfeld angetragen werden, also der Bereich, der sich innerhalb der Toleranzen befindet. Abmaße stellen damit eine wichtige Größe für messtechnische Vorgänge und das Qualitätsmanagement im Fertigungsprozess dar, denn ohne Toleranzen wäre eine Serien- oder Massenproduktion verschiedenster Objekte schlichtweg unmöglich. Die Kennzeichnung von Abmaßen für Außen- beziehungsweise Innenmaße ist nach DIN ISO Vorgaben geregelt.

Die Absolute Distanzmessung (ADM) ist eine Technologie, die in Laser-Trackern verwendet wird, um die exakte Entfernung zwischen dem Tracker und einem Reflektor zu messen. Es handelt sich dabei um eine berührungslose Messmethode, die auf der Laufzeitmessung von Laserstrahlen basiert.

Das Abstandsmaß ist ein grundlegender Parameter in der Messtechnik und wird verwendet, um den Abstand zwischen zwei Objekten oder Punkten in einer bestimmten Einheit zu bestimmen. In der Regel wird das Abstandsmaß verwendet, um die Position, die Größe oder die Form von Objekten zu bestimmen oder um die Genauigkeit von Messungen zu verbessern.

Die Abstandsmessung dient der Prüfung und Dokumentation von Abständen durch den direkten oder indirekten Vergleich mit einer Längenmaßeinheit. Sie wird auch Entfernungs- oder Längenmessung genannt. Von der Atom- bis zur Astrophysik finden Abstandmessungen verschiedenster Ausführungen in fast allen Bereichen der naturwissenschaftlichen Forschung und technischen Fertigung statt. Der Bereich möglicher Messlängen überspannt ganze 44 Dezimal-Größenordnungen, und nimmt damit wahrlich sowohl mikroskopische als auch makroskopische Dimensionen an. Somit gibt es auch eine enorme Vielzahl an unterschiedlichen Verfahren für all die Anwendungsfälle der Abstandsmessung. Kombiniert mit der Richtungsmessung kann mit der Abstandsmessung die Lage von Punkten in einem zwei- oder dreidimensionalen Koordinatensystem festgelegt werden; eine wichtige Möglichkeit für die Messtechnik. Während die optische Interferometrie von Attometer bis zu vollen Metern eine Breite an Abständen misst, empfiehlt sich im Nano- bis Millimeterbereich auch die Konfokalmikroskoptechnik, während direkte Messungen vom Mikrometer bis zum Meterbereich gute Ergebnisse liefern. Mit der Triangulationsmethode können zuverlässig Abstände vom Mikro- bis hin zum Zettameterbereich gemessen werden. Die Laufzeitmessung sowie die Radiointerferometrie starten beide im Millimeterbereich, wobei die Laufzeitmessung am Terabereich ausgelastet ist, während die Radiointerferometrie das volle Petameterspektrum noch abdeckt. Mit der Parallaxe und der Rotverschiebung lassen sich Größenbereiche der Weltraumvermessung erreichen.

Ein Abstandssensor ist ein Gerät, das in der Messtechnik verwendet wird, um den Abstand zwischen dem Sensor und einem Objekt zu messen. Dies geschieht normalerweise durch die Verwendung von Infrarot-, Ultraschall-, Laser- oder anderen Arten von Strahlung. Der Sensor kann dann die reflektierte Strahlung messen und die Entfernung berechnen.

In der Bauvermessung spielen Absteckungen eine große Rolle. Dabei handelt es sich um die Übertragung und Kennzeichnung von vorher planmäßig bestimmten Abmessungen und geometrischen Punkten auf einem Gelände oder Grundstück. Absteckungen finden in messtechnischer Hinsicht allerlei Anwendungen in einem breit gefächerten Verwendungsspektrum. So werden beispielsweise moderne Maschinenparks und Hallenlayouts präzise abgesteckt bevor die Montage beginnt, aber auch Bühnenbildkonzepte werden vor dem schlussendlichen Zusammenbau vorerst durch Absteckungen markiert. Bei der genauen Absteckung von Bereichen kommen meist messtechnische Verfahren optischer Art zum Einsatz, beispielsweise die Tachymetrie beim polaren Abstecken.

Die Akkreditierung nach ISO/IEC 17025 ist ein international anerkannter Standard für die technische Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien. Die Norm legt Anforderungen an die Qualität und Kompetenz fest, die ein Labor erfüllen muss, um zuverlässige und genaue Ergebnisse bei Prüfungen, Messungen und Kalibrierungen zu liefern.

Artefakte sind unerwünschte Muster oder Verzerrungen in den Bildern, die durch die industrielle Computertomografie (CT) erstellt werden. Diese Artefakte können durch verschiedene Faktoren verursacht werden, wie beispielsweise durch Fehler im Messsystem, durch die Beschaffenheit des Objekts selbst oder durch den CT-Scan-Prozess.

Augmented Reality (AR) in Verbindung mit 3D-Messtechnik ermöglicht die Darstellung von digitalen Informationen und virtuellen Objekten in der realen Welt. Während Virtual Reality (VR) die Benutzer in eine komplett virtuelle Umgebung versetzt, erweitert Augmented Reality die reale Welt um virtuelle Elemente, die in Echtzeit mit der physischen Umgebung interagieren.

Der Ausdehnungskoeffizient ist eine physikalische Eigenschaft, die angibt, wie sich ein Material bei einer Temperaturänderung ausdehnt oder zusammenzieht. Er beschreibt die relative Änderung der Länge, des Volumens oder anderer dimensionsbezogener Eigenschaften eines Materials pro Grad Temperaturänderung.

Die Ausrichtung ist die Basis ein jeder Messung, denn eine korrekte Ausrichtung ist zwingend notwendig für korrekte Messwerte. Im Grunde genommen ermöglicht die Ausrichtung erst die Messung, denn durch sie erst wird dem Messgerät eine genaue Information über das Messobjekt und seine Lage im Raum gegeben. Falsch angetastete Messpunkte sind Messfehler, demnach führt eine falsche Ausrichtung zu einer komplett unbrauchbaren Messung. Dementsprechend stützt sich die Messtechnik auf eindeutige und reproduzierbare Positionierung von Einzelteilen oder Baugruppen. Je nach Messmethode und Anwendungsfall eignen sich unterschiedliche Ansätze zur Ausrichtung, wie beispielsweise die 3-2-1 Methode oder die BestFit Ausrichtung. In jedem Fall funktioniert die Ausrichtung über eine Einschränkung der drei translatorischen und drei rotatorischen, als insgesamt sechs Freiheitsgrade des Messobjekts. So kann über drei Ebenen die Position des Werkstücks eindeutig festgestellt werden. Die Ausrichtung kann manuell durch einen Messtechniker oder automatisiert durch passende Maschinen vorgenommen werden, wobei letzteres den Werkereinfluss reduziert.

Die Automatisierung in der Messtechnik bezieht sich auf die Verwendung von Automatisierungstechnologien, um Messaufgaben zu automatisieren und menschliche Fehler zu minimieren. Die Automatisierung kann in allen Bereichen der Messtechnik angewendet werden, von der Erstellung von Messprogrammen bis hin zur Auswertung der Messdaten.

Die Bauteilvermessung ist eine wichtige Disziplin der Messtechnik und essentieller Teilbereich der Qualitätskontrolle. Sie unterliegt einem ständigen Wandel von Anforderungen und stellt ein kontinuierlich wachsendes Aufgabengebiet dar. Gerade bei komplexen Baugruppen mit mehreren Bauteilen ist ohne eine exakte Vermessung der einzelnen Bauteile und der damit garantierten Einhaltung der Toleranzvorgaben die Betriebsfähigkeit nicht gewährleistet. Daher ist es sinnvoll, bereits in der Phase der Projektplanung auf professionelle Beratungsangebote hinsichtlich der Bauteilvermessung einzugehen. Mit modernen Messgeräten ist es möglich, sowohl kleinste als auch größte Bauteile und Bauteilkomplexe präzise zu vermessen. Geprüft werden beispielsweise die Maßhaltigkeit von Außenkonturen, die Form- und Lagetoleranzen von Innenkonturen oder die Rundheit einzelner Komponenten. Je nach Messaufgabe kommen dabei verschiedenste taktile und optische Messmethoden der 2D sowie 3D Messtechnik zum Einsatz, die auch kombiniert werden können, um aussagekräftige und genaue Datensätze zu erhalten. Eine professionelle Einschätzung ist für die Ermittlung der richtigen Messgeräte- und Konzepte unabdingbar, um passende Kombinationen für die jeweiligen Messaufgaben zu finden.

Die Besselpunkte sind die beiden symmetrisch angeordneten Auflagerungspunkte eines Längsträgers, bei denen dieser die geringstmögliche schwerkraftbedingte Verformung erfährt. Benannt wurden diese Punkte von Friedrich Wilhelm Bessel, der sie im Rahmen des preußischen Maßsystems zum ersten Mal berechnet hat. Wenn ein homogener und gleich belasteter Balken in der Lagerung auf zwei Stützen aufliegt, erfährt er eine schwerkraftbedingte Verformung, die auch seine Länge negativ beeinflusst. Dasselbe gilt für Messplatten, die aufgrund ihres Eigengewichts eine Durchbiegung erfahren. Diese Verformungen können bei Präzisions-Messplatten fatal sein, daher ist es im Interesse der Messtechnik sinnvoll, sie zu minimieren. Hierbei helfen die Besselpunkte, welche die optimalen Lagerungspunkte angeben, um diese Verformung und Verkürzung zu so weit es geht zu reduzieren. Je nach Objekt gibt es zwei oder drei Besselpunkte. Mathematische Formeln helfen bei der Ermittlung der Besselpunkte, denn sie müssen bei jedem Objekt individuell ermittelt werden.

Die Bildrekonstruktion ist ein entscheidender Schritt in der Computertomografie (CT), der darin besteht, die erfassten Rohdaten in aussagekräftige und visuell interpretierbare Bilder umzuwandeln. Es ist der grundlegende Schritt, der die Erzeugung von detaillierten Querschnitts- oder 3D-Darstellungen des untersuchten Objekts ermöglicht.

CAD steht für "Computer-Aided Design" und ist eine Technologie, die es ermöglicht, Designs und Zeichnungen von Produkten oder Teilen auf einem Computer zu erstellen. CAD wird in vielen Branchen eingesetzt, einschließlich Architektur, Ingenieurwesen, Produktentwicklung, Fertigung und mehr.

Die Funktionsweise eines Computertomographen (CT) basiert auf der konventionellen Röntgentechnik. Die von einer Röntgenröhre erzeugte Strahlung durchdringt das zu prüfende Bauteil und wird dann, je nach Material und Struktur unterschiedlich stark abgeschwächt, von einem Detektor gemessen. Auch Geometrien und Strukturen im Inneren des Bauteils, die für andere Messverfahren nicht erreichbar sind, werden so greifbar. Eine dreidimensionale Abbildung benötigt mehrere Röntgenbilder desselben Objektes aus verschiedenen Richtungen. Im Gegensatz zum medizinischen wird dafür bei einem industriellen CT gewöhnlich das zu untersuchende Objekt bewegt. Auf einem Drehteller zwischen Röntgenröhre und Detektor rotiert es um die eigene Achse, während mehrere Aufnahmen gemacht werden. Daraus wird ein hochauflösendes 3D-Modell errechnet, welches nicht nur die äußeren Geometrien abbildet, sondern auch die inneren Strukturen. Die Anwendungsbereiche sind vielfältig. So ist ein CT beispielsweise ein sehr nützliches Werkzeug im Prozess des Reverse Engineering wie auch bei der Erstellung von Erstmusterprüfberichten nach Zeichnungsvorgaben. Auch zur zerstörungsfreien Materialprüfung oder zur Vermessung empfindlicher, weicher oder transparenter Materialien eignet sich die industrielle Computertomographie hervorragend.

Die Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS) ist die nationale Akkreditierungsstelle Deutschlands und eine der weltweit führenden Akkreditierungsstellen. Sie ist eine unabhängige Einrichtung und Teil des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi).

Die Defektanalyse ist ein Prozess, bei dem die industrielle Computertomografie (ICT) verwendet wird, um interne Defekte oder Unregelmäßigkeiten in Materialien oder Bauteilen zu identifizieren und zu bewerten. Die ICT ermöglicht eine zerstörungsfreie Prüfung, bei der hochauflösende 3D-Bilder von Objekten erstellt werden können.

Die Deformationsanalyse und das Deformationsmonitoring dienen dazu, Verformungen, also geometrische Veränderungen, an Objekten präzise zu beschreiben. Sobald ein Produkt fertig hergestellt ist, wirken diverse Einflüsse auf es ein. Schleichende Prozesse wie langfristige Belastung, schwankende thermische Verhältnisse oder physikalische beziehungsweise chemische Veränderungen, aber auch schlagartige Krafteinwirkung wie bei Explosionen, Implosionen oder Kollisionen können die Deformation eines Produkts zur Folge haben. Wenn diese gezielt analysiert und mit den Informationen aus den erhobenen Daten gegebenenfalls in die Produktionsmethoden eingegriffen wird, kann eine Veränderung eines Produkts durch innere und äußere Einflüsse zumindest verlangsamt beziehungsweise minimiert werden. So ist die Deformationsanalyse beispielsweise ein essentieller Bestandteil im Fahrzeug- und Karosseriebau, denn Verbesserungen im Bereich der Sicherheit werden unter anderem dadurch erreicht, dass nach Crashtests die Deformation des entstandenen Fahrzeugwracks genau analysiert wird. Auch große technische Baustrukturen wie Tunnels, Brücken oder Staudämme können mit einem Deformationsmonitoring auf unerwünschte Verformungen und Bewegungen geprüft werden. Bei Deformationsanalysen großer Strukturen kommt oft die Fotometrie zum Einsatz.

Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Modell, das ein physisches Objekt möglichst genau widerspiegeln soll. Das Objekt – zum Beispiel ein Verbrennungsmotor ist mit verschiedenen Sensoren ausgestattet, die sich auf wichtige Funktionsbereiche beziehen. Diese Sensoren erzeugen Daten von verschiedenen Aspekten des physischen Objekts, wie z. B. Leistung, Drehzahl, Temperatur, Umgebungsbedingungen und mehr. Diese Daten werden dann an ein Verarbeitungssystem weitergeleitet und auf die digitale Kopie angewendet. Sobald das virtuelle Modell mit solchen Daten ergänzt wurde, kann es verwendet werden um Simulationen durchzuführen, Leistungsprobleme zu untersuchen und mögliche Optimierungen durchzuführen - die dann wieder auf das ursprüngliche physische Objekt übertragen werden können. Ein präziser 3D-Scan kann Teil eines digitalen Zwillings sein.

Ein Dosimeter ist ein Messgerät, das entwickelt wurde, um die Menge an ionisierender Strahlung zu messen, die eine Person oder ein Objekt in einer bestimmten Zeitdauer aufgenommen hat. Dieses Gerät wird häufig von Menschen verwendet, die in beruflichen Bereichen arbeiten, in denen sie einer erhöhten Strahlung ausgesetzt sind, wie z. B. in der Kernenergie- oder medizinischen Bildgebungstechnologie.

Ein dynamisches Lock-In-System ist eine Methode, die in Laser-Trackern verwendet wird, um die Genauigkeit der Entfernungsmessung zu erhöhen und die Stabilität des Systems bei der Erfassung von bewegten Objekten zu verbessern.

Die Ebenheitsmessung ist ein wichtiger Bestandteil der Kontrolle zur Einhaltung der Form- und Lagetoleranzen eines Messobjekts. Im Fall der Ebenheit handelt es sich um eine Formtoleranz speziell für eine Fläche. Die Grenzen der Toleranz werden durch zwei gedachte Flächen gebildet, die parallel zur ideal erzeugten Fläche stehen. Überschneidet sich die reale erzeugte Fläche an einem Punkt mit einer der beiden Parallelflächen, ist die Toleranz überschritten. Gestört werden kann die Ebenheit einer Fläche durch verschiedene Strukturen wie Wellen, Täler und Berge, Riefen und Kratzer, Risse, Beulen, Poren oder Rauheit. Zur Messung der Ebenheit gibt es zahlreiche Verfahren, die taktil oder optisch arbeiten, um sowohl extrem kleine als auch extrem große Bereiche präzise zu messen. So kann mit Tastschnittverfahren oder 3D Koordinatenmesstechnik taktil gearbeitet werden, oder optisch über Laserscanning, Weißlichtinterferometrie, Konfokalmikroskopie oder Laser-Punkt-Messverfahren. Die Wahl des Messmittels richtet sich nach der Materialbeschaffenheit und Größe des Messobjekts, dem gewünschten Detailgrad der Messung und anderen Faktoren.

Bei der Einheitsbohrung handelt es sich um ein Passungssystem. Eine Passung bezeichnet im Maschinenbau die maßliche Beziehung zweier Teile, die ohne Nacharbeit zusammen passen sollen. Passungssysteme dienen dazu, eines der beiden Werkstücke, die eine Passung ergeben sollen, so einheitlich wie möglich zu fertigen und notwendige Toleranzen in das andere Werkstück zu verlegen. Die Einheitsbohrung ist neben der Einheitswelle das weiter verbreitete von zwei Verfahren. Durch die DIN 7154 wird das System Einheitsbohrung exakt mit den Abmaßen der ISO-Passungen festgelegt. Bei der Einheitsbohrung (H) nach dem ISO-Toleranzsystem wird der Durchmesser der Bohrung immer mit einem H-Feld toleriert. Je nach Bedarf wird der zugehörige Wellendurchmesser einer frei wählbaren Toleranzfeldlage zugeordnet werden. So wird in den meisten Anwendungsfällen eine Spielpassung erzeugt, es ist grundsätzlich aber auch eine Übergangspassung oder eine Übermaßpassung möglich. Das Verfahren der Einheitsbohrung ermöglicht einen kostengünstigen Einsatz der verwendeten Werkzeuge und hat sich daher im Maschinenbau weit verbreitet. Übliche Bohrwerkzeuge weisen zwei oder mehr Werkzeugschneiden auf, die nur unter hohem technischem Aufwand geometrisch verändert oder verstellt werden können. Dagegen ist es relativ einfach, den frei positionierbaren Meißel einer Drehmaschine zu verwenden, um eine Welle bei mangelnder Passung auf ihr gewünschtes Maß zu bringen.

Ein Erstmusterprüfbericht (EMPB) dient der Dokumentation der Überprüfung eines unter realistischen Produktionsbedingungen gefertigten Serienprodukts auf die Einhaltungen seiner festgelegten Qualitätsanforderungen. Bevor Serienprodukte nach ihrer Entwicklung und Simulation in die serielle Fertigung gehen, werden in der Regel eine begrenzte Zahl Erstmuster unter realen Bedingungen gefertigt und anschließend überprüft. Die Erstmuster und der EMPB müssen einem repräsentativen Produktionslauf entstammen, also am endgültigen Produktionsort unter genau den Bedingungen gefertigt werden, unter denen am Ende die serielle Produktion stattfindet. Es folgt die Erstmusterprüfung, deren Ergebnisse dann im Erstmusterprüfbericht festgehalten und anschließend ausgewertet werden. So können vor Beginn der Serienproduktion gegebenenfalls unerwartete Eigenschaften des Endprodukts festgestellt und korrigiert werden, indem die Produktionsbedingungen angepasst werden. In diesem Fall sollte anschließend anhand einer weiteren Prüfung erneut ein Erstmusterprüfbericht erstellt werden, der die neuen Parameter berücksichtigt. Auch im Falle eines Neudesigns oder Redesigns ist ein EMPB sinnvoll. Die Erstellung von Erstmusterprüfberichten ist also ein wichtiger Bestandteil der Qualitätskontrolle sowie Produktentwicklung und essentiell für eine kostenschonende Serienfertigung. Nur wenn der geplante und der reale Herstellungsprozess übereinstimmen, kann eine gleichbleibende Qualität in der fortlaufenden Serienfertigung erreicht werden.

In der industriellen Messtechnik wird die farbkodierte Zustandsfeststellung häufig als Teil eines umfassenden Prüfprozesses eingesetzt. Diese Methode wird oft in der Qualitätssicherung eingesetzt, um sicherzustellen, dass die gefertigten Teile oder Komponenten den erforderlichen Spezifikationen entsprechen. Die farbkodierte Zustandsfeststellung ist eine visuelle Methode, um schnell zu identifizieren, welche Teile oder Komponenten fehlerhaft oder außerhalb der Spezifikationen sind.

Die Fehlerfortpflanzung beschreibt den Effekt, dass ungenaue Eingangswerte als Basis einer Funktion immer auch eine Ungenauigkeit des Ergebnisses selbiger Funktion zur Folge haben. Ein Messwert stellt immer nur eine Annäherung an den Erwartungswert einer physikalischen Größe dar. Auch wenn moderne Methoden höchst präzise Ergebnisse liefern, ist eine einzelne perfekte Messung schlichtweg unmöglich. Bei vielen Messaufgaben ist außerdem eine physikalische Größe nicht direkt messbar, sondern muss über mathematische Formeln indirekt aus anderen messbaren Größen errechnet werden. Jeder gemessene Wert weist gewisse Messabweichungen auf, die dann mit der Formel übertragen werden. Die Fehler werden sozusagen fortgepflanzt. Somit wird das errechnete Messergebnis infolge der Messabweichungen der Eingangsgrößen ebenfalls eine Abweichung aufweisen. Um die Größe der Abweichung solcher Messergebnisse auszurechnen, gibt es mathematische Formeln wie beispielsweise die Gaußsche Fehlerfortpflanzung oder das allgemeine Fehlerfortpflanzungsgesetz. Seit zwischen Messabweichung und Messfehler ein begrifflicher Unterschied gemacht wird, gilt die Bezeichnung Fehlerfortpflanzung so gesehen als überholt, da sich aber noch kein neuer Begriff etabliert hat, wird sie weiterhin verwendet.

Eine Fertigungszeichnung ist eine nach den gültigen Regeln für technisches Zeichnen erstellte Zeichnung eines Bauteils in einem genormten Maßstab. Es handelt sich um eine Konstruktionszeichnung, die alle für die Fertigung und Qualitätskontrolle erforderlichen Informationen enthalten muss. Die Vereinheitlichung bei der Anfertigung technischer Zeichnungen ist mit dem Austauschbau die Basis moderner Großserien- und Massenproduktion, und sie vereinfacht auch die Kommunikation über Produkte auf ihrem Weg durch die Planung und Fertigung. Eine funktionale Fertigungszeichnung enthält neben einer maßstabsgerechten Zeichnung des Bauteils mit allen Details auch die vollständige Bemaßung, Angaben zur Oberflächengüte und gegebenenfalls Form- und Lagetoleranzen. Nach Möglichkeit sollten Bauteile im Maßstab 1:1 abgebildet werden, so lassen sich speziell kleinere Produkte schnell augenscheinlich auf ihre Maßhaltigkeit prüfen. Auch ein Normblatt mit Schriftfeld und Rand ist Teil einer ordentlichen Fertigungszeichnung. Dort werden Angaben zur Erstellung und dem Maßstab der Zeichnung, Name und Werkstoff des Bauteils und der Name der Person, die für die Erstellung der Zeichnung beziehungsweise Rückfragen verantwortlich ist. Während bis vor 30 Jahren noch die meisten Zeichnungen von Hand angefertigt wurden, wird dies heute in der Regel nur noch zu Archivierzwecken getan, und moderne CAD Programme bilden den Standard für Fertigungs- sowie andere technische Zeichnungen.

Auch wenn in der Technik generell viel mit regelmäßig geformten Flächen gearbeitet wird, gibt es Anwendungsfälle, in denen Flächen sehr unregelmäßig geformt sein können. Für diese Fälle gibt es die asymmetrische Flächenformtoleranz. Dabei muss die zu tolerierende Fläche komplett zwischen zwei äquidistanten Flächen liegen, die sich in einem bestimmten Abstand zu einer theoretisch genauen Fläche befinden. Vor der Zeit von CAD und 3D Modellen, die als Bezug dienen können, wurden zur Kontrolle der Flächenformtoleranz die Maße eines Nullobjekts verwendet. Moderne Messmethoden zur Bestimmung der Flächenformtoleranz verwenden CAD-generierte 3D Modelle als Bezugssysteme, um über taktile oder optische Messmethoden die Maßhaltigkeit unregelmäßig geformter Flächen zu prüfen. Beispielsweise bieten sich bei großen Bauteilen taktile Messungen mit einem 3D Koordinatensystem an, während sich für kleinteilige Objekte optische Methoden eher eignen. Je nach Messaufgabe sind auch Kombinationen der beiden Methoden möglich. Grundsätzlich kann ein Fachmann gut einschätzen, welche Messmethoden sich eignen, um eine unregelmäßige Fläche zu messen.

FMEA steht für Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (Failure Mode and Effects Analysis) und ist eine systematische Methode zur Identifizierung potenzieller Fehlerquellen, ihrer Auswirkungen und der Entwicklung von Maßnahmen zur Fehlervermeidung oder -minimierung. Die FMEA wird häufig in den Bereichen Produktentwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung eingesetzt, um Risiken zu bewerten und präventive Maßnahmen zu ergreifen.

In der industriellen Computertomographie (CT) bezieht sich der Begriff "Fokus-Detektor-Abstand" auf den Abstand zwischen der Röntgenquelle und dem Detektor, der das CT-Bild aufnimmt. Dieser Abstand hat einen direkten Einfluss auf die Qualität der CT-Bilder, die durch die Messung der Durchlässigkeit von Röntgenstrahlen durch das untersuchte Objekt erstellt werden.

Bei den Form- und Lagetoleranzen handelt es sich um ein Teilgebiet der Geometrischen Produktspezifikationen (GPS). Sie bieten eine Möglichkeit, mit technischen Zeichnungseinträgen die geometrische Abweichung von Bauteilen zu tolerieren. So können unter anderem die Fertigungskosten optimiert werden. Die Festlegung von Toleranzen ist unerlässlich für moderne Entwicklungs- und Fertigungsprozesse, denn sie ermöglichen eine Austauschbarkeit individueller Teile und damit die Massenproduktion sowie Serienfertigung derselben. Form- und Lagetoleranzen begrenzen die zulässige Abweichung eines Objekts von seiner idealen Geometrie, aber auch die zulässige Abweichung in der Lage; es wird zwischen Form-, Richtungs-, Orts- und Lauftoleranzen unterschieden. Innerhalb dieser Kategorien sind bestimmte Symbole genau definierten Eigenschaften zugeordnet, mit denen die geometrischen und lagespezifischen Details ausgedrückt werden. Geregelt werden die Definitionen und die korrekte Verwendung der Symbole durch die DIN oder ISO Normen. Wenn auf einer Zeichnung keine geometrische Toleranz angegeben ist, gilt die Allgemeintoleranz, die nach dem ISO Standard geregelt ist. Die Vereinheitlichung von Technischen Zeichnungen vereinfacht nicht nur das Toleranzmanagement, sondern die Kommunikation zwischen allen Beteiligten in Planungs- und Produktionsprozessen.

In der Messtechnik können Formfehler bei Messungen auftreten, wenn die Geometrie oder die Form des Messobjekts nicht exakt mit den Annahmen der Messmethode übereinstimmt. Formfehler können zu ungenauen oder fehlerhaften Messungen führen, da sie die Messungen verfälschen können.

Eine Fühlerlehre ist ein Präzisionsmesswerkzeug, das zur Messung von Spaltweiten, Abständen und Durchmessern verwendet wird. Sie besteht aus einem Satz von dünnen Metallblättchen, die in verschiedenen Dicken von einigen Mikrometern bis zu mehreren Millimetern erhältlich sind. Die Blättchen sind in der Regel aus Stahl oder Messing gefertigt und haben eine präzise Dicke und Breite. Sie sind in einer Halterung angeordnet, die die Blättchen zusammenhält und den Benutzer ermöglicht, sie einfach zu entnehmen und zurückzuführen.

Die sogenannte gemittelte Rautiefe (auch Zehnpunkthöhe), dargestellt durch das Symbol Rz , ist mittlerweile als ISO-Kennwert gelöscht. Die gemittelte Rautiefe kann aber noch von bestimmten Messgeräten ausgegeben werden und wird auch noch verwendet. Sie wird folgendermaßen ermittelt: Eine definierte Messstrecke auf der Oberfläche des Werkstücks wird in sieben Einzelmessstrecken eingeteilt, wobei die mittleren fünf Messstrecken gleich groß sind. Die Auswertung erfolgt nur über diese fünf Messstrecken, da der anzuwendende Gauß-Filter eine halbe Einzelmessstrecke Vor- bzw. Nachlauf benötigt beziehungsweise eine Faltung ein nicht zu vernachlässigendes Ein- und Auslaufverhalten aufweist. Von jeder dieser Einzelmessstrecken des Profils wird die Differenz aus maximalem und minimalem Wert ermittelt, es ergeben sich also aus insgesamt zehn Werten fünf Einzelrautiefen. Die gemittelte Rautiefe wird dann anhand des Mittelwerts aus diesen fünf Einzelrautiefen errechnet. Früher wurde die gemittelte Rautiefe wegen dieser Ermittlungsweise auch “Zehnpunkthöhe” genannt. Um die Oberfläche auf ihre gemittelte Rautiefe zu prüfen, eignen sich besonders Geräte des Tastschnittverfahrens, aber auch fotografische oder Laserscan-Verfahren bieten sich an.

In der Messtechnik und Qualitätssicherung ist Genauigkeit (eng. accuracy) ein Oberbegriff. Ein Messgerät ist genau, wenn es sowohl eine hohe Präzision (eng. precision) als auch eine hohe Richtigkeit (eng. trueness) besitzt. In EN 60051 wird die Genauigkeit eines Messgerätes definiert als „Grad der Übereinstimmung zwischen angezeigtem und richtigem Wert“. In der deutsch-englischen Fassung legt VIM fest: „‚Messgenauigkeit‘ ist keine Größe und wird nicht quantitativ ausgedrückt.“; der Begriff eignet sich nur zu qualitativen Aussagen. Die Genauigkeit ist ein Kriterium zur Beurteilung der Qualität einer Messung oder eines Messverfahrens. Präzision und Richtigkeit sind Komponenten der Genauigkeit. Präzision charakterisiert die Streubreite der erhaltenen Messwerte, die Richtigkeit beschreibt, wie nahe der Erwartungswert einem Bezugswert (wahrer oder richtiger Wert) kommt. Die Genauigkeit der Werte, die aus einer Messung abgeleitet werden, kann nicht größer sein als die Genauigkeit der Messwerte selbst. Die Genauigkeit steigt mit zunehmender Anzahl der Messungen, wenn streuende Messwerte die Genauigkeit einschränken. Bei quantitativen Angaben zur Genauigkeit sind aus linguistischen Gründen besser die Begriffe Ungenauigkeit, Abweichung, Messabweichung usw. zu verwenden.

Geometrische Dimensionierung und Tolerierung (GD&T) ist ein international anerkanntes System zur Beschreibung und Kontrolle der geometrischen Form, der Ausrichtung und der Maßtoleranzen von Bauteilen in der Fertigungsindustrie. Es bietet eine präzise und einheitliche Methode, um die Funktion und die Montage von Bauteilen sicherzustellen.

Die geometrische Fehleranalyse bezieht sich auf den Prozess der Untersuchung von Fehlern in geometrischen Eigenschaften eines Objekts. Sie wird in verschiedenen Bereichen angewendet, wie beispielsweise der Fertigung, Qualitätssicherung, Ingenieurwesen und 3D-Messtechnik, um sicherzustellen, dass ein Objekt die erforderlichen geometrischen Spezifikationen erfüllt.

Die Geradheit gehört zu den Formtoleranzen. Form- und Lagetoleranzen stellen ein Teilgebiet der Geometrischen Produktspezifikationen (GPS) dar. Sie bieten eine Möglichkeit, mit technischen Zeichnungseinträgen die geometrische Abweichung von Bauteilen zu tolerieren. Die Geradheitsanforderung gibt an, wie perfekt gerade ein Messobjekt sein muss. Sie wird auf Geraden angewendet, nicht auf Ebenen, und stellt eine Kurve in der Mittellinie oder der Mantellinie dar. Daher wird die Geradheit verwendet, um Verzugstoleranzen von langer Objekte zu beschreiben. Die Geradheit kann negativ beeinflusst werden von horizontaler oder vertikaler Krümmung, von Roll-, Schraub- oder Oberflächenfehlern. Je nachdem, welche Messmethode verwendet wird, werden diese Abweichungen mehr oder weniger sichtbar, so dass sie in gewünschtem Detailgrad aufgezeichnet werden können. Welche mechanische Anpassung dabei gewählt wird, ist ähnlich wichtig, wie die Auswahl der Messmethoden- und Geräte. Um die Geradheit eines Objekts zu messen, bieten sich unter anderem 3D-Koordinatenmessgeräte besonders an. Eine professionelle Einschätzung ist in jedem Fall der richtige Weg, um eine geeignete Messmethode zu finden.

Bei der gestreckten Länge handelt es sich um die ursprüngliche Länge gebogener Werkstücke. Beim Biegen von Werkstücken wie Rohren verkürzen sich diese zwangsläufig. Durch die Mitte des Werkstücks verläuft die Neutrale Faser, eine imaginierte Linie, die sich in ihrer Länge nicht verändert. Die Außenbereiche des gebogenen Werkstücks müssen jedoch längere Strecken zurücklegen als die Neutrale Faser, weswegen die Verkürzung eintritt. Wie stark diese Verkürzung ausfällt, hängt unter anderem vom Durchmesser des Werkstücks ab. Je größer der Durchmesser des Rohres, desto stärker fällt die Verkürzung aus. Um festzustellen, welche Länge Ausgangsteile vor dem Biegevorgang brauchen, hilft eine Berechnung der gestreckten Länge. Dazu wird die klassische Kreismathematik verwendet. So kann aus dem Rohrdurchmesser, der Länge des Rohrstücks, dem Biegeradius und der geraden Strecken vor und hinter der Biegung die gestreckte Länge des Werkstücks errechnet werden. Komplizierter wird die Rechnung, je mehr Biegungen ein Teil hat; speziell schmalen Blechen oder bei Rohren mit geringem Durchmesser müssen zusätzlich Korrekturen mit eingerechnet werden, da sich die neutrale Faser in diesen Fällen zur Innenseite von Biegungen hin verschiebt. Es gibt eine Vielzahl Programme, um die gestreckte Länge einfach zu berechnen.

Die Hounsfield-Einheit (HU) ist eine Maßeinheit, die in der Computertomographie (CT) verwendet wird, um die Dichte von Materialien im CT-Bild zu messen. Sie ist benannt nach dem britischen Physiker Sir Godfrey Hounsfield, der die CT-Technologie in den 1970er Jahren entwickelt hat.

Beim Hüllprinzip handelt es sich um eine Art der Tolerierung für einfache geometrische Elemente, die nach diesem Prinzip von Hüllen begrenzt werden. Die Hüllen richten sich nach der idealen Gestalt der Elemente und deren Regeln zur Passfähigkeit. So kann die Passungsfähigkeit dieser geometrischen Elemente gewährleistet werden. Die Toleranz ermöglicht in der Regel einen gewissen Wert unterhalb und oberhalb vom Idealmaß. So ergeben sich zwei imaginäre Minimal- und Maximal-Linien, welche die besagte Hülle um das Objekt bilden. Nach dem Hüllprinzip muss nun dass das maximal bzw. minimal zulässige Maß für ein Teil innerhalb bzw. außerhalb des gleichen Bereichs wie das maximale Maß bzw. minimale Maß liegen. Das Hüllprinzip legt also fest, dass die Oberfläche eines einzelnen linearen Größenmaßes (eine zylindrische Oberfläche oder ein Merkmal, das durch zwei parallele, gegenüberliegende ebene Flächen gebildet wird) nicht die imaginäre Hülle perfekter (geometrisch idealer) Form beim Maximum-Material-Maß verletzen darf. Mit den ISO GPS-Normen wurde das Hüllprinzip als Standard ersetzt. Seitdem gilt als Tolerierungsgrundsatz das Unabhängigkeitsprinzip gemäß der ISO 8015 ersetzt. Das Hüllprinzip wird deswegen nicht weniger verwendet, es muss nur explizit gekennzeichnet werden.

In-Line-Messtechnik bezieht sich auf den Einsatz von Messgeräten und -instrumenten in Produktionslinien, um Messungen direkt während des Herstellungsprozesses durchzuführen. Der Zweck besteht darin, sicherzustellen, dass die produzierten Teile oder Bauteile die erforderlichen Spezifikationen und Toleranzen erfüllen und somit die Qualität der Endprodukte sicherzustellen.

In-Process-Messungen beziehen sich auf Messungen, die während des Fertigungsprozesses durchgeführt werden. Dabei werden die Bauteile oder Produkte während ihrer Herstellung oder Montage gemessen, um sicherzustellen, dass sie den vorgegebenen Spezifikationen entsprechen. In-Process-Messungen ermöglichen eine Echtzeit-Überwachung und Qualitätskontrolle, um mögliche Fehler oder Abweichungen frühzeitig zu erkennen und Korrekturmaßnahmen zu ergreifen.

Die In-situ-Prüfung bezieht sich auf die Durchführung von Computertomografie (CT)-Untersuchungen während eines laufenden Fertigungsprozesses oder einer Betriebsphase, um die Qualität und Integrität von Bauteilen in Echtzeit zu überwachen und mögliche Fehler oder Abweichungen frühzeitig zu erkennen. Im Gegensatz zur Offline-Prüfung, bei der Bauteile außerhalb des Produktionsprozesses separat untersucht werden, findet die In-situ-Prüfung direkt in der Fertigungsumgebung statt.

Insgesamt bietet die Integration von 3D-Koordinatenmesssystemen in Industrie-4.0-Umgebungen eine Vielzahl von Vorteilen, darunter eine verbesserte Qualitätssicherung, Effizienzsteigerungen, optimierte Fertigungsprozesse und eine schnellere Fehlererkennung. Durch die Kombination von präzisen Messungen mit den Prinzipien von Industrie 4.0 können Unternehmen ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern und den Anforderungen einer zunehmend vernetzten und digitalisierten Industrielandschaft gerecht werden.

Die Funktionsweise eines Computertomographen (CT) basiert auf der konventionellen Röntgentechnik. Die von einer Röntgenröhre erzeugte Strahlung durchdringt das zu prüfende Bauteil und wird dann, je nach Material und Struktur unterschiedlich stark abgeschwächt, von einem Detektor gemessen. Auch Geometrien und Strukturen im Inneren des Bauteils, die für andere Messverfahren nicht erreichbar sind, werden so greifbar. Eine dreidimensionale Abbildung benötigt mehrere Röntgenbilder desselben Objektes aus verschiedenen Richtungen. Im Gegensatz zum medizinischen wird dafür bei einem industriellen CT gewöhnlich das zu untersuchende Objekt bewegt. Auf einem Drehteller zwischen Röntgenröhre und Detektor rotiert es um die eigene Achse, während mehrere Aufnahmen gemacht werden. Daraus wird ein hochauflösendes 3D-Modell errechnet, welches nicht nur die äußeren Geometrien abbildet, sondern auch die inneren Strukturen. Die Anwendungsbereiche sind vielfältig. So ist ein CT beispielsweise ein sehr nützliches Werkzeug im Prozess des Reverse Engineering wie auch bei der Erstellung von Erstmusterprüfberichten nach Zeichnungsvorgaben. Auch zur zerstörungsfreien Materialprüfung oder zur Vermessung empfindlicher, weicher oder transparenter Materialien eignet sich die industrielle Computertomographie hervorragend.

Industrielle Messtechnik bezieht sich auf die Anwendung von Messtechnik in industriellen Prozessen und Anwendungen. Es handelt sich um eine breite Palette von Technologien, die dazu beitragen, die Qualität und Leistung von Produkten und Prozessen zu verbessern.

Unter der Ingenieurvermessung versteht man Vermessungsarbeiten, für die der Geodät die technische Planung des Messkonzeptes in großem Umfang selbst übernimmt und die Vermessung mit Ingenieuren und Technikern anderer Disziplinen eng miteinander abstimmt.

Die Inline-Messung bezieht sich auf eine Methode der Qualitätskontrolle und Messung, bei der die Messgeräte direkt in eine automatisierte Fertigungsstraße integriert sind. Die Messung erfolgt also während des Fertigungsprozesses und ermöglicht es, die Qualität der Produkte in Echtzeit zu überwachen und sicherzustellen, dass sie den erforderlichen Standards entsprechen.

Inspektionssoftware ist eine spezialisierte Software, die in der 3D-Messtechnik verwendet wird, um die Datenerfassung, Verarbeitung, Analyse und Visualisierung von Messungen zu erleichtern. Ihr Hauptzweck besteht darin, den Messprozess zu optimieren, Fehler zu minimieren und die Effizienz in der Qualitätskontrolle oder Produktinspektion zu verbessern.

Das Interferometer, oder Laserinterferometer, ist ein Messgerät, das auf dem Prinzip der Interferenz basiert. Es dient der Messung von Abständen mit höchstmöglicher Präzision. Dazu wird ein monochromatischer Laserstrahl an einem halbdurchlässigen Spiegel in einen Mess- und einen Referenzstrahl aufgespalten. Von je einem Reflektor, einem feststehenden und einem beweglichen, werden diese beiden Strahlen reflektiert. Die reflektierten Strahlen überlagern sich an dem halbdurchlässigen Spiegel, und erzeugen dadurch die namensgebenden Interferenzsstreifen, welche quer zum Empfänger liegen und von diesem analysiert werden. Wenn der am Messobjekt angebrachte Reflektor bewegt wird, entsteht ein periodisches Signal am Empfänger. Mithilfe von Zählern wird dieses dann ausgewertet, wobei der Messbereichsumfang durch den Zählerumfang fest gelegt wird. Durch die Anordnung zweier Detektoren kann auch die Bewegungsrichtung bestimmt werden. Mit mathematischen Formeln ist es möglich, Änderungen der Lichtintensität aufgrund von Abstandsänderungen des Messobjekts genau zu analysieren und den Grad der Verschiebung zu berechnen. Durch spezialisierte Interferometer lassen sich Messbereiche bis mehr als 10 m mit Auflösungen von Bruchteilen einer halben Wellenlänge erreichen.

Ein Interferometer ist ein optisches Messinstrument, das in der Messtechnik zur hochpräzisen Messung von Längen, Winkeln und Oberflächenprofilen eingesetzt wird. Es basiert auf der Überlagerung von Lichtwellen und der Messung von Interferenzmustern.

In der numerischen Mathematik bezeichnet der Begriff Interpolation (lateinisch: inter = dazwischen und polire = glätten, schleifen) eine Klasse von Problemen und Verfahren. Zu gegebenen Daten (z. B. Messwerten) soll eine stetige Funktion gefunden werden, die diese Daten abbildet; die sogenannte Interpolante oder Interpolierende. Man sagt dann, die Funktion interpoliert die Daten. Einfacher erklärt sind von einer Funktion manchmal nur einzelne Punkte bekannt, jedoch nicht die analytische Beschreibung, durch welche die Funktion an beliebigen Stellen ausgewertet werden könnte. Ziel der Interpolation ist also, die Punkte durch eine Kurve zu verbinden, so dass die unbekannte Funktion an den dazwischenliegenden Stellen geschätzt werden kann. Auch kann durch eine Interpolationsfunktion eine besonders komplizierte Funktion näherungsweise durch eine einfachere dargestellt werden. Es gibt für das Problem der Interpolation mehrere Lösungen, es muss also anfangs eine geeignete Ansatzfunktionen gefunden werden. Je nach Ansatzfunktionen ergibt sich eine andere Interpolante. Auch die Approximationsgüte hängt vom Ansatz der Interpolation ab. Die mit der Interpolation verwandte Extrapolation befasst sich mit der Annäherung an Werte, die über einen Definitionsbereich von gegebenen Messdaten hinausgehen.

In der Messtechnik bezieht sich der Begriff Kalibrierung auf den Prozess der Anpassung und Verifikation der Genauigkeit und Präzision von Messgeräten oder Instrumenten. Dies wird durch den Vergleich der Anzeigen des Geräts mit einem bekannten Standard durchgeführt, der auf einen internationalen Standard zurückführbar ist, wie beispielsweise das Internationale Einheitensystem (SI).

Der Kantenbruch ist ein wichtiger Bearbeitungsschritt bei zerspanenden Fertigungsverfahren. Durch einen Kantenbruch werden scharfe Kanten und Grate vermieden, indem an der Spitze ihres Winkels eine leichte Schräge platziert wird. Bei der zerspanenden Bearbeitung durch rotierende Schneidwerkzeuge, wie beispielsweise Drehmaschinen oder Fräsen, bildet sich in der Regel über den Fertigungsprozess ein Überhang an der freien Seite. Diese ungeplante, unregelmäßige und oftmals extrem scharfkantige Formabweichung nennt man Grat. Grate und Gratleisten können nicht nur Verletzungsrisiko bergen, sondern erschweren auch den Zusammenbau mit anderen Teilen und die reibungslose Funktion mit anderen Bauteilen. Außerdem können sie die Materialqualität und Langlebigkeit von Werkstücken teilweise extrem beeinträchtigen. Ein Kantenbruch verhindert diese Komplikationen. Dennoch ist ein Kantenbruch nicht an jeder Kante notwendig, und da es sich um einen Bearbeitungsschritt handelt, der Kosten verursacht, macht es Sinn, nur notwendige Kantenbrüche vorzunehmen. Dementsprechend wird die Kantenbeschaffenheit von Außen- wie Innenkanten an Werkstücken in der technischen Zeichnung genau spezifiziert. Die Zeichnungsangaben für Kantenangaben in technischen Zeichnungen werden durch DIN ISO 13715 geregelt.

Bei der Koaxialität handelt es sich um eine Lagetoleranz. Bei den Form- und Lagetoleranzen handelt es sich um ein Teilgebiet der Geometrischen Produktspezifikationen (GPS). Sie bieten eine Möglichkeit, mit technischen Zeichnungseinträgen die geometrische Abweichung von Bauteilen zu tolerieren. Die Koaxialität, oder Gleichachsigkeit, begrenzt, wie auch andere Lagetoleranzen, die zulässigen Abweichungen bezüglich der Lage von zwei oder mehr Körpern zueinander; genauer begrenzt sie die zulässigen Abweichungen bezüglich der Übereinstimmung von Rotationsachsen dreidimensionaler Elemente. Dabei muss die Achse der tolerierten Fläche in einem Zylinder liegen, dessen Mittelachse koaxial zum Bezug verläuft. Die Koaxialität ist unter anderem besonders für die Produktion von technische Antriebswellen von Bedeutung, denn die vielfältigen Ausformungen verschiedener Wellen hat unterschiedliche Krafteinwirkungen zur Folge. Nocken, Zapfen, Nuten und ähnliche Formelemente haben unterschiedliche Effekte, wenn die Welle sich in ihrer betrieblich vorgesehenen Rotation befinden. Somit müssen für eine optimale Stabilität und möglichst lange Funktionstüchtigkeit stets die größtmögliche Koaxialität gewahrt werden. Das zweidimensionale Gegenstück der Koaxialität ist die Konzentrizität.

Die Konturmessung dient der Messung und Aufzeichnung von Werkstückprofilen. In den geometrischen Produktspezifikationen stellt die Kontur eines Produkts einen elementarer Teilbereich dar. Eine genaue Konturform ist oftmals ausschlaggebend für die Qualität von Bauteilen, somit ist eine genaue Prüfung der Außenkontur unbedingt zu empfehlen, um funktionskritische Geometrien und Formen einzuhalten. Bei der Konturmessung wird das Profil eines Objekts hoch genau mit allen Konturen, Kanteneigenschaften, Fasen, Abständen, Radien und Winkeln gemessen. So können Bauteile auf Abweichungen geprüft werden, die eine optimale Funktionstüchtigkeit oder wichtige Produkteigenschaften eventuell gefährden. Dabei kommen je nach Messaufgabe verschiedene taktile und optische messtechnische Verfahren zum Einsatz, die auch kombiniert werden können. Eine taktile Messung kann beispielsweise mit einem 3D Koordinatenmessgerät vorgenommen werden, während sich bei optischen Verfahren der Profilprojektor und das Konfokalmikroskop anbieten. Die Technologien und Methoden der Messtechnik entwickeln sich ständig weiter, und moderne Geräte ermöglichen Messungen von höchster Genauigkeit bei kleinsten wie großen Messbereichen. So kann die Kontur von Objekten aller Größenordnungen präzise und reproduzierbar gemessen und überprüft werden.

Mathematisch bedeutet Konzentrizität (lateinisch con = mit und cetrum = Mittelpunkt), dass sich mehrere geometrische Figuren einen Mittelpunkt teilen. Das bekannteste Beispiel sind konzentrische Kreise, aber auch andere Formen können konzentrisch zueinander liegen. In den Form- und Lagetoleranzen als Teilgebiet der geometrischen Produktspezifikationen handelt es sich bei der Konzentrizität also um eine Lagetoleranz in der Klasse der Ortstoleranzen. Anders als die Formtoleranzen legt sie also nicht fest, welche Geometrie ein Objekt erfüllen muss, sondern in welcher Lage, speziell an welchem Ort, sich ein Element im Verhältnis zu einem vorgegebenen Bezug idealerweise befinden muss. Die Konzentrizität eines Objekts ist gegeben, wenn der Mittelpunkt des tolerierten Kreises in einem Kreis liegt, dessen Mittelpunkt konzentrisch zum Bezug ist. Somit richtet sich die Konzentrizitätstoleranz immer nach einer Achse eines rotationssymmetrischen Elements. Damit ist sie essentieller Bestandteil von Rundlauftoleranzen. Die 3D Messtechnik bietet vielfältige Verfahren, um Konzentrizität von Elementen sicherzustellen. Auch über Rundlaufmessungen kann mitunter die Konzentrizität geprüft werden. Die Darstellung von Konzentrizitätstoleranzen in technischen Zeichnungen wird über die ISO GPS Normen geregelt.

Ein Koordinatensystem ist ein geometrisches System, das verwendet wird, um die Position und Orientierung eines Objekts oder einer Werkstückoberfläche zu beschreiben. Es wird verwendet, um Messungen in Bezug auf eine Bezugsebene oder einen Referenzpunkt durchzuführen, und dient als Grundlage für die Konstruktion und Produktion von Werkstücken in der Fertigungsindustrie.

Ein Koordinatenmessgerät (KMG) ist ein präzises Messinstrument zur Bestimmung der räumlichen Lage und Größe von Objekten. Es wird häufig in der industriellen Fertigung eingesetzt, um sicherzustellen, dass Produkte innerhalb der vorgegebenen Toleranzen hergestellt werden.

Der Kreis ist eine zweidimensionale geometrische Figur. Er ist die Menge aller Punkte einer Ebene, die den gleichen Abstand zu einem Punkt auf dieser Ebene, dem Mittelpunkt, haben. Der Abstand zwischen einem Kreispunkt und dem Mittelpunkt stellt den Radius dar, der durch eine positive reelle Zahl ausgedrückt wird. Der Durchmesser eines Kreises ergibt sich also aus dem doppelten Radius. Eine Kreisebene im dreidimensionalen Raum lässt sich über drei individuelle Kreispunkte definieren. Der Kreis ist ein grundlegendes Objekt der euklidischen Geometrie, und die Kreismathematik ist auch für die Messtechnik eine wichtige Grundlage. Viele Werkstücke sind ganz oder teilweise kreisförmig, und auch Formelemente wie Bohrungen weisen oft eine runde Form auf. Somit ist es essentiell, dass mit den Geräten und Methoden der Messtechnik auch Rundheitsabweichungen geprüft werden können. Auch berechnen Messmaschinen fast immer geometrisch ideale Ersatzelemente, wobei die Freiformflächentechnik dabei eine Ausnahme darstellt. Dafür stehen verschiedene sogenannten Ausgleichsverfahren zur Verfügung, wie beispielsweise der Gauß-Kreis, der Pferchkreis oder der Hüllkreis.

In der Mathematik ist beschreibt der Begriff der Krümmung die lokale Abweichung einer Kurve von einer Geraden. Dabei steht der Begriff auch für das Krümmungsmaß, das für individuelle Punkte auf einer Kurve quantitativ angibt, wie stark diese lokale Abweichung von einer Geraden ausfällt. Im dreidimensionalen Raum lässt sich basierend auf diesem Krümmungsbegriff für Kurven auch die Krümmung einer Fläche beschreiben, indem man einzelne Kurven in dieser Fläche bezüglich ihrer Krümmung untersucht. In der Messtechnik spielt die Messung und Untersuchung von Krümmung eine große Rolle. Bei Belastung, oder wenn sie über eine bestimmte Distanz verbaut werden, können Objekte eine Durchbiegung aufweisen. Diese lohnt es sich genauer zu bestimmen, um die Funktionstüchtigkeit von Bauteilen zu gewährleisten. Auch bei der Tolerierung der Oberflächenbeschaffenheit kleinster Objekte, wie beispielsweise optische Linsen, können Krümmungen eine große Rolle spielen. Hierbei können Messgeräte und Sensoren mit hohem Verkippungswinkel sehr nützlich sein, da diese für eine Abtastung von gekrümmten Oberflächen optimiert sind.

Die Kugel ist eine dreidimensionale Figur, die in vielen Punkten stark der zweidimensionalen Figur des Kreises ähnelt. In der Geometrie bezeichnet die Kugel als Kurzform sowohl Kugelflächen als auch Kugelkörper. Eine Kugelfläche bildet sich aus der Fläche, die entsteht, wenn man eine Kreislinie um einen Kreisdurchmesser dreht. Alle Punkte auf der Kugelfläche haben den gleichen Abstand zum Mittelpunkt der Kugel. Die Kugelfläche vereinigt mit dem Inneren der Kugel wird Kugelkörper oder Vollkugel genannt. Für die Messtechnik ist die Kugel von zweierlei Bedeutung: Zum einen befassen sich viele Messaufgaben mit Kugeln in Form von Messobjekten, denn auch diese müssen auf Rundheit, Profil und andere Faktoren toleriert werden. Konstruktionen wie Kugellager sind nur funktionstüchtig, wenn die eingebauten Kugeln den entsprechenden Qualitätsansprüchen entsprechen. Zum anderen arbeiten viele taktile messtechnische Geräte mit Kugeln in ihren Tastern, so dass auch die Messtechnik selbst an vielen Stellen auf Konstruktionen angewiesen ist, die auf qualitativ hochwertige Präzisionskugeln angewiesen sind.

Kugelkoordinaten geben einen Punkt im dreidimensionalen Raum durch seinen Abstand von einem Ursprung O und zwei Winkeln λ und ϕ an. Kugelkoordinatensysteme stellen eine dreidimensionale Erweiterung des Polarkoordinatensystems dar und werden deswegen auch als räumliche Polarkoordinatensysteme bezeichnet. Kugelkoordinatensysteme werden oft gleichzeitig mit kartesischen Koordinatensystemen verwendet, und werden dann definiert durch den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems als Zentrum des Kugelkoordinatensystems, die z-Achse als Polachse, die x- und y- Achse als Äquatorebene, wobei die x-Achse die Bezugsrichtung für das Kugelkoordinatensystem festlegt. In der Messtechnik finden Kugelkoordinaten vielfältige Anwendung. Beispielweise sind Kugelkoordinaten und die zugehörigen mathematischen Formeln wichtig für die Berechnung von Oberflächen oder Volumen von Körpern mit kugelförmigen Berandungen, Kugeloberflächen und Oberflächen, die radiale oder Winkelsymmetrien aufweisen. Vor allem bei der Berechnung von Integralen können sie nützlich sein. In der Messtechnik spielen Kugelkoordinaten beispielsweise bei der Ausrichtung von und Messung mithilfe eines Interferometers wie es an Lasertrackern vorkommt.

Kurven sind geometrische Objekte, ähnlich zu Geraden, wobei die Kurven eben nicht gerade verlaufen müssen, sondern einen beliebigen Verlauf aufweisen können. Grundsätzlich sind Kurven nach ihrer Definition eindimensional, sie können aber als sogenannte ebene Kurven auch im zweidimensionalen Raum oder als Raumkurven auch im dreidimensionalen Raum vorkommen. Kurven und Kurvendiskussionen sind elementarer Bestandteil der Mathematik, Physik und Messtechnik.

Ein Langloch bezeichnet eine längliche Bohrung oder Nut, bei dem die Längsseiten parallel verlaufen und die schmalen Seiten mit Halbkreisen abschließen, deren Durchmesser der Breite des Langlochs entspricht. Langlöcher können linear oder radial verlaufen. Das Langloch ist ein nützliches Bauelement um bewegliche Montagearten und untereinander einstellbar fixierte Maschinenteile zu ermöglichen. Damit kann es hilfreich bei der Justage oder beim Ausgleich von Toleranzen sein. Mithilfe von Langlöchern können zusammengebaute Teile in einem vorgegebenen Rahmen sicher bewegt werden. Zudem können sie zur Materialersparnis beitragen. Es muss bei der Verwendung von Langlöchern jedoch stets darauf geachtet werden, dass nicht aufgrund gelockerter Verbindungen die korrekte Position der Bauteile gefährdet wird. Langlöcher können durch verschiedenste Fertigungsverfahren wie Fräsen, Gießen. Schneiden oder Stanzen produziert werden.

Beim Laserscanning werden Oberflächen oder Körper raster- oder zeilenartig mit einem Laserstrahl abgetastet, um sie zu messen, zu bearbeiten oder Bilder von ihnen zu erzeugen. Die Geräte bzw. ihre Sensoren nennen sich Laserscanner. Dieser besteht aus einem Scankopf, der den Laserstrahl ablenkt, und einer Treiber- und Ansteuerelektronik. Wenn ein Laserscanner zusätzlich zur Objektgeometrie des aufgezeichneten Bereichs auch die Intensität des reflektierten Signals aufzeichnen kann, wird vom abbildenden Laserscanner gesprochen. Die Aufnahmen erfolgen in Graustufen und werden dementsprechend im Ergebnis ähnlich einer Schwarzweißfotografie auch so wiedergegeben. Es gibt verschiedene Arten Laserscanner, die in verschiedenen Bereichen zum Einsatz kommen. Bei vielen Geräten handelt es sich um Spiegel- oder Prismenscanner, aber auch Deflektoren können in Laserscannern zum Einsatz kommen. Die Technologien zur kontrollierten Ablenkung von Laserstrahlen entwickeln sich ständig weiter. Eine Erweiterung zum sequentiellen Scanning stellen Flash-LiDAR-Systeme dar. Anwendung findet das Laserscanning in Form des Airborne-Laserscanning, des terrestrischen Laserscanning, im konfokalen Laserscanning, in handgeführten 3D-Laserscannern; bei der Materialbearbeitung und Fertigung, aber auch bei Barcodelesern.

Lasertracker sind Messgeräte, die 3D-Koordinaten von Objektpunkten erfassen können. Es handelt sich im Grunde um Interferometer, deren Laserstrahl automatisch einem Reflektor folgen kann. Daher werden sie fachlich auch Tracking-Interferometer genannt. Dabei ist das zentrale Element ein um die kugelförmige Referenzfläche drehbares Laser-Interferometer, dessen Ausrichtung mit Drehgebern in zwei Winkeln gemessen wird. So können Punkte in Kugelkoordinaten gemessen werden. In der Messtechnik finden Lasertracker zahlreiche Anwendungen. Sie sind ein zentraler Bestandteil der Qualitätssicherung und Vermessung von Bauteilen, werden zur Digitalisierung von Objekten eingesetzt und dienen zur Kalibrierung von Werkzeugmaschinen. Lasertracker sind besonders für die Messung von großen Objekten geeignet. So können beispielsweise auch Bauteile von Großanlagen oder Flug- und Raumfahrtkonstruktionen schnell gemessen werden. Weil die Messunsicherheit von Lasertrackern hauptsächlich von Umgebungsbedingungen und der Länge, die der Laser durch den Raum strahlt, beeinflusst wird, lohnt es sich, während des Betriebs Umgebungseinflüsse und Schwankungen bezüglich Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit zu dokumentieren. So können systematische Fehler der Längenmessung gegebenenfalls gut ausgeglichen werden.

Die Lasertriangulation ist ein berührungsloses optisches Messverfahren, das zur Vermessung von Oberflächen eingesetzt wird. Bei der Lasertriangulation wird ein Laserstrahl auf die zu messende Oberfläche gerichtet und von einem Sensor empfangen. Durch die Analyse des reflektierten Laserstrahls wird die Entfernung zwischen dem Sensor und der Oberfläche gemessen.

Bei der Linienformtoleranz handelt es sich um eine Formtoleranz bezüglich des Profils einer Linie. Dabei muss das tolerierte Profil in jeder Ebene zwischen zwei äquidistanten Hüllinien liegen, deren Abstand von Kreisen definiert wird. Die Einhaltung der Linienformtoleranz ist besonders bei Kanten wichtig, da Linien an Bauteilen oft in Form von Kanten auftreten. Wenn eine Kante, beispielsweise durch Abnutzung, zu stark von ihrer vorgesehenen Geometrie abweicht, ist bei vielen Konstruktionen die Funktionsfähigkeit gefährdet. Feststellen lassen sich Abweichungen je nach Messaufgabe mit einer Vielzahl taktiler und optischer messtechnischer Verfahren, die sich auch kombinieren lassen. Bei der Wahl der richtigen Methode hilft eine professionelle Einschätzung.

Ein Lunker ist ein bei der Erstarrung eines gegossenen Teils entstandener Hohlraum. Bei Gießverfahren können sich aufgrund der temperaturabhängigen Werkstoffvolumenkontraktion zu vereinzelten oder gehäuften Schwindungshohlräume bilden. Auch Einbeulungen an der Oberfläche können eine Folge dieser Volumenabnahme sein; diese werden ebenfalls Lunker genannt. Weist ein Gussteil Lunker auf, spricht man von Lunkerung. Gänzlich vermeiden lässt sich die Entstehung von Lunkern nicht. Stattdessen werden bei Gussteilen in der Regel geometrische Angusskörper, sogenannte Steiger, in das Design der Formen mit eingeplant, in deren Form das Lunkervolumendefizit plaziert werden soll. So findet sich nach Gussteilerstarrung eine eventuelle Lunkerung nur im Steiger, der im Putzvorgang der Gussteile entfernt werden kann. Eine Anfälligkeit für Lunker ist werkstoffabhängig. Sie werden in offene und geschlossene Lunker unterteilt. Als Gussfehler kann der Lunker kosten- und materialintensive Folgen haben, deswegen lohnt es sich, mit einer Gießsimulation das Gieß- und Aushärtungsverhalten von Gussstücken zu prüfen. Zur Vermeidung von Lunkern gibt es verschiedene form- und gießtechnische Maßnahmen. Mit einem industriellen CT Scan lassen sich Lunker schnell und präzise feststellen.

In der Messtechnik bezieht sich die Makroprogrammierung auf die Erstellung und Verwendung von automatisierten Programmen oder Skripten, die komplexe Messabläufe oder Messroutinen steuern. Makroprogrammierung ermöglicht es, wiederkehrende Messaufgaben zu automatisieren und somit Zeit zu sparen, menschliche Fehler zu minimieren und die Effizienz in der Messtechnik zu verbessern.

Die makroskopische Untersuchung ist so gesehen die Vorstufe der mikroskopischen Untersuchung. Es handelt sich um die Begutachtung eines Objekts ohne mikroskopische Hilfsmittel. So können Werkstücke auf ihre Herstellungsverfahren und Umgebungsbedingungen eingeschätzt, und erste Prognosen bezüglich ihrer Funktionalität und Lebensdauer abgegeben werden. Die makroskopische Untersuchung muss dabei nicht von bloßem Augenmaß ausgehen, sondern es können Hilfsmittel eingesetzt werden. Damit können in der makroskopischen Untersuchung schon viele Eigenschaften eines Werkstück festgestellt werden: So lassen sich sowohl Maßhaltigkeit als auch Ebenheit, Neigung oder Rundheit kontrollieren, als auch allgemeine Aussagen über Rauheiten, Rillenbildung und andere Oberflächeneigenschaften und -elemente machen. Auch Schäden und Fehler können oft schon mit makroskopischen Methoden sichtbar gemacht werden. Die Werkzeuge der makroskopischen Untersuchungsmethoden umfassen klassische Messwerkzeuge wie Messschieber, Maßbänder, Lineale, Lehren, Winkelmesser oder Mikrometerschrauben. Auch der menschliche Tastsinn sowie eine eingehende Betrachtung eines Werkstücks lässt meist schon Annahmen über die Rauheit zu. So lässt sich die exakte Rautiefe jedoch nicht bestimmen; für eine genaue Analyse der Rauheit eignen sich beispielsweise Oberflächenmessungen mithilfe von taktilen Messgeräten.

Beim Maximum-Material-Prinzip handelt es sich um einen Tolerierungsgrundsatz, der besagt, dass bei der Konstruktion von zwei Paarungsteilen eine Form- oder Lagetoleranz über den eingetragenen tolerierten Wert hinaus erweitert werden kann. Dies gilt nur für den Fall, dass die Maßtoleranz nicht ganz ausgenutzt ist, also Spiel zwischen den Gegenstücken möglich ist. Die Funktionalität der Einzelteile sowie ihre Austauschbarkeit in der Serienproduktion bleiben dabei gewährleistet. Somit erlaubt das Maximum-Material-Prinzip einen Toleranzausgleich zwischen Form- bzw. Lagetoleranzen und Maßtoleranzen. Wenn das Maximal-Material-Prinzip auf ein Maß angewendet werden soll, wird dies im Merkmehlsteuerrahmen als Teil des Toleranzrahmens mit einem speziellen Symbol vermerkt, einem Großbuchstaben M in einem Kreis. Wie andere Eintragungen in technische Zeichnungen wird auch die Eintragung von Tolerierungsgrundsätzen nach den DIN ISO Normen geregelt. Geprüft werden kann die Einhaltung des Maximum-Material-Prinzips mit einer Funktionslehre. Die Maße dieser richten sich nach den Maximum-Material-Maßen des Werkstücks, außen nach dem Größtmaß und innen nach dem Kleinstmaß. Dabei werden bei tolerierten Elementen eventuell eingetragene Form- oder Lagetoleranzen berücksichtigt.

Ein Messarm ist ein Werkzeug der Messtechnik, das verwendet wird, um präzise Messungen von Objekten und Oberflächen durchzuführen. Der Arm besteht aus mehreren Gelenken, die miteinander verbunden sind und die Bewegung des Arms in alle Richtungen ermöglichen.

Wenn sich bei Messergebnissen, also den gemessenen Werten, Unterschiede zeigen, werden diese als Messfehler bezeichnet. Dabei sind Messfehler von der sogenannten Messunsicherheit zu unterscheiden. Beim Umgang mit moderner Messtechnik können viele verschiedene Messfehler auftreten, die verschiedene Gegenmaßnahmen erfordern. Daher sollte der Messfehler immer erst auf seine Ursache untersucht werden, bevor Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Messfehler werden allgemein in drei Kategorien eingeteilt: Vom Messsystem verursachte Fehler, von Benutzern verursachte Fehler und von Umgebungseinflüssen verursachte Fehler. Vom Messsystem können Messfehler dabei auch von einer verschleißbedingten Verschlechterung der Messgenauigkeit herrühren. Benutzer können sowohl aufgrund ihrer unterschiedlichen Fertigkeiten als auch aufgrund einer benutzerspezifischen Leseart der Werte Messfehler erzeugen. Selbstverständlich führt auch ein falscher Umgang mit dem Messsystem zu benutzerseitig verursachten Messfehlern. Je nach Messmethode und Messobjekt haben bestimmte Umwelteinflüsse und Umgebungsbedingungen mehr oder weniger Potential, zu Messfehlern zu führen. So können beispielsweise schwankende Lichtverhältnisse optische Messgeräte beeinträchtigen und Temperaturschwankungen die Verformung eines Messobjekts zur Folge haben.

Die Messgenauigkeit ist ein wichtiger Parameter in der Messtechnik und gibt an, wie genau ein Messgerät eine physikalische Größe messen kann. Die Messgenauigkeit wird in der Regel als der maximale zulässige Fehler ausgedrückt, der bei der Messung auftreten kann, und ist oft als ein Prozentsatz der Messgröße angegeben.

Ein Messlabore dienen als Orte für Messungen und Prüfungen verschiedenster Art. Dabei arbeiten an diesen Standorten oft mehrere Spezialisten aus verschiedenen Bereichen, die ihr Wissen und ihre Erfahrung nutzen um Messaufgaben intersektional zu analysieren und innovative Lösungsansätze zu entwickeln. Im Messlabor können Messgeräte unter optimalen Bedingungen installiert werden und dementsprechend genaue Messungen damit vorgenommen werden. Auch sind in der Regel mehrere unabhängige Systeme für Messungen verfügbar, so dass durch vielfältige Datensätze höchst verlässlichen Messergebnisse und Prüfdaten dokumentiert werden können. Mobile Messgeräte bieten zwar viele Vorteile hinsichtlich ihres schnellen und ortsflexiblen Einsatzes, viele empfindliche Messgeräte sind jedoch nicht leicht oder schnell zu installieren. In einem Messlabor können auch solche Messgeräte in eigenen Räumen unter optimalen Konditionen aufgestellt und fein eingestellt werden, sodass sich bessere Messergebnisse kostengünstiger erzielen lassen. Es besteht die Möglichkeit, sich als unabhängiges Messlabor von der Deutschen Akkreditierungsstelle den Status als akkreditiertes Prüflabor nach DIN EN ISO bestätigen zu lassen.

Ein Messprotokoll ist ein schriftliches Dokument, das Informationen über eine Messung enthält, die während eines Prozesses durchgeführt wurde. Es ist ein wichtiges Instrument für die Qualitätskontrolle, da es sicherstellt, dass eine Messung zuverlässig, wiederholbar und vertrauenswürdig ist.

Ein Messschieber, auch als Schieblehre bezeichnet, ist ein Präzisionsmessgerät, das verwendet wird, um Innen- und Außenmaße sowie Tiefen- und Stufenmessungen von Objekten zu nehmen. Es besteht aus einem linearen Messstab, der in einer Halterung oder einem Griff montiert ist, der das Verschieben des Messstabs ermöglicht. An einer Seite des Messstabs befindet sich eine schmale, flache Stahlplatte, die als Messschnabel oder Messbacke bezeichnet wird. Die Messschnäbel können so konfiguriert sein, dass sie flach oder gebogen sind, um verschiedene Messungen zu ermöglichen.

Die Messtechnik, fachsprachlich Metrologie, befasst sich mit Methoden und Geräten zur Bestimmung physikalischer Größen wie beispielsweise Länge, Masse oder Temperatur. Die Wissenschaft von der Messtechnik wird Metrologie genannt. Sie ist seit jeher eine Wissenschaftsdisziplin, die sich ständig weiterentwickelt und einen Spiegel des jeweiligen wissenschaftlich-technischen Fortschritts darstellt. Das Messen an sich ist eine uralte objektgebundene Tätigkeit, und bezeichnet den Vergleich sowie die Bewertung einer quantitativ unbekannten Größe mit einer Maßverkörperung. Sprache und Werkzeuge der Messtechnik haben sich über die Geschichte hinweg mit der Gesellschaft zusammen verändert. Mit der Entdeckung naturgesetzlicher Zusammenhänge und Innovationen der Technik wurden diese immer auch messtechnisch nutzbar gemacht. So stützt sich in Gegensatz zu ihren Anfängen die moderne Messtechnik wie viele andere Bereiche des Lebens zu weiten Teilen auf digitalisierte Prozesse. Als Fertigungsmesstechnik oder industrielle Messtechnik bezeichnet man die Methoden und Produkte der modernen industriellen Fertigung. Dieses Glossar soll ein kleines Lexikon der wichtigsten technischen Begriffen, Grundsätzen, Methoden und Anwendungen mit messtechnischem Bezug darstellen.

Die Messung von Kunststoffteilen ist ein wichtiger Schritt im Fertigungsprozess, um sicherzustellen, dass die Teile den Anforderungen entsprechen und die Qualität gewährleistet ist. Die Messung kann mit verschiedenen Methoden durchgeführt werden, darunter CT (Computertomographie) oder auch Laserscanner.

Messungen sind immer ungenau, denn ein Messwert stellt immer nur eine Annäherung an den Erwartungswert (“wahrer Wert”) einer physikalischen Größe dar. Es ist unmöglich, eine einzelne perfekte Messung vorzunehmen. Somit muss bei der Angabe von Messwerten immer auch eine Angabe der Messunsicherheit erfolgen. So ist der altmodische Begriff des Messfehlers dem neuen Begriff der Messabweichung gewichen, denn Messunsicherheit ist so gesehen nicht unbedingt auf Fehler zurückzuführen, sondern auf verschiedene Einflüsse auf den Messvorgang, das Messobjekt oder das Messgerät. Zur Messunsicherheit können systematische wie auch zufällige Abweichungen beitragen. Bei Messungen hoher Genauigkeit wie z.B. Kalibrierungsmessungen sind systematische Abweichungen meist unerheblich. Die Bestimmung von Messunsicherheiten und damit auch die Bewertung der Qualität der Messdaten erfolgt nach den Standards des GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) und der ISO (International Organisation for Standardisation). Die darin als internationale Vereinbarung festgelegten Verfahren dienen der Ermittlung sowie der Darstellung von Messunsicherheiten unter Berücksichtigung beliebiger Einflussgrößen.

Ein Messunsicherheitsbudget ist ein Dokument, das die Unsicherheit einer Messung darstellt und die Unsicherheitsbeiträge verschiedener Faktoren aufzeigt, die zur Gesamtunsicherheit der Messung beitragen. Es ist ein wichtiges Werkzeug in der Metrologie, um sicherzustellen, dass Messungen zuverlässig und reproduzierbar sind.

Eine Messvorrichtung ist eine speziell entwickelte Einrichtung oder Vorrichtung, die in der industriellen Messtechnik verwendet wird, um präzise Messungen an Werkstücken oder Bauteilen durchzuführen. Sie dient dazu, Abweichungen oder Toleranzprobleme zu erkennen, die während des Fertigungsprozesses auftreten können.

MSA steht für "Measurement System Analysis", auf Deutsch "Analyse des Messsystems". Es handelt sich dabei um eine Methode der Messtechnik, bei der die Qualität eines Messsystems bewertet wird.

Die Neigung spielt in der Messtechnik eine vielfältige Rolle. Im Bezug auf die Form- und Lagetoleranzen bei Bauteilen werden Neigungen über die Lagetoleranzen, genauer die Richtungstoleranz der Winkligkeit geregelt. Dafür muss bei Flächen der tolerierte Bereich zwischen zwei Ebenen liegen, die im angegebenen Winkel zum Bezug geneigt sind. Bei Achsen muss der tolerierte Bereich zwischen zwei parallelen Ebenen liegen, die im angegebenen Winkel zum Bezug geneigt sind. Die Achsneigung spielt auch beim direkten Umgang mit Messgeräten eine wichtige Rolle, da sie sich als systematischer Fehler auf Messvorgänge auswirken kann. Dabei werden bei Universalinstrumenten in der Regel Stehachsenfehler, Kippachsenfehler und Zielachsenfehler. Beim Umgang mit Nivelliergeräten ist nur die Achsneigung in Richtung des Fernrohrs relevant, welche in der Regel von modernen Geräten automatisch kompensiert wird. Gemessen werden Neigungen und Winkligkeit je nach Messaufgabe mit verschiedenen, teilweise stark spezialisierten Geräten. So gibt es eine Vielzahl diverser Neigungsmesser, die in Bereichen wie dem Bauwesen, Luft-, Schiff- oder Raumfahrt, im Militär oder auch im Verkehrswesen Anwendung finden.

Die Oberflächengüte ist eine Bezeichnung für die Rauheit in der Oberflächenprüfung. Die Rauheit kann durch verschiedene Prozesse wie Polieren oder Läppen komplett beseitigt werden, was allerdings aufwendig und teuer sein kann. Zudem is eine perfekt glatte Oberfläche in den meisten Fällen weder notwendig noch erwünscht, viel eher brauchen Bauteile eine genau definierte Rautiefe. Die Rautiefe von Oberflächen wird gängigerweise in μm als Mittenrauwert Ra (Mittel der Abweichungen von der Mittellinie) oder als gemittelte Rautiefe Rz (der Mittelwert aus den gemessenen Rautiefen) angegeben. Vor der Erfindung moderner Messgeräte zur Feststellung der Oberflächenrauheit wurde diese mit den Begriffen geschruppt (Riefen fühlbar und mit dem Auge sichtbar), geschlichtet (Riefen mit dem Auge noch sichtbar) oder feingeschlichtet (Riefen mit dem Auge nicht mehr sichtbar) bezeichnet. Moderne Tastschnittgeräte und berührungslose Messverfahren auf Basis der Konfokaltechnik ermöglichen heute eine weitaus detailliertere Feststellung und Analyse der Oberflächengüte. In Technischen Zeichnungen wird die Rauheit neben anderen Oberflächenbeschaffenheiten als Parameter in den Oberflächenangaben mit speziellen, nach DIN EN ISO 1302 genormten Symbolen eingetragen.

Oberflächenmessungen sind ein wichtiger Teilbereich der Messtechnik. Dabei kann mit 2D und 3D Methoden sowie der Kombination aus beiden gearbeitet werden. Die Oberflächenmessung dient dazu, die Oberflächengüte zu bestimmen, indem Oberflächeneigenschaften wie Rauheit und Welligkeit festgestellt werden. Während eine makroskopische Untersuchung meist schon grundsätzliche Informationen liefern kann, was die Rauheit oder andere Oberflächeneigenschaften angeht, bietet eine Oberflächenmessung die Möglichkeit, die Oberflächengüte mit allen Merkmalen aufs Detail zu prüfen. So können über zwei- oder dreidimensionale Vermessungen des Oberflächenprofils in standardisierten Verfahren Rauheitskenngrößen errechnet werden, die die Oberflächenrauheit angeben. Mit modernsten mikroskopischen Geräten wie beispielsweise Konfokalmikroskopen können Oberflächen auf kleinste Details untersucht werden, die dem bloßen Auge des Betrachters oder gröberen Messmethoden verborgen bleiben. Eine genaue und präzise Analyse des Rauheitsgrads ist für viele Werkstücke von großer Bedeutung, da die Oberflächenbeschaffenheit ausschlaggebend für ihre Funktionstüchtigkeit ist. Auch in der Chemie gibt es fotometrische Messverfahren zur Bestimmung der spezifischen Oberfläche von Pulvern.

Als optische Messungen werden generell alle Messungen bezeichnet, die mit natürlichem oder künstlichem Licht arbeiten. Das schließt sowohl eine Betrachtung von Objekten mit einfachen messtechnischen Hilfsmitteln als auch hochmoderne ultrapräzise Mikroskopieverfahren in spezialisierten Messlaboren. Die Vielfalt optischer Messverfahren ist enorm, und ihre Zahl wächst stetig, da neue Technologien und Möglichkeit die Methoden und Geräte der optischen Messtechnik ständig weiterentwickeln. Generell werden die Verfahren in vier ungefähre Teilbereiche unterschieden. Visuelle Verfahren dienen der oberflächlichen Prüfung von Details an Werkstücken und Montagen. Mikroskopische Verfahren dienen der genaueren Prüfung der Werkstoffstruktur. Fotometrische 2D- und 3D-Verfahren dienen als schnelles messtechnisches Mittel zur Vermessung von Bauteilen und Erstellung von 3D-Modellen. Diese eignen sich wiederum zur Überprüfung der Maßhaltigkeit und Toleranzen. Laserbasierte Messtechniksysteme zeichnet sich durch eine potentiell besonders hohe Präzision aus. Oberflächenstrukturen können fast so präzise wiedergegeben werden wie von taktilen Verfahren. Gegenüber taktilen Messmethoden bieten optische Messungen eine schnelle und berührungslose Messmethode mit geringem Verschleiß.

In der Messtechnik kann der Parallaxenfehler auftreten, wenn ein Messgerät aus verschiedenen Blickwinkeln abgelesen wird. Wenn der Abstand zwischen dem Messgerät und dem Beobachter groß ist und das Messgerät nicht senkrecht zur Sichtlinie ausgerichtet ist, kann ein scheinbarer Versatz in der Messung auftreten. Dies kann zu ungenauen oder fehlerhaften Messergebnissen führen.

Bei Endmaßen handelt es sich um Blöcke, die zum Prüfen und Kalibrieren von bestimmten Messgeräten und Prüfmitteln benutzt werden, aber auch bei der direkten Messung als sekundäre Normale verwendet werden können. Sie zeichnen sich durch eine hohe Genauigkeit bezüglich ihrer Maßverkörperung aus. Endmaße kommen in verschiedenen Formen vor. Parallelendmaße sind eine davon. Es handelt sich um quaderförmige Blöcke mit hoher Längengenauigkeit. Sie lassen sich dank ihrer hohen Oberflächengüte durch Adhäsionskräfte aneinander setzen, wobei sie nach einigen Stunden wieder voneinander getrennt werden sollten, um ein Kaltverschweißen zu vermeiden. Von den Längenmaßverkörperungen stellen Parallelendmaße diejenigen mit den kleinsten Messunsicherheiten dar. Neben Parallelendmaßen gibt es auch Winkel-, Kugel-, Zylinder- oder Stufenendmaße. Gefertigt werden Endmaße in der Regel aus Stahl, welcher jedoch einen hohen Pflegebedarf hat. Endmaße aus Hartmetall sind zwar widerständiger gegen Verschleiß, haben jedoch ungünstigere Wärmeausdehnungseigenschaften als Stahl. Endmaße aus Keramik zeichnen sich durch eine besonders hohe Verschleißfestigkeit, einer günstigen Wärmeausdehnung und einem geringen Gewicht sowie geringen Pflegebedürfnissen aus.

Die Parallelität ist nach der euklidischen Geometrie so definiert, dass zwei Geraden dann parallel sind, wenn sie in einer Ebene liegen und einander nicht schneiden. Im dreidimensionalen Raum bedeutet das, dass eine Gerade parallel zu einer Ebene verläuft, wenn sie in der Ebene selbst liegt, oder diese nicht schneidet. Genauso sind zwei Ebenen parallel, wenn sie ineinander liegen oder einander nicht schneiden. Zwei Geraden, die nicht in einer Ebene liegen, werden windschief genannt. Sie sind weder parallel, noch haben sie eine Schnittpunkt. In den Form- und Lagetoleranzen wird die Parallelität neben der Rechtwinkligkeit und der Winkligkeit den Richtungstoleranzen zugeordnet. Sie stellt somit eine Lagetoleranz dar, und wird für Flächen und Achsen definiert. Tolerierte Flächen müssen zwischen zwei Ebenen, liegen die parallel zum Bezug liegen. Tolerierte Achsen müssen in einem Zylinder liegen, dessen Achse parallel zum Bezug liegt. Um die Parallelität zu prüfen, eignen sich verschiedene optische und taktile Messmethoden und -geräte.

Stifte bezeichnen im Maschinenbau einfache Maschinenelemente, die Werkstücke miteinander verbinden. Stifte ermöglichen also eine Passung zwischen zwei Bauteilen. Daher werden sie auch Passstifte genannt. Sie existieren in verschiedenen Ausführungen, wie beispielsweise Zylinderstifte, Kegelstifte, Spannstifte oder Kerbstifte. Dabei gibt es Mischformen. Stifte werden dazu genutzt, Werkstücke formschlüssig miteinander zu verbinden. Der Stift wird dabei in eine durch alle Teile durchgehende Bohrung eingeführt, oder eingetrieben. Wenn ein Stift in eine Bohrung gepresst wird, entsteht eine Presspassung. Für verschiedene Anwendungen und Ansprüche an die Verbindung der Teile eignen sich verschiedene Stifte: Zylinderstifte werden in der Regel bei Verbindungen verwendet, die kaum oder nie gelöst werden müssen.. Kegelstifte wiederum eignen sich gut bei häufiger Demontage und Montage. Kerbstifte halten auch in sehr glatten Bohrungen rüttelfest, sogar bei Wiederverwendung. Spannstifte sind besonders einfach einzutreiben und ebenfalls gut wiederverwendbar. Um eine informierte Entscheidung bei der Wahl eines Passstiftes zu treffen, wird die müssen die gewünschte Verbindungsstärke, eventuelle wiederholte Montageprozesse und Beanspruchung durch physikalische Kräfte und Materialverschleiß mit eingerechnet werden.

Eine Passung bezeichnet im Maschinenbau die maßliche Beziehung zweier Teile, die ohne Nacharbeit zusammen passen sollen. Passungssysteme dienen dazu, eines der beiden Werkstücke, die eine Passung ergeben sollen, so einheitlich wie möglich zu fertigen und notwendige Toleranzen in das andere Werkstück zu verlegen. Die Geschichte moderner Passungssysteme geht in die Anfänge des zwanzigsten Jahrhunderts zurück. Schon vor 1914 hatten mehrere Firmen Passungssysteme entwickelt, die daraufhin nach dem Ersten Weltkrieg zu dem System der DIN-Passungen weiterentwickelt wurden. Passungen sind also genormt. Bei Passungsangaben in technischen Zeichnungen werden Innenmaße und Außenmaße getrennt betrachtet. Die Einheitsbohrung ist neben der Einheitswelle das weiter verbreitete von zwei Verfahren. Nach diesen Passungssystemen können sich unterschiedliche Passungen ergeben: Spielpassungen, also Passungen bei denen am Ende ein Spiel zwischen den beiden Teilen ermöglicht wird; Übergangspassungen, die mit eher geringem Druck fügbar sind; letztlich Übermaßpassungen, bei denen die zwei Teile am Ende nur mit Druck oder großem Druck fügbar sind.

Beim Pferch-Prinzip handelt es sich um ein Ausgleichsverfahren für die Auswertung von Messwerten und eine der Grundlagen der Koordinatenmesstechnik. Immer, wenn ein Geometrieelement mit mehr Punkten erfasst wird, als die Mindestantastpunktzahl vorgibt, erhält man eine Streuungsangabe. Diese kann Aussagen über die Güte einer Messung und des Werkstücks machen. Allerdings führt die Antastung mit mehr Punkten, als mathematisch notwendig sind, zu einer Überbestimmung eines Standardgeometrieelements. Daher muss anschließend durch ein Ausgleichsverfahren ein passendes Ersatzelement berechnet werden. Das Pferchprinzip ist neben dem Gaußsche Ausgleichsverfahren, dem Prinzip des Hüllkreises und dem Ausgleichsverfahren des Minimumkreises eines dieser Ausgleichsverfahren und berechnet einen Kreis so, dass alle Messpunkte außerhalb des Kreises liegen, während der Durchmesser des Kreises so groß wie möglich ist. So können beispielsweise Geometriedaten von Bohrungen bestimmt werden, wenn Paarungsmaße geprüft werden. Da das Prinzip des Pferchkreises, wie auch das Hüllprinzip, sehr anfällig für Ausreißer sind, empfiehlt es sich, diese vor der Anwendung zu eliminieren.

Photogrammetrie, auch Bildmessung genannt, bezeichnet eine Reihe von berührungslosen Messmethoden, bei denen aus Fotografien eines Messobjekts seine Lage oder Form indirekt bestimmt werden. Dabei steht eine dreidimensionale Rekonstruktion des Objekts im Vordergrund, wie beispielsweise die Erstellung eines digitalen Modells des Messobjekts. In der 3D Messtechnik sind photogrammetrische Verfahren ein nützliches Werkzeug, so kommen sie zum Beispiel bei der Feststellung der Oberflächengüte, bei der Digitalisierung von Objekten oder beim Reverse Engineering zum Einsatz. Sie bieten eine Möglichkeit, aus zweidimensionalen Bilder 3D-Daten zu gewinnen. Sowohl für sehr kleinformatige als auch für extrem großformatige Messobjekte ist die Photogrammetrie eine geeignete Messmethode. Mithilfe der Nahbereichsphotogrammetrie können Objekte von wenigen Zentimetern bis zu ca. 100 m Größe akkurat erfasst werden, während die Luftbildphotogrammetrie beispielsweise bei der Kartografie ganzer Kontinente zum Einsatz kommt. Photogrammetrie ist die am meisten eingesetzte Digitalisierungstechnik für Computerspiele, interaktive 3D Anwendungen und 3D Assets für digitale Filmsets.

Bei der Planparallelität wird die Parallelität zweier Planflächen bezeichnet.Planarität bezeichnet dir räumliche Anordnung von Punkten in einer Ebene. Diese Punkte werden als plan bezeichnet. Plan bedeutet also 'in einer Fläche'. Zwei plane Flächen, die parallel zueinander verlaufen, sind planparallel. Um planparallele Oberflächen auszurichten oder herzustellen, müssen die geforderten Toleranzen und Werkstoffeigenschaften beachtet werden. Außerdem sind besonders präzise Werkzeugmaschinen notwendig.

In-Line-Messtechnik bezieht sich auf den Einsatz von Messgeräten und -instrumenten in Produktionslinien, um Messungen direkt während des Herstellungsprozesses durchzuführen. Der Zweck besteht darin, sicherzustellen, dass die produzierten Teile oder Bauteile die erforderlichen Spezifikationen und Toleranzen erfüllen und somit die Qualität der Endprodukte sicherzustellen.

PolyWorks ist eine umfassende Software für die 3D-Messtechnik, die eine Vielzahl von Werkzeugen und Funktionen für die Datenerfassung, -verarbeitung und -analyse bietet. Es ist eine leistungsstarke Lösung für die Qualitätskontrolle und Inspektion von Produkten in verschiedenen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Maschinenbau, Medizin und vielen anderen.

Poren sind Hohlräume, die in einem Material oder Bauteil vorhanden sind. Poren können verschiedene Formen und Größen haben und können durch verschiedene Faktoren wie Materialverarbeitung, Herstellungsmethoden oder Umgebungsbedingungen entstehen.

Die Porosität stellt eine dimensionslose Messgröße dar, die das Verhältnis von Hohlraumvolumen zu Gesamtvolumen eines Stoffes darstellt. Bei Werkstoffen kann eine spezielle Porosität notwendig oder gewünscht sein, daher werden sie anhand ihrer Porengröße in die Porenklassen von mikro- bis makroporös eingeteilt. Porosität kann bei allerhand Materialien auftreten, ob natürlichen oder künstlichen Ursprungs. Wer mit porösen Materialien arbeiten möchte, muss die Porenklasse und die Materialeigenschaften unbedingt beachten.

Bei der Positionstoleranz handelt es sich nach den Normen der Form- und Lagetoleranzen um eine Ortstoleranz. Die Position beispielsweise eines Bohrungsmittelpunkts gilt als toleriert, wenn er in einem Quadrat liegt, dessen Mittelpunkt mit der vorgegebenen Bohrung übereinstimmt. Die Positionstoleranz definiert Punkte, Geraden, Achsen und Ebenen. Gerade bei Lochmustern ist die Positionstoleranz unersetzlich. Wie alle Form- und Lagetoleranzen ist auch bei der Positionstoleranz ihre Eintragung in technische Zeichnungen mit genormten Symbolen geregelt. Durch die Verwendung von exakt geformten Lehren lässt sich die Positionstoleranz in der Fertigung sehr gut prüfen. Die Positionstoleranz lässt sich auch als Bezugssystem für die Ausrichtung bei Messvorgängen nutzen.

Das Primärprofil einer Oberfläche ist eine abgeleitete Kurve, die aus Werten von bestimmten Analyseverfahren erzeugt werden kann. Technisch ist das Primärprofil zur Feststellung von Rauigkeit und Welligkeit von besonderer Bedeutung. Es gibt optische und taktile messtechnische Methoden, um über eine Fläche ihre Struktur zu ermitteln. Aus den gewonnenen Daten über die Oberflächenbeschaffenheit lässt sich anschließend das Primärprofil als Mittelwert errechnen. Während das Profil einer Oberfläche eine Mischung von Rauheit und Welligkeit darstellt, lassen sich über rechnerische Vorgänge diese beiden Kenngrößen voneinander trennen. So kann beispielsweise die Rautiefe einer Oberfläche einzeln untersucht werden. Spezielle Rauheitsstrukturen sind bei vielen Oberflächen und Bauteilen notwendig oder gewünscht, um eine optimale Funktionstüchtigkeit zu gewährleisten. Zur Schlichtung rauer Oberflächen bieten sich zerspanende Fertigungsverfahren an, wobei eine Nachbearbeitung durch ein frühzeitiges Erreichen der gewünschten Oberflächenstruktur vermieden werden kann. So können Produktionskosten optimiert und Fertigungsketten kurz gehalten werden. Zur Kontrolle der Oberflächenbeschaffenheit und Erstellung von Primärprofilen bieten sich verschiedene messtechnische Methoden an.

Die Prozessfähigkeitsanalyse ist ein wichtiges Werkzeug zur Bewertung der Fähigkeit eines Prozesses, die Anforderungen zu erfüllen und konsistente Ergebnisse innerhalb bestimmter Toleranzgrenzen zu liefern. Sie wird häufig in der Fertigungsindustrie eingesetzt, um sicherzustellen, dass Prozesse stabil sind und die gewünschte Qualität erreicht wird.

Bei einer Punktewolke handelt es sich um eine Menge von Punkten eines Vektorraums, die eine unorganisierte räumliche Struktur aufweist. Die in einer Punktewolke enthaltenen Punkte sind jeweils durch ihre Raumkoordinaten definiert, und sie beschreiben die Punktewolke. Im Bereich des Computer Aided Design werden Punktewolken verwendet, um eingescannte Designobjekte in CAD-Systeme einzulesen. Bei anspruchsvollen Formen wird dafür oft ein maßstabsgetreues Modell angefertigt. Dieses wird anschließend mit taktilen oder optischen messtechnischen Scannern eingescannt. Dabei besteht die entstehende dreidimensionale Geometrie vorerst nur aus Punkten im Raum, der Punktewolke. Die gewonnenen Datensätze lassen sich in einige CAD-Programme direkt einlesen, oder aber mithilfe spezieller Software zur Flächenrückführung. Dabei gibt es eine enorme Vielfalt an verschiedenen Programmen zur Verarbeitung von dreidimensionalen Punktewolken, die mit photogrammetrischen Mitteln erzeugt wurden. Diese Programme erzeugen aus geeigneten Fotografien Punktewolken, um diese dann zu 3D-Modellen weiterzuverarbeiten. Ebenso zeigt sich diese enorme Software-Vielfalt bei Programmen zum Einlesen von Laserscanner-Daten, die mit Punktewolken gewonnen wurden. Die gewonnenen Daten werden in diesem Fall in der Regel für eine 3D-Modellierung aufbereitet.

Die Qualitätssicherung (QA) ist ein Prozess, der sicherstellt, dass ein Produkt oder eine Dienstleistung bestimmte Qualitätsanforderungen und Standards erfüllt. Es handelt sich dabei um eine Reihe von Aktivitäten und Maßnahmen, die umgesetzt werden, um Fehler zu vermeiden, Fehler zu reduzieren und die Gesamtqualität eines Produkts oder einer Dienstleistung zu verbessern.

Das Rapid Prototyping bezeichnet diverse Verfahren zur schnellen Fertigung von Musterbauteilen ausgehend von deren Konstruktionsdaten. Ähnliche Ansätze finden sich im Rapid Tooling oder im Rapid Manufacturing, wobei sich das Rapid Tooling mit der Herstellung von Werkzeugen und das Rapid Manufacturing sich mit der Herstellung von Bauteilen und Fertigprodukten befasst. Das Rapid Prototyping ist bei der Erstellung von Prototypen und Modellen dienlich. Die Fertigungsverfahren des Rapid Prototyping zielen in der Regel darauf ab, vorhandene CAD-Daten nach Möglichkeit ohne manuelle Umwege oder Formen direkt und schnell in Werkstücke umzusetzen. Dabei handelt es sich bei den Verfahren um additiv aufbauende, für die meist das STL-Format als Schnittstelle genutzt wird. Die seit den 1980er Jahren unter der Kategorie des Rapid Prototyping bekannt gewordenen Verfahren sind normalerweise Urformverfahren, die Werkstücke schichtweise aus formlosem Material unter Nutzung physikalischer und/oder chemischer Effekte herstellen. Mit weiteren Technologien kombiniert, wie beispielsweise dem Reverse Engineering, Computer Assisted Design, Virtual Reality und modernen Werkzeugbauverfahren, wird das Rapid Prototyping auch unter dem Begriff des Rapid Product Development zusammengefasst.

Mathematisch ist ein rechter Winkel mit 90° definiert. Er stellt ein Viertel des Vollwinkels, der 360° beträgt. Der rechte Winkel tritt in vielen geometrischen Figuren und Konstruktionen auf und wird in Zeichnungen durch einen kleinen Viertelkreis mit Punkt oder ein kleines Quadrat gekennzeichnet. Geraden, Strecken, Flächen oder Körper, die sich in rechten Winkeln schneiden oder berühren, werden als rechtwinklig, senkrecht oder orthogonal bezeichnet. Bei der Rechtwinkligkeit handelt es sich nach den Spezifikationen der DIN und ISO Normen zu den Form- und Lagetoleranzen außerdem um eine Art Richtungstoleranz, also eine Lagetoleranz. Die Rechtwinkligkeit einer Fläche wird toleriert, wenn die Fläche zwischen zwei Ebenen liegt, die orthogonal zum Bezug verlaufen. Bei Achsen gilt die Rechtwinkligkeitstoleranz als gegeben, wenn die tolerierte Zylinderachse in einem Zylinder liegt, der zur Bezugsfläche senkrecht steht. Rechtwinklige Strukturen sind gut geeignet, um senkrechte Drucklasten aufzunehmen. Für die Kennzeichnung von zwei Bauelementen, die zueinander garantiert Rechtwinklig angeordnet sein sollen, gibt es als genormtes Symbol ein Quadrat mit integriertem, umgedrehten T.

Referenzmarken sind feste Punkte oder Merkmale auf einem Objekt, die als Bezugs- oder Ausgangspunkte für Messungen dienen. Sie werden verwendet, um die Ausrichtung eines Objekts oder Messgeräts zu ermöglichen und eine genaue und reproduzierbare Messung sicherzustellen.

Referenz- oder Bezugspunkte (lateinisch referre = sich beziehen auf) stellen einen speziellen Wert dar, auf den sich Berechnungen und Messungen beziehen. Um das Verhältnis zweier Größen zueinander zu bestimmen, sind bei einem linearen Zusammenhang zwei Referenzpunkte notwendig, bei einem nonlinearen Zusammenhang je nach Kompliziertheit entsprechend mehr. Um einen geometrischen Ortsvektor korrekt angeben zu können, muss zu einem eindeutigen Referenzpunkt meist zur Orientierung auch eine Null-Richtung definiert werden. Nullpunkte stellen spezielle Referenzpunkte mit einem Wert von 0 als Ausgangspunkt für gemessene, errechnete oder darzustellende Werte. Referenzpunkte können, wie beispielsweise im Fall der Kugelkoordinaten, auch Nullpunkte von Koordinatensystemen sein. Bezugspunkte und -systeme sind essentielle Referenzen für korrekte Messungen oder Bearbeitungen von Objekten. Nach den geltenden Normen wird ein Bezugspunkt definiert als “ein oder mehrere Situationsmerkmale eines oder mehrerer Merkmale, die mit einem oder mehreren realen integralen Merkmalen verbunden sind, die ausgewählt wurden, um die Lage und Ausrichtung oder beides einer Toleranzzone oder eines idealen Merkmals zu definieren, das beispielsweise eine virtuelle Bedingung darstellt”.

Ein Reflektor im Bereich des Lasertrackings ist ein Objekt, das zur Positionierung von Laserstrahlen verwendet wird. Das Lasertracking-System sendet einen Laserstrahl aus und der Reflektor reflektiert den Laserstrahl zurück zum System, wodurch die Position des Reflektors bestimmt werden kann.

In der industriellen Computertomographie (CT) bezieht sich die Rekonstruktion auf den Prozess der Erstellung eines 3D-Bildes eines Objekts aus den während eines CT-Scans erfassten Röntgendaten. Diese Technologie wird häufig in der Fertigungs- und Materialprüfung eingesetzt, um ein detailliertes Bild des inneren Aufbaus und der Struktur eines Objekts zu erhalten.

Die Reproduzierbarkeit ist ein wichtiger Kennwert in der Messtechnik, der die Fähigkeit eines Messsystems beschreibt, bei wiederholten Messungen unter gleichen Bedingungen ähnliche Messergebnisse zu liefern. Ein Messsystem mit hoher Reproduzierbarkeit ist in der Lage, Messwerte mit geringen Schwankungen zu liefern, selbst wenn Messungen zu verschiedenen Zeitpunkten oder von unterschiedlichen Personen durchgeführt werden.

Beim Reverse Engineering (englisch reverse = rückwärts engineering = Entwicklung, Maschinenbau, Technik) geht es darum, bei bestehenden vollständigen Systemen und Prozessen durch genaue Untersuchung von Strukturen, Zuständen und Verhaltensweisen Informationen über ihre Konstruktion zu gewinnen. Damit dreht sich der übliche Konstruktionsprozess um und beginnt nun mit dem fertigen Produkt, um am Ende eine (Re-)Konstruktion zu ermöglichen. So wird meist zu Verifikationszwecken aus den gewonnenen Daten eine maßstabsgetreue Kopie des Objekts gefertigt, mit der dann gegebenenfalls weitergearbeitet werden kann. Das Prinzip des Reverse Engineering kommt sowohl bei Hardware als auch bei Software zum Einsatz, und ist eigentlich auch die Idee hinter vielen soziologischen Überlegungen. Die Anwendungsvielfalt ist wirklich enorm, und auch im Maschinenbau findet es vielerlei Verwendung. So können beispielsweise bei historischen Systemen vor der wegen unbekannter Betriebsparameter eventuell riskanten Inbetriebnahme die technischen Anforderungen analysiert und auf Einhaltung geprüft werden. Für die Verfahren des Reverse Engineering werden zahlreiche messtechnische Verfahren eingesetzt, unter anderem Laserscans und Tastschnittgeräte.

Die Rundheit eines Objekts ist mathematisch von der Krümmung seiner Oberfläche abhängig. Handelt es sich um ein zwei- beziehungsweise dreidimensionales Objekt mit einer einzelnen konvexen Krümmung, so handelt es sich um einen Kreis beziehungsweise um eine Kugel. Rundheitstoleranzen spielen in der Fertigung und im Betrieb von Geräten eine große Rolle. Die Rundheit eines Objekts ist also Ausdruck seiner Formgestaltung. Nach gängigen Normen für die Form- und Lagetoleranzen handelt es sich bei den Rundheitstoleranzen um Formtoleranzen. Dabei gilt, dass die zu tolerierende Umfangslinie in allen Schnittebenen orthogonal zur Mittelachse zwischen zwei konzentrischen Kreisen liegen. Rundheitstoleranzen sind ausschlaggebend für Prüfungs- und Messvorgänge um die Maßhaltigkeit und den Rundlauf von Werkstücken. Um sie zu kontrollieren, bieten sich beispielsweise Methoden der Querschnittsmessung, taktile und visuelle Verfahren an. Runde Bauteile werden in der Regel über urformende, zerspanende, fügende oder druckende Verfahren hergestellt.

Als Rundlauf wird die Formgleichheit eines Rundprofils während der Rotation bezeichnet. Für Fertigungsprozesse und Werkstücke, die mit Rotation zu tun haben, ist ein reibungsloser Rundlauf in der Regel eine Voraussetzung für die Funktionstüchtigkeit und Qualitätsgewährleistung. Daher wird auch die Rotationstoleranz als Lauftoleranz im Rahmen der Normen zu den Form- und Lagetoleranzen genau definiert. Somit darf für einen radialen Rundlauf bei einer Umdrehung um die Bezugsachse die Rundlaufabweichung den Toleranzwert nicht übersteigen. Bei einem axialen Planlauf gilt das selbe für den Toleranzwert der Planlaufabweichung. Beim Gesamtrund- bzw Planlauf darf wiederum bei mehrfacher Umdrehung um die Bezugsachse und gleichzeitiger radialer Verschiebung die Rund- bzw. Planlauftoleranzwerte nicht überschreiten. Eine Prüfung des Rundlaufs kann mit einem Rundlaufprüfgerät vorgenommen werden, es stehen aber auch andere Messmethoden zur Verfügung.

Die Rückführbarkeit bezeichnet in der Messtechnik und Analytischen Chemie eine Eigenschaft von Messergebnissen. Ein rückführbarer Messwert ist demnach durch eine durchgehende Kette von Vergleichsmessungen mit bekannter Messunsicherheit auf einen anerkannten Standard bezogen, wie beispielsweise eine SI-Einheit. Bei den Vergleichsmessungen wird eine Kalibrierhierarchie oder Rückführbarkeitshierarchie berücksichtigt. Dabei muss für eine einwandfreie Rückführbarkeit auch dokumentiert werden, dass jeder Schritt nach allgemein anerkannten Methoden erfolgt ist sowie sichergestellt werden, dass die Messungen von Stellen durchgeführt werden, die ihre Kompetenz dafür gegebenenfalls durch eine Akkreditierung bestätigen können. Zudem muss für eine optimale Rückführbarkeit auch in angemessener Frequenz Nachkalibrierungen vorgenommen werden. Die Rückführbarkeit hinsichtlich von Messergebnissen stellt eine Grundlage für fast alle Bereiche der Messtechnik dar.

Die Six-Sigma-Regel ist eine Qualitätsmanagementmethode, die darauf abzielt, die Fehlerhäufigkeit in einem Prozess signifikant zu reduzieren. Sie wurde von Motorola in den 1980er Jahren entwickelt und hat sich seitdem als wirksames Werkzeug zur Steigerung der Prozessleistung in verschiedenen Industriezweigen etabliert.

Das Slicing ist ein wichtiger Schritt im 3D-Druckprozess, bei dem ein dreidimensionales Modell in eine Reihe von zweidimensionalen Schichten oder Schnitten aufgeteilt wird. Diese Schichten werden dann nacheinander gedruckt, um das endgültige dreidimensionale Objekt Schicht für Schicht aufzubauen.

Die statistische Prozesskontrolle (SPC) Analyse ist eine Methode zur Überwachung und Verbesserung der Qualität von Produkten und Prozessen. Die SPC-Analyse basiert auf statistischen Techniken, um Daten über einen Prozess zu sammeln, zu analysieren und zu interpretieren.

Ein Sphärisch montierter Rückstrahler (SMR) ist ein spezielles Reflektor-Prisma, das in der Vermessungstechnik eingesetzt wird, um die Position von Objekten mit hoher Genauigkeit zu messen. Der SMR besteht aus einem sphärischen Reflektor, der auf einer speziell gefertigten Halterung montiert ist.

Die Standardabweichung ist eine statistische Größe, die in der Messtechnik oft verwendet wird, um die Streuung von Messwerten um den Mittelwert zu beschreiben. Wenn ein Messwert nicht exakt mit dem tatsächlichen Wert übereinstimmt, kann dies auf unterschiedliche Faktoren zurückzuführen sein, wie zum Beispiel Rauschen im Messsignal oder Messunsicherheiten. Die Standardabweichung gibt an, wie weit die einzelnen Messwerte von der durchschnittlichen Messgröße abweichen und gibt somit einen Hinweis darauf, wie präzise und zuverlässig die Messungen sind.

Ein STL (Standard Triangle Language) ist ein Dateiformat, das häufig für den Austausch von dreidimensionalen geometrischen Modellen verwendet wird. Es wurde in den 1980er Jahren entwickelt und hat sich seitdem als ein gängiges Format etabliert, das von vielen CAD (Computer-Aided Design)-Programmen unterstützt wird.

Die Streifenlichtprojektion ist eine Technik, die in der 3D-Messtechnik verwendet wird, um die Oberflächengeometrie eines Objekts zu erfassen und zu vermessen. Dabei wird ein Muster aus projizierten Streifen auf die Oberfläche des Objekts projiziert. Die erzeugten Streifenmuster zeigen Verzerrungen aufgrund der Oberflächenkonturen des Objekts. Ein Sensor erfasst diese Verzerrungen und basierend darauf werden 3D-Daten generiert.

Taktile Messtechnik ist eine Methode zur Messung von Formen, Abmessungen und Eigenschaften von Objekten durch den Einsatz von taktilen Sonden oder Tastspitzen, die in direkten Kontakt mit der Oberfläche des Objekts gebracht werden. Die taktilen Sonden sind in der Regel an einem Koordinatenmessgerät (KMG) oder einer anderen Messvorrichtung angebracht, die die Bewegungen der Sonden in einem dreidimensionalen Koordinatensystem erfasst.

Nach DIN 199 ist eine Technische Zeichnung eine Zeichnung in der für technische Zwecke erforderlichen Art und Vollständigkeit, z. B. durch Einhaltung von Darstellungsregeln und Maßeintragungen. Das heißt, eine technische Zeichnung liefert alle Informationen, die weitere Instanzen für die Fertigstellung eines Projektes benötigen, und hält sich dabei an bestimmte Konventionen, die diesen Informationsaustausch vereinfachen. So werden Normen in der Darstellung und Beschriftung des abgebildeten Materials eingehalten, um das Verständnis zu erleichtern. In technischen Zeichnungen werden Produkt- und Fertigungsspezifikationen wie beispielsweise die Form- und Lagetoleranzen oder der Tolerierungsgrundsatz festgehalten.

Als Toleranz wird die zulässige Abweichung vom einer Norm bezeichnet, die keine Gegenmaßnahmen erfordert, weil sie die Funktion eines Systems nicht gefährdet. Für Fertigungsprozesse bedeutet das also, dass innerhalb der Toleranz das Istmaß eines Werkstücks vom Nennmaß der Zeichnung abweichen darf. Ohne Festlegung von Toleranzen wäre eine vollständige Austauschbarkeit individueller Teile und damit Massenproduktion sowie Serienfertigung derselben unmöglich. Somit ist das Toleranzmanagement ein essentieller Bestandteil des Qualitätsmanagements. Das Grundprinzip des Toleranzmanagements ist Fehler im Vorfeld zu vermeiden, anstatt sie hinterher zu beheben. Es handelt sich also um ein essentielles Werkzeug, sowohl zur Verkürzung der Entwicklung, Fertigung und Nacharbeit, als auch zum Erkenntnisgewinn über Prozessrisiken, Konzeptfehler oder Schwachstellen. Mithilfe des Referenzpunktesystems (RPS) wird eine eindeutige und reproduzierbare Positionierung von Einzelteilen, Baugruppen oder Gesamtsystemen ermöglicht. So können Toleranzen der jeweiligen Bauteile genau abgestimmt und eine Lagedurchgängigkeit über den Prüfprozess gewährleistet werden.

Die Toleranzanalyse, auch bekannt als Maßanalyse oder Variationsanalyse, ist ein systematischer Prozess zur Bewertung der Auswirkungen von Maßabweichungen und Fertigungstoleranzen auf die Gesamtperformance und Qualität eines Produkts oder Systems. Dabei wird untersucht, wie sich die kumulative Wirkung individueller Teileabweichungen und Toleranzen auf die Passung, Form, Funktion und Leistung der endgültigen Baugruppe auswirken kann.

Ein Tool Center Point (TCP) ist ein Begriff aus der Robotik und bezieht sich auf den Punkt an einem Roboterwerkzeug, an dem die kinematischen Bewegungen des Robotersystems ausgeführt werden. Der TCP wird definiert als der Schnittpunkt der Achsen des Roboterwerkzeugs, an dem sich das Werkzeug befindet.

Die Triangulation bezeichnet eine geometrische Methode der optischen Abstandsmessung durch genaue Winkelberechnung innerhalb von Dreiecken. Sie basiert also auf der mathematischen Teildisziplin der Trigonometrie und den zugehörigen trigonometrischen Funktionen. Triangulationsverfahren kommen bei berührungslosen Abstands- und Längenmessungen im industriellen Nahbereich zum Einsatz. Dafür wird bei eine Lichtquelle in einem bestimmten Winkel auf ein Messobjekt fokussiert, woraufhin ein elektronischer Bildwandler wie etwa eine Kamera das Streulicht registriert. Dabei bilden die Verbindung von Kamera und Lichtquelle sowie die beiden Strahlen vom und zum Objekt ein Dreieck, woraus sich für Verfahren dieser Art der Name Triangulation ergibt. Somit ist die seit der Antike bekannte Dreiecksmathematik und ihre Formeln zur Berechnung von unbekannten Größen das auch heute noch wichtigste mathematische Bezugssystem für die trigonometrisch arbeitenden Methoden der modernen Messtechnik. Das Verfahren kommt bei vielen messtechnischen Anwendungen zum Einsatz, unter Anderem beim Lichtschnitt oder der Streifenprojektion.

Beim Unabhängigkeitsprinzip handelt es sich um einen Tolerierungsgrundsatz. Bis vor einigen Jahren war der genormte Standard unter den Tolerierungsgrundsätzen das Hüllprinzip. 2011 wurde das Hüllprinzip als Standard abgeschafft und stattdessen die standardmäßige Gültigkeit des Unabhängigkeitsprinzips ein genormt. Dieses besagt, dass Maß-, Form-, Lage- und Oberflächentoleranzen jeweils unabhängig voneinander zu betrachten sind. Nach den Regeln der Vorgaben durch die ISO Normen gilt das Unabhängigkeitsprinzip generell immer dann, wenn in einem Dokument nicht explizit ein anderer Tolerierungsgrundsatz durch die entsprechenden genormten Symbole und Eintragungen festgelegt ist. Da diese Regeländerung verglichen mit den abgeschafften Grundsatzregeln effektiv eine fast gegenteilige Tolerierungsmethode standardisiert hat, ist es unbedingt notwendig, bei der Verwendung des alten Standards die Anwendung des Hüllprinzips als solche ausreichend zu kennzeichnen. Es ist außerdem nützlich, auch bei der Verwendung des aktuell genormten Standards mit Eintragungen anzugeben, welcher Tolerierungsgrundsatz für ein Verfahren angewendet werden soll, da Normen und Standardisierung sich ändern können und so die Auswertung technischer Zeichnungen wieder erschwert werden kann, sofern diese aus Normativitätsbestrebungen oder Bequemlichkeit ungekennzeichnet den zeitgeschichtlichen Standards folgen.

Bei der Übergangspassung handelt es sich um eine Art Passung, die im Bezug auf ihr Spiel zwischen der besonders spielreichen Spielpassung und der spielarmen Übermaßpassung. Eine genaue Analyse der benötigten Passungsarten gewährleistet eine korrekte Wahl bei der Anwendung derselben und damit auch eine Funkionstüchtigkeit verbundener Bauteile von verschiedenen Baugruppen.

Die Vermessung von Turbinenschaufeln ist ein wichtiger Schritt in der Herstellung und Wartung von Turbinen, um sicherzustellen, dass die Schaufeln den spezifizierten Anforderungen entsprechen. Hier ist eine ausführliche Beschreibung des Prozesses:

Virtual Reality (VR) in Verbindung mit 3D-Messtechnik eröffnet neue Möglichkeiten für die Darstellung, Analyse und Erfassung von dreidimensionalen Messdaten. Durch die Integration von VR-Technologie in die 3D-Messtechnik können Benutzer in eine virtuelle Umgebung eintauchen und Messdaten auf immersive und interaktive Weise visualisieren und analysieren.

Volume Graphics ist ein Unternehmen, das sich auf die Entwicklung von Software für die Bildverarbeitung in der industriellen Computertomographie (CT) spezialisiert hat. Die Software ermöglicht die 3D-Darstellung von CT-Daten, die Analyse von Materialien und die Inspektion von Bauteilen.

Voxel ist eine Abkürzung für "Volumetric Pixel", was übersetzt "Volumetrisches Pixel" bedeutet. In der Computertomographie (CT) wird das dreidimensionale Objekt in kleinste Volumenelemente unterteilt, um es digital zu erfassen und darzustellen. Diese Volumenelemente werden als Voxel bezeichnet und stellen die kleinste Einheit in der digitalen Repräsentation des untersuchten Objekts dar.

Die Wandstärke, genauer Wanddicke, bezeichnet die Tiefe einer Wand. Diese spielt bei Gießtechnikverfahren eine besondere Rolle, aber auch bei Druckbehältern, Schläuchen, und Rohrleitungen sowie Biegeverfahren kann die Wandstärke ausschlaggebend für eine garantierte Funktionstüchtigkeit eines Bauteils sein. Bei zu geringen Wandstärken drohen Bereiche der Wand einzufallen oder zu bersten. Um eine notwendige Wanddicke bei Rohrleitungen und Druckbehältern statistisch zu errechnen, wird die Kesselformel verwendet. Sie gibt mechanische Spannungen in durch Innendruck belasteten rotationssymmetrischen Körpern an. Zur Berechnung dieser Spannungen sind weder Verformungsannahmen noch Elastizitätsgrößen notwendig, da die Formel als Membranspannung auf einem Kräftegleichgewicht basiert. Zur Messung und Prüfung der Wandstärke von verschiedenen Körpern gibt es eine breite Anzahl messtechnischer Methoden, Werkzeuge und Geräte, die sich nach der speziellen Messaufgabe und den Bedingungen richtet, unter denen die Messung stattzufinden hat.

Bei der Welligkeit handelt es sich um eine Gestaltabweichung technischer Oberflächen. Die Welligkeit ist also eine Parameter mit Aussagekraft bezüglich der Form von Objekten. Dabei stellt sie neben der Rauheit eines der wichtigsten Elemente der Oberflächengüte von Formen. Die Welligkeit wird in Gestaltabweichungsklassen von insgesamt sechs Ordnungen aufgeteilt. Wenn die in der technischen Zeichnung festgelegten geforderten Oberflächenbeschaffenheiten und die reale Oberflächenbeschaffenheit voneinander abweichen, liegt ein Fehler vor. Diese Gestaltabweichungen können in der Regel an der Oberfläche erkannt werden, sofern sie in der ersten, zweiten, dritten oder vierten Ordnung liegen. Doch auch bei diesen erkennbaren Gestaltabweichungen können in der Regel noch detailliertere Aussagen zu ihrer Ausprägung gemacht werden, wenn sie mit geeigneten Messtechnikverfahren der Oberflächenmessung auf ihre Oberflächengüte hin untersucht und geprüft werden. Fehler der fünften und sechsten Ordnung können nur noch spezialisierte Mikroskopiegeräte und -verfahren nachweisen. Dafür eignen sich beispielsweise Elektronenmikroskope.

Werkzeugausrichtung, auch als Werkzeugjustierung oder Werkzeuganpassung bezeichnet, ist ein wichtiger Schritt in der 3D-Messtechnik, der dazu dient, sicherzustellen, dass das Messwerkzeug korrekt ausgerichtet ist, um genaue Messungen durchzuführen. Die korrekte Ausrichtung des Messwerkzeugs ist entscheidend, um präzise und wiederholbare Messergebnisse zu erzielen und sicherzustellen, dass die gemessenen Merkmale mit den spezifizierten Toleranzen übereinstimmen.

Werkzeugkorrektur bezieht sich auf den Prozess der Anpassung eines Werkzeugs, um sicherzustellen, dass es korrekt arbeitet und die erwartete Qualität der bearbeiteten Teile liefert. Dies ist ein wichtiger Aspekt der Fertigungsindustrie, da unzureichende Werkzeugkorrekturen zu Ausschuss, Verzögerungen und Qualitätsproblemen führen können.

Die Werkzeugvermessung ist ein wichtiger Schritt in der Fertigungsprozesskontrolle, bei dem Messungen an Werkzeugen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen entsprechen und korrekt arbeiten. Die Werkzeugvermessung wird oft in der Automobil- und Luftfahrtindustrie durchgeführt, da diese Branchen hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Werkzeuge haben.

Die Wärmeausdehnung, oder thermische Expansion bezeichnet die Veränderung der geometrischen Abmessungen, also der Länge, der Fläche und des Volumens eines Körpers, die durch Temperaturschwankungen je nach Werkstoff ausgelöst werden kann. Dabei wird von Wärmeausdehnung gesprochen, da sich die meisten Materialien sich unter gesteigertem Wärmeeinfluss ausdehnen. Umgekehrt wird der Vorgang der thermischen Kontraktion von Körpern bei Abkühlung und damit verringerter Wärmeeinwirkung bezeichnet. Der Begriff der Wärme steht hier also nicht wie im allgemeinen Sprachgebrauch für eine objektiv-messtechnische Einschätzung, ob ein Objekt die Eigenschaft warm im Bezug auf ihr Gegenteil kalt erfüllt, sondern Wärme ist in diesem Fall vielmehr ein Begriff für eine Einheit, die Aussagen über Temperaturunterschiede macht. Wärmeausdehnung spielt sowohl für Fertigungs- als auch Prüfverfahren eine große Rolle, genau wie für reibungslose Rundläufe. Wenn ein Bauteil im Endbetrieb generell wechselnden Temperaturbedingungen ausgesetzt ist oder im Verbau mit anderen Teilen bewegt wird, also bei Materialausdehnung Reibungshitze entstehen könnte, ist es sinnvoll, Wärmeausdehnung von Materialien in ihren Bauteilverwendungen zu berücksichtigen.

Der Begriff "X-Ray" bezieht sich in der industriellen Computertomographie (CT) auf den Einsatz von Röntgenstrahlen zur Untersuchung von Objekten und zur Erstellung von 3D-Bildern. Die Röntgenstrahlen durchdringen das zu untersuchende Objekt und werden auf dem Detektor auf der gegenüberliegenden Seite aufgefangen. Die Daten werden dann verwendet, um ein 3D-Bild des Objekts zu erzeugen, das Informationen über die interne Struktur und Dichte des Materials liefert.

Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) ist ein Verfahren, das in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt wird, um Materialien und Bauteile auf Defekte oder Veränderungen zu untersuchen, ohne dabei das Material oder Bauteil zu beschädigen oder zu zerstören. Ziel der ZfP ist es, sicherzustellen, dass Materialien und Bauteile bestimmten Anforderungen entsprechen und ihre Funktionalität und Sicherheit gewährleistet ist.

Ein Zylinder (lateinisch cylindrus = rollen, wälzen) ist ein geometrischer Körper, der definiert wird als eine Fläche, deren Punkte von einer festen Gerade, einer Achse, den selben Abstand haben. Dabei wird in diesem Idealfall der Zylinder unendlich lang verlaufen. In der Anwendung sind jedoch die meisten Zylinder über ihre Grundflächen begrenzt, die die Mantelfläche des Zylinders an beiden Enden abschließen. In der Technik ist der Zylinder ein wichtiger Begriff für Maschinenelemente und Baugruppen. Diese ähneln sich bezüglich ihrer zylindrischen Form. Die Zylindrizität von Bauteilen lässt sich dank der Normen im Bezug auf Form- und Lagetoleranzen recht einfach als Formvorgabe tolerieren: So gilt die Zylindrizität einer tolerierten Zylindermantelfläche als toleriert, wenn sie zwischen zwei koaxialen Zylindern liegt. In technische Zeichnungen eingetragen wird die Zylindrizitätstoleranz, wie alle anderen Form- und Lagetoleranzen auch, mit den Symbolen und Anmerkungen nach den Regeln geltender Normen.

Die 2D Röntgenprüfung ist eine der ältesten und am häufigsten verwendeten zerstörungsfreien Prüfverfahren (NDT) in der Industrie. Es handelt sich dabei um eine Methode zur Untersuchung von Objekten, bei der Röntgenstrahlen durch das Objekt geschickt werden, um ein 2D-Bild des Inneren des Objekts zu erzeugen.

Die Drei-Sigma-Regel, auch bekannt als 68-95-99,7 Regel, ist eine statistische Regel, die besagt, dass etwa 68 % aller Messwerte innerhalb einer Standardabweichung um den Mittelwert herum liegen, etwa 95 % innerhalb von zwei Standardabweichungen und etwa 99,7 % innerhalb von drei Standardabweichungen.

Die Koordinatenmesstechnik bezeichnet einen Teil der Fertigungsmesstechnik. Dafür werden mit einem Koordinatenmessgerät räumliche Koordinaten von Punkten auf Werkstückoberflächen erfasst, sogenannte Messpunkte. Diese werden dann mithilfe eines Rechners weiterverarbeitet. Bei der konventionellen Längenmesstechnik werden einzelne Längen mit verschiedenen Messgeräten festgestellt, die der Messaufgabe speziell angepasst sind. Bei Geräten der Koordinatenmesstechnik wird ein Koordinatensystem mechanisch nachgebaut. Ein Taster erfasst die Konturen des Messobjekts und Längenmesssysteme erfassen die jeweilige Position, sodass die ermittelten Messwerte rechnerisch weiterverarbeitet werden können. So können beispielsweise 3D Modelle von komplexen Messobjekten erstellt werden. Die Verfahren der Koordinatenmesstechnik können in taktile und optische Verfahren aufgeteilt werden. Bei der taktilen Messung arbeitet das Koordinatenmessgerät berührungsaktiv, das Gerät hat also direkten Kontakt mit dem Messobjekt, beispielsweise durch einen Tastkopf. Bei optischen Verfahren dagegen findet der Messvorgang berührungslos mithilfe von optischen Sensoren statt, so dass empfindliche Messobjekte ohne Risiko gemessen werden können. Während bei den berührungslosen Verfahren mit optischen oder elektromagnetischen Sensoren in kurzer Zeit sehr viele Messpunkte erzeugt werden – eine Punktewolke, basiert die taktile Vermessung darauf, einzelne Messpunkte gezielt zu setzen. Dabei werden geometrische Merkmale eines Objektes direkt auf der Oberfläche getastet. Auch eine Kombination beider Arten ist für einige Messaufgaben sinnvoll.

Ein Koordinatensystem dient der eindeutigen Beschreibung von Punkten mithilfe von Zahlen, den Koordinaten. Das bekannteste Koordinatensystem ist das kartesische Koordinatensystem. Es kann zwei- oder dreidimensional sein. Ein 3D, also dreidimensionales Koordinatensystem ermöglicht es, räumliche Gebilde in den drei Dimensionen Höhe, Länge und Breite darzustellen. Es wird auch räumliches Koordinatensystem genannt. Es handelt sich also um eine Erweiterung des zweidimensionalen Koordinatensystems durch eine weitere Achse und Dimension. Die Achsen im Koordinatensystem werden mit den Buchstaben x,y und gegebenenfalls z beschrieben. Sie stehen orthogonal zueinander und treffen sich am Nullpunkt. Eine Unterteilung erfolgt entlang der Achsen, beim zweidimensionalen Koordinatensystem in Quadranten, beim dreidimensionalen Koordinatensystem in Oktanten. Das zweidimensionale Koordinatensystem dient nur dem Arbeiten in der Ebene, für die Arbeit im Raum ist die dritte Dimension unabdingbar. Im 3D Koordinatensystem können beispielsweise windschiefe Geraden dargestellt werden, also Geraden, die nicht parallel sind, aber sich auch nicht schneiden. Im 2D Koordinatensystem ist das unmöglich. Es gibt auch Unterarten des Koordinatensystems die besonders in der Messtechnik Anwendung finden, wie beispielsweise Kugelkoordinatensysteme.

Die taktile 2D Messung war und ist für viele Anwendungs- und Produktionsprozesse ausreichend, und stellt noch heute in gewissem Maße den Standard in der Messung der Oberflächenqualität dar. Bei Messaufgaben, die über eine klassische Profilanalyse der Oberfläche hinaus gehen, bieten sich die Verfahren der 3D Messtechnik an. Diese beinhaltet optische Messmethoden, die eine kontaktlose und flächige Messung von technisch komplexen Oberflächen und empfindlichen Materialien ermöglichen. Die 3D Messtechnik ist der 2D Messtechnik weder über- noch unterlegen, es ist viel eher eine Frage des Anwendungsfalls. Zu den möglichen 3D Flächenmessmethoden zählen Tastschnitt basierende, optischer Punkt-/Liniensensor basiere sowie flächenhaft dreidimensionale. Optische 3D Verfahren werden beispielsweise dann notwendig, wenn ein Messobjekt eine empfindliche Oberfläche hat, oder selbige keine homogene Struktur aufweist. Auch beschichtete, poröse, klebrige oder weiche Oberflächen können mit optischen Verfahren der 3D Messtechnik zerstörungsfrei und materialunabhängig gemessen werden. Zur 3D Messtechnik zählen auch weitere bildgebende Verfahren wie die industrielle Computertomografie. Bei der industriellen CT können sogar innenliegende Bereiche analysiert werden. 3D Messtechnik findet in weiten Teilen der Industrie Anwendung und ist ein zuverlässiges Werkzeug für moderne Entwicklungs-, Fertigungs- und Kontrollprozesse.

3D-Druck oder auch additive Fertigung bezeichnet ein Verfahren, bei dem ein physisches Objekt aus einem digitalen Modell erstellt wird, indem Schicht für Schicht Material aufgetragen wird, bis die gewünschte Form erreicht ist.

3D-Visualisierung ist ein Prozess, bei dem eine dreidimensionale Darstellung eines Objekts oder einer Szene erstellt wird, die auf einem zweidimensionalen Display oder einer Projektion dargestellt werden kann. Es ist eine Methode, um komplexe Daten und Informationen visuell darzustellen und zu kommunizieren, insbesondere in den Bereichen Architektur, Ingenieurwesen, Medizin, Spieleentwicklung und Produktgestaltung.

6DoF ist eine Abkürzung für "Six Degrees of Freedom", was auf Deutsch "Sechs Freiheitsgrade" bedeutet. In der Messtechnik bezieht sich 6DoF auf die Fähigkeit eines Messsystems, Messungen in sechs Freiheitsgraden durchzuführen.