Parallelität

Die Parallelität in der Geometrie besagt, dass zwei parallel zueinander liegende Geraden sich nicht schneiden. Der Winkel zwischen den beiden Geraden beträgt exakt 0° und ändert sich auch bei größter Ausdehnung nicht mehr.

In der Fertigungstechnik spielt die Parallelität eine große Rolle. Parallel zueinander ausgerichtete Bauteile haben über ihre gesamte Länge hinweg garantiert gleich bleibende Eigenschaften zueinander. Dies kann ist bei folgenden technischen Sachverhalten wichtig:
Statik, Sitz, Volumenkapazität, Interaktion mit anderen Modulen u.v.m.


Herstellung von Parallelität

Bei vielen Fertigungsverfahren entstehen parallele Konturen an bestimmten Geraden automatisch. Im zerspanenden Bereich sind dies alle durchbohrende und senkenden Verfahren. Der rotierende Bohrkopf erzeugt beim Einsenken in das Werkstück parallele Konturen entlang seines maximalen Durchmessers. Sacklöcher und Fasen können hingegen durchaus konisch gebohrt werden.

Bei den urformenden Verfahren sind es alle Stranggusstechniken und Extrusionsverfahren, die einen parallelen Strang erzeugen. Zwar findet hier kein rotierend ausgleichender Prozess statt, die Extrusion durch die relativ schmale Kukille bzw. Matritze macht den Strang selbst wieder hinreichend parallel. Hierbei kommt jedoch auch auf die Qualität des Fertigungsverfahrens an: Der noch weiche Strang muss schnellstmöglich abgekühlt und dabei nicht mit Querkräften beeinflusst werden, um seine Parallelität zu behalten. Deshalb sind hier Verfahren, bei denen die Schwerkraft genutzt werden kann, optimal.

Parallele Konturen stellen sich auch bei einigen umformenden Verfahren von alleine her: Alle Linear-Walzverfahren formen den Block zunächst in einen parallel verlaufenden Strang um. In der Rohrherstellung haben sich vor allem die Gieß- und Knetverfahren bei kleineren Formaten als besonders wirkungsvoll zur Herstellung einer gleichbleibenden parallele Kontur erwiesen. Bei den geschweißten Großrohren ist es das Spiralnaht-Verfahren, welches automatisch eine ideale parallele Form erzeugen kann.

Die Herstellung von parallelen Konturen ist bei allen Verfahren eine besondere Herausforderung, bei der keine natürlichen Prozesse zu ihrer Herstellung genutzt werden können. Dazu zählt vor allem das Fräsen. Die Parallelität einzelner Fräsabschnitte zueinander ist im Wesentlichen vom Können des Anwenders sowie von der Qualität und dem Zustand der Fräsmaschine abhängig. Hier können schon kleinste Abweichungen in den Lagern oder den Führungen die Parallelität zweier Geraden nicht mehr gewährleisten. Da diese freiformenden Verfahren eine absolute parallele Konturen in keinem Fall garantieren können, sind spätestens bei der Auslegung der so gefertigten Werkstücke valide Toleranzen in der Planung notwendig.

Messen von parallelen Konturen

Wo es notwendig ist, muss die Parallelität direkt oder indirekt kontrolliert werden. Bei einfachen Anwendungen, beispielsweise in der Rohrherstellung, genügen häufig simple Verfahren: Sind die Durchmesser an beiden Rohrenden hinreichend gleich, kann von einem gleichbleibend parallelen Verlauf des Rohrs ausgegangen werden. Bei frei geformten Teilen müssen die parallelen Konturen jedoch mit anderen Mitteln kontrolliert werden. Hier können nach wie vor manuelle Messmittel wie Messschraube, Messschieber oder eigens angefertigte Musterschablonen hinreichende Auskunft über die Parallelität an einem Werkstück geben.

Zuverlässiger, schneller und effizienter sind jedoch die modernen, elektronischen Verfahren zur Messung der Parallelität. Je nach geforderter Toleranz kommen dazu taktile oder optische Verfahren zum Einsatz. Bei den taktilen Verfahren misst ein 3D-Koordinaten-Messsystem mit einem hochempfindlichen Messkopf alle vorher eingestellten Punkte an einer Konstruktion und wertet die Daten in Bezug auf allen geforderten Toleranzen aus. Bei optischen Verfahren kann die technische Fotografie sowie die Laser-Technologie die gewünschten Ergebnisse liefern. Besonders die Laserverfahren sind heute für die kontinuierliche Qualitätskontrolle im Einsatz.


Daniel Wilhelm

Daniel Wilhelm

CEO

Ihr 3D-Messtechnik Spezialist für taktile Messtechnik.

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