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Koordinatenmessgerät (KMG) KMG

Zeiss CONTURA/PRISMO, Hexagon Global S, Mitutoyo CRYSTA-Apex V-Klasse – Präzisions-Koordinatenmessgeräte mit Scanning-Tastkopf-Technologie für die 3D-Inspektion komplexer Titan-Geometrien. Genauigkeit (1,8 + L/300) µm, AS9102 FAI-Berichterstattung.

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Entity Definition

Was ist ein Koordinatenmessgerät (KMG)?

Ein Koordinatenmessgerät (KMG) ist ein Präzisionsmessinstrument, das mit einem Tastkopf (Touch-Trigger oder Scanning) die physikalische Geometrie eines Werkstücks misst, indem es diskrete Punkte auf seiner Oberfläche erfasst. Moderne KMGs mit Scanning-Tastköpfen erfassen Tausende von Punkten pro Sekunde und generieren detaillierte 3D-Abweichungskarten und GD&T-Berichte. Für die Titan-Herstellung, die auf EU/US-Luftfahrt- und Medizinkäufer abzielt, ist die KMG-Fähigkeit für die Erstmusterprüfung (FAI) gemäß AS9102 Rev C, PPAP-Einreichung und statistische Prozesskontrolle obligatorisch.

Classification

Präzisionsmesstechnik – Koordinatenmessgerät
Equipment Category

Metrology & Tooling

Common Names

KMG Koordinatenmessgerät CNC-KMG 3D-Messmaschine Brücken-KMG

Key Characteristics

  • Präzise 3D-Messung mit einer Genauigkeit von (1,8 + L/300) µm oder besser
  • Scanning-Tastkopf-Technologie (Renishaw SP25M oder Zeiss VAST) für hochdichte Datenerfassung
  • Motorisierter Tastkopf (Renishaw PH10MQ) für automatisierte Mehrwinkelmessung
  • CNC-gesteuerter automatisierter Betrieb für Chargeninspektion und Datenkonsistenz
  • CAD-basierte Programmierung für die Entwicklung von Offline-Messprogrammen
  • Automatisierte PDF/Excel-Berichterstellung im AS9102 FAI-Format
  • GD&T-Analysefähigkeit gemäß ASME Y14.5 oder ISO GPS-Normen
  • Umgebungskontrolliertes Gehäuse erforderlich (±1 °C, 40–60 % relative Luftfeuchtigkeit) für spezifikationsgemäße Genauigkeit
Standards & Certifications

Anwendbare Normen und Messtechnikspezifikationen

KMGs entsprechen den folgenden internationalen Mess- und Qualitätsnormen:

ISO 10360 – Annahme- und Wiederholprüfungen für Koordinatenmessgeräte (Teil 1–13)
ISO 14253 – Geometrische Produktspezifikationen – Prüfung durch Messung von Werkstücken
ISO 17025 – Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien
AS9102 Rev C – Anforderungen an die Erstmusterprüfung in der Luftfahrt (Formular 1, 2, 3 Berichterstattung)
ASME B89.4.10360 – Annahmeprüfung und Wiederholprüfung für KMGs (US-Norm)
VDI/VDE 2617 – Genauigkeit von Koordinatenmessgeräten (deutsche Norm)
Technical Specifications

Technische Spezifikationen

Empfohlene Spezifikationen für Präzisions-KMGs zur Inspektion von Titan-Komponenten:

Parameter Specification
Measuring Range (X×Y×Z) 700 × 700 × 500 mm or larger
Accuracy (MPEE) (1.8 + L/300) µm or better
Repeatability ±0.001 mm
Probe System Scanning probe (Renishaw SP25M or Zeiss VAST)
Probe Head Motorized (Renishaw PH10MQ or equivalent)
Drive System CNC-driven (motorized all axes)
Software Zeiss CALYPSO / PC-DMIS / Polyworks; GD&T capable
Report Generation Automated PDF/Excel; AS9102 FAI format
Table Load Capacity 500–1,000 kg
Environment Requirement 20 ± 1°C, humidity 40–60% RH
Power Requirement 3–5 kVA
Footprint (L×W×H) 2.8 × 2.0 × 3.0 m
Weight 1,500–3,000 kg
Operations & Capabilities

Prüffähigkeiten

KMG führen folgende kritische Prüfaufgaben für Titanbauteile durch:

Erstmusterprüfung (FAI) — 100%ige Ballonprüfung aller Zeichnungsmerkmale gemäß AS9102
Vollständige 3D-Geometrievermessung — komplexe Konturflächen, Freiformprofile, prismatische Merkmale
GD&T-Verifikation — true position, Profil der Oberfläche, Rundlauf, Konzentrizität, Parallelität gemäß ASME Y14.5
Oberflächenabweichungsanalyse — farbcodierte Abweichungskarten gegen CAD-Nennmaß für komplexe Oberflächen
Chargenprüfung — programmierte Messabläufe zur Fertigungslosverifikation
Statistische Prozessregelung (SPC) — Trendanalyse und Cpk-Überwachung für Fertigungsprozesse
Reverse Engineering — Punktwolkenerfassung zur Modellerstellung (mit geeigneter Software)
Integration von Härte- und Gewindelehren — kombinierte Prüfberichte in einem einzigen FAI-Paket
Typical Products & Components

Prüfergebnisse

KMG erstellen folgende Prüfergebnisse für Titanbauteile:

AS9102 FAI-Formulare (Formular 1, 2, 3) — vollständige Teileverantwortlichkeitsdokumentation
Digitale Messberichte — PDF- und Excel-Formate mit Maßdaten und Bestanden/Nicht-Bestanden-Status
Farbcodierte Abweichungskarten — visuelle Darstellung von Oberflächen- und Profilabweichungen
GD&T-Analyseberichte — Verifikation von true position, Profil und Ausrichtung
SPC-Diagramme — Regelkarten und Fähigkeitsanalyse zur Fertigungsüberwachung
Roh-Punktwolkendaten — zur Archivierung oder für erweiterte Analyseanforderungen
Primary Industries

Hauptbranchen

KMG sind unverzichtbare Prüfgeräte in folgenden Branchen:

Luft- und Raumfahrt — Vorgeschriebene FAI gemäß AS9102 für erste Produktionsteile; PPAP für Produktionslieferung
Medizintechnik — Maßliche Verifikation von Implantaten gemäß FDA QSR und ISO 13485
Automobilindustrie — PPAP und maßliche Validierung für Produktionsteile
Öl und Gas — Maßliche Verifikation von Bohrlochwerkzeugen gemäß API-Spezifikation
Allgemeine Fertigung — Qualitätssicherung für präzisionsgefertigte Komponenten
Alternative & Complementary Options

Alternative Messlösungen

Abhängig von Bauteilgröße, Genauigkeitsanforderungen und Budget können folgende Alternativen in Betracht gezogen werden:

Werkstatt-KMG — Geringere Genauigkeit, aber temperaturkompensiert für den Einsatz in der Fertigung; schnellere Messzyklen
Bildverarbeitungsmesssystem — Schnellere 2D-Messung für prismatische Teile; begrenzte 3D-Fähigkeit
Lasertracker — Tragbare Messung für große Teile (>1 m); geringere Genauigkeit als Brücken-KMG (siehe separates Datenblatt)
3D-Scanner (Strukturiertes Licht) — Schnelle Oberflächenerfassung für komplexe Geometrien; Genauigkeit typischerweise 0,01–0,05 mm
Manuelles KMG (mit Joystick) — Geringere Kosten für die Prüfung einfacherer Teile; langsamer und weniger wiederholbar als CNC-gesteuert

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Common questions from this audience

What equipment do you use for titanium machining?

5-axis machining centers, turn-mill CNC, wire EDM, CMM, laser trackers, robotic pallet systems and vacuum heat-treat furnaces.

How do you ensure precision and repeatability?

In-house CMM metrology and laser-tracker 3D scanning verify dimensions; controlled machining holds tolerances down to ±0.005 mm.

How is inspection and quality verified?

CMM, laser tracker and 3D scanner inspection per ASME Y14.5 with first article reports.

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