CH394655A

CH394655A - Vorrichtung zum Messen von Innendurchmessern an ringförmigen Werkstücken

Info

Publication number: CH394655A
Application number: CH722562A
Authority: CH
Inventors: Willi Dipl Ing Kirchner
Original assignee: Kugelfischer G Schaefer & Co
Priority date: 1961-06-27
Filing date: 1962-06-15
Publication date: 1965-06-30
Also published as: DE1203476B

Description

Vorrichtung zum Messen von Innendurchmessern an ringförmigen Werkstücken
Beim Schleifen von Innendurchmessern an ringförmigen Werkstücken, beispielsweise den Innen- und Aussenringen von Wälzlagern, wird in der Massenfertigung in immer steigendem Masse das sogenannte Schuhschleifverfahren angewendet. Bei diesem Verfahren wird der Ring nicht mehr in einem Futter eingespannt, sondern mit dem bereits vorher geschliffenen Aussendurchmesser auf zwei im allgemeinen rechtwinklig zueinander stehenden Kufen oder Schuhen aufgelegt. Die axiale Fixierung wird meist durch eine rotierende, den Ring antreibende magnetische Platte vermittelt. Die Zustellung der Schleifscheibe erfolgt in Richtung auf den einen Schuh.

Die Hauptforderung in der Massenfertigung ist nun darauf gerichtet, alle zu schleifenden Innendurchmesser eines Loses von Werkstücken möglichst mit dem gleichen Mass zu erzielen. Um dieses Ziel zu erreichen ist es üblich, die Werkstücke während der Bearbeitung zu messen und auf Grund der Messwerte die Maschine zu steuern, ein Verfahren, das unter der Bezeichnung Messsteuerung allgemeine Verbreitung gefunden hat.

Die für die Messsteuerung bekanntgewordenen Messvorrichtungen tasten nun die Innendurchmesser entweder mit einem oder mit zwei beweglichen Messtastern ab. Die Geräte mit einem beweglichen Messtaster sind zur Messsteuerung von Schuhschleifmaschinen nicht geeignet. Infolge der Auflage der Ringe auf dem Aussenumfang und infolge der unterschiedlichen Masse der Aussendurchmesser der Werkstücke eines Loses liegt der Mittelpunkt der Ringe je nach dem jeweiligen Aussendurchmesser an verschiedenen Stellen. Die Vorrichtung mit einem Messtaster steuert dann die Maschine so, dass alle Werkstücke gleiche Wandstärke haben, nicht aber gleichen Innendurchmesser. Ringe mit zu grossem Aussendurchmesser erhalten also eine zu grosse Bohrung, Ringe mit zu kleinem Aussendurchmesser eine zu kleine.

Die Messvorrichtungen mit zwei beweglichen Messtastern sind zwar im Prinzip brauchbar, es treten aber bei ihrer Anwendung bei kleinen innendurchmessern erhebliche Schwierigkeiten auf. Da die Schleifscheibe stets möglichst gross sein soll, bleibt für die beiden Messtaster nur sehr wenig Platz, sie müssen deshalb sehr dünn ausgeführt werden, so dass eine zuverlässige Messung nicht mehr gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung zu vermitteln, bei der nur ein einziger Messtaster den zu schleifenden Innenumfang berührt und trotzdem eine richtige Messung und damit eine richtige Steuerung der Maschine bei verschiedenen Aussendurchmessern der Werkstücke ermöglicht ist.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung mit zwei beweglichen Tastarmen zum Messen von Innendurchmessern an ringförmigen Werkstücken mit bereits bearbeiteten Aussendurchmessern dadurch gelöst, dass beide Tastarme in gleicher Richtung arbeiten, wobei das Werkstück von einem Taster am Innen- und von dem anderen am Aussenumfang berührt wird, die Relativstellung der Tastarme zwischen ihren beiden Enden abgegriffen wird und die Tastarme so gelagert sind, dass bei gleichsinniger und gleich grosser Verschiebung der Auflagepunkte der Tastarme die Verschiebung der Tastarme an der Abgriffstelle verschieden gross ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der eine Tastarm drehbar, der andere geradlinig verschiebbar gelagert sein. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Abgriffstelle in der Mitte zwischen der Lagerachse und dem Auflagepunkt des drehbaren Tastarmes angeordnet ist. Die drehbare Lagerung des einen Tastarmes kann durch ein Kreuzfedergelenk, die geradlinige verschiebbare Lagerung des anderen Tastarmes durch ein Federparallelogramm vermittelt sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Dreh- achse des drehbar gelagerten Tastarmes senkrecht zur Tastrichtung verschiebbar sein. Ferner können die Kontaktstellen der beiden Tastarme so ausgeführt sein, dass der Verschleiss an dem den Aussenumfang des Werkstücks berührenden Tastarm doppelt so gross ist wie an dem die Bohrung berührenden Tastarm.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Auf einer Grundplatte 1 ist ein Federparallelogramm 2 befestigt, an dessen beweglichem vorderen Teil 3 ein Tastarm 4 angeordnet ist, der eine Tastspitze 5 aufweist. Der bewegliche Teil 3 des Federparallelogramms 2 ist mit einem Durchbruch 6 versehen, durch den ein um die Achse 7 drehbarer Tastarm 8 hindurchragt. Der obere Teil 9 des beweglichen Teiles 3 des Federparallelogramrus 2 ist durchbohrt und nimmt einen Feintaster 10 auf, dessen Tastspitze 11 mit dem Tastarm 8 im Punkt 12 zusammenwirkt.

Denkt man sich durch die Tastspitze 5 des Tastarmes 4 eine Linie in der Bewegungsrichtung des Federparallelogramms 2 gezogen, so trifft sie den Tastarm 8 im Punkt 13. Die Abmessungen des Tastarmes 8 sind so gewählt, dass sich der Abstand der Drehachse 7 vom Punkt 12 zum Abstand der Achse 7 vom Punkt 13 wie 1:2 verhält. Durch den Feintaster 10 wird die Lage des beweglichen Teiles 3 des Federparallelogramms 2 zum Tastarm 8 festgestellt. Der Feintaster kann mechanisch, elektrisch, elektronisch, optisch oder pneumatisch arbeiten. Der bewegliche Teil 3 des Federparallelogramms 2 und der Tastarm 8 sind durch die Federn 14 und 15 belastet.

Die Vorrichtung ist am Bett 16 einer Bohrungsschleifmaschine befestigt. Das Werkstück 17 liegt auf den Schuhen 18 und 19 und wird von dem Magnetspannfutter 20 axial fixiert und angetrieben. Die Schleifscheibe 21 bearbeitet die Innenfläche 22. Die Tastspitze 5 berührt die Bohrungsfläche 22, der Tastarm 8 liegt im Punkt 13 auf der äusseren Umfangfläche 23 auf.

Durch die Schleifbearbeitung wird der Innendurchmesser vergrössert, so dass sich der bewegliche Teil 3 des Federparallelogramms 2 mit der Tastspitze 5 nach unten bewegt. Dadurch wird die Tastspitze 11 des Feintasters 10 nach oben verschoben und löst bei Erreichung des gewünschten Innendurchmessermasses ein Steuersignal aus, das den Schleifvorgang beendet.

Bearbeitet man dann einen Ring, dessen Aussendurchmesser um d d grösser ist als bei dem vorhergehenden, so verschiebt sich der Punkt 13 des Tastarmes 8 um d d nach oben, der Punkt 12 jedoch infolge des Hebelverhältnisses von 1:2 nur um 2. Da das Steuersignal immer dann gegeben wird, wenn der Punkt 12 des Tastarmes 8 und der bewegliche Teil des Federparallelogramms 2 die gleiche Lage zueinander einnehmen, erfolgt diesmal das Signal, wenn auch der bewegliche Teil des Federparallelogramms 2 um den Betrag #d/2 weiter oben steht. Das ist aber dann der Fall, wenn der Innendurchmesser die gleiche Grösse hat wie bei dem vorhergegangenen Werkstück.

Der gleiche Vorgang mit umgekehrtem Vorzeichen spielt sich bei der Bearbeitung eines Werkstückes mit einem um d d kleineren Aussendurchmessers ab. Der an den Kontaktstellen der Tastarme mit dem Werkstück auftretende unvermeidliche Verschleiss muss nicht zu Messfehlern führen, wenn erfindungsgemäss die Kontaktstellen so ausgebildet sind, dass der Verschleiss des den Aussenumfang berührenden Tastarmes 8 doppelt so gross ist wie derjenige des die Bohrung berührenden Tastarmes 4.

Claims

PATENTANSPRUCH Vorrichtung mit zwei beweglichen Tastarmen zum Messen von Innendurchmessern an ringförmigen Werkstücken mit bereits bearbeitetem Aussendurchmesser, dadurch gekennzeichnet, dass beide Tastarme (4, 8) in gleicher Richtung arbeiten, wobei das Werkstück (17) von einem Taster (4) am Innen- und von dem anderen (8) am Aussenumfang berührt wird, die Relativstellung der Tastarme zwischen ihren beiden Enden abgegriffen wird und die Tastarme so gelagert sind, dass bei gleichsinniger und gleich grosser Verschiebung der Auflagepunkte (5, 13) die Verschiebung der Tastarme an der Abgriffstelle verschieden gross ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Tastarm (8) drehbar, der andere (4) geradlinig verschiebbar gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgriffstelle in der Mitte zwischen der Lagerachse (7) und dem Auflagepunkt (13) des drehbaren Tastarmes (8) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Lagerung des einen Tastarmes (8) durch ein Kreuzfedergelenk, die geradlinig verschiebbare Lagerung des anderen Tastarmes (4) durch ein Federparallelogramm (2) vermittelt ist.

4. Vorrichtung nach Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des drehbaren Tastarmes (8) senkrecht zur Tastrichtung verschiebbar ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstellen der beiden Tastarme (4, 8) so ausgeführt sind, dass der Verschleiss an dem den Aussenumfang des Werkstückes (17) berührenden Tastarm (8) doppelt so gross ist wie an dem die Bohrung berührenden Tastarm (4).