CH467442A - Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Kontrollieren feiner Bohrungen mit hoher Oberflächengüte - Google Patents

Description

  
 



   Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Kontrollieren feiner Bohrungen mit hoher Oberflächengüte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen und Kontrollieren der Durchmesser von feinen Bohrungen mit hoher Oberflächengüte, insbesondere in Lagerbuchsen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.



   Es ist bekannt, die Durchmesser kleiner Bohrungen mit Lehrdornen, mit einem Innentaster, mit einem pneumatischen Innenmessgerät oder mit einer optischen Messeinrichtung zu messen, bzw. auf ihre Masshaltigkeit zu kontrollieren.



   Lehrdorne haben den Nachteil, dass für jede Durchmessergrösse ein oder zwei Lehrdorne erforderlich sind und dass die Oberfläche fein bearbeiteter Bohrungen beim Einführen eines Lehrdornes beschädigt werden kann, besonders, wenn das Werkstück aus einem weicheren Material als der Lehrdorn hergestellt ist. Für eine statistische Qualitätskontrolle ist es erforderlich, die Abweichungen der Durchmesser vom Sollmass genau zu kennen. Hierfür ist eine anzeigende Messvorrichtung notwendig, so dass Lehrdorne ausscheiden.



   Mit einem Innentaster ist eine anzeigende Messung innerhalb kleiner Grenzen möglich. Die Messgenauigkeit eines Innentasters hängt jedoch weitgehend von der Handhabung des Benutzers ab, so dass die Zuverlässigkeit der Messergebnisse oft in Frage gestellt ist.



   Ein pneumatisches Innenmessgerät ermöglicht ebenfalls eine anzeigende Messung, jedoch ist ein solches Gerät unhandlich und umständlich in der Bedienung. Das pneumatische Innenmessgerät und auch der Innentaster gewährleisten bei der Messung von Bohrungen, z.B. in Sintermetallen wegen der unebenen Oberfläche keine einwandfreien Ergebnisse, trotzdem die Bohrungen sehr genau hergestellt werden können.



   Eine optische Messeinrichtung kann alle Ansprüche erfüllen, jedoch ist diese Methode wegen ihrer Kostspieligkeit auf Lehren und Messwerkzeugen begrenzt.



   Es wurde nun nach einer Lösung gesucht, feine Bohrungen mit hoher Oberflächengüte, insbesondere in Lagerbuchsen, ohne die Gefahr einer Beschädigung mit geringem Zeitaufwand und hoher Genauigkeit messen, bzw. auf ihre Masshaltigkeit kontrollieren zu können.



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen oder Kontrollieren der Durchmesser von feinen Bohrungen mit hoher Oberflächengüte, insbesondere in Lagerbuchsen, bei der die Nachteile der bekannten Messverfahren dadurch umgangen sind, dass ein Werkstück mit der Bohrung auf einen zylindrischen Dorn gesteckt wird, dessen Durchmesser bekannt und kleiner als derjenige der Bohrung ist, und dass durch Verschieben des Werkstückes oder des Dornes radial zur Bohrung in Richtung eines Durchmessers der Bohrung von einem Anschlag des Dornes an der Mantelfläche der Bohrung bis zum gegenüberliegenden Anschlag ein Verschiebeweg ermittelt wird, der zusammen mit dem Durchmesser des Dornes den Durchmesser der Bohrung ergibt.



   Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die durch einen zylindrischen Dorn zur Aufnahme des Werkstückes mit der zu messenden Bohrung und ein Längen-Messinstrument, zur Messung des zum Dorn radialen Verschiebeweges des Werkstückes gekennzeichnet ist.



   Anhand der Zeichnungen wird ein   Ausführungsbei    spiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Mess- und Kontrollvorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Mess- und Kontrollvorrichtung,
Fig. 3 und 4 Einzelheiten der Mess- und Kontrollvorrichtung.



   In der Fig. 1 ist eine die Mess- und Kontrollvorrichtung tragende Grundplatte mit 1 bezeichnet. Ein Längen Messinstrument 2, z.B. ein Feinzeiger, besitzt einen Messbolzen 3, der durch Federkraft gegen ein Werkstück 4 drückt. Das Werkstück 4 ist auf einem auswechselbaren Dorn 5 aufgesteckt. Eine Betätigungseinrichtung 6 mit einem Drahtkabel 7 dient zum Abheben des Messbolzens 3 vom Werkstück 4. An einer Abgleichschraube 8 ist ein Zeiger 9 des Längen-Messinstrumentes 2 bei gegebener Stellung des Messbolzens 3 auf einen wählbaren Ausgangspunkt, z.B. auf einen Skalenwert Null einstellbar. Mit einer Stellschraube 10 ist der auswechselbare Dorn 5 befestigt.

   Ein Verschiebebolzen 11 ist über ein elastisches Zwischenglied 12, z.B. über eine Feder, durch einen Betätigungshebel 13 entgegen der Kraft einer Rückstell  feder 14 gegen das Werkstück 4 und mit diesem gegen den Messbolzen 3 verschiebbar angeordnet. Ein verstellbarer Anschlagstift 15 dient als Anschlag für den an einem Drehpunkt gelagerten Betätigungshebel 13. Mit einer Stellschraube 16 ist der Anschlagstift 15 befestigt.



   In der Fig. 2 haben die Bezugszahlen 1 bis 7, 11 und 16 die gleiche Bedeutung wie in der Fig. 1.



   Die Fig. 3 und 4 zeigen im Vergleich zu der Fig. 1 den Messbolzen 3, das Werkstück 4 und den Dorn 5 vergrössert dargestellt. In der Fig. 4 ist ausserdem der Verschie  bebolzen    11 erkennbar. Ein Verschiebeweg 17 bezeichnet dasjenige Mass, um welches das Werkstück 4 relativ zum Dorn 5 verschiebbar ist.



   Durch Drücken auf die Betätigungseinrichtung 6 wird der Messbolzen 3 des Längen-Messinstrumentes 2 zurückgezogen, so dass das Werkstück 4, z.B. eine Lagerbuchse, über den Dorn 5 gelegt werden kann. Nach dem Loslassen der Betätigungseinrichtung 6 schiebt der Messbolzen 3 durch Federkraft das Werkstück 4 gegen den Dorn 5, so dass es mit der Mantelfläche seiner Bohrung an diesem anliegt, siehe Fig. 3. In dieser Stellung kann der Zeiger 9 des Längen-Messinstrumentes 2 durch Drehen an der Abgleichschraube 8 auf den wählbaren Ausgangspunkt eingestellt werden.



   Wird nun der Betätigungshebel 13 in Pfeilrichtung gezogen, bis sein entgegengesetztes Ende am Anschlagstift 15 anschlägt, dann schiebt er über das elastische Zwischenglied 12, z.B. über eine Feder, den Verschiebebolzen 11 gegen das Werkstück 4. Das Werkstück 4 wird dabei soweit bis an den Dorn 5 gegen den Messbolzen 3 geschoben, bis der Dorn 5 die in Richtung eines Durchmessers gegenüberliegende Stelle der Mantelfläche der Bohrung berührt, siehe Fig. 4. Das elastische Zwischenglied 12 gewährleistet für alle gleichgrossen Werkstücke die gleiche Andruckkraft. Für Werkstücke mit anderen Abmessungen kann durch Verstellen des Anschlagstiftes 15 der Weg des Betätigungshebels 13 und damit die Andruckkraft angepasst werden. Der Verschiebeweg 17, um den das Werkstück 4 durch den Verschiebebolzen 11 verschoben wurde, wird vom Zeiger 9 auf der Skala des Längen-Messinstrumentes 2 angezeigt.

   Dieser Verschiebeweg ergibt zum Durchmesser des Dornes 5 addiert den gesuchten Durchmesser der Bohrung im Werkstück 4.



   Bei der Serien-Fabrikation von gleichen Werkstücken ist die Einhaltung einer bestimmten Toleranz notwendig.



  Zur Überwachung dieser Toleranz ist die neue Mess- und Kontrollvorrichtung vorteilhaft zu verwenden. Da alle Werkstücke einer Serie gleich gross sein sollen, muss am Längen-Messinstrument 2 jeweils nur abgelesen werden, ob der gemessene Verschiebeweg 17 innerhalb der vorgeschriebenen Toleranz liegt. Praktisch ist eine Beschädigung von feinen Bohrungen hoher Oberflächengüte bei der Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens ausgeschlossen. Die durch den Verschiebebolzen 11 auf das Werkstück 4 übertragene Andruckkraft ist nicht vom Benutzer abhängig, so dass bei diesem Mess- und Kontrollvorgang eine Beschädigung wegen zu hoher Andruckkraft nicht möglich ist.



   Eine Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht z.B. das Messen von Bohrungen in Lagerbuchsen mit einem Innendurchmesser von 0,4 mm und einer zulässigen Toleranz von -0 bis   + 0,006    mm. Eine wiederholbare Messgenauigkeit von einem tausendstel Millimeter ist möglich.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Messen und Kontrollieren der Durchmesser von feinen Bohrungen hoher Oberflächengüte, insbesondere in Lagerbuchsen, dadurch gekennzeich- net, dass ein Werkstück (4) mit der Bohrung auf einen zylindrischen Dorn (5) gesteckt wird, dessen Durchmesser bekannt und kleiner als derjenige der Bohrung ist, und dass durch Verschieben des Werkstückes (4) oder des Dornes (5) radial zur Bohrung von einem Anschlag des Dornes an der Mantelfläche der Bohrung bis zum gegenüberliegenden Anschlag ein Verschiebeweg (17) ermittelt wird, der zusammen mit dem Durchmesser des Dornes (5) den Durchmesser der Bohrung ergibt.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Dorn (5) zur Aufnahme des Werkstückes (4) mit der zu messenden Bohrung und ein Längen-Messinstrument (2) zur Messung des zum Dorn radialen Verschiebeweges (17) des Werkstückes.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Längen-Messinstrument (2) ein Feinzeiger ist, der einen unter Federkraft stehenden Messbolzen (3) besitzt, der zur Auflage- auf dem zu messenden Werkstück (4) bestimmt ist.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch eine Betätigungseinrichtung (6), die zur vorübergehenden Abhebung des Messbolzens (3) vom Werkstück (4) bestimmt ist.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen über ein elastisches Zwischenglied (12) durch einen Betätigungshebel (13) entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (14) verschiebbar angeordneten Verschiebebolzen (11), der zur Verschiebung des Werkstückes (4) gegen den Messbolzen (3) bestimmt ist.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen auf den Betätigungshebel (13) wirkenden verstellbaren Anschlagstift (15), der zur Einstellung der durch den Verschiebebolzen (11) auf das Werkstück (4) ausgeübten I(raft bestimmt ist.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (5) gegen andere Dorne mit verschiedenen Durchmessern auswechselbar ist.