Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Messoberfläche an einem Messgerät, insbesondere an einem Parallelendmass, sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Messgerät.
The invention relates to a method for producing a measuring surface on a measuring device, in particular on a gauge block, as well as a measuring device produced according to this method.
Die Messoberflächen von sehr genauen Messgeräten, wie z.B. Parallelendmassen, sind leicht zerkratzbar; schon bei der Herstellung solcher genauer Messoberflächen besteht die Tendenz, dass lediglich einige dieser Oberflächen genügend glatt sind, während die anderen Kratzer aufweisen, so dass solche Werkstücke dann ausgeschieden oder in ein niedrigeres Qualitätsniveau eingereiht werden müssen. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung gestattet es jedoch, ausgeschiedene Werkstücke wieder zu verwenden, indem man ihnen einen wesentlich höheren Grad von Kratzfestigkeit verleiht, wobei die Erfindung auch bei solchen Werkstücken anwendbar ist. die bereits eine genügend glatte Oberfläche besitzen, so dass alle auf diese Art und Weise hergestellten Messgeräte dieselbe hohe Kratzfestigkeit aufweisen.
The measuring surfaces of very precise measuring devices such as Gauge blocks are easily scratchable; Even during the production of such precise measuring surfaces, there is a tendency that only some of these surfaces are sufficiently smooth, while the others have scratches, so that such workpieces then have to be separated or classified in a lower quality level. However, the use of the present invention allows reused workpieces to be re-used by giving them a much higher degree of scratch resistance, the invention also being applicable to such workpieces. which already have a sufficiently smooth surface so that all measuring devices manufactured in this way have the same high level of scratch resistance.
Messoberflächen von Messgeräten hoher Genauigkeit, wie Parallelendmassen, Anreissplatten, Messtischen und Messpitzen benötigen sehr glatte Oberflächen; in manchen Fällen wird dabei verlangt, dass die Rauhigkeitsprofiltiefe einen Betrag von 0,02 IFt nicht übersteigt. Vielfach werden solche Objekte aus gehärtetem Stahl hergestellt. Um den Bedingungen bezüglich Profiltiefe und ausserordentlich kleinen Messtoleranzen zu genügen, sowie um während der Endbearbeitung eine möglichst ebene Messoberfläche zu erhalten, wird das Läppverfahren angewendet. Dabei wird ein feinkörniges Schmirgelpulver (Poliermaterial), vorzugsweise aus harten keramischen Materialien, Aluminiumoxyd, Siliciumkarbid oder Diamant verwendet. Die während des Läppens auftretenden Bedingungen, z.B.
Measuring surfaces of measuring devices with high accuracy, such as gauge blocks, scribing plates, measuring tables and measuring tips, require very smooth surfaces; in some cases it is required that the roughness profile depth does not exceed an amount of 0.02 IFt. Often such objects are made of hardened steel. The lapping process is used in order to meet the conditions with regard to profile depth and extremely small measuring tolerances, as well as to obtain a measuring surface that is as flat as possible during finishing. A fine-grained emery powder (polishing material), preferably made of hard ceramic materials, aluminum oxide, silicon carbide or diamond, is used. The conditions encountered during lapping, e.g.
bezüglich des Oberflächendruckes, des Schmiermittels, des Härteunterschiedes zwischen dem Arbeits- und dem zu bearbeitenden Material sowie des Vorschubes führt zum Zerkratzen einer grossen Anzahl von Messoberflächen der Werkstücke während der Endbearbeitung. Dieses Zerkratzen, das sowohl auf Abnützung infolge Schleifens als auch infolge Haftreibung zurückzuführen ist, führt dazu, dass ein grosser Teil der Werkstücke, in gewissen Fällen bis zu 60%, ausgeschieden oder in ein niedrigeres Qualitätsniveau eingestuft werden muss.
With regard to the surface pressure, the lubricant, the difference in hardness between the working material and the material to be processed, and the feed rate, a large number of measuring surfaces of the workpieces are scratched during the final processing. This scratching, which can be traced back to both wear and tear as a result of grinding and as a result of static friction, means that a large part of the workpieces, in certain cases up to 60%, must be rejected or classified as a lower quality level.
Man hat schon versucht, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, dass man die für die Messgeräte vorgesehenen Werkstücke vollständig aus keramischen oder Cermet-Materialien, wie z.B. harten Karbiden (Wolfram- oder Chromkarbid), herstellte. Dadurch konnten Bearbeitungskratzer vermieden werden. Die Verwendung solcher Materialien für die Herstellung von Messgeräten, wie Parallelendmassen, führt jedoch zu beträchtlichen Nachteilen, primär deswegen, weil der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient von Cermet- oder Keramikmaterial drastisch von demjenigen von Stahl abweicht.
Attempts have already been made to avoid these disadvantages by making the workpieces intended for the measuring devices completely from ceramic or cermet materials, such as e.g. hard carbides (tungsten or chromium carbide). This enabled machining scratches to be avoided. However, the use of such materials for the manufacture of measuring instruments, such as gauge blocks, leads to considerable disadvantages, primarily because the coefficient of linear thermal expansion of cermet or ceramic material deviates drastically from that of steel.
Da Mess geräte, wie Parallelendmasse, im wesentlichen zur Kontrolle von aus Stahl hergestellten Gegenständen dienen, und da damit gerechnet werden muss, dass solche Messungen bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt werden, ist es von entscheidender Bedeutung, dass der lineare Wärmeausdeh nungskoeffizient des Messgerätematerials mit demjenigen von
Stahl übereinstimmt.
Since measuring devices, such as gauge blocks, are mainly used to check objects made of steel, and since it must be expected that such measurements will be carried out at different temperatures, it is of crucial importance that the linear thermal expansion coefficient of the measuring device material corresponds to that of
Steel matches.
Dies wird durch das erfindungsgemässe Verfahren erreicht, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens eine
Endfläche des Messgerätegrundkörpers zur Bildung der Mess oberfläche mit einer Keramik- oder Cermetschicht überzogen wird.
This is achieved by the method according to the invention, which is characterized in that at least one
End surface of the measuring device base body is coated with a ceramic or cermet layer to form the measuring surface.
Wenn eine Endfläche eines Messgerätes, wie z.B. eines
Parallelendmasses, mit verhältnismässig dünnen keramischen oder Cermetschichten aus einem oder mehreren Karbiden,
Nitriden und/oder Boriden von Metallen aus den Gruppen 3 bis 6 des periodischen Systems der Elemente, insbesondere aus Titan- oder Wolframkarbid hergestellt wird, zeigte es sich, dass das Zerkratzen der Endfläche während der Endbearbeitung durch Läppen vermieden werden kann, wobei die übrigen Bedingungen unverändert bleiben. Es ist somit auch möglich, Stahl als Material für die Messgeräte zu verwenden, so dass der weiter oben erwähnte Vorteil bezüglich des Wärmeausdehnungskoeffizienten von Stahl erreicht wird.
When an end face of a measuring device, e.g. one
Gauge blocks, with relatively thin ceramic or cermet layers made of one or more carbides,
Nitrides and / or borides of metals from groups 3 to 6 of the Periodic Table of the Elements, in particular titanium or tungsten carbide, it has been found that scratching the end surface during finishing can be avoided by lapping, with the remaining conditions remain unchanged. It is therefore also possible to use steel as the material for the measuring devices, so that the above-mentioned advantage with regard to the coefficient of thermal expansion of steel is achieved.
Bei der Durchführung dieses Verfahrens hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, vor dem Überziehen der Endfläche mit keramischen oder Cermetmaterial diese Endfläche durch einen vorangehenden Verfahrensschritt, wie Schleifen oder Vorläppen, auf ein Niveau von 2 bis 5 F unterhalb des gewünschten Endmasses abzutragen. Die auf diese Weise erhaltene Endfläche wird anschliessend zweckmässig durch bekannte Verfahren mit einer harten keramischen oder Cermetschicht, wie z.B.
When carrying out this process, it has proven to be very advantageous, before coating the end face with ceramic or cermet material, to remove this end face by a preceding process step, such as grinding or lapping, to a level of 2 to 5 F below the desired final dimension. The end surface obtained in this way is then expediently coated with a hard ceramic or cermet layer, e.g.
Titankarbid, mit einer Dicke von 3 bis 10 11 überzogen, so dass sie das gewünschte Endmass leicht überschreitet. Hierauf erfolgt die Schlussbearbeitung der Oberfläche dieser Keramikoder Cermetschicht mittels Läppen oder Polieren in einem oder mehrerep Schritten, bis das Endmass dieser Oberfläche erreicht ist.
Titanium carbide, coated with a thickness of 3 to 10 11, so that it slightly exceeds the desired final dimension. This is followed by the final processing of the surface of this ceramic or cermet layer by means of lapping or polishing in one or more steps until the final dimension of this surface is reached.
Eine vorteilhafte Abwandlung des Verfahrens stellt das Verfahren zur Herstellung einer Messoberfläche auf einem Messgerät, insbesondere einem Parallelendmass, dar, gemäss welchem die Oberfläche vor dem Aufbringen der Keramikoder Cermetschicht mittels Schleifen, Läppen oder anderer Methoden geglättet wird, worauf sie anschliessend auf bekanntem Wege mittels einer Keramik- oder Cermetschicht mit einer Dicke von 0,02 bis 3 p überzogen wird. Es hat sich ergeben, dass eine derart dünne Keramik- oder Cermetschicht der Endfläche einen genügenden Widerstand beim Transport und bei der Verwendung verleiht, wobei auch der Korrosionswiderstand und die Adhäsionseigenschaften durchaus zufriedenstellend sind.
An advantageous modification of the method is the method for producing a measuring surface on a measuring device, in particular a gauge block, according to which the surface is smoothed by means of grinding, lapping or other methods before the application of the ceramic or cermet layer, after which it is then smoothed in a known way by means of a Ceramic or cermet layer is coated with a thickness of 0.02 to 3 p. It has been found that such a thin ceramic or cermet layer provides the end face with sufficient resistance during transport and use, the corrosion resistance and the adhesive properties also being entirely satisfactory.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Herstellung einer Messoberfläche an einem Messgerät, insbesondere an einem Parallelendmass, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Endfläche des Messgerätegrundkörpers zur Bildung der Messoberfläche mit einer Keramik- oder Cermetschicht überzogen wird.
PATENT CLAIM 1
Method for producing a measuring surface on a measuring device, in particular on a gauge block, characterized in that at least one end surface of the measuring device base body is coated with a ceramic or cermet layer to form the measuring surface.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Endfläche, bevor sie mit der Schicht überzogen wird, durch Schleifen oder Vorläppen auf ein Niveau unterhalb des Endmasses der Messoberfläche abgetragen und hierauf mit der Schicht auf ein geringes Übermass über das genannte Endmass überzogen wird, worauf diese Schicht auf das Endmass geläppt wird.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that the end surface, before it is coated with the layer, is removed by grinding or pre-lapping to a level below the final dimension of the measuring surface and then coated with the layer to a slight excess over the said final dimension , whereupon this layer is lapped to the final dimension.
2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen der Endfläche auf 2-5 R unterhalb, und das Überziehen auf 3-10 oberhalb des Endmasses durchgeführt wird.
2. The method according to dependent claim 1, characterized in that the removal of the end face is carried out on 2-5 R below, and the coating on 3-10 above the gauge block.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Endfläche vorerst abgetragen und durch Schleifen, Polieren oder Läppen geglättet wird, worauf eine Keramik- oder Cermetschicht von 0,02-0,3 ist aufgetragen wird.
3. The method according to claim I, characterized in that the end surface is first removed and smoothed by grinding, polishing or lapping, whereupon a ceramic or cermet layer of 0.02-0.3 is applied.
4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Endfläche vorerst abgetragen und durch Schleifen, Polieren oder Läppen geglättet wird, worauf eine Keramik- oder Cermetschicht von 0,02-0,3 F ohne anschliessendes Läppen derselben aufgetragen wird.
4. The method according to claim I, characterized in that the end surface is first removed and smoothed by grinding, polishing or lapping, whereupon a ceramic or cermet layer of 0.02-0.3 F is applied without subsequent lapping of the same.
PATENTANSPRUCH II
Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestelltes
Messgerät.
PATENT CLAIM II
Prepared by the process according to claim I.
Measuring device.
UNTERANSPRÜCHE
5. Messgerät nach Patentanspruch II, insbesondere Parallelendmass, gekennzeichnet durch zwei einander gegenüberliegende Endflächen.
SUBCLAIMS
5. Measuring device according to claim II, in particular gauge block, characterized by two opposite end faces.
6. Messgerät nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Endflächen die Oberfläche einer Keramik- oder Cermetschicht von weniger als 3 ti Dicke ist.
6. Measuring device according to dependent claim 5, characterized in that at least one of the end faces is the surface of a ceramic or cermet layer of less than 3 ti thickness.
7. Messgerät nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Endflächen die Oberfläche einer Keramik- oder Cermetschicht von weniger als 111 Dicke ist.
7. Measuring device according to dependent claim 5, characterized in that at least one of the end faces is the surface of a ceramic or cermet layer of less than 111 thickness.
8. Messgerät nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Endflächen die Oberfläche einer Keramik- oder Cermetschicht von weniger als 0,1 y Dicke ist.
8. Measuring device according to dependent claim 5, characterized in that at least one of the end faces is the surface of a ceramic or cermet layer of less than 0.1 y thickness.