DD136068B1 - DEVICE FOR DETERMINING PARALLELITY DIFFERENCE OF TWO LEVELS - Google Patents

DEVICE FOR DETERMINING PARALLELITY DIFFERENCE OF TWO LEVELS Download PDF

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DD136068B1 DD20212377A DD20212377A DD136068B1 DD 136068 B1 DD136068 B1 DD 136068B1 DD 20212377 A DD20212377 A DD 20212377A DD 20212377 A DD20212377 A DD 20212377A DD 136068 B1 DD136068 B1 DD 136068B1
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Werner Meier
Gerhard Richter
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Gerhard Richter
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  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Description

planparallelen Flächen der Platte klein zu halten. Die für die kreisförmige Antastung mit einem Meßgrößenaufnehmer vorgesehene Seite der planparallelen Platte weist vorzugsweise eine erhabene Kreisringfläche auf. Der Außendurchmesser der Kreisringfläche ist wenig kleiner als der Außendurchmesser der planparallelen Platte. Die Breite der Kreisringfläche ist möglichst klein zu halten, muß aber ein sicheres Antasten mit dem Meßgrößenaufnehmer gestatten. Die für die Auflage auf den Prüfling vorgesehene Seite der planparallelen Platte erhält vorzugsweise eine Riefelung, in der sich auf der zu prüfenden Oberfläche verbliebene Staubteilchen ablagern können.keep plane-parallel surfaces of the plate small. The provided for the circular probing with a Meßgrößenaufnehmer side of the plane-parallel plate preferably has a raised annular surface. The outer diameter of the annular surface is slightly smaller than the outer diameter of the plane-parallel plate. The width of the annular surface is to be kept as small as possible, but must allow a safe probing with the Meßgrößenaufnehmer. The provided for the support on the test specimen side of the plane-parallel plate preferably receives a Rute, in which can remain on the surface to be tested dust particles deposited.

Anstelle der planparallelen Platte ist bei genügender Prüflingshöhe vorzugsweise eine Planplatte mit nur einer ebenen Meßfläche einsetzbar. Diese Meßfläche wird auf die zu betrachtende Ebene des Prüflings aufgelegt und an einer Kreisringfläche, deren kleiner Durchmesser die größte Ausdehnung der betrachteten Ebene überragt, mit einerrl geeigneten Meßgrößenaufnehmer kreisförmig angetastet. Die Meßfläche ist außer der Kreisringfläche vorzugsweise geriefelt. Ist die Eliminierung der Formabweichung der betrachteten Ebene des Prüflings mit planparalleler Platte oder Planplatte nicht zweckmäßig oder nicht möglich, wird eine planparallele Leiste, z. B. ein Stahllineal, verwendet, die mindestens die Länge der größten Längenausdehnung der zu betrachtenden Ebene hat. Die planparallele Leiste wird zuerst in Richtung der kürzesten Längenausdehnung der betrachteten Ebene des Prüflings und dann jeweils um einen bestimmten Winkel, vorzugsweise 45°, versetzt auf diese aufgelegt und in einem definierten Abstand an der unteren oder oberen Seite mit einem bekannten Meßgrößenaufnehmer angetastet.Instead of the plane-parallel plate is preferably a flat plate with only a flat measuring surface can be used at sufficient Prüflingshöhe. This measuring surface is placed on the plane of the test specimen to be considered and scanned circularly on a circular ring surface, whose small diameter projects beyond the largest extent of the considered plane, with a suitable Meßgrößenaufnehmer. The measuring surface is preferably grooved except the annular surface. Is the elimination of the shape deviation of the considered level of the specimen with plane-parallel plate or flat plate not appropriate or not possible, a plane-parallel bar, z. As a steel ruler used, which has at least the length of the largest longitudinal extent of the plane to be considered. The plane-parallel bar is first placed in the direction of the shortest longitudinal extent of the considered plane of the specimen and then by a certain angle, preferably 45 °, placed on this and touched at a defined distance on the lower or upper side with a known Meßgrößenaufnehmer.

Die ermittelten Anzeigedifferenzen werden registriert. Da zwischen den beiden Richtungen, die die größten Anzeigedifferenzen aufweisen, der größte Neigungswinkel sein kann, ist zwischen diesen beiden Richtungen die planparallele Leiste nochmals aufzulegen und die Anzeigedifferenz zu bestimmen. Ist diese Anzeigedifferenz größer als die beiden benachbarten, gilt sie, bezogen auf den Abstand der Antastpunkte, als Parallelitätsabweichung. Ist diese Anzeigedifferenz kleiner, gilt die bisher ermittelte Anzeigedifferenz, bezogen auf den Abstand der Antastpunkte, als Parallelitätsabweichung.The determined display differences are registered. Since the greatest angle of inclination between the two directions, which have the largest display differences, may be between these two directions, the plane-parallel bar to hang up again and determine the display difference. If this display difference is greater than the two neighboring ones, it applies, with respect to the distance of the probing points, as parallelism deviation. If this display difference is smaller, the previously determined display difference, based on the distance of the probing points, applies as parallelism deviation.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird an drei Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den zugehörigen Darstellungen zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to three exemplary embodiments with reference to drawings. In the accompanying diagrams show:

Fig. 1: Meßeinrichtung mit planparalleler PlatteFig. 1: measuring device with plane-parallel plate

Fig. 2: Meßeinrichtung mit PlanplatteFig. 2: measuring device with flat plate

Fig.3: Meßeinrichtung mit planparalleler Leiste3: measuring device with plane-parallel bar

Fig.4: Verfahrensweise mit der Meßeinrichtung nach Fig.3Fig.4: Procedure with the measuring device according to Fig.3

Bei Ausführung der Einrichtung gemäß Fig. 1 wird der zu messende Prüfling 1 mit seiner Basisebene 2 zwecks kreisförmiger Antastung auf einen von Hand oder vorzugsweise durch einen Motor 3 angetriebenen Rundtisch 4 gelegt, der als Vergleichsebene 5 dient. Auf die betrachtete Ebene 6 des Prüflings 1 wird eine planparallele Platte 7, die eine genügende Dicke aufweist, aus Stahl, Naturstein, Glas oder anderen geeigneten Werkstoffen besteht, aufgelegt und mit einem Meßgrößenaufnehmer 8 auf einer Kreisringfläche angetastet. Der maximale Anzeigeunterschied bei einer Umdrehung des Prüflings 1 mit aufgelegter planparalleler Platte 7 stellt die Parallelitätsabweichung dar, die an einem Anzeigegerät 9 angezeigt wird und mit einem nachgeschalteten geeigneten Schreibgerät 10 registrierbar ist.In the embodiment of the device according to FIG. 1, the test object 1 to be measured is placed with its base plane 2 for the purpose of circular probing on a rotary table 4 driven manually or preferably by a motor 3, which serves as a comparison plane 5. On the plane considered 6 of the specimen 1 is a plane-parallel plate 7, which has a sufficient thickness, made of steel, natural stone, glass or other suitable materials, placed and probed with a Meßgrößenaufnehmer 8 on a circular ring surface. The maximum display difference in one revolution of the test piece 1 with a plane-parallel plate 7 is the parallelism deviation, which is displayed on a display device 9 and can be registered with a downstream suitable writing instrument 10.

Bei genügender Prüflingshöhe wird gemäß Darstellung in Fig. 2 anstelle der planparallelen Platte 7 eine Planplatte 12 auf die zu betrachtende Ebene des Prüflings 1 gelegt und die Planplatte 12 an der aufliegenden Meßfläche 13 kreisförmig angetastet. Wenn aufgrund der Größe oder Gestalt des Prüflings 1 eine kreisförmige Antastung der betrachteten Ebene β mit oder ohne auf dem Prüfling 1 liegender planparalleler Platte 7 oder Planplatte 12 nicht möglich ist, wird nach Fig.3 der Prüfling 1 mit seiner Basisebene 2 auf eine Vergleichsebene 5 gelegt. Auf die zu betrachtende Ebene 6 wird in verschiedenen Richtungen (siehe Fig. 4) eine planparallele Leiste 11 aufgelegt. Der maximale Neigungswinkel zwischen der betrachteten Ebene 6 und der Basisebene 2 wird ermittelt, indem die planparallele Leiste 11 mit einem geeigneten Meßgrößenaufnehmer 8 angetastet und der größte Anzeigeunterschied bestimmt wird. Der größte Anzeigeunterschied, bezogen auf den Abstand L der Antastpunkte, stellt die Parallelitätsabweichung der betrachteten Ebene 6 des Prüflings 1 zu seiner Basisebene 2 dar.With sufficient Prüflingshöhe 2, instead of the plane-parallel plate 7, a plane plate 12 is placed on the plane to be examined of the specimen 1 and the plane plate 12 is scanned circular on the resting measuring surface 13 as shown in FIG. If, due to the size or shape of the specimen 1, a circular probing of the considered plane β with or without plane-parallel plate 7 or plane plate 12 lying on the specimen 1 is not possible, the specimen 1 with its base plane 2 is placed on a comparison plane 5 according to FIG placed. On the plane to be considered 6 a plane-parallel bar 11 is placed in different directions (see Fig. 4). The maximum angle of inclination between the considered plane 6 and the base plane 2 is determined by the plane-parallel bar 11 is keyed with a suitable Meßgrößenaufnehmer 8 and the largest display difference is determined. The largest display difference, based on the distance L of the probing points, represents the parallelism deviation of the considered plane 6 of the specimen 1 to its base plane 2.

Claims (3)

1. Einrichtung zur Bestimmung der Parallelitätsabweichung zweier Ebenen zueinander unter Verwendung einer Meßplatte, vorzugsweise Rundtisch, einer planparallelen Platte bzw. Leiste, womit die Formabweichungen der betrachteten Ebene eliminiert werden, und geeigneter Meßgrößenaufnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsebene (5) und die planparallele Platte (7), die eine vorzugsweise kreisförmige Außenkontur, eine vorzugsweise erhabene Kreisringfläche möglichst geringer Breite sowie an der Auflagenseite eine Riefelung aufweist, auf einem an sich bekannten Rundtisch (4) derart übereinander angeordnet sind, daß durch eine kreisförmige Antastung mittels des Meßgrößenaufnehmers (8) auf der planparallelen Platte (7) die Parallelitätsabweichung als größter Neigungswinkel der Ebene (6) des Prüflings (1) zu seiner Basisebene (2) erfaßt wird.1. A device for determining the parallelism deviation of two planes to each other using a measuring plate, preferably rotary table, a plane-parallel plate or strip, whereby the shape deviations of the plane considered are eliminated, and suitable Meßgrößenaufnehmer, characterized in that the comparison plane (5) and the plane-parallel Plate (7), which has a preferably circular outer contour, a preferably raised annular surface as small as possible width and on the support side a corrugation, on a known rotary table (4) are arranged one above the other, that by a circular probing means of Meßgrößenaufnehmers (8 ) on the plane-parallel plate (7) the parallelism deviation as the greatest inclination angle of the plane (6) of the test piece (1) to its base plane (2) is detected. 2. Einrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der planparallelen Platte (7) eine planparallele Leiste (11) verwendet wird.2. Device according to item 1, characterized in that instead of the plane-parallel plate (7) a plane-parallel bar (11) is used. 3. Einrichtung nach Pu nkti, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der planparallelen Platte (7) eine Planplatte (12) mit nur einer ebenen Meßfläche (13) verwendet wird.3. device according to Pu nkti, characterized in that instead of the plane-parallel plate (7) a plane plate (12) with only one flat measuring surface (13) is used. Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der Parallelitätsabweichung zweier Ebenen zueinander, wobei der maximale Neigungswinkel zwischen diesen Ebenen ermittelt wird. Die Einrichtung ist in Meßlabors und an anderen Stellen der metallverarbeitenden Industrie anwendbar.The invention relates to a device for determining the parallelism deviation of two planes to each other, wherein the maximum inclination angle between these planes is determined. The device is applicable in measuring laboratories and elsewhere in the metalworking industry. Charakteristik der bekannten technischen LösungCharacteristic of the known technical solution Es ist bekannt, daß die Parallelitätsabweichung zweier Ebenen bestimmt wird, indem der Unterschied zwischen dem größten und dem kleinsten Abstand der Ebenen innerhalb der Bezugsfläche ermittelt wird. Dabei sind die Formabweichungen der betrachteten Ebenen zu eliminieren. Der Unterschied zwischen dem größten und kleinsten Abstand der Ebenen ergibt sich zum Beispiel bei einer rechteckigen Form der betrachteten Ebene, vorausgesetzt die Formabweichungen wurden eliminiert, unabhängig von der räumlichen Lage der Ebenen zueinander, stets über die größte Längenausdehnung der betrachteten Ebene, d.h. über die Endpunkte einer ihrer beiden Diagonalen. Die Lage der Diagonalen stimmt jedoch in der Regel nicht mit der Richtung der größten Neigung der betrachteten Ebene zur Basisebene überein. Auch bei nichtrechteckigen, außer kreisförmigen Ebenen, stimmt die Richtung der größten Neigung nicht mit der Richtung überein, in der der Unterschied zwischen dem größten und dem kleinsten Abstand der Ebenen ermittelt wurde. Dieser Unterschied sagt deshalb nichts aus über den für das Funktionsverhalten des Prüflings wichtigen maximalen Neigungswinkel zwischen den betrachteten Ebenen. Bei Anwendung dieses Verfahrens sind Fehlbeurteilungen von Prüflingen und damit ökonomische Verluste nicht zu vermeiden.It is known that the parallelism deviation of two planes is determined by determining the difference between the largest and the smallest distance of the planes within the reference surface. The form deviations of the considered planes have to be eliminated. For example, the difference between the maximum and minimum spacing of the planes results from a rectangular shape of the considered plane, provided that the shape deviations have been eliminated, regardless of the spatial location of the planes relative to each other, always over the largest extension of the plane considered, i. about the endpoints of one of their two diagonals. However, the position of the diagonals does not generally coincide with the direction of greatest inclination of the considered plane to the base plane. Even in the case of non-rectangular, except circular planes, the direction of the greatest inclination does not coincide with the direction in which the difference between the greatest and the smallest distance of the planes was determined. Therefore, this difference does not say anything about the maximum inclination angle between the considered planes, which is important for the functional behavior of the test object. When using this method, it is not possible to avoid misjudgments of test specimens and therefore economic losses. Ziel der ErfindungObject of the invention Die Erfindung hat das Ziel, die Bestimmung der Parallelitätsabweichung zweier Ebenen zu verbessern, wodurch es möglich ist, verschiedene Prüflinge einheitlich hinsichtlich ihres Funktionsverhaltens zu beurteilen und damit Fehlbeurteilungen von Prüflingen und ökonomische Verluste auszuschließen.The aim of the invention is to improve the determination of the parallelism deviation of two levels, whereby it is possible to judge different candidates uniformly with respect to their functional behavior and thus to rule out misjudgments of examinees and economic losses. Wesen der ErfindungEssence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Bestimmung der Parallelitätsabweichung zweier Ebenen zu entwickeln, die unter Verwendung an sich bekannter Bauelemente den meßtechnischen Aufwand verringert und eine genauere, funktionsgerechte Beurteilung der Prüflinge ermöglicht, wobei eine Automatisierbarkeit der Einrichtungen möglich sein soll. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Verwendung einer Meßplatte, vorzugsweise eines Rundtisches einer planparallelen Platte bzw. Leiste, womit die Formabweichungen der betrachteten Ebene eliminiert werden, und geeigneter Meßgrößenaufnehmer, z. B. Feinzeiger, dadurch gelöst, daß ein Prüfling mit seiner Basisebene auf die Vergleichsebene, z. В. einen an sich bekannten Rundtisch, gelegt und die betrachtete Ebene des Prüflings zur Eliminierung der Formabweichungen mit einer planparallelen Platte bedeckt wird, die mit einem geeigneten Meßgrößenaufnehmer kreisförmig angetastet wird, gleichgültig ob der Meßgrößenaufnehmer oder der Prüfling die Drehbewegung ausführt. Der maximale Antastdurchmesser, stellt die Parallelitätsabweichung der betrachteten Ebene des Prüflings zu seiner Basisebene dar. Damit wird die Parallelitätsabweichung als größter Neigungswinkel der Ebene des Prüflings zu seiner Basisebene erfaßbar. Die erfindungsgemäße Einrichtung verwendet im wesentlichen neben der Vergjßichsebene und dem Meßgrößenaufnehmer eine planparallele Platte, die die betrachtete Ebene des Prüflings bedecken muß. Die planparallele Platte von genügender Dicke bestehend aus Stahl, Naturstein, Glas oder anderen geeigneten Werkstoffen. Sie hat eine beliebige, jedoch vorzugsweise kreisförmige Außenkontur. In Abhängigkeit von der zu messenden Parallelitätsabweichung sind die Ebenheitsabweichung, die Parallelitätsabweichung und die Oberflächenrauheit derThe invention has for its object to develop a device for determining the parallelism deviation of two levels, which reduces the metrological effort using known per se and allows a more accurate, functional assessment of the samples, with an automation of the facilities should be possible. This object is achieved according to the invention using a measuring plate, preferably a rotary table of a plane-parallel plate or strip, whereby the shape deviations of the considered plane are eliminated, and suitable Meßgrößenaufnehmer, z. As fine pointer, solved in that a test object with its base plane to the reference plane, z. В. a known round table laid, and the considered level of the specimen to eliminate the shape deviations is covered with a plane-parallel plate, which is scanned circularly with a suitable Meßgrößenaufnehmer, regardless of whether the Meßgrößenaufnehmer or the DUT performs the rotational movement. The maximum probing diameter represents the parallelism deviation of the considered plane of the specimen to its base plane. Thus, the parallelism deviation is detectable as the largest inclination angle of the plane of the specimen to its base plane. The device according to the invention essentially uses, in addition to the Vergjßichsebene and the Meßgrößenaufnehmer a plane-parallel plate, which must cover the considered plane of the specimen. The plane-parallel plate of sufficient thickness consisting of steel, natural stone, glass or other suitable materials. It has any, but preferably circular outer contour. Depending on the parallelism deviation to be measured, the flatness deviation, the parallelism deviation and the surface roughness are
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