DE10034116B4 - Method of measuring the removal during internal round machining of a hole - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Messen des Abtrags bei der Innenrundfeinbearbeitung einer in ein Werkstück (10) eingebrachten, insbesondere kleinen Bohrung (11), bei der während eines Bearbeitungsprozesses ein in die Bohrung (11) im Werkstück (10) eintauchendes Bearbeitungswerkzeug (14) mit einem auf seinem Umfang angeordneten Arbeitsmittel an der Innenwandfläche (111) der Bohrungswand (112) ansetzt und das Bearbeitungswerkzeug (14) und/oder das Werkstück (10) rotiert und einem radialen Vorschub ausgesetzt ist, indem während des Bearbeitungsprozesses fortlaufend die Wanddicke der Bohrungswand (112) zwischen der Außenfläche (101) des Werkstücks (10) und der die Bohrung (11) umschließenden Innenwandfläche (111) an mindestens einer Stelle des Werkstücks (10) mittels Ultraschall gemessen und die Abnahme der Wanddicke als Maß für den Abtrag in der Bohrung (11) ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Wanddicke kontinuierlich durch die Messung der Frequenz einer durch Reflexion an der Innenwandfläche (111) der Bohrung (11) sich in der Bohrungswand (112) ausbildenden, stehenden Welle durchgeführt wird.Method for measuring the removal during the internal round machining of a bore (11), in particular a small one, made in a workpiece (10), in which during a machining process a machining tool (14) immersed in the bore (11) in the workpiece (10) with one on it The circumferentially arranged working means attaches to the inner wall surface (111) of the bore wall (112) and the processing tool (14) and / or the workpiece (10) rotates and is subjected to a radial feed by continuously changing the wall thickness of the bore wall (112) during the processing process the outer surface (101) of the workpiece (10) and the inner wall surface (111) surrounding the bore (11) are measured by means of ultrasound at at least one point on the workpiece (10) and the decrease in wall thickness as a measure of the removal in the bore (11) is output, characterized in that the measurement of the wall thickness continuously by measuring the frequency of a reflex ion on the inner wall surface (111) of the bore (11) in the bore wall (112) forming standing shaft is carried out.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Messen des Abtrags bei der Innenrundfeinbearbeitung einer in ein Werkstück eingebrachten, insbesondere kleinen Bohrung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on one Process for measuring the removal during internal round finishing one in a workpiece introduced, especially small bore according to the generic term of claim 1.

Bei der Feinbearbeitung von großen Bohrungen durch Schleifen oder Honen verwendet man zum Messen des erzielten Innendurchmessers der Bohrung Meßabtaster oder Kalibrierdorne. Dies läßt aber nur eine sehr eingeschränkte Meßgenauigkeit zu und hat den wesentlichen Nachteil, daß der Bearbeitungsvorgang zwecks Messen des erreichten Bohrungsdurchmessers ständig unterbrochen werden muß. Außerdem ist bei höheren Anforderungen an die Bearbeitungstoleranzen zu beachten, daß das Werkzeug zur Fortsetzung der Bearbeitung mitunter nicht mehr die erforderliche Zustellposition anfahren kann, die es zur Unterbrechung des Bearbeitungsvorgangs verlassen hat.When finishing large bores grinding or honing is used to measure what has been achieved Inner diameter of the bore probe or calibration mandrels. But this leaves just a very limited one measurement accuracy to and has the major disadvantage that the machining process is for the purpose Measuring the hole diameter reached must be interrupted continuously. Besides, is at higher Machining tolerance requirements to note that the tool sometimes necessary to continue processing Can approach the delivery position, which interrupts the machining process has left.

Bei einem bekannten Verfahren zum berührungslosen Messen der Wanddicke eines hohlzylindrischen Werkstücks bei der Innenrundfeinbearbeitung der inneren Zylinderwand (Tönshoff, H. K.: Process Control in Internal Grinding. In: CIRP Annals. 1980, Vol. 29/1, Seite 207–211) wird ein Ultraschallimpuls-Sender und -Empfänger mittels eines Flüssigkeitskopfes an die Außenfläche eines hohlzylindrischen Werkstücks angekoppelt, dessen Innenfläche mit einem Schleifwerkzeug abgetragen wird. Die Impulslaufzeit eines vom Sender ausgesandten Schallimpulses, der an der Innenwandfläche des Werkstücks reflektiert und vom Empfänger empfangen wird, wird gemessen und daraus unter Berücksichtigung der bekannten Schallaufzeit in dem Werkstückmaterial die Wanddicke des hohlzylindrischen Werkstücks bestimmt.In a known method for contactless Measuring the wall thickness of a hollow cylindrical workpiece the internal round machining of the inner cylinder wall (Tönshoff, H. K .: Process Control in Internal Grinding. In: CIRP Annals. 1980 Vol. 29/1, pages 207-211) becomes an ultrasonic pulse transmitter and receivers by means of a liquid head to the outer surface of a hollow cylindrical workpiece coupled, its inner surface is removed with a grinding tool. The pulse duration of a sound pulse emitted by the transmitter, which on the inner wall surface of the workpiece reflected and received by the receiver is measured and derived from it taking into account the known Sound propagation time in the workpiece material determines the wall thickness of the hollow cylindrical workpiece.

Bei einem ebenfalls bekannten Verfahren zur berührungslosen Messung des Abtrags auf einer Werkstückoberfläche ( JP 05-104407 A – abstract –, Patent Abstracts of Japan) wird ein Ultraschallimpuls-Sender und -Empfänger im Abstand von der Werkstückoberfläche in einer bis zur Werkstückoberfläche reichenden Flüssigkeitssäule angeordnet. Die Impulslaufzeit eines vom Sender ausgesandten Schallimpulses, der an der Werkstückoberfläche reflektiert und vom Empfänger empfangen wird, wird gemessen und daraus unter Berücksichtigung der Schallaufzeit in der Flüssigkeitssäule der Abstand zwischen Sender/Empfänger und der Werkstückoberfläche bestimmt. Die Änderung des Abstandes ist ein Maß für den durch die Oberflächenbearbeitung erzeugten Abtrag an der Werkstückoberfläche.In a likewise known method for the contactless measurement of the removal on a workpiece surface ( JP 05-104407 A - abstract -, Patent Abstracts of Japan) an ultrasonic pulse transmitter and receiver are arranged at a distance from the workpiece surface in a liquid column reaching to the workpiece surface. The pulse transit time of a sound pulse emitted by the transmitter, which is reflected on the workpiece surface and received by the receiver, is measured and the distance between transmitter / receiver and the workpiece surface is determined from this, taking into account the sound transit time in the liquid column. The change in the distance is a measure of the removal on the workpiece surface produced by the surface processing.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch die berührungslose, kontinuierliche Messung der Dicke der Bohrungswand während des Bearbeitungsprozesses der Materialabtrag in der Bohrung fortlaufend erfaßt wird und bei Erreichen des gewünschten Maßes des Soll-Abtrags oder der gewünschten Soll-Wanddicke der Bohrungswand der Bearbeitungsprozeß sofort gestoppt werden kann. Das Werkzeug muß also die Bearbeitung nicht unterbrechen und seine Position zur Vermessung der Bohrung nicht verlassen. Neben der Verbesserung der erreichbaren Fertigungsqualität werden zugleich die Fertigungszeiten extrem reduziert, und die Fertigungskosten, in die auch der Aufwand für die Meßmittel eingeht, sinken. Das kontinuierliche Vermessen der Wanddicke durch Messung der Frequenz der durch Reflexion an der Innenwandfläche sich in der Bohrungswand ausbildenden, stehenden Welle läßt eine hohe Meßauflösung zu, so daß Bohrungstoleranzen von kleiner als 1 μm erzielt werden können.The method according to the invention has the advantage that by the contactless, continuous measurement of the thickness of the bore wall during the Machining process of material removal in the bore continuously detected and when the desired one is reached measure the target removal or the desired target wall thickness the hole wall the machining process can be stopped immediately. So the tool must do not interrupt processing and its position for measurement do not leave the hole. In addition to improving the achievable manufacturing quality the manufacturing times are extremely reduced, and the manufacturing costs, in which also the effort for the measuring equipment comes in, sink. The continuous measurement of the wall thickness by Measurement of the frequency by reflection on the inner wall surface itself standing wave forming in the bore wall leaves a high measurement resolution too, so that bore tolerances of less than 1 μm can be achieved.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Meßverfahrens möglich.By the measures listed in the other claims are advantageous developments and improvements in the claim 1 specified measuring method possible.

Die Ausbildung stehender Schallwellen im Wandbereich läßt sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch erreichen, daß durch eine geeignete Beschallung der die Bohrung umschließenden Bohrungswand an mindestens einer Stelle mittels eines außerhalb des Werkstücks angeordneten Ultraschallwandlers der beschallte Wandbereich zur Schwingung in seiner Dickenresonanz angeregt wird. Die Frequenz der Dickenresonanz und/oder deren Änderung wird dann fortlaufend gemessen und aus der Änderung der Frequenz das Maß des Abtrags bestimmt.The formation of standing sound waves in the wall area according to one preferred embodiment achieve the invention in that by a suitable sound system the one surrounding the hole Bore wall in at least one place by means of an outside of the workpiece arranged ultrasound transducer the sonicated wall area for Vibration is excited in its thickness resonance. The frequency the thickness resonance and / or its change then becomes continuous measured and from the change the frequency the measure of Deduction determined.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Ultraschallwandler dem Werkstück drehfest so zugeordnet, daß er an dessen Rotation teilnimmt. Dies kann gemäß alternativer Ausführungsformen der Erfindung dadurch realisiert werden, daß der Ultraschallwandler auf dem Werkstück selbst befestigt wird oder als dünne piezoelektrische Folie aus PVDF (Polyvinylidenfluorid) auf den Greifbacken des Werkstückhalters angeordnet wird und damit nach Einspannen des Werkstücks unmittelbar auf der Außenwand des Werkstücks aufliegt, oder dadurch, daß der Ultraschallwandler zurückversetzt in einer Greifbacke angeordnet ist. In letzterem Fall kann der Ultraschallwandler als konventioneller Piezoquarz ausgeführt werden. Die Einkopplung der Schallsignale erfolgt über den bekannten Abstand des Piezoquarzes zum Werkstück durch das Greifbackenmaterial, wobei jedoch ein Impedanzsprung in Kauf genommen werden muß.According to a preferred embodiment According to the invention, the ultrasonic transducer rotates the workpiece assigned so that he participates in its rotation. This can be done according to alternative embodiments the invention can be realized in that the ultrasonic transducer the workpiece attached itself or as a thin Piezoelectric film made of PVDF (polyvinylidene fluoride) on the gripping jaws of the workpiece holder is arranged and thus immediately after clamping the workpiece on the outer wall of the workpiece rests, or in that the Ultrasonic transducer set back is arranged in a gripping jaw. In the latter case, the ultrasonic transducer can can be designed as conventional piezo quartz. The coupling the sound signals take place via the known distance of the piezo quartz to the workpiece the gripper jaw material, however, an impedance jump in purchase must be taken.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden mindestens zwei Ultraschallwandler vorgesehen und im Drehwinkelabstand voneinander angeordnet. Durch eine solche Maßnahme kann der Einfluß der Exzentrizität der Bohrung gegenüber der Werkstückmittenachse bei der Bestimmung des Abtragsmaßes kompensiert werden.According to an advantageous embodiment According to the invention, at least two ultrasonic transducers are provided and arranged at an angular distance from each other. By such measure can the influence of eccentricity opposite the hole the workpiece center axis be compensated when determining the stock removal rate.

Um Meßfehlern zu begegnen, die durch unterschiedliche Werkstoffzusammensetzungen der Werkstücke, z.B. aufgrund von Chargenschwankungen, entstehen und damit unterschiedliche Schallgeschwindigkeiten im Werkstoff zur Folge haben, wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung von der Anzahl der einer Charge zugehörigen Werkstücke ein Referenzwerkstück mit toleranzgenau endbearbeiteter Bohrung hergestellt, die Frequenz der Dickenresonanz des Referenzstücks gemessen und als Sollfrequenz bei der Bearbeitung der übrigen Werkstücke der Charge vorgegeben. Das Maß des durch den Bearbeitungsprozeß erzielten Abtrags wird aus dem Vergleich der Istfrequenz mit der Sollfrequenz bestimmt .To counter measurement errors caused by different material compositions of the workpieces, e.g. due to batch fluctuations, arise and therefore different Sound speeds in the material result, according to one advantageous embodiment the invention of the number of workpieces belonging to a batch Reference work manufactured with precision finished bore, the frequency the thickness resonance of the reference piece measured and as the target frequency at processing the rest workpieces of the batch. The measure of achieved through the machining process Removal is made by comparing the actual frequency with the target frequency certainly .

Alternativ hierzu kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bei jedem zu bearbeitenden Werkstück einer Charge vor dem Bearbeitungsprozeß der Innen- und Außendurchmesser sowie die Frequenz der Dickenresonanz gemessen und daraus eine Sollfrequenz für das endbearbeitete Werkstück berechnet werden. Das Maß des bei dem Bearbeitungsprozeß erzielten Abtrags wird aus dem Vergleich der Istfrequenz mit der Sollfrequenz bestimmt.Alternatively, according to one another embodiment of the invention for each workpiece of a batch to be machined before the machining process of the interior and outside diameter and the frequency of the thickness resonance measured and from this a target frequency for the finished workpiece be calculated. The measure of achieved in the machining process Removal is made by comparing the actual frequency with the target frequency certainly.

Da auch die beim Bearbeitungsprozeß sich ändernde Temperatur des Werkstücks Einfluß auf die Schallgeschwindigkeit im Werkstück nimmt, wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung während des Bearbeitungsprozesses die Temperatur des Werkstücks gemessen und mittels einer die Werkstücktemperatur berücksichtigenden Kompensationsrechnung das ermittelte Maß des Abtrags korrigiert.Because also the changing in the machining process Temperature of the workpiece Influence on the speed of sound in the workpiece increases according to a advantageous embodiment the invention during the temperature of the workpiece during the machining process and by means of a workpiece temperature considered Compensation calculation corrects the determined amount of the removal.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Temperaturmessung mittels eines Sensors, der in einer der Greifbacken des Werkstückhalters so integriert ist, daß der Sensor mit der Oberfläche des eingespannten Werkstücks in Wärmekontakt kommt, durchgeführt.According to an advantageous embodiment the invention is the temperature measurement by means of a sensor, which is integrated in one of the gripping jaws of the workpiece holder that the Sensor with the surface of the clamped workpiece in thermal contact comes, performed.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen in jeweils schematischer Darstellung:The invention is based on in Exemplary embodiments shown in the drawing in the following described. Each shows in a schematic representation:

1 einen Längsschnitt einer Vorrichtung zur Innenrundfeinbearbeitung einer Bohrung in einem darin eingespannten Werkstück, 1 2 shows a longitudinal section of a device for internal round machining of a bore in a workpiece clamped therein,

2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in 1., 2 a cross-section along the line II-II in 1 .,

3 einen Querschnitt eines Werkstücks und eines Bearbeitungswerkzeugs in Verbindung mit einer Meßvorrichtung zur Messung des beim Bearbeitungsprozeß erreichten Materialabtrags, 3 2 shows a cross section of a workpiece and a processing tool in connection with a measuring device for measuring the material removal achieved during the processing process,

4 eine gleiche Darstellung wie in 3 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, 4 the same representation as in 3 according to a further embodiment,

5 und 6 jeweils ausschnittweise einen Querschnitt eines Werkstückhalters mit einem in seinen Greifbacken eingespannten Werkstück, 5 and 6 sections of a cross section of a workpiece holder with a workpiece clamped in its gripping jaws,

7 eine gleiche Darstellung wie in 3 mit einer Meßvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 7 the same representation as in 3 with a measuring device according to a further embodiment.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription of the embodiments

Bei der Innenrundfeinbearbeitung einer in ein Werkstück 10 eingebrachten kleinen Bohrung 11 wird das Werkstück 10 in drei um 120° Drehwinkel zueinander versetzt angeordnete Greifbacken 121 eines Werkstückhalters 12 eingespannt, der mit einer bestimmten Drehzahl, z.B. 1500 U/min, in Richtung Pfeil 13 in 1 rotiert. Ein Bearbeitungswerkzeug 14 ist mit seinem Werkzeugschaft 15 in einer zugleich einen Werkzeughalter bildenden Spindel 16 festgespannt, die sich gemäß Pfeil 17 in 1 in Gegenrichtung zu dem Werkstückhalter 12 mit einer sehr hohen Drehzahl, z.B. 9000 U/min, dreht. An seinem in die Bohrung 11 des Werkstücks 10 eintauchenden vorderen Ende trägt das Bearbeitungswerkzeug 14 ein an seinem Umfang angeordnetes Arbeitsmittel 18. Die Rotationsachsen von Werkstück 10 und Bearbeitungswerkzeug 14 verlaufen in der Regel parallel zueinander, und da das Werkzeug 14 einem radialen Vorschub in Richtung Pfeil 19 in 1 unterliegt, setzt das Arbeitsmittel 18 zu Erzeugung eines Abtrags in der Bohrung 11 mit einer Anpreßkraft an der Innenwandfläche 111 der Bohrungswand 112 an, die außen von der Außenfläche 101 des Werkstücks 10 begrenzt wird. Weist – wie im vorliegenden Fall – die Bohrung 11 eine gegenüber der axialen Länge des Arbeitsmittels 18 größere Bohrungstiefe auf, so führt das Bearbeitungswerkzeug 14 zusätzlich eine axiale Pendelbewegung oder Kurzhuboszillation aus, damit die Bohrung 11 gleichmäßig über die gesamte Bohrungstiefe bearbeitet wird. Die Kurzhuboszillation der Spindel 16 bzw. des Bearbeitungswerkzeugs 14 ist in 1 durch den Doppelpfeil 20 angedeutet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Innenrundfeinbearbeitung durch Schleifen ausgeführt, so daß das Arbeitsmittel 18 am Ende des Werkzeugschaftes 15 von einem Schleifbelag gebildet ist, der während des Schleifprozesses einer Abnutzung unterliegt. Die Innenrundfeinbearbeitung kann aber auch z.B. durch Honen erfolgen. Während der Innenrundfeinbearbeitung wird über einen im Werkzeugschaft 15 zentrisch verlaufenden Kühlschmierstoffkanal 21 Kühlschmierstoff in die Bohrung 11 eingebracht und gelangt dort an die zu bearbeitende Innenwandfläche 111 der Bohrungswand 112.When machining internal rounding into a workpiece 10 introduced small hole 11 becomes the workpiece 10 in three gripping jaws offset by 120 ° to each other 121 a workpiece holder 12 clamped at a certain speed, e.g. 1500 rpm, in the direction of the arrow 13 in 1 rotates. An editing tool 14 is with its tool shank 15 in a spindle that also forms a tool holder 16 tightened according to the arrow 17 in 1 in the opposite direction to the workpiece holder 12 rotates at a very high speed, e.g. 9000 rpm. At his in the hole 11 of the workpiece 10 immersing front end carries the machining tool 14 a tool arranged on its circumference 18 , The axes of rotation of the workpiece 10 and editing tool 14 usually run parallel to each other, and since the tool 14 a radial feed in the direction of the arrow 19 in 1 is subject to the work equipment 18 to create a cut in the hole 11 with a contact pressure on the inner wall surface 111 the bore wall 112 at the outside of the outside surface 101 of the workpiece 10 is limited. Has - as in the present case - the bore 11 one compared to the axial length of the working medium 18 the machining tool leads 14 additionally an axial pendulum movement or short stroke oscillation, so that the hole 11 is machined evenly across the entire hole depth. The short stroke oscillation of the spindle 16 or the processing tool 14 is in 1 by the double arrow 20 indicated. In the present exemplary embodiment, the internal cylindrical finishing is carried out by grinding, so that the working medium 18 at the end of the tool shank 15 made of an abrasive coating det, which is subject to wear during the grinding process. The internal round finishing can also be done, for example, by honing. During the internal round machining, one is in the tool shank 15 centric cooling lubricant channel 21 Coolant in the hole 11 introduced and arrives there on the inner wall surface to be processed 111 the bore wall 112 ,

Da bei der Innenrundfeinbearbeitung der Bohrung 11 sehr hohe Anforderungen an den zu fertigenden Innendurchmesser der Bohrung 11 gestellt werden, dessen Toleranz kleiner 1 μm liegen muß, wird während des Bearbeitungsprozesses, im vorliegenden Fall während des Schleifprozesses, fortlaufend die Wanddicke zwischen der Außenfläche 101 des im Ausführungsbeispiel zylindrischen Werkstücks 10 und der Innenwandfläche 111 der Bohrungswand 112 an mindestens einer Stelle des Werkstücks 10 mittels Ultraschall gemessen und die Abnahme der Wanddicke als Maß für den Abtrag in der Bohrung 11 ausgegeben. Hierzu wird die die Bohrungen 11 umschließende Bohrungswand 112 an mindestens einer Stelle durch einen außerhalb des Werkstücks 10 angeordneten Ultraschallwandler 22 so beschallt, daß der beschallte Wandbereich zur Schwingung in Dickenresonanz angeregt wird.Because in the internal round machining of the bore 11 very high demands on the inner diameter of the bore to be produced 11 the tolerance of which must be less than 1 μm, the wall thickness between the outer surface is continuously increased during the machining process, in the present case during the grinding process 101 of the cylindrical workpiece in the exemplary embodiment 10 and the inner wall surface 111 the bore wall 112 at at least one point on the workpiece 10 measured using ultrasound and the decrease in wall thickness as a measure of the removal in the bore 11 output. For this, the holes 11 enclosing bore wall 112 in at least one place by an outside of the workpiece 10 arranged ultrasound transducer 22 so sonicated that the sonicated wall area is excited to vibrate in thickness resonance.

Dabei besteht zwischen der Frequenz feigen der Dickenresonanz und der Wanddicke 1 der Bohrungswand 112 die Beziehung

Figure 00090001
wobei c die Schallgeschwindigkeit in dem betreffenden Werkstoff des Werkstücks 10 ist. Während des Bearbeitungsprozesses verstimmt sich durch den Materialabtrag an der Innenwandfläche 111 das resonante System, wobei die relative Änderung der Frequenz der Dickenresonanz der relativen Änderung der Wanddicke entspricht. Aus dem durch die Gleichung
Figure 00090002
gegebenen Zusammenhang läßt sich durch Messen der Änderung der Eigenfrequenz Δfeigen die damit einhergehende Änderung der Wanddicke Δl, die dem Maß des Abtrags entspricht, bestimmen. Die Frequenz bzw. Änderung der Frequenz der Dickenresonanz wird mittels eines an sich bekannten elektronischen Frequenzmessers 23 (3) gemessen. Als Ultraschallwandler 22 können vorzugsweise Piezoschwingquarze oder dünne piezoelektrische Folien aus PVDF (Polyvinylidenfluorid) eingesetzt werden.There is between the frequency f inherent to the thickness resonance and the wall thickness 1 the bore wall 112 the relationship
Figure 00090001
where c is the speed of sound in the relevant material of the workpiece 10 is. During the machining process, the material removal on the inner wall surface is out of tune 111 the resonant system, the relative change in the frequency of the thickness resonance corresponding to the relative change in the wall thickness. From that through the equation
Figure 00090002
given context can be determined by measuring the change in the natural frequency .DELTA.f intrinsically the resulting change in wall thickness .DELTA.l corresponding to the degree of the removal, determine. The frequency or change in the frequency of the thickness resonance is determined by means of an electronic frequency meter known per se 23 ( 3 ) measured. As an ultrasonic transducer 22 For example, piezo oscillating crystals or thin piezoelectric foils made of PVDF (polyvinylidene fluoride) can be used.

Bei dem beschriebenen Verfahren der Anregung eines Wandbereichs der Bohrungswand 112 zur Resonanzschwingung, dem sog. Resonance-Mode-Locking (RML)-Verfahren wird der Ultraschall von außen, also von der Außenfläche 101 des Werkstücks 10 her, in das Werkstück 10 an mindestens einer Stelle der Bohrungswand 112 eingeleitet und reflektiert an der Innenwandfläche 111 der Bohrungswand 112. Im Resonanzmodus, also bei Anregung des Wandbereichs mit einer bestimmten Frequenz, bildet sich eine stehende Welle aus, wobei die Beziehung gilt: l = n⋅λ/2 mit n = 1, 2, 3, ... (3). In the described method of exciting a wall area of the bore wall 112 The ultrasound from the outside, i.e. from the outer surface, becomes the resonance mode, the so-called Resonance Mode Locking (RML) process 101 of the workpiece 10 forth, into the workpiece 10 at at least one point on the bore wall 112 initiated and reflected on the inner wall surface 111 the bore wall 112 , In the resonance mode, i.e. when the wall area is excited with a certain frequency, a standing wave forms, whereby the relationship applies: l = n⋅λ / 2 with n = 1, 2, 3, ... (3).

Die Messung der Wanddicke kann somit kontinuierlich durch Messung der Frequenz der sich in der Bohrungswand 112 ausbildenden stehenden Welle erfolgen.The measurement of the wall thickness can thus be carried out continuously by measuring the frequency of the hole wall 112 forming standing wave.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 sind drei Ultraschallwandler 22 stationär am Umfang des Werkstücks 10 um gleiche Drehwinkel zueinander versetzt angeordnet. Zwischen den Ultraschallwandlern 22 und der Außenfläche 101 des Werkstücks 10 verbleibt ein kleiner Spalt, der zur Einkopplung des Ultraschalls in das Werkstück 10 mit einem Flüssigkeitsfilm ausgefüllt werden kann. Zweckmäßigerweise wird als Flüssigkeit der bei dem Bearbeitungsprozeß ohnehin erforderliche Kühlschmierstoff verwendet, wobei entsprechende Kühlschmierstoffversorgungen 24 den Kühlschmierstoffilm 25 in dem jeweiligen Spalt aufrechterhalten. Jeder Ultraschallwandler 22 ist Teil einer Meßvorrichtung, wie sie im Blockschaltbild der 3 dargestellt ist. Der von einem hier nicht dargestellten Generator in Schwingung versetzte Ultraschallwandler 22 sendet Schallwellen aus, die über den Kühlschmierstoffilm 25 in die Bohrungswand 112 einkoppeln und an der die Bohrung 11 umschließenden Innenwandfläche 111 der Bohrungswand 112 reflektiert werden, wobei sich in der Bohrungswand 112 bei einer bestimmten Frequenz eine stehende Welle ausbildet, die in 3 mit 26 symbolisiert ist. Das elektrische Ausgangssignal des Ultraschallwandlers 22 wird in einem Verstärker 27 verstärkt und dem elektrischen Frequenzmesser 23 zugeführt. Ein Beispiel für einen solchen Frequenzmesser 23 ist in "Ultrasonics", 1995, Vol. 33, Nr. 3, Seite 253 angegeben. Bei diesem werden mittels einer Spektralanalyse die Resonanzfrequenzen und ihre Verschiebung detektiert.In the embodiment of the 1 and 2 are three ultrasonic transducers 22 stationary on the circumference of the workpiece 10 arranged offset from one another by the same angle of rotation. Between the ultrasonic transducers 22 and the outside surface 101 of the workpiece 10 a small gap remains, which is used to couple the ultrasound into the workpiece 10 can be filled with a liquid film. The cooling lubricant required in the machining process is expediently used as the liquid, with corresponding cooling lubricant supplies 24 the cooling lubricant film 25 maintained in the respective gap. Any ultrasonic transducer 22 is part of a measuring device, as shown in the block diagram of the 3 is shown. The ultrasonic transducer set in vibration by a generator, not shown here 22 sends out sound waves that pass through the cooling lubricant film 25 into the hole wall 112 couple and at the the hole 11 enclosing inner wall surface 111 the bore wall 112 be reflected, being in the bore wall 112 forms a standing wave at a certain frequency, which in 3 is symbolized with 26. The electrical output signal of the ultrasonic transducer 22 is in an amplifier 27 amplified and the electric frequency meter 23 fed. An example of such a frequency meter 23 is given in "Ultrasonics", 1995, Vol. 33, No. 3, page 253. This uses a spectral analysis to detect the resonance frequencies and their shift.

In dem Ausführungsbeispiel der Meßvorrichtung gemäß 4 sind zwei Ultraschallwandler 22 vorgesehen, die im Drehwinkelabstand voneinander, beispielsweise um 90° versetzt, angeordnet sind. Jedem Ultraschallwandler 22 ist wiederum ein Verstärker 27 und ein Frequenzmesser 23 zugeordnet. Mittels der Frequenzmesser 23 werden wiederum die momentanen Resonanzfrequenzen gemessen und daraus die momentanen Dickenmaße S1 und S2 bestimmt, die sich zusammensetzen aus der Dicke 1 der Bohrungswand 112 und dem Spaltabstand s1 und s2 zwischen dem jeweiligen Ultraschallwandler 22 und der Außenfläche 101 des Werkstücks 10. Die Spaltabstände s1 und s2 variieren aufgrund der Exzentrizität des Werkstücks 10 zeitlich mit der momentanen Winkelstellung des Werkstücks 10. Aus den Minima und Maxima der Meßwerte läßt sich die Wanddicke 1 und deren Lage ermitteln, so daß durch die Feinbearbeitung die Bohrung 11 auf eine konzentrische Bohrung mit dem gewünschten Sollmaß aufgeweitet werden kann. Zur Vermeidung des sog. "Übersprechens" der beiden Ultraschallwandler 22 werden die Ultraschallwandler 22 auf unterschiedliche Betriebsfrequenzen eingestellt, die die beiden Wandbereiche des Werkstücks 10 jeweils zur Dickenresonanz anregen.In the embodiment of the measuring device according to 4 are two ultrasonic transducers 22 provided, which are arranged at an angular distance from one another, for example offset by 90 °. Any ultrasonic transducer 22 is again an amplifier 27 and a frequency meter 23 assigned. Using the frequency meter 23 the instantaneous resonance frequencies are again measured and the instantaneous thickness measurements S 1 and S 2 are determined therefrom, which are composed of the thickness 1 the bore wall 112 and the gap distance s 1 and s 2 between the respective ultrasonic transducer 22 and the outside surface 101 of the workpiece 10 , The gap distances s 1 and s 2 vary due to the eccentricity of the workpiece 10 in time with the current angular position of the workpiece 10 , The wall thickness can be determined from the minima and maxima of the measured values 1 and determine their position so that the bore through the fine machining 11 can be expanded to a concentric bore with the desired nominal size. To avoid the so-called "crosstalk" of the two ultrasonic transducers 22 become the ultrasonic transducers 22 set to different operating frequencies, the two wall areas of the workpiece 10 each stimulate to the thickness resonance.

Bei den in 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen zur Messung der Wanddicke oder der Wanddickenänderung der Bohrungswand 112 bzw. des Abtrags in der Bohrung 11 bei der Innenrundfeinbearbeitung sind die Ultraschallwandler 22 so angeordnet, daß sie mit dem Werkstück 10 mitrotieren. Diese Variante besitzt gegenüber der stationären Anordnung der Ultraschallwandler 22 den Vorteil, daß auf das Koppelmedium "Kühlschmierstoff" im Spalt zwischen Ultraschallwandler 22 und Werkstück 10 verzichtet werden kann und die Schwingungen des Ultraschallwandlers 22 direkt in das Werkstück 10 eingebracht werden. In dem Ausführungsbeispiel der 5 sind die Ultraschallwandler 22 auf der Einspannfläche der Greifbacken 121 des Werkstückhalter 12, z.B. als dünne piezoelektrische PVDF-Folien, angeordnet und liegen nach Einspannen des Werkstücks 10 formschlüssig auf der Außenfläche 101 des Werkstücks 10 auf. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 sind die Ultraschallwandler 22 in den Greifbacken 121 zurückgesetzt angeordnet und können dadurch vorzugsweise als konventionelle Piezoschwinger (Schwingquarze) ausgeführt werden. Bei beiden Wandleranordnungen gemäß 5 und 6 ist für die Durchführung des beschriebenen Meßverfahrens nur ein in einer der Greifbacken 121 angeordneter Ultraschallwandler 22 erforderlich. Durch die Verwendung von zwei Ultraschallwandlern 22, von denen jeweils einer in einer Greifbacke 121 untergebracht ist, kann – wie vorstehend beschrieben – auf die Exzentrizität der Bohrung 11 in dem Werkstück 10 geschlossen werden. Die für das Meßverfahren erforderliche Signalverarbeitung kann im rotierenden Werkstückhalter 12 untergebracht sein oder aber die Signale werden nach der minimal erforderlichen Signalverarbeitung vom rotierenden System zu einem stationären Empfänger übertragen.In the 5 and 6 illustrated embodiments for measuring the wall thickness or the change in wall thickness of the bore wall 112 or the removal in the bore 11 the ultrasonic transducers are used for internal round machining 22 arranged so that it is with the workpiece 10 co-rotate. This variant has compared to the stationary arrangement of the ultrasonic transducers 22 the advantage that on the coupling medium "cooling lubricant" in the gap between the ultrasonic transducer 22 and workpiece 10 can be dispensed with and the vibrations of the ultrasonic transducer 22 directly into the workpiece 10 be introduced. In the embodiment of the 5 are the ultrasonic transducers 22 on the clamping surface of the gripper jaws 121 the workpiece holder 12 , for example as thin piezoelectric PVDF foils, and lie after clamping the workpiece 10 form-fitting on the outer surface 101 of the workpiece 10 on. In the exemplary embodiment according to 6 are the ultrasonic transducers 22 in the gripping jaws 121 arranged in a recessed manner and can therefore preferably be designed as conventional piezo oscillators (quartz oscillators). According to both transducer arrangements 5 and 6 is only one in one of the gripping jaws for carrying out the measuring method described 121 arranged ultrasound transducer 22 required. By using two ultrasonic transducers 22 , one each in a gripping jaw 121 is accommodated - as described above - on the eccentricity of the bore 11 in the workpiece 10 getting closed. The signal processing required for the measuring process can be carried out in the rotating workpiece holder 12 or the signals are transmitted from the rotating system to a stationary receiver after the minimally required signal processing.

Beim Bearbeitungsprozeß erwärmt sich unvermeidlich das Werkstück 10, so daß sich die von der Temperatur abhängigen Werkstoffkenngrößen: Dichte und Elastizitätsmodul (E-Modul) ändern. Da die Schallgeschwindigkeit von diesen Werkstoffkenngrößen abhängig ist, ändert sich auch die Schallgeschwindigkeit, so daß in den Meßwerten eine temperaturbedingte Meßungenauigkeit auftritt, die unzulässig groß sein kann. Um diese Meßungenauigkeit zu kompensieren, wird während des Bearbeitungsprozesses die Temperatur des Werkstücks 10 gemessen und mittels einer die Werkstücktemperatur berücksichtigenden Kompensationsrechnung das Maß des Abtrags korrigiert. Dabei besteht zwischen der Änderung der Schallgeschwindigkeit und der Temperaturänderung Δ? der Zusammenhang Δc = Δϑ⋅c/2⋅k (4), wobei k eine Konstante ist. Mit zunehmender Temperatur muß also durch die Kompensationsrechnung der gemessene Abtrag an der Bohrungswand 112 proportional korrigiert werden, um dem fehlerfreien "wahren" Wert des Abtragsmaßes zu erhalten.The workpiece inevitably heats up during the machining process 10 , so that the temperature-dependent material parameters: density and elastic modulus (modulus of elasticity) change. Since the speed of sound is dependent on these material parameters, the speed of sound also changes, so that a temperature-related measurement inaccuracy occurs in the measured values, which may be impermissibly large. In order to compensate for this measurement inaccuracy, the temperature of the workpiece is measured during the machining process 10 measured and corrected the amount of removal by means of a compensation calculation taking into account the workpiece temperature. There is a change between the speed of sound and the change in temperature Δ? the relationship Δc = Δϑ⋅c / 2⋅k (4), where k is a constant. As the temperature rises, the measured erosion on the bore wall must be carried out by the compensation calculation 112 be corrected proportionally to obtain the correct "true" value of the stock removal.

Der zur Temperaturmessung erforderliche Temperatursensor 28 wird unmittelbar auf der Außenwand 101 des Werkstücks 10 angeordnet und dabei vorzugsweise, wie dies in 5 und 6 dargestellt ist, in die Spannfläche mindestens einer Greifbacke 121 so integriert, daß er nach Einspannen des Werkstücks 10 in den Werkstückhalter 12 die Außenfläche 101 des Werkstücks 10 kontaktiert.The temperature sensor required for temperature measurement 28 is immediately on the outer wall 101 of the workpiece 10 arranged and preferably as shown in 5 and 6 is shown in the clamping surface of at least one gripping jaw 121 so integrated that after clamping the workpiece 10 in the workpiece holder 12 the outer surface 101 of the workpiece 10 contacted.

Der Werkstoff der zu bearbeitenden Werkstücke 10 kann aufgrund von Chargenschwankungen unterschiedlich zusammengesetzt sein, was sich auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls im Werkstück 10 auswirkt. Um diesen Einfluß zu begegnen, wird von den einer Charge zugehörigen Werkstücken 10 ein Referenzstück mit toleranzgenau endbearbeiteter Bohrung 11 hergestellt. Bei einem solchen Referenzwerkstück wird die Frequenz der Dickenresonanz gemessen und als Sollfrequenz bei der Bearbeitung der übrigen Werkstücke der Charge vorgegeben. Das Maß des beim Bearbeitungsprozeß erreichten Abtrags wird durch Vergleich der Istfrequenz mit der Sollfrequenz bestimmt und der Bearbeitungsprozeß wird beendet, sobald die Sollfrequenz erreicht ist.The material of the workpieces to be machined 10 can be composed differently due to batch fluctuations, which affects the speed of sound propagation in the workpiece 10 effect. To counter this influence, workpieces belonging to a batch are used 10 a reference piece with precisely finished bore 11 manufactured. With such a reference workpiece, the frequency of the thickness resonance is measured and specified as the target frequency when processing the other workpieces in the batch. The extent of the removal achieved during the machining process is determined by comparing the actual frequency with the nominal frequency and the machining process is ended as soon as the nominal frequency is reached.

Alternativ kann zur Begegnung der schwankenden Werkstoffzusammensetzungen in den einzelnen Chargen bei jedem zu bearbeitenden Werkstück vor dem Bearbeitungsprozeß der Innen- und Außendurchmesser sowie die Frequenz der Dickenresonanz gemessen und daraus eine Sollfrequenz für das jeweils endzubearbeitende Werkstück berechnet werden. Das Maß des Abtrags durch den Bearbeitungsprozeß wird aus dem Vergleich der Istfrequenz mit der errechneten Sollfrequenz bestimmt.Alternatively, in order to meet the fluctuating material compositions in the individual batches, the inside and outside diameters and the frequency of the thickness resonance can be measured for each workpiece to be machined and a target frequency for the workpiece to be finished can be calculated therefrom. The degree of removal by the machining process is determined the comparison of the actual frequency with the calculated target frequency.

Während in dem vorstehend beschriebenen Verfahren die Messung der Wanddicke der Bohrungswand 112 bzw. die Messung des Abtrags in der Bohrung 11 mittels Ultraschall kontinuierlich durch Messung der Frequenz einer durch Reflexion an der Innenwandfläche 111 der Bohrungswand 112 sich ausbildenden stehenden Welle erfolgt, wird in einem alternativen Meßverfahren, dessen Meßvorrichtung in 7 illustriert ist, die Wanddicke der Bohrungswand 112 mittels Ultraschall diskontinuierlich durch Messung der Laufzeit von Schallimpulsen innerhalb der Bohrungswand 112 gemessen. Hierzu ist der in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben angeordnete Ultraschallwandler 22 einerseits unter Zwischenschaltung eines Verstärkers 30 an einem Impulsgenerator 31 und andererseits an einem Empfänger 32 angeschlossen. Der Empfänger 32 weist einen Analog-Digitalwandler 33, eine Recheneinheit 35 und eine Anzeigeeinheit 36 auf. Ein von dem Impulsgenerator 31 dem Ultraschallwandler 22 zugeführter elektrischer Sendeimpuls wird als Schallimpuls in den Wandbereich der Bohrungswand 112 abgestrahlt. Der Schallimpuls wird an der Innenwandfläche 111 der Bohrungswand 112 reflektiert und vom Ultraschallwandler 22 empfangen. Der Empfangsimpuls wird im A/D-Wandler 33 digitalisiert und der Recheneinheit 35 zugeführt. Der vom Impulsgenerator 31 erzeugte Sendeimpuls wird nach Digitalisieren in einem Analog-Digitalwandler 34 ebenfalls der Recheneinheit 35 zugeführt. Die Recheneinheit 35 ermittelt aus den digitalisierten Sende- und Empfangsimpulsen mittels einer statistischen Korrelationsanalyse die Laufzeit des Schallimpulses vom Aussenden bis zum Empfang und multipliziert diese mit der Schallgeschwindigkeit im Werkstück 10. Aus dem Ergebnis, das ein Maß für die doppelte Wanddicke der Bohrungswand 112 ist, errechnet die Recheneinheit 35 das momentane Abtragsmaß in der Bohrung 11 während des Bearbeitungsprozesses, das in der Anzeigeeinheit 36 dargestellt wird.During the method described above, measuring the wall thickness of the bore wall 112 or the measurement of the removal in the bore 11 using ultrasound continuously by measuring the frequency of one by reflection on the inner wall surface 111 the bore wall 112 standing wave is formed, is in an alternative measuring method, the measuring device in 7 is illustrated, the wall thickness of the bore wall 112 by means of ultrasound discontinuously by measuring the transit time of sound pulses within the bore wall 112 measured. For this purpose, the ultrasonic transducer is arranged in the same way as described above 22 on the one hand with the interposition of an amplifier 30 on a pulse generator 31 and on the other hand on a receiver 32 connected. The recipient 32 has an analog-to-digital converter 33 , a computing unit 35 and a display unit 36 on. One from the pulse generator 31 the ultrasonic transducer 22 supplied electrical transmission pulse is as a sound pulse in the wall area of the bore wall 112 radiated. The sound pulse is on the inner wall surface 111 the bore wall 112 reflected and from the ultrasonic transducer 22 receive. The receive pulse is in the A / D converter 33 digitized and the computing unit 35 fed. The one from the pulse generator 31 The generated transmission pulse is digitized in an analog-digital converter 34 also the computing unit 35 fed. The computing unit 35 determines the transit time of the sound pulse from transmission to reception from the digitized transmit and receive pulses using a statistical correlation analysis and multiplies this by the speed of sound in the workpiece 10 , From the result, which is a measure of twice the wall thickness of the bore wall 112 is calculated by the computing unit 35 the current removal rate in the hole 11 during the machining process that is in the display unit 36 is pictured.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es für die Feinbearbeitung der Bohrung im Werkstück nicht erforderlich, daß sowohl Werkzeug als auch Werkstück rotieren. Es genügt, daß eines von beiden einer Rotation ausgesetzt ist.The invention is not based on the described embodiment limited. So it is for the finishing of the hole in the workpiece does not require that both Tool as well as workpiece rotate. It is sufficient, that one is rotated by both.

Claims (13)

Verfahren zum Messen des Abtrags bei der Innenrundfeinbearbeitung einer in ein Werkstück (10) eingebrachten, insbesondere kleinen Bohrung (11), bei der während eines Bearbeitungsprozesses ein in die Bohrung (11) im Werkstück (10) eintauchendes Bearbeitungswerkzeug (14) mit einem auf seinem Umfang angeordneten Arbeitsmittel an der Innenwandfläche (111) der Bohrungswand (112) ansetzt und das Bearbeitungswerkzeug (14) und/oder das Werkstück (10) rotiert und einem radialen Vorschub ausgesetzt ist, indem während des Bearbeitungsprozesses fortlaufend die Wanddicke der Bohrungswand (112) zwischen der Außenfläche (101) des Werkstücks (10) und der die Bohrung (11) umschließenden Innenwandfläche (111) an mindestens einer Stelle des Werkstücks (10) mittels Ultraschall gemessen und die Abnahme der Wanddicke als Maß für den Abtrag in der Bohrung (11) ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Wanddicke kontinuierlich durch die Messung der Frequenz einer durch Reflexion an der Innenwandfläche (111) der Bohrung (11) sich in der Bohrungswand (112) ausbildenden, stehenden Welle durchgeführt wird.Method for measuring the removal during the internal round machining of a workpiece ( 10 ), especially a small hole ( 11 ), during which a hole in the hole ( 11 ) in the workpiece ( 10 ) immersing machining tool ( 14 ) with a working device arranged on its circumference on the inner wall surface ( 111 ) the bore wall ( 112 ) and the processing tool ( 14 ) and / or the workpiece ( 10 ) rotates and is exposed to radial feed by continuously changing the wall thickness of the bore wall during the machining process ( 112 ) between the outer surface ( 101 ) of the workpiece ( 10 ) and the hole ( 11 ) surrounding inner wall surface ( 111 ) at at least one point on the workpiece ( 10 ) measured using ultrasound and the decrease in wall thickness as a measure of the removal in the bore ( 11 ) is output, characterized in that the measurement of the wall thickness continuously by measuring the frequency of a reflection on the inner wall surface ( 111 ) the bore ( 11 ) in the hole wall ( 112 ) forming standing wave. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Beschallung der Bohrungswand (112) an mindestens einer Stelle durch einen außerhalb des Werkstücks (10) angeordneten Ultraschallwandler (22) der beschallte Wandbereich zur Schwingung in Dickenresonanz angeregt wird, die Frequenz der Dickenresonanz und/oder deren Änderung fortlaufend gemessen und aus der Änderung der Frequenz das Maß des Abtrags bestimmt wird.Method according to claim 1, characterized in that by means of sonication of the bore wall ( 112 ) at least at one point by an outside of the workpiece ( 10 ) arranged ultrasonic transducers ( 22 ) the sonicated wall area is excited to vibrate in thickness resonance, the frequency of the thickness resonance and / or its change is measured continuously and the amount of removal is determined from the change in frequency. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz oder die Änderung der Frequenz der Dickenresonanz mittels eines elektronischen Frequenzmessers(23) gemessen wird.A method according to claim 2, characterized in that the frequency or the change in frequency of the thickness resonance by means of an electronic frequency meter ( 23 ) is measured. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ultraschallwandler (22) unmittelbar an der Außenfläche (101) des rotierenden Werkstücks (10) drehfest mit diesem angeordnet wird.Method according to claim 2 or 3, characterized in that at least one ultrasonic transducer ( 22 ) directly on the outer surface ( 101 ) of the rotating workpiece ( 10 ) is rotatably arranged with this. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ultraschallwandler (22) in einem das Werkstück (10) einspannenden Werkstückhalter (12) angeordnet wird.Method according to claim 2 or 3, characterized in that at least one ultrasonic transducer ( 22 ) in one the workpiece ( 10 ) clamping workpiece holder ( 12 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ultraschallwandler (22) unter Belassung eines radialen Spaltes zur Außenfläche (101) des als Zylinder ausgebildeten Werkstücks (10) räumlich feststehend angeordnet und der Spalt mit einem Ankopplungsmedium (25) ausgefüllt wird.Method according to claim 2 or 3, characterized in that at least one ultrasonic transducer ( 22 ) leaving a radial gap to the outer surface ( 101 ) of the workpiece designed as a cylinder ( 10 ) spatially fixed and the gap with a coupling medium ( 25 ) is filled out. Verfahren nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Ultraschallwandler (22) im Drehwinkelabstand voneinander angeordnet werden und daß aus dem Vergleich der mittels der Ultraschallwandler (22) bestimmten Abtragsmaße in der Bohrung (11) oder der Wanddicke der Bohrungswand (112) eine vorhandene Exzentrizität der Bohrung (11) gegenüber der Werkstückmittenachse ermittelt und in dem Abtragsmaß kompensiert wird.Method according to one of claims 4-6, characterized in that at least two ultrasonic transducers ( 22 ) are arranged in the angular distance from each other and that from the comparison of the means the ultrasonic transducer ( 22 ) certain removal dimensions in the bore ( 11 ) or the wall thickness of the bore wall ( 112 ) an existing eccentricity of the bore ( 11 ) is determined with respect to the workpiece center axis and is compensated for in the amount of stock removal. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Ultraschallwandler (22) auf unterschiedliche Betriebsfrequenzen eingestellt sind, die die Wandbereiche des Werkstücks (10) jeweils zu Dickenresonanz anregen und zueinander einen ausreichenden Frequenzabstand aufweisen.A method according to claim 7, characterized in that the at least two ultrasonic transducers ( 22 ) are set to different operating frequencies that cover the wall areas of the workpiece ( 10 ) each stimulate to thickness resonance and have a sufficient frequency separation from each other. Verfahren nach einem der Ansprüche 2–8, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Charge zugehörigen Werkstücken (10) ein Referenzwerkstück mit toleranzgenau endbearbeiteter Bohrung (11) hergestellt, die Frequenz der Dickenresonanz des Referenzwerkstücks gemessen und als Sollfrequenz bei der Bearbeitung der übrigen Werkstücke (10) der Charge vorgegeben wird und daß das Maß des Abtrags bei dem Bearbeitungsprozeß aus dem Vergleich der Istfrequenz mit der Sollfrequenz bestimmt wird.Method according to one of claims 2-8, characterized in that workpieces belonging to a batch ( 10 ) a reference workpiece with a precisely finished bore ( 11 ), measured the frequency of the thickness resonance of the reference workpiece and as the target frequency when machining the other workpieces ( 10 ) the batch is specified and that the amount of the removal in the machining process is determined from the comparison of the actual frequency with the target frequency. Verfahren nach einem der Ansprüche 2–8, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem zu bearbeitenden Werkstück (10) vor dem Bearbeitungsprozeß der Innen- und Außendurchmesser sowie die Frequenz der Dickenresonanz gemessen werden und daraus eine Sollfrequenz für das zu bearbeitende Werkstück (10) berechnet wird und daß das Maß des Abtrags beim Bearbeitungsprozeß aus dem Vergleich der Istfrequenz mit der Sollfrequenz bestimmt wird.Method according to one of claims 2-8, characterized in that for each workpiece to be machined ( 10 ) before the machining process, the inside and outside diameter as well as the frequency of the thickness resonance are measured and from this a target frequency for the workpiece to be machined ( 10 ) is calculated and that the amount of stock removal in the machining process is determined from the comparison of the actual frequency with the target frequency. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, daß während des Bearbeitungsprozesses die Temperatur des Werkstücks (10) gemessen und mittels einer die Werkstücktemperatur berücksichtigenden Kompensationsrechnung das Maß des Abtrags korrigiert wird.Method according to one of claims 1-10, characterized in that the temperature of the workpiece ( 10 ) is measured and the amount of stock removal is corrected using a compensation calculation that takes the workpiece temperature into account. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmessung mittels eines im Werkstückhalter (12) integrierten Temperatursensors (28) durchgeführt wird.A method according to claim 11, characterized in that the temperature measurement by means of a in the workpiece holder ( 12 ) integrated temperature sensor ( 28 ) is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 6–12, dadurch gekennzeichnet, daß als Ankopplungsmedium (25) der beim Bearbeitungsprozeß benutzte Kühlschmierstoff verwendet wird.Method according to one of claims 6-12, characterized in that as the coupling medium ( 25 ) the cooling lubricant used in the machining process is used.
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