DE2007086B2 - Vorrichtung zum Messen der Genauigkeit der Schraubenlinie von Zahnrädern - Google Patents

Description

^{FÜr den Fal1}' ^{daß die} S^emessene Übersetzung £

Beim Rotieren der Vorschubschraube 3 mittels des ideal und höchstgenau ist, gilt die Gleichung Z₅ ⁺=Z₆ ⁺

Elektromotors 11 wird der Meßsupport 13 verscho- vollkommen für augenblickliche und mittlere Fre-

ben. Der Meßkontakt 14 gleitet auf der Seite des 5 quenzwerte f₅', /₆ ⁺. Wenn diese Übersetzung ungenau

gemessenen Zähnrades 9. Durch den Einfluß der ist, schwanken die Werte dieser Frequenz. Dieses

Schräge der Zähne verdreht sich das gemessene Rad 9 Schwanken verursacht die Phasenänderungen zwi-

und dadurch die Welle 2. Die Drehung der Vorschub- sehen diesen Frequenzen, die der Ungleichförmigkeit

schraube 3 und die Drehung des gemessenen Rades 9 der gemessenen Übersetzung proportional sind,

steht im Verhältnis, das durch das Verhältnis der io Die Phasenänderungen zwischen den Frequenzen

Schraubenlinien-Steigung der Vorschubschraube 3 f+_s und /⁺ ₆ werden durch einen Phasenmesser 18 ge-

und des gemessenen Rades 9 gegeben wird: messen, dessen Ausgangssignal nach Beseitigung der

k k$ s_a höheren harmonischen Komponenten durch ein Filter

— — ~r~ ⁼ — 19 mittels eines Registrierapparates 20 registriert

wobei: Die Ungenauigkeit der Übersetzung wird durch die

JL = Drehzahl der Schraube 3 Ungenauigkeit der Schraubenlinie des gemessenen Ra-

JL = Drehzahl der Welle 2 ^des A₉ durch die Ungenauigkeit der Schraubenlinie

Jk! = Drehzahl des gemessenen Rades 9 Jk₉ = k₂ ^deF Vorschubschraube A₃ und durch die Ungenauig-

s₉ = Steigung des gemessenen Rades 9 ^{20 keit der} Übersetzung der Tauschrader A₁₅, ₁₆ verur-

s„ = Steigung der Vorschubschraube 3 sacht. . ■ .

^-i Die Übersetzung der Tauschrader ist durch den

ist. Ausdruck gegeben:

Beim Drehen der Welle 2 mit der Drehzahl Jt₂ wird z₁₆ S₃

in dem drehbaren Aufnahmekopf 6 die Frequenz 25 — = ζ —

induziert: %s ^₉

f + =zn+zk Diese Übersetzung kann mit einer hohen Genauig-

⁶ 4-2 Jj₆J₁. eingestellt werden (in der Praxis mit Hilfe von

Das Zeichen ± hängt davon ab, ob sich die vier oder sechs austauschbaren Zahnrädern), so daß

Welle 2 und daher auch der drehbare Aufnahme- 30 j = q

kopf 6 in der Richtung oder gegen die Richtung der ¹⁵·¹⁶

Rotation der Scheibe 4 dreht. Die Ungenauigkeit der Schraubenlinie der Vor-

Die Frequenz aus dem festen Kopf 5 wird in den schubschraube A₃ = 0 (die Schraube ist genau herge-

Zweiphaseneinsteller 17 geleitet, in dem aus ihr zwei stellt).

Phasen gebildet werden, die um 90° des Phasenwin- 35 Die Ungleichförmigkeit der gemessenen Überset-

kels verschoben sind. Mit diesen zwei Phasen wird zung wird also durch die Ungenauigkeit der Schrau-

der Stator des Zweiphasen-Zweipoldrehmelders 8 ge- benlinie des gemessenen Rades A₉ verursacht. Die

speist. Bei der stillstehenden Vorschubschraube 3 Ungenauigkeit der Schraubenlinie verursacht die Un-

und also auch des Drehmelders 8 induziert sich in genauigkeit der Neigung der Zähne
dem Rotor des Drehmelders 8 die gleiche Frequenz, 40

durch welche der Stator gespeist wird: _πβ₉

■t tgß =

>s ^{= zn}i S₉

Bei der rotierenden Vorschubschraube 3 durch die

Drehzahl k_s und dem Drehmelder 8 mit der Drehzahl 45 ^wobei:
k_s induziert sich im Rotor die Frequenz

_i+_.„₊l· B — Neigungswinkel der Zähne auf dem Durch-

; ₅ - Zn₄ ±/c₈ messer D₉,

Das Zeichen ± hängt davon ab, ob sich der Rotor D₉ = Durchmesser des gemessenen Rades 9, an

des Drehmelders 8 in der Richtung oder gegen die 50 dem das Messen durchgeführt wird,

Richtung der Rotation des elektromagnetischen FeI- s₉ = Steigung der Schraubenlinie des gemessenen

des des Stators dreht. ' Rades 9.

Es wird ein solches Hilfsgetriebe der auswechselbaren Zahnräder 15, 16 gewählt, daß die Gesamt- Die beschriebene Erfindung ermöglicht die Verübersetzung ist : 55 wirklichung der Vorrichtung zum Messen der Ge-Jt k» z₁₆ J₉ z_le nauigkeit der Schraubenlinie von Zahnrädern, die

— = ~ = -— = — · = ^z einfach und zuverlässig ist. Die Vorrichtung ist uni-

^^{2 ki Zl5 Sa z}« Versal für verschiedene Steigungen der Schrauben-

Dabei sind Z₁₅ und Z₁₆ die Zahlen der Zähne der linie bzw. für verschiedene Neigungen der Zähne zu

austauschbaren Zahräder 15 und 16. Es gilt dann: 60 benutzen. Die Meßvorrichtung wird zum Messen

lediglich durch die Einstellung der zugehörigen aus-

/+₅ = ζ n₄ * /c₈ = ζ rc₄ * ζ k₂ = f⁺ ₆ tauschbaren Zahnräder vorbereitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. löst, daß der Geber mit der rotierenden Scheibe und

   Patentanspruch: d_en Köpfen mit einer Welle gekoppelt ist, auf welcher

   das zu messende Rad befestigt ist und der Drehmelder

   Vorrichtung zum Messen der Genauigkeit der über Tauschräder mit der Vorschubschraube verbun-Schraubenlinie von Zahnrädern mit einer Vor- 5 den ist.

   schubschraube, die mittels eines Elektromotors Durch die Erfindung entsteht der Vorteil, daß bei

   über einen Vorschubkasten verbunden ist, wobei einer senkrechten Bewegung des Meßkontaktes sich das zu messende Rad einen Meßkontakt berührt, das zu messende Rad unmittelbar durch diesen Konder auf einem Meßsupport befestigt ist, der durch takt dreht. Dadurch entfallen die bisher benötigten die Vorschubschraube geschoben wird und einem io zwei Reibungsrollen, Liniale, Kulisse, Nocken-Geber mit einer rotierenden Scheibe mit Verzah- reibungsbänder u. dgl., die derartige Meßeinrichtunnungen, zu dem ein fester und ein drehbarer Kopf gen verteuern und komplizieren. Demzufolge zeichnet gehört sowie ein Drehmelder, wobei die Genauig- sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch ihre keit der Übersetzung zwischen der Vorschub- Einfachheit, Zuverlässigkeit und hohe Genauigkeit schraube und dem Zahnrad gemessen wird, da- 15 aus. Ein weiterer Vorteil liegt in ihrer vielseitigen durch gekennzeichnet, daß der Geber Einsatzfähigkeit, die es ermöglicht, ohne Abwälzrolmit der rotierenden Scheibe (4) und den Köpfen len zu wechseln und Teilköpfe in komplizierter Art (5, 6) mit einer Welle (2) gekoppelt ist, auf wel- einzustellen, wie es bisher unvermeidlich war.
   eher das zu messende Rad (9) befestigt ist und Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

   der Drehmelder (8) über Tauschräder (15,16) mit 20 Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher der Vorschubschraube (3) verbunden ist. beschrieben. Es zeigt

   F i g. 1 ein Schema des mechanischen Teiles der Meßvorrichtung,

   F i g. 2 ein Schema des elektronischen Teiles der

   25 Meßvorrichtung.

   In dem mechanischen Teil der Vorrichtung nach

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mes- F i g. 1 ist das zu messende Rad 9 an der Welle 2 sen der Genauigkeit der Schraubenlinie von Zahn- befestigt, die drehbar in einem Rahmen der Vorrichrädern mit einer Vorschubschraube, die mittels eines tung 1 gelagert ist. Auf der Welle 2 ist weiter eine Elektromotors über einen Vorschubkasten verbunden 30 Scheibe 4 drehbar gelagert, die sich mit Hilfe eines ist, wobei das zu messende Rad einen Meßkontakt Elektromotors 7 dreht. Auf der Scheibe 4 befinden berührt, der auf einem Meßsupport befestigt ist, der sich zwei gleiche Verzahnungen, von denen eine jede durch die Vorschubschraube geschoben wird und Zähne enthält (z. B. ζ = 1000 Zähne). Zu einer Vereinem Geber mit einer rotierenden Scheibe mit Ver- zahnung gehört ein fester Aufnahmekopf 5, der an zahnungen, zu dem ein fester und ein drehbarer Kopf 35 einem Rahmen der Vorrichtung 1 befestigt ist, zur gehört sowie ein Drehmelder, wobei die Genauigkeit anderen Verzahnung gehört ein drehbarer Aufnahmeder Übersetzung zwischen der Vorschubschraube und kopf 6, der mit der Welle 2 verbunden ist.
   dem Zahnrad gemessen wird. Auf dem Support der Vorrichtung 10, der in der

   Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen be- Richtung des Pfeiles zum Messen der Räder von verkannt, um die Genauigkeit einer Schraubenlinie von 40 schiedenen Größen verstellt wird, ist eine genaue Zahnrädern mit Hilfe einer Vorschubschraube zu Vorschubschraube 3 drehbar gelagert. Sie wird mittels messen. Dabei wird beim Punktemessen für die ein- eines Elektromotors 11 über einen Vorschubkasten zelnen Punkte der Schraubenlinie, die auf der Gera- 12 gedreht. Durch das Drehen der Schraube 3 wird den parallel mit der Achse des Rades liegen, die zu- der Meßsupport 13 mit dem Meßkontakt 14 verschogehörige Winkelteilverdrehung des Rades festgelegt. 45 ben und mittels der auswechselbaren Zahnräder 15, Aus diesen Werten wird der Winkel der Schrauben- 16 der Drehmelder 8 gedreht,
   linie des Rades und sein Abweichungen bestimmt. In dem elektronischen Teil der Vorrichtung gemäß

   Diese Methode ist kompliziert und zeitraubend. Beim der Darstellung in Fig. 2 befindet sich ein Zwei-Stetigmessen gibt die Vorrichtung dem Rad eine phaseneinsteller 17, in dem aus der Frequenz der Rotation, die sich nach dem Winkel der Schrauben- 50 elektrischen Spannung, die durch den festen Auflinie richtet. Diese Methode ist in der Funktion voll- nahmekopf 5 abgetastet wird, eine Zweiphasenfrekommen. Ein Nachteil besteht aber in der kompli- quenz gebildet wird, mit der der Stator des Drehmelzierten und anspruchsvollen Ausführung, die etwas ders 8 gespeist wird. Die Frequenz aus dem Rotor kostspielig ist und die Genauigkeit des Messens be- des Drehmelders 8 und die durch den drehbaren grenzt. 55 Kopf 6 aufgenommene Frequenz werden in einen

   Es ist auch eine Einrichtung bekannt (USA.-Patent Phasenmesser 18 geführt. Im Filter 19 wird die 3 388 477), bei der das Drehen des zu messenden höhere Frequenz aus dem Ausgangssignal des Phasen-Rades und der senkrechte Vorschub des Meßkontak- messers 18 (z. B. die höhere Frequenz als 20 Hz) betes durch eine genaue mechanische Übersetzung mit '. seitigt. Das filtrierte Signal wird durcjj eine Registrier-Hilfe von Abwälzrollen, Schrauben und Nocken ge- 60 vorrichtung 20 registriert. Durch "Drehung der bildet wird. Scheibe 4 mittels des Elektromotors 7 werden in den

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufnahmeköpfen 5, 6 elektrische Spannungen mit Vereinfachung der Vorrichtungen zum Messen der einer Frequenz
   Genauigkeit der Schraubenlinien von Zahnrädern dadurch zu erreichen, daß die zum Stande der Technik 65 h ^{= zn}v
   gehörenden Mechanismen weitgehend entfallen und , _ ,
   dadurch die Meßeinrichtung verbilligt wird. h ~ ⁿi h
   Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch ge- induziert, wobei n. die Drehzahl der Scheibe 4 ist.