DE2108704A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Profil bestimmung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Profil bestimmung

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DE2108704A1
DE2108704A1 DE19712108704 DE2108704A DE2108704A1 DE 2108704 A1 DE2108704 A1 DE 2108704A1 DE 19712108704 DE19712108704 DE 19712108704 DE 2108704 A DE2108704 A DE 2108704A DE 2108704 A1 DE2108704 A1 DE 2108704A1
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Russell Smith Paducah Ky Shelton (V St A)
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Shelton Metrology Laboratory Inc
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Shelton Metrology Laboratory Inc
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

PATENTANWALT DIPL-ING.
HELMUT GÖRTZ 22". Februar 1971
6 Frankfurt «m Main 70 Gzh/Ha.
SchrMdwnhofsfr. 27- Ul M 707»
Shelton Metrology Laboratory, Inc., Tyler Park, Kentucky, USA
Verfahren und Vorrichtung zur Prof A !beat immun .,
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur ^ Bestimmung des Profils einer angenähert ,.{-raden Linie durch Benutzen der Rotationsachse eines rotierbnren Körpern al3 Referenzlinie.
Verschiedene Arten von Werkzeugmaschinen, Meßeinrichtungen und anderen Apparaten verlassen sich in Besug uvf Genauigkeit auf die Lineal 1 tat der Bahn einer Bewegung einen Werkzeuges odtr Werkstückes. Die Genauigkeit ei ι or solchen Bahn oder die Lineari tät einer durch den Schnitt einer Ebene mit einer vorgegebenen Oberfläche dargestellten Linie iat nicht kritisch, wenn te in dem Apparat Maschinenelemente gibt, die gegen die Einführung von Fehlern empfindlicher 3ind, oder wenn die Genauigkeit nicht ^j von großer Wichtigkeit ist. Wenn die Genauigkeit jedoch von höchster Wichtigkeit ist, wie in Präzisionskoordinatenmeßgerättn, ist es äußerst Wünschenwert, durch Messungen der Abweichungen von der Linearität, welche in dem Weg oder der Oberfläche tinea Körpers existieren, ein Profil zu schaffen. Die Kenntnis solcher Abweichungen erlaubt Korrekturen, entweder mathematischer Art oder durch Kompensationsbewegungen der Positionsanzeige- oder Werkzeugeinstellelemente des Apparates.
BAD OWGHNAl
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Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines höchst genauen Verfahrens und einer Vorrichtung, um das Profil der Bahn oder der Oberfläche eines Korpora f^o taustellen.
Die Erfindung benutzt einen ro ti ex baren Refcrenzkörper, bevorzugt eine Welle mit kreisförmigem Querschnitt, verbunden mit einer Einrichtung, um den Al-staü-i zwischen der Rotationsachse des Referenzkörpers und dem Körper, dessen Oberfläche odar Bahn analysiert werden soll, zu messen. Eine Reihe von Messungen werden an verschiedenen Punkten entlang der Rotationsachse des Refarenzkörpers vorgenommen, uin die Auswertung und das Aufsalch- άθώ. der Abweichungen von der wahren Linearität zu ermöglichen, welche die Oberfläche oder die Bahn des su analyaiarsnden Körpers charakterisieren.
Vorteile, Merkmale und Anwendungs.möglichkaiten der Erfindungergeben sich aus der beiliegenden Darstellung von Ausführungsbeispielen ao^is aus dar folgenden Beschreibung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die die Anwendung der Erfindung in der Analyse einer Koordinatenmeßeinrichtung demons "friert,
Pig. 2 eine schematische Draufsicht auf dan in Pig. 1 gezeigten Apparat, die Meßsonden in vier verschiedenen Positionen zeigt,
Pig. 3, 4 und 5 Sohnittansichten entlang der Linien 3-3, 4-4 und 5-5 in Pig. 2, um das Prinzip der Erfindung au demonstrieren.
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COFY
Fig* 6 eine andere Ausführung der E#f$&dung und
Pig. 7 ;ihematiaoh dia Anwendung der Prinzipien der Erfindung r..nt eine Werkzeugmaschine.
In einen AuafUhrungabeiapiel wird dieae Erfindung benutzt, ua die Jiewogungabahn einea Sondenhalterungswagsna in einer loordinatenneßmaachine zu analysieren, Sin Rafsrenzkörper wird drehbar in Luftlagern gehalten, die mit der Basis dar Maschine feat rerbunden aind. Der Maschinen??agan trägt Meßsonden, die in Bezug aufeinander fixiert sind und diasetral «nigegengaaetzten Teilen des rotierenden Itefarenzkörpera geganüberllagen, der eine Walle mit kraiaföraigaa Querschnitt ist.1Ia einer noch su beschreibenden Weis· kann mittel» beides Se&den eine Heihe von Ablesungen an verschiedenen Punkten eaalaagder Welle vorgenoaaen werden, um Daten zu erhalten, di«.«in« einfache Auswertung und Aufzeichnung das Profils der Wagenbahn und der Scheitaloberflächencharaktariatik der rotierenden Welle erlauben.
Wenn von einer von einem Körper gebildeten Lini· gesprochen wird, drum wird in dieaer Beschreibung darunter ain· Linie veratanden, die entweder von der Oberfläche eines Körpers oder der Linie gebildet wird, die von einea in Besag auf den Körper feststehenden Punkt während einer Translationabe'aegung des Körpers beschrieben wird. In der bevorsugten Atrsiführung der Erfindung ist die zu untersuchende Linie die Bewegung eines Wagens einer Koordinatanmeiieinrichtung länge der X-Achse. Dieae "Linie" kann als Linie betrachtet werden, die von einem Punkt zwischen einem Sondenpaar beschrieben wird, das an dem Wagen angebracht iat. In der «weiten Aua-
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COPY
führung liegt die Linie auf der ebenen Oberfläche dee zu unter- ■-suchenden Körpers.
Aue Fig. 1 iet zu erkennen, daß die Erfindung benutzt wird, üb das Profil der Bahn einer Sondenhalterung 26 in einer Drei-Aohsen-Meßeinrichtung zu erhalten. Diese Meßeinrichtung enthält «int !Tragfläche 8, die normalerweise ein Werkstück trägt, sowie ein· brückenähnliche Anordnung,bestehend aus einem Balken 16 und Beinen 12 und 14, die zusammen in Richtung I-Aohee zu bewegen sind, um eine Sonde in Ausrichtung mit dem Werkstück auf der Tragfläche θ zu bringen. Si· Führungsstang· 18 hält dl· BrÜeke 1o für die Bewegung längs der I-Aohee, und der Betrag dieser Bewegung wird τοη eineyibles einrichtung 2ο angezeigt. Der Wagen 22 ist in Richtung der Y-Achse beweglich auf den Balken 16, und das Maß dieser Bewegung ist an der Ableseeinrichtung 28 zu erkennen. Die Bewegung in Richtung der Z-Aohse der Sonde wird durch eine vertikale Bewegung des Gliedes 26 bewirkt und läßt sich an der Einrichtung 24 ablesen.
Die Erfindung wird gemäß Pig. 1 dazu benutzt, um das horizontale Profil der I-Aoheen-Bewegung festzustellen, das natürlich jede Messung entlang der T-Achse beeinflußt. Der vorliegende Apparat enthält eine ρräzisionsgeschliffene Welle 3o τοη kreisförmige* Querschnitt, die aa entgegengesetzten Enden τοη hydrostatischen Lagern 32 und 34 getragen wird, dl« Torzugsweise LuXtiager »it porösen zylindrischen Laufflächen sind. Luft aus einer Druokluftquelle wird durch die I«uffläohen radial naoh innen gezwungen, us einen dünnen Luftfilm zu erzeugen, der die gegenüberliegenden Enden-der Welle trägt. Mn Motor 36 dreht die Welle 3® «it «in«? relativ kleinen Winkelgeschwindigkeit, die «twa So TT&d?4feui3gen pro Blaut· betragen kann. Die Welle 3« ist &©
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parallel wie möglich zur X-Achse der Maschine ausgerichtet.
Die Luftlager 32 und 34 halten die Welle 3o präzise in der Mitte der Laufflächen, so daß die Welle um eine genau definierte longitidunale Achse A-A rotiert, wie aus Fig. 2 eu ersehen.
Auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Welle 3o ist ein Paar nicht berührender Sonden 38 und 4o vorgesehen, das mit- d tels eines Bügels 42 und einer Stange 44 von dem Wagen 26 der Meßapparatur getragen wird. Die Aufnahmeachsen dieser Proben sind horizontal in der Ebene der Achst A-A ausgerichtet. Leitungen führen von den Sonden 38 und 4o zu dem Gehäuse 46, das eine Skala enthält, um eine selektive visuelle Anzeige der von jeder der Sonden 38 und 4o erhaltenen Messungen zu schaffen. Viele der kommerziell erhältlichen nicht berührenden Sonden eignen sich für die Verwendung bei dieser Erfindung. Ein Sondentyp ist das kapazitive elektronische Mikrometer, das von der Lion Research Corporation unter der Modellbezeiohnung 3oo-3 und 3oo~4 verkauft wird. Diese Mikrometer haben eine Auflösung von einem 1o/1 ooo ooo cm (inch). Andere verwendbar· nicht berührende Meßsonden können auf magnetischer, optischer, kapazitiver, pneumatischer oder anderer Wirkungsweise beruhen.
Der Apparat wird durch eine Bewegung des Wagens 1o entlang der X-Achse zu einer Reihe von Punkten entlang der Achs· A-A betätigt. Pur jeden dieser Punkte liest di· Bedienung den HoOhpunkt (high point) oder Auslauf (runout) der Well· ab, wob·! er eine solche Messung an jedem Meßpunkt von jeder -der beiden Sonden 38 und 4o erhält. Zur Vereinfachung der Erläuterung eind die Ablesungen, die lediglich an drei Punkten ausgeführt wurden, in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt, obwohl natürlich weeentlioh
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mehr Messungen auegeführt «erden, Ebenso wie dlt Messung des Hochpunktes (high point) kann die Bedienung das ander· Extrem, d.h. den Niedrigpunkt (low point) mit Hilfe der Sonden registrieren, vorausgesetzt er folgt dieser Praxis während der Messung entlang einer vorgegebenen Achse«
Um die Prinzipien zu illustrieren, dit der Erfindung sugrunde liegen, sind die repräsentativen SröBen, Konfigurationen und Proportionen in den Fig. 2-5 stark übertrieben. Bevorzugt ist die Welle 5o präzisionsgesohliffen, so daS sie im wesentlichen
einen einheitlichen Querschnitt über ihrer Länge hat und von auffallenden Oberflächenunregelmäßigkeiten frei ist, so daß die Sonden 38 und 4o sehr nabe an die Well« gebraoht werden können, um das gewünschte hohe Mafi an Auflösung su erhalten«
Wenn die Sonden 38 und 4o in der in Fig. 3 dargestellten Lage sind, sind sie extrea nahe bei den Lagern 34, so daß eine weitgehende Übereinstimmung zwischen der Mitte der Welle und der Achse A-A besteht. Dies ist in Fig. 3 gezeigt, wo aQ und bQ die Messungen darstellen, die von der Ableseskala 48, welohe mit den Sonden verbunden ist, angezeigt werden. Sie Größen oQ
und d sind die Radien der Welle an diesem Punkt, ο
In Fig. 4 zeigt der Querschnitt der felle tin« Auobuohtva* bei 5o, die während der Rotation der Wellt um die Aohet A-A der gestriohelten Linie 52 folgt, so dafl die Bedienung, die die Hochpunkte (high spots) auf der Welle abliest, die Messungen der Abstände &Λ und b1 erhalten wird. Bor Punkt x," dor laut Definition genau zwischen den beiden Sonden liegt, ist sur linken Seite der Aohse A-A versetzt, bedingt duroheine Abweichung in Richtung der Y-Achse, wenn eich der Wagon 1o ent-
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lang der X-Achse bewegt. Der Betrag dieser Abweichung ist all Abstand e- gezeigt, der zwischen den Punkt χ/und der Achse A-A liegt. Sie Abstände O1 und d1 sind gleich und ιteilen den Radi-us der kreisförmigen Bahn 52 dar, die τοη des Hoohpunkt (high spot) auf der Welle in dieser Ansieht gebildet wird.
In Fig. 5 sind die Quarschnittsabaessungen der Welle deutlich reduziert, und sie ist gegenüber der Achs· A-A versetzt. An diesem Meßpunkt bewegt sich die felle exzentrisch« to daß J ihr Hochpunkt (hig point) der kreisförmigen Bahn 54 folgt. Die Abstände, die die Bedienung τοη de« Hoahpunkt (hig point) zu den Sonden 38 und 4o BiSt, sind die Abstände a2 und b2. In dieser Lage ist die lineare Abweichung des Wagens 1o in Riohtung der Y-Achse, wenn er sieh entlang der I-Aohse bewegt, in Bezug auf/Äie Achse A-A nach reohts gsriohtet, in einem Abstand, der durch e2 dargestellt wird. Die Abstände C2 und d2 sind definitionsgeoäS gleiche Radien des Kreises 54, gemessen τοη der Rotationsachse A-A.
Mit den Daten, die τοη den Sondenablesungen erhalten werden, können Messungen bestimmt werden, die ein Bild der Abweichungen τοη der Linearität in der Bewegungsbahn der Sonden, d.h. ^j den Abständen e^ und eg geben, duroh Anwendung dar folgernden Formel, worin positiTe Werts τοη £ eine Abweichung des Punktes χ naoh rechts bedeuten; .
die effektirs Kontor der Welle in Bezug auf eine Hilf·-
4ie duroh Rotation einer Linie,
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die parallel zur Wellenachae liegt und sich durch den Hochpunkt (high point) auf der Welle an einem ersten Ablesepunkt erstreckt, um die Wellenach.se erzeugt wird, ergibt sich aus der folgenden Formel:
η "
worin negative Werte von f eine Reduktion des effektiven Durchmessers der Welle kennzeichnen.
....... ·.. man diese Formeln auf einen typischen Datensatz gegeben in 1o/1 ooo ooo cm (inch) an, dann lassen sich folgende Charakteristiken der lateralen Bewegung der Sonden und die Konfiguration der Welle in Tabellenform zusammenstellen.
Profil der Sonden im Hinblick auf die Referenzlinie A-A
(e)
Profil von Hooh-Punkten(high potato) auf d#r Welle in Bezug auf die Referenzlinie A-A
-if)
Fig. 3 2 2 0
Fig. 4 3 1 -1
Fig. 5 1 5 +2
-1
Die Richtigkeit der oben angegebenen Formeln ist leicht zu beweisen.
Aus Fig. 5 1st beispielsweise zu ersehen, daß · ■
a2+c22 = dp+bp-eo»
und daß o-, - d
ao daß ao+e„ = bn-e0 109838/1163
und e.
Diese Beziehung ist unabhängig von der Wellengröße oder -form und trifft für jede Messung entlang der Wellt zu.
Die Kontur der Welle ist durch eine Reihe von Messungen f zu erhalten, dts den Abstand von den Hoohpunkten (high, epote) auf der Welle zum Referenzzylinder darstellt, der mit dem Radius cQ um die Achse A-A zentriert ist. Für die Ableitung der Formel für die Ermittlung des Abstandee f ist zunächst davon.auszugehen, daß der Abstand zwischen den beiden Sonden immer konstant ist, ao daß
und Cao-an) * (eo-on) + (Vdn} + (W β 0} laut Definition gilt f -(co-c ) und g = (do-dn),
so daß (ao-an) + f + g + (D0-Dn) = 0· Da f gleich g ist, gilt
2 f » (an-an) + (bn-b0)
und
Um die Ermittlung zu vereinfachen! hat es eich, ala günstig erwiesen, die Ableseeinrichtung auf 0 mx setzen, wenn dl· Werte für aQ und bQ bestimmt werden, so daß dl« Heβsung·» und b_ negativ und positiv werden, wenn si· ansteigen oder abfallen von ihrem ursprünglichen Wert. Daraus ergibt sioh
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- 1ο -
Mit einer Reihe von Werten von £ ist es möglich, ein Profil der Bahn zu zeichnen, die von den Sonden 38 und 4o während einer X-Achsen-Bewegung des Wagens durchlaufen wird. Dieses Profil •kann zu dem Zweok benutzt werden, die Genauigkeiten der Maschine abzuschät :·,--* ti oder sie kann benutzt werden, um mathematische oder-physikalische Kompensationen während des normalen Betriebes der Maschine durchzuführen. D&b Profil der Wellenabweichung kanii durch Benutzen der Werte von £ aufgezeichnet werden, die in der beschriebenen W-eise zu finden sind. Die Werte entweder von a oder b küimsii üq-t Darstellung solch einer Wellenabwaichung übsr« lagert weröän» um. das Bahnproiil zu erhalten, ohne den -War τ von _e in -iQT "bc^oliriebenen Art bestimmen zn müssen. Diea 1st deshalb der Falls weil Unterschiede in den Werten von f + a oder f + h Ton. eiaem Meßpunkt zum anderen lediglich durch die Unterschiede irs -3.en Abständen der keBeinrichtung von der Rotationsachse A-A tediBgt sind.
Wenn dls Mr*g$ der Welle 3o kleiner als die Länge der zu untersuchenden im wesentlichen geraden Linie ist, können eine Reihe von überlappenden Profilen gezeichnet· werden und dann passend zusammengesetzt werden, um das totale Profil der zu analysierenden Linie zu halten.
Eine andere Ausführung der Erfindung ist in Pig. 6 geseigts ifo das zu analysierende Profil von einer Linie gebildet wird, di© sich als Schnitt der Fläche 6o mit einer vertikalen Ebene ergibt. In dieser Ausführung tragen zwei Luftlager 62 und 64 eine Welle 66 für die Drehung um eine feste Achse. Ein Motor» schesatisch bei 69 gezeigt, ist für einen Riemen 7o oder einer anderen Antriebsvorrichtung mit der Welle 66 verbunden, um diese in positiver Richtung zu drehen.
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Zwischen den Lagern 62 und 64 ist ein drittes Luftlager 68, das längs der Achse der Welle 66 in der durch den Pfeil 71 angezeigten Richtung bewegbar ist, Eine in geringer Entfernung angeordnete Sonde 72n±ßt die Unterschiede des Abatandes au der Oberfläche 6o, wenn die Welle rotiert, -
Wie in der bevorzugten Ausführung, erzeugt die Welle 66 In den Lagern 62 und 64 eine feste Referenzlinie, die mit den Mittelpunkten der Lager 62 und 64 übereinstimmt. Das Sondenhaltelager ι 68 reitet auf der Welle und ist konzentrisch alt den Wellenquer- ™ schnitt an jedem Punkt entlang der Welle, Da der Wellenquerschnitt seinen Mittelpunkt nicht immer genau auf der Rotationsachse der Welle 66 hat, wird das Lager 68 sich oft in exzentrischer Weise bewegen in Bezug auf die Rotationsachse der Welle Dies bedingt natürlich Fluktuationen in den von der Sonde 72 aufgenommenen Messungen, wobei air· Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum den doppelten Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Lagers 68 und der Rotationsachse der Welle 66 darstellt. Daher ist die halbe D^f^-r-oju.'. zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Meßwert, die von der Sonde erhalten werden, eine Anzeige für den Betrag der Exzentrizität} und die halbe Summe dieser Meßwerte ergibt den Wert, der existieren würde, wenn A keine Exzentrizität vorhanden wäre, wobei das Profil der Oberfläche 6o entlang der zu analysierenden Linie widergespiegelt wird.
Die hier offenbarte Erfindung eignet sioh für eine weit gestreute Anwendung in verschiedenen Ausrüstungstypen, in denen eine genaue relative Positionierung wichtig ist, Zum Beispiel Drehbänke, * Schleifmaschinen, horizontale Bohrfräsen und andere Werkzeugmaschinen können die oben besprochenen Prinzipien anwenden, um die ■
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ONKSlNAL INSPECTED
geeignete Positionierung eines Gliedes sicherzustellen, das entweder ein Werkzeug oder ein Werkstück trägt. Ein Beispiel hierfür stellt Fig. 7 dar, wo schematisch ein Arbeite-Tragewagen 8o gezeigt ist, der in Richtung des Pfeiles 81 in Richtung der Y-Achse auf dem Träger 82 beweglich ist. Der Wagen 8o kann ein Teil einer horizontalen Bohrfräse sein. In einigen Typen von Werkzeugmaschinen kann der Wagen 8o ein Werkzeug anstelle eines Werkstückes tragen. Der Träger 82 bewegt sich auf Lagern (nicht gezeigt), die ihn für eine Bewegung in Richtung der X-Achse führen, wie durch den Pfeil 83 angedeutet. Ein Paar auseinanderliegender Meßsonden 84 und 85 ist fest mit dem Träger 82 verbunden, um entgegengesetzten Seiten einer motorbetriebenen Welle 86 gegenüber zu liegen. Die Welle wird in Luftlagern 94 geführt, die auf der stationären Grundplatte 92 befestigt sind. Die Position des Wagens 8o in Bezug auf den Träger 82 wird in bekannter Weise mittels einer Skala 88 bestimmt, die mit dem Träger 8<? verbunden ist, und mittels eines Anzeigers 9o, der mit dem Wagen 8o verbunden ist. Mit dieser Anordnung ist es möglich, den Wagen 8o genau in Bezug auf die üotationsaohBe A-A der Welle 86 einzustellen. Die Sonden 84 und 85 dienen dazu, die Abweichungen von der Linearität in der Bahn des Trägers 82 zu bestimmen, wenn dieser sich in Richtung der X-Achse bewegt, wobei die Referenzlini· für solche Abweichungen durch die Rotationsachse A-A der Welle 86 genau bestimmt wird.
Wenn die Bedienung wünscht, den Wagen 8o auf einen bestimmten Abstand von der AchBe A-A einzustellen, kann sie zunächst die Anzeigen der Sonden 84 und 85 benutzen, um den Wert e_ au finden, d.h. den Abstand zwischen der Achse A-A und einem Funkt zwischen den Sonden, wie in Verbindung mit der Ausführung gemäß den Figuren 1 - 5 beschrieben. Dieser Wert,entweder positiv
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oder negativ, kann dann mit dem gewünschten Abstand, zwischen dem Anzeiger 9ο auf dem Wagen 8o und seiner Linie parallel zur Achse A-A durch die Null-lage auf der Skala 88 kombiniert werden, um die erforderliche Stellung des Anzeigers 9o auf der Skala 88 zu finden, die die geeignete Position des Wägern 8o gewährleistet. Selbstverständlich kann die Ermittlung und
Positionierung mittels elektronischer oder elektromeohaniecher J Einrichtungen erfolgen, um die Bedienung der Maschine von der Last der Kalkulation und der Positionierung des Wagens 8o zu befreien.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung auch andere Modifikationen möglich. So kann z.B. das rotierende Referenaglied von Hand gedreht werden und jede Form und Querschnitte>konfiguration aufweisen, die seine Rotation um eine feste Achse nicht beeinflußt. Die Welle oder andere Referenzglieder können longitudinal .η ihren Lagern so weit bewegt werden, wi« diese Bewegung die Lage der Rotationsachse nicht beeinflußt. Die Meßsonden sind vorzugsweise von dem nicht berührenden Typ, j um zu verhindern, daß die Welle Verbiegungen ausgesetzt wird, ™ wodurch physikalische Kräfte erzeugt werden. Jedooh iat ta ; möglich, berührende Sonden zu verwenden, wenn der eich d*r«ufl ergebende Verlust an Genauigkeit nicht bedeutet iet.Fail3 niaht hydrostatische Lager benutzt werden, so können ee Gleitlager sein oder es können einfach gegenüberliegende fest« Zentrierungen von dem Typ sein, wie sie in Zylinder-Präzieionssohleifmaschinen benutzt werden und die auf der Rotationsachse dtr Welle oder eines anderen Referenzkörpere liegen. Di« hydro*· etatiechen Lager können irgendeine Flüssigkeit benutzen, «ntweder flüssig oder gasförmig, um den rotierenden per zu tragen.
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Claims (19)

  1. Patentansprüche:
    pparat zur Bestimmung des Profils einer angenähert geraden inie, die von einem vorgegebenen Körper gebildet wird, gekennzeichnet durch einen Referenzkörper, Lager, die den Referenzkörper für die Drehung um eine Rotationsachse un- ' terstützen, die während der Messung eine vorgegebene Orientierung hat, eine Meßsonde, die von dem ersten der besagten Körper getragen wird und relativ zum zweiten Körper in einer im wesentlichen zur Rotationsachse parallelen Bahn beweglich 1st, wobei die Sonde einen Fühlkopf (sensing head) aufweist, der von dem zweiten der besagten Körper gegenüberliegt und dessen Fühlachse quer zur Rotationsachse ausgerichtet ist, wobei die Rotation des Referenzkörpers in seinen lagern Messungen ermöglicht, die sich aufgrund der Rotation verändern, um die Lage der Rotationsachse des Referenzkörpers widerzuspiegeln und die Linearitatscharakteristiken des gegebenen Körpers zu ermitteln.
  2. 2. Apparat nach Anspruch 1 zur Bestimmung des Profils eines Oberflächenteiles des besagten vorgegebenen Körpers, gekennzeichnet durch ein Sondenlager, das die besagte Sonde von dem Referenzkörper entfernt trägt, und durch einen Sonden-Fühlkopf des nicht berührenden Typs, der nahe der besagten Oberfläche lokalisiert ist.
  3. 3. Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Lager hydrostatische Lager sind.
  4. 4. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Lager hydrostatische Lager sind.
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  5. 5. Apparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde vom nicht berührenden Typ ist.
  6. 6. Apparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet! daß die hydrostatischen Lager Luftlager sind.
  7. 7. Apparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftlager poröse zylindrische Laufflächen haben, um den Referenzkörper aufzunehmen.
  8. 8. Apparat nach Anspruch 1 zur Bestimmung des Profile der relativen Bewegung zwischen den besagten Körpern, daduroh gekennzeichnet, daß die Körper relativ bewegbar in Richtung im wesentlichen parallel zur Rotationaachee Bind und daß die Sonde mit dem besagten Körper verbunden iet.
  9. 9. Apparat nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch z#ti Meßsonden von dem nicht berührenden Typ, die auf gegenüberliegenden Seiten des Referenzkörpers angeordnet sind.
  10. 10. Apparat nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Motor, um den Referenzkörper zu drehen.
  11. 11. Apparat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager hydrostatische Lager sind.
  12. 12. Apparat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrostatischen Lager Luftlager sind.
  13. 13. Apparat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftlager poröse zylindrische Laufflächen haben, ua den Referenzkörper aufzunehmen.
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  14. 14. Apparat nach Anspruch 1 in Kombination mit einer Werkzeugmaschine mit einem Paar von Gliedern, die sich reMiv zueinander bewegen, um die relative Lage zwischen einem Werkstück und einem Werkzeug zu verändern, wobei das besagte Lager an einem der Glieder montiert let, und die Meßsonde an dem anderen der Glieder montiert ist.
  15. 15. Apparat nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Wagen, der auf dem anderen der besagten Glieder senkrecht zur Rotationsachse des Referenzkörpers bewegbar ist, Einrichtungen, iim die Position des Wagens In Bezug auf das andere besagte Glied zu bestimmen, so daß der andere der besagten Körper in Bezug auf die Rotationsachse des Referenzkörpers genau positioniert werden kann, durch Einführung einer Kompensation, dl· sich aus der Meßsonde ergibt, wenn die Lage des Wagens eingestellt wird, im Hinblick auf die Einrichtungen zur Bestimmung der Lage des Wagens.
  16. 16. Verfahren zur Bestimmung des Profils einer nahezu geraden Linie, die von einem vorgegebenen Körper gebildet wird, bestehend aus folgenden Schritten
    a) Halten eines Referenzkörpers für eine Drehbewegung um eine feste Achse, die im wesentlichen parallel zur besagten nahezu geraden Linie liegt,
    b) Aufnahme der Veränderungen, die sich aus der besagten Rotationsbewegung ergeben und den Abstand zwischen der Oberfläche des besagten Referenzkörpers und einem Funkt auf der Linie, und Messen wenigstens einer extremen Abstandaveränderung,
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    c) Wiederholen des vorangegangenen Schrittes an einer Reihe von anderen Punkten auf der Linie, um daa Profil der Linie zu bestimmen.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) die Messung an einem Punkt dee Referenzkörpers auf gegenüberliegenden Seiten des Referenzkörpere beinhaltet an Stellen, die in einer Ebene mit der besagten nahezu geraden Linie liegen.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet duroh den Schritt des Aufzeichnens der Werte der halben Differenz zwischen der extremen Abstandeveränderung an jedem Punkt, um eine visuelle Darn teilung des Profile der Linie «u schaffen.
  19. 19. Verfahren nach Anspruch In, gekennzeichnet durch den Schritt, daß eine Einrichtung für die Aufnahme der Veränderungen nach Schritt (b) drehbar auf dem Refereni- J körper angeordnet wird.
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    Leersei te
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