DE2360827C3 - - Google Patents

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DE2360827C3
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Description

3030th

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der Radiusgröße und der Formabweichungen kugeliger oder zylindrischer Oberflächen mit einem Meßtaster und einem Spannkopf für die Aufnahme des zu messenden Körpers.The invention relates to a device for measuring the size of the radius and deviations in shape spherical or cylindrical surfaces with a probe and a clamping head for holding the body to be measured.

Bei der Herstellung rotationssymmetrischer Teile, besonders bei der Fertigung von Werkstücken mit hohen Anforderungen an die Präzision, müssen Kontrollen vorgesehen sein, um die Werkstücke prüfen und dabei Abweichungen des Ist-Radius vom Soll-Radius und der Ist-Form von der Soll-Form feststellen zu können. Ein Beispiel hierfür ist die Kontrolle kugelförmiger Stirnseiten von Kegelrollen oder Zylinderrollen für Wälzlager.When manufacturing rotationally symmetrical parts, especially when manufacturing workpieces with high precision requirements, controls must be provided to examine the workpieces and determine deviations of the actual radius from the nominal radius and the actual shape from the nominal shape can. An example of this is the control of the spherical end faces of tapered rollers or cylindrical rollers for rolling bearings.

Durch die DD-PS 48 878 ist eine Vorrichtung zum Prüfen von radienbemaßten Kurvenkörpern bekannt, w) bei der der zu messende Körper drehbar gelagert ist und um einen Punkt im Abstand von dem zu prüfenden Kurventeil entsprechend dem Soll-Radius geschwenkt wird und der Meßtaster auf einem Schlitten in Richtung zum zu messenden Körper verschiebbar ist. 6^From DD-PS 48 878 a device for testing radius-dimensioned curved bodies is known, w) in which the body to be measured is rotatably mounted and is pivoted around a point at a distance from the curve part to be tested according to the target radius and the probe is on a slide is displaceable in the direction of the body to be measured. 6 ^

Bei der bekannten Vorrichtung erfolgt die Einstellung des Soll-Radius durch Verschieben des Schlittens 2 auf dem Führiingsstück 1, so daß bei der Prüfung vonIn the known device, the set radius is set by moving the slide 2 to the guide piece 1, so that when testing großen Radien ein verhältnismäßig langes und massives Führungsstück 1 erforderlich ist, das zusammen mit dem Schlitten und dem zu messenden Werkstück auf der Kreisteileinrichtung 11 geschwenkt wird. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch kompliziert, umständlich zu bedienen und verhältnismäßig teuer in der Herstellung.large radii a relatively long and massive guide piece 1 is required, which together with the Slide and the workpiece to be measured is pivoted on the circular dividing device 11. Such a one However, the device is complicated, awkward to use and relatively expensive to manufacture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radius-Meßgerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das einfach und unkompliziert hinsichtlich Herstellung und Bedienung ist und gleichwohl genaue und sichere Meßergebnisse liefertThe invention is based on the object of providing a radius measuring device of the type described at the beginning create that is simple and uncomplicated in terms of production and operation and at the same time accurate and delivers reliable measurement results

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßtaster an einem drehbar gelagerten Arm befestigt ist, dessen Länge in Obereinstimmung mit der Größe des Radius einstellbar ist, und daß der Spannkopf in Richtung zum Meßtaster hin auf einem Schlitten verschiebbar angeordnet istThis object is achieved according to the invention in that the probe is on a rotatably mounted arm is attached, the length of which is in accordance with the The size of the radius is adjustable, and that the clamping head in the direction of the probe on a slide is arranged displaceably

In Weiterbildung der Erfindung ist der Schlitten auf einem Schwenkarm angeordnet, dessen Schwenkachse die Drehachse des Armes schneidet Mit dieser Maßnahme kann die kugelige Oberfläche eines Körpers in mehreren Ebenen oder an einem gezielten Ort abgetastet werden, ohne daß hierzu die Lage des Meßtasters verändert werden muß.In a further development of the invention, the slide is on arranged a swivel arm whose swivel axis intersects the axis of rotation of the arm with this Measure the spherical surface of a body in several planes or in a specific location can be scanned without having to change the position of the probe.

Nach einem der anderen Merkmal der Erfindung ist der Spannkopf a-jf dem Schlitten mittels eines Federparallelogramms justierbar aufgehängt Statt dessen ist es auch möglich, daß der Spannkopf zur Aufnahme der zu messenden, kugeligen Oberfläche eine Dreipunkt-Stütze sowie eine den zu prüfenden Körper gegen diese drückende Feder aufweistAccording to one of the other features of the invention, the clamping head a-jf is the slide by means of a Spring parallelogram suspended adjustable Instead, it is also possible that the clamping head to Recording of the spherical surface to be measured, a three-point support and the body to be tested has against this pressing spring

Der Meßtaster kann mit einem durch ein Antriebsrad steuerbaren Potentiometer verbunden sein, wobei das Antriebsrad Reibkontakt mit der zylindrischen Mantelfläche eines Drehtisches hat, an dem der Arm mit dem Meßtaster einstellbar befestigt ist. Bei der Abtastung von Rächen mit einer Mulde ist es dabei vorteilhaft, wenn das Antriebsrad parallel zu* Achse des Drehtisches höhenverstellbar ist und an der zylindrischen Mantelfläche des Drehtisches eine in Richtung der Höhenverstellbarkeit sich verjüngende Kerbe eingearbeitet ist; auf diese Weise wird bei einer Aufzeichnung auf einem Schreiber der Bereich der Mulde nicht mit aufgezeichnetThe probe can be connected to a potentiometer controllable by a drive wheel, the Drive wheel has frictional contact with the cylindrical surface of a turntable on which the arm with the Probe is adjustable attached. When scanning revenges with a hollow, it is advantageous to if the drive wheel is height adjustable parallel to the * axis of the turntable and on the cylindrical The outer surface of the turntable has a notch that tapers in the direction of height adjustability; in this way, when recording the area of the hollow was not recorded on a recorder

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigt in schematischer DarstellungThe invention is explained below using an exemplary embodiment which is illustrated in the drawings. It shows in a schematic representation

F i g. I eine Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,F i g. I a plan view of a section from a device according to the invention,

Fig.2 eine Seitenansicht bei der Abtastung einer Rollenstirnseite in Rollenmitte,2 shows a side view during the scanning of a roll face in the middle of the roll,

Fig.3 eine der Fig.2 ähnliche Abtastung, jedoch außerhalb der Rollenmitte,FIG. 3 a scan similar to FIG. 2, however outside the roll center,

Fig.4 eine Seitenansicht des Drehtisches mit Antriebsrad für ein Potentiometer,4 shows a side view of the turntable with a drive wheel for a potentiometer,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A der F i g. 4 undF i g. 5 shows a section along the line AA in FIG. 4 and

Fig.6 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch mit einem abgewandelten Spannkopf.6 shows a representation similar to FIG. 1, but with a modified clamping head.

Wie vor allem aus den F i g. I und 2 hervorgeht, ist an einem in einem Lager 1 drehbar angeordneten Arm 2 ein Meßtaster 3 befestigt. Der Meßtaster 3 arbeitet nach dem Induktionsprinzip, es können jedoch auch Meßtaster anderer Bauweise verwendet werden. Der Radius R kann durch Verkürzung oder Verlängerung des Armes 2 eingestellt werden. Hierzu ist der Arm 2 in Pfeilrichtung verschiebbar auf einem Drehtisch 18 festgeklemmt.As in particular from FIGS. 1 and 2, a probe 3 is attached to an arm 2 rotatably arranged in a bearing 1. The probe 3 operates on the induction principle, but probes of other designs can also be used. The radius R can be adjusted by shortening or lengthening the arm 2. For this purpose, the arm 2 is clamped on a turntable 18 such that it can be displaced in the direction of the arrow.

Auf einem Schlitten 4 ist ein Spannkopf 5 angeordnet,A clamping head 5 is arranged on a slide 4,

der den zu messenden Körper 6, im dargestellten Beispiel eine Kegelrolle, trägt Der Schlitten 4 kann in Richtung zum Meßtaster 3 hin in die Meßposition gefahren werden. Zur Feinverstellung ist der Spannkopf 5 auf dem Schlitten 4 verschiebbar angeordnet; eine Mikrometerschraube 7 dient zur Feineinstellung der Position des Spannkopfes 5.which carries the body 6 to be measured, in the example shown, a tapered roller Direction to the probe 3 can be moved into the measuring position. The clamping head is used for fine adjustment 5 arranged displaceably on the carriage 4; a micrometer screw 7 is used for fine adjustment of the Position of the clamping head 5.

Auf dem Schütten 4 ist der Spannkopf 5 mittels eines Federparallelogramms 8 justierbar aufgehängt Die Einjustierung erfolgt über eine Justierschraube 9; damit kann uin Lagcfehler der Rolle 6 ausgeschaltet werden.On the chute 4, the clamping head 5 is by means of a Spring parallelogram 8 suspended in an adjustable manner The adjustment is carried out via an adjusting screw 9; in order to can be switched off uin position error of the roll 6.

Bei dem in Fig.6 gezeigten Spannkopf ist kein Federparallelogramm erforderlich. Hier wird die Rolle 6 mit ihrer zu messenden, kugeligen Stirnfläche durch eine Feder 24, beispielsweise aus Gummi, gegen eine Dreipunkt-Stütze 23 gedruckt Die Rolle 6 positioniert sich dadurch selbst ausreichend genau.In the clamping head shown in Fig. 6 there is no Spring parallelogram required. Here is the roller 6 with its to be measured, spherical face by a Spring 24, for example made of rubber, pressed against a three-point support 23. The roller 6 is positioned itself sufficiently accurate.

Zum Auswerfen bereits geprüfter Körper 6 dient ein Auswerfer 10 (Fig. 1), der axial verschoben werden kann.An ejector 10 (FIG. 1), which is axially displaced, is used to eject bodies 6 that have already been tested can.

Bei der Darstellung gemäß Fig.2 soll dit kugelige Stirnfläche der Rolle 6 in Rollenmitte abgetastet werden. Die F i g. 3 zeigt wie eine Abtastung außerhalb der Mittelebene durchgeführt wird. Hierzu ist der Schlitten 4 mit dem Spannkopf 5 auf einem Schwenkarm 11 angeordnet, dessen Schwenkachse 12 die Drehachse 13 des Armes 2 schneidet Der Schwenkarm 11 kann mittels einer Mikrometerspindel 14 um die Schwenkachse 12 bewegt werden.In the illustration according to FIG. 2, dit should be spherical The end face of the roller 6 is scanned in the center of the roller. The F i g. 3 shows how a scan outside the middle plane is carried out. For this purpose, the slide 4 with the clamping head 5 is on a swivel arm 11 arranged, the pivot axis 12 of which intersects the axis of rotation 13 of the arm 2 The pivot arm 11 can be moved about the pivot axis 12 by means of a micrometer spindle 14.

Die vom Meßtaster 3 aufgenommenen Meßwerte werden über einen elektronischen Meßwertverstärker 15 und ein Drehpotentiometer 21 (Fig.4) auf einem X- V'-Schreiber 16 aufgezeichnet The measured values recorded by the probe 3 are recorded on an X- V 'recorder 16 via an electronic measured value amplifier 15 and a rotary potentiometer 21 (FIG. 4)

Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise:The device works in the following way:

Der Arm 2 mit dem Meßtaster 3 und dem Maßstab 22 wird so lange verschoben, bis die Spitze des Meßtasters 3 von der Drehachse 13 den Abstand R (Soll-Radius) hat R wird auf dem Maßstab 22 angezeigt Nun wird die zu prüfenden Rolle 6 von dem Spannkopf 5 aufgenommen und mit dem Schlitten 4 in Meßposition gebracht. Sobald die zu vermessende Fläche mit dem Meßtaster 3 in Kontakt gebracht ist wird der Zeiger am Meßwertverstärker 15 mittels der Feinverstellung 7 auf Null eingeregelt.The arm 2 with the probe 3 and the scale 22 is shifted until the tip of the probe 3 has the distance R (target radius) from the axis of rotation 13. R is displayed on the scale 22 added to the clamping head 5 and brought into the measuring position with the slide 4. As soon as the surface to be measured is brought into contact with the probe 3, the pointer on the measurement amplifier 15 is adjusted to zero by means of the fine adjustment 7.

Anschließend muß ein Lagef&iler der Rolle 6 ausgeschaltet werden. Hierzu ist der Spannkopf 5 auf dem Schlitten 4 durch das Federparallelogramm 8 justierbar aufgehängt Zum Einzentrieren wird die Stirnseite der Rolle 6 mit dem Meötaster 3 mehrmals abgetastet; dabei wird der Feinzeiger am Meßwertverstärker 15 beochbachtet und gleichzeitig die Justierschraube 9 betätigt Der Justiervorgang ist beendet, wenn der Feinzeiger keinen oder nach links und rechts denselben Ausschlag zeigt Bei der Ausbildung des Spannkopfes 5 gemäß F i g. 6 entfällt dieses Nachjustieren. Zur Prüfung der kugeligen Stirnfläche der Rolle 6Subsequently, a position file for role 6 turned off. For this purpose, the clamping head 5 is on the slide 4 through the spring parallelogram 8 Suspended in an adjustable manner For centering, the face of the roll 6 is repeatedly pressed with the Meötaster 3 scanned; The dial indicator on the measuring amplifier 15 is observed and at the same time the adjusting screw 9 actuated The adjustment process is ended when the dial indicator does not show any or to the left and right shows the same deflection in the design of the clamping head 5 according to FIG. 6 this readjustment is not necessary. To check the spherical face of the roller 6

ίο wird der Meßtaster 3 von Hand oder mit Hilfe eines Motors an der Rolle 6 entlanggeführt; die Drehachse dieser Schwenkbewegung ist mit 13 bezeichnet. Abweichungen des Ist-Radius vom Soll-Radius R werden beim Abtasten von einem elektrischen Feinzeiger am Meßwertverstärker 15 angezeigt und auf dem X- K-Schreiber 16 aufgezeichnet Bei iiner Obereinstimmung des eingestellten Radius R mit dem Ist-Radius ergibt sich auf dem Schreiber 16 eine Gerade (obere Kurve in Fig. 1).ίο the probe 3 is guided along the roller 6 by hand or with the aid of a motor; the axis of rotation of this pivoting movement is denoted by 13. Deviations of the actual radius of the target radius R will be displayed during the scanning of an electric dial indicator on the measured value amplifier 15 and on the X- K-writer 16 recorded at iiner top matching the set radius R with the actual radius is obtained on the recorder 16 is a Straight line (upper curve in Fig. 1).

Wie bereits erwähnt, kann der Schwenkarm 11 mittels der Mikrometerspindel 14 um die Schwenkachse 12 gedreht werden, um die kugelige Stirnfläche der Rolle 6 in verschiedenen Ebenen abzutasten (F i g. 3).As already mentioned, the swivel arm 11 can be rotated about the swivel axis 12 by means of the micrometer spindle 14 be rotated in order to scan the spherical end face of the roller 6 in different planes (FIG. 3).

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht hat beim Ausführungsbeispiel die zu prüfende Rolle 6 in der Mitte der Stirnfläche eine kleine Mulde 17. Beim Abtasten der Stirnfläche über der Mulde 17 ist es erwünscht daß diese auf dem Schreiber 16 nicht aufgezeichnet wird. Zu diesem Zweck ist in die zylindrische Mantelfläche des Drehtisches 18, an dem der Arm 2 einstellbar befestigt ist eine Kerbe 19 eingearbeitet (Fig.4 und 5). Mit der zylindrischen Mantelfläche des Drehtisches 18 ist ein Antriebsrad 20 in Reibkontakt, das zur Steuerung des Potentiometers 21 dient Durch eine geeignete Vorrich-As can be seen from the drawings, the roller to be tested has 6 in the middle in the exemplary embodiment the end face a small trough 17. When scanning the end face over the trough 17, it is desirable that this is not recorded on the recorder 16. For this purpose, the cylindrical surface of the Turntable 18, on which the arm 2 is adjustably attached, a notch 19 is incorporated (FIGS. 4 and 5). With the cylindrical outer surface of the turntable 18 is a drive wheel 20 in frictional contact, which is used to control the Potentiometer 21 is used by a suitable device

J-; tung ist das Antriebsrad 20 höhenverstellbar (Pfeil in F i g. 4). Durch Höhenverstellung des Antriebsrades 20 erfolgt eine Anpassung an den jeweiligen Durchmesser der Mulde 17. Während der Abtastung der Stirnfläche der Rolle 6 durch Schwenken des Meßtasters 3 um die Drehachse 13 wird auch das Antriebsrad 20 an der zylindrischen Mantelfläche des Drehtisches 18 entlanggefahren. Im Bereich der Kerbe 19 wird die Rotation des Antriebsrades 20 um dessen eigene Achse unterbrochen; auf diese Weise wird dzs PotentiometerJ-; device, the drive wheel 20 is adjustable in height (arrow in FIG. 4). By adjusting the height of the drive wheel 20, an adaptation to the respective diameter of the trough 17 takes place. During the scanning of the end face of the roller 6 by pivoting the probe 3 about the axis of rotation 13, the drive wheel 20 is also moved along the cylindrical surface of the turntable 18. In the area of the notch 19, the rotation of the drive wheel 20 about its own axis is interrupted; this way dzs becomes potentiometer

•r> 21 so gesteuert, daß die Mulde 17 nicht aufgezeichnet wird.• r> 21 controlled so that the well 17 is not recorded will.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims (6)

Patentansprüche: 10 15Claims: 10 15 1. Vorrichtung zum Messen der Radiusgröße und der Formabweichungen kugeliger oder zylindrischer Oberflächen mit einem Meßtaster und einem Spannkopf für die Aufnahme des zu messenden Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtaster (3) an einem drehbar gelagerten Arm1. Device for measuring the radius size and shape deviations spherical or cylindrical Surfaces with a probe and a clamping head for holding the to be measured Body, characterized in that the probe (3) on a rotatably mounted arm (2) befestigt ist, dessen Länge in Übereinstimmung mit der Größe des Soll-Radius ^einstellbar ist und daß der Spannkopf (S) in Richtung zum Meßtaster(2) is attached, its length in accordance with the size of the nominal radius ^ is adjustable and that the clamping head (S) in the direction of the probe (3) hin auf einem Schlitten (4) verschiebbar angeordnet ist(3) is arranged displaceably on a slide (4) 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (4) auf einem Schwenkarm (11) angeordnet ist, dessen Schwenkachse (12) die Drehachse (13) des Armes (2) schneidet2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the slide (4) is arranged on a pivot arm (11) whose pivot axis (12) the axis of rotation (13) of the arm (2) intersects 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Spannkopf (5) auf dem Schlitten (4) mittels eines Federparalleiogramms (3) justierbar aufgehängt ist3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping head (5) on the Slide (4) by means of a spring paralleiogram (3) is adjustable 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf (5) zur Aufnahme der zu messenden, kugeligen Oberfläche eine Dreipunkt-Stütze (23) sowie eine den zu prüfenden Körper (6) gegen diese drückende Feder (24) aufweist4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping head (5) for receiving the spherical surface to be measured Three-point support (23) and a spring (24) that presses the body to be tested (6) against this having 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Meßtaster (3) rr<ri einem durch ein Antriebsrad (20) steuerbaren Potentiometer (21) verbunden ist, wobei das Antriebsrad (20) Reibkontakt mit der zylindrischen Mantelfläche eines Drehtisches (18) hat, an dem der Arm (2) befestigt ist5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the probe (3) rr <ri one through a drive wheel (20) controllable potentiometer (21) is connected, wherein the drive wheel (20) has frictional contact with the cylindrical outer surface of a turntable (18) to which the arm (2) is attached 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet ^ durch eine parallel zur Achse (13) des Drehtisches (18) höhenverstellbare Anordnung des Antriebsrades (20) und eine in Richtung der Höhenverstellbarkeit sich verjüngende Kerbe (19) an der zylindrischen Mantelfläche des Drehtisches (18).6. The device according to claim 5, characterized ^ by a height-adjustable arrangement of the drive wheel (20) parallel to the axis (13) of the turntable (18) and a notch (19) tapering in the direction of height adjustability on the cylindrical outer surface of the turntable (18) . 2525th
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