DE2611283A1

DE2611283A1 - Vorrichtung zur messung der abweichung zylindrischer koerper von der zylinderform und verfahren zu ihrer einstellung

Info

Publication number: DE2611283A1
Application number: DE19762611283
Authority: DE
Inventors: Hristo Kirilov Dipl Ing Radev
Original assignee: Vmei Lenin
Current assignee: Vmei Lenin
Priority date: 1975-03-17
Filing date: 1976-03-17
Publication date: 1976-09-30
Also published as: GB1544967A; JPS51149051A; FR2304894B3; SU951071A1; FR2304894A1; DD124127A5; US4016747A

Description

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SCHiFF ν. FÜNER STREHL SCKÜEEL-HOPF EBBINGHAUS

MÜNCHEN 90, MARIAHILFPLATZ 2 & 3 POSTADKESSE: D-8 MÜNCHEN 95, POSTFACH 95 01 6O

VMBI "LENIN« - KIS

DIPL. CHEM. DR. OTMAR DiTTMANN (f!975)

KARL LUDWIG SCHIFF

DIPL. CHEM. DH. ALCXANiDCR V. f0NCR_ DIPL. ING. PETHR STREHL DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBE-.L-HO!'F DIPL. INS. DIÜTCF! EBESINGHAUS

TELEFON (OSri) 4SS0 54 TELEX Q-O3fifc.E AUKO D TELESRAVMK AIJROMAROPAT MÜNCHEN

DA-16862 DE/bi

17. März 1976

Priorität: 17. März 1975, Bulgarien, Nr. 29 338

Die Erfindung, bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung uer Abweichung zylindrischer Körper von der Zylinderform und auf ein Verfahren zur Einstellung der Vorrichtung. Die Erfindung kann bei der Kontrolle zylindrischer Oberflächen im Maschinenbau, im Gerätebau und in anderen Industriezweigen angewendet werden.

Es sind Vorrichtungen zur indirekten Messung der Abweichung zylindrischer Körper von der Zylinderforia bekannt, bei denen die Abweichung aufgrund von Profilogrammen beurteilt werden kann, die in mehreren Quer- und Längsschnitten der zylindrischen Oberfläche aufgenommen wurden, Bei diesen Vorrichtungen ist der Meßvorgang langwierig, und es v/ird eine komplizierte und teure elektronische Apparatur benötigt.

Veiter sind Vorrichtungen zur Messung der Abweichung zylin-

H Q 9 8 4 O / (J 3 5 1

drischer Körper von der Zylinderform in besonderen Fällen bekannt, wenn der Querschnitt der zylindrischen Oberfläche keine -angeraden Kanten aufweist und ihre Achse geradlinig verläuft. Mit derartigen Vorrichtungen wird der Durchmesser der zylindrischen Oberfläche in mehreren Querschnitten in zwei zueinander senkrechten Richtungen gemessen. Die halbe Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten gemessenen DurcbKcs.T.er wird als die gesuchte Abweichimg betrachtet« Bei dieser Vorrichtung ist nur eine annähernde Schätzung der Abweichung der kontrollierten Oberflächen möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine Vorrichtung zur direkten Messung der Abweichung zylindrischer Körper von der Zylinderform sowie ein Verfahren zu ihrer Einstellung anzugeben, die eine möglichst einfache Arbeitsweise bei möglichst einfachem Aufbau ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindurigsgemäß durch eine Vorrichtung zur direkten Messung der Abweichung zylindrischer Körper von der- Zylinderform und ein Verfahren zur Einstellung der Vorrichtung gelöst, wobei die Achse des mittleren Zylinders der kontrollierten Oberfläche, die nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate aufgebaut und mit Hilfe eines Körpers (Dorn oder Hülse) realisiert wird, gemäß der kontrollierten Oberfläche auf aerostatisehen Stützen gelagert wird. Die Drehachse des Körpers fällt mit der Achse des initiieren Zylinders zusammen. Auf dem Körper sind in mehr als einem Querschnitt Meßumformer zur Kontrolle linearer Abweichungen angeordnet, die mit entsprechenden Meßgeräten verbunden sind. Diese Umformer können pneumatisch, mechanisch, induktiv oder dergleichen arbeiten. Bei Nullanzeige der Meßgeräte sind die Meßendstücke der mit ihnen verbundenen Umformer im gleichen Abstand von der Achse des mittleren Zylinders der kontrollierten Oberfläche angeordnet .

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Die Meßvorrichtung wird folgendermaßen eingestellt: Zunächst v/erden die Meßendstücke der entgegengesetzt angeordneten Umformer so eingestellt, daß sie bei Nullcnze.lge der mit ihnen verbundenen Meßgeräte paarweise in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind. Bann wird die Vorrichtung in ließposition gebracht, und es werden die Anzeigen der Meßgeräte abgelesen, die mit den auf der einen Seite des Körpers der Vorrichtung angeordneten Umformern verbunden sind. Der Körper wird um 180* gedroht, und es werden die Anzeigen der Geräte abgelesen, die mit den entgegengesetzt angeordneten Umformern verbunden sind. Es v/erden die halten Differenzen zwischen den Anzeigepaaren bestimmt, die die Messung in der Mitte des Abstandes zwischen den Müßendstücken der entgegengesetzt angeordneten Umformer bei Nullanseige der Meßgeräte in Bezug auf die Achse des mittleren Zylinders der kontrollierten Oberfläche in den entsprechenden Querschnitten darstellen. Danach wird die Nullam-eige der Meßgeräte um den Viert dieser Messung mit dein entsprechenden algebraischen Vorzeichen korrigiert.

Anhand des in der Zeichnimg dargestellten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Messimg der Abweichung zylindrischer Körper von der Zylinderform wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen;

Fig. 1 in schematischer Darstellung den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur Messung der Abweichung einer zylindrisehen Innenfläche von der Zylinderform;

Fig. 2 in schematischer Darstellung den Einstellvorgang der Vorrichtung bei der Messung der Abweichung einer zylindrischen Innenfläche von der Zylinderform; und

Fig. 3 in schematischer Darstellung den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur Messung der Abweichung einer zylindrischen Außenfläche von der Zylinderform.

Die Vorrichtung zur Messung der Abweichung zylindrischer

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Innenflächen von der Zylinderform besteht aus einem Dorn 7j in dem Kammern 8 ausgebildet sind. In der äußeren zylindrischen Oberfläche des Doms sind einander gegenüberliegend Öffnungen 11 ausgebildet, die mit den Kammern 8 in Verbindung stehen. Den Kammern 8 wird mit einem konstanten Druck ρ Luft zugeführt, die durch die Öffnungen 11 strömt, und durch den Spalt zwischen der äußeren zylindrischen Oberfläche des Doms und der zu kontrollierenden inneren zylindrischen Oberfläche des Werkstücks 10 in die Atmosphäre entweicht. In diesem Spalt v.^rird ein Luftkissen erzeugt. Infolge der ausgleichenden Wirkung des Luftkissens wird der Dorn so ausgerichtet, daß seine Drehachse mit' der Achse des mittleren Zylinders der kontrollierten Oberfläche zusammenfällt. In den Querschnitten I-I, H-II und ΙΙΪ-ΪΙ1 sind einander gegenüberliegend Paare von Meßdüsen 1 und 2 bzw. 3 und 4 bzw. 5 und 6 angeordnet, die mit entsprechenden pneumatischen Meßgeräten verbunden sind. Die Anzahl der Querschnitte und Meßdüsenpaars kann auch größer gewählt werden.

Die Vorrichtung kann nach einem Vergleichsstück eingestellt werden; die Einstellung ist aber auch ohne ein Vergleichsstück möglich. Es genügt im ersteren Fall, pro Querschnitt je einen Umformer zu verwenden. Im zweiten Fall sind zwei einander gegenüberliegend angeordnete Meßumformer im entsprechenden Querschnitt erforderlich. Die Vorrichtung wird folgendermaßen eingestellt: Mit Hilfe eines Vergleichsringes werden die Meßdüsen so eingestellt, daß, wenn die Meßgeräte den Wert Null anzeigen, sich die Stirnen jeweils zweier einander gegenüberliegend angeordneter Düsen im gleichen Abstand L (Fig. 2) befinden. Die Einstellung kann entweder durch Verschiebung der Düsen oder, auf pneumatischem Weg, mit Hilfe einer Baugruppe zur Nulleinstellung der Meßgeräte erfolgen. Der Dorn wird in die zu kontrollierende Öffnung eingeschoben, und es werden auf den Meßgeräten die Spalte Zp? Ζλ und Zr zwischen den Stirnen der Düsen 2, 4 und 6 und den Punkten

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A, B und C der zu kontrollierenden Oberfläche abgelesen. Dann wird der Dorn um 180° gedreht, so daß die Düsen 1, 3 und 5 gegenüber den Punkten A, B und C zu liegen kommen. Auf den mit ihnen verbundenen Meßgeräten werden die Spalte Z., Z-, und Z_r abgelesen. Darauf werden die halben Differen zen d..· zwischen den beiden Anzeigen bestimmt σ

e halben Differenzen entsprechen der Verschiebung der Mitte des Abstandes L zwischen den Stirnen der einander gegenüberliegenden Düsen gegenüber der Drehachse des Doms, d.h. bezüglich der Achse dos mittleren Zylinders der kontrollierten Oberfläche. Zur direkten Messung der Abweichung von der Zylinderform müssen bei der Nulleinstellung der Meßgeräte die Stirnen sämtlicher Düsen im gleichen Abstand von der Achse des mittleren Zylinders liegen, dch.

Z^ = Zg = Ζ-? = Z^ = Z,- = Z₆ -- 0,5L.

Dies geschieht durch Verschiebung der Düsen um einen Abstand Λ. mit dem entsprechenden algebraischen Vorzeichen. Die Meßgeräte werden so eingestellt, daß bei erreichtem gleichem Abstand zwischen den Stirnen der Düsen und der Achse des mittleren Zylinders die Anzeigen auf Null stehen.

Beim Drehen des Doms um 180° ist der Unterschied zwischen der größten und kleinsten Anzeige sämtlicher Meßgeräte die gesuchte Abweichung von der Zylinderform. Beim Drehen des Dorns um 360 genügt je ein Meßumformer pro Querschnitt.

Der Unterschied, zwischen der größten und der kleinsten Anzeige eines Meßgeräts beim Drehen des Dorns um 360° bestimmt die Unrundheit der Öffnung im gegebenen Querschnitt. Der Unterschied zwischen den Anzeigen der mit solchen Meßumformern verbundenen Geräte, die in einer Linie angeordnet sind, bestimmt die Abweichung der Form des Profils der Öffnung im Längs s chnitt.

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Bei einer bestimmten Anzahl und. passender (zweckmäßiger) Anordnung der Meßumformer ist es durch axiale Verschiebung in einem kleinen Bereichs mit einem bestimmten Schritt und nachfolgender Messung, in einer Reihe von Querschnitten möglich, die Abweichung von der Zylinder form, die Rundhc.it und die Form des Profils des Längsschnittes praktisch in jedem Abschnitt der kontrollierten Oberfläche zu bestimmen. Gleichseitig mit den Abweichungen der Form von der zylindrischen Oberfläche kann auch der Radius kontrolliert werden.

Wirkungsweise und Verfahren zur Einstellung der Vorrichtung zur Messung der Abweichung zylindrischer Außenflächen (Fig. 3) von der Zj'linder-form sind analog d.er bei dor Messung innerer Oberflächen. Jn Fig. 3 sind die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 1 und 2. Der Körper 7 ist als Hülse gestaltet; die Einstellung der Stirnen der einander gegenüberliegend angeordneten Düsen im gleichen Abstand voneinander wird mit Hilfe eines Vergleichspfropfens statt eines Vergleichsringes erreicht.

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Claims

1.ίVorrichtung zur Messung der Abweichung zylindrischer - '" Körper von der Zylinderform_s mit einem Körper, dessen Achse aerostatisch auf die Achse des mittleren Zylinders der zu kontrollierenden Oberfläche ausgerichtet v/ird und Kammern enthält, die über einander gegenüberliegend angeordnete Öffnungen mit seiner der Ausrichtung dienenden Oberfläche verbunden sind, dadurch g c k e η η ζ e i chn e t, daß an dem Körper (7) in mehr als einem Querschnitt Meßumformer (i, 2, 3, h-> ^Tj_f 6) zur Kontrolle linearer Verschiebungen angeordnet sind, die mit entsprechenden Meßgeräten verbunden sind, die in einer Stellung der Meßendstücke der mit ihnen verbundenen Umformer in gleichem Abstand von der Achse des mittleren Zylinders der gemessenen Oberfläche auf Null eingestellt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßumformer (i, 2, 3, 4, 5_t 6) radial einzeln oder einander gegenüberliegend paarweise in den entsprechenden Querschnitten angeordnet sind.

3; Verfahren zur Einstellung der Vorrichtung zur Messung der Abweichung zylindrischer Körper von der Zylinderform, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßendstücke der einander entgegengesetzt angeordneten Meßumformer bei Nullanzeige der mit ihnen verbundenen Meßgeräte in gleichem Abstand voneinander eingestellt werden, daß der Körper in Meßstellung gebracht wird und die Anzeigen der Skalen der Geräte abgelesen werden, die mit einseitig angeordneten Meßumformern verbunden sind, daß darauf der Körper um 180° gedreht wird und die Anzeigen der Skalen der Geräte abgelesen werden, die mit den entgegengesetzt angeordneten Meßumformern verbunden sind, daß die halben Differenzen zwischen den Anzeigepaaren bestimmt v/erden, die die Messungen der Mitte des Abstandes zwischen den Meßendstücken der

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einander gegenüberliegend angeordneten Meßumformer bei Nullanzeige der Geräte in Bezug auf die Achse des mittleren Zylinders der kontrollierten Oberfläche in den entsprechenden Querschnitten darstellen, und dai3 die Nullanzeige der Meßgeräte um den Wert dieser Me,3sung mit dem entsprechenden algebraischen Vorzeichen korrigiert wird.