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Die Abnahme von mehren Werkzeugmaschinen und Meßmaschinen beruht
heute üblicherweise noch auf der Messung von Einzelfeleern ohne Definiton eines
gemeinsamen Bensystems, da bisher noch keine einfachen Verfahren existieren, um
den Gesamtfehler des Eingriffs oder Antastpunktes
in Richtung aller
Achsen und über den ganzen Arbeitsbereich zu bestimmen. Die Kenntnis der auf diese
Art gemessenen Einzelfehler ermöglicht dem Anwender jedoch keine Aussage über den
Gesamtfehler der Maschine, wobei jedoch erst dieser Gesamtfehler eine Entscheidung
ermöglicht, ob die Arbeits- oder Meßunsicherheit einer Maschine zur Lösung einer
vorgegebenen Aufgabe ausreicht.
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Fehler sind Abweichungen der Ist-Position des Eingriffs- oder Antastpunktes
von der Soll-Position.
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Die Soll-Position wird in bezug auf ein ideales raumfestes Koordinatensystem
angegeben. Deshalb müssen auch die Fehler bezogen auf dieses Bezugssystem ermittelt
werden, das einen als fehlerfrei definierten Nullpunkt hat.
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Die Fehlererfassung könnte mit einer im Vergleich zur Werkzeug- oder
Meßmaschine hochgenauen Kalibriermaschine erfolgen, wobei diese dann das Bezugssystem
vorgibt. Eine derartige Kalibriermaschine, die für den praktischen Einsatz geeignet
wäre, gibt es aber nicht. Außerdem tritt das Problem der Abnahme, d. h. der Bestimmung
des Gesamtfehlers, bei der Kalibriermaschine selbst auch wieder auf.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, in den zu vermessenden Arbeitsbereich
ein Normal einzubringen, das möglichst viele, über den gesamten Arbeitsbereich verteilte
antastbare Punkte mit bekannter Ist-Position aufweist. Während schon bei einem zweidimensionalen
Arbeitsbereich ein solches, den gesamten Arbeitsbereich überdeckendes Normal verhältnismäßig
aufwendig herzustellen und zu handhaben wäre, werden diese Schwierigkeiten bei einem
dreidimensionalen, zu vermessenden Arbeitsbereich noch wesentlich größer, weil eine
an sich anzustrebende, ausreichende dichte Anordnung der antastbaren Punkte (z.
B. Kugeln) den Zugang zum inneren Bereich verhindert oder zumindest erschwert. Die
exakte Vermessung der Ist-Werte bereitet Schwierigkeiten und die Anwendung muß aus
Herstellungs- und Handhabungsgründen auf verhältnismäßig kleine räumliche Arbeitsbereiche
beschränkt bleiben.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten
Art so auszugestalten, daß die Bestimmung des Gesamtfehlers mit verhältnismäßig
einfach aufgebauten und deshalb auch einfach herzustellenden und einfach zu handhabenden
Normalen erfolgen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Normal,
dessen Dimensionen geringer sind als die des zu vermessenden Arbeitsbereichs, nacheinander
in mehreren unterschiedlichen Lagen im Arbeitsbereich angeordnet und mit der Maschine
vermessen wird, wobei bei einem zweidimensionalen Arbeitsbereich das Normal in mindestens
drei unterschiedlichen Wukrichtungen zur Anwendung kommt und bei einem dreidimensionalen
Arbeitsbereich das Normal in mindestens sechs unterschiedlichen Wirkrichtungen zur
Anwendung kommt, von denen höchstens drei in einer Ebene liegen dürfen, und wobei
sich jedes Normal in jeder Lage mit mindestens zwei seiner vermeßbaren Punkte einer
anderen Lage des Norm als befindet, daß jeweils in den Wirkrichtungen des Normals
liegende, bei der VermessungdesNormalsfestgestellte Abweichungen als Projektionen
des tatsächlichen Fehlervektors festgestellt und daß an den für einen vorgegebenen
Punkt ermittelten Fehlerprojektionen der tatsächlichen Fehler, bezogen auf einen
definierten Bezugspunkt, durch Überlagerung errechnet wird.
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Hierbei können verhältnismäßig einfach aufgebaute Normale auch zur
Vermessung von räumlichen Arbeitsbereichen verwendet werden, ohne daß die mehrmalige
Lageänderung der Normale es verhindert, den Gesamtfehler auf einen vorgegebenen
Bezugspunkt bezogen anzugeben. die verwendeten Normale können beispielsweise sein:
a) Flächennormale (z. B. viele antastbare Körper auf einer Platte an genau bekannten
Meßpunkten angebracht); b) Längennormale (z. B. viele antastbare Körper auf einer
Leiste an genau bekannten Meßpunkten oder mit genau bekannten Abständen angebracht);
c) Punktnormale (Kugel, Würfel usw.), bei denen ausschließlich die geometrischen
Daten (z. B.
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Kugeldurchmesser) benötigt werden; d) Normale wie unter a, b oder
c angegeben, ohne daß die genaue Lage und Größe der Meßpunkte zueinander bekannt
ist; in diesem Fall werden sowohl die zu vermessende Maschine als auch das dabei
verwendete Normal während des Verfahrensablaufs vermessen; das vorherige Vermessen
des Normals mit anderen Hilfsmitteln entfällt; e) Kombinationen der unter a, b oder
c aufgeführten Normale.
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Die antastbaren Körper der Normale können aus beliebigen, aber eindeutig
antastbaren Formelementen bestehen, wie Kugel, Konus, Bohrungskante, Bohrung, Torus,
Dreiflächner usw.
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Bei der Durchführung des Verfahrens wird das jeweils gewählte Normal
mit einer geeigneten Sonde oder einer sonstigen, beispielsweise mechanisch oder
optisch wirkenden Tasteinrichtung der zu vermessenden Maschine vermessen. Das Normal
wird dabei je nach den Abmessungen des zu vermessenden Arbeitsbereichs verschoben.
Der Vergleich der gemessenen Abmessungen des Normals mit seinen bekannten, »geeichten«
Abmessungen liefert viele Einzelfehler bzw. Fehlerprojektionen, deren Bezug zueinander
in dieser Form noch nicht erkennbar ist. Weil sich jedoch erfindungsgemäß das Normal
in jeder Lage mit mindestens zwei seiner antastbaren Punkte in der Nachbarschaft
von jeweils einem antastbaren Punkt aus einer anderen Lage des Normals befindet
und weil man annehmen kann, daß sich der Fehler der Maschine in diesem als »Nachbarschaft«
bezeichneten Bereich nicht sprunghaft, sondern allenfalls nur so ändert, daß eine
Interpolation mit ausreichender Genauigkeit möglich ist, ergibt sich die rechnerische
Möglichkeit, die in den verschiedenen Lagen des Normals ermittelten Einzelfehler
oder Fehlerprojektionen durch Überlagerung auf einen Bezugspunkt zu beziehen und
als tatsächliche, als Vektor nach Größe und Richtung darzustellende Fehler anzugeben.
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Betrachtet man die bei den erfindungsgemäß vorgeschriebenen mehreren
Lagen des Normals auftretenden Wirkrichtungen, d. h. beispielsweise die Längsrichtung
bei einem Stufenendmaß, so erkennt man, daß sich aus diesen Wirkrichtungen in den
verschiedenen Lagen des Normals jeweils ein flächiges bzw. räumliches Fachwerk zusammensetzen
läßt, dessen Eckpunkte oder Knoten diejenigen Punkte sind, an denen die Wirkrichtungen
in zwei oder mehreren Lagen des Normals - mindestens angenähert - zusammentreffen.
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Eine Bestimmung des auf einen definierten Bezugspunkts bezogenen
Gesamtfehlers ist immer dann möglich, wenn das vorstehend genannte »Fachwerk« ein
in sich geschlossenes, »stabiles« Gebilde darstellt.
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Dazu muß das Fachwerk in der Ebene beispielsweise aus drei miteinander
verbundenen »Stäben« bestehen. IUm Raum müssen die »Stäbe« mindestens einen Tetraeder
bilden. Die Anzahl der notwendigen Wirkrichtungen kann durch Verwendung fester Winkel
vermindert werden.
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Diese angeführten Mindestbedingungen für ein stabiles ebenes oder
räumliches Fachwerk entsprechen analog den erfindungsgemäß vorgeschriebenen Lagen
bzw. Wirkrichtungen der Normale, wenn eine Bestimmung des Gesamtfehlers bezogen
auf einen vorgegebenen Bezugspunkt durch Überlagerung von Einzelfehlern möglich
sein soll.
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Wenn auf diese Weise der Gesamtfehler der zu vermessenden Maschine
für eine beliebige Anzahl von Punkten des Arbeitsbereichs bestimmt wurde, können
diese Werte in Weiterbildung des Erfindungsgedankens gespeichert und zur prozeßbegleitenden
Korrektur der Maschine herangezogen werden. Aus den gespeicherten Werten kann mit
ausreichender Genauigkeit der Fehler für jeden beliebigen Zwischenpunkt durch Interpolation
bestimmt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 im mehreren Stufen die Bestimmung des tatsächlichen Fehlers für
einen vorgegebenen Punkt in einem zweidimensionalen Arbeitsbereich mittels eines
Stufenendmaßes, Fig. 2 in einem räumlichen Koordinatensystem die Bestimmung des
tatsächlichen Fehlers für einen vorgegebenen Punkt, Fig. 3 die verschiedenen Lagen
eines Längennormals beim Vermessen eines ebenen Arbeitsbereichs, Fig. 4 in ähnlicher
Weise das Vermessen eines ebenen Arbeitsbereichs mittels eines Längennormals und
eines Winkelnormals, Fig. 5 das Vermessen eines ebenen Arbeitsbereichs mittels eines
Laser-Interferometers, Fig. 6 das Vermessen eines ebenen Arbeitsbereichs mittels
eines kleineren Flächennormals und Fig. 7 das Vermessen eines ebenen Arbeitsbereichs
mittels einer Winkelmeßeinrichtung.
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Die Figuren dienen nur der Erläuterung der nachfolgend gegebenen
Beschreibung; deshalb wurde auf eine vollständige und ins einzelne gehende Darstellung
der verwendeten Normale und Meßeinrichtungen verzichtet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Fehler soll zunächst
an einem Abnahmeverfahren für eine Werkzeug- oder Meßmaschine mit zweidimensionalem,
d. h. ebenen Arbeitsbereich an Hand der Darstellungen der Fig. 1 erläutert werden.
Als Meßmittel dient ein beliebiges Längeannormal oder Längemeßgerät, im darstellen
Beispiel ein Stufenendmaß S. Statt dessen kann beispielsweise auch ein Laser-Interferometer
verwendet werden. Ziel des Verfahrens ist es, die Fehler der Maschine in bezug auf
ein willkürlich festlegbares Fehlerbezugssystem zu bestimmen.
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Das Stufenendmaß S wird nacheinander in mehrere verschiedene Lagen
gebracht. Bei dem beschriebenen einfachen Beispiel sind es fünf Lagen, die in Fig.
1 a mit 1 bis 5 bezeichnet sind. Im allgemeinen wird es sich um eine wesentlich
größere Anzahl von Lagen handeln, wenn mehrere Punkte in einem grS ßeren Arbeitsbereich
vermessen werden sollen. In pder dieser fünf Lagen wird des Stufenendmaß S an seinen
Antastflächen mit der zu vermessenden Maschine vermessen. Dabei wird vorausgesetzt,
daß sich die Fehler in der näheren Umgebung eines beliebigen Punktes des Arbeitsbereichs
nur wenig und insbesondere ohne Sprünge ändern. Unter dieser Voraussetzung ist es
nur erforderlich, jeweils einen Punkt des Stufenendmaßes S in den Lagen 1, 2 und
3 nach Angenmaß ungefähr in den willkürlich gewählten Punkt P1 zu legen, und bei
den Lagen 4, 5 einen Punkt des Stufenendmaßes in den willkürlich gewählten Punkt
P2. Die von der zu vermesserenden Maschine angezeigten Abstände zwischen allen in
einer Richtung liegenden Meßpunkten vergleicht man mit den Werten, die vom Längennormal,
im dargestellten Beispiel vom Stufenendmaß S bekannt sind. Die Abweichungen sind
Projektionen der tätsächlichen Maschinenfehler in die Richtung des LängeaornLals,
aber zunächst noch ohne Bezug zum Fehlerbezugskoordinatensystem.
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Fig. 1b zeigt ein beispielsweise mögliches Ergebnis, wobei die Fehlerprojektionen
nach Größe und Richtung durch Pfeile dargestellt sind. Dann kann man die Fehler
in der nachfolgend beschriebenen Weise auf ein gemeinsames Bezugssystem beziehen
Der Punkt P1 wird zum fehlerfreien Bezugspunkt erklärt; der Punkt P2 habe nur Fehler
in Richtung P1-P2. Damit lassen sich alle Fehler auf den Punkt P1 und die Achse
P1-P2 beziehen. Die von P2 ausgehenden Fehlerprojektionen müssen jetzt um den am
Punkt P2 (bezogen auf Pfund die Achse P1-P2) festgestellten Fehler korrigiert werden.
Das mögliche Ergebnis zeigt Fig. 1c, wobei die sich ergebenden, bereits korrigierten
Fehlerprojektionen nach Größe und Richtung wiederum durch einzelne Pfeile dargestellt
sind. In dem schraffierten Bereich B, der zwlschen den Lagen 1 und 2 sowie 4 und
5 des Stufenendmaßes S in Fig. 1c, lassen sich an jedem beliebigen Punkt P durch
Interpolation der Fehler an den Kanten des Bereichs (Lagen 1, 1,2 und 4, S) F1-2
und F4-5 des Maschinenfehlers in zwei Richtungen bestimmen. Aus diesen beiden Projektionen
F1-2 und F4-5 läßt sich der tatsächliche Felder Ft geometrisch oder rechnerisch
in einfacher Weise bestimmen (Fig. 1d). Die Spitze des gesuchten tatsächlichen fehlerverktors
Ft liegt auf dem Schnittpunkt der Senkrechten auf die Spitzen der Fehlerprojektions-Vektoren
F1-2 und F4-5.
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An Hand von Fig. 2 wird des Verfahren in der Anwendung für einen
dreidimensionalen Arbeitsbereich erläutert. Ein beliebiges Längennormal oder Längeumeßgerät
wird nur ungefähr ausgehend von den Punkten P1, P2, P3 und P4 in Fig. 2a durch schrittweises
Verändern der Winkel α und ß viermal über den ganzen Arbeitsbereich geführt.
Die Winkel a und ß brauchen dabei auch nur ungefähr bekannt zu sein, Dadurch entsteht
viermal ein räumliches Netz vom Meßpunkten in Polarkoordinaten, das sich in jedem
Fall über den gesamten Arbeitsraum eeteeckt. Die Netzflächenabstände können auch
statisch verteilte Werte annehmen. Die von der zu kontrollierenden Maschine angezeigten
Abstände zwischen allen in einer Richtung liegenden Meßpunkten vergleich man mit
den Werten, die das Kalibriersystem vorgibt. Die Abweichungen sind Projektionen
des tatsächlichen Maschinenfehlers in die Richtungen des mals bzw. Längenmeßsystems,
aber noch ohne Bei
zum Fehlerbezugs-Koordinatensystem. Mögliche
Ergebnisse einer solchen Meßserie ausgehend von Punkt P1 zeigt Fig. 2 a. Diese Daten
werden zur Auswertung in einem Rechner gespeichert. Die projizierten Fehler an den
nicht vermessenen Punkten sind durch Interpolation der gespeicherten Daten bestimmbar.
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Als nächstes hat man die Fehler auf ein gemeinsames Bezugssystem wie
folgt zu beziehen (Fig. 2b): Der Punkt P1 wird zum fehlerfreien Bezugspunkt erklärt;
der Punkt P2 habe nur Fehler in Richtung Pl; der Punkt P3 habe nur Fehler in Richtung
Pl, P2 und der Punkt P4 habe Fehler in Richtung P1, P2, P3.
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Das ist eine eindeutige Festlegung zur größenmäßigen Bestimmung eines
Fehlerbezugssystems.
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Die so auf P1 als gemeinsamen Bezguspunkt bezogenen vier Fehlerprojektionen
in einem beliebigen Punkt P des Arbeitsbereichs zeigt Fig. 2b. Der tatsächliche
Fehler im Arbeitsbereich wird bereits durch drei Projektionen (nicht parallel, nicht
in einer Ebene liegend) nach Richtung und Größe festgelegt. Die zunächst überzählig
erscheinende vierte Projektion wird aber dennoch für die eindeutige Fehlerbestimmung
an einigen Stellen und für die berprüfung der Meßergebnisse an anderen Stellen herangezogen.
Das Meßprinzip ist damit beschrieben. Es gilt aber in der hier beschriebenen Form
nur für einen bestimmten Punkt des Werkzeug- oder Tastsystems der Maschine.
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Will man in einem beliebigen anderen Punkt arbeiten, dann müssen zusätzlich
im Kalibrierpunkt die rotatorischen Fehler bestimmt werden. Die direkte Messung
der rotatorischen Fehler wäre jedoch mit den heute zur Verfügung stehenden Meßmitteln
aufwendig.
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Wesentlich einfacher ist der folgende Weg: Man vermißt drei möglichst
weit auseinanderliegende Punkte des Werkzeug- oder Tastsystems (z. B. drei unterschiedliche
Tastspitzen eines Sterntasters) und berechnet aus diesen Werten die rotatorischen
Fehler über einfache mathematische Gleichungen.
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Das beschriebene Kalibrierverfahren ermöglicht die Bestimmung aller
translatorischen und rotatorischen systematischen Fehler eines beliebigen Punktes
des Werkzeug- oder Tastsystems in einer mehrachsigen Maschine. Bei Werkzeug- und
besonders bei Meßmaschinen mit eigenem Rechner kann man damit die einmal bestimmten
Fehlerdaten abspeichern und zur prozeßbegleitenden Fehlerkorrektur verwenden.
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Fig. 3 dient der Erläuterung der Arbeitsweise mit einem Längennormal
L, das auch seitliche Fehler erkennen läßt, z. B. einem Lineal mit daran angebrachten
Kugeln K, die angetastet werden können.
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Das Längennormal L wird bei einem z. B. quadratischen, zweidimensionalen
Arbeitsbereich zunächst nacheinander an zwei gegenüberliegende Kanten gelegt und
vermessen, wobei sich für jede anzutastende Kugel K ein bestimmter Einzelfehler
ergibt, der in Fig. 3 a jeweils durch einen Pfeil dargestellt ist. Diese Einzelfehler
sind noch ohne Bezug zu einem gemeinsamen Fehlerbezugssystem. Sodann wird das Längennormal
L nacheinander in der in Fig. 3b gezeigten Weise quer zu den Lagen nach Fig. 3 a
angeordnet und ebenfalls vermessen, wobei die sich ergebenden Einzelfehler nur für
eine der gezeigten Lagen durch Pfeile nach Größe und Richtung dargestellt sind.
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Schließlich wird das Längennormal L noch mindestens einmal schräg
in den Arbeitsbereich gelegt (Fig. 3c) und vermessen.
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Das Bestimmen der tatsächlichen Fehler aus den vielen vorerst noch
beziehungslosen Einzelfehlern geschieht in der an Hand von Fig. 1 erläuterten Weise,
d. h. die zunächst jeweils nur auf die einzelne, nicht genau vorbestimmte Lage des
Längennormals L bezogenen Einzelfehler werden so überlagert, daß sich schließlich
die auf einen willkürlich festgelegten und damit definierten Bezugspunkt bezogenen
Fehler ergeben.
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Das in Fig. 4 skizzierte Verfahren unterscheidet sich von dem Verfahren
nach Fig. 3 nur dadurch, daß das Längennormal L, das in Fig. 4b ebenso wie in Fig.
3b und in Fig. 4c ebenso wie in Fig. 3a gelegt wird, nicht in der in Fig. 3 c gezeigten
Weise schräg angeordnet wird. Statt dessen wird wie in Fig. 4a gezeigt, ein Winkelnormal
W verwendet, dessen beide Schenkel in einem bestimmten, bekannten Winkel, beispielsweise
im rechten Winkel zueinander stehen.
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Die Seitenflächen der beiden Schenkel des Winkelnormals W werden angetastet,
wobei sich Fehlerprojektionen (in Fig. 4 a durch kleine Pfeile dargestellt) quer
zur Schenkellängsrichtung ergeben. In Schenkellängsrichtung kann nicht gemessen
werden.
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Auch bei diesem Verfahren ist es durch Überlagerung der einzelnen
Fehlerprojektionen möglich, einen auf einen vorgegebenen Beugspunkt bezogenen Gesamtfehler
im Arbeitsbereich der Maschine zu bestimmen.
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In den Fig. 5 a bis 5d ist ein Meßverfahren ähnlich wie in Fig. 4
dargestellt, wobei jedoch als Längen-und Winkelnormal bzw. -meßgerät ein Laser-Interferometer
verwendet wird, das mit seinen bekannten Bauelementen in Fig. 5 jeweils nur schematisch
dargestellt ist.
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In Fig. 5 a wird zunächst der Abstand auf der X-Achse gemessen. In
Fig. Sb wird die Geradheit der X-Achse an mehreren Stellen bestimmt. In Fig. 5c
werden die Abstände in mehreren parallel zur Achse liegenden Linien bestimmt und
schließlich wird in Fig. 5d noch die Geradheit jeder dieser parallel zur Y-Achse
liegenden Linien bzw. der darauf liegenden Meßpunkte bestimmt. Die Auswertung erfolgt
in gleicher Weise wie beim vorstehend beschriebenen Beispiel erläutert.
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In Fig. 6 ist dargestellt, wie ein größerer zweidimensionaler Arbeitsbereich
A mittels eines kleineren Flächennormals FN vermessen werden kann, wobei die Fig.
6a zwei aufeinanderfolgende Lagen des Flächennormals FN und die Fig. 6b ebenfalls
zwei aufeinanderfolgende Lagen des Flächennormals FN zeigt. Hierbei kommt es darauf
an, daß sich diese einzelnen Lagen des Flächennormals mindestens teilweise überschneiden,
damit eine Überlagerung der gemessenen Einzelfehler und ein Abstellen auf ein Bezugssystem
möglich ist. Das Flächennormal FN besteht beispielsweise aus einer Platte, an der
an allen Meßpunkten Kugeln K angebracht sind.
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Eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Fig. 7 erläutert.
Hierbei wird ein (nicht dargestellter) Theodolit nacheinander an drei verschiedenen
Punkten P1, 1>2 und P3 des auszumessenden Arbeitsbereichs oder auch außerhalb
von diesem aufgestellt. Mit diesem Theodolit oder einer anderen Winkelmeßeinrichtung
werden für zahlreiche Punkte im Arbeitsbereich die Winkelfehler, jeweils bezogen
auf den Punkt P1, P2 oder P3 gemessen, wie in den Fig. 7 a bis 7c mit Pfeilen angedeutet
ist. Bei einer Überlagerung der so bestimmten Einzelfehler muß in das System noch
ein Längenmaß eingeführt werden.
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Dies geschieht dadurch, daß in dem Arbeitsbereich
einmal
ein Endmaß in einer beliebigen Lage vermes-Sen und dadurch ein auf eine Längeneinheit
bezogener Einzelfehler bestimmt wird.
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Die beschriebenen Verfahren für zweidimensionale Arbeitsbereiche
können auch in mehreren Ebenen eines dreidimensionalen Arbeitsbereichs ausgeführt
werden, wobei die verwendeten Normale auch Fehler in der dritten Dimension erkennen
lassen müssen.
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Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen Gesamtfehler
von Werkzeugmaschinen oder Meßmaschinen, die aber auch durch ein anderes Verfahren
erhalten sein können, können dazu verwendet werden, eine prozeßbegleitende Fehlerkorrektur
durchzuführen. Man muß davon ausgehen daß genaue Mehrachsenmaschinen nur mit sehr
hohen Fertigungsaufwand hergestellt werden können, wobei die Kosten auch ohne Steigerung
der genauigkeit zunehmen, weil die fertigung sehr arbeitsintensiv ist. Durch eine
prozeßbegleitende Fehlerkorrektur läßt sich der Fertigungsaufwand für genaue Mehrachsenmaschinen
verringern, ohne daß die genauigkeit abnimmt. Für diese Korrektur genügt es, einmal
die Fehler der Maschine in den sechs Fehlerfreiheitsgraden an bestimmten Punkten
im Arbeitsbereich mit einem Kalibriersystem zu bestimmen. Die Fehlerdaten könen
in einem Kleinrechner gespeichert werden und dienen in Verbindung mit einem Korrekturprogramm
zur ständigen, prozeßbegleitenden Berechnung der tatsächlichen Meßwerte aus den
fehlerbehafteten Werten.
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Da man zur Ermittlung der Verteilung der sechs Fehlerfreiheitsgrade
(drei translatorische und drei rotatorische Fehler) aus Zeitgründen nicht beliebig
viele Punkte im Arbeitsbereich der Maschine vermessen will, erfolgt die Kalibrierung
nur an einigen Stellen. Um den ganzen Arbeitsbereich zu erfassen, wird ein räumliches
Netz von Punkten definiert, an denen die fehler erfaßt werden. Die Fehler in den
Zwischenpunkten werden durch Interpotation bestimmt. E-: Mehrachsenmaschine arbeitet
in der Regel mit auswechselbaren Werkzeugen bzw. mit Tasten die mehrere Tastift
haben. Durch die verschiedene Lage der Werkzeuge bzw. Taststifte entstehen über
die rotatorischen Fehler zusätzliche Maschinenfehler.
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Diese lassen sich über einfache Transformations gleichungen und Interpolation
aus den bekanntem fehlerpunkten bestimmen. Alle diese Fehler werden zur Korrektur
der von der Maschine angezeigen, fehlerbehafteten Koordinatenwerte benutzt.
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Bei Maschinen ohne ein eigenes Tastermeßsystem (z. B. Werkzeugmaschinen)
werden Normale verwendetm deren antastbare Körper durch 1-, 2- oder 3 dimensionale
Meßsysteme ersetzt werden. Unter »Normalen« sind in diesem Zusammenhang auch Meßmaschinen
zu verstehen, deren Meßbereich kleiner als der zu vermessende Arbeitsbereich der
Maschine ist. Auch bei der Verwendung dieser Meßmaschine als Normal wird der Meßbereich
der Meßmaschine nacheinander so in den zu vermessenden Arbeitsbereich gelegt, daß
sich die einzelnen Legen des Meßbereichs teilweise überlappen.