DE2856158A1

DE2856158A1 - Vorrichtung zur bestimmung von fluchtungsfehlern bei koaxialen bohrungen

Info

Publication number: DE2856158A1
Application number: DE19782856158
Authority: DE
Inventors: Clemens Dipl Ing Heumann
Original assignee: ARTUR KUEPPER KG
Current assignee: ARTUR KUEPPER KG
Priority date: 1978-12-27
Filing date: 1978-12-27
Publication date: 1980-07-03

Description

Vorrichtung zur Bestimmung von Fluchtungsfehlern
bei koaxialen Bohrungen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung von Fluchtungsfehlern bei zwei oder mehreren koaxialen Bohrungen in Werkstücken.
Bei der Herstellung von Werkstücken, die zwei oder mehrere koaxiale Bohrungen aufweisen, zum Beispiel zur Aufnahme von Wellen, Lagern und dergleichen, können sich Fehler durch falsche Justierung des Werkstückes, durch abgenutzte Werkzeuge und ähnliches ergeben. Dies führt dazu, dass die Bohrungen nicht fluchten, entweder gegeneinander achsparallel versetzt sind, die Achsen der Bohrungen können Winkel miteinander bilden oder, dass die Versetzung und Winkelbildung kombiniert auftreten.
Sofern diese Herstellungsfehler ausserhalb der zulässigen Toleranzen liegen, kann dies zu erheblichen Schäden beim Betrieb der Maschine führen.
Die Bestimmung derartiger Fluchtungsfehler ist mit den gängigen Messmethoden sehr aufwendig und zeitintensiv.
Es bestand daher die Aufgabe, eine einfach zu handhabende Vorrichtung zur Bestimmung solcher Fluchtungsfehler zu schaffen, deren Einsatz nicht nur fur Stichproben wirtschaftlich ist, sondern auch zur Bestimmung von Fluchtungsfehlern aller Werkstücke einer Großserienfertigung.
Es wurde gefunden, dass diese Aufgabe durch eine Vorrichtung lösbar ist, die aus einer Visiervorrichtung und einem als Ziel dienende Objekt besteht, wobei die Visiervorrichtung und das Zielobjekt Einrichtungen zur Zentrierung in jeweils einander gegenüber liegenden Bohrungen aufweisen.
Nach einer bevorzugten Ausfiihrungsforn der Erfindung ist die Visiervorrichtung als Fernrohr ausgebildet, während als Zielobjekt eine mit Markierungen versehene Zielscheibe, vorzugsweise mit konzentrischen Kreisen, dient. Das Fernrohr besitzt zum Beispiel ein Fadenkreuz, dessen Abbildung auf dem Zielobjekt ein Maß für den Fluchtungsfehler darstellt.
Mit gleichem Erfolg kann jedoch als Visiervorrichtung auch scharfgebündeltes Licht verwendet werden, welches sich punktförmig auf dem Zielobjekt darstellt und in gleicher Weise ein Mbß für den Fluchtungsfehler liefert.
Die Verwendung eines Lichtbündels hat den Vorteil, dass eine Scharfeinstellung des Fernrohres bei unterschiedlichen Abständen der Bohrungen unterbleiben kann. Die Ablesgenauigkeit auf dem Zielobjekt kann in an sich bekannter Weise durch ein Spiegelscalensystem verbessert werden.
Visiervorrichtung und Zielobjekt erfordern eine exakte Zentrierung in den Bohrungen. Vorteilhafterweise wird daher als Zentriervorrichtung ein Spreizdorn mit wenigstens drei Abstützungen verwendet, wobei die Abstützungen gleiche Winkel miteinander bilden. Vorrichtungen dieser Art sind an sich bekannt, zum Beispiel als Drehbankfutter.
Die Zentriermechanik kann zum Beispiel über Keiltriebe oder entsprechende Verspannmethoden erfolgen.
In der Beschreibung der Zeichnungen ist erläutert, wie die Vorrichtung einzusetzen ist und wie der Fluchtungsfehler eraittelt wird. Zur Vereinfachung der Darstellung wurde bei dieser Beschreibung lediglich berücksichtigt, dass der Fluchtungsfehler der Bohrung zu bestimmen ist, welche die Visiervorrichtung aufnimmt. Zur Bestimmung des Fluchtungsfehlers auch der anderen Bohrung, welche in der Zeichnung das Zielobjekt aufnimmt, wären Zielobjekt und Visiervorrichtung zu vertauschen.
Dieser Austausch der Vorrichtungen einschliesslich des Verspannens erfordert jedoch einen zusätzlichen Zeitaufwand, der nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vermieden werden kana. Diese Ausführungs form sieht vor, dass die Visiervorrichtung gleichzeitig als Zielobjekt und das ZielobJ.ekt gleichzeitig als Visiervorrichtung eingerichtet sind. Mit dieser Vorrichtung können ohne Auswechselung die Fluchtungsfehler beider Bohrungen zueinander bestimmt werden. Dazu können zum Beispiel die Zielscheiben unmittelbar vor den Fernrohren angeordnet werden, so dass sie sich ausserhalb des Tiefenschärfebereiches des Fernrohres, bei dem sie angeordnet sind, befinden.Die Zielscheiben sind daher bei Benutzung dieses Fernrohres praktisch nicht sichtbar und es bildet sich das Fadenkreuz nur auf der Zielscheibe des gegenüberliegenden Fernrohres ab. Entsprechende Anordnungen sind auch möglich bei Anwendung lichtoptischer Projektionsmethoden.
Die Zeichnungen Figuren 1 und 2 sollen die vorliegende Erfindung verdeutlichen.
Figur 1 zeigt die parallel verlaufenden Wandungen A und B eines Werkstückes. Die beiden Bohrungen in diesem Werkstück fluchten nicht, sondern ihre Achsen bilden einen Winkel miteinander. Die Bohrung in der Wandung A bildet mit der Fluchtungsachse einen Winkel f .
Figur 2 zeigt die Bestimmung dieses Winkel < . Dazu ist in der Bohrung A mittels eines Spreisdorns (1), der gemäss Ansicht C drei Stützsegmente (2) aufweist, ein Fernrohr (3) in der Bohrung verspannt. Die optische Achse des Fernrohres verläuft mit der Achse der Bohrung koaxial.
In der Bohrung der Wandung B ist auf gleiche Weise mit einem Verspannmechanismus (4) das Zielobjekt zentriert.
Die Zielscheibe (5) wird rückwärtig durch eine Lichtquelle (6) beleuchtet. Die Zielscheibe (5) weist konzentrische Ringe (7) als Zielmarkierungen auf.
Zur Bestimmung der Fluchtungsabweichung der Bohrung in der Wandung A wird die Zielmarkierung (7) auf der Zielscheibe (5) durch das Fernrohr (3) anvisiert. Aus der Abweichung der Fadenkreuzdarstellung auf der Zielscheibe (7) von deren Mittelpunkt (x) und aus dem Abstand a läsit sich unter Benutzung von Winkelfunktionen der Fluchtungsfehler S ermitteln. Das Ergebnis x : a ist gleich sin 9 . Bei der Bestimmungsmethode kann die Neigung der Zielscheibe (5) vernachlässigt werden.
Dieser Fehler ist klein gegenüber dem Messergebnis.

Claims

Patentansprüche 1.) Vorrichtung zur Bestimmung von Fluchtungsfehlern bei zwei oder mehreren koaxialen Bohrungen in Werkstücken, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Visiervorrichtung und ein als Ziel dienendes Objekt, wobei die Visiereinrichtung und das Zielobjekt Einrichtungen zur Zentrierung in den Bohrungen aufweisen.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, dass als Visiervorrichtung ein Fernrohr und als Zielobjekt eine Zielscheibe mit Markierungen, vorzugsweise in Form konzentrischer Kreise, dient.
3.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Zentriereinrichtung ein Spreizdorn mit wenigstens drei Abstützungen dient, wobei die Abstützungen gleiche Winkel miteinander bilden.
4.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Visiervorrichtung als Zielobjekt und das Zielobjekt als Visiervorrichtung eingerichtet sind.