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Vorrichtung zum Anzeigen der abzuarbeitenden Sparstärke bzw. des Fertigmaßes
an Präzisionsschleifmaschinen. Die Erfindung betrifft einen Tast- und .#NIeßapparat,
welcher insbesondere beirr Innen- und Außenschleifen von Rotationskörpern für Serienproduktion
zur Erreichung höchster Genauigkeit zur Verwendung komrnen soll.
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Erfindungsgemäß besteht der Apparat aus einer gegen das Werkstück
hin und von denselben weg verschiebbaren Tastereinrichtung,, welche mit einer Meßvorrichtung
in Wirkungsverbindung steht, wobei letztere derart ausgebildet ist, daß auf ihr
die Größe der bei einer Messung jeweils noch bestehenden Zugabe als absolute Zahl
einer Maßeinheit al.>£#elesen werden kann.
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Die besonders hohe uI,eßgenauigkeit des vorliegenden Tastapparates
wird durch Beschränkung des Meßbereiches auf eine Größe, welche mit den üblichen
Meßwerkzeugen nicht mehr schnell und genau gemessen «-erden kann, erreicht, und
durch die Einteilung des X 2 leßbereiches, z. B. in hundertstel Millimeter
und das der Fertigbearbeitung nächst gelegenste Hundertstel in tausendstel Millimeter,
so daß die jeweilige Zugabe in tausendstel Millimeter abgelesen werden .kann.
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Die Meßvorrichtung besteht aus zwei nebeneinanderliegenden Linealen.
Die Differenz der größten und kleinsten Spaltweiten zwischen den beiden Linealen
stellt den Meßbereich des Apparates dar. Über den Spalt rollt eine Stahlkugel von
höchster Präzision und fällt an der Stelle, an welcher die Spaltbreite gleich ist
dem Kugeldurchmesser zwischen den Linealen durch in- einen der darunter sich befindlichen
querliegenden Kanäle, welchem das Maß der Abweichung von der Fertigbearbeitung beigeschrieben
ist. Eine über einen Spalt rollende Kugel zur Feststellung der Kugeldurchmesser
ist bekannt, das Neue der vorliegenden Erfindung besteht in der Kombination dieser
Meßvorrichtung mit den im nachfolgenden beschriebenen Teilen des Tastapparates und
der Wirkungsweise der ganzen Vorrichtung.
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Gegenüber anderen mechanischen Tastapparaten hat die Erfindung den
Vorteil, daß keine Teile vorhanden sind, welche bei der Anwendung von großen Übersetzungen
veränderlichen Deformations- und Reibungskräften ausgesetzt sind, welche die Genauigkeit
ungünstig beeinflussen.
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Bei der Erfindung wird die jeweils vorhandene Schleifzugabe absolut
gemessen, die Tasterbewegung wird nicht übersetzt, sondern es ist ein konstanter
Meßbereich, welcher in kleinste Teile eingeteilt ist, vorgesehen, und eine Kugel
dient gleichzeitig als Toleranzkaliber und als Anzeigevorrichtung.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in Abb. i bis 6 dargestellt.
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Abb. i stellt einen senkrechten Schnitt durch den Apparat nach Linie
I-I in Abb. 2 dar;
Abb. 2 ist eine Draufsicht, wobei das obere Gehäuse
des Apparates weggelassen ist; Abb.3 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie III-III
in Abb. r Abb. 4. ist ein Aufriß des oberen Gehäuses, teilweise im Schnitt gezeigt;
Abb. 5 ist ein Schnitt nach Linie I'-L' in Abb. 3; Abb. 6 ist eine Draufsicht der
Meßlineale. Auf dem Schleifmaschinenbett ist der Tastapparat mittels eines Supports,
bestehend aus cler fest aufgeschraubten Platte 1, dem verschiebbaren Schlitten 2
und dem aus zwei Teilen bestehenden Drehkörper 3, welcher in den Kegelzapfen .4
und 5 um deren vertikale Drehachse schwenkbar ist. Der obere Drohzapfen 5 ist im
zweiteiligen Deckelgehäuse 6, welches mit dem Schlitten?, verschraubt ist, gelagert.
Im Drehkörper 3 ist der um eine geringe Strecke verschiebbare Schlitten 7 gelagert,
auf welchem der Gehäuseunterteil 8 des Tastapparates, mit dem Deckel g abgeschlossen,
befestigt ist.
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Die eigentliche Meßvorrichtung besteht aus dem Taststift 2o, welcher
im Gehäuseunterteil 8, in den beiden Lagern 2,1 und 22 leicht verschiebbar gelagert
ist. Auf dein Taststift 2o ist der Linealträger 23 befestigt, auf welchem das Lineal24
aufgeschraubt ist. Der Linealträger 23 gleitet auf den Führungen 26 und 27 (Abb.4),
durch welche die richtige Schräglage des Lineals aufrechterhalten wird. Das letzterem
gegenüberliegende Lineal 25 ist auf den im Gehäuse befestigten Kanalträger 28 geschraubt.
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Beim Messen rollt Kugel 3o aus dem Rohr 31 über den Spalt, welcher
von den beiden in der gleichen schräg geneigten Ebene liegenden Linealen 24 und
25 gebildet wird, und fällt an der Stelle, wo die Spaltbreite gleich ist dem Kugeldurchmesser,
zwischen den L i= realen durch, in einen der unter dem Spalt angeordneten querliegenden
Kanäle 32. Eine Klappe 33, welche durch Feder 34 gegen d,#n Kanalträger 28 gedrückt
wird (Ab-b. t), hält die Kugel im Kanal 32 fest, bis durch Handgriff 35 (Abh. 4)
die Klappe 33 so weit weggedreht wird, daß die Kugel in die Rinne 38 fällt und in
derselben entlang schräg abwärts und durch Öffnung 39 in Rohr 4o rollt. Hierauf
wird das unten geschlossene Rohr 40 durch Handgriff 41 gedreht, so daß die Öffnung
39 vom umschließenden Rohr 42 verdeckt wird, worauf Rohr.@o hochgehoben wird,
bis die Kugel in das anschließende leicht abwärts geneigte Rückführungsrohr 45 läuft.
Vor der Mündung 31 des letzteren ist ein in das Rohr hineinragender Stift 5o (Abb.
5) angeordnet, welcher die Kugel zurückhält. Durch Handgriff 51, Winkelhebel 52
und Muffe 53, welche auf dem mit Feder 54 in das Rohr 31 hineingedrückten Stift
sitzt, kann letzterer zurückgezogen werden, so daß die Kugel wieder über die Lineale
rollen kann.
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Der Taststift 2o mit Lineal 24 wird mittels der ani Gehäuse 8 befestigten
Feder 6o (Abb.2) während des Messers an das Werkstück angedrückt, wodurch sich die
Spaltweite entsprechend dem erreichten Abschliff einstellt. Durch Drehen des Handrädchens
01 (Abb. 1 und 2) kann der Taststift mit seinem Lineal dadurch vom Werkstück entfernt
und festgehalten werden, daß eine Nase 62 auf der Handradwelle in eine Öse 63 des
Linealträgers 23 eingreift und wie ein Exzenter verschiebend wirkt. Der Taster wird
gegen das Werkstück nur während der kurzen Zeit des Messeis federnd angedrückt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umf#-;ßt die Linealmeßvorrichtung
einen Meßbereich von drei hundertstel Millimeter (Abb.6), wobei ungefähr das erste
Drittel der Lineallänge zwei hundertstel Millimeter, einget--ilt in vier Teile von
ein zweihundertstel -Alilliineter, und der Rest ein hundertstel llilliineter, eingeteilt
in zehn Teile, umfaßt, so claß der letzte Teil Abschliffdifferenzen von ein tausendstel
Millimeter angibt.
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Beide Lineale 2.1. und 25 werden eben geschliffen. Lineal 25 wird
auf denn Kanalkörper 28 festgeschraubt. Lineal 2.4 trägt im ersten Drittel der Meßlänge
einen tiefen Einschnitt 85, wobei nur ein dünner biegsamer Steg stehenbleibt, welcher
eine Durchbiegun> des Lineals an dieser Stelle ermöglicht, ohne daß die übrigen
Linealteile verbogen werden. Letzteres wird vorerst leicht aufgeschraubt, und mittels
der Zug- und Druckschrauben 86 und 87 so eingestellt, daß die gewünschten Spaltdifferenzen,
welche für das erste Drittel zwei hundertstel Millimeter und für den Rest ein hundertstel
Millimeter betragen, erhalten werden, worauf das Lineal festgeschraubt wird.
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Der Gehäusedeckel g enthält oben ein Schaufenster go, durch welches
beobachtet werden kann, in welchen Kanal die Kugel jeweils gefallen ist. Zu jedem
Kanal ist auf dein Lineal das zugehörige 'äIa1ß aufgeschrieben, wie in Abb. 2 angedeutet.
Ferner ist auf jeder Seite des Gehäuses ein Lichtfenster gi und 92 angeordnet.
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Der zweiteilige Drehkörper 3 trägt drei Füßchen 15, mit welchen er
auf dem Schlitten 2 aufliegt, wobei die konischen Drehzapfen 4 und 5 dementsprechend
durch Gewinde angezogen werden: Um das Eindringen von Staub in das Gehäuse zu verhindern,
ist dasselbe gegen den Drohkörper 3 dichtend abgeschlossen.
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Der Apparat ist in Abb. 2 in der Stellung gezeichnet, wie .er zum
Innenschleifen verwendet
wird. Mit dem Taststift 2o (Abb. r) ist
ein Tasterhebel 82 (Abb. 2) mit Diamant 83 fest verbunden, der in die zu schleifenden
Bohrungen der Werkstücke eingreift. Zum Aufspannen der Werkstücke muß der Tasterapparat
um die Spitzenschrauben 4 und 5 (Abb. i) ausgeschwenkt werden, wobei er durch Zapfen
70 (Abb. 3) im konischen Loch 74 fixiert wird. Um wieder genau in die 2#-leßlage
zu kommen, wird mittels Hebel 73
der Zapfen 7o gehoben, der Apparat zurückgeschwenkt
und Zapfen 70 in das zweite konische Loch 72 gesenkt. Das eine der drei Füßchen
des Drehkörpers trägt einen Anschlagstift 75, -,welcher" gegen den im Schlitten
2 versehenen Nocken 76 anschlägt und da Loch 72 gegenüber Zapfen 7o etwas exzentrisch
gelagert und von etwas größerem Durchmessergehalten ist, so erzeugt der von der
Feder 71 in das Loch gedrückte Zapfen einen seitlichen Druck, welcher den Stift
75 gegen Nocken 76 anpreßt, wodurch die genaue Meßstellung des Apparates erreicht
wird.
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Um vom Innenschliff auf Außenschliff überzugehen, wird das Gehäuse
8 von der Platte 7 losgeschraubt und um i8o° gedreht wieder aufgesetzt. Beim Außenschleifen
kann (las Werkstück natürlich ohne Ausschwenken j des Apparates aufgespannt werden.
Im folgenden sei noch die Arbeitsweise und die @'otnahme der Feineinstellung beschrieben.
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Es werden beispielsweise die Werkstücke gleicher Art alle mit drei
zehntel Millimeter i Schleifzugabe von der Drehbank angeliefert. Das erste Stück
wird nun mit einer Zugabe von fünf tausendstel Millimeter auf den richtigen Durchmesser
vorgeschliffen, wobei mit einer Meßmaschine oder auf ähnliche Art der genaue Wert
zu bestimmen ist. Jetzt wird I der Tastapparat angesetzt und mittels der Schrauben
i i festgezogen. Die Halbfeineinstellung erfolgt an der randrierten Schraube 13,
und zwar wird so lange verstellt, bis die Kugel über die erste Strecke der Lineale
2 d und 25 (Abb. i) rollt und in den Kanal fällt, j der mit plus ein Hundertstel
bezeichnet ist.
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Für die feinere Einstellung ist die randvierte Schraube 17 vorgesehen,
an der man reguliert, bis die Kugel in den Kanal fällt, der der auf der Meßmaschine
gemessenen Zugabe entspricht. Hat man z. B. plus sechs tausendstel Millimeter gemessen,
so soll die Kugel in den mit plus "sechs bezeichneten Kanal fallen. Hierauf wird
das ßchleifen fortgesetzt, und wenn die Kugel in den Null- i kanal fällt, so ist
das Werkstück auf das richtige Maß geschliffen. Alle folgenden Stücke erhalten dann,
wenn mit Hilfe dieses Apparates kontrolliert, genau gleiche Durchmesser.