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Gerät zum Nachprüfen der Kurvenform von Werkstücken Die Erfindung
bezieht sich auf ein Gerät zur Nachprüfung von Kurvenformen auf Werkstücken.
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Profilmeßvorrichtungen zum Nachprüfen von Kurvenformen ,auf Werkstücken
sind bereits bekannt. Diese Geräte sind so, ausgestaltet, daß ein Vorbild und das
zu prüfende Werkstück in übereinstimmenden Stellungen drehbar gelagert sind und
beide mit gleicher Winkelgesch-,vindigkeit in Drehung versetzt und dabei die Umrißunterschiede
derselben sichtbar gemacht werden. Dies erfalgt durch Meßwinkel oder Meßrollen,
die an den beiden synchron umlaufenden Profilstücken anliegen und den Unterschied
ihrer Bewegungen über ein Differentialgetriebe auf den Zeiger einer Anzeigevorrichtung
übertragen. Es handelt sich also um Anzeigegeräte, die dem Beschauer ermöglichen,
die bei Ungleichheit der Profile auftretenden Unterschiede an einer stillstehenden
Skala abzulesen. Um auftretende Profilabweichungen des Prüfkörpers nicht in jedem
Falle kennzeichnen zu müssen, ist an dem beweglichen Zeiger ein Schreibstift angebracht
worden, der auf einer sich ebenfalls synchron mit den beiden Profilstücken drehenden
Schreibtrommel die Stelle der jeweiligen Profilverzerrung aufzeichnet.
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Diese Ausgestaltung hat den Nachteil, daß der Prüfkörper und das :Musterstück
grundsätzlicli
die gleichen Abmessungen hab;n und die beiden Körper
so cin#ycspannt sein müssen, daß ein Profilquerschnitt des Prüfstückes in derselben
Ebene liegt wie der gleiche Querschnitt des Musterstückes. Nur dann läßt sich die
Größe der Profilabweichung von eiiicr Teilung ablesen, wobei gleichzeitig auf einer
getrennt von der Teilung vorgesehenen Schreibtrommel jene Stellen vermerkt sind,
die eine Abweichung aufweiscü. Man mull) also nach Beendigung des Meßvorganges die
von der Teilung abgelesenen Werte mit denentsprechenden Aufzeichnungen ,auf der
Schreibtrommel in Beziehung bringen, um einen Aufüber die Profilverzerrungen zu
bekommen, eine Mal3nabnie, die verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nimmt. Ein
weiterer Nachteil zeigt sich dann, wenn die Bewegungen der beiden am Musterstück
und Prüfkörper anliegenden Meßwinkel durch Zahnrädgetriebe auf den Zeiger übertragen
werden. Die dabei auftretenden Reibungen sind so groß. daß z. B. bei einer -Nockenwelle
die kleinen Steigungsveränderungen in d°r Nockenform, die für die Verwendung der
Welle ausschlaggebend sind, gegenüber einer Narmalform nicht mehr genau genug festgestellt
werden können.
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Mit der Erfindung wird nun bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen.
Dies wird dadurch erreicht, daß das Gerät zur Nachprüfung von Kurvenformen auf Werkstücken,
z. B. des Umrißverlaufes von Nocken, bei welchem ein Vorbild und das zu prüfende
Werkstück in Stellungen, die in bezug auf den Umfangsverlauf miteinander übereinstimmen,
drehbar gelagert sind und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit umlaufen, in der Weise
ausgeführt ist, daß der Träger eines Anzeigemittels durch den Umrißverlauf des Vorbildes
und das Anzeigemittel selbst durch den Umrißverlauf des Werkstückes beeinflußt wird.
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Durch diese Anordnung wird erreicht, d.aß nicht mehr die Umrißunterschiede,
d. h. die Profilabweichungen eines, zu prüfenden Werkstückes, von seinem Vorbilde
auf einer stillstehenden Skala gezeigt werden, sondern der ganze U mr ißverlauf
des Werkstückes gleichzeitig mit dem Umrißverlauf des Vorbildes mittels einer Anzeigevorrichtung
sichtbar gemacht wird.
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Bei einer liesondercn Einzelausgestaltung der Erfindung steht der
Träger des Anzeigemittels mit dem Vorbilde derart in Verbindung, daler durch den
U mrißverlauf des Vorbildes in eine hin und her gehende Bewegung versetzt wird und
daß das Anzeigemittel mit dem M'erlcctücl.z derart in Verbindung steht, daß es eine
durch dessen Umrißverlauf gesteuerte zusätzliche Bewegung gegenüber dem Träger ausführt.
nun von dem Vorbild ein Schreibgerät gesteuert wird, das den UmrifAwrlauf des Vorbildes,
gegebenenfalls gleichzeitig mit den Toleranzgrenzen, auf eine an seiner Umlaufbewegung
teilnehmende Schreibplatte aufzeichnet, so wird auch das als Schreibstift ausgebildete
Anzeigemitt-el des Werkstückes die Abweichungen im Umriß:verlauf desselben in das
von dem Vorbild aufgezeichnete Schaubild ein.eeichnen.
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Durch Einschalten von übertragungsglied@ern in die Verbindung zwischen
Werkstück und Anzeigemittel können dabei di.@ durch den Umrißverl.auf des Werkstückes
bewirkten Anzeigebewegungen maßstäblich geändert werden.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß auf einer
Schreibplatte einmal der Umrißverlauf des Vorbildes selbst und sodann gleichzeitig
die Umrißlinien des zu prüfenden Werkstückes übereinander g@-zeichnet werden, so
daß in ein und dcmselbeii Schaubilde die Istform des Prüflings und die Sollform
des Musterstückes in einem möliehst großen M:aßstabe graphisch eimwanclfrei festgelegt
sind.
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Um eine fast trägli@eits- und reibungslose Cbertragung des Kurvenverlaufes
auf die Schreibplatte zu erzielen, sind die L.'bertragungsmittel erfindungsgemäß
äußerst dünn ausgebildet und reibungsarm gelagert, wodurch eine große Genauigkeit
des Schaubildes gewährleistet ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
wobei dasselbe in Abb. i im Grundriß und in Abb.2 im Aufriß veranschaulicht ist.
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Auf einem Maschinenbett i ist ein Schlitten 2 Abb. 2) mittels eines
Handrades 3, das mit einem Ritzel 4 in eine Zahnstange y eingreift, ähnlich dem
Schlittenantrieb einer Drehbank, längs verschieblich. Quer verschiebbar auf dem
Schlitten 2 ist ein Schlitten 6 (Abb. i ) gelagert. Ein Spindelkast@en ; , der fest
mit dem Bett i verbunden ist, trägt die Antriebe zweier Spindeln 8 und 9, die sich
mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen. Die Spindel 8 trägt ein Klemmfutter io,
die Spindel 9 einen als Urbild ausgeführten sog. Urnocken i i und eine Schreibplatte
12. auf dem Urnocken i i läuft, durch eine Feder 13 angepreßt, eine an dem
Schlitten 6 gelagerte Rolle 14 derart. d:aß sich die Änderungen der Halbmesser des
Urnockens i i .als senkrecht zu der Spi.ndelachse verlaufende Bewegungen des Schlittens
6 auswirken. Eine nveite Rolle i 5, die ebenfalls auf dem Urnocken i i abrollt,
überträgt mittels eines Schreibstiftes 16 die Form des Urnockens .auf ein
auf der Schreibplatte 12 befestigtes Papierband. Zwei weitere
Schreibstifte
17 und 18 sind in dem der i oleranz entsprechenden Abstand von der Aufzeichnung
des Schreibstiftes 16 angeordnet, so daß diese beiden Kurvenaufzeichnungen ein Maß
angeben, innerhalb dessen etwaige Ungenauigkeiten der Ausführung noch zulässig sind.
Das Klemmfutter i o der Antriebsspimde18 trägt die zu prüfende Nockenwelle 19 mit
dem zu messenden Nocken 2o, die, i9, auf der nicht gezeichneten Seite der Nockenwelle
in einem Reitstock o. dgl. gelagert ist.. Das Klemmfutter io ist mit besonderen
Einstellstiften versehen, die :einer bestimmten Unifan gsteilung der Nockenwelle
entsprechen, so daß die untereinander versetzt auf der N okkenwelleangeordnetenNocken
durch einfaches Ums-tecken des Einstellstiftes einmal auf ihre genaue Winkellage
zueinander und gleichzeitig jeder Nocken in die zum Urnocken entsprechende Lage
reingestellt werden kann. Eine Rolle 21 ist in einem Gabelkopf des Gestänges 2.4
derart gelagert, daß sich die Rolle 21 bei der Umdrehung der Nockenwelle i 9 .auf
dem Umfang des. zu prüfenden Werkstücknockens 2o abwälzt. Durch die Ungleichheit
der Halbmesser des Nockens wird das Gestänge 2¢ in eine hin und her gehende Bewegun;g
versetzt und teilt diese einem Hebel 25 mit, der um den Drehpunkt 26 schwingt. Das
freie Ende 27 dieses Hebels wirkt auf einen zweiten Hebel 28, der um den Drehpunkt
29 schwingt und dessen freies Ende 30 von einer Feder 31 mittels eines Drahtzuges
32 derart angespannt ist, daß. die Rolle 21 stets in Anlage an dem Nocken 2o gehalten
wird. Der Drahtzug 32 greift an einem Zeiger 34 (Abb.2) an, der in einem Bügel 36
des einen Teil des Schlittens 6 bildenden Rohres 35 schwenkbar gelagert ist. Der
Drehpunkt des Hebels 34 legt somit genau die gleiche Bahn wie der Schreibstift 16
zurück; er beschreibt also- die Bahn des Sollschaubildes. Der Zeiger 3¢ trägt einen
Schreibstift 33, durch den ebenfalls auf der Schreibplatte 12 Aufzeichnungen erfolgen
können. Der Zeiger 34 wird in einer bestimmten Stellung so ausgerichtet, z. B. an
einem kreisförmigen Teil der Umrißform, daß er mit der Kurve des Sollschaubildes
übereinstimmt; hierbei dient zur Feineinstellung eine in dem Hebel 25 ,angeordnete
Stellschraube 37. Wird nun der Urnocken i i und der zu messende Nokken 20 mit gleicher
Winkelgeschwindigkeit gedreht, so macht der d8n Zeiger 3¢ tragende Bügel,
36 die durch den Urnocken gesteuerten Bew egtingen mit, während außerdem
der Zeiger 34 selbst gegenüber dem Bügel. 36 Schwenkbewegungen ausführen kann, die
durch den Umrißverlauf des Werkstücknockens 2o über die Hebel 2q., 25,. 27, 28,
3o und den Drahtzug 32 hervorgerufen werden. Das Ausmaß dieser Ausschläge des Zeigers
34. bestimmt sich durch den Umrißverlauf des Werkstücknockens. Tritt in der Umrißform
des Werkstücknockens gegenüber dem Urnocken ein Unterschied ein, so verschiebt sich
unter der Wirkung der vorgespannten Feder 31 der Drahtzug 32 gegenüber dem Bügel
36 des Schlittens 6, so daß der Zeiger 3.4 eine entsprechende Schwenkbewegung ausführt.
Auf diese Weise zeichnet der Schreibstift 33 den wahren Umrißverlauf des Werkstücknockens
als Istform in die vom Urn-icken stammende Sollform des Schaubildes ein. Man erhält
damit von dem tatsächlichen Verlauf des Werkstücknockens ein Schaubild, dessen Genauigkeit
überdies infolge des Übersetzungsverhältnisses in den Cbertragungsgliedern 25, 27
und 28, 3o und auch dem Zeiger 34 sehr groß ist, so daß man die Abweichungen der
Istform von der Sollform ohne weiteres deutlich erkennen und gleichzeitig feststellen
kann, ob die Istkurve innerhalb der Toleranzlinien der Sollkurve verläuft.
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Um die auf einer Nockenwelle sitzenden verschiedenen Nockenformien,
wie sie durch die Ein- und Auslaßbewegungen der Steuerorgane bedingt sind, in einem
Arbeitsgange prüfen zu können, können auch mehrere Urnocken, die unter dem entsprechenden
Winkel zueinander auf der Welle 9 angebracht sind, in dem Gerät verwendet werden.