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Vorrichtung zum Messen von Profilen
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen
zum Messen von Profilen, insbesondere Gewindeprofilen, bei denen durch Anlegen eines
eine Meßkante und eine parallel zu dieser verlaufende Hilfslinie aufweisenden Gliedes
an das Profil im Lichtspaltverfahren unter Verwendung eines eine Meßlinie und eine
Hilfslinie aufweisenden, verschiebbaren Mikroskopes das Profil gemessen wird.
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Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art sind die Schneiden des
Meßgliedes an ihrem äußersten Ende verhältnismäßig dünn und sie halten, obwohl sie
aus hartem Material bestehen, nur wenige Messungen aus. Dann ist die Schneide stumpf
bzw. scbartig, und auch die Entfernung von der Schneide zur Hilfslinie stimmt nicht
mehr. Der Meßstab ist nunmehr unbrauchbar und muß, wenn er weiter verwendet werden
soll, neu geschliffen werden.
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Durch dieses Schleifen verändert sich natürlich auch die Lage der
Schneide, und deshalb muß auch die Hilfslinie neu angebracht werden.
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Es sind weiter Einrichtungen zum Prüfen von Bolzengewinde bekanntgeworden,
bei denen die Schneiden mit abgeschrägten Meßkanten versehen sind, die also nicht
achsparallel zum Meßstab liegen.
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Jede der Schneiden weist eine besondere Marke auf, wobei die Messung
lediglich an Hand dieser Marken vorgenommen wird. Das Nachschleifen der schrägen
Meßkanten findet parallel zu ihrer Schräglage statt, und es ist nach dem Schleifen
immer wieder eine sorgfältige Neuanbringung der Meßlinien bzw.
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Marken erforderlich. Bei anderen bekannten Einrichtungen dieser Art
sind weder Marken noch
Hilfslinien vorhanden. Gerade das Fehlen
von Hilfslinien ist aber bei solchen Maßstäben sehr nachteilig, weil in diesem Fall
ein genaues Messen nicht möglich ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß bei richtiger.
Lage der Schneiden zwischen diesen und dem zu messenden Profil kein Licht mehr durchtritt,
so daß die Lage der Schneiden nicht mehr genau durch das Mikroskop feststellbar
ist. Schließlich sind auch Meßstäbe bekannt, bei welchen die Meßkante achsparallel
zum Meßstab angeordnet ist und bei welchen auch mehrere Meßkanten vorhanden sein
können. Die Prüfung geschieht mit diesen bekannten Meßstäben ebenfalls nach dem
Lichtspaltverfahren. Hierbei handelt es sich um sogenannte Haarlineale zuni Prüfen
von ebenen Flächen u. dgl., also um ein anderes Anwendungsgebiet und eine andere
Verfahrensweise.
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Bei Verschleiß werden die Meßkanten selbst des Lineals nachgeschliffen.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, an Vorrichtungen zum Messen von
Profilen, insbesondere Gewindeprofilen, bei welchen durch Anlegen eines eine Meßkante
und eine parallel zu dieser verlaufende Hilfslinie aufweisenden Gliedes an das Profil
im Lichtspaltverfahren unter Verwendung eines eine Meßlinie und eine Hilfslinie
aufweisenden, verschiebbaren Mikroskopes das Profil gemessen wird, das Meßglied
als an sich bekannten Profilstab mit je einer zu seiner, senkrecht zur Werkstücksachse
stehenden Längsachse parallel verlaufenden Meßkante und Hilfslinie auszubilden.
Hierdurch ist es möglich, nach Abnutzung die Meßkante bzw. den gesamten Meßstab
so weit zu verkürzen, bis der noch nichtilabgenutzte Teil der Meßkante erreicht
ist. Dieses Verkürzen erfolgt zweckmäßig durch Abschleifen, das ohne irgendwelche~
Präzision erfolgen kann. Es handelt sich hierbei im allgemeinen nur um geringe Längen
von einigen Millimetern.
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Die Kante braucht nicht unbedingt genau achsparallel zu liegen. Zweckmäßig
ist es, den Meßstab mit mehreren Meßkanten zu versehen, so daß diese alle erst abgenutzt
werden können, bevor man den Stab abschleift.
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Zweckmäßig ist beispielsweise ein parallelogrammförmiger Querschnitt,
wobei die eine Seite verhältnismäßig schmal ist, aber eine genau festgelegte Breite
hat. Die zweite Kante kann nunmehr gleichzeitig als Hilfslinie benutzt werden. Da
sie über die ganze Länge des Meßstabes in der gleichen Entfernung von der Meßkante
verläuft, werden die richtigen Verhältnisse durch das Abschleifen von der Stirnseite
her immer- wieder von neuem erzielt.
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Die Verwendung von Kanten als Hilfslinien ist deshalb sehr vorteilhaft,
weil sich Körper mit einer bestimmten Kantenentfernung, d. h. Dicke, verhältnismäßig
leicht herstellen-lassen, während zum Aufbringen von Hilfslinien besondere Einrichtungen,
insbesondere optische, notwendig sind.
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Der Meßstab kann auch dreikantig, und zwar gleichzeitig dreikantig
oder quadratisch sein. Macht -man den Meßstab entsprechend dünn, dann kann die äußere
Begrenzungskante als Hilfslinie benutzt werden. Unter Umständen kann man auch, anstatt
die Hilfslinie einzuritzen, eine besondere Hilfskante anordnen, beispielsweise durch
Einschleifen einer Nut.
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Ferner.kann der Meßstab auch zylindrisch ausgeführt sein, d. h. ihr
kann ein runder Querschnitt gegeben werden. Alle Meßschneiden sind mehr oder weniger
einer starken Abnutzung unterworfen, da immer nur die dünne Schneide beansprucht
wird.
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Bei einem runden Meßstab, bei dem die Zylinderfläche selbst als Meßkante
benutzt wird, fällt die dünne Schneide fort. Hier ist überhaupt keine Schneide vorhanden,
sondern eine runde Fläche, die sich selbstverständlich viel weniger abnutzt. Außerdem
kann man diesen runden Meßstab beliebig oft drehen und immer wieder neue Stellen
zum Messen benutzen. Einen Teil der vorgenannten Vorteile erhält man auch dann,
wenn man nur die Meßkante rund macht; nur läßt sich dann natürlich der Meßstab nicht
vollständig drehen.
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Beim sogenannten Achsenschnittverfahren, bei welchem das Gewinde
in der Achsenebene gemessen wird, ergibt sich durch die runde Meßkante eine gewisse
Verschiebung der Meßlinie in eine andere Ebene und auch in waagerechter Richtung.
Dieser Fehler ist rechnerisch genau zu ermitteln und kann gegebenenfalls aus Tabellen
abgelesen und in die Messung eingerechnet werden. Durch eine geeignete Meßvorrichtung
ist es möglich, die Rechnung bzw. die Wertetafeln zu umgehen. Die Vorrichtung gestattet
es, das Rundstäbchen durch Einstellen des mittleren Steigungswinkels in die richtige
Meßebene zu legen. Hierdurch wird nur noch ein Einstellfehler gemacht, welcher bei
30 mittleren Steigungswinkel nur noch 2/oooo mm beträgt, also weit unter der Ablesegenauigkeit
liegt. Zweckmäßig wird der Meßstab nicht größer als 1 mm Durchmesser gemacht, da
hier die tfberstrahlungsgrenze fast gleich Null ist und absolut scharfe Meßkanten
ergibt. Für die Praxis ist daher die runde Meßkante in allen Fällen ausreichend
und aus den angegebenen Gründen besonders zweckmäßig.
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In der Zeichnung ist die neue Vorrichtung in mehreren Ausführungsformen
dargestellt.
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In Fig. I ist I das zu messende Gewinde, an welches oben und unten
die in Haltevorrichtungen 2 eingespannten Meßstäbe 3 angelegt werden. Die Meßstäbe
haben ein parallelogrammförmiges Profix4, wobei die spitze Kante 5 als Meßkante,
und die stumpfe Kante 6 als Hilfslinie dient.
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In Fig. 2 ist die gleiche Anordnung gezeigt, wobei die Kreise 7 die
Sehfelder im Mikroskop enthalten.
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Im Mikroskop sind drei Linien eingezeichnet, nämlich die eigentliche
Meßlinie 8 und die Hilfsmeßlinien g und IO. Die Hilfslinien sind in einer solchen
Entfernung von der eigentlichen Meßlinie angeordnet, daß sich die Meßlinie 8 mit
der Meßkante 5 deckt, wenn sich die Hilfslinie 1o mit der Hilfskante 6 deckt. Die
zweite Hilfslinie ist vorgesehen für Meßstäbe, deren Parallelogramm nach der anderen
Seite liegt und die zu Messungen der anderen Gewindeflanke dienen.
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In Fig. 3 ist die gleiche Anordnung wie in Fig. I gezeigt, nur haben
hier die Meßstäbe 1I einen
gleichseitig dreieckigen Ouerschnitt.
Es ergeben sich somit drei Meßkanten 12, I3, 14. Auf jeder Seite sind weiterhin
Nuten 15 angeordnet, so daß auf beiden Seiten Kanten I6 gebildet werden, die als
Hilfslinien dienen. ln Fig. 4 ist ähnlich wie in Fig. 2 dargestellt, wie sich die
Verhältnisse im Sehfeld des Mikrostops ergeben.
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In Fig. 5 hat der Meßstab I7 quadratisches Profil, wobei ebenfalls
die Hilfskanten durch Nuten erzeugt werden.
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Fig. 6 zeigt einen Meßstab I8 mit quadratischem Querschnitt, wobei
die Dicke so gering ist. daß jeweils die der Meßkante gegenüberliegende Kante als
Hilfslinie dient. Die Einspannung der Meßstäbe erfolgt selbstverständlich so, daß
die Meßkanten frei bleiben, beispielsweise indem an diesen Stellen Aussparungen
oder durchlaufende Rinnen angeordnet werden.
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In Fig. 7 ist die gleiche Anordnung gezeigt wie in Fig. I, jedoch
hat hier der Meßstab 20 runden Querschnitt und ist zylindrisch. Im übrigen ist die
Handhabung genau so wie bei den vorhandenen Meßstäben. Als Hilfslinie dient die
nicht anliegende äußere Begrenzungslinie 2I. Der Meßstab hat etwa einen Durchmesser
von I bis 2 mm und ist verhältnismäßig leicht sehr genau herzustellen. Ist der vordere
Teil abgenutzt, so wird er etwa bis zur Linie 22 abgeschliffen und der Meßstab entsprechend
weit vorgeschoben.
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PATENTANSPRÜCIIE: I. Vorrichtung zum Messen von Profilen, insbesondere
Gewindeprofilen, bei der durch Anlegen eines eine Meßkante und eine parallel zu
dieser verlaufende Hilfslinie aufweisenden Gliedes an das Profil im Lichtspaltverfahren
unter Verwendung eines eine Meßlinie und eine Hilfslinie aufweisenden, verschiebbaren
Mikroskopes das Profil gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßglied als
an sich bekannter Profilstab mit je einer zu seiner, senkrecht zur Werkstückachse
stehenden Längsachse parallel verlaufenden Meßkante und Hllfslinie ausgebildet ist.