DE878720C - Verfahren zur Pruefung der Oberflaechenguete - Google Patents

Description

• Verfahren zur Prüfung der Oberflächengüte Die Prüfung und Kennzeichnung der Oberflächengüte ist für viele Zweige der Technik von großer Bedeutung. So ist z.. B. der Zustand einer Walzenoberfläche maßgebend für die Güte des Walzerzeugsnisses. Von der Oberflächenbearbeitung eines Lagerzapfens und einer Lagerschale hängt insbsesondere bei hohen Lagerdrücken und Umfangsgeschwindigkeiten weitgehend die Haltbarkeit des Lagers ab.
• Für die Prüfung und Messung der Oberfl;ächen güte sind. zahlreiche Verfahren vorgeschlagen. worden. Allen diesen Vorschlägen haften gewisse Mängel an. Entweder sind sie nur auf die Prüfung und Kennzeichnung ebener Flächen abgestellt und für die Prüfung zylindrischer Flächen nicht brauchbar, oder aber sie eignen sich nur zur Prüfung hoher bzw. geringerer Oberflächengüten. Dagegen mangelt es noch an einem Verfahren, das sowohl für ebene wie zylindrische Proben anwen.dbar ist als auch den ganzen Bereich, von rauhen Oberflächen angefangen bis zu den bestpolierten, messend zu erfassen erlaubt.
• Diese Mängel werden bei dem der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren vermieden. Untersucht man beispielsweise eine Oberfläche mit einem Mikroskop, so wird bei Hellfeldheleuchtung die aus dem Okular austretende Lichtmenge um so größer sein, je höher die Oberflächengüte ist. Die Velrweln. dung eines Mikroskops macht es möglich, e!in so kleines Flächenstück der Probe auszumessen, daß eine Krümmung der Oberfläche, z. B. bei zylindrischen Proben, das Ergebnis nicht wesentlich beeinflußt. Zur Prüfung bestbearbeiteter Flächen reicht die Messung des reflektierten Lichtes bei Hellfeldbeleuchtung jedoch nicht aus, weil die Meßergebnisse an Proben, ungefähr gleicher Oberflächengitte nur wenig voneinander abweichen: Auch diese geringen Unterscbiede sind jedoch deutlich festzustellen, wenn man die Dunkelfddr beleuchtung verwendet. Dabei muß darauf geachtet werden, daß die Beleuchtung des betrachteten.
• Oberflächenstückes allseitig, und zwar möglichst gleichmäßig erfolgt. Sonst können sich nämlich an derselben Oberfläche unterschiedliche Meßwerte ergeben, je nachdem z. B. die Richtung der Bearbeitungsspuren senkrecht oder parallel zu dem einfallenden Licht verläuft. Bei Anwendung der Dunkelfeldbeleuchtung bietet die Benutzung des Mikroskops für die Prüfung zylindrischer Flächen denselben Vorteil wie bei der Helfeldbeleuchtung Mißt man also die aus dem Mikroskop bei Hell-oder a,llseitiger Dunkelfeldbeleuchtung austretenden Lichtmengen, so erhält man Meßwerte, die die Güte der Oberfläche kennzeichnen. Dabei ist es zweckmäßig, den' Quotienten der den beid.en - Beleuchtungsarten entsprechenden Meßwerte zu bilden, weil dann unter Umständen auftretende Anderungen der Lampenhelligkeit das Ergebnis nicht beeinflussen.
• Wenn auch der Erfindungsgedanke auf verschie denen Wegen verwirklicht werden kann, so sei doch in der Abb. I eine auf der Grundlage der Erfindung aufgebaute Anordnung als Beispiel wiedergegeben.
• Von der möglichst punktförmigen Lichtquelle A geht das Licht durch den Kondensor B und einen Schieber C mit zwei Oeffnungen, in deren einer eine Mittelblende D angebracht. ist, während in der anderen eine Sammellinse E sitzt. Bei der ersten Stellung des Schiebers, die in der zeichnerischen Darstellung wiedergegeben ist, wird der mittlere Teil des Lichtbündels abgeblendet, so daß der halb durchlässige mittlere Teil des Spiegels F unbeleuchtet bleibt. Dagegen reflektiert der undurchlässige Teil des Spiegels G die Randstrahlen so, daß sie von dem das Objektiv H umschließenden Kondensor 1 unter einem bestimmten Winkel auf die Oberfläche der Probe K geworfen werden.
• Die reflektierten oder abgebeugten Lichtstrahlen. treten in das Objektiv H ein, gehen durch den halbdurchlässigen Teil des Spiegels F hindurch und verlassen durch das Okular' L das Mikroskop. Durch den binokularen Aufsatz M werden sie geteilt und gelangen zur Hälfte in das Betrachtungokular N, zur Hälfte auf die Photozelle O. Mit Hilfe des Betrachtungsokulares N wird die Oberfläche scharf eingestellt. Bei aufgehobener Erdung P wird der Elektrometerfaden Q aufgelagen und wandert unter dem Einfluß des an den Schneiden R liegenden Feldes durch das Gesichtsfeld des in der Zeichnung nicht dargestellten Ablesungsmikroskops. Mit einer Stoppuhr wird die Wanderungsgeschwindigkeit des Fadens gemessen und der Lichtintensität proportional gesetzt. Wird bei aufgehobener Erdung P der Widerstand U an die Zelle gelegt, so kann der durch den Photostrnm an dem Widerstand hervorgerufene Spannungsabfall durch den Ausschlag des Elek-Irometers gemessen werden. Dieser ist dem Photostrom und damit der Lichtintensität verhältnisgleich. Auf diese Weise kann eine erhebliche Verkürzung der Meßzeit herbeigeführt und außerdem eine fortlaufende Messung an bewegten Objekten ermöglicht werden'. Die Batterien S und T liefern. die Schneidenspannung des Elektrometers bzw. die Saugspannung der Photozelle.
• Bei Hellfeldbeleuchtung wird die Mittelblende D durch die Sammellinse 17 ersetzt. Dann fällt das Licht unmittelbar auf den halb durchlässigen Spiegel F und von dort durch das Objektiv H auf die Probenoberfläche K. Die reflektierten Strahlen gehen. sodann durch den halbdurchlässigen Spiegel hindurch ins Okular und werden im Binokular ebenso zerlegt wie bei Dunkelfeldbeleuchtung.

Claims (1)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H: Verfahren zur Bestimmung der Oberflächengüte von metallischen Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die bei Hellfeldbeleuchtung als auch die bei allseitiger Dunkelfeldbeleuchtung aus einem Mikroskop austreten deLichtmenge photometrisch gemessen wird.

   Angezogene Druckschriften: G. S S ch malt z »Techn.ik oder Oberflächenkunde« Zeitschrift: »Technisches Zentralblatt für praktische Metallbearbeitung«, 47. Jahrg., 1937, Nr.

   11/12.

   Dissertation von Dipl.-Ing. E: Dess, T.H.

   Berlin: »Über die beim Diamantdrehen erzielbare Oberflächengüte«.