DE928126C - Verfahren und Einrichtung zum Messen der Durchmesser von Bohrungen - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Messen der Durchmesser von Bohrungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Messen der Durchmesser von Bohrungen, insbesondere unter I,5 mm Durchmesser.
• Für derartige Messungen sind Verfahren und Einrichtungen bekannt, bei denen ein Meßkörper, z. B. eine Kugel, ein Doppelkegel oder ein tonnenförmiger Körper, mittels eines ein- oder beidseitig eingespannten Drahtes gehalten und in die zu messende Bohrung eingeführt wird. Durch Verschieben des Werkstückes wird dieser Meßkörper nacheinander an zwei gegenüberliegenden Stellen in der zu messenden Bohrung zur Anlage gebracht.
• Dies wird in der Weise durchgeführt, daß tdas Werkstück auf dem Tisch eines Mikroskops befestigt wird und dieser Tisch durch Betätigung einer an ihm befindlichen Mikrometerschraube von der einen Anlage bis zur anderen Anlage der Perle verschoben wird. Aus der Größe der Verschiebung, die an der Mikrometerschraube abgelesen wird, und dem Durchmesser der Meßperle sowie aus der mit dem Mikroskop beobachteten Auslenkung des Drahtes, an dem die Perle befestigt ist, kann der Durchmesser der Bohrung gemessen oder errechnet werden Der Genauigkeit sind jedoch bei diesem Verfahren Grenzen gesetzt, die von der Genauigkeit des Mikrometers abhängig sind und bei etwa + 3 u liegen.
• Dieser in der Meßungenauigkeit begründete Nachteil wird nach der Erfindung dadurch behoben, daß ein Verfahren angewandt wird, bei dem der Mikroskoptilsch feststehend bleibt und der als eine Meßperle ausgebildete Meßkörper derart bewegt wird, daß er in der zu messenden Bohrung nacheinander an zwei gegenüberliegenden Stellen zur Anlage gebracht wird.
• Aus den beiden Endstellungen der Meßperle, die in der Okularbildebene des Mikroskops abgebildet wird, kann mittels einer dort befindlichen Strichplatte oder mit einer Okularmikrometerschraube der Lochdurchmesser gemessen werden. Die Meßgenauigkeit bei diesem Verfahren gegenüber den bisherigen ist um den Faktor größer, um den das Objektiv vergrößert.
• Die Meßablesegenauigkeit kaun dadurch wesentlich vergrößert werden, wenn erfindungsgemäß die Meßperle als Leuchtperle ausgebildet und über eine total reflektierende Röhre von einer Lichtquelle erleuchtet wird und ferner auf der Strichplatte auf einer Meßlinie mehrere schwarze, punktförmige Markierungen in gleichen Abständen angebracht sind, deren Durchmesser nur wenig kleiner als die auf der Strichplatte abgebildete Perle sind. Um die Bohrung im Bildfeld besser ausrichten zu können, sind parallel zu der Meßlinie Skalenstriche vorgesehen.
• Versetzt man die Leuchtperle in Schwingungen mittels eines magnetischen Feldes, so daß sie auf der Durchmesserlinie in der zu messenden Bohrung bis zum Anschlag hin und her pendelt, so entspricht die Länge der Bewegungslinie dem Durchmesser der Bohrung und kann in gleicher Weise ausgemessen werden.
• In der Zeichnung ist eine beispiTelsweilse Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. I die Anordnung der Meßeinrichtung und Abb. 2 das Gesichtsfeld im Mikroskop bei der Durchführung einer Messung.
• In Abb. I liegt auf einem feststehenden Mitkroskoptisch 1 ein Werkstück 2 mit einer zu messenden Bohrung 3. In dieser Bohrung befindet sich, in Mittelstellung dargestellt, eine Meßperle 4, die über einen ausgezogenen, total reflelftierenden Glasstab 5 beleuchtet wird. Das Licht hierzu liefert eine Glühlampe6, der eine Kondensorlinse 7 vorgeschaltet ist, und wird der Stirrifläche 8 des Glasstabes 5 zugeleitet. Über den Glas staub 5 ist ein Eisenrohr 9 geschoben, das zwei Zapfen 10 trägt, von denen in der Abb. I nur ein Zapfen zu sehen ist, während der andere verdeckt ist. Um diese Zapfen kann der Glasstab mit der Meßperle zwischen den Anschlägen II und 12 pendeln. Diese beiden Anschläge sind gleichzeitig die Poischuhe zweier Elektromagneten 13 und 14. B!eim Einschalten des Elektromagneten I3 kippt der Glasstab 5 mit der Meßperle 4 um einen kleinen Winkel bis zum Anschlag, so daß die Meßperle 4 in wider Bohrung an der Stelle 15 zur Anlage kommt. Beim Einschalten des Magneten 14 erfolgt die Kippung nach der entgegengesetzten Seite, so daß die Meßperle an der Stelle 16 zur Anlage kommt.
• Das Objektiv 17 eines Mikroskops bildet die Bohrung 3 des Werkstückes 2 mit der leuchtenden Meßperle auf eine in der Okularbildebene angeordnete Strichpiatte 18 ab. Durch das Okular 19 wird die Strichplatte vergrößert wiedergegeben, und mittels einer Mikrometerschraube 20 kann die Strichplatte in der Okularbildebene verschoben werden.
• Der Meßvorgang ist aus Abb. 2 ersichtlich. Der Kreis 2I Ideutet das Gesichtsfeld des Meßmikroo skops an. Der Kreis 22 ist die Abbildung der zu messenden Bohrung 3. In dem Gesichtsfeld befindet sich die Strichplatte I8, welche mittels des Mikrometers 20 verschiebbar ist Auf der Strichplatte -befinden sich auf einer Geraden 23 in gleichen Abständen mehrere punktförmige, schwarze Markierungen 24, von denen in Ider Abbildung acht und ein halber sichtbar sind. Außerdem befinden sich noch auf der Strichplatte in gleichen Abständen parallel zu der Geraden 23 verlaufende Skalenstriche 25. Diese sind. zur besseren Orientierung, von der Geraden 23 ausgehend, fortlaufend nach beiden Seiten numeriert. Die Meßperle ist in ihren beiden Endstellungen 26 und 27 auf der Strichplatte abgebildet. Nachdem die Strichplatte mit Hilfe der Skalenstriche 25 so ausgerichtet worden ist, däß die zu messende Bohrung von der Geraden 23 halbiert wird, ist die Meßperle so einzustellen, daß sie sich bei. der Hinundherbewegung auf der Geraden 23 bewegt. Durch Verschiebung der Strichplatte parallel zur 4Seradeal 23 mittels des Mikrometers 20 muß zuerst die Abbildung der Meßperle, die zunächst auf der einen Seite der Bohrung anliegt, mit einer der schwarzen Markierungen 24 derart zur fleckung gebracht werden, daß die größer erscheinende Meßperle 26 als leuchtender konzentrischer, die schwarze Markierung 24 umgebender Ring ersoheiXt. Nachdem dann die Meßperle gegen die andere Seite der Bohrung gelegt worden ist, wird die Strichplatte mittels des Mikrometlers so weit verstellt, bis die nächste noch innerhalb der Bohrung erscheinende schwarze Markierung sich in gleicher Weise mit der Meßperle deckt. Wie in dem Beispiel dargestellt, ist hierzu eine Verstellung um die Strecke b erforderlich. Der Durchmesser D der Bohrung errechnet sich nun aus der Formel D = n a+b+c.
• Hierin bedeutet n = Anzahl der Zwischenräume zwischen der ersten und letzten punktförmigen Markierung, die innerhalb der Bohrung sichtbar sind; a = Entfernung zweier benachbarter, punktförmiger Markierungen; b = Verstellung der Strichplatte mittels Mikrometers; c = Durchmesser der Meßperle.
• Die Messung kann in Ider gleichen Anordnung auch in der Weise vorgenommen werden, daß die Magnete mit einer Wechselspannung gespeist werden. In diesem Falle schwingt die Meßperle auf dem gleichen Weg wie vorher hin und her, wodurch man den Eindruck einer Linie in der Dicke ,der Meßperle mit abgerundeten Enden erhält. Die Messung selbst ist in gleicher Weise durchzuführen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRTCHE: I. Verfahren zum Messen der Durchmesser von Bohrungen mit einer Perle, die an dem freien Ende eines einseitig festgespannten elastischen Haltearmes befestigt ist und 'die in der zu messenden Bohrung nacheinander an zwei gegenüberliegenden Stellen zur Anlage gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung dieser beiden dem Durchmesser der Bohrung entsprechenden Anlagepunkte in der Okularbildebene eines Mikroskops insbesondere mittels einer z. B. durch ein Mikrometer einstellbaren Strichplatte gemessen wird.
2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Perle als Leuchtperle ausgebildet ist, die über einen teilweise oder total reflektierenden Stab, z. B. aus Glas, von einer Lichtquelle erleuchtet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Perle zwischen zwei gegenüberliegenden Stellen in der zu messenden Bohrung in Schwingung versetzt wird, z. B. durch ein magnetisches Feld, und daß dile Länge der Bewegungslinie zwischen ihren Anschlägen gemessen wird.
4. 4. Einrichtung -zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Strichplatte auf einer Linie mehrere schwarze, punktförmige Markierungen in gleichen Abständen angebracht sind, deren Durchmesser kleiner als die auf der Strichplatte abgebildete Perle sind.
5. 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Strichplatte senkrecht zu den Punktmarkierungen Skalenstriche vorge- -sehen sind.