DE9408859U1

DE9408859U1 - Fixed dimension with curved measuring surface

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Publication number: DE9408859U1
Application number: DE9408859U
Authority: DE
Original assignee: EHRLICH WERKZEUG und GERAETEBA
Current assignee: EHRLICH WERKZEUG und GERAETEBA
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1994-07-14
Anticipated expiration: 2004-06-01

Description

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Festmaß mit gewölbter «&eßf*]»äcj>e* *»* * Fixed size with curved «&eßf*]»äcj>e* *»* *

Die Erfindung betrifft ein Festmaß mit gewölbter Meßfläche, welche eine Zentrale des Festmaßes in konstantem radialen Abstand umgibt.The invention relates to a fixed measure with a curved measuring surface which surrounds a center of the fixed measure at a constant radial distance.

Festmaße dieser Art sind als zylindrische oder kugelförmige Endmaße bekannt und weisen geschlossene Meßflächen auf.Fixed gauges of this type are known as cylindrical or spherical gauge blocks and have closed measuring surfaces.

Beim Bearbeiten von prismatischen Werkstücken mittels Werkzeugmaschinen ist zunächst deren Einstellen auf einen Nullwert erforderlich. Dazu bedarf es dem Bestimmen eines Bezugsortes am zu bearbeitenden Werkstück, was gegebenenfalls durch Anreißen große Sorgfalt verlangt und gelegentlich zu Ungenauigkeiten führen kann.When machining prismatic workpieces using machine tools, they must first be set to a zero value. This requires determining a reference point on the workpiece to be machined, which may require great care, such as marking, and can occasionally lead to inaccuracies.

Aufgabe der Erfindung ist das Schaffen eines Festmaßes als Meßhilfe, welche das Einstellen der Werkzeugmaschine auf einen Nullwert erleichtert.The object of the invention is to create a fixed dimension as a measuring aid, which facilitates the setting of the machine tool to a zero value.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß das Festmaß einen sektorartigen Ausschnitt aufweist, den ebene Seitenflächen begrenzen, die sich von der Meßfläche radial bis zur Zentrale erstrecken und jeweils paarweise einen Winkel einschließen, der kleiner als 180° ist. Zweckmäßig ist zumindest in einer der Seitenflächen ein Permanentmagnet angeordnet. Einer vorteilhaften Ausführung zufolge ist das Festmaß als zylindrische Meßrolle ausgebildet, indem deren Meßfläche eine Achse als gestreckte Zentrale konzentrisch umgibt, und verlaufen die ebenen Seitenflächen parallel zur besagten Achse. Gemäß einer weiteren Ausführung ist das Festmaß als Meßkugel ausgebildet, indem deren Meßflä-, ehe ein Zentrum als punktförmige Zentrale konzentrisch umhüllt, und verlaufen die ebenen Seitenflächen sektorartig zum Zentrum. Diversen Werkstückformen entsprechend können die .Seitenflächen paarweise jeweils Winkel einschließen, die untereinander gleiche oder verschiedene Größe besitzen. Vorzugsweise sind die Berührungskanten zwischen jeweils zwei Seitenflächen durch Nuten ausgespart.According to the invention, this is achieved in that the fixed dimension has a sector-like cutout, which is delimited by flat side surfaces that extend radially from the measuring surface to the center and each pairwise enclose an angle that is smaller than 180°. A permanent magnet is expediently arranged in at least one of the side surfaces. According to an advantageous embodiment, the fixed dimension is designed as a cylindrical measuring roller, in that its measuring surface concentrically surrounds an axis as an elongated center, and the flat side surfaces run parallel to said axis. According to a further embodiment, the fixed dimension is designed as a measuring sphere, in that its measuring surface concentrically envelops a center as a point-like center, and the flat side surfaces run sector-like to the center. In accordance with various workpiece shapes, the side surfaces can each pairwise enclose angles that are the same or different in size. The contact edges between two side surfaces are preferably recessed by grooves.

Die Erfindung ist an Hand dargestellter und beschriebener Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention is explained using illustrated and described embodiments. Shown are:

Fig. 1 ein als zylindrische Meßrolle gestaltetes Festmaß,Fig. 1 a fixed gauge designed as a cylindrical measuring roller,

Fig. 2 ein als Meßkugel ausgebildetes Festmaß,Fig. 2 a fixed gauge designed as a measuring ball,

Fig. 3 eine Anwendungsvariante mit Meßrolle undFig. 3 an application variant with measuring roller and

Fig. 4 eine Anwendungsvariante mit Meßkugel.Fig. 4 an application variant with measuring ball.

Das als zylindrische Meßrolle 1 gestaltete Festmaß (vergl. Fig. 1) trägt die Meßfläche 2, welche die Achse 4 in konstantem radialen Abstand r, also konzentrisch umgibt. Die Achse 4 bildet die axial gestreckte Zentrale der Meßrolle.The fixed dimension designed as a cylindrical measuring roller 1 (see Fig. 1) carries the measuring surface 2, which surrounds the axis 4 at a constant radial distance r, i.e. concentrically. The axis 4 forms the axially extended center of the measuring roller.

Die Meßrolle 1 ist mit einem sektorartigen Ausschnitt versehen. Die ebenen Seitenflächen 3a und 3b begrenzen diesen Ausschnitt, indem diese Seitenflächen 3a und 3b parallel zur Achse 4 verlaufen und sich von der Meßfläche 2· bis zur Achse 4 erstrecken. Die Seitenflächen 3a und 3b schließen den Winkel o£<180° ein und bilden entlang der Achse 4 eine Berührungskante. Diese Berührungskante ist durch die Nut 6 ausgespart.The measuring roller 1 is provided with a sector-like cutout. The flat side surfaces 3a and 3b delimit this cutout in that these side surfaces 3a and 3b run parallel to the axis 4 and extend from the measuring surface 2 to the axis 4. The side surfaces 3a and 3b enclose the angle o£<180° and form a contact edge along the axis 4. This contact edge is recessed by the groove 6.

In den Seitenflächen 3a und 3b sind Permanentmagnete 5a und 5b vorgesehen. Deren Anordnung ist so getroffen, daß die Permanentmagnete 5a und 5b nicht aus den Seitenflächen 3a und 3b herausragen.Permanent magnets 5a and 5b are provided in the side surfaces 3a and 3b. They are arranged in such a way that the permanent magnets 5a and 5b do not protrude from the side surfaces 3a and 3b.

Die Handhabung der Meßrolle 1 ist in einer Anwendungsvariante (vergl. Fig. 3) anschaulich dargestellt. Dort wird das zu bearbeitende Werkstück 7 in bekannter Weise von einer Magnetplatte 8 gehalten. Die Magnetplatte 8 ist gegenüber einer Grundplatte 9 um die Achse A-A schwenkbar und in bekannter Weise beliebig geneigt feststellbar.The handling of the measuring roller 1 is clearly shown in an application variant (see Fig. 3). There, the workpiece 7 to be machined is held in a known manner by a magnetic plate 8. The magnetic plate 8 can be pivoted about the axis A-A relative to a base plate 9 and can be fixed at any angle in a known manner.

Zum Ermitteln des Nullwertes für das Programmieren der Werkzeugmaschine wird die Meßrolle 1 auf eine ausgewählte Kante des Werkstückes 7 gesetzt. Verwendung findet dabei eine Meßrolle 1, deren von den Seitenflächen 3a und 3b (vergl. Fig. 1) eingeschlossener Winkel aC gleich dem Winkel zwischen den sich an der ausgewählten Kante des Werkstückes 7 schneidenden Werkstückflächen ist.To determine the zero value for programming the machine tool, the measuring roller 1 is placed on a selected edge of the workpiece 7. A measuring roller 1 is used whose angle aC enclosed by the side surfaces 3a and 3b (see Fig. 1) is equal to the angle between the workpiece surfaces intersecting at the selected edge of the workpiece 7.

Beim gezeigten Anwendungsbeispiel ist zur Bearbeitung ein quaderartiges Werkstück 7 vorgesehen, dessen OberflächenIn the application example shown, a cuboid-like workpiece 7 is intended for machining, the surfaces of which

senkrecht zueinander verlaufen und Kantenwinkel vonperpendicular to each other and edge angles of

jeweils 90 bilden. Dementsprechend ist der von den90 each. Accordingly, the

Seitenflächen 3a und 3b eingeschlossene Winkel aC der Meßrolle 1 ebenfalls mit 90° bemessen.The angle aC of the measuring roller 1 enclosed by the side surfaces 3a and 3b is also 90°.

Die Permanentmagnete 5a und 5b geben die notwendige Haftung der Meßrolle 1 an einer ausgewählten Kante des Werkstückes 7 auch dann, wenn die Meßrolle 1 an eine senkrechte oder unten liegende Kante des Werkstückes 7 gesetzt wird. Die Nut 6 sichert ein exaktes Anliegen der Seitenflächen 3a und 3b an den Oberflächen des Werkstückes 7.The permanent magnets 5a and 5b provide the necessary adhesion of the measuring roller 1 to a selected edge of the workpiece 7, even if the measuring roller 1 is placed on a vertical or lower edge of the workpiece 7. The groove 6 ensures that the side surfaces 3a and 3b lie exactly on the surfaces of the workpiece 7.

Nach dem Aufsetzen der Meßrolle auf eine ausgewählte Kante des Werkstückes 7 kann die gewölbte Meßfläche 2 in der Horizontalen &khgr; sowie in der Vertikalen &zgr; oder in anderen zur Achse 4 der Meßrolle 1 weisenden radialen Richtungen mit geeignetem Meßfühler 10abgetastet werden, wobei der Abstand der Meßfläche 2 von der die Meßrolle 1 tragenden Kante des Werkstückes 7 stets dem Radius r der Meßrolle 1 entspricht. Dabei ist es unwesentlich, ob die jeweils ausgewählte Werkstückkante gerundet oder durch eine Fase gebrochen ist.After placing the measuring roller on a selected edge of the workpiece 7, the curved measuring surface 2 can be scanned in the horizontal &khgr; and in the vertical &zgr; or in other radial directions pointing to the axis 4 of the measuring roller 1 with a suitable measuring sensor 10 , whereby the distance of the measuring surface 2 from the edge of the workpiece 7 carrying the measuring roller 1 always corresponds to the radius r of the measuring roller 1. It is unimportant whether the selected workpiece edge is rounded or broken by a chamfer.

Wegen des von den Seitenflächen 3a und 3b eingeschlossenen WinkelsoC<180° bleibt das Maß 2r als Durchmesser der Meßrolle 1 erhalten, so daß die Meßrolle 1 ungeachtet ihres sektorartigen Ausschnittes auch als Endmaß mit dem Durchmesser d = 2r verwendbar ist.Due to the angle oC<180° enclosed by the side surfaces 3a and 3b, the dimension 2r remains as the diameter of the measuring roller 1, so that the measuring roller 1 can also be used as a gauge block with the diameter d = 2r, regardless of its sector-like cutout.

Eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Festmaßes zeigt dessen Ausbildung als Meßkugel 11 (vergl. Fig. 2), indem ein Zentrum 14 als punktartige Zentrale gestaltet ist. Das den Mittelpunkt der Meßkugel 11 darstellende Zentrum 14 wird von der Meßfläche 12 im Abstand r konzentrisch umhüllt.A further embodiment of the fixed measure according to the invention shows its design as a measuring sphere 11 (see Fig. 2), in which a center 14 is designed as a point-like center. The center 14 representing the center of the measuring sphere 11 is concentrically surrounded by the measuring surface 12 at a distance r.

Die Meßkugel 11 ist analog der vorherigen Ausführung mit einem sektorartigen Ausschnitt versehen. Diesen Ausschnitt begrenzen die ebenen Seitenflächen 13a, 13b und 13c, wobei diese Seitenflächen in unterschiedlichen und sich imThe measuring ball 11 is provided with a sector-like cutout, similar to the previous version. This cutout is limited by the flat side surfaces 13a, 13b and 13c, whereby these side surfaces can be in different and

Zentrum 14 schneidenden Ebenen liegen. Die radial in der Meßkugel 11 verlaufenden Seitenflächen 13a, 13b und 13c erstrecken sich von der Meßfläche 12 bis zum Zentrum 14. Jeweils zwei der Seitenflächen 13a, 13b und 13c schließen einen der Winkel ^-t/ ⁰^₂ kzw. °^"> ein, von denen jeder weniger als 180 beträgt. Die Winkel oC,, cC und o&~ können je nach Bedarf unterschiedliche sowie untereinander gleiche oder voneinander abweichende Größen von weniger als 180 aufweisen, werden aber in der Praxis hauptsächlich gleich mit jeweils 90 bemessen sein. Die Berührungskanten von je zwei der Seitenflächen 13a, 13b und 13c sind durch Nuten 16a, 16b bzw. 16c ausgespart.Center 14 intersecting planes. The side surfaces 13a, 13b and 13c running radially in the measuring sphere 11 extend from the measuring surface 12 to the center 14. Two of the side surfaces 13a, 13b and 13c each enclose one of the angles ^-t/ ⁰ ^ ₂ kzw. °^"> , each of which is less than 180. The angles oC ,, cC and o&~ can, as required, have different, equal or different sizes of less than 180, but in practice will mainly be the same size at 90 each. The contact edges of two of the side surfaces 13a, 13b and 13c are recessed by grooves 16a, 16b and 16c respectively.

In den Seitenflächen 13a, 13b und 13c befinden sich Permanentmagnete 15a, 15b bzw. 15c. Diese Permanentmagnete sind mit den Seitenflächen vergleichend oder geringfügig ver-. tieft eingesetzt.Permanent magnets 15a, 15b and 15c are located in the side surfaces 13a, 13b and 13c. These permanent magnets are set in a manner comparable to or slightly recessed from the side surfaces.

Das Handhaben der Meßkugel 11 ist in einem Anwendungsbeispiel (vergl. Fig. 4) dargestellt. Dabei wird das zu bearbeitende Werkstück 17 von einer Magnetplatte 18 getragen, die gegenüber einer Grundplatte 19 einerseits um die Längsachse A-A und andererseits um die Querachse B-B schwenkbar ist. Die infolgedessen kardanisch gelagerte Magnetplatte 18 ist in bekannter Weise in unterschiedlichen Stellungen arretierbar.The handling of the measuring ball 11 is shown in an application example (see Fig. 4). The workpiece 17 to be machined is carried by a magnetic plate 18, which can be pivoted relative to a base plate 19 on the one hand about the longitudinal axis A-A and on the other hand about the transverse axis B-B. The magnetic plate 18, which is consequently mounted on a gimbal, can be locked in different positions in a known manner.

Zum Einstellen des Nullwertes an der Werkzeugmaschine wird die Meßkugel 11 auf eine ausgewählte Ecke des Werkstückes 17 gesetzt. Verwendet wird dabei eine Meßkugel 11, deren' von den Seitenflächen 13a, 13b und 13c (vergl. Fig. 2) gebildeter sektorartige Ausschnitt das Einpassen der ausgewählten Ecke des Werkstückes 17 gestattet.To set the zero value on the machine tool, the measuring ball 11 is placed on a selected corner of the workpiece 17. A measuring ball 11 is used, the sector-like cutout of which formed by the side surfaces 13a, 13b and 13c (see Fig. 2) allows the selected corner of the workpiece 17 to be fitted.

Das Anwendungsbeispiel zeigt ein zur Bearbeitung vorgesehenes quaderartiges Werstück 17, dessen Oberflächen senkrecht zueinander verlaufen und deshalb paarweise jeweils Kantenwinkel von 90° bilden. Dementsprechend ist der von jeweils zwei der Seitenflächen 13a, 13b und 13c der Meßkugel 11 eingeschlossene Winkel oC , oC bzw. <^, ebenfallsThe application example shows a cuboid-like workpiece 17 intended for machining, the surfaces of which run perpendicular to one another and therefore form edge angles of 90° in pairs. Accordingly, the angle oC , oC or <^ enclosed by two of the side surfaces 13a, 13b and 13c of the measuring ball 11 is also

90°90° bemessen.measured. • ··
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Die Nuten 16a / 16b und 16c gestatten das exakte Anliegen der Seitenflächen 13a/ 13b bzw. 13c an den Oberflächen des Werkstückes 17. Die Permanetmagnete 15a/ 15b und 15c halten die Meßkugel 11 auch dann am Werkstück 17, wenn die zum Einstellen des Nullwertes der Werkzeugmaschine ausgewählte Ecke des Werkstückes 17 nach unten zeigt.The grooves 16a / 16b and 16c allow the exact contact of the side surfaces 13a / 13b and 13c on the surfaces of the workpiece 17. The permanent magnets 15a / 15b and 15c hold the measuring ball 11 on the workpiece 17 even when the corner of the workpiece 17 selected for setting the zero value of the machine tool points downwards.

Die auf die ausgewählte Ecke des Werkstückes 17 gesetzte Meßkugel 11 kann an deren Meßfläche 12 in beliebigen Richtungen/ insbesondere entlang der zueinander senkrechten Horizontalen &khgr; und y sowie der Vertikalen &zgr; mit geeignetem Meßfühler:70 abgetastet werden. Der Abstand zwischen der Meßfläche 12 und dem Schnittpunkt der Oberflächen des Werkstückes 17 entspricht in jeder Abtastrichtung dem Radius r der Meßkugel 11/ unabhängig davon/ ob die Kanten des Werkstückes 17" gerundet oder durch Fasen gebrochen sind.The measuring ball 11 placed on the selected corner of the workpiece 17 can be scanned on its measuring surface 12 in any direction / in particular along the mutually perpendicular horizontals x and y as well as the vertical x with a suitable measuring sensor: 70. The distance between the measuring surface 12 and the intersection point of the surfaces of the workpiece 17 corresponds in each scanning direction to the radius r of the measuring ball 11 / regardless of whether the edges of the workpiece 17" are rounded or chamfered.

Claims

Protection claims

1. Fixed dimension with a curved measuring surface which surrounds a central point of the fixed dimension at a constant radial distance / characterized by

that the fixed dimension (1; 11) has a sector-like cutout which is delimited by flat side surfaces (3; 13) which extend radially from the measuring surface (2; 12) to the center (4; 14) and each enclose in pairs an angle ( oC ) which is smaller than 180.

2. Fixed size according to claim 1,
characterized by

that at least one permanent magnet (5; 15) is arranged in at least one of the side surfaces (3; 13).

3. Fixed size according to claim 1 or 2,
characterized by

that the fixed dimension is designed as a cylindrical measuring roller (1) in which the measuring surface (2) concentrically surrounds a central point elongated as an axis (4) and the flat side surfaces (3) run parallel to the axis (4).

4. Fixed size according to claim 1 or 2,
characterized by

that the fixed measure is designed as a measuring sphere (11) in that its measuring surface (12) concentrically envelops a center (14) as a point-like center, and the flat side surfaces (13) run sector-like to the center (14).

5. Fixed size according to claim 4,
characterized by

that the side surfaces (13a, 13b, 13c) enclose in pairs angles ( ⁰ C, "C- ' ⁰ ^o ^) which are of equal or different size to one another.

6. Fixed size according to one of the preceding claims, characterized in that

that the contact edges between each two side surfaces (3; 13) are recessed by grooves (6; 16).