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Winkelmteß-Zusatzgerät an optischen Teilköpfen
Zum Messen und zum Auftragen
von Winkeln und Winkelteilungen sind sogenannte optische Teilköpfe in Gebrauch,
die eine Ablesegenauigkeit von 20 Winkelsekunden haben. Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, diese optischen Teilköpfe durch ein Zusatzgerät auch für die Winkelmessung
an Werkstücken verwendbar zu machen, die ohne weiteres mit dem optischen Teilkopf
nicht ausgemessen werden könnten. Es wird ermöglicht, daß auch für solche Winkelmessungen
die hohe Genauigkeit des optischen Teilkopfes ausgenutzt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in den Teilkopf ein
Meßbalken eingesetzt wird, der mit einem auf dem Meßbalken senkrecht stehenden Gegenkonus
zum Aufnahmekonus des Teilkopfes versehen ist.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt; es zeigt Fig. I eine Draufsicht und Fig. 2 eine Seitenansicht des Zusatzgerätes
mit dem Teilkopf, Fig. 3 eine Vorderansicht des Gerätes in Meßstellung zum Messen
eines Kegels, Fig. 4 das Zusatzgerät in Meßstellung beim Messen der Nutenschränkung
eines Ankers.
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Gemäß Fig. I und 2 besteht-das Zusatzgerät aus einem Meßbalken I
mit einem Konus 2 zum Ein-
setzen in die Spindel des bei 3 gestrichelt
dargestellten Teilkopfes. Die Längsachse des Meßbar kens I verläuft senkrecht zur
Spindelachse des Teilkopfes. Zur Aufnahme des zu messenden Werkstückes enthält der
Meßbalken vorzugsweise zwei in Richtung des Meßbalkens verstellbare Spitzenböcke
4 und 5, von denen der eine eine feste Spitze und der andere eine über den Griff
4, federnd ausziehbare Spitze aufweist. Diese Spitzenböcke 4 und 5 können um go0
bezüglich des Meßbalkens I umgesetzt werden, wozu dieser mit. zwei um go0 gegeneinander
versetzten T-Nuten Ig und I b in Richtung seiner Längsachse versehen ist.
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Der Meßbalken I bildet also für die Spitzenböcke 4 und 5 das Bett.
Die Längseinstellung der Spitzenböcke 4 und 5 wird gesichert durch Anziehen der
exzentrischen Klemmschrauben 4b und 5b Je nach der Art des Werkstiickes wird statt
der Spitzenböcke 4 und 5 auch ein an den Meßbalken anlegbarer bzw. anspannbaxer
rechter Winkel 6 (s. Fig. 3) benutzt, durch den ein auf dem Meßbalken lose aufgelegtes
Werkstück gleichachsig zur Achse des Meßbalkens uusgerichtet wird.
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Das Meßverfahren ist folgendes: Für die Nulleinstellung des Meßbalkens
I bestehen zwei Möglichkeiten. Es kann einmal der Meßbalken beliebig in den Meßkopf
eingespannt werden. Der Meßbalken wird darauf in die Parallellage zum;Bett 3a des
Teilkopfes gedreht; diese Parallellage wird mit Hilfe einer Meßuhr 7 (s. Fig. 3),
die mit ihrem Ständer 8 auf dem Bett des Teilkopfes steht und deren Meßspitzeg gegen
die Oberseite des Meßbalkens anliegt, dadurch eingestellt, daß die Meßuhr in Richtung
des Meßbalkens hin- und hergeschoben und am Teilkopf so lange die Lage des Meßbalkens
verstellt wird, bis beim Hin- und Herschieben der Meßuhr diese keine Pendelungen
des Zeigers mehr zeigt. In dieser Lage des Meßbalkens wird dann die Stellung des
Teilkopfes abgelesen; damit ist die Nullage des Meßbalkens bestimmt. Da diese Nullage
im allgemeinen keine glatte Zahl sein wird, so empfiehlt es sich, zur Vermeidung
von Rechenfehlern den Teilkopf genau auf Null zu stellen und gegenüber dem Teilkopf
mit Hilfe der Meßuhr nach dem vorher beschriebenen Verfahren den zunächst nur lose
eingesetzten Meßbalken 1 so lange zu drehen, bis er die Parallellage zum Bett des
Teilkopfes besitzt. Damit ist die Vorrichtung zur Winkelmessung bereit.
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Die Messung selbst geht folgendermaßen vor sich: Als zu messendes
Werkstück sei zunächst ein axial gesohliffener und in Punkten seiner geometrischen
Achse an den Spitzen der Spitzenböcke 4 und 5 des Meßbtalkens einspannbarer Kegel
angenommen. Nach dem Einspannen des Kegels zwischen den Spitzenböcken wird die Meßspitze
der Meßuhr 7 auf den Kegel aufgesetzt.- Die Meßuhr wird dann quer zur Kegel achse
in der -Nähe der einen Stirnfläche des Kegels hin- und hergeschoben, und es wird
die sich hierbei ergebende höchste Stellung der Meßuhr gemerkt bzw. es wird bei
der höchsten Stellung des Zeigers die Skala auf Null gestellt. Der gleiche Vorgang
wird anschließend in der Nähe der anderen Stirnfläche des Kegels wiederholt. Zeigt
sich hierbei, daß die höchste Stelle des Kegels nicht den gleichen Ausschlag an
der Meßuhr ergibt, so wird über den optischen Teilkopf der Meßbalken verstellt und
alsdann die Messung in der Nähe der beiden Stirnflächen des Kegels wiederholt. bis
sich an beiden Mebstellen der gleiche Ausschlag an der höchsten Stelle des Kegels
ergibt. Daraufhin kann am optischen Teilkopf der Winkel des Prüflings abgelesen
werden.
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Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die erzielte Meßgenauigkeit
auch abhängig ist von der Genauigkeit der Oberfläche der Grundplatte 3a und von
der Genauigkeit der Meßuhr 7; an Stelle dieser Meßuhr kann auch irgendein anderes,
sehr genau messendes Gerät verwendet werden, das Genauigkeiten von + I a ergibt.
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Es war zunächst angenommen, daß der zu messende Kegel zwischen den
Spitzenböcken 4 und 5 eingespannt wird. Statt dessen kann der Prüfling auch, wie
das Fig. 3 für einen Kegel zeigt, lose auf den Meßbalken 1 aufgelegt werden; er
wird dabei gegen den Winkel 6 angelegt und dadurch zur Längsachse des Meßbalkens
1 ausgerichtet.
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Das Weitere verläuft so wie bei dem schon beschriebenen Meßvorgang,
indes wird im Falle der Fig. 3 der volle Winkel des Prüflings, d. h. der von zwei
diametral gegenüberliegenden Mantellinien eingeschlossene Winkel, während in dem
vorher beschriebenen Falle nur der halbe Winkel, d. h. der Winkel zwischen der Achse
des Prüflings und einer Mantellinie, gemessen wurde. Für den zweiten Fall ist es
notwendig, daß die Auflagen für den Meßbalken sehr genau gearbeitet, möglichst geschliffen
und geläppt sind.
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Ist die Nutenschräge eines gleschränkten Ankers zu messen, so wird
gemäß Fig. 4 der Anker IO mit seiner Welle zwischen den Spitzenböcken 4 und 5 eingespannt
und in eine Nut des Ankers ein möglichst stramm hineinpassendes Linealll eingebracht.
Alsdann wird der Anker so gedreht, daß das Lineal in seiner Quererstreckung waagerecht
steht. Das kann wieder mit Hilfe der Meßuhr 7 oder eines anderen entsprechenden
Gerätes durch Hin- und Herschieben quer zur Ankerwelle festgestellt werden. Als,dann
wird der so eingestellte Anker durch ein auf seiner Welle angeklemmtes Drehherz
I2 und durch eine an dem Meßbalken I lösbar angespaniite Blattfeder I3 relativ zum
Meßbalken festgestellt. Nunmehr wird, nachdem zuvor nach Augenmaß durch Drehen am
Teilkopf das Lineal II auch in seiner Längserstreckung waagerecht gestellt wurde,
durch Hin- und Hersohieben der Meßuhr in Richtung des Lineals II und durch entsprechendes
Drehen am Teilkopf das Lineal 11 auch in seiner Quererstreckung waagerecht gestellt.
Alsdann kann am Teilkopf der vorhandene SchränkungsBpinkel abgelesen werden.