DE102005010352B3

DE102005010352B3 - Measuring caliper for determining form of workpiece, has tip, formed at axial end of caliper, including flat portion of preset width extending perpendicular to cylindrical base body surface-normal and perpendicular to axis of body

Info

Publication number: DE102005010352B3
Application number: DE200510010352
Authority: DE
Inventors: Robert Schmidt; Ralf Hörmann
Original assignee: T & S Ges fur Laengenprueftec; T & S Gesellschaft fur Langenprueftechnik Mbh
Current assignee: T & S Ges fur Laengenprueftec; T & S Gesellschaft fur Langenprueftechnik Mbh
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2025-03-08

Abstract

The caliper has a cylindrical base body (2) that is cut from a surface. The body has a surface normal to an axis (5) of the cylindrical base body, so that a tip (7) is formed at an axial end (6) of the caliper. The tip has a flat portion (8), which extends perpendicular to the surface normal and perpendicular to the axis, where width of the flat portion ranges between 40-60 micrometer. An independent claim is also included for a cut sensing method for determining the form of a workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft einen Messtaster, der aus einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper besteht, der von einer Fläche abgeschnitten ist, deren Oberflächennormale zur Achse des zylindrischen Grundkörpers einen Winkel zwischen 54° und 85,5° einschließt, so dass an dem einen axialen Ende des Messtasters eine Spitze gebildet wird. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Tastschnittverfahren zur Ermittlung der Form eines Werkstücks unter Einsatz eines solchen Messtasters.The The invention relates to a probe, which consists of a substantially cylindrical body that consists of a surface is cut off, their surface normal to the axis of the cylindrical body an angle between 54 ° and 85.5 °, so that at the one axial end of the probe a tip is formed. Furthermore, the invention relates to a Tastschnittverfahren for Determination of the shape of a workpiece using such a probe.

Zur Messung von Oberflächen von Werkstücken wird häufig das Tastschnittverfahren eingesetzt. Unter einem hierzu eingesetzten Tastschnittgerät versteht man ein Messgerät, das Oberflächen mit einer Tastspitze ertastet, Abweichungen in Form eines Oberflächenprofils erfasst, Kenngrößen berechnet und Profile aufzeichnen kann. Dabei werden gattungsgemäße Messtaster verwendet, deren Grundkontur sich aus einem zylindrischen Grundkörper ergibt, der von einer Fläche unter spitzem Winkel abgeschnitten wird. Dabei bildet sich eine elliptisch ausgeformte Spitze, mit der das zu vermessende Werkstück abgetastet wird.to Measurement of surfaces of workpieces becomes common the Tastschnittverfahren used. Under a used for this purpose Tastschnittgerät understands one meter, the surfaces touched with a stylus tip, deviations in the form of a surface profile recorded, parameters calculated and Can record profiles. These are generic probe used, the basic contour of which results from a cylindrical basic body, the one from a plane is cut off at an acute angle. This forms a elliptically shaped tip with which the workpiece to be measured is scanned becomes.

Derartige Messtaster sind beispielsweise in der DE 199 47 001 A1 beschrieben.Such probes are for example in the DE 199 47 001 A1 described.

Nachteilig ist bei einem solchen Messtaster, dass er relativ empfindlich gegen höhere Belastungen ist. Zwar weisen vorbekannte Messtaster – in Richtung senkrecht auf die Oberflächennormale der Schnittfläche und senkrecht auf die Achse des zylindrischen Grundkörpers betrachtet – eine Ausrundung auf, um die Flächenpressung zwischen Messtaster und zu vermessendem Werkstück herabzusetzen. Dennoch bleibt die elliptisch ausgeformte Spitze sehr empfindlich, so dass bereits bei relativ geringen Messkräften ein Ausbrechen der Spitze nicht ausgeschlossen ist, was Messfehler und Folgekosten nach sich zieht.adversely is at such a probe that he is relatively sensitive to higher Loads. Although previously known probes - in the direction perpendicular to the surface normal the cut surface and viewed perpendicular to the axis of the cylindrical body - a fillet up, about the surface pressure between the probe and the workpiece to be measured. Nevertheless, it remains the elliptically shaped tip very delicate, so that already at relatively low measuring forces a breakout of the tip is not excluded, causing measurement errors and consequential costs.

Weiterhin besteht bei vorbekannten Messtastern das Problem, dass bei der Vermessung insbesondere zylindrischer Werkstücke eine genaue Einmittung des Messtasters relativ zum Werkstück erfolgen muss, um Messfehler zu verhindern. Ist der Messtaster relativ zum Werkstück nicht exakt ausgerichtet, kann es zu solchen Messfehlern kommen. Das Ausrichten erfordert daher bei vorbekannten Lösungen einen hohen relativ Aufwand, der entsprechende Kosten verursacht.Farther exists in prior art probes the problem that during the survey in particular cylindrical workpieces an accurate Einmittung of the probe must be relative to the workpiece to measurement errors to prevent. Is the probe not relative to the workpiece exactly aligned, it can come to such measurement errors. Aligning Therefore, in prior art solutions requires a high relative Effort that causes corresponding costs.

Ein Messtaster mit quaderförmiger Grundkontur, die zwecks Erzeugung einer Mess-Schneide von einer unter Winkel angeordneten Ebene geschnitten wird, ist aus der DD 247 061 A1 bekannt.A probe with a cuboid basic contour, which is cut to produce a measuring cutting edge from an angle arranged plane, is from the DD 247 061 A1 known.

Im Lichte der dargestellten Nachteile vorbekannter Messtaster liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Messtaster der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die genannten Probleme verhindert werden. Es soll also erhöhte Sicherheit gegen Beschädigungen der Tastspitze erreicht sowie die Möglichkeit geschaffen werden, mit reduziertem Aufwand eine genaue Messung insbesondere im Tastschnittverfahren zu ermöglichen.in the Light of the disadvantages of prior art probe shown The invention is based on the object, a probe of the above so-called form so that the problems mentioned prevented become. So it should be increased Security against damage reached the tip of the probe and created the opportunity with reduced effort an accurate measurement, especially in the Tastschnittverfahren to enable.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze eine Abflachung aufweist, die sich über eine vorgegebene Breite senkrecht zur Oberflächennormalen und senkrecht zur Achse des zylindrischen Grundkörpers erstreckt.The solution this object by the invention is characterized in that the tip has a flat which extends over a predetermined width perpendicular to the surface normal and extends perpendicular to the axis of the cylindrical base body.

Erfindungsgemäß weist der Messtaster also eine Abflachung im Bereich der Messspitze auf, die – wie noch zu sehen sein wird – eine Toleranz gegen geringfügige Einmittfehler bei der Abtastung eines Werkstücks gewährleistet. Weiterhin wird die Flächenpressung zwischen Tastspitze und Werkstück dadurch reduziert, so dass eine geringere Bruch- bzw. Beschädigungsgefahr besteht.According to the invention the probe thus has a flattening in the region of the measuring tip, the - how will be seen - one Tolerance against minor Einmittfehler ensured during the scanning of a workpiece. Furthermore, the surface pressure between stylus tip and workpiece thereby reduced, so that less risk of breakage or damage consists.

Eine erste Fortbildung sieht vor, dass die Abflachung eine gerade Anlagelinie bildet. Die Fläche, mit der der zylindrische Grundkörper geschnitten wird, ist vorzugsweise eine Ebene.A Initial training provides that the flattening is a straight investment line forms. The area, with the cylindrical body is cut, is preferably a plane.

Der Winkel zwischen der Oberflächennormalen der Schnittebene und der Achse des zylindrischen Grundkörpers liegt bevorzugt zwischen 63° und 72°. Dadurch wird ein Messtaster der gattungsgemäßen Art geschaffen, bei dem die Messspitze einen spitzen Winkel bildet, der in der Praxis zumeist größer oder gleich 10,8° gewählt wird.Of the Angle between the surface normals the sectional plane and the axis of the cylindrical body is located preferably between 63 ° and 72 °. Thereby is a probe of the generic type created in the the measuring tip forms an acute angle, which in practice mostly larger or equal to 10.8 ° is selected.

Um die Flächenpressung zwischen Messtaster und zu vermessendem Werkstück herabzusetzen, ist gemäß einer Fortbildung vorgesehen, dass die Abflachung in Richtung senkrecht zur Oberflächennormalen und senkrecht zur Achse des zylindrischen Grundkörpers betrachtet eine Ausrundung aufweist. Diese hat bevorzugt einen Ausrundungsradius zwischen 2 μm und 100 μm, vorzugsweise zwischen 20 μm und 30 μm.Around the surface pressure between the probe and the workpiece to be measured, is in accordance with a Training provided that the flattening in the direction perpendicular to the surface normal and considered perpendicular to the axis of the cylindrical body having a fillet. These preferably has a fillet radius between 2 μm and 100 μm, preferably between 20 μm and 30 μm.

Die Breite der Abflachung beträgt gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung in Abhängigkeit des Durchmessers des zylindrischen Grundkörpers zwischen 1% und 5% des Durchmessers. Absolut ausgedrückt kann die Breite der Abflachung zwischen 25 μm und 200 μm, vorzugsweise zwischen 40 μm und 60 μm, liegen.The Width of the flattening is according to a Embodiment of the invention as a function of the diameter of the cylindrical body between 1% and 5% of the diameter. In absolute terms can the width of the flattening between 25 .mu.m and 200 .mu.m, preferably between 40 .mu.m and 60 .mu.m, are.

Besonders bevorzugt ist die Oberfläche des Messtasters an der Schnittfläche zwischen dem zylindrischen Grundkörper und der Fläche konvex ausgebildet. Dabei soll die Schnittfläche, mit der der zylindrische Grundkörper abgeschnitten wird, dennoch als Ebene angesprochen werden, da die Balligkeit (Konvexität) der Messtasteroberfläche im Schnittbereich nur geringfügig ist. Im Falle der balligen Ausbildung kann die Abflachung durch Einbringen, beispielsweise durch Einschleifen, einer ebenen Spur in die konvexe Oberfläche gebildet sein.Especially preferred is the surface of the probe on the cutting surface between the cylindrical base body and the surface convex educated. Here, the cut surface, with the cylindrical body nevertheless, be addressed as a level because the Crowning (convexity) the touch probe surface in the cutting area only slightly is. In the case of crowned training, the flattening can Introduce, for example, by grinding, a flat track in the convex surface be formed.

Während grundsätzlich die Ausbildung des Messtasters aus Hartmetall möglich ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass er aus keramischem Material besteht. In letzterem Falle kommt bevorzugt Zirkonoxid zum Einsatz, wobei es sich besonders bewährt hat, wenn die Korngröße des Zirkonoxids geringer als 1 μm ist; bevorzugt liegt die Korngröße bei weniger als 0,6 μm, beispielsweise bei 0,5 μm.While basically the Design of the probe made of carbide is possible, is preferably provided that it consists of ceramic material. In the latter case comes preferably zirconium oxide is used, and it has proven particularly useful when the grain size of the zirconia less than 1 μm is; Preferably, the grain size is less than 0.6 μm, for example, at 0.5 microns.

Das erfindungsgemäße Tastschnittverfahren zur Ermittlung der Form eines Werkstücks, bei dem zumindest ein Teil der Außenkontur des Werkstücks mit einem Messtaster abgetastet wird, wobei der Messtaster aus einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper besteht, der von einer Fläche abgeschnitten ist, deren Oberflächennormale zur Achse des zylindrischen Grundkörpers einen Winkel zwischen 54° und 85,5° einschließt, so dass an dem einen axialen Ende des Messtasters eine Spitze gebildet wird, mit dem die Abtastung der Außenkontur des Werkstücks erfolgt, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass ein Messtaster verwendet wird, dessen Spitze eine Abflachung aufweist, die sich über eine vorgegebene Breite senkrecht zur Oberflächennormalen und senkrecht zur Achse des zylindrischen Grundkörpers erstreckt. Namentlich ist dabei an einen Messtaster gedacht, der gemäß den oben genannten Merkmalen ausgebildet ist.The inventive stylus method for Determination of the shape of a workpiece, in which at least a part of the outer contour of the workpiece with a probe is scanned, the probe from a essentially cylindrical body consists of a area is cut off, their surface normal to the axis of the cylindrical body an angle between 54 ° and 85.5 °, so that at the one axial end of the probe a tip is formed, with the scanning of the outer contour of the workpiece takes place, is inventively characterized characterized in that a probe is used whose tip has a flat which extends over a predetermined width perpendicular to the surface normal and extends perpendicular to the axis of the cylindrical base body. by name is intended for a probe, according to the above features is trained.

Vorzugsweise wird der Messtaster aus keramischem Material unter Einsatz eines an sich bekannten Ultraschallbearbeitungsverfahrens hergestellt, bei dem Material durch Beaufschlagung mit Ultraschallwellen abgetragen wird.Preferably the probe is made of ceramic material using a manufactured ultrasonic processing method known per se, in the material removed by exposure to ultrasonic waves becomes.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Messtasters ergeben sich diverse Vorteile gegenüber vorbekannten Lösungen:
Insbesondere in der Längenprüftechnik und in der geometrischen Messtechnik ist es möglich, in genauerer Weise und mit weniger Aufwand die Messung durchzuführen. Durch die vorgesehene Abflachung liegt über einen gewissen Breitenbereich eine definierte Antastgeometrie vor, so dass eine geringfügige Exzentrizität, d. h. ein Mittenversatz, nicht zwangsläufig zu Messfehlern führt, wie es bei vorbekannten Messtastern der Fall ist. Es ist daher nur ein verringerter Aufwand erforderlich, um den Messtaster relativ zum zu vermessenden Werkstück zu positionieren.With the embodiment of a probe according to the invention, there are various advantages over previously known solutions:
In particular, in length testing and in geometric measurement technology, it is possible to perform the measurement in a more accurate manner and with less effort. Due to the intended flattening, a defined probing geometry is present over a certain width range, so that a slight eccentricity, ie a center offset, does not necessarily lead to measurement errors, as is the case with previously known probes. It is therefore only a reduced effort required to position the probe relative to the workpiece to be measured.

Durch die vorgeschlagene Geometrie ergibt sich auch eine geringere Flächenpressung zwischen Messtaster und Werkstück, so dass ein geringerer Verschleiß gegeben ist und eine höhere Bruchstabilität der Messspitze vorliegt.By The proposed geometry also results in a lower surface pressure between probe and workpiece, so that less wear is given and a higher resistance to breakage of the measuring tip is present.

Der Antastradius kann mit einer höheren Formgenauigkeit erzeugt werden. Seitliche Biegebelastungen des Messtasters sind ebenfalls reduziert.Of the Antastradius can with a higher dimensional accuracy be generated. Lateral bending loads of the probe are also reduced.

Es ist relativ einfach, ein Tastschnittverfahren unter Einsatz des erfindungsgemäßen Messtasters zu automatisieren.It is relatively simple, a Tastschnittverfahren using the Probe according to the invention to automate.

Sowohl die Herstellung des Messtasters als auch die Durchführung des Messverfahrens sind daher – unter Erzielung einer höheren Messsicherheit – in wirtschaftlicherer Weise möglich.Either the manufacture of the probe as well as the implementation of the Measuring method are therefore - under Achieving a higher one Measuring safety - in more economical way possible.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of Invention shown. Show it:

1 in perspektivischer Ansicht die Grundgeometrie eines Messtasters für das Tastschnittverfahren, 1 in perspective view the basic geometry of a probe for the Tastschnittverfahren,

2 den Messtaster in der Seitenansicht, nämlich in Richtung senkrecht auf die Oberflächennormale und senkrecht auf die Achse des zylindrischen Grundkörpers betrachtet, 2 the probe in the side view, namely viewed in the direction perpendicular to the surface normal and perpendicular to the axis of the cylindrical body,

3 die zu 2 zugehörige Vorderansicht des Messtasters, 3 the too 2 associated front view of the probe,

4 den Endbereich des Messtasters gemäß 3 in einer vergrößerten Darstellung und 4 the end area of the probe according to 3 in an enlarged view and

5 schematisch einen Messvorgang mit dem vorgeschlagenen Messtaster bei korrekter und fehlerhafter Positionierung des Messtasters. 5 schematically a measurement process with the proposed probe with correct and incorrect positioning of the probe.

In 1 ist die Grundgeometrie des vorgeschlagenen Messtasters 1 ersichtlich. Er besteht aus einem zylindrischen Grundkörper 2, der von einer Fläche 3 in seinem einen axialen Ende 6 abgeschnitten ist. Bei der Fläche 3 handelt es sich im wesentlichen um eine Ebene, wobei allerdings zu erwähnen ist, dass die Oberfläche der Schnittfläche ballig ausgeformt ist, d. h. die Schnittfläche zwischen zylindrischem Grundkörper 2 und Fläche 3 ist konvex ausgebildet. Diese an sich bei vorbekannten Messtastern der gattungsgemäßen Art vorhandene Balligkeit erleichtert das Gleiten des Messtasters 1 auf der zu vermessenden Werkstückoberfläche. Die Konvexität ist nach der Art und von der Größenordnung her in üblicher Weise ausgeführt.In 1 is the basic geometry of the proposed probe 1 seen. It consists of a cylindrical body 2 that of a plane 3 in its one axial end 6 is cut off. At the area 3 it is essentially a plane, although it should be mentioned that the surface of the cut surface is formed spherically, ie the cut surface between cylindrical body 2 and area 3 is convex. This present in prior art probes of the generic type existing crown facilitates the sliding of the probe 1 on the workpiece surface to be measured. The convexity is in kind and of magnitude usually carried out.

Die Oberflächennormale 4 und die Achse 5 des zylindrischen Grundkörpers 2 schließen einen Winkel β ein, der an dem einen axialen Ende 6 des Messtasters 1 eine Spitze 7 ausbildet. Der Komplementwinkel zwischen dem Winkel β und dem rechten Winkel, d. h. der Spitzenwinkel ist mit α bezeichnet. Der Winkel α liegt zumeist im Bereich von ca. 10,8° oder etwas mehr, was für den Winkel β einen Wert von ca. 79,2° oder etwas weniger bedeutet.The surface normal 4 and the axis 5 of the cylindrical body 2 include an angle β at the one axial end 6 of the probe 1 a peak 7 formed. The complement angle between the angle β and the right angle, ie the point angle is denoted by α. The angle α is usually in the range of about 10.8 ° or a little more, which means for the angle β a value of about 79.2 ° or slightly less.

Wie in den 2 bis 4 gesehen werden kann, weist der Messtaster 1 im Bereich seiner Spitze 7 eine Abflachung 8 auf. Diese Abflachung 8 erstreckt sich als Gerade in Richtung senkrecht auf die Oberflächennormale 4 und auf die Achse 5. Wie es am besten in 4 gesehen werden kann, ergibt sich daher eine über eine Breite B erstreckende gerade Anlagefläche des Messtasters 1, mit der er am zu vermessenden Werkstück anliegt.As in the 2 to 4 can be seen, the probe points 1 in the area of its peak 7 a flattening 8th on. This flattening 8th extends as a straight line in the direction perpendicular to the surface normal 4 and on the axis 5 , As it is best in 4 can be seen, therefore, results over a width B extending straight contact surface of the probe 1 with which it rests against the workpiece to be measured.

Die Breite B kann in Abhängigkeit des Durchmessers D des zylindrischen Grundkörpers 2 gewählt werden. Während der Durchmesser D häufig zwischen 1 und 4 mm liegt, sind typische Werte für die Breite 40 bis 60 μm, beispielsweise 50 μm.The width B may depend on the diameter D of the cylindrical body 2 to get voted. While the diameter D is often between 1 and 4 mm, typical values are for the width 40 up to 60 μm, for example 50 μm.

Damit die Flächenpressung zwischen Abflachung 8 und zu vermessendem Werkstück möglichst gering bleibt, weist die Abflachung 8 eine Ausrundung 9 auf, wie es aus 2 hervorgeht. Der Ausrundungsradius R liegt beispielsweise bei 25 μm.Thus the surface pressure between flattening 8th and remains to be measured workpiece as low as possible, indicates the flattening 8th a rounding off 9 on how it looked 2 evident. The fillet radius R is for example at 25 microns.

Die Oberfläche 10 des Messtasters 1, die sich aus dem Schnitt der Fläche 3 mit dem zylindrischen Grundkörper 2 ergibt, ist – wie erwähnt – bevorzugt ballig ausgebildet. Die Abflachung 8 kann dadurch erzeugt werden, dass eine ebene Spur 11 in die ballig ausgebildete Oberfläche 10 eingearbeitet, z. B. eingeschliffen oder durch Ultraschallerosion eingebracht, wird. Die Begrenzung der ebenen Spur 11 ist durch die Seitenkanten 13 und 14 in 3 und 4 markiert.The surface 10 of the probe 1 that are from the section of the area 3 with the cylindrical base body 2 results is - as mentioned - preferably formed spherical. The flattening 8th can be generated by having a flat track 11 in the convex surface 10 incorporated, z. B. ground or introduced by ultrasonic erosion is. The limit of the level track 11 is through the side edges 13 and 14 in 3 and 4 marked.

In 5 ist illustriert, wie ein Werkstück 12 mittels des Messtasters 1 im Tastschnittverfahren vermessen wird. Namentlich ist der Messpunkt 15 zu ermitteln, d. h. zu messen, der den höchsten Punkt des im Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildeten Werkstücks 12 darstellt. Dieser Messpunkt 15 ist entlang der Längsachse des Werkstücks 12 zu messen, d. h. in Richtung senkrecht auf die Zeichenebene in 5. Es handelt sich also in diesem Falle um eine Messung der Kontur der Mantelfläche in Achsrichtung des Werkstücks 12.In 5 is illustrated as a workpiece 12 by means of the probe 1 is measured in the Tastschnittverfahren. In particular, the measuring point 15 to determine, that is, to measure, the highest point of the embodiment cylindrically shaped workpiece 12 represents. This measuring point 15 is along the longitudinal axis of the workpiece 12 to measure, ie in the direction perpendicular to the plane in 5 , It is therefore in this case a measurement of the contour of the lateral surface in the axial direction of the workpiece 12 ,

Der Messtaster 1 ist mit ausgezogenen Linien in einer tatsächlichen Positionierung eingezeichnet, während die Messspitze mit gestrichelten Linien in der idealen Position eingetragen ist. Wie zu erkennen ist, liegt ein durch fehlerhafte Einstellung des Messtasters 1 relativ zum Werkstück 12 bedingter Versatz X zwischen tatsächlicher und idealer Position vor.The probe 1 is drawn with solid lines in an actual positioning, while the measuring tip is marked with dashed lines in the ideal position. As can be seen, is due to incorrect adjustment of the probe 1 relative to the workpiece 12 conditional offset X between actual and ideal position.

Bei kleinen Durchmessern des zu vermessenden Werkstücks 12 wirkt sich bei vorbekannten Messtastern ein Versatz X auch als Messfehler verursacht durch seitliche Biegung des Messtasters 1 aus.For small diameters of the workpiece to be measured 12 In the case of previously known touch probes, an offset X also appears as a measuring error caused by lateral bending of the probe 1 out.

Ebenfalls ist zu erkennen, dass der Versatz X aufgrund der Abflachung 8 zu keinem Messfehler führt, wie es bei vorbekannten Messtastern der gattungsgemäßen Art der Fall wäre. Solange die Abflachung 8 mit ihrer Breite B einen Versatz X noch abdeckt, kommt es zu keinem Messfehler. Das bedeutet, dass der Zentrieraufwand des Messtasters 1 relativ zum Werkstück 12 geringer ausfallen kann, ohne dass die Gefahr von Messfehlern besteht.It can also be seen that the offset X due to the flattening 8th leads to no measurement error, as would be the case with prior art probes of the generic type. As long as the flattening 8th with its width B still covers an offset X, there is no measurement error. This means that the centering of the probe 1 relative to the workpiece 12 may be lower without the risk of measurement errors.

Infolge von Querabweichungen des Messtasters 1 relativ zum Werkstück 12 kommt es also – zumindest über einen gewissen Breitenbereich des Messtasters 1 – zu keinen Messfehlern. Durch die endliche Breite der Abflachung 8 kommt es zu einer höheren Formtreue gegenüber vorbekannten Messtastern. Insgesamt bildet sich durch die Abflachung 8 eine stabile und klar definierte Messlinie bzw. Messkante, mit der ein genaues Messen möglich ist.As a result of transverse deviations of the probe 1 relative to the workpiece 12 So it comes - at least over a certain width range of the probe 1 - to no measurement errors. Due to the finite width of the flattening 8th it comes to a higher dimensional accuracy compared to prior art probes. Total forms by the flattening 8th a stable and clearly defined measuring line or measuring edge, with which accurate measuring is possible.

Aufgrund der geometrischen Formung der Tastspitze ist auch eine höhere Schlagfestigkeit der Tastspitze gegeben; es liegt ein gewisser flächiger Kontakt zwischen Tastspitze und Werkstück vor.by virtue of The geometric shape of the probe tip is also a higher impact resistance given the stylus tip; there is a certain surface contact between probe tip and workpiece in front.

Die Herstellung des Messtasters kann beispielsweise durch Ultraschallerosion erfolgen, wobei geringere Formabweichungen erzielbar sind, wenn die Herstellung der Geometrie durch nur einen Bearbeitungsschritt erfolgt.The Production of the probe can, for example, by ultrasonic erosion take place, with smaller deviations in form can be achieved if the Production of the geometry is done by only one processing step.

11: Messtasterprobe
22: zylindrischer Grundkörpercylindrical body
33: Fläche (Ebene)Area (level)
44: Oberflächennormalesurface normal
55: Achseaxis
66: axiales Endeaxial The End
77: Spitzetop
88th: Abflachungflattening
99: Ausrundungrounding
1010: Oberflächesurface
1111: Spurtrack
1212: Werkstückworkpiece
1313: Seitenkanteside edge
1414: Seitenkanteside edge
1515: Messpunktmeasuring point
αα: Winkelangle
ββ: Winkelangle
BB: Breitewidth
RR: Ausrundungsradiusfillet radius
DD: Durchmesserdiameter
XX: Versatzoffset

Claims

Messtaster (1), der aus einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper (2) besteht, der von einer Fläche (3) abgeschnitten ist, deren Oberflächennormale (4) zur Achse (5) des zylindrischen Grundkörpers (2) einen Winkel (β) zwischen 54° und 85,5° einschließt, so dass an dem einen axialen Ende (6) des Messtasters (1) eine Spitze (7) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (7) eine Abflachung (8) aufweist, die sich über eine vorgegebene Breite (B) senkrecht zur Oberflächennormalen (4) und senkrecht zur Achse (5) des zylindrischen Grundkörpers (2) erstreckt.Probe ( 1 ), which consists of a substantially cylindrical body ( 2 ) consisting of one surface ( 3 ) whose surface normal ( 4 ) to the axis ( 5 ) of the cylindrical base body ( 2 ) includes an angle (β) between 54 ° and 85.5 °, such that at the one axial end (β) 6 ) of the probe ( 1 ) a peak ( 7 ), characterized in that the tip ( 7 ) a flattening ( 8th ), which extend over a predetermined width (B) perpendicular to the surface normal ( 4 ) and perpendicular to the axis ( 5 ) of the cylindrical base body ( 2 ).

Messtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachung (8) eine gerade Anlagelinie bildet.Probe according to claim 1, characterized in that the flattening ( 8th ) forms a straight investment line.

Messtaster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (3) eine Ebene ist.Probe according to claim 1 or 2, characterized in that the surface ( 3 ) is a level.

Messtaster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (β) zwischen 63° und 72° liegt.Probe according to one of claims 1 to 3, characterized that the angle (β) between 63 ° and 72 °.

Messtaster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachung (8) in Richtung senkrecht zur Oberflächennormalen (4) und senkrecht zur Achse (5) des zylindrischen Grundkörpers (2) betrachtet eine Ausrundung (9) aufweist.Probe according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flattening ( 8th ) in the direction perpendicular to the surface normal ( 4 ) and perpendicular to the axis ( 5 ) of the cylindrical base body ( 2 ) considers a rounding off ( 9 ) having.

Messtaster nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrundung (9) einen Ausrundungsradius (R) zwischen 2 μm und 100 μm, vorzugsweise zwischen 20 μm und 30 μm, aufweist.Probe according to claim 5, characterized in that the fillet ( 9 ) has a fillet radius (R) between 2 μm and 100 μm, preferably between 20 μm and 30 μm.

Messtaster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B) der Abflachung (8) zwischen 1% und 5% des Durchmessers (D) des zylindrischen Grundkörpers (2) beträgt.Probe according to one of claims 1 to 6, characterized in that the width (B) of the flattening ( 8th ) between 1% and 5% of the diameter (D) of the cylindrical base body ( 2 ) is.

Messtaster nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B) der Abflachung (8) zwischen 25 μm und 200 μm, vorzugsweise zwischen 40 μm und 60 μm, beträgt.Probe according to one of claims 1 to 7, characterized in that the width (B) of the flattening ( 8th ) between 25 μm and 200 μm, preferably between 40 μm and 60 μm.

Messtaster nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (10) des Messtasters (1) an der Schnittfläche zwischen dem zylindrischen Grundkörper (2) und der Fläche (3) konvex ausgebildet ist.Probe according to one of claims 1 to 8, characterized in that the surface ( 10 ) of the probe ( 1 ) at the interface between the cylindrical base body ( 2 ) and the surface ( 3 ) is convex.

Messtaster nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachung (8) durch Einbringen einer ebenen Spur (11) in die konvexe Oberfläche (10) gebildet ist.Probe according to claim 9, characterized in that the flattening ( 8th ) by introducing a flat track ( 11 ) into the convex surface ( 10 ) is formed.

Messtaster nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er aus keramischem Material besteht.Probe according to one of claims 1 to 10, characterized that it consists of ceramic material.

Tastschnittverfahren zur Ermittlung der Form eines Werkstücks (12), bei dem zumindest ein Teil der Außenkontur des Werkstücks (12) mit einem Messtaster (1) abgetastet wird, wobei der Messtaster (1) aus einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper (2) besteht, der von einer Fläche (3) abgeschnitten ist, deren Oberflächennormale (4) zur Achse (5) des zylindrischen Grundkörpers (2) einen Winkel (β) zwischen 54° und 85,5° einschließt, so dass an dem einen axialen Ende (6) des Messtasters (1) eine Spitze (7) gebildet wird, mit dem die Abtastung der Außenkontur des Werkstücks (12) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messtaster (1) verwendet wird, dessen Spitze (7) eine Abflachung (8) aufweist, die sich über eine vorgegebene Breite (B) senkrecht zur Oberflächennormalen (4) und senkrecht zur Achse (5) des zylindrischen Grundkörpers (2) erstreckt.Stylus method for determining the shape of a workpiece ( 12 ), wherein at least a part of the outer contour of the workpiece ( 12 ) with a probe ( 1 ) is sampled, whereby the probe ( 1 ) of a substantially cylindrical body ( 2 ) consisting of one surface ( 3 ) whose surface normal ( 4 ) to the axis ( 5 ) of the cylindrical base body ( 2 ) includes an angle (β) between 54 ° and 85.5 °, such that at the one axial end (β) 6 ) of the probe ( 1 ) a peak ( 7 ) is formed, with which the scanning of the outer contour of the workpiece ( 12 ), characterized in that a probe ( 1 ) whose tip ( 7 ) a flattening ( 8th ), which extend over a predetermined width (B) perpendicular to the surface normal ( 4 ) and perpendicular to the axis ( 5 ) of the cylindrical base body ( 2 ).

Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Messtaster (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11 ausgebildet ist.Method according to claim 12, characterized in that the measuring probe ( 1 ) is formed according to one of claims 2 to 11.