DE1052123B - Device for measuring centerless ground or similarly finished round parts - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Messen spitzenlos geschliffener o<ier ähnlich fertig bearbeiteter Rundteile Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen spitzenlos geschliffener ,oder ähnlich fertig bearbeiteter Rundteile, die aus einem mit einer Meßuhr oder dergleichen Meßgerät zusammenwirkenden Aufnahmeprisma besteht. Device for measuring centreless ground o <ier similar Completely machined round parts The invention relates to a device for measuring Centerless ground or similarly finished round parts that consist of one with a dial gauge or the like measuring device cooperating receiving prism exists.

Spitzenlos geschliffene oder ähnlich fertig bearbeitete Rundteile weisen häufig den Fehler einer gewissen trnrundheit auf. Damit diese Verhältnisse zum Messen ren Verständnis des von der vorliegenden Erfindung betroffenen Problems zunächst an Hand eines einfachen Beispiels deutlich werden, sei bereits an dieser Stelle auf Fig. 1 der Zeichnung verwiesen, in der ein von der Erfindung betroffener Rundteil in einem schematisch gehaltenen Querschnitt dargestellt ist. Centerless ground or similarly finished round parts often have the fault of a certain leakage. So these conditions to measure ren understanding of the problem faced by the present invention first become clear by means of a simple example, is already in this one Point referred to Fig. 1 of the drawing, in which a affected by the invention Round part is shown in a schematic cross-section.

Beim üblichen Messen führt der vorgenannte Fehler zu einem gemessenen (scheinbaren) Durchmesser D' (Fig. 1), der jedoch vom tatsächlichen Durchmesser D des das Rundteil umschreibenden Kreises abweicht. In normal measurement, the aforementioned error results in a measured one (apparent) diameter D '(Fig. 1), but that of the actual diameter D of the circle circumscribing the round part differs.

Eine z. B. mittels einer Richtplatte, eines auf der R i chtplatte ausgerichteten Aufnahmeprismas und einer Meßuhr durchgeführte Messung des Durchmessers eines solchen Rundteiles ergibt selbst bei einer wiederholten Durchführung der Messung an verschiedenen Stellen des Teiles einen etwa gleichbleibenden Wert D', der keinen Aufschluß über den tatsächlichen Durchmesser gibt.A z. B. by means of a straightening plate, one on the straightening plate Aligned receiving prism and a dial gauge carried out measurement of the diameter such a round part results even if the measurement is carried out repeatedly at different points of the part an approximately constant value D ', which does not have any Gives information about the actual diameter.

In der Praxis kommt es häufig vor, daß der Durchrnesser der genannten Rundteile - z. B. zur richtigen Einpassung in andere Teile - sehr genau ermittelt wird, und zwar einerseits der Durchmesser D des den Teil umschreibenden Kreises, der im Falle der Einführung des Rundteiles in eine Bohrung maßgeblich ist, und andererseits die entlang dem Umfang auftretenden Abweichungen (Unrundheiten) von dieser genauen Kreisform, die ein Maßstab für die Güte der Oberflächenbeschaffenheit und oftmals auch der prak.-tischen Brauchbarkeit sind, da z. B. bei einer Anwendung der Rundteile als Kolben hydraulischer Vorrichtungen die Lecliverluste mit zunehmender Unrundheit größer werden. In practice it often happens that the diameter of the Round parts - e.g. B. for correct fitting into other parts - determined very precisely becomes, on the one hand the diameter D of the circle circumscribing the part, which is decisive in the case of the introduction of the round part into a bore, and on the other hand the deviations (out-of-roundness) occurring along the circumference from this exact one Circular shape, which is a measure of the quality of the surface finish and often also of the practical usefulness are, since z. B. when using the round parts as piston of hydraulic devices the Lecliverluste with increasing out-of-roundness grow.

In den meisten Fällen werden die Abweichungen durch die Differenz D - d gekennzeichnet, wobei d der Durchmesser des in die wirkliche Querschnittsform des Rundteiles eingeschriebenen Kreises ist. Zur Messung des Durchmessers D des den Querschnitt umschreibenden Kreises und des Durchmessers d des in die Querschnittsform eingeschriebenen Kreises benutzt man häufig ein Aufnahmeprisma, dessen beide Aufnahmeflächen einen Winkel von 60 oder auch 903 einschließen, und eine gemeinsam mit dem Aufnahmeprisma entweder auf einer Richtplatte angeordnete oder mit dem Prisma festverbundene Meßuhr, deren Taststiftachse in Richtung der Winkelhalbierenden oder senkrecht gegen eine der beiden Aufnahmeflächen verläuft. Verdreht man den in das Aufnahmeprisma eingelegten Rundteil, so schlägt der Zeiger der Meßuhr in Abhängigkeit von der Unrundheit des Werkstückes aus; die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß die auf diese Weise erhaltenen Ablesungen stark voneinander abweichen und in keiner Beziehung zur wirklichen, in der Regel sehr komplizierten Querschnittsform des Werkstückes stehen. Die genaue Nachprüfung einer auf diese Weise gemessenen Oberflächenform mit einem Laboratoriumsmeßgerät ergibt damit eine meist erheblich abweichende tatsächliche Querschnittsform. In most cases, the differences are due to the difference D - d, where d is the diameter of the actual cross-sectional shape of the round part is inscribed circle. To measure the diameter D of the the circle circumscribing the cross-section and the diameter d of the in the cross-sectional shape inscribed circle one often uses a receiving prism, both of which are receiving surfaces Include an angle of 60 or 903, and one together with the receiving prism Dial gauge either arranged on a straightening plate or firmly connected to the prism, whose stylus axis in the direction of the bisector or perpendicular to a of the two recording surfaces runs. If you turn the one inserted into the receiving prism Round part, the pointer of the dial gauge strikes depending on the out-of-roundness of the Workpiece from; however, experience has shown that the Readings differ widely and in no relation to the real, in usually very complicated cross-sectional shape of the workpiece. The exact Verification of a surface shape measured in this way with a laboratory measuring device This results in an actual cross-sectional shape that usually differs considerably.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung so zu verbessern, daß mit ihr der wirkliche Durchmesser des den Werkstückquerschnitt umschreibenden Kreises und auch die Abweichungen der wirklichen Querschnittsform voll diesem Kreis mit größter Genauigkeit ermittelt werden können, ohne daß dazu ein empfindliches und teueres Laboratoriumsmeßgerät benötigt wird. The invention is based on the object of the aforementioned device to improve so that with it the real diameter of the workpiece cross-section circumscribing circle and also the deviations from the real cross-sectional shape fully this circle can be determined with the greatest accuracy, without that a sensitive and expensive laboratory measuring device is required.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufnahmeflächen des Aufnahmeprisinas unter sich einen Winkel von etwa 900 und mit der Längsachse des Taststiftes der Meßuhr einen Winkel von etwa 22Q 30' bzw. 670 30' einschließen. The object is achieved according to the invention in that the The receiving surfaces of the receiving prism under an angle of about 900 and with the longitudinal axis of the stylus of the dial gauge an angle of about 22Q 30 'or 670 30 'include.

Diese Winkel können ohne weiteres um etwa + 30' von den genannten Werten abweichen. Anderseits ist jedoch zu beachten, daß der eigentliche Wert einer solchen Vorrichtung mit größer werdenden Abweichungen geringer wird, so daß bei Abweichungen von mehr als + 50 überhaupt keine wesentlichen Vorteile mehr zu erzielen sind.These angles can easily be about + 30 'from those mentioned Values differ. On the other hand, however, it should be noted that the actual value of a such device with increasing deviations is smaller, so that at Deviations of more than +50 no longer achieve any significant advantages at all are.

Statt einer iiblichen, mechanisch wirkenden Meßuhr kann auch ein entsprechendes elektrisches oder pneumai scher Meßgerät verwendet werden, welches mit dem Werkstück mittel- oder unmittelbar in Kontakt steht. Instead of a conventional, mechanically acting dial gauge, a corresponding electrical or pneumai shear measuring device used which is in direct or indirect contact with the workpiece.

In den Fig. 2 und 3 der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt Fig. 2 die erfindungsgemäße Meßvorrichtung in einer schematisch gehaltenen Seitenansicht gegen die Stirnfläche des zu messenden Werkstückes, Fig. 3 eine abgewandelte Ausführung der Meßvorrichtung in einer gleichen Teilansicht. In Figures 2 and 3 of the drawings, the invention is exemplified illustrates; It shows Fig. 2 the measuring device according to the invention in a schematic side view held against the face of the workpiece to be measured, Fig. 3 shows a modified embodiment of the measuring device in the same partial view.

Die in Fig.2 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Richtplatte 5, auf der sowohl Cn Aufnahmeprisma 6 als auch ein an einem oberen Arm 3 eine Meßuhr 1 tragender Ständer 4 gelagert ist. The device shown in Figure 2 consists essentially of a straightening plate 5, on which both Cn receiving prism 6 and an upper one Arm 3 a dial gauge 1 supporting stand 4 is mounted.

Die Meßuhr ist über den Arm 3 am Ständer 4 höhenverstellbar gehalten. Ein mit einem Zifferblatt 1' der Meßuhr 1 zusammenwirkender Zeiger 1" wird von einem Taststift 2 aus verdreht. Die Oberfläche der Richtplatte 5 liegt horizontal, während die Achse des Taststiftes 2 senkrecht zu dieser Fläche verläuft. Die Aufnahmeflächen des auf der Richtplatte 5 weiterhin befindlichen Aufnahmeprismas 6 schließen unter sich einen Winkel von 900 und außerdem mit der Ebene der Richtplatte 5 einen Winkel von 220 30' bzw. 67° 30' ein.The dial gauge is held adjustable in height via the arm 3 on the stand 4. A with a dial 1 'of the dial gauge 1 cooperating pointer 1 "is of a Stylus 2 twisted off. The surface of the straightening plate 5 is horizontal while the axis of the stylus 2 is perpendicular to this surface. The recording areas of the receiving prism 6 still located on the straightening plate 5 include below makes an angle of 900 and also an angle with the plane of the straightening plate 5 of 220 30 'or 67 ° 30'.

Soll ein spitzenlos geschliffener oder ähnlich bearbeiteter Rundteil 7 vermessen werden, so legt man ihn in das Aufnahmeprisma 6 ein und richtet das Aufnahmeprisma so auf der Richtplatte 5 aus, daß die Achse des Taststiftes 2 die Längsachse 8 des Rund teiles 7 schneidet. Ein solches Ausrichten kann in bekannter Weise erfolgen, indem die höchsten Punkte des Werkstückes durch Verschieben der Meßuhr 1 auf der Richtplatte 5 festgestellt werden. Zur leichteren Einstellung kann man zusammen mit der Vorrichtung noch eine Anzeigevorrichtung verwenden, die bei Kenntnis des ungefähren Werkstückdurchmessers die erforderliche Grundeinstellung der Meßuhr anzeigt. Should a centerless ground or similarly machined round part 7 are measured, it is inserted into the receiving prism 6 and set up Receiving prism so on the aligning plate 5 that the axis of the stylus 2 the Longitudinal axis 8 of the round part 7 intersects. Such alignment can be known in Way done by removing the highest points of the workpiece by moving the Dial gauge 1 on the straightening plate 5 can be determined. For easier adjustment can you can still use a display device together with the device, which at Knowledge of the approximate workpiece diameter, the required basic setting the dial gauge shows.

Dei der Vorrichtung nach Fig. 2 ermöglicht ein auf der Richtplatte 5 befestigter Nonius 9 das Ablesen der Stellung der Meßuhr an einer Skala 10, die sich am Sockel des Ständers 4 befindet. Es genügt also, die NIeßuhr 1 derart zu verschieben, daß der Nonius sich vor dem dem ungefähren Werkstückdurchmesser entsprechenden Skalenwert der Skala 10 befindet, damit dieAchse8 des Werkstückes 7 bereits mit ausreichender Genauigkeit auf der Acht x-x des Taststiftes 2 liegt.Dei the device according to Fig. 2 enables one on the straightening plate 5 attached vernier 9 reading the position of the dial gauge on a scale 10, the is located on the base of the stand 4. It is therefore sufficient to close the gauge 1 in this way move so that the vernier is in front of that corresponding to the approximate workpiece diameter Scale value of the scale 10 is so that the axis 8 of the workpiece 7 is already with sufficient accuracy on the eight x-x of the stylus 2 lies.

Nach der vorgenannten Einstellung dreht man das Werlistück 7 auf den Aufnahmeflächen des Aufnahmeprismas 6 einmal um sich selbst, wobei der Zeiger 1" der Meßuhr 1 zwischen zwei extremen Stellungen aus schlägt, deren Differenzwert einem Ausschlag »a« des Taststiftes 2 entspricht. Aus praktischen Versuchen hat sich ergeben, daß die eingangs genannte Unrunrdlheitentsprechlend der Differenz D-d -mit guter Annäherung dem Wert 1,2 a entspricht. After the aforementioned setting, the Werlistück 7 is turned on the receiving surfaces of the receiving prism 6 once around itself, the pointer 1 "of the dial gauge 1 between two extreme positions suggests the difference value corresponds to a deflection "a" of the stylus 2. Has made practical experiments result that the irregularity mentioned above corresponds to the difference D-d - corresponds with a good approximation to the value 1.2 a.

Der Durchmesser des den Werkstückquerschnitt umschreibenden Kreises wird ebenfalls auf übliche Weise festgestellt. Man eicht die Meßuhr mit Hilfe eines Eichzylinders bekannten Durchmessers, der in das Aufnahmeprisma 6 eingelegt wird, wobei an der Meßuhr 1 z. B. der Wert 11 abgelesen wird. Daraufhin ersetzt man den Eichzylinder durch das zu messende Werlsstück und stellt durch Verdrehen des Werte stückes im Aufnahmeprisma den maximalen Aus sdlag 2 der Meßuhr fest. Der Durchmesser des das Werkstück umschreibenden Kreises ist demnach mit genügender Genauigkeit gleich dem Durchmesser des Eichzylinders, vergrößert um den Wert Q,867 (1,1,) Zur Vermeidung einer jedesmaligen Ausrechnung dieses Durchmessers kann man das Zifferblatt 1' der Meßuhr 1 so eichen, daß sowohl der richtige Durchmesser des den Werkstückquerschnitt umschreibenden Kreises als auch die Unrundheit dieses Querschnittes an der Meßuhr unmittelbar abgelesen werden kann. The diameter of the circle circumscribing the workpiece cross-section is also determined in the usual way. The dial gauge is calibrated with the help of a Calibration cylinder of known diameter, which is inserted into the receiving prism 6, where on the dial gauge 1 z. B. the value 11 is read. Then you replace the Calibration cylinder through the piece to be measured and sets the value by turning piece in the mounting prism the maximum Aus sdlag 2 of the dial gauge. The diameter of the circle circumscribing the workpiece is therefore with sufficient accuracy equal to the diameter of the calibration cylinder, increased by the value Q, 867 (1.1,) Zur The dial can be used to avoid having to calculate this diameter every time 1 'the Calibrate dial gauge 1 so that both the correct diameter of the workpiece cross-section circumscribing circle and the out-of-roundness of this cross-section on the dial gauge can be read immediately.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, kann die Meßuhr z. B. eine Skala 11 zur Anzeige des Durchmessers und eine weitere Skala 11' zur Anzeige der Unrundheit aufweisen.As can be seen from Fig. 2, the dial gauge can, for. B. a scale 11 for Display of the diameter and a further scale 11 'to display the out-of-roundness.

In Fig. 3 ist eine Abwandlung der beschriebenen Vorrichtung dargestellt, die in diesem Falle lediglich zur Messung von Werkstücken ein und desselben Nenndurchmessers bestimmt ist. Hierbei sind die Aufnahmeflächen des Aufnahmeprismas durch kleine Tastflächen 12 und 13 ersetzt, die auf den Schenkeln des Prismas so angeordnet sind, daß sich für das Werksttick 7 die gleichen Berührungsstellen ergeben wie bei den größeren Aufnahmeflächen des Prismas 6 der Fig. 2. Dabei sind allerdings zur Lagerung eines Werkstückes 7 jeweils zwei solcher Prismen notwendig. In Fig. 3 a modification of the device described is shown, in this case only for measuring workpieces of one and the same nominal diameter is determined. Here, the receiving surfaces of the receiving prism are small Replaced touch surfaces 12 and 13, which are arranged on the legs of the prism in such a way that that there are the same points of contact for the workpiece 7 as with the larger receiving surfaces of the prism 6 of FIG. 2. These are, however, for storage of a workpiece 7, two such prisms are necessary.

Zur Nachpriifung der mit einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung erzielten Verbesserung hat man aus einer größeren Anzahl von einigen hundert spitzenlos geschliffenen Rundteilen wahllos fünf herausgesuchtt und zunächst mit einem üblichen Aufnahmeprisma von 600 vermessen, wobei die Taststiftachse entlang der Winkelhalbierenden des zwischen den beiden Aufnahmeflächen eingeschlossenen Winkels verlief, sodann mit einem Aufnahmepri!sma gemäß Fig. 2 und schließlich mit einem Laboratoriumsmeßgerät, mit welchem die wirkliche Form des Werkstückquerschnittes mit einer Genauigkeit von mindestens 0,5 F graphisch dargestellt wurde. Den Durchmesser des einen Ouerschnitt dieser Werkstücke tatsächlich umschreibenden Kreises hat man verglichen mit einem Durchmesser von 22,897 mm eines entsprechenden Eichzylinders. For checking the results achieved with a measuring device according to the invention Improvements have been made from a larger number of a few hundred centerless ground Round parts randomly picked out five and initially with a usual receiving prism of 600 measured, the stylus axis along the bisector of the between the two recording surfaces enclosed angle, then with a recording pri! sma according to FIG. 2 and finally with a laboratory measuring device with which the real Shape of the workpiece cross-section with an accuracy of at least 0.5 F graphically was shown. The diameter of one cross-section of these workpieces, in fact A circumscribing circle is compared to a diameter of 22.897 mm corresponding calibration cylinder.

In den nachstehenden beiden Tabellen sind die gegenüber dem genannten Eichzylinder gemessenen Abweichungen wiedergegeben, wobei die gegenüber dem Durchmesser des Eichzylinders einen kleineren tatsächlichen Werkstückdurchmesser ergebenden Abweichungen durch ein negatives Vorzeichen gekennzeichnet sind. In the following two tables are the opposite of the mentioned Calibration cylinder reproduced deviations measured, with the opposite of the diameter of the calibration cylinder results in a smaller actual workpiece diameter Deviations are indicated by a negative sign.

I. Unrundheit (gemessen in ) Mit Probe | Mit bisher | Mit erfindungs- Laboratoriums- Nr. | üblichem Prisma | gemäßem Prisma meßgerät 1 5,3 11,2 11 2 3,6 10,6 11 3 4,1 14 14 4 6,4 9,8 9 5 5,9 15,8 16 II. Durchmesser des einen Werkstückquerschnitt umschreibenden Kreises (Abweichungen gegenüber dem Durchmesser des Eichzylinders, ebenfalls gemessen in u) Mit Probe Mit bisher Mit erfindungs- Laboratoriums- Nr. üblichem Prisma gemäßem Prisma meßgerät 1 - 3,3 + 2,8 + 3 2 - 10,8 - 5,3 - 5 3 - 4,4 +2 + 2 4 - 3,4 + 1,4 + 1,5 5 - 2,6 + 5,3 + 5 Aus den Tabellen geht hervor, daß mit der erfin dungsgemäßen Vorrichtung gegenüber den vergleichbaren, bisher üblichen Verrichtungen eine wesentliche Verbesserung erzielt ist und daß die mit diesem Gerät gemessenen Werte praktisch den mit einem Lahoratoriumsmeßgerät festgestellten Werten gleichen, wogegen die mit einer bisher üblichen, aus einem Prisma und einer Meßuhr od. dgl. bestehenden Vorrichtung erzielten Werte von den mit einem Laboratoriumsmeßgerät ermittelten Werten erheblich abweichen.I. Out-of-roundness (measured in) With Sample | With previously | With invention laboratory No. | usual prism | appropriate prism measuring device 1 5.3 11.2 11 2 3.6 10.6 11 3 4.1 14 14 4 6.4 9.8 9 5 5.9 15.8 16 II. Diameter of the circle circumscribing a workpiece cross-section (deviations from the diameter of the calibration cylinder, also measured in u) With Sample with so far with invention laboratory No. usual prism according to prism measuring device 1 - 3.3 + 2.8 + 3 2 - 10.8 - 5.3 - 5 3 - 4.4 +2 + 2 4 - 3.4 + 1.4 + 1.5 5 - 2.6 + 5.3 + 5 From the tables it can be seen that with the device according to the invention a substantial improvement is achieved over the comparable, hitherto customary operations and that the values measured with this device are practically the same as the values determined with a lahoratorium measuring device, whereas those with a previously customary, from one Prism and a dial gauge or similar existing device deviate considerably from the values determined with a laboratory measuring device.

Claims (1)

Die Erfindung ist nicht an das beschriebene uncl dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden, sondern umfaßt auch alle Abwandlungen, die von dem im nachstehenden Patentanspruch niedergelegten Erfindungsgedanken Gebrauch machen. The invention is not based on the exemplary embodiment described and shown bound, but also includes all modifications made by the following claim make use of the inventive concept laid down. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zum Messen spitzenlos geschliffener oder ähnlich fertilg bearbeiteter Rundteile, die aus einem mit einer Meßuhr oder dergleichen Meßgerät zusammenwirkenden Aufnahmeprisma besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeflächen des Aufnahmeprismas (6) unter sich einen Winkel von etwa 900 und mit der Längsachse (8) des Taststiftes (2) der Meßuhr (1) einen Winkel von etwa 220 30' bzw. 670 30' einschließen. PATENT CLAIM: Device for measuring centerless ground or similarly fertilg machined round parts, which are made from a dial gauge or the like Measuring device cooperating receiving prism, characterized in that the Receiving surfaces of the receiving prism (6) under an angle of about 900 and with the longitudinal axis (8) of the stylus (2) of the dial gauge (1) an angle of about Include 220 30 'and 670 30', respectively. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. t 954 233. References considered: U.S. Patent No. t 954 233.