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Feinmeßgerät zum Bestimmen des Fertigmaßes von zylindrischen, mit
Längsnuten oder Einstichen versehenen Werkstücken Die Erfindung bezieht sich auf
jene bekannte Art von Meßgeräten, welche den Durchmesser von zylindrischen, auf
.einer Werkzeugmaschine umlaufenden Werkstücken während der Bearbeitung selbsttätig
messen und anzeigen.
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Ein solches Gerät ist in Abb. r der beiliegenden Zeichnung schematisch
dargestellt. An einer Halteplatte a sind die Arme b
und c angebracht,
welche den Meßtastbolzend mit dem Tastpunkt dl bzw. den Fühlhebel e mit dem Tastpunkt
,e1 tragen. Der Fühlhehele ist in seiner Mitte bei f drehbar gelagert und arbeitet
mit dem Ende e. auf den Meßbolzen g der Anzeigevorrichtung h. Die Halteplattea ist
in Höhe der Werkstückdrehachse mit Hilfe eines Gestells! auf dem Zapfen k pendelnd
gelagert, wobei die Massen so verteilt sind, daß der Tastpunkt dl dauernd mit leichtem
Druck .auf dem Werkstückm aufliegt. Die Wirkungsweise des Gerätes wird im übrigen
als bekannt vorausgesetzt.
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Solange das zu messende Werkstück eine vollkommen zylindrische Oberfläche
aufweist, arbeitet ein derartiges Meßgerät einwandfrei. Besitzt das Werkstück jedoch
Längsnuten oder Einstiche, die während seiner Drehung bei der Bearbeitung vor den
Tastpunkten dl und e, vorbeilaufen, so pendelt entweder das Gerät infolge des Einfallens
des Bolzens d in die Nuten um den Zapfen k nach unten, öder es springt der Tastpunkt
e1 in die Nuten ein. Beide Bewegungen verursachen Ausschläge des Zeigers .an der
Anzeigevorrichtung, die bei dem raschen Wechseln der Tastpunktstellungen die Feststellung
des tatsächlichen Werkstückdurchmessers in seinen zylindrischen Teilen während der
Bearbeitung wesentlich erschweren, wenn nicht ganz unmöglich machen. Besonders störend
wird diese Erscheinung, wenn an einem Werkstück zwei Nuten :einander diametral gegenüberstehen.
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Diesem Übelstand wird gemäß der Erfindung durch eine neuartige Bauweise
des Gel rätes ;abgeholfen, welche das Einfallen der Punkte dl, e1 in die Nuten während
der Drzhung des Werkstückes in einer die Erfordernisse der Praxis vollkommen erfüllenden
Weise verhindert.
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Es sind bereits gleichartige Geräte bekannt, bei denen jeder Tastpunkt
durch eine an seinem Träger angebrachte Stell- und Anschlagschraube und einen geeignet
angeordneten Gegenanschlag so gestützt wird, daß er bei Beendigung der Bearbeitung
des Werkstückes, d. h. bei Erreichung des Fertigmaßes desselben, nur wenige Hundertstel
Millimeter tief in .öle vor ihm vorbeiwandernde Nut einfallen kann. Die.Eü-istellung
der Anschlagschraube muß naturgemäß unter Zugrundelegung dieser Endlage des Tastpunkteserfolgen.
Daraus ergibt sich aber, daß zu Beginn des Bearbeitungsvorganges jeder Tastpunkt
um die volle- Stärke der wegzunehmenden Materialschicht (meist einige Zehntel Millimeter
bei Schleifarbeiten z. B.) in die vorüberwandernde
Nut einfällt
und damit eine sichere Ablesung der Anzeigevorrichtung erst unmittelbar vor Erreichung
des Fertigmaßes des Werkstückes möglich ist. Die Aufgabe ist also auf diese Weise
nur sehr unvollkommen gelöst. Das gleiche gilt für diejenige Ausführungsform der
bekannten Geräte, bei welcher dem :einen Testpunkt ein auf der zylindrischen Fläche
des Werkstücks schleifendes Stützglied zugeordnet ist, das die Aufgabe haben soll,
das Einfallen des Testpunktes il eine vor ihm vorbeiwandernde Nut zu verhindern.
Das Stützglied vermag nicht den geringsten Einfluß auf die Bewegungen des anderen
Testpunktes auszuüben; dieser fällt also nach wie vor zu Beginn der Werkstückbearbeitung
mindestens um das ganze Maß der halben Materialzugabe in die Nuten ein und macht
dabei .ein einwandfreies Beobachten des Bearbeitungsfortganges unmöglich. Außerdem
haften den Geräten dieser Bauart gewisse Nachteile bei der Benutzung an, die sich
,aus dem Platzbedarf für die Anschläge und Stellschrauben ergeben.
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1\T.ach -der Erfindung vermeidet man ein störendes Einfallen der Testpunkte
in die Nuten, Einstiche u. dgl. während der ganzen Bearbeitungszeit dadurch, daß
man jedem Meßtastpunkt einen oder mehrere Stütztastpunkte zuordnet, welche die Aufgabe
haben, in Wechselwirkung mit den Meßtastpunkten das Gerät dauernd auf den zylindrischen
Oberflächenteilen des Werkstückes zu führen.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gerätes ist in Abb.2 der Zeichnung dargestellt.
In den Grundzügen seines Aufbaues stimmt das Gerät mit dem in Abb. i gezeigten überein.
Die dort verwendeten Bezugszeichen sind deshalb zum Teil in Abb. 2 übernommen.
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Es sei angenommen, daß das Werkstück m vier gleichmäßig über seinen
Umfang verteilte Nutenni bis 114 aufweist. Bei der gezeichneten Stellung des Werkstücks
befinden sich zwei davon, nämlich ttl und n3, soeben gegenüber den Meßtastpunkten.dl,
@el. Um deren Einfallen in die Nuten zu verhindern, sind nahe neben ihnen zwei Stütztastpunkte
a1, P1 so angeordnet und eingestellt, daß sie während der Zeit, in der die Tastpunkte,dl,
e1 über den Nuten stehen, .auf einem zylindrischen Teilstück der Werkstückoberfläche
;aufliegen und den Arm b bzw. den Fühlhebel,e bis auf :eine außerordentlich kleine,
für die Erfordernisse der Praxis bedeutungslose Abweichung in der gleichen Lage
halten wie die Tastpunktedl, ei, solange diese auf der zylindrischen Oberfläche
des Werkstückes aufliegen.
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Gelangt bei der weiteren Drehung des Werkstückes im Uhrzeigersinn
die Nut aa4 unter den Punkt ,o" die Nut es unter den Punkt p,. so sind bereits kurz
zuvor die Meß--täs-tpunlcte dl, e1 wieder auf die zylindrischen Flächenstücke zwischen
den Nuten aufgelaufen und haben die Stütztastpunkte in ihrer Aufgabe abgelöst.
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Vor Beginn eines Bearbeitungsvorganges werden die Meß- und Stütztastpunkte
in bekannter Weise (etwa mit Hilfe eines Noimalmaßes) auf das . Fertigmaß des Werkstücks
eingestellt. Zu diesem Zweck besitzen auch die Stütztastpiulkte geeignete Feineinstellvorrichtungen.
Hierauf werden der Meßbolzen g mit der Anzeigevorrichtung h durch Anziehen der Klemmschraube
ta, der Testbolzen d durch Anziehen der Gegenmutterr in ihrer Stellung gesichert,
die Stütztastbolzen o und p da-. gegen um etwa o,oi bis o,o2 mm vom Werkstück zurückgedreht
und erst hierauf durch Anziehen der Gegenmuttern s und t festgestellt.
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Dieses Zurückdrehen der Stütztastbolzen ist notwendig, damit die Messung
des Werkstücks unmittelbar vor und im Augenblick der Erreichung des -vorgeschriebenen
Durchmessers unter allen Umständen nur durch die Testpunkte dl, e1 ausgeführt wird.
Diese erhalten zwar dadurch die Möglichkeit, in die vor ihnen vorbeiwandernden Nuten
um ein Maß einzufallen, das etwas größer ist als das oben für das Zurückdrellen
der Stütztastbolzen angegebene, der dadurch hervorgerufene Ausschlag des Zeigers
an der Anzeigevorrichtungh ist jedoch nur so gering (entsprechend etwa o,o2 mm),
daß er die Beobachtung des Bearbeitungsvorganges nicht beeinträchtigt. In den meisten
Fällen wird er sich sogar innerhalb des Toleranzmaßes halten, das für das Werkstück
gilt, und somit überhaupt ohne Einfuß auf die Arbeitsgenauigkeit sein.
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Während der übrigen Zeit der Bearbeitung, d. h. vom Beginn bis zu
dem Zeitpunkt, in welchem der Werkstückdurchmesser bis auf 0,04 bis o,oa mm über
dem verlangten Maß verringert ist, liegen nur die Stützbolzen auf den zylindrischen
Oberflächenteilen des Werkstücks auf, und die Meßtastbolzen sind um ein geringes
Maß davon abgehoben. Demgemäß zeigen auch in dieser Zeit die Stütztastbolzen das
Bestreben, in die Nuten des Werkstückes einzufallen, und den Meßtastbolzen fällt
die Aufgabe zu, die Stütztastbolzen abzufangen. Dabei vermitteln selbstverständlich
die Meßtastbolzen keine vollkommen richtige Maßanzeige; dies ist aber bedeutungslos
für die Brauchbarkeit des Gerätes, da sich die Verhältnisse rechtzeitig vor den
.entscheidenden Augenblicken in der Bearbeitung umkehren und die Meßtastbolzen von
da an-auf der zylindrischen Werkstückfläche aufliegen, wie es für die einwandfreie
Feststellung des Werkstückmaßes notwendig ist.
Um die Verwendung
des Gerätes unabhängig von der Zahl der Nuten auf den Werkstücken zu machen, werden
erfindungsgemäß die Stütztastbolzen auf dem Arm b und dem Fühlhebele verschiebbar
angeordnet; sie werden zu diesem Zweck nach dem gezeichneten Beispiel auf dem geeignet
ausgebildeten Arm b und Hebel e in Schlitzführungen w eingestellt. Die Länge der
Führungen richtet sich nach der Art und Zahl der hauptsächlich vorkommenden Nuten,
Einstiche usw.; die Form der Führungen ist ohne Belang für den Erfindungsgedanken.
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Ebenso kann die Zahl der Stütztastpunkte der Form des Werkstückes
angepaßt werden. Unter Umständen ist es wünschenswert oder notwendig, einem Meßtastbolzen
mehr als einen Stütztastbolzen zuzuordnen.
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Der Erfindungsgedanke ist in seinen Grundzügen nach Belieben auf Außen-
oder Innenmeßgeräte anwendbar.