DE60126032T2

DE60126032T2 - Inspektionseichblock und dessen produktion

Info

Publication number: DE60126032T2
Application number: DE60126032T
Authority: DE
Inventors: Susumu Hamamatsu-shi ASANUMA
Original assignee: Asanuma Giken Co Ltd
Current assignee: Asanuma Giken Co Ltd
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: WO2001063205A1; CA2583935C; EP1189020B1; CA2583935A1; CN1358268A; US6782730B2; CA2369888C; AU3226501A; DE60126032D1; US20020157449A1; CA2369888A1; JP3462180B2; CN1209600C; JP2001311618A; TW522219B; KR100491268B1; KR20020010135A; EP1189020A1; EP1189020A4; AU761188B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Test-Eichblockkörper, ein so genanntes Interim-Test-Artefakt, zur Kontrolle oder Korrektur der Genauigkeit einer Messvorrichtung wie etwa einer dreidimensionalen Messmaschinen, einer so genannten Koordinaten-Messmaschine. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Test-Eichblockkörpers.
Beschreibung des Standes der Technik
In der Vergangenheit wurden im Allgemeinen zum Messen der Dimensionen von Maschinenteilen wie etwa Automobilmotoren oder Getriebegehäusen Messvorrichtungen wie etwa Koordinaten-Messmaschinen verwendet, welche die Dimensionen durch ein in Kontakt bringen des vorderen Endes einer Sonde mit einem Messobjekt messen, welches auf einem Messtisch (Bett) abgesetzt ist.
Diese Art von Messvorrichtungen wird genau gehalten durch Verwendung eines Mess-Masters, welcher mit einer hohen Genauigkeit hergestellt ist, um periodisch die Genauigkeit oder den korrekten Messfehler zu überwachen.
Der Mess-Master ist mit einer Referenz-Messebene ausgestattet, mit der eine Sonde der Messvorrichtung in Kontakt gebracht werden kann. Durch Vergleichen der tatsächlichen Messdaten der Referenz-Messebene, die durch die Messvorrichtung mit einem Referenzwert erzielt wurden, ist es möglich, die Genauigkeit der Messvorrichtung zu kontrollieren oder zu korrigieren.
Als diese Art von Mess-Master, der in der Vergangenheit vorgeschlagen wurde, gibt es zum Beispiel den Mess-Master, der in der japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nummer 11-44527 offenbart ist. Messungs-Lochelemente sind jeweils an den vier Ecken von jeder Oberfläche bereitgestellt, eine der Seitenflächen und die Frontfläche einer kubischen holen Box, die aus Gusseisen hergestellt ist.
Jedes dieser Referenz-Lochelemente ist wie ein Zylinder geformt, der mit einem Flansch an dem einen Ende ausgestattet ist und der an der Box mit dem Flansch verschraubt ist. Ferner ist die Innenfläche des zylindrischen Bereichs wie ein kreisförmiges Loch ausgebildet, das mit einer hohen Genauigkeit bearbeitet ist und ein Referenzloch für die Messung bildet.
Ferner sind in der Master-Messvorrichtung, die in der japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nummer 4-160301 veröffentlicht ist, Stäbe, die aus einem Glas-Material mit einem linearen Expansionskoeffizienten von etwa 0 ausgebildet sind, in einem Raster angeordnet und an der Außenseite eines würfelförmigen oder box-förmigen holen Trägerblocks befestigt, der aus einem Material mit geringer Expansion besteht. Zwei Endflächen der Stände bilden die Referenz-Messebenen und zumindest drei Kugeln, die durch ein Glas-Material etc. ausgebildet sind, zum Setzen von Referenzkoordinaten, sind an der Oberfläche des Trägerblocks angebracht.
Bei dem Kontroll-Master, der in der oben erwähnten japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nummer 11-44527 offenbart ist, da die Referenz-Lochelemente an einer holen Box aus Gusseisen angebracht sind, wenn ein Bereich der Gusseisen-Boxen expandiert oder sich zusammenzieht aufgrund einer Änderung der Umgebungstemperatur, ändert sich der Abstand oder der Winkel zwischen den Referenz-Lochelementen etwas und dies wird einige Fehler in der Kontrollgenauigkeit verursachen.
Ferner wurde bei der Master-Messvorrichtung, die in der japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nummer 4-160301 offenbart ist, durch Verwenden eines Glas-Materials mit einem linearen Expansionskoeffizienten von etwa null für Stäbe mit zwei Endflächen als Referenz-Messebenen oder Kugeln zum Setzen der Koordinaten herausgefunden, dass die Kontrollgenauigkeit durch Beibehalten einer minimalen Expansion oder Kontraktion der Stäbe oder Kugeln selbst aufgrund einer Änderung der Umgebungstemperatur verbessert ist.
Jedoch gibt es, da die Stäbe oder Kugeln durch einen Gusseisenblock getragen werden, einige Probleme, dass Änderungen in den Dimensionen der Teile oder ein Verziehen der Form des Blocks aufgrund von Temperaturänderungen des Blocks einen schlechten Einfluss auf die Kontrollgenauigkeit hat, wobei die Struktur kompliziert werden und die Herstellungskosten höher werden.
JP 11044527 offenbart einen Mess-Masterblock in der Form eines Würfels mit Referenzelementen, die an den Seitenflächen des Würfels bereitgestellt werden.
US 4,962,591 offenbart ein Kalibrierungs-Testelement in der Form einer Kugelplatte, wobei eine Vielzahl von Präzisionskugeln in einer Matrix im Abstand voneinander fest in einer einzigen Ebene montiert sind.
Offenbarung der Erfindung
Ein Ziel der Erfindung ist es, einen Test-Masterblock und ein Herstellungsverfahren für diesen bereitzustellen, der geeignet ist, die obigen Probleme im Stand der Technik zu lösen und eine hohe Kontrollgenauigkeit durch Eliminieren von so viel wie möglich der Effekte aufgrund der Änderungen der Umgebungstemperatur zu erzielen.
Es wird angemerkt, dass der Begriff "rechteckig", wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, "quadratisch" umfasst und der Begriff "boxförmig" einen "Würfel" umfasst.
Zu diesem Zweck schaffte die Erfindung einen Test-Eichblockkörper mit den Merkmalen in Anspruch 1, schafft ein Verfahren mit den Merkmalen in Anspruch 4 und schafft ein Verfahren mit den Merkmalen in Anspruch 5. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein Referenzelement mit einer Keramikkugel mit einer Oberfläche, die als eine Referenz-Messebenen dient, und einer Buchse, welche die Keramikkugel hält und welche durch Einsetzen in ein Montageloch des Blockkörpers befestigt ist, kann verwendet werden.
Die Referenzelemente nach dem dritten Schritt können in Referenz-Messebenen fertiggestellt werden, mit welchen ein vorderes Ende einer Sonde einer Messvorrichtungen in Kontakt gebracht werden kann.
Bei dem Test-Masterblock der Erfindung (im Folgenden als der "Masterblock" bezeichnet) sind eine Vielzahl von Referenzelementen, die durch ein Material mit einem kleinen linearen Expansionskoeffizienten ausgebildet sind, wie etwa krumpffestem Stahl, an einem Blockkörper aus einem Quarzglas oder einem Ein-Kristallquarz angebracht und Referenz-Messebenen, mit welchen eine Sonde einer Messvorrichtungen in Kontakt gebracht werden kann, sind an diesen Referenzelementen ausgebildet.
Der Blockkörper kann unter Verwendung eines zylindrischen Rohres und einer Scheibe, die aus Quarzglas oder einem Ein-Kristallquarz hergestellt ist, für die Seitenfläche und zumindest die obere Fläche, und Verbinden dieses zylindrischen Rohres und der Scheibe zu einem hohlen Zylinder ausgebildet werden.
Es ist angemerkt, dass eine kommerzielle erhältlicher Sekundenkleber geeignet ist zum Verbinden der rechteckigen Platten oder der Scheibe mit dem zylindrischen Rohr.
Ferner sind diese Referenzelemente durch Einsetzen in Montagelöcher befestigt, die in den rechteckigen Platten oder der Scheibe und dem zylindrischen Rohr mittels einer Koordinatenbohrmaschine oder einem anderen Bearbeitungswerkzeug im Vorlauf vor dem Zusammenbau des Blockkörpers ausgebildet sind.
Ferner kann der Blockkörper in einer Blockform oder Röhrenform aus einem einzelnen Stück eines Quarzglases oder eines Ein-Kristallquarzes unter Verwendung eines Diamant-Werkzeugs etc. hergestellt sein.
Nachdem die äußere Form des Blockkörpers ausgeschnitten ist werden Montagelöcher zum Einsetzen der Referenzelemente in der Oberfläche und den Seitenflächen des Blockkörpers mittels einer Koordinatenbohrmaschine etc. ausgebildet.
Das ist angemerkt, dass der ausgeschnittene Blockkörper aus dem einzigen Material vorzugsweise eine hohle Form mit einem Hohlraum mit einem offenen Boden hat, um sein Gewicht zu reduzieren.
Auf der anderen Seite können die Referenzelemente durch Schrauben oder andere Befestigungsmittel an dem Blockkörper befestigt sein, wobei es zurzeit allerdings bevorzugt ist, die Referenzelemente durch Anwenden eines Klebemittels zwischen den Umfangsrändern der Montagelöcher und den Referenzelementen an den Montagelöchern festzukleben, so dass die Befestigungspositionen der Referenzelemente sich nicht verschieben.
Ferner ist es möglich, die Referenzelemente an den Montagelöchern des Blockkörpers nur durch ein Klebemittel ohne Verwendung von Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln zu befestigen.
Ferner ist es möglich durch Fertigstellung der Referenz-Messebenen nach einem Befestigen der Referenzelemente an dem Blockkörper, die Genauigkeit der Montagewinkel oder Montagepositionen der Referenz-Messebenen zu verbessern.
Es ist angemerkt, dass die Referenzelemente ebenfalls unter Verwendung der Oberflächen der Keramikkugel vorgesehen sein können, die mit einer hohen Genauigkeit als die Referenz-Messebenen fertiggestellt sind.
Ein Quarzglas oder einen Ein-Kristallquarz-Material weist einen extrem geringen linearen Expansionskoeffizienten auf, so dass der Abstand zwischen den Referenz-Messebenen der Referenzelemente, die an dem Blockkörper angebracht sind, und die Orientierung der Referenz-Messebenen nahezu vollständig frei von dem Effekt der Änderungen in der Umgebungstemperatur sind und dass eine hohe Genauigkeit beibehalten werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Der Test-Masterblock gemäß der Ausführungsformen der 1 bis 3 bildet keinen Teil der Erfindung.
1 ist eine perspektivische Ansicht des Einsetzens eines Test-Masterblockes in eine Koordinaten-Messmaschine.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Test-Masterblocks.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines auseinander genommenen Test-Masterblocks.
4 ist eine Teilschnittansicht einer Struktur zum Montieren eines Referenzelementes an einer oberen Platte.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Test-Masterblocks der Erfindung.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines auseinander genommenen Test-Masterblocks der Erfindung gemäß der Ausführungsform der 5.
7 ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie A-A in 5.
8 ist eine Teilschnittansicht einer Struktur zum Montieren eines Referenzelementes an einer oberen Platte.
9 ist eine Teilschnittansicht einer Struktur zum Montieren eines Referenzelementes an einem zylindrischen Rohr.
10 ist eine Teilschnittansicht eines anderen Aspekts eines Referenzelementes.
11 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Masterblockkörpers der Erfindung.
12 ist eine perspektivische Ansicht des auseinander genommenen Masterblockkörpers der Erfindung gemäß der Ausführungsform in 11.
13 ist eine ebene Ansicht der Ausführungsform aus 11 des Masterblockkörpers der Erfindung.
14 ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie B-B in 13.
15 ist eine Bodenansicht der Ausführungsform aus 11 des Masterblockkörpers der Erfindung.
16 ist eine Teilschnittansicht entlang der Linie C-C in 15.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Als nächstes werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Figur eins zeigt einen Masterblock. Der Masterblock 1 in der Ausführungsform ist an einer Aufspannplatte 4 befestigt, die auf einem Messtisch 3 einer Koordinatenmessemaschine 2 platziert ist, und wird zur Kontrolle oder Korrektur ihrer Genauigkeit verwendet.
Die Koordinatenmessmaschine 2 weist einen brückenartigen bewegbaren Rahmen 5, der an den beiden Seiten des Messtischs 3 in der in der Figur dargestellten X-Richtung verschiebbar abgestützt ist, einen Kopfbereich 6, der verschiebbar an dem bewegbaren Rahmen 5 abgestützt ist und der in der Y-Richtung senkrecht zu der X-Richtung verschiebbar ist, und einen Hubschaft 7 auf, der in vertikaler Richtung bewegbar abgestützt ist, das heißt, in Z-Richtung der Figur, und der die Sonde 8 in dreidimensionalen Richtungen bewegen und positionieren kann, die an dem unteren Ende des Hubschafts 7 befestigt ist.
Das vordere Ende der Sonde 8 besteht aus einem harten Material mit einer Abriebfestigkeit, wie etwa künstlichem Rubin oder Keramik, die in einer hochgenauen sphärischen Form ausgebildet sind. Bei einer normalen Mess-Arbeit bringt die Koordinatenmessmaschine 2 das vordere Ende der Sonde 8 in Kontakt mit der fertiggestellten Oberfläche eines Motorblocks oder eines anderen Werkstücks, welches auf dem Messtisch 3 platziert ist, misst die Abweichung der Sonde 8 von der Referenzposition und kontrolliert, ob das Werkstück mit den vorgeschriebenen Dimensionen fertiggestellt wurde.
Auf der anderen Seite wird, wenn die Genauigkeit der Koordinatenmessmaschine 2 selbst kontrolliert wird, das vordere Ende der Sonde 8 in Kontakt mit der Referenz-Messebene eines Referenzelementes 9 gebracht, welches aus einem krumpffesten Stahl hergestellt ist und an dem Masterblock 1 anstelle eines Werkstücks bereitgestellt ist, und der Abstand zwischen den Referenz-Messebenen von zwei Referenzelementen 9, die an dem Masterblock 1 vorgesehen sind, wird aktuell gemessen und mit einem Referenzwert verglichen, um den Fehler zwischen dem aktuelle gemessenen Wert und dem Referenzwert zu untersuchen oder die Koordinatenmessmaschine basierend auf dem aktuellen gemessenen Fehler zu kalibrieren.
Wie in 2 dargestellt, weist der Masterblock eins einen im Wesentlichen boxförmigen Blockkörper 1A und Referenzelemente 9 auf, die an der oberen Fläche und den Seitenflächen angebracht sind.
Der Blockkörper 1A weist eine obere Platte 10, Seitenplatten 11 und eine Bodenplatte 12 auf, die aus Quarzglas hergestellt sind und in einer im wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet sind, wobei sie mittels eines Klebemittels (kommerziell erhältlicher Sekundenkleber etc.) miteinander verbunden sind.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines auseinander genommenen Masterblocks 1. Die obere Platte 10 und die vier Seitenplatten 11 sind mit Montagelöchern 13 zum Montieren der Referenzelemente 9 an den vier Ecken ausgebildet, welche durch die Platten in der Richtung der Dicke passieren.
Ferner sind Luftlöcher 14 für eine Zirkulation von Luft zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Masterblocks 1 an drei Stellen an der oberen Platte 10 und zwei Stellen an jeder der Seitenplatten 11 ausgebildet.
Es ist angemerkt, dass diese Luftlöcher 14 zum Verhindern einer Differenz im Luftdruck zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Blockkörpers 1A und einem Verziehen des Blockkörpers 1A aufgrund einer Änderung der Temperatur sind.
Es ist ausreichend, wenn eine Öffnung zur Zirkulation von Luft in der Bodenplatte 12 ausgebildet ist.
Auf der anderen Seite ist ein kreisförmiges Durchgangsloch 15 im Zentrum der Bodenplatte 12 ausgebildet. Ein schmaler Durchmesserbereich 16A eines kreisförmigen Befestigungsstöpsels 16 ist in das Durchgangsloch 15 eingesetzt.
Der Befestigungsstöpsel 16 ist mit einem Paar von Gewindelöchern 18 ausgebildet, mit welchen zwei Bolzen 17 im Eingriff sein können.
Diese Bolzen 17 sind vom Boden aus in ein Paar von Bolzen-Durchgangslöchern 20 einer Befestigungsplatte 19 eingesetzt, die an den Seiten einer Aufspannplatte 4 (siehe 1) vorgesehen sind, und sind im Eingriff mit den Gewindelöchern 18 des Befestigungsstöpsels 16, um den Masterblock 1 an der Befestigungsplatte 19 zu befestigen.
Es ist angemerkt, dass der Befestigungsstöpsel 16 vorzugsweise aus krumpffestem Stahl oder einem anderen Material hergestellt ist, das widerstandsfähig gegenüber einer Expansion oder Kontraktion oder einem Verziehen aufgrund von Temperatur ist.
Ferner weist jedes dieser Referenzelemente 9, wie in 4 dargestellt, einen zylindrischen Bereich 9A mit einem Außendurchmesser, der zu den Montagelöchern 13 passt, die in der oberen Platte 10 oder den Seitenplatten 11 ausgebildet sind, und einen Flanschbereich 9B mit einem Durchmesser auf, der größer als die Montagelöchern 13 ist. Ein Gewindeloch 9C, mit welchem ein Bolzen 21 im Eingriff sein kann, ist in der Mitte der Endfläche des zylindrischen Bereichs 9A ausgebildet.
Der zylindrische Bereich 9A des Referenzelementes 9 ist mit einer Länge ausgebildet, durch welche er teilweise aus der hinteren Seite der oberen Platte 10 oder der Seitenplatten 11 hervor steht, wenn er von außerhalb der oberen Platte 10 oder der Seitenplatten 11 eingesetzt ist, bis der Flanschbereich 9B an dem Umfangsrand eines Montagelochs 13 anliegt.
Eine Manschette 22, die aus einem elastischen Urethan hergestellt ist, ist über den vorstehenden Bereich aufgesetzt.
Die Manschette 22 ist in axiale Richtung mit einer Länge ausgebildet, die etwas länger als die Länge des vorstehenden Bereichs des zylindrischen Bereichs 9A ist, wenn sie nicht einer Kompressionskraft in axiale Richtung ausgesetzt ist. Wenn eine Scheibe 23 an der Endfläche des zylindrischen Bereichs 9A durch einen Bolzen 21 befestigt wird, wird die Manschette 22 elastisch zusammengedrückt und zwischen der oberen Platte 10 oder der Seitenplatte 11 und der Scheibe 23 gegriffen, wodurch das Referenzelemente 9 an der oberen Platte 10 oder der Seitenplatte 11 befestigt wird.
Es ist angemerkt, dass, wenn ein Referenzelemente 9 durch einen Bolzen 21 an der oberen Platte 10 sehen oder einer Seitenplatten 11 befestigt wird, ein Klebemittel (kommerziell erhältlicher Sekundenkleber etc.) zwischen den Kontaktbereichen der zwei aufgetragen werden kann, um ein Verschieben der Befestigungsposition des Referenzelementes 9 im Bezug auf die obere Platte 10 oder die Seitenplatte 11 zu verhindern.
Ferner werden die Endfläche S1 des Flanschbereich 9B des Referenzelementes 9 und die innere Umfangsfläche S2 der kreisförmigen Vertiefung, die im Zentrum der Endfläche S1 ausgebildet ist, mit einer hohen Genauigkeit als einer Referenz-Messebene fertiggestellt, mit welcher das vordere Ende der Sonde 8 (siehe 1) in Kontakt gebracht werden kann.
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren für den Masterblock 1 erläutert, der auf die obige Art und Weise konfiguriert ist. Als erstes werden sechs Platten, das heißt, die im Wesentlichen quadratische obere Platte 10, die Seitenplatten 11 und die Bodenplatte 12 hergestellt, die aus einem Quarzglas oder einem Ein-Kristallquarz hergestellt sind, wie in 3 dargestellt. Von diesen werden die obere Platte 10 und die vier Seitenplatten mit Montagelöchern 13 für die Referenzelemente 9 und mit Luftlöchern 14 mittels einer Koordinatenbohrmaschine oder eines anderen Bearbeitungswerkzeugs versehen. Ferner wird die Bodenplatte 12 vergleichsweise mit einem kreisförmigen Durchgangsloch 15 in ihrem Zentrum mittels einer Koordinatenbohrmaschine etc. ausgebildet.
Als nächstes werden die vier Seitenplatten 11 in einer quadratische röhrenförmigen Form durch Zusammenkleben der einen Endfläche mit einem Rand einer jeweiligen Rückseitenfläche, welche der Seite der einen Endfläche gegenüber liegt, mittels eines Klebemittels zusammengebaut.
Ferner werden die obere Fläche 10 und die untere Fläche 12 mittels eines Klebemittels an den oberen und unteren Endflächen dieser vier Seitenplatten befestigt, um den Blockkörper 1A zusammenzubauen (siehe 2).
Als nächstes werden die zylindrischen Bereiche 9A der Referenzelemente 9 in die Montagelöcher 13 von außen in den Blockkörper 1A eingesetzt und mittels eines Klebemittels befestigt. Ferner werden die Manschetten 22 und die Scheiben 23 über die Referenzelemente 9 gesetzt, wie in 4 dargestellt, und die Elemente an den Platten 10 und 11 durch die Bolzen 21 befestigt.
Auf diese Weise werden die Referenzelemente 9 fest an dem Blockkörper 1A mittels des Klebemittels und der Bolzen 21 befestigt.
Es ist angemerkt, dass die Arbeit des Aufsetzens der Manschetten 22, Scheiben 23 und Bolzen 21 auf die Referenzelemente 9 durchgeführt werden kann durch Einführen der Hand oder eines Steckschlüssels oder eines anderen Befestigungswerkzeugs durch das Durchgangsloch 15, das in der Bodenplatte 12 ausgebildet ist, in den Blockkörper 1A. Ferner muss der Befestigungsstöpsel 16 in den Blockkörper 1A im Vorlauf eingesetzt werden, bevor der Zusammenbau des Blockkörpers 1A abgeschlossen ist.
Nach dem Befestigen der Referenzelemente 9 auf diese Weise an dem Blockkörper 1A ist der kleine Durchmesserbereich 16A des Befestigungsstöpsels 16 in das Durchgangsloch 15 der Bodenplatte 12 eingepasst und an einer Aufspannplatte eines nicht dargestellten Bearbeitungswerkzeugs durch die Bolzen 17 befestigt, wie in 3 dargestellt.
Bis zu diesem Zeitpunkt wurden die Endfläche S1 des Flanschbereichs 9B von jedem der Referenzelemente 9, wie in 4 dargestellt, und die inneren Umfangsfläche S2 der kreisförmigen Vertiefung, die in der Endfläche S1 ausgebildet ist, unbearbeitet gelassen. Das Bearbeitungswerkzeug wird verwendet, um die Endflächen S1 und die inneren Umfangsflächen S2 der Vertiefungen mit präzise zu bearbeiten, um die Abstände zwischen den inneren Umfangsflächen S2 der Vertiefungen der zugehörigen Referenzelemente 9 zu einem Referenzwert präzise auszubilden und so auszubilden, dass die Winkel zwischen den Endflächen S1 der Referenzelemente 9, die an der Fläche befestigt sind, senkrecht zu dem Blockkörper 1A, präzise 90° sind, wodurch das Herstellungsverfahren des Masterblocks 1 beendet ist.
Als nächstes ist 5 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Test-Masterblocks der Erfindung, während 6 eine perspektivische Ansicht des gleichen Masterblocks auseinander genommen ist. Der Masterblock 31 der aktuellen Ausführungsform ist mit einem Blockkörper 31A, der ein zylindrische Rohr 32 aufweist, das mit einer zylindrischen inneren Fläche ausgebildet ist und aus einem Quarzglas oder einem Ein-Kristallquarz hergestellt ist, einer obere Platte 33 mit einem Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des zylindrischen Rohres 32 ist und eine Bodenplatte 34 vorgesehen, die einen Durchmesser aufweist, der größer als das zylindrische Rohr 32 ist.
Wie in 5 dargestellt, sind die obere Fläche und die Seitenflächen des Blockkörpers 31A mit Referenzelemente 35 und 36 versehen, die aus einem krumpffesten Stahl hergestellt sind. Die Referenzelemente 35 sind an vier Stellen in gleichen Intervallen in Umfangsrichtung in der Nähe des äußeren Umfangs der oberen Platte 33 angebracht. Ferner sind die Referenzelemente 36 an vier Stellen in Umfangsrichtung des zylindrischen Rohres 32 korrespondierend zu den Referenzelementen 35 angebracht, jeweils zwei in Richtung nach oben und nach unten, insgesamt an acht Stellen.
Wie in 6 dargestellt, sind die vier Montagelöcher 37, an welchen die Referenzelemente 35 angebracht sind, durch die obere Platte hindurch in gleichen Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet. Gewinde-Durchgangslöcher 38 sind in der oberen Platte 33 an Positionen ausgebildet, die jeweils um 45° von den Montagelöchern 37 verschoben sind.
Auf der anderen Seite ist ein Durchgangsloch 39 im Zentrumsbereich der Bodenplatte 34 ausgebildet. Ferner sind um das Durchgangsloch 39 herum Gewinde-Durchgangslöcher 40 an Positionen ausgebildet, die zu den Montagelöchern 37 korrespondierend, die in der oberen Platte 33 direkt darüber ausgebildet sind.
Wie in 7 dargestellt, sind die obere Platte 33 und die Bodenplatte 34 mittels der zwei Enden von vier Verbindungsstangen 41 miteinander verbunden, die durch das zylindrische Rohr 32 passieren und aus krumpffestem Stahl hergestellt sind. Das heißt, die Verbindungsstangen 41 sind symmetrisch in vertikaler Richtung geformt und mit Gewindebereichen 41A an den oberen und unteren Enden ausgebildet.
Diese Gewindebereiche 41A sind in die Gewinde-Durchgangslöcher 38 und 40 eingesetzt, die an sich gegenüberliegenden Positionen der oberen Platte 33 und der Bodenplatte 34 ausgebildet sind. Manschetten 42, die aus Urethan-Polymer hergestellt sind und eine Elastizität aufweisen, sind an den Bereichen, die nach oben von der oberen Platte 33 vorstehen, und an Bereichen angebracht, die nach unten von der Bodenplatte 34 vorstehen, und sind durch einen Eingriff mit Muttern 43 befestigt. Die obere Platte 33 und die Bodenplatte 34 sind integral quer durch das zylindrische Rohr 32 miteinander verbunden.
Es wird angemerkt, dass die Bereiche der Verbindungsstangen 41 im Gegensatz zu den Gewindebereichen 41 an den zwei Enden Längen aufweisen, welche im Wesentlichen gleich der Länge des zylindrischen Rohres 32 in axialer Richtung sind und äußere Durchmesser aufweisen, welche größer- als die Gewinde-Durchgangslöcher 38 und 40 ausgebildet sind, die an der oberen Platte 33 und der Bodenplatte 34 ausgebildet sind.
Ferner ist jeder der Verbindungsstangen 41 mit Gewindelöcher 41B an zwei Stellen ausgebildet, die voneinander in Längsrichtung in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung separiert sind. Positionierbolzen 44 sind im Eingriff mit diesen Gewindelöcher 41B.
Dieser Positionierbolzen 44 zeigen in radialer Richtung in dem zylindrischen Rohr 32 nach außen und liegen an der inneren Umfangsflächen des zylindrischen Rohres 32 an ihren vorderen Enden an, wodurch das Zentrum des zylindrischen Rohres 32 mit dem Zentrum der oberen Platte 33 und der Bodenplatte 34 übereinstimmt.
Ferner sind Verriegelungsmuttern 45 im Eingriff mit den Positionierbolzen 44. Diese Verriegelungsmuttern 45 sichern die Eingriffsposition der Positionierbolzen 44, die in Position in Bezug auf die Verbindungsstangen 41 eingestellt sind.
Als nächstes ist 8 eine Teilschnittansicht der Montagestruktur eines Referenzelementes 35 an der oberen Platte 33. Das Referenzelement 35 weist einen Gewindebereich 35A, welcher durch ein Montageloch 37 hindurch passiert, das in der oberen Platte 33 ausgebildet ist, und einen Flanschbereich 35B auf, der einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser des Montagelochs 37 ist und der an der Oberfläche der oberen Platte 33 offen liegt.
Das Referenzelement 35 ist mit einem Durchgangsloch in seinem Zentrum quer zur Gesamtlänge in axialer Richtung ausgebildet. Die Endfläche S'1 des Flanschbereichs 35B und die inneren Umfangsflächen S'2 des Durchgangsloches sind mit einer hohen Genauigkeit als Referenz-Messebenen fertiggestellt, mit welcher das vordere Ende einer Sonde 8 (siehe 1) in Kontakt gebracht werden kann, in der gleichen Weise wie das Referenzelement 9 in der ersten Ausführungsform.
Ferner weist der Gewindebereich 35A eine Länge auf, die aus der rückseitigen Fläche der oberen Platte 33 an der Position vorsteht, an der er in das Montageloch 37 eingesetzt ist, bis zu dem Punkt, an dem der Flanschbereich 35B gegen die vordere Fläche der oberen Platte 33 anliegt. Eine Urethan-Polymer-Manschette 46 mit einer Elastizität und eine Scheibe 47 sind über den vorstehenden Bereich aufgesetzt. Ferner ist das Referenzelement 35 mit der oberen Platte 33 durch einen Eingriff einer Mutter 48 verbunden.
Es ist angemerkt, dass bei dem Referenzelement 35 der aktuellen Ausführungsform, auf die gleiche Weise wie bei dem Referenzelement 9 der ersten Ausführungsform, die Kontaktbereiche der oberen Platte 33 und des Referenzelementes 35 durch ein Klebemittel verklebt sind, um eine Verschiebung der Position des Referenzelementes 35 zu verhindern, das an der oberen Platte 33 befestigt ist.
Als nächstes ist 9 eine Teilschnittansicht, welche die Montagestruktur eines Referenzelementes 36 an dem zylindrischen Rohr 32 zeigt. Das Referenzelement 36 hat eine Form ähnlich zu dem Referenzelemente 35 und weist einen Gewindebereich 36A und einen Flanschbereich 36B auf. Ein Durchgangsloch ist im Zentrum durch die gesamte Länge in axialer Richtung ausgebildet. Die Endfläche S''1 des Flanschbereiches 36B und die inneren Umfangsflächen S''2 des Durchgangsloches sind mit einer hohen Genauigkeit als Referenz-Messebenen fertiggestellt.
Der Gewindebereich 36A des Referenzelementes 36 ist in einem Montageloch 49 eingesetzt, das durch das zylindrische Rohr 31 in radialer Richtung hindurch passierend ausgebildet ist und durch einen Eingriff einer Mutter 50 von innerhalb des zylindrischen Rohres 32 befestigt ist. Um die Krümmung der inneren und der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Rohres 32 zu berücksichtigen, sind eine äußere Manschette 51 und eine innere Manschette 52, die im Zentrum mit Löchern ausgebildet sind, durch welche der Gewindebereich 36A passieren kann, an der Außenseite und der Innenseite des zylindrischen Rohres 32 angeordnet.
Die Oberflächen der äußeren Manschetten 51 und der inneren Manschetten 52, die an der inneren und der äußeren Umfangsrand des zylindrischen Rohres 32 anliegen, sind mit einer konkav gekrümmten Fläche und einer konvex gekrümmten Fläche ausgebildet, die zu den Radien der Krümmung der inneren und äußeren Umfangsflächen passen, so dass keine Biegespannung innerhalb des zylindrischen Rohres 32 aufgrund der Befestigung durch die Mutter 50 erzeugt wird, die im Eingriff mit dem Gewindebereich 36A ist.
Diese äußere Manschette 51 und die innere Manschette 52 sind aus krumpffestem Stahl hergestellt. Die äußere Manschetten 51 und der Flanschbereich 36B des Referenzelementes 36 und die äußere Manschetten 51 und das zylindrische Rohr 32 sind mittels eines Klebemittels verklebt.
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren für einen Masterblock 31 erläutert, der wie oben erwähnt zusammengesetzt ist, wobei zunächst ein zylindrisches Rohr 32, eine obere Platte 33 und eine Bodenplatte 34 hergestellt wird, die aus Quarzglas oder einem Ein-Kristallquarz hergestellt sind, wie in 6 dargestellt.
Hierbei werden die Montagelöcher 49 des zylindrischen Rohres, die Montagelöcher 37 und die Gewinde-Durchgangslöcher 38 der oberen Platte 33 und das Durchgangsloch 39 und die Gewinde-Durchgangslöcher 40 der Bodenplatte 39 mittels einer Koordinatenbohrmaschine oder eines anderen Bearbeitungswerkzeugs ausgebildet.
Es ist angemerkt, dass die Gewinde-Durchgangslöcher 38 der oberen Platte 33 und die Gewinde-Durchgangslöcher 40 der Bodenplatte 34 wünschenswerterweise ausgebildet werden, wenn die obere Platte und die Bodenplatte 34 konzentrisch übereinander liegen, um eine Abweichung der Bearbeitungsposition zu verhindern.
Als nächstes werden vier Verbindungsstangen 41, die im Vorfeld hergestellt wurden, in das zylindrische Rohr 32 in dem Zustand eingeführt, in dem die Positionierbolzen 44 und die Verriegelungsmuttern 45 angebracht sind. Die Gewindebereiche 41A der zwei Enden von jeder werden in die Gewinde-Durchgangslöcher 38 der oberen Platte 33 und die Gewinde-Durchgangslöcher 40 der Bodenplatte eingesetzt, mit Scheiben 42 versehen und locker mittels Muttern 43 befestigt.
Als nächstes werden die vorderen Enden der Positionierbolzen 44 so hergestellt, dass sie gegen die innere Umfangsfläche des zylindrischen Rohres 32 anliegen, und präzise in ihrer Position eingerichtet, so dass das zylindrische Rohr 32, die obere Platte 33 und die Bodenplatte 34 konzentrisch werden, und werden durch Verriegelungsmuttern 45 in der eingerichteten Position befestigt, so dass die Positionierbolzen 44 sich nicht drehen.
Als nächstes werden Muttern 43 befestigt, um das zylindrische Rohr 32, die obere Platte 33 und die Bodenplatte 34 integral miteinander zu verbinden, um den Zusammenbau des Blockkörpers 31A abzuschließen.
Es ist angemerkt, dass ein Klebemittel vorzugsweise auf die obere und die untere Endfläche des zylindrischen Rohres 32 und auf die obere Platte 33 und die Bodenplatte 34 aufgetragen wird.
Nachdem der Zusammenbau des Blockkörpers 31A abgeschlossen ist, werden die Referenzelemente 35 und 36 an den Montagelöchern 37 der oberen Platte 33 und den Montagelöchern 49 des zylindrischen Rohres 32 angebracht. Zu diesem Zeitpunkt werden die Gewindebereiche 35A der Referenzelemente 35 von außen in die Montagelöcher 37 der oberen Platte 33 eingesetzt, dann werden die Flanschbereiches 35B und die Ränder der Montagelöcher 37 der oberen Platte mittels eines Klebemittels verklebt.
Ferner werden die Manschetten 46 und die Scheiben 47 auf die Gewindebereiche 35A von innerhalb der oberen Platte 33 aufgesetzt, wie in 8 dargestellt, und durch einen Eingriff von Muttern 48 befestigt.
Ferner werden die Gewindebereiche 36A der Referenzelemente 36, auf die die äußeren Manschetten 51 aufgesetzt sind, wie in 9 dargestellt, von außen in die Montagelöcher 49 des zylindrischen Rohres 32 eingesetzt. Die äußeren Flächen und die inneren Flächen der äußeren Manschetten 51 werden mittels eines Klebemittels mit den äußeren Umfangsrändern der Flanschbereiche 36B und mit dem zylindrischen Rohr 32 verklebt.
Die inneren Manschetten 52 werden über die Gewindebereiche 36A gesetzt, die nach innen in das zylindrische Rohr 32 vorstehen, und durch einen Eingriff von Muttern 50 befestigt.
Es ist angemerkt, dass die Arbeit des Aufsetzens der Manschetten 46, der Scheiben 47 und der inneren Manschetten 52, der Muttern 48 und 50 über die Referenzelemente 35 und 36 in dem Blockkörper 31 durch Einführen der Hand oder eines Steckschlüssels oder eines anderen Befestigungswerkzeugs durch das Durchgangsloch 39 hindurch, welches in der Bodenplatte 34 ausgebildet ist, in das Innere des Blockkörpers 31A in der gleichen Weise durchgeführt werden kann wie durch das Durchgangsloch 15, das in der Bodenplatte 12 der ersten Ausführungsform ausgebildet ist, wie oben erläutert.
Ferner dient das Durchgangsloch 39 ebenfalls als ein Luftloch zum Verhindern einer Differenz des Luftdrucks zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Blockkörpers 31A und einer Deformation des Blockkörpers 31A aufgrund der Änderungen in der Umgebungstemperatur.
Nachdem die Referenzelemente 35 und 36 abschließend an dem Blockkörper 31A angebracht wurden, wird der Bereich der Bodenplatte 34 des Blockkörpers 31A, der nach außen von dem zylindrischen Rohr 32 in der Art eines Flansches vorsteht, an dem Befestigungselement einer Aufspannplatte eines nicht dargestellten Bearbeitungswerkzeuges befestigt. Ferner werden die noch nicht fertiggestellten Endflächen S'1 und die inneren Umfangsflächen S'2 der Durchgangslöcher der Flanschbereiche 35A der Referenzelemente 35 und die Endflächen S''1 und die inneren Umfangsflächen S''2 der Durchgangslöcher der Flanschbereiche 36A der Referenzelemente 36 Präzisions-bearbeitet, wodurch das Herstellungsverfahren für den Masterblock 31 abgeschlossen wird.
Es ist angemerkt, dass bei der aktuellen Ausführungsform die Endflächen S'1 der Referenzelemente 35 und die Endflächen S''1 der Referenzelemente 36 fertiggestellt werden, so dass sie präzise rechte Winkel zueinander ausbilden. Ferner werden sie so fertiggestellt, dass die zentralen Positionen der inneren Umfangsflächen S'2 der Durchgangslöcher der Referenzelemente 35 und die inneren Umfangsflächen S''2 der Durchgangslöcher der Referenzelemente 36 um jeweils 90° versetzt im Bezug auf das Zentrum des Blockkörpers 31A angeordnet sind.
Als nächstes zeigt 10 ein anderes Beispiel eines Referenzelementes. Das Referenzelemente 53, das in der Figur dargestellt ist, weist eine hohle Buchse 53C mit einem Gewindebereich 53A und einem Flanschbereich 53B und eine Keramikkugel 53D auf.
Die Keramikkugel 53D verwendete die Oberfläche als eine Referenz-Messebene und ist präziser mit einem vorbestimmten Durchmesser fertiggestellt. Sie ist mittels eines Klebemittels an einer Befestigungsposition "a" befestigt, der zum Teil aus der sphärischen Oberfläche der Buchse 53C gebildet wird, welche zu der Keramikkugel 53D passt.
Auf die gleiche Weise wie bei den Masterblöcken 1 und 31 der obigen Ausführungsformen, ist der Gewindebereich 53A des Referenzelementes 53 von außen in das Montageloch 55 der Quarzglas- oder Ein-Kristallquarzplatte 54 eingesetzt, welche der Blockkörper aufweist, wobei eine elastische Urethan-Polymer-Manschette 56 über den Gewindebereich 53A von der Rückseite der Platte 54 aus aufgesetzt ist und diese durch einen Eingriff einer Mutter 57 befestigt ist.
Es ist angemerkt, dass bei den Masterblöcken 1 und 31 der oben diskutierten Ausführungsformen die Blockkörper 1A und 31A mit Bodenplatten 12 und 34 versehen sind, die aus Quarzglas oder Ein-Kristallquarz bestehen, wobei diese Bodenplatten 12 und 34 auch weggelassen werden können und andere Bereiche als die Bodenplatten, wie etwa die Seitenplatten 11 oder das zylindrische Rohr 32, können direkt an der Aufspannplatte etc. befestigt sein.
Als nächstes ist die 11 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Test-Masterblocks der Erfindung, 12 ist eine perspektivische Ansicht des auseinander genommenen Masterblocks und 13 ist eine Draufsicht. Der Masterblock 61 der aktuellen Ausführungsform ist mit einem Blockkörper 61A versehen, der durch Ausschneiden aus einem einzelnen Stück eines Quarzglases oder eines Ein-Kristallquarzes hergestellt ist.
Der Blockkörper 61A an hat eine glatte obere Fläche 62 und weist flache Flächen 64 an vier Stellen seines Umfangs auf, die sich von dem oberen Ende bis in die Nähe des unteren Endes des zylindrischen äußeren Umfangs 63 erstrecken. Ferner ist im Inneren ein Raum ausgebildet, um das Gewicht zu reduzieren, der am Boden offen ist, wie in 14 dargestellt.
Der Blockkörper 61A ist mit Montagelöchern 65 an vier Stellen in seiner oberen Fläche 62 und jeweils an zwei Stellen, oben und unten in jeder seiner vier flachen Flächen 64 ausgebildet. Referenzelemente 66 sind in diesen Montagelöchern 65 befestigt.
Diese Referenzelemente 66 weisen röhrenförmige Teile 66A und Flanschteile 66B auf. Sie sind ähnlich zu denen, die in den obigen Ausführungsformen verwendet werden, allerdings sind die Referenzelemente 66 dieser Ausführungsform nur mittels eines Klebemittels in dem Zustand befestigt, in dem die röhrenförmigen Teile 66A in die Montagelöcher 65 eingesetzt sind.
15 ist eine Ansicht des Blockkörpers 61A, von unten gesehen. Wie in der Figur dargestellt, ist die Bodenfläche 67 des Blockkörpers 61A an drei Stellen in gleichen Intervallen in Umfangsrichtung mit vorstehenden Beinen 68 mit glatten Bodenflächen für eine stabile Platzierung des Blockkörpers 61A auf dem Messtisch einer Koordinaten-Messmaschine ausgebildet.
Wie in 16 dargestellt, ist die Bodenfläche 67 mit flachen Vertiefungen 69 an zwei sich gegenüberliegenden Stellen in einer diametralen Richtung des Blockkörpers 61A ausgebildet. Jede dieser Vertiefungen 69 ist mit einem Positionierloch 70 zum Einsetzen eines Positionierstifts ausgebildet, der nach außen an einer Messtisch-Seite der Koordinaten-Messmaschine vorsteht.
Bei dem Masterblock 61 der aktuellen Ausführungsform sind unterhalb von zwei sich gegenüberliegenden flachen Flächen 64 durch teilweise Wegschneiden der zylindrischen äußeren Umfangsfläche 63 des Blockkörpers 61A ein Paar von Haltekerben 71 parallel zu diesen flachen Flächen 64 ausgebildet.
Dieses Paar von Haltekerben 71 ist für ein Einsetzen von Stützgabeln, die an einer Absetzvorrichtung montiert sind, zum Bewegen und Absetzen des Masterblocks 61 an einer Messeposition auf einem Messtisch einer Koordinaten-Messmaschine. Der Masterblock 61 wird durch die Stütztgabeln der Absetztvorrichtung angehoben, von einer zurückgezogenen Position zu der Messeposition auf dem Messtisch bewegt und auf dem Messtisch dort zum Zeitpunkt der Kontrolle der Genauigkeit der Koordinaten-Messmaschine abgesenkt.
Zu diesem Zeitpunkt ist der Masterblock 61 an einer fixierten Position auf dem Messtisch durch die drei Beine 68, die an der Bodenfläche 67 ausgebildet sind, in dem Zustand abgestürzt, in dem er im Bezug auf den Messtisch durch Einsetzen der Positionierstifte positioniert ist, die von der Messtisch-Seite aus in ein Paar von Positionierlöchern 70 vorstehen, die in dem Blockkörper 61A ausgebildet sind.
Es ist angemerkt, dass es möglich ist, als eine derartige Absetzvorrichtung die eine bereits von dem Erfinder vorgeschlagene und mit der japanischen Patentanmeldungsnummer 2000-017583 eingereichte zu verwenden.
Ferner ist es möglich, als den Masterblock 61 der aktuellen Ausführungsform den einen mit Keramikkugel anstelle der Referenzelemente 66 zu verwenden, wie in 10 dargestellt.
Als nächstes wird der Herstellungsprozess des obigen Masterblocks 61 erläutert, bei dem zunächst die äußere Form des Blockkörpers 61A aus einem einzigen Stück Quarzglas oder Ein-Kristallquarz mittels einer Maschine unter Verwendung eines Diamantwerkzeugs etc. herausgeschnitten wird. Zu diesem Zeitpunkt wird einen Hohlraum mit einem offenen Boden ausgebildet, um den Blockkörper 61A leichter zu machen.
Als nächstes werden Montagelöcher 65 zum Montieren der Referenzelemente 66 durch eine Koordinatenbohrmaschine oder eine andere Maschine in der oberen Fläche 62 und in den Seitenflächen 64 ausgebildet, die an dem Blockkörper 61A ausgebildet sind.
Nach dem Ausbilden der Montagelöcher 65 werden die röhrenförmigen Elemente 66A der Referenzelemente 66 in die Montagelöcher 65 eingesetzt, bis ihre Flanschteile 66B an diesen anliegen.
Zu diesem Zeitpunkt wird ein Klebemittel zwischen dem inneren Umfang der Montagelöcher 65 und den röhrenförmige Teilen 66A der Referenzelemente 66 oder zwischen der oberen Fläche 62 oder den Seitenflächen 64 des Blockkörpers und den Flanschteilen 66B der Referenzelemente 66, oder zwischen beiden verwendet, um die Referenzelemente 66 mit dem Blockkörper 61A zu verkleben.
Nach dem Fall kleben der Referenzelemente 66 mit dem Blockkörper 61A paar auf diese Weise werden die Messebenen der Referenzelemente 66 mit der vorbestimmten Genauigkeit fertiggestellt, um den Masterblock 61 fertigzustellen.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Effekte der Erfindung zusammenfassend, wie oben erläutert, gibt es gemäß dem Aspekt der Erfindung, der im Anspruch 1 dargelegt ist, nahezu keine Expansion oder Kontraktion des Blockkörpers aufgrund einer Änderung der Umgebungstemperatur, wobei es möglich ist, den Abstand oder den Winkel der Referenz-Messebenen der Referenzelemente in einer hohen Genauigkeit konstant beizubehalten, und wobei es möglich ist, die Kontrollgenauigkeit zu verbessern. Ferner wird aufgrund der Verwendung eines zylindrischen Quarz-Rohres für die Seitenbereiche des Blockkörpers der Zusammenbau leichter und die Herstellungskosten können reduziert sein.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung, der im Anspruch 2 dargelegt ist, da der Blockkörper, an welchem die Referenzelemente befestigt sind, durch Ausschneiden aus einem einzelnen Stück Quarzglas oder Ein-Kristallquarz hergestellt ist, weist der Blockkörper eine hohe Festigkeit auf und ist im Wesentlichen frei von Expansion oder Schrumpfung aufgrund von Änderungen in der Temperatur. Daher ist es möglich, die Intervalle oder die Winkel zwischen den Referenz-Messebenen von einer Vielzahl von Referenzelementen bei einer hohen Genauigkeit beizubehalten.
Ferner ist gemäß dem Aspekt der Erfindung aus Anspruch 3 zusätzlich zu den Effekten des Aspekts der Erfindung, der in den Ansprüchen 1 und 2 dargelegt ist, da das Referenzelement eine Keramikkugel, deren Oberfläche als eine Referenz-Messebene dient, und eine Buchse aufweist, die durch Einsetzen in ein Montageloch des Blockkörpers befestigt ist, der Abrieb der Referenz-Messebene reduziert und eine hohe Genauigkeit kann über eine lange Zeitperiode beibehalten werden.
Ferner wird gemäß dem Aspekt der Erfindung aus Anspruch 4 aufgrund der Verwendung eines zylindrischen Quarzrohres der Zusammenbau des Blockkörpers leichter und die Herstellungskosten können reduziert sein.
Ferner ist es gemäß dem Aspekt der Erfindung aus Anspruch 5 möglich, da die Montagelöcher der Referenzelemente nach dem Ausschneiden des Blockkörpers aus einem einzelnen Stück Quarzglas oder Ein-Kristallquarz ausgebildet werden, die Genauigkeit der Positionen und Winkel der Montagelöcher im Vergleich zu einem Blockkörper weiter zu verbessern, der durch eine Mehrzahl von Bereichen zusammengesetzt ist, die im Vorfeld mit Montagelöchern ausgebildet wurden.
Ferner ist es gemäß dem Aspekt der Erfindung aus Anspruch 6 möglich, eine Referenz-Messebene eines Referenzelementes mit einer hohen Genauigkeit auszubilden, ohne durch die Prozessgenauigkeit der Montagelöcher beeinflusst zu werden, die in dem Blockkörper ausgebildet sind.
In dem Fall, wenn der Blockkörper durch Ausschneiden aus einem einzelnen Stück Quarzglas oder Ein-Kristallquarz ausgebildet ist, da der Blockkörper mit den an ihm befestigten Referenzelementen eine hohe Steifigkeit aufweist, ist es möglich, die Referenz-Messebenen mit einer höheren Genauigkeit fertigzustellen.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, die zum Zweck der Illustration ausgewählt wurden, sollte es ersichtlich sein, dass zahlreiche Modifikationen an diesen durch einen Fachmann ausgeführt werden können, ohne sich von dem Umfang der Erfindung zu entfernen, wie er in den Ansprüchen beansprucht ist.

Claims

Test-Eichblockkörper aufweisend: einen hohlen zylindrischen Blockkörper (31A, 61A) mit einer Seitenfläche eines zylindrischen Quarzglas- oder Ein-Kristallquarz-Rohres (32) und zumindest einer oberen Fläche einer Quarzglas- oder Ein-Kristallquarz-Platte (33) und eine Mehrzahl von Referenzelementen (35, 36, 53, 66), welche durch Einsetzen in eine Mehrzahl von entsprechenden Montagelöchern (37, 49, 65) befestigt sind, die in der oberen Fläche und der Seitenfläche des Blockkörpers (31A, 61A) ausgebildet sind, und welche jeweils eine Referenz-Messebene aufweisen, mit welcher ein vorderes Ende einer Sonde (8) einer Messvorrichtung in Kontakt gebracht werden kann.
Test-Eichblockkörper gemäß Anspruch 1, wobei der hohle zylindrische Blockkörper (61A) durch Herausschneiden aus einem einzelnen Stück eines Quarzglases oder aus einem Ein-Kristall-Quarz hergestellt ist.
Test-Eichblock gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das jeweilige Referenzelement eine Keramikkugel (53D) mit einer Oberfläche, welche als Referenz-Messebene dient, und eine Buchse (53C) aufweist, welche die Keramikkugel (53D) hält.
Verfahren zum Herstellen eines Test-Eichblockkörpers gemäß Anspruch 1, aufweisend: einen ersten Schritt des Ausbildens von Montagelöchern (37, 49) an vorbestimmten Positionen einer Quarzglas- oder Ein-Kristall-Quarzscheibe (33) und eines zylindrischen Quarzglas- oder Ein-Kristall-Quarzrohres (32), einen zweiten Schritt des Ausbildens eines hohlen zylindrischen Blockkörpers (31A) durch Verbinden der Scheibe (33) mit der oberen Fläche des zylindrischen Rohres (36), einen dritten Schritt des Befestigens von Referenzelementen (35, 36), mit welchen ein vorderes Ende einer Sonde (8) einer Messvorrichtung in Kontakt gebracht werden kann, durch Einsetzen derselben in die Montagelöcher (37, 49) nach dem zweiten Schritt.
Verfahren zum Herstellen eines Test-Eichblockkörpers gemäß Anspruch 1, aufweisend: einen ersten Schritt des Ausschneidens eines hohlen zylindrischen Blockkörpers (61A), welcher zumindest eine obere Platte mit einer oberen Fläche und ein Rohr mit einer Seitenfläche aufweist, aus einem einzigen Stück eines Quarzglases oder aus einem Ein-Kristall-Quarz, einen zweiten Schritt des Ausbildens von Montagelöchern (65) an vorbestimmten Positionen der oberen Fläche und der Seitenfläche des Blockkörpers (61A), der im ersten Schritt ausgebildet wurde, und einen dritten Schritt des Befestigens von Referenzelementen (66), mit welchen das vordere Ende einer Sonde (8) einer Messvorrichtung in Kontakt gebracht werden kann, durch Einsetzen derselben in die Montagelöcher (65) nach dem zweiten Schritt.
Verfahren zum Herstellen eines Test-Eichblockkörpers gemäß Anspruch 4 oder 5, welches nach dem dritten Schritt ferner aufweist: abschließendes Bearbeiten der Referenzelemente (35, 36, 66) in Referenz-Messebenen, mit welchen ein vorderes Ende einer Sonde (8) einer Messvorrichtung in Kontakt gebracht werden kann.