DD205245A1

DD205245A1 - Verfahren und einrichtung zur steigungsmessung an gewinden

Info

Publication number: DD205245A1
Application number: DD23778782A
Authority: DD
Inventors: Heinz Priplata
Original assignee: Heinz Priplata
Priority date: 1982-03-01
Filing date: 1982-03-01
Publication date: 1983-12-21

Abstract

Verfahren zur Steigungsmessung an Gewinden mit dem Ziel, die Genauigkeit und Arbeitsproduktivitaet der Messungen zu steigern. Die Aufgabe besteht vor allem darin, den Einfluss von Fuehrungsfehlern des Messgeraetes und Lagefehlern des Messobjektes auf die Messungen auszuschalten. Nach dem Verfahren wird das Gewinde des Messobjektes diametral im Achsschnitt mit zwei Tastern in Einflankenanlage angetastet. Die von den , mit den Tastern verbundenen Messwertgebern erzeugten Messsignale, werden vorzugsweise einem Rechner zugefuehrt und dort gespeichert. Aus den gespeicherten Messsignalen aller Messwertgeber und der gemessenen Verschiebung eines die Taster tragenden Messschlittens werden die Steigungsfehler ermittelt.

Description

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Titels Verfahren und Einrichtung zur Stei^ungsmessung " an Gewinden

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steigungamesaung an Gewinden durch Antastung der Gewindeflankeη mittels Taster·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach Berndt "Die Gewinde", Springer Verlag Berlin 1925 und dem Lehrbrief für das Fernstudium, "Meßtechnik und wissenschaftliche Grundlagen des Austauschbaues¹¹, Nr. 4| Seiten 35 - 4-0, TH Dresden 1954» werden Steigungsmessungen an Gewinden optisch und mechanisch durch Antasten ausgeführt« Bei diesen Geräten werden Mehrfachmessungen an Meßobjekten vorgenommen, um Lagefehler des Gewindes zu eIeminieren· Dabei wird das Gewinde in horizontaler Ebene diametral mittels eines Tasters nacheinander angetastet und aus den von dem mit dem Taster verbundenen Meßwertgeber gelieferten Signalen werden durch Mittelwertbildung Lagefehler des Meßobjektes eleminiert· Nachteilig ist, daß durch Führungsfehler eine genaue Reproduzierbarkeit bei den zwei unabhängig voneinander durchgeführten Messungen nicht gewährleistet ist und daß die zu ermittelnden Meßwerte

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aus zwei aufeinanderfolgenden Meßvorgängen gewonnen werden müssen.

Es ist ferner ein Verfahren zur Steigungsmesaung be«· kannt, bei welchem das Meßobjekt durch einen Taster in horizontaler Ebene an beiden, zu einer Gewindelücke gehörenden Gewindeflanken angenähert im Achsschnitt angetastet wird (Lehmann "Leitfaden der Längenmeßtechnik, VEB Verlag Technik Berlin 1960, Seiten 438, 439).

Nachteilig ist hierbei, daß Mittensteigungen und damit nur die halben Steigungsabweichungen gemessen werden. Perner ergeben sich starke Verachleißersoheinungen an der Meßkugel, die einen häufigen Wechsel der Kugeln bedingen. Um günstige Anlagebedingungen der Kugeln an den Gewindeflankeη bei der Prüfung unterschiedlicher Gewinde zu verwirklichen, ist ferner ein großes Kugelsortiment erforderlich·

Ziel der Erfindung

Es ist Zweck der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, die Genauigkeit und Arbeitsproduktivität der Messungen zu steigern und den Meßprozeß zu vereinfachen. ^;

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steigungsmessung an Gewinden zu schaffen, mit welchen Messungen durch besondere Antastung des Meßobjektes ohne Einfluß von Führungsfehlern des Meßgerätes und Lagefehlern des Meßobjektes ausgeführt werden können·

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Steigungsmessung an Gewinden dadurch gelöst, daß das Meßobjekt mit zwei diametral vorgesehenen Tastern im Achsachnitt in Einflankenanlage an auf der gleichen-Plankenflache eines Gewindezahnes oder -lücke liegenden

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Berührungspunkten angetastet wird, ,

daß die von den, mit den Tastern verbundenen Meßwertgebern, erzeugten Meßsignale, vorzugsweise einem Rechner zugeführt und dort gespeichert werden» und daß anschließend aus den gespeicherten Meßsignalen aller Meßwertgeber und der gemessenen Verschiebung eines die Taster tragenden Meßschlittens die Steigungsfehler ermittelt werden.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem parallel zum Meßobjekt verschiebbar auf einem Meßgerät gelagerten, Taster tragenden Träger und mit Meßwertgebern, die mit den Tastern in Wirkverbindung stehen, wobei der Träger in einer drehbaren Lagerung in einem zum Meßobjekt meßbar verschiebbaren Meßschlitten gelagert ist, besteht darin, daß

am Träger (1) zwei senkrecht zur Achse (4) des Meßobjektes (5) angeordnete und in radialer Richtung zum Meßobjekt (5) verschiebbare und einstellbare Taster (6; 7) vorgesehen sind, die in Meßstellung diametral an einer gleichgerichteten Gewindeflanke (12; 12«) eines Gewindezahnes oder einer -lücke anliegen und die in Wirkverbindung mit Meßwertgebern (15; 16) stehen, wobei mindestens einer der Taster (6; 7) zusätzlich parallel zur Achse (4) des Meßobjektes (5) verschiebbar und klemmbar gelagert ist,

daß ferner am Träger (1) eine Durchbiegungsmeßeinrichtung, bestehend aus einer einstellbaren Abstützung (19) und einen durch sie betätigten Meßtaster (20) mit Meßwertgeber (21), angeordnet ist,

daß die Ausgänge aller Meßwertgeber (15; 16; 21) mit einem Rechner (22) oder einer Auswertevorrichtung verbunden sind

und daß dem Rechner (22) oder der Auswertevorrichtung eine Ausgabeeinheit (23) zur Anzeige oder Ausgabe der ermittelten und korrigierten Steigungsfehler nachgeordnet ist« 3945

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Somit beruhen das Verfahren und die Einrichtung darauf, daß zwei Taster diametral so angeordnet sind, daß die Berührungspunkte der Taster im Achsschnitt auf der gleichen Plankenfläche liegen, die zu einem Gewindezahn oder -lücke gehören· Dabei ist es vorteilhaft, die Berührungspunkte so vorzusehen, daß die Auslenkung der Taster infolge geometrischer Gerätefehler oder Steigungsfehler in einer horizontalen Ebene erfolgt. Durch die vorgesehene Durchbiegungsmeßeinrichtung ist ermöglicht, insbesondere bei der Prüfung langer Meßobjekte Einflüsse der Durchbiegung zu berücksichtigen und dadurch bedingte Meßfehler zu vermeiden«

Der Vorteil der Erfindung liegt vor allem darin, daß die Steigungsfehler definitionsgemäß in Einflankenanlage der Taster und frei von Einflüssen aus Führungsungenauigkeiten des Meßgerätes und Durchbiegungen des Meßobjektes mit geringen Meßzeiten und hoher Genauigkeit bestimmt werden können·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert werden.

Die Einrichtung zur Durchführung von Steigungsmessungen umfaßt einen Träger 1, der in einer drehbaren Lagerung 2 an einem Meßschlitten 3 befestigt ist und senkrecht zur Achse 4 eines zu prüfenden Meßobjektes 5 angeordnet ist. Dieser Meßschlitten 3 wird durch eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung entsprechend der Steigung des Meßobjektes 5 parallel zur Achse 4 des Meßobjektes meßbar verschoben. Arn Träger 1 befinden sich zwei senkrecht zur Achse 4 angeordnete Taster 6 und 7, die in radialer Richtung zum Meßobjekt 5 in Lagern 8 und 9 längs des Trägers 1 verschiebbar und einstellbar sind und in jeder Lage arretiert werden können. Die Verschieberichtung ist durch Pfeile 10 und 11 gekennzeichnet.

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Bei der Messung werden die Taster 6 und 7 in den Lagern 8 und 9 so weit in Richtung dee Meßobjektes 5 verschoben, daß sie eine Gewindeflanke 12, 12» diametral etwa Xn Plankenmitte und im Achsachnitt des Me. Subjektes be·· rühren und in den Lagern 8 und S geklemmt werden· Bei geometrischen Abweichungen des Gewindes erfolgt die Auslenkung der Taster 6 und 7 in axialer Richtung des Meßobjektes 5 (Pfeile 13, 14)« Diese Auslenkungen der Taster 6 und 7 werden durch Meßwertgeber 15 und 16, mit denen die Taster 6 und 7 in Wirkverbindung "stehen, in elektrische Meßsignale umgewandelt.

Da zwischen den diametral liegenden Berührungspunkten der Taster 6 und 7 an den gleichgerichteten Plankenflächen der Gewindeflankeη 12_f 12* ein Gangunterschied von mindestens einer halben Gewindesteigung P besteht, ist mindestens ein Taster 7 zusätzlich in Führungen 17, 18 parallel zur Achse 4 des Meßobjektes 5 verstell- und klemmbar·

Bei Messungen langer Meßobjekte 5» wie z. B. Leitspindeln, sind Durchbiegungen zu erwarten, die das Meßergebnis verfälschen· Eine starre Führung des Trägers 1 und mit ihm der Taster 6 und 7 in der Lagerung 2 würde bewirken, daß die Berührungspunkte der Taster 6 und 7 an den Gewindeflanken 12, 12« bei der Verschiebung des Träge.rs 1 relativ zum Meßobjekt 5 aus dem Achsschnitt und damit aus der günstigsten Meßebene herauswandern· Es ist deshalb am Träger 1 eine Anordnung, bestehend aus einer einstellbaren Abstützung 19 und einem durch sie betätigten Meßtaster 20 mit Meßwerlgeber 21, angeordnet, wobei die Abstützung 19 dafür sorgt, daß die beiden Taster 6,7 stets das Meßobjekt 5 im Achsschnitt antasten· Durch den Taster 20 und den Meßwertgeber 21 werden die Durchbiegung des Meßobjektes 5 kennzeichnende Meßwerte erzeugt, aas denen in einem Rechner 22 auf die Durchbiegung zurückgehende Fehlereinflüsse eleminiert -werden. 3945

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Die Ausgänge der die Meßwerte liefernden Meßwertgeber 15» 16, 21 sind mit dem Rechner 22 oder mit einer Auswertevorrichtung verbunden· Diese Meßwerte oder elektrischen Meßsignale werden von dem Rechner 22 gegpeiohert bzw· abgefordert. Durch Mittelwertbildung und/ oder Differenzbildung aus den Meßsignalen der Meßwertgeber 15 und 16 und den gemessenen Koordinaten des Meßschlittens 3 werden im Rechner 22 geometrische Fehler der Meßeinrichtung, wie Führungsfehler und Lagefehler des Tzu prüfenden Gewindes beseitigt· Gleichzeitig wird das Meßsignal des Meßwertgebers 21 dem Rechner 22 zugeführt und bei der Ermittlung der Steigungsfehler rechnerisch der Einfluß der Durchbiegung berücksichtigt, so daß an einer, dem Rechner 22 nachgöordneten Ausgabeeinheit 23 das korrigierte Meßergebnis angezeigt oder ausgegeben wird· '

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Claims

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Erfindungaanspruoh

1» Verfahren zur Steigungameaaung an Gewinden, wobei mittels Taster das mit Gewinde versehene Meßobjekt in einer Lücke oder an einem Gewinde zahn im Achssohnitt angetastet wird und die durch Meßwertgeber . gelieferten Meßsignale zur Ermittlung der Steigungsfehler ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Meßobjekt mit zwei diametral vorgesehenen Tastern im Achsschnitt in Einflankenanlage an auf der gleichen Plankenfläche eines Gewindezahnes oder -lücke liegenden Berührungspunkten angetastet wird,

- daß die von den, mit den Tastern verbundenen Meßwertgebern erzeugten Meßsignale, vorzugsweise einem Rechner zugeführt und dort gespeichert werden,

- und daß anschließend aus den gespeicherten Meßsignalen aller Meßwertgeber und der gemessenen Verschiebung eines die jüüaster tragenden Meßschlittens die Steigungsfehler ermittelt werden·
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1,mit einem parallel zum Meßobjekt verschiebbar auf einem Meßgerät gelagerten, Taster tragenden Träger und mit Meßwertgebern, die mit den Tastern in Wirkverbindung stehen, wobei der Träger in einer drehbaren Lagerung in einem zum Meßobjekt meßbar verschiebbareη Meßschlitten gelagert ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß am Träger (1) zwei senkrecht zur Achse (4) des Meßobjektes (5) angeordnete und in radialer Richtung zum Meßobjekt (5) verschiebbare und einstellbare Taster (6; 7) vorgesehen sind, die in Meßstellung diametral an einer gleichgerichteten

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Gewiadeflanke (12; 12') eines Gewindezahneβ oder einer -lücke anliegen und die in Wirkverbindung mit Meßwertgebern (15; 16) stehen, wobei mindestens einer der Taster (6; 7) zusätzlich parallel zur Achse (4) des Meßobjektes (5) verschiebbar und klemmbar gelagert ist,

- daß ferner am Träger (1) eine Durchbiegungsmeßeinrichtung, bestehend aus einer einstellbaren Abstützung (19) und einen durch sie betätigten Meßtaster (20) mit Meßwertgeber (21), angeordnet ist,

- daß die Ausgänge aller Meßwertgeber (15; 16; 21) mit einem Rechner (22) oder einer Auswertevorrichtung verbunden sind

- und daß dem Rechner (22) oder der Auswertevorrichtung eine Ausgabeeinheit (23) zur Anzeige oder Ausgabe der ermittelten und korrigierten Steigungsfehler nachgeordnet ist«

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