JPH045921B2 - - Google Patents

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JPH045921B2
JPH045921B2 JP62278436A JP27843687A JPH045921B2 JP H045921 B2 JPH045921 B2 JP H045921B2 JP 62278436 A JP62278436 A JP 62278436A JP 27843687 A JP27843687 A JP 27843687A JP H045921 B2 JPH045921 B2 JP H045921B2
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JP
Japan
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scale
base body
scale carrier
thermal expansion
value embodiment
Prior art date
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JP62278436A
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English (en)
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JPS63228001A (ja
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Mitsureru Uaruteru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Dr Johannes Heidenhain GmbH
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0011—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight
    • G01B5/0014—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight due to temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S29/00—Metal working
    • Y10S29/035—Shrink fitting with other step
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は相異なる熱膨張率を備えた撓み剛固な
目盛担体及び基体と、基体上への目盛担体の固定
のための固定要素とから成る測定値具現体の製造
方法に関するものである。
この種の測定値具現体は例えば工作機械の測長
機に使用される。測定運転中問題が生ずる、その
わけは非常に相異なる材料組による工作機械の運
転の際に機械、測長機及び工作物では構成部分の
温度変化が熱的に相違した寸法変化に繋がるから
である。種々の理由から機械部分、測定尺並びに
測定尺のためのハウジングは等しい熱膨張率を備
えた材料から成ることは稀なので、通常回避出来
ない温度変化の際特に機械部分及び測定値具現体
は相異なる熱的長さ変化を受け、その結果今日の
測定精度への要求では代替できない測定精度が生
じ得る。度々機械部分のための鋳物、ハウジング
のためのアルミニウム及び測定尺のためのガラス
又は鋼が相互に組み合わせられる。
この問題はずつと以前から知られており、熱的
に制約された寸法変化に起因する誤差を所謂温度
補償によつて減少させる既に多くの解決がなされ
ている。多くの解決のうちここでは２〜３の、補
償が測定値具現体によつて行われるもののみにつ
いて批評する。
（従来の技術） 温度誤差の他に据付けられる機械の不正確さも
補償する補償装置は西独国実用新案登録7513496
号に記載されている。ガラス尺度は高弾性層を中
間接続してアルミニウム中空型材に張付けられ
る。中空型材は特別の端部材によつて機械に固定
される。高弾性層によつてガラススケールはアル
ミニウム中空型材から機械的に取り外され、その
結果機械からガラススケール上には強制力は伝達
されない。補償装置はガラススケールの端面を捕
捉しかつこれを、誤差曲線が要求するように据込
み又は伸長させる。補償装置によつて目盛の有効
長さは調整される。この種の誤差補償は実証され
かつ測定値具現体における測定スケールの浮動的
な固定も後で西独国特許明細書1176382号から公
知であり、かつ高精密な目盛を強制力から自由に
固定するために必要である。他の文献は当業者が
必要に応じて目盛を機械から熱的に制約された強
制力が測定目盛に影響するように外すと言うこと
が開示されている。例としてここでは西独国特許
公開公報2016253号、米国特許明細書3816002号及
び米国特許明細書3629945号が挙げられる。
新しい文献が初めて当業者がこの資料から容易
に解決しかつ測定値具現体を機械に固く固定す
る。このために新しい開発の例として西独国特許
公開明細書3419527号を示す。そこでは測定値具
現体は例えば20℃の標準温度でカリブレーシヨン
ねじによつて校正される。構成面の温度に調整さ
れ従つて機械に構成される。続いて位置測定装置
は機械に剛固に組立られる。機械への測定スケー
ルの両端の剛固な固定によつて温度変化の際機械
も測定スケールも等しい熱的長さ変化を生じ、そ
の結果工作物の加工の際に熱的に制約された測定
精度が最早生じ得ない。しかしこの提案にはガラ
スから成るたわみ剛固な測定スケールに対しては
比較的狭い限界が伴う、何故ならば標準温度に比
して大きい加熱では目盛担体上に目盛担体が固定
され基体はガラススケールよりも著しく伸長しか
つ端面の接着結合が剥がされるからである。
（発明の課題） 本発明は標準温度に比して大きい加熱の際でも
取付けられている機械の熱的に制約された長さ変
化に追従するような測定値具現体を創造すること
を課題とする。
（課題の解決のための手段） この課題は標準温度で基体の熱膨張率よりも小
さい熱膨張率を有する目盛担体は基体上に浮動的
に固定されており、これに続いて共に予め特定さ
れた温度に加熱されかつそれから標準温度に冷却
の際に少なくとも端面で基体に固定要素によつて
目盛担体は据込まれるように固定されることを特
徴とする測定値具現体の製造方法によつて解決さ
れる。
（実施例） 第１図〜第３図は測定値具現体の製造方法のス
テツプをそして第４図〜第６図は測定値具現体の
製造のための他の方法を示す。
第１図に示す基体１は浮動的に支承された撓み
剛固な目盛担体２を有する。浮動的にな支承は弾
性接着層３によつて実現される。
略20°の標準温度では鋼から成ることができる
基体１は長さＬ１を有する。ガラスから成ること
ができる目盛担体２はこの温度では長さＬ２を有
する。
基体１及び目盛担体２から成るユニツトは例え
ば温度50℃に加熱される。この温度は本発明によ
る測定値具現体が取り付けられるべき機械が作業
する温度範囲によつて決定される。
温度上昇に基づいて基体１と目盛担体２の寸法
の変化が生ずる。しかし本発明においては長さ変
化のみを注目する。
鋼はガラスよりも大きい熱膨張率を有するので
基体１は20℃で長さＬ１′を有し、これに対して
目盛担体２は長さＬ２′を有する。変位ΔL１は
ΔL２とは等しくない。
第２図に示された状態において、目盛担体２は
部材Ｂ１及びＢ２であり得る固定要素によつて基
体１上に固定される。
その際部材Ｂ１及びＢ２の接触面は目盛担体の
端面に正確に合致される。基体１上への部材Ｂ１
及びＢ２の固定は任意の方法で行われることがで
きるが、剛固でなければならない。
部材Ｂ１及びＢ２の組立の後に測定値具現体Ｍ
全体が冷却されることができる。その際基体１は
再びその元の長さＬ１に収縮し、かつそれ自体の
間に目盛担体２を保持する部材Ｂ１及びＢ２を連
行する。
部材Ｂ１及びＢ２は加熱状態においてガラス目
盛担体２よりも鋼基体１が多く伸びる分だけ冷却
の際に目盛担体２を据込む。目盛担体２は従つて
前記加熱温度の下で常に圧縮応力下にある。
従つて目盛−ここでは図示しない−が一致させ
るために、測定目盛の目盛線の加工の際にその線
の間隔はより大きくされなければならない。目盛
りが長くされなければならない量は基体１及び目
盛担体２の熱膨張率の比並びに所望の加熱温度の
高さに従つて設定されなければならない。
第４ａ図には基体４が示され、基体上には部材
として形成された固定要素Ｂ３及びＢ４が固定さ
れている。部材Ｂ３及びＢ４を備えた基体４は略
20℃の標準温度で全長Ｌ４を有する。両部材Ｂ３
及びＢ４の間の間隔はＬ５で表される。
第４ｂ図に示す目盛担体５は標準温度20℃では
Ｌ５ｎの長さを有する。目盛担体５上にある図示
しない測定目盛は目盛担体５の長さＬ５ｎと部材
Ｂ３及びＢ４の間の間隔Ｌ５との差に相当する量
だけ長い。
第５図には第４ｂ図と同様な目盛担体５が示さ
れている。この目盛担体は勿論略−10℃の温度に
冷却されるので、その長さはＬ５ｋに減少する。
この長さＬ５ｋは部材Ｂ３及びＢ４の間の間隔Ｌ
５と一致する。目盛担体５は冷却された状態で−
略10℃部材Ｂ３及びＢ４の間に接着層６の中間挿
入の下に基体４上に組付けられ、その際基体は略
20℃の標準温度である。
目盛担体５の標準温度への加熱の際に目盛担体
はその元の長さＬ５に伸びようとするが、このこ
とは基体４に固定された部材Ｂ３及びＢ４によつ
て阻止される。標準温度では目盛担体５は組立後
に圧縮応力下にある。
仕上げられた測定値具現体Ｍ，M′は剛固に機
械の取り付け面上に組付けられることができる。
その際測定値具現体Ｍ，M′の温度と組付面の温
度は一致する。測定値具現体Ｍ，M′の基体１，
４の材料はその熱膨張率に関して機械の材料と一
致する。機械の温度変化の際測定値具現体Ｍ，
M′は機械が変化する寸法と等しい寸法で変化す
る。変化は一般に長さの変化で有り得るので、目
盛担体２，５はその内部応力に基づいてこの変化
を支持することができる、そのわけは機械の加熱
の際に目盛担体２，５内に内部応力が構成される
からである。
基体１，４及び部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及びＢ４
は撓み剛固な目盛担体２，５内の応力が基体１，
４及び部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及びＢ４の形を本質
的に変えることができないように選択されるこが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は浮動的に固定された目盛担体を備えた
基体の元の状態、第２図は固定要素を備えた加熱
された測定値具現体、第３図は測定値具現体の端
状態、第４ａ図は測定値具現体のための基体、４
ｂ図は測定値具現体のための目盛担体、第５図は
冷却状態にある目盛担体そして第６図は測定値具
現体の端状態を示す図である。 図中符号、１……基体、２……目盛担体、Ｂ
１，Ｂ２……固定要素、４……基体、５……目盛
担体、Ｂ３，Ｂ４……固定要素。 王

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 相異なる熱膨張率を備えたたわみ剛固な目盛
    担体及び基体と、基体上への目盛担体の固定のた
    めの固定要素とから成る測定値具現体の製造方法
    において、 標準温度で基体１の熱膨張率よりも小さい熱膨
    張率を有する目盛担体２は基体１上に浮動的に固
    定されており、これに続いて一緒に予め特定され
    た温度に加熱されかつそれから少なくとも端面で
    基体１上の固定要素B1，B2によつて標準温度に
    冷却の際に目盛担体２は据込まれるように固定さ
    れることを特徴とする測定値具現体の製造方法。 ２ 相異なる熱膨張率を備えた撓み剛固な目盛担
    体及び基体と、基体上への目盛担体の固定のため
    の固定要素とから成る測定値具現体の製造方法に
    おいて、 基体４の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有す
    る目盛担体５は特定の温度に冷却される状態で少
    なくとも端面で標準温度にされた基体４上の固定
    要素Ｂ３，Ｂ４によつて目盛担体５が標準温度に
    加熱の際に据込まれるように固定されることを特
    徴とする測定値具現体の製造方法。 ３ 標準温度で目盛担体２，５上に測定目盛が過
    剰の量で目盛られており、かつその際過剰の量は
    据込まれた目盛担体２，５では測定目盛が正しい
    ように選択されている、特許請求の範囲第１項又
    は第２項記載の測定値具現体の製造方法。 ４ 過剰の量は基体１と目盛担体２の熱膨張率の
    比から及び予め特定された加熱−温度から求めら
    れる、特許請求の範囲第１項又は第３項記載の測
    定値具現体の製造方法。 ５ 過剰の量は基体４と目盛担体５の熱膨張率の
    比から及び予め特定された冷却温度から求められ
    る、特許請求の範囲第２項又は第３項記載の測定
    値具現体の製造方法。
JP62278436A 1986-11-05 1987-11-05 測定値具現体の製造方法 Granted JPS63228001A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3637628.0 1986-11-05
DE3637628A DE3637628C1 (de) 1986-11-05 1986-11-05 Verfahren zur Herstellung einer Massverkoerperung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63228001A JPS63228001A (ja) 1988-09-22
JPH045921B2 true JPH045921B2 (ja) 1992-02-04

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ID=6313194

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62278436A Granted JPS63228001A (ja) 1986-11-05 1987-11-05 測定値具現体の製造方法

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US (2) US4793049A (ja)
EP (1) EP0266498B1 (ja)
JP (1) JPS63228001A (ja)
AT (1) ATE82063T1 (ja)
DE (2) DE3637628C1 (ja)

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EP0266498A2 (de) 1988-05-11
US4793049A (en) 1988-12-27
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