DE1623232A1

DE1623232A1 - Method and device for measuring and checking fine bores with high surface quality

Info

Publication number: DE1623232A1
Application number: DE19671623232
Authority: DE
Inventors: Arnold Metzger
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1967-10-24
Filing date: 1967-11-08
Publication date: 1970-12-03
Also published as: CH467442A; AT280631B

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Kontrollieren feiner Bohrungen mit hoher Oberflächengüte Die Erfindung betrifft ein rerfahren zum Messen und Kontrollieren der Durchmesser von feinen Bohrungen mit hoher Oberflächengüte, insbesondere in Lagerbuchsen, sowie eine Vorrichtung zur Durchfiihrung dieses Verfahrens.Method and device for measuring and checking fine bores with high surface quality The invention relates to a method for measuring and checking the diameter of fine bores with high surface quality, especially in Bearing bushes, as well as a device for carrying out this process.

Stand der Technik Es ist bekannt, die Durchmesser kleiner Bohrungen mit Lehrdornen, mit einein Innentaster, mit einem pneumatischen Innenmessgerät oder mit einer optischen Messsinrichtung zu messen, bzw. auf ihre Masshaltigkeit zu kontrollieren.BACKGROUND ART It is known that the diameter of small bores with plug gauges, with an internal probe, with a pneumatic internal measuring device or with to measure with an optical measuring device or to check its dimensional accuracy.

Lehrdorne haben den Nachteil, dass fUr jede Durchmessergrösse ein oder zwei Lehrdorne erforderlich sind und dass die Oberfläche fein bearbeiteter Bohrungen beim Einführen eines Lehrdornes beschädigt werden kann, besonders, wenn das Werkstück aus einem weicheren Material als der Lehrdorn hergestellt ist. Yur eine statistische Qualitätskontrolle ist es erforderlich, die Abweichungen der Durchmesser vom Sollmass genau zu kennen. Hierfür ist eine anzeigende Messvorrichtung votwendig, so dass Lehrdorne ausscheiden.Plug gauges have the disadvantage that for every diameter size one or two plug gauges are required and that the surface finely machined Bores can be damaged when inserting a plug gauge, especially if the workpiece is made of a softer material than the plug gauge. Yur A statistical quality control is required to determine the deviations in the diameter to know exactly from the nominal size. An indicating measuring device is necessary for this, so that plug gauges are eliminated.

Mit einem Innentaster ist eine anzeigende Messung innerhalb kleiner Grenzen möglich. Die Messgenauigkeit eines innentasters hängt jedoch weitgehend von der Haltung des Benutzers ab, so dass die Zuverlässigkeit der Messergebnisse oft in Frage gestellt ist.With an inside probe, an indicating measurement is smaller within Limits possible. However, the measuring accuracy of an inside probe largely depends on the attitude of the user, so the reliability of the measurement results is often questioned.

Ein pneumatisches Innenmessgerät ermöglicht ebenfalls eine anzeigende Messung, 'Sedooh ist ein solches Gerät unhandlich und umstündlich in der Bedienung. Das pneumatische Innenmeesgerät und auch der Innentaster gewährleisten bei der Messung von Bohrungen, z. B in Sintermetallen wegen der unebenen Oberfläche keine einwandfreien Ergebnisse, trotzdem die Bohrungen sehr genau hergestellt werden können.A pneumatic internal measuring device also enables an indicating Measurement, 'Sedooh such a device is unwieldy and time-consuming to operate. The pneumatic internal measuring device and the internal probe guarantee the measurement of holes, e.g. B in sintered metals because of the uneven surface no flawless Results, in spite of the fact that the bores can be produced very precisely.

Eine optische Messeinrichtung kann alle AnsprUche erfullen, jedoch ist diese @ethode wegen ihrer Koetspieligkeit auf Lehren und Messwerkzeugen begrenzt.An optical measuring device can meet all claims, however This method is limited to gauges and measuring tools because of its cohesiveness.

Gegenstand der Erfindung E@ wurde nun nach einer Lösung gesucht, feine Bohrungen mit hoher Oberflächengüte, insbesondere in Lagerbuchsen, ohne die Gefahr einer Beschädigung mit geringem Zeitaufwand und hoher Genauigkeit essen, bzw. auf ihre Masshaltigkeit kontrollieren zu kennen.Subject of the invention E @ was now looking for a solution, fine Holes with high surface quality, especially in bearing bushes, without the risk eat or eat damage with little expenditure of time and high accuracy to know how to control their dimensional accuracy.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum messen oder Kontrollieren der Durchmesser von feinen Bohrungen mit hoher Oberflächengüte, insbesondere in Lagerbuchsen, bei der die flachteile der bekannten Messverfahren dadurch uFgan6en sind, dass ein Werkstäck mit der Bohrung auf einen zylindrischen Dorn gesteckt ird, dessen Durchmesser bekannt und kleiner als derjenige der Bohrung ist, und dass durch Verschieben des Werkstückes oder des Dornes radial sur. Bohrung in Richtung eines Durchmessers der Bohrung von einem Anschlag des Dornes an der Mantelfläche der Bohrung bis zum gegenüberliegenden Anschlag ein Verschiebeweg ermittelt wird, der zusammen mit dem Durchmesser des Dornes den Durchmesser der Bohrung ergibt.The present invention relates to a method for measuring or controlling the diameter of fine bores with high surface quality, especially in Bearing bushings in which the flat parts of the known measuring process are that a workpiece with the bore is placed on a cylindrical mandrel, whose diameter is known and smaller than that of the bore, and that through Moving the workpiece or the mandrel radially sur. Hole in the direction of one Diameter of the bore from a stop of the mandrel on the lateral surface of the bore a displacement path is determined up to the opposite stop, which together with the diameter of the mandrel gives the diameter of the hole.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Dorn cit bekannten Durchmesser zur Aufnahme des Werkstückes mit der Bohrung und ein Längen-Messinstrument, z.B. ein Feinzeiger, so angeordnet sind, dass das Werkstück relativ zum Dorn radial verschiebbar und der Verschiebeweg mit dem Längen-Messinstrument messbar ist.The invention also relates to a device for performing the Method, which is characterized in that the mandrel cit known diameter for receiving the workpiece with the hole and a length measuring instrument, e.g. a dial indicator, arranged so that the workpiece is radial relative to the mandrel displaceable and the displacement path can be measured with the length measuring instrument.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsteispiel der Erfindung näher erläutert.Based on the drawings, an embodiment of the invention is shown explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 eine Mess- und Kontrollvorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Mess- und Kontrollvorrichtung Fig. 3 und 4 Einzelheiten der Mess- und Kontrollvorrichtung.The figures show: FIG. 1 a measuring and control device, FIG. 2 a Side view of the measuring and control device Fig. 3 and 4 Details of the measuring and control device.

Beschreibung der Fib. 1 bis 4 In der Fig. 1 ist eine die Mess- und Kontrollvorrichtung tragende Grundplatte mit 1 bezeichnet. Ein Längen-Messinstrument 2, z.B. ein Feinzeiger, besitzt einen Messbolzen 3, der durch Federkraft gegen ein derkstiick 4 drUckt. taB Werkstück 4 ist auf einem auswechselbaren Dorn 5 aufgesteckt. Eine Betätigungseinrichtung 6 mit einem Drahtkabel 7 dient zum Abheben des iiessbolzens 3 vom Werkstück 4. An einer Abgleichschraube 8 ist ein Zeiger 9 des Längen-Messinstrumentes 2 bei gegebener Stellung des Messbolzens 3 auf einen wählbaren Ausgangspunkt, z.B. auf einen Skalenwert Null einstellbar. Mit einer Stellschraube 10 ist der auswechselbare Dorn 5 befestigt. fin Verschiebebolzen 11 ist über ein elastisches Zwischenglied 12, z.B. über eine Feder, durch einen Betätigungshebel 13 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 14 gegen das Werkstück 4 und mit diesem gegen den Messbolzen 3 verschiebbar angeordnet. Ein verstellbarer Anschlagstift 15 dient als Anschlag für den an einem Drehpunkt gelagerten Betätigungshebel 13.Description of the fib. 1 to 4 In Fig. 1 is a measurement and The base plate carrying the control device is denoted by 1. A length measuring instrument 2, e.g. a precision pointer, has a measuring pin 3 which, by spring force, counteracts a button 4 presses. taB workpiece 4 is placed on an exchangeable mandrel 5. An actuating device 6 with a wire cable 7 is used to lift the iiessbolzens 3 from the workpiece 4. A pointer 9 of the length measuring instrument is attached to an adjustment screw 8 2 with a given position of the measuring pin 3 on a selectable starting point, e.g. adjustable to a scale value of zero. With an adjusting screw 10, the interchangeable Mandrel 5 attached. fin sliding bolt 11 is via an elastic Intermediate link 12, e.g. via a spring, by an actuating lever 13 against the force of a The return spring 14 can be displaced against the workpiece 4 and, with it, against the measuring pin 3 arranged. An adjustable stop pin 15 serves as a stop for the on one Actuating lever mounted on pivot point 13.

Mit einer Stellschraube 16 ist der Anschlagstift 15 befestigt.The stop pin 15 is fastened with an adjusting screw 16.

In der Fig. 2 haben die Bezugszahlen 1 bis 7, 11 und 16 die gleiche Bedeutung wie in der Fig. 1.' Die Fig. 3 unu 4 zeigen im Vergleich zu der ig. 1 den Messbolzen 3,das Werkstück 4 und den Dorn 5'vergrössert dargestellt. In der Fig. 4 ist ausserdem der Verschiebebolzen 11 erkennbar. Ein Verschiebeweg 17 bezeichnet dasjenige Mass, um welches das Werkstrick 4 relativ zun Dorn 5 verschiebbar ist.In Fig. 2, the reference numerals 1 to 7, 11 and 16 have the same Meaning as in Fig. 1. ' The Fig. 3 and 4 show in comparison to the ig. 1 the measuring pin 3, the workpiece 4 and the mandrel 5 'are shown enlarged. In the 4 the sliding bolt 11 can also be seen. A displacement path 17 is designated the amount by which the work rope 4 can be displaced relative to the mandrel 5.

Arbeitsweise der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 4 Durch Drücken auf die Betätigungseinrichtung 6 wird der Messbolzen 3 des Längen-Messinstrumentes 2 zurückgezogen, so dass das Werkstück 4, z.B. eine Lagerbuchse, über den Dorn 5 gelegt werden kann. Nach dem Loslassen der Betätigungseinrichtung 6 schiebt der Messbolzen 3 durch Federkraft das Werkstück 4 gegen den Dorn 5, so dass es-mit der Mantelfläche seiner Bohrung an dicsem anliegt, siehe Fig. 3. In dieser Stellung kann der Zeiger 9 des Längen-Messinstrumentes 2 durch Drehen an der Abgleichschraube 8 Lf den wählbaren Ausgangspunkt eingestellt werden.Operation of the device according to FIGS. 1 to 4 By pressing the actuating device 6 becomes the measuring pin 3 of the length measuring instrument 2 withdrawn so that the workpiece 4, e.g. a bearing bush, is placed over the mandrel 5 can be. After releasing the actuating device 6, the measuring pin pushes 3 by spring force the workpiece 4 against the mandrel 5, so that it-with the lateral surface its bore rests against it, see Fig. 3. In this position the pointer 9 of the length measuring instrument 2 by turning the adjustment screw 8 Lf the selectable Starting point can be set.

Wird nun der Betätigungshebel 13 in Pfeilrichtung gezogen, bis sein entgegengesetztes Ende am Anschlagstift 15 anschlägt, dann schiebt er über das elastische Zwischenglied 12, z.B. über eine reer, den Verschiebebolzen 11 gegen daß Werkstück 4. Das Werkstück 4 ird dabei soweit bis an den Dorn 5 gegen den Messbolzen 3 geschoben, bis der Dorn 5 die in Richtung eines Durchmessers gegenüberliegende Stelle der Mantelfläche der Bohrung berührt, siehe Pig. 4. Das elastische Zwischenglied 12 gewährleistet flir alle gleichgrossen Werkstuecke die gleiche Andruckkraft. Für Werk-Stücke mit arderen Abmessungen kann durch Verstellen des An-Schlagstiftes 45 der weg des Betätigungshebels 13 und damit die Andruckkraft angepasst werden. Der Verschiebeweg 17, um den das Werkstück 4 durch den Verschiebebolzen 11 verschoten wurde, wird vom Zeiger 9 aur der Skala des Längen-Messingstrumentes 2 angezeigt. Dieser Verschiebeweg ergibt zum Durchmesser des Dornes 5 addiert den gesuchten Durchmesser der Bohrung im Werkstück 4.If the operating lever 13 is now pulled in the direction of the arrow to be the opposite end hits the stop pin 15, then he pushes over the elastic Intermediate member 12, e.g. via a reer, the sliding bolt 11 against the workpiece 4. The workpiece 4 is pushed up to the mandrel 5 against the measuring pin 3, until the mandrel 5 is the opposite point of the lateral surface in the direction of a diameter touches the hole, see Pig. 4. The elastic intermediate member 12 ensures the same pressure force for all workpieces of the same size. For work pieces with Other dimensions can be adjusted by adjusting the strike pin 45 of the travel of the actuating lever 13 and thus the pressure force can be adjusted. The displacement 17 by which the Workpiece 4 has been locked by the sliding bolt 11, the pointer 9 aur on the brass instrument length 2 scale. This displacement results The diameter of the hole in the workpiece is added to the diameter of the mandrel 5 4th

Bei der Serien-Pabrikation von gleichen Werkstücken i3t die Einhaltung einer bestimmten. Toleranz notwendig. Zur Ueberwachung dieser Toleranz ist die neue Mess- und Kontrollvorrichtung vorteilhaft zu verwenden. Da alle Werkstücke einer Serie gleich gross sein sollen, muss am Längen-Messinstrument 2 jeweils nur abgelesen werden, ob der gemessene Yerschiebeweg 17 innerhalb der vorgeschriebenen toleranz liegt. Praktisch ist eine Beschädigung von feinen Bohrungen hoher Oberflächengüte bei der Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens ausgeschlossen. Die durch den Verschiebebolzen 11 auf das Werkstück 4 übertragene Andruckkraft ist nicht vom Benutzer abhängig, so dass bei diesem Mese-und Kontrollvorgang eine Beschädigung wegen zu hoher Andruckkraft nicht möglich ist.In the series production of the same workpieces, compliance is i3t a certain. Tolerance necessary. The new one is used to monitor this tolerance To use measuring and control device advantageous. Since all workpieces are one Series should be of the same size only needs to be read on the length measuring instrument 2 whether the measured Yerschiebeweg 17 is within the prescribed tolerance lies. Damage to fine bores with a high surface quality is practical excluded when using the procedure described here. The through the Shifting bolt 11 is applied pressure force to workpiece 4 not depends on the user, so that during this measurement and control process damage is not possible due to excessive pressure.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht z.B. da. Messen von Bohrungen in Lagerbucheen mit einem Innendurchmesser von 0,4 mm und einer zulässigen Toleranz von -O bis +0,006 mm. Eine wiederholbare Messgenaugeit von einem tausendstel Millimeter ist möglich.A device according to the invention enables e.g. Measure from Boreholes in bearing bushes with an inner diameter of 0.4 mm and a permissible Tolerance from -O to +0.006 mm. A repeatable measurement accuracy of a thousandth Millimeter is possible.

Claims

P A T E N T A N S P R U E C H E 1. Method of eating and controlling the diameter of fine bores with high surface quality, especially in bearing bushes, characterized in that a workpiece (4) with the bore on a cylindrical Thorn (5) is inserted, whose Durclumosser is known and smaller than that of the Hole is, and that by moving the workpiece (4) or the mandrel (5) radially to the bore of a stop of the mandrel on the lateral surface of the bore a displacement path (17) is determined up to the opposite stop, which together with the diameter of the mandrel (5) gives the diameter of the hole.

2. Device zzz performing the method according to claim 1, d'by characterized in that the mandrel (5) has a known diameter for receiving the workpiece (4) with the hole and a length measuring instrument (2), e.g. a dial indicator, so arranged are, that the workpiece (4) is radially displaceable relative to the mandrel (5) and the displacement (17) with the length measuring instrument (2) is edible.

3. Device according to claim 2, characterized in that the length measuring instrument (2) is a dial indicator that presses against the workpiece (4) by spring force Has Nessbolzen (3).

4. Vorvichtung according to claims 2 and 3, characterized in that the measuring pin (3) of the length measuring instrument (2) against the spring force an actuating device (6) can be lifted off the workpiece (4) and when released by the spring force can automatically be pressed onto the workpiece (4).

S. Device according to claim 2, characterized in that a XJerschietebolzen (11) via an elastic intermediate member (12) through an actuation lever (13) against the force of a return spring (14) against the workpiece (4) and with it is arranged displaceably against the measuring pin (3).

6. Vorrichtun according to claims 2 and 3, characterized in that on an adjustable stop pin (15) the force with which the sliding bolt (11) presses against the workpiece (4-), is adjustable.

7. Vrrichtung according to claim 2, characterized in that the mandrel t5) against other mandrels with different diameters and different cross-sectional shapes is interchangeable.