DE2733339A1 - Messfuehler zum automatischen messen von werkstuecken an werkzeugmaschinen, insbesondere nc-gesteuerte drehmaschinen - Google Patents

Description

• Meßfühler zum automatischen Messen
• von Werkstücken an Werkzeugmaschinen, insbesondere NC-gesteuerte Drehmaschinen Die Erfindung betrifft einen Meßfühler zum automatischen Messen von Werkstücken an Werkzeugmaschinen, insbesondere NC-gesteuerte Drehmaschinen, der am Revolverkopf befestigt ist und durch den die Abweichung vom Sollmaß bestimmbar und als Korrekturmaß für das Werkzeug in die Steuerung einbringbar ist.
• Meßfühler, welche am Revolverkopf angeordnet sind und deren Meßergebnis automatisch mit dem von der Steuerung vorgegebenen Sollwert verglichen und die eventuell notwendige Korrektur ebenfalls selbsttätig vorgenommen wird, sind bekannt (OS 20 o2 525, AS 14 77 720).
• Alle diese Meßfühler werden für die Durchmesser-Messung benutzt und erfüllen ihren Zweck.
• Im allgemeinen werden an Planflächenabständen bei Werkstücken keine hohen Genauigkeitsanforderungen gestellt. Wenn aber, wie z.B. die mit konischem Gewinde und Planfläche versehene Bohrköpfe für Erdölbohrer, deren Abstand zueinander sehr eng toleriert sein muß, auf NC-gesteuerten Maschinen gefertigt werden sollen, versagen die obengenannten Meßfühler weil mit ihnen, wie gesagt, nur Durchmesser erfaßt werden können.
• Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, einen Meßfühler zu schaffen, mit dem Planflächenabstände zueinander genau gemessen werden können und deren Abweichung als Korrekturmaß in die Steuerung eingegeben werden können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch zwei auf einer Führungsstange drehbar, konzentrisch zueinander angeordnete, gegeneinander axial verschiebbare Meßkörper, von denen der Äußere mlt, einer stirnseitigen Planfläche zur Anlage an eine zu messende Fläche des Werkstückes und der Innere mit einem, auf ein zu messendes konisches Gewinde aufschraubbaren konischen Gewindestück ausgestattet ist, und durch einen, die relative Lage der Meßkörper zueinander messenden induktiven Meßgeber.
• Durch diese Gestaltung ist mit sehr hoher Genauigkeit und Schnelligkeit ein automatisches Messen des Abstandes zwischen einer Planfläche und der Endstellung eines auf ein konisches Gewinde aufgeschraubten Teiles möglich. Durch den induktiven Meßgeber kann der gemessene Abstand auf einfache Weise in die Steuerung der Drehmaschine eingegeben werden.
• Der konstruktive Aufbau des erfindungsgemäßen Meßfühlers ist einfach, so daß er billig herstellbar ist und wenig störanfällig arbeitet.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Führungsstange eine sägezahnartige Einkerbung hat, in die ein im inneren Meßkörper geführter Rastbolzen eingreift.
• Hierdurch kann sich der innere Meßkörper zusammen mit dem äußeren Meßkörper nach dem Aufschrauben bis zur Endstellung des konischen Gewindestilckes auf das Gewinde des Werkstückes auf der Führungsstange drehen. Der Rastbolzen ratscht dann über die Einkerbung. In umgekehrter Drehrichtung wird der Rastbolzen in der Einkerbung festgehalten, so daß die Führung stange mit dem Meßkörper gekoppelt und das Gewinde stück leicht vom Werkstück abschraubbar ist.
• Eine weitere günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der innere Meßkörper durch eine Federanordnung in eine mittlere Stellung auf der Führungsstange axial fixiert ist. Diese Maßnahme erlaubt es, den Meßfühler zum Eingriff in das Gewinde des Werkstückes über den Eingriffspunkt hinaus zu verschieben. Während des Aufschraubens des Meßfühlers auf das Werkstück braucht der Längsschlitten mit dem Revolverkopf nicht verfahren zu werden, vielmehr erlaubt die Federanordnung die notwendige axiale Verschiebung.
• In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Ausführung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Meßfühler Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1 Ein Revolverkopf 1 einer hier nicht näher gezeigten Drehmaschine nimmt in einer seiner Werkzeugaufnahmebohrungen 2 eine Führungsstange 3 eines Meßfühlers 4 in üblicher Weise auf. Zur Meßposition fährt der Revolverkopf 1 in seine Endstellung, bei der der Meßfühler 4 konzentrisch zur Drehmitte 5 zu liegen kommt.
• Der Meßvorgang spielt sich auf folgende Weise ab: Bei dem, in einem hier nicht näher gezeigten Spannfutter aufgenommenen Werkstück 6 soll der Abstand x zwischen einer Planfläche 7 und einem konischen Gewinde 8 nach dem Gewindeschneiden gemessen werden.
• Z.B. bei Bohrkopfaufnahmen für Erdölbohrer muß hierbei eine sehr enge Toleranz eingehalten werden, und deswegen wird als letzter Arbeitsgang die Planfläche 7 in Relation zum konischen Gewinde 8 bearbeitet, und die dabei anzuwendende Spantiefe soll mit dem Meßfühler 4 gemessen und dann in die Steuerung eingegeben werden.
• Der Revolverkopf 1 mit dem Meßfühler 4 wird mittels des Bettschlittens axial in Richtung gegen das Werkstück 6 gefahren. Hierbei befindet sich ein äußerer Meßkörper 9 in seiner Leerstellung, d.h. das Maß "x" ist größer als es in der Meßstellung sein muß, und zwar drücken Federn lo den äußeren Meßkörper 9 in Richtung auf das Werkstück 6 bis zu der Anlage der beiden Ringe 11 und 12.
• Bei weiterem Verfahren des Meßfühlers 4 wird ein konisches Gewindestück 13 eines inneren Meßkörpers 14 auf das konische Gewinde 8 des Werkstückes 6 eingerührt und bis zur Anlage festgezogen wobei das Werkstück 6 durch die auslaufende Arbeitsspindel in Drehung versetzt wird und dabei beide Meßkörper 9, 14 mitnimmt. Vor dem Festsetzen der beiden konischen Gewindeteile kommt eine Planfläche 15 eines Meß ringes 16 gegen die Planfläche 7 des Werkstückes 6 zur Anlage und der äußere Meßkörper 9 beginnt bei weiterem Einfahren des konischen Gewindes 8 sich axial auf dem inneren Meßkörper 14 zu verschieben, bis das konische Gewinde 8 festgefahren ist. In diesem Moment entspricht das Maß t'x" seinem Istmaß und ein induktiver Meßgeber 17, fest in seinem Tragring 18 auf der feststehenden Führungsstange 3 gehalten, kann den realen Lageunterschied des äußeren und inneren Meßkörpers 9,14 zueinander messen urddie Abweichung von seinem an einem Meisterstück geeichten 0-Punkt in die Steuerung als Korrektur für das Werkzeug eingeben.
• Der innere Meßkörper 14 ist mit beidseitig wirkenden Federn l9(z.B. Tellerfedern) sozusagen schwimmend auf der Führungsstange 3 verschiebbar, um den Abschaltpunkt des sich bewegenden Bettschlittens nicht so genau festlegen zu müssen, und dabei ungehindert seine Meßposition einnehmen kann.
• Beim Einführen des konischen Muttergewindes am Gewindestück 13 dreht sich der innere Meßkörper 14 auf der feststehenden Führungsstange 3, wobei ein Rastbolzen 20 durch schräge Fläche 21 einer Enkerbung 22 an der Führungsstange 3 überratschen kann.
• Nach Beendigung des Meßvorganges wird die Arbeitsspindel durch die Steuerung in entgegengesetzter Richtung gedreht um damit durch Gegenfahren des Rastbolzens 20 gegen die steile Fläche der Einkerbung 22 den inneren Meßkörper 14 sicher mitzunehmen und aus dem konischen Gewinde 8 zu lösen.
• Leerseite i t e

Claims (3)

1. AnsprUche 1. MeßfUhler zum automatischen Messen von WerkstUcken an Werkzeugmaschinen, insbesondere NC-gesteuerten Drehmaschinen, der am Revolverkopf befestigt ist und durch den die Abweichung vom Sollmaß bestimmbar und als Korrekturmaß für das Werkzeug in die Steuerung einbringbar ist, g e -k e n n z e 1 c h n e t d u r c h zwei auf eine Führungsstange (3) drehbare, konzentrisch zueinander angeordnete, gegeneinander axial verschiebbare Meßkörper (9,14), von denen der Äußere (9) mit einer stirnseitigen Planfläche (15) zur Anlage an eine zu messende Fläche (~() des Werkstückes (6) und der Innere (14) mit einem auf ein zu messendes, konisches Gewinde (8) aufschraubbaren konischen Gewindestück (13) ausgestattet ist, und durch einen die relative Lage der Meßkörper (9,14) zueinander messenden, induktiven Meßgeber (17).
2. 2. Meßfühler nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Führungsstange (3) eine sägezahnartige Einkerbung (22) hat, in die ein im inneren Meßkörper (14) geführter Rastbolzen (20) eingreift.
3. 3. Meßfühler nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der innere Meßkörper (14) durch eine Federanordnung (19) in eine mittlere Stellung auf der Führungsstange (3) axial fixiert ist.