DE975830C

DE975830C - Device for viewing a workpiece during processing

Info

Publication number: DE975830C
Application number: DED15007A
Authority: DE
Original assignee: Voigtlander AG
Current assignee: Voigtlander AG
Priority date: 1953-05-08
Filing date: 1953-05-08
Publication date: 1962-10-11

Description

Gerät zum Betrachten eines Werkstückes während der Bearbeitung Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Gerät zum Betrachten eines Werkstückes während der Bearbeitung, in dessen Okular die jeweilige Umrißlinie des Werkstückes und eine auf einer durchsichtigen Platte angebrachte Sollformlinie zugleich sichtbar sind.Device for viewing a workpiece during machining The invention relates to an optical device for viewing a workpiece during processing, the respective outline of the workpiece in its eyepiece and a target shape line attached to a transparent plate is visible at the same time are.

Es ist bereits eine Einrichtung bekannt, bei welcher der Arbeitsstelle ein optisches System und der Vorlage ein zweites optisches System zugeordnet sind, wobei die beiden Beobachtungsbilder durch ein gemeinsames Okular betrachtet werden. Die Anwendung von zwei optischen Systemen ist jedoch nachteilig, weil die Einrichtung dadurch baulich verwickelter sowie teuerer und außerdem in bezug auf Verstellbarkeit der Einrichtungsteile schwerfällig wird.There is already a known facility at which the job an optical system and a second optical system are assigned to the template, whereby the two observation images are viewed through a common eyepiece. However, the use of two optical systems is disadvantageous because the device thus structurally more complex and more expensive and also in terms of adjustability the furnishings become clumsy.

Es sind auch Schleifmaschinen bekannt, bei denen die Arbeitsstelle auf eine Mattscheibe projiziert wird, welche die Sollform enthält. Abgesehen davon, daß es sich hier um eine Projektion und nicht um eine optische Betrachtung handelt, hat diese bekannte Bauart den Nachteil, daß ihre Projektionseinrichtung von vornherein eine Spezialmaschine großer Abmessungen bedingt.There are also known grinding machines in which the job is projected onto a screen, which contains the desired shape. Apart from this, that this is a projection and not an optical observation, this known design has the disadvantage that its projection device from the outset requires a special machine of large dimensions.

Es ist weiter ein Profil-Meßmikroskop bekannt, mittels dessen das fertige- Werkstück mit der auf einer Strichplatte angeordneten Sollform verglichen werden kann. Dabei ist die Strichplatte an einer bestimmten Stelle in den Tubus des Mikroskops eingebaut und muß daher eine Darstellung des zu prüfenden Profils enthalten, welche in einem Maßstab gehalten ist, der sich dem an dieser Stelle herrschenden Vergrößerungsverhältnis anpaßt. Dieses Meßmikroskop ist jedoch nur zur Betrachtung fertiger Werkstücke geeignet, nicht dagegen zur Beobachtung der Bearbeitung selbst. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich bei einem optischen Gerät von der oben angegebenen Gattung die Platte mit der Sollformlinie zwischen dem Objektiv und dem Werkstück befindet. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß sowohl die Sollformlinie als auch die Arbeitsstelle mittels eines einzigen optischen Systems betrachtet werden können. Es ergibt sich der weitere Vorteil, daß die auf der Platte angebrachte Sollformlinie unmittelbar aus der Werkzeichnung im Maßstab I : I übernommen werden kann.It is also known a profile measuring microscope, by means of which the finished workpiece compared with the target shape arranged on a reticle can be. The reticle is at a certain point in the tube built into the microscope and must therefore include a representation of the profile to be tested contained, which is kept to a scale that is the prevailing at this point Adjusts enlargement ratio. However, this measuring microscope is only for viewing of finished workpieces, but not for observing the machining itself. It It is therefore the object of the invention to avoid the disadvantages of the known devices. The object is achieved according to the invention in that in an optical device of the type specified above, the plate with the nominal shape line between the lens and the workpiece. This has the advantage that both the nominal shape line as well as the workplace can be viewed using a single optical system can. There is the further advantage that the desired shape line applied to the plate can be taken directly from the work drawing in scale I: I.

Die weiteren Merkmale der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig. I das optische Schema der Einrichtung, Fig. 2 und 3 Einzelheiten aus Fig. I und Fig. 4 bauliche Ausführung der Einrichtung. Das Arbeitsstück ist in Fig. I mit Io bezeichnet.The further features of the invention are in the description below explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows Fig. I the optical Scheme of the device, Fig. 2 and 3 structural details from Fig. I and Fig. 4 Execution of the facility. The work piece is denoted by Io in FIG.

Es soll mittels eines Werkzeuges, z. B. einer Schleifscheibe I2, nach einer Vorlage I4 bearbeitet werden. Die Vorlage ist zu diesem Zweck als Platte aus einem durchsichtigen Werkstoff, beispielsweise Glas, gefertigt und trägt eine hauchdünne Sollformlinie I6. Die Platte I4 kann somit oberhalb der Arbeitsstelle angeordnet sein und beide Stellen, nämlich sowohl die Sollformlinie I6 der Vorlage I4 als auch das Arbeitsstück Io, können durch ein einziges optisches System, vorteilhafterweise ein Mikroskop I8, betrachtet werden. Um die beiden in der Höhe unterschiedlich liegenden Stellen an der Bildfläche scharf zu bekommen, sind im Strahlengang des Mikroskops I8 zwei halbdurchlässige Spiegel 2o, 22 und ein Umlenkprisma 24 angeordnet, so daß ein Teilstrahlengang durch die Spiegel 2o, 22 unmittelbar zum Okular gelangt, während ein anderer Teilstrahlengang erst über das Umlenkprisma 24 geleitet wird, bevor er ebenfalls zum Okular gelangen kann. Dem Beobachter erscheinen daher die Sollformlinie I6 und die Umrißlinie 26 des Arbeitsstückes Io - wie Fig. 3 erkennen läßt - scharf abgezeichnet und übereinandergelagert. Er kann somit die Steuerung des Bearbeitungsvorganges in einfachster Weise vornehmen.It should by means of a tool, e.g. B. a grinding wheel I2, after a template I4 can be edited. The template is made as a plate for this purpose made of a transparent material, for example glass, and wears a wafer-thin Target shape line I6. The plate I4 can thus be arranged above the workplace his and both places, namely both the nominal shape line I6 of the template I4 and the work piece Io can, advantageously, through a single optical system a microscope I8, can be viewed. About the two different in height To get points on the image surface in focus, are in the beam path of the microscope I8 two semitransparent mirrors 2o, 22 and a deflecting prism 24 arranged so that a partial beam path passes through the mirrors 2o, 22 directly to the eyepiece, while another partial beam path is first passed over the deflecting prism 24 before he can also get to the eyepiece. The target shape line therefore appears to the observer I6 and the outline 26 of the workpiece Io - as shown in FIG. 3 shows - sharp drawn and superimposed. He can thus control the machining process in the simplest possible way.

Die in erfindungsgemäßer Weise durchgeführte Überlagerung der Arbeitsstelle mit der durchsichtigen Platte bringt den eingangs erwähnten Vorteil einer Vereinfachung des optischen Beobachtungssystems. Außerdem kann man hierbei das Arbeitsstück und die Platte an einem gemeinsamen Halter einstellbar anordnen, bei dessen Verstellung beide Teile gemeinsam mitbewegt werden. Eine ähnliche Anordnung von Mikroskop und Schleifscheibe an einem gemeinsamen Träger ist vorteilhaft, wobei der Schleifscheibe selbstverständlich noch die Möglichkeit gegeben sein muß, die zum Schleifen erforderliche, in vorliegendem Falle senkrecht hin- und hergehende Bewegung auszuführen. Durch die gemeinsame Verstellmöglichkeit der einzelnen Teile der Einrichtung gestaltet sich der Steuervorgang in besonders günstiger Weise. In Fig. 4 ist die bauliche Anordnung der Einrichtung veranschaulicht. Zugleich ist hier gezeigt, wie das erfindungsgemäße Gerät in einfacher Weise als Zusatzgerät für Werkzeugmaschinen, beispielsweise Fräsmaschinen der üblichen Bauart, angewandt werden kann, wodurch eine solche Maschine ohne Schwierigkeiten eine teuere Spezial-Schleifmaschine, beispielsweise eine Kopier-Schleifmaschine, zu ersetzen vermag. Dieser Umstand ist für kleine und mittlere Betriebe von besonderer Bedeutung, weil dadurch die wirtschaftliche Ausnutzung der Maschine gesteigert wird.The superimposition of the job carried out in the manner according to the invention with the transparent plate brings the aforementioned advantage of simplification of the optical observation system. You can also use the work piece and arrange the plate adjustable on a common holder when it is adjusted both parts are moved together. A similar arrangement of microscope and Grinding wheel on a common carrier is advantageous, the grinding wheel of course there must still be the possibility of the grinding required, in the present case to perform vertical reciprocating motion. By the common adjustment of the individual parts of the facility designed the control process in a particularly favorable way. In Fig. 4 is the structural Arrangement of the facility illustrated. At the same time it is shown here how the inventive Device in a simple manner as an additional device for machine tools, for example milling machines of the usual type, can be used, making such a machine without difficulty an expensive special grinding machine, for example a copier grinder, able to replace. This fact is special for small and medium-sized businesses Significance because this increases the economic utilization of the machine.

Auf dem nur teilweise dargestellten Ständer 30 einer Fräsmaschine ist in bekannter Weise ein waagerecht verstellbarer Fräskopf 32 mit beispielsweise einer Senkrecht-Stoßeinrichtung 34 angeordnet. Diese Stoßeinrichtung besitzt einen senkrecht hin- und hergehenden Schlitten 36, an dem normalerweise ein Stoßstahl befestigt wird. Im vorliegenden Fall trägt er jedoch die Schleifscheibe I2, welche über einen Riemen 38 von einer nicht dargestellten Kraftquelle angetrieben wird. Bei den senkrechten Bewegungen des Schlittens 36 wird also die Schleifscheibe I2 in senkrechter Richtung am Arbeitsstück Io hin- und herbewegt.On the only partially shown stand 30 of a milling machine is a horizontally adjustable milling head 32 with, for example, in a known manner a vertical impact device 34 is arranged. This bumper has a vertically reciprocating slide 36, on which normally a pusher is attached. In the present case, however, he wears the grinding wheel I2, which is driven via a belt 38 from a power source, not shown. During the vertical movements of the carriage 36, the grinding wheel I2 reciprocated in the vertical direction on the workpiece Io.

Die Lagerung der Schleifscheibe 12 auf dem Schlitten 36 ist in der waagerechten Richtung einstellbar und außerdem noch schrägstellbar. Zu diesem Zweck ist auf dem Schlitten 36 ein Winkelstück 4o befestigt, in dem ungefähr oberhalb der Arbeitsstelle ein hohler Lagerzapfen 42 sitzt. Ein Schwenkstück 44 ist um den Lagerzapfen 42 schwenkbar und mittels einer Klemmeinrichtung 46 feststellbar. Auf dem Schwenkstück 44 ist ein schlittenartiger Lagerkörper 48 mittels einer Stellschraube 5o verstellbar und durch einen Knebel 52 festklemmbar angeordnet. Die Verstellung des Schwenkstückes 44 dient zur Schrägstellung und die Verstellung des Lagerkörpers 48 zur waagerechten Feineinstellung der Schleifscheibe 12 in bezug auf das Arbeitsstück io.The storage of the grinding wheel 12 on the carriage 36 is in the adjustable in the horizontal direction and also tiltable. To this end an angle piece 4o is attached to the carriage 36, in which approximately above a hollow journal 42 is seated at the job site. A pivot piece 44 is around the Bearing pin 42 pivotable and lockable by means of a clamping device 46. on The pivot piece 44 is a slide-like bearing body 48 by means of an adjusting screw 5o adjustable and arranged to be clamped by a toggle 52. The adjustment the pivot piece 44 is used for inclination and adjustment of the bearing body 48 for the horizontal fine adjustment of the grinding wheel 12 with respect to the workpiece ok

Auf dem ortsfesten Teil der Stoßeinrichtung 34 ist ferner ein Träger 54 befestigt, der den beweglichen Schlitten 36 brückenartig umgreift, um seine Bewegung nicht zu stören. Am Träger 54 sitzt mittels einer Stellschraube 56 ein senkrecht verstellbarer Halter 58 für das Mikroskop 18.On the stationary part of the impact device 34 is also a carrier 54 attached, which engages around the movable carriage 36 like a bridge to its movement not to bother. On the carrier 54 sits a perpendicular by means of an adjusting screw 56 adjustable holder 58 for microscope 18.

Auf dem nicht dargestellten Arbeitstisch der Fräsmaschine ist ein Halter 6o aufgesetzt, auf dem das Arbeitsstück io mittels einiger Spannpratzen 62 befestigt wird. Dieser Halter weist einen senkrechten Arm 6,4 auf, an dem ein Winkelstück 66 mittels einer Stellschraube 68 senkrecht verstellbar angeordnet ist. Das Winkelstück 66 trägt eine mit Hilfe einer Schraube 70 ein- und feststellbare Ringfassung 72 für die Platte 14.A holder 6o is placed on the work table (not shown) of the milling machine, on which the work piece io is fastened by means of some clamping claws 62. This holder has a vertical arm 6, 4 on which an angle piece 66 is arranged so as to be vertically adjustable by means of an adjusting screw 68. The angle piece 66 carries an annular mount 72 for the plate 14 that can be adjusted and locked with the aid of a screw 70.

Beim Bearbeiten des Arbeitsstückes io durch die Schleifscheibe 12 ist es infolge des beschriebenen vorteilhaften Aufbaues der Einrichtung möglich, den relativen Vorschub zwischen diesen Stellen entweder durch Verstellen des auf dem Maschinentisch aufgesetzten Trägers 6o mit Arbeitsstück io und Platte 14 oder aber durch Verstellungen des Fräskopfes 32 mit Schleifscheibe 12 und Mikroskop 18 zu erzielen. Oder es können auch beide Verstellungen kombiniert werden, immer aber derart, daß die Sollformlinie der Platte im Blickfeld der optischen Einrichtung verbleibt. Da der Verstellbereich des Maschinentisches bzw. des Fräskopfes die Größe der zu bearbeitenden Form um ein Mehrfaches übersteigt, kann die ganze Arbeit ohne irgendeine relative Veränderung der Platte in bezug auf das Arbeitsstück ausgeführt werden, so daß eine einwandfreie Bearbeitung gewährleistet ist.When machining the work piece io through the grinding wheel 12 it is possible due to the described advantageous structure of the device, the relative feed between these points either by adjusting the the machine table attached carrier 6o with work piece io and plate 14 or but by adjusting the Milling head 32 with grinding wheel 12 and microscope 18 to achieve. Or both adjustments can be combined but always in such a way that the desired shape line of the plate is in the field of view of the optical Facility remains. Since the adjustment range of the machine table or the milling head exceeds the size of the shape to be machined several times over, the whole Work without any relative change in the plate with respect to the workpiece executed so that perfect processing is guaranteed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Optical device for viewing a workpiece during processing, the respective outline of the workpiece in its eyepiece and a target shape line attached to a transparent plate is visible at the same time are, characterized in that the plate (I4) between the lens and the workpiece (Io) is located.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the plate (i4) and the work piece (Io) are arranged adjustable on a holder (6o) are, when adjusted, both are moved together, and that the whole optical System (i8, 2o, 22, 24) and the tool (I2) adjustable on a carrier (32, 34) are arranged, when it is adjusted, both are moved together.

3rd device according to claim 2, characterized in that the tool (I2) has an additional reciprocating movement with respect to the carrier (32, 34) in the machining direction executes.

4. Apparatus according to claim i to 3, characterized in that it is used as an additional device is designed for a milling machine by the holder (6o) of the plate (i4) and of the work piece (Io) on the machine table, the optical system (I8, 20, 22, 24) on the milling head (32) and the tool (I2) on a reciprocating slide (36) of the milling head are arranged. Publications considered: German U.S. Patent No. 865,423; French Patent No. 836 236; U.S. Patent No. 2 404 770.