DE2032905B2 - Gerät zum Prüfen der Formfehler an Werkstücken - Google Patents

Description

Um auch sehr kleine Formfehler erfassen zu kön- 60 Abweichend vom Bekannten, werden nicht die nen, muß, falls keine besonderen Vorkehrungen ge- weiterzuverarbeitenden Signale aus dem vom Meßtatroffen sind, die Werkstückachse äußerst genau mit ster gelieferten Signalgemisch herausgefiltert, sonder Achse zusammenfallen, um welche die relative dem nur diejenigen Frequenzanteile unterdrückt, deDrehbewegung zwischen Werkstück und Meßtaster ren Weiterverarbeitung unerwünscht ist. Es handelt e/folgt. Dies erfordert aber in der Praxis lange Aus- 65 sich dabei um die auf Exzentrizität und/oder Ovalst richtezeiten. In dem Bestreben, Ausrichtefehler zwi- zurückzuführenden Frequenzanteile, die auf manschen Werkstück und Meßvorrichtung unschädlich gelnder Achsparallelität zwischen Werkstückachse zu machen und damit die Ausrichtezeit zu verkürzen, und Drehachse sowie auf Schrägstellung der Werk-

Stückachse mit Bezug auf die Drehachse beruhen. Die Erfindung nutzt den Umstand aus, daß im Falle gleicher Fütergttte Kerbfiltsr eine wesentlich steilere Filterkurve als Bandpässe haben. Erst der Einsatz von Kerbfiltern erlaubt es, bei gerätemäßig geringem Aufwand eine so saubere Frequenztrennung herbeizuführen, daß beispielsweise Signale mit doppelter Grundfrequenz (Ovalitätssignale) unterdrückt, Signale mit dreifacher Grundfrequenz aber bereits einwandfrei gemessen und angezeigt werden können. Dies wird an Hand der Zeichnung deutlich, in der Fig. 1 die Dämpfungskurve für einen aktiven Bandpaß, Fig. 2 die Dämpfungskurve für ein aktives Kerbfilter gleicher Güte und Fig. 3 die Dämpfungskurve zweier bintereinandergeschalteter aktiver Kerbfilter zeigt, von denen das eine auf die Grundfrequenz (Exzentrizität) und das andere auf die doppelte Grundfrequenz (Ovalität) abgestimmt ist.

ίο

Wie ein Vergleich der Fig. I und2 deutlich erkennen läßt, ist die Steilheit der Filterkurve des Kerbfilters wesentlich größer als diejenige des Bandpasses. Infolgedessen enthält das Signal nach Durchlaufen des Kerbfilters bzw. der beiden bintereinandergeschalteten Kerbfilter praktisch nur noch die Information für Formfehler und Ovalität (Fig. 2) oder für Formfehler allein (F i g. 3).

Bei der Wälzprüfung der Verzahnung an Zahnrädern ist es wichtig, den Rundlauffebler der Verzahnung von dem an den einzelnen Teilungen auftretenden Wälzsprung zu trennen. Da der Wälzsprung die z-fache Grundfrequenz bat, wenn ζ die Zähnezahl des Rades ist, während der Rundlauffehler von einer Exzentrizitätslage der Verzahnung herrührt und damit die einfache Grundfrequenz hat, kann der Rundlauffehler durch ein Kerbfilter mit einer Dämpfungskurve nach Fig. 2 einwandfrei unterdrückt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

wurde ein Formfehlerprüfgerät entwickelt (DT-OS Patentansprüche: 1423 594), bei dem der Ausgang des Meßverstärkers H wajijweise unmittelbar oder über em aktives Filter an

1. Gerät zum Prüfen der Formfehler an Werk- eine Anzeigeeinrichtung ^hdtbarist. 5?_r S™ stücken mit einem elektrischen Meßtaster und s Filter bandelt es sich um erneu Bandpaß, der auf d.e einem Meßverstärker, einem Antrieb, der für eine Frequenz der Signalteüe abgestimmt st, die der Exkonstante relative Drehbewegung zwischen zenxrizität der Werkstuckacbse gegenüber der Dreh-Werkstück und Meßtaster sorgt, sowie einem vor achse entsprechen. Bei unmittelbarer Anschaltung den Ausgang des Meßverstärkers geschalteten des Meßverstärkers an die Anzeigeeinnchtung wird Filter, das aus dem anfallenden Frequenzgemisch » das gesamte Meßsignal angezeigt. Bei zwischengedie Signalanteile ausfiltert, die auf eine Exzentri- schaltetem Filter erfolgt dagegen die Aufzeichnung zität zwischen der Werkstückachse und der einer Bezugskurve, die bei der Auswertung des GeAchse der relativen Drehbewegung zwischen samtsignale als Bezugshnie dient. Sollen Formfeh.er Werkstück und Meßtaster zurückzuführen sind, mittels eines Zeigerinstrumentes zahlenmäßig erfaßt dadurch gekennzeichnet, daß als Filter 15 werden, wird das Bezugssignal vom Gesamtsignal ein aktives Kerbfilter mit einer Güte von besser subtrahiert. Im einen wie im anderen Falle wird das als 40 db pro Oktave vorgesehen ist Gesamtsignal des Meßtasters weiterverarbeitet. Bei

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- der ersten Variante ist die Auswertung umständlich, zeichnet, daß mit dem auf die Exzentrizitätsfre- weil die Feingestaltungsabweichungen auf eine gequenz abgesiimmten Kerbfilter ein weiteres Kerb- 20 schriebene Bezugskurve bezogen sind, die in aller filter mit gleicher Güte zum Unterdrücken der Regel nicht mit dem Liniennetz des Meßblattes zcnauf eine Ovalität des Werkstücks zuriickzufüh- triert sein wird. Die zweite Alternative ist apparativ renden Signalanlage in Reihe geschaltet oder aufwendig und führt wegen der erforderlichen Diifeschaltbar ist. renzbildung zu zusätzlichen Fehlerquellen.

3. Verwendung des Geräts nach Anspruch 1 25 Allen obengenannten Geräten ist gemeinsam, daß zur Wälzprüfung der Verzahnung von Zahnrä- das Meßtasterau^gangssignal über Bandpässe gedern. schickt wird, d. h. Filter, die die weiterzuverarbeitenden Signale durchlassen und alle Signale mit anderer Frequenz mehr oder weniger stark unterdrücken.

30 Nun ist aber die Steilheit der Filterkurve eines Bandpasses selbst bei Aufbau als aktives Filter relativ klein. Das bedeutet, daß keine auch hohen Ansprüchen genügende Trennung in Exzentrizitätssignale

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Prüfen der (mit der einfachen Grundfrequenz), Ovalitätssignale Formfehler an Werkstücken mit einem elektrischen 35 (mit der doppelten Grundfrequenz) und Formfehler-Meßtaster und einem Meßverstärker, einem Antrieb, signale (mit mehr als der dreifachen Grundfrequenz) der für eine konstante relative Drehbewegung zwi- möglich ist. Dieser Mangel dürfte Anlaß dafür gesveschen Werkstück und Meßtaster sorgt, sowie einem sen sein, daß bei später bekanntgewordenen Geräten vor den Ausgang des Meßverstärkers geschalteten (CH-PS 466 590) zur Aufzeichnung einer die Exzen-Filter, das aus dem anfallenden Frequenzgemisch die 4° trizität berücksichtigenden Bezugskurve stait eines Signalanteile ausfiltert, die auf eine Exzentrizität zwi- Filters Sinus- und Kosinuspotentiometer in Verbinschen der Werkstückachse und der Achse der rela- dung mit entsprechenden Rechengliedern vorgesehen tiven Drehbewegung zwischen Werkstück und Meß- sind. Eine solche Anordnung ist aber mit hohem taster zurückzuführen sind. Aufwand verbunden.

Es ist bekannt (GB-PS 822 182), bei einem sol- 45 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf

chen Gerät an den Meßtasterausgang drei unter- apparativ einfache Weise unter Verwendung von FiI-

schiedlich abgestimmte Bandpässe parallel anzu- tern für eine saubere Trennung der interessierenden

schalten, von denen der erste eine der relativen Frequenzanteile zu sorgen, damit auch bei kurzen

Drehbewegung zwischen Werkstück und Meßtaster Ausrichtezeiten genaue Formfehlerquellen möglieh

entsprechende Grundfrequenz, der zweite innerhalb 50 werden.

eines Frequenzbandes, das vorbestimmte Harmoni- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gesche der Grundfrequenz umfaßt, und der dritte ober- löst, daß als Filter ein aktives Kerbfilter mit einer halb der vorbestimmten Harmonischen liegende Fre- Güte von besser als 40 db pro Oktave vorgesehen ist. quenzen durchläßt. Die durchgelassenen Signale wer- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann mil den in Spannungsvergleichern mit Grenzwerten ver- 55 dem auf die Exzentrizitätsfrequenz abgestimmten glichen. Es soll so für jeden der drei Frequenzbe- Kerbfilter ein weiteres Kerbfilter mit gleicher Güte reiche getrennt festgestellt werden, ob vorbestimmte zum Unterdrücken der auf eine Ovalität des Werk-Toleranzwerte eingehalten oder überschritten wer- Stücks zurückzuführenden Signalanteile in Reihe geden. schaltet oder schaltbar sein.