Untersuchungen Über Die Genauigkeit Von Wegmeßsystemen Und Verfahren Zur Messung Der Geradlinigkeit Von Schlittenbewegungen

ISBN-13: 9783531022581 / Niemiecki / Miękka / 1973 / 111 str.

Herwart Opitz

Opis

Der technische Fortschritt bedingt eine standig zunehmende Automatisierung der Fertigungsablaufe. Besonders im Bereich der mechanischen Fertigung ist dies mit steigenden Genauig keitsanforderungen an die Produkte verbunden, was nur durch eindeutige Messungen sichergestellt werden kann. Wahrend bis her, bei herkornrnlichen Maschinen, diese Messungen an jedem einzelnen Produkt nach Fertigstellung des Teiles oder nach verschiedenen Zwischenstufen im Fertigungsablauf vorgenornrnen werden muBten, ist mit dem Einsatz von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen eine deutliche Verlagerung von der Messung am Produkt auf die Messung der herstellenden Maschine zu er kennen. Durch diese Messung und Prlifung der Maschine laBt sich bei geeigneter Auslegung derselben eine Voraussage liber die geometrische MaBgenauigkeit des Produktes erzielen. Dazu sind zwar umfassendere Prlifmethoden erforderlich, jedoch kann dann die Einzelmessung entfallen. Die wesentlichen Anteile der geometrischen Genauigkeit eines Produktes sind bei der mechanischen Fertigung gegeben durch den jeweiligen Ort und den kinematischen Bewegungsablauf des Bearbeitungswerkzeuges bzw. des Werkstlickes in einem gemein samen Bezugssystem. Bei numerisch gesteuerten Maschinen ist der Ort bzw. die Lage festgelegt durch ein WegmeBsystem flir lineare MaBe und ein WinkelmeBsystem flir WinkelmaBe, die stan dig eine Lagerlickmeldung an die Steuerung vornehmen. Bei NC Maschinen ist ebenso wie bei herkornrnlichen Werkzeugmaschinen die kinematische Bewegung durch mechanische Flihrungselemente festgelegt. Fehler der LagemeBsysteme sowie Fehler der Flihrungselemente, seien es geometrische Eigenfehler oder durch auBere Kraftein wirkungen bedingte Fehler, werden nun auf das zu fertigende Produkt direkt libertragen, wobei durch letztere Fehler zusatz liche Anteile durch eine Verlagerung und Drehung in allen Frei heitsgraden hervorgerufen werden konnen.

Spis treści

1. Einleitung.- 2. Untersuchungen über die Genauigkeit von Wegmeßsystemen.- 2.1 Laser-Interferometer als Längen-Vergleichsnormal.- 2.1.1 Funktionsweise des Laser-Interferometers.- 2.1.2 Meßfehler bei Verwendung eines Laser-Interferometers.- 2.2 Aufbau und Funktionsweise des digitalen übertragungsfehler-Meßgerätes.- 2.2.1 Gesamtaufbau für die Übertragungsfehler-Messung.- 2.2.2 Aufbau für die Vorschubfehlermessung und die Prüfung von Meßsystemen mit dem Laser-Interferometer.- 2.3 Praktische Untersuchungen an Meßsystemen.- 2.3.1 Untersuchung von Winkelschrittgebern.- 2.3.2 Untersuchung des Steigungsfehlers an Spindeln.- 2.3.3 Untersuchung des Vorschubfehlers an Drehmaschinen.- 2.3.4 Untersuchung des Fehlers eines Gitter-Glasmaßstabes.- 2.3.5 Untersuchung des Fehlers eines Linear-Meßsystems.- 3. Untersuchungen zur Messung der Abweichung von der Geradlinigkeit mit einem Laser-Strahl.- 3.1 Methoden und Verfahren zur Messung der Abweichung von der Geradlinigkeit bzw. Ebenheit.- 3.2 Das Laser-System zur Erzeugung des Laser-Strahls.- 3.2.1 Richtungsstabilität des Laser-Strahls bei Dejustierung des Resonators.- 3.2.2 Bestimmung der Geometrie des Laser-Strahls.- 3.2.3 Kennzeichnung und Modulation des Laser-Strahls.- 3.3 Die Ausbreitung des Laser-Strahls und seine Beeinflussung.- 3.3.1 Dämpfung durch Absorption und Streuung.- 3.3.2 Ausbreitung im homogenen Medium.- 3.3.3 Ausbreitung im kontinuierlich-inhomogenen Medium.- 3.3.4 Ausbreitung im turbulenten Medium.- 3.3.5 Frequenzspektrum und Modulationsgrad der Strahlversetzung im turbulenten Medium.- 3.3.6 Ablenkung durch Gravitations- und elektromagnetische Felder.- 3.4 Strahldetektoren mit Ortsabhängigkeit.- 3.4.1 Photodiode mit negativer Vorspannung.- 3.4.2 Unterteilte Photodiode.- 3.4.3 Vollflächen-Photodiode.- 3.5 Elektrischer Aufbau des Empfängers.- 3.5.1 Erzielung der Lage-Spannungen und der Leistungs-Spannung.- 3.5.2 Kompensation der Gesamt-Strahlleistung.- 3.5.3 Aufbau des Empfängers bei amplituden-modulierter Laser-Strahlleistung.- 3.5.4 Ausführung des Gerätes.- 3.6 Anwendungsbezogene Messungen.- 3.6.1 Kennwerte von Auswerte-Schaltung und Diode.- 3.6.2 Richtungsstabilität des Lasers.- 3.6.3 Meßunsicherheit.- 3.7 Praktische Maschinen-Messungen.- 3.7.1 Messung der Abweichung von der Geradlinigkeit.- 3.7.2 Analyse von Schwingungsvorgängen.- 4. Zusammenfassung.- Abbildungen.