[发明专利]用于测定工件形状的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测定工件形状的方法。

背景技术

特别在一台磨床上加工曲轴的连杆轴颈时，在加工过程期间需要连续测量是否达到所期望的尺寸，由此可以结束加工过程，或者为达到所期望的尺寸，是否需要继续加工过程。在此，在一种加工过程中的测量方法范围内，例如使用一个测量棱柱体，其侧边或切削刃经由一种适当的机械构造与待测量的连杆轴颈保持接触。经由一个设置在测量棱柱体上的可线性偏转的测量头接收表示连杆轴颈形状的测量值。这些测量值的接收以已知方法实施，而连杆轴颈则绕一条旋转轴线进行轨道转动，该旋转轴线平行于轴颈轴线和所使用的砂轮的旋转轴线。由于连杆轴颈轨道转动，在其轨道转动期间，测量棱柱体连同测量头一起与连杆轴颈保持接合，测量棱柱体继而测量头进行相对于连杆轴颈的旋转运动。在连杆轴颈转动完整一转360°期间如果接收一定数量的测量值，那么由于连杆轴颈相对于测量头的相对运动，这些测量值沿连杆轴颈的周围没有分配给等距点。

为避免根据测量值测定的工件形状由此造成的扭曲，在评估时需要考虑测量头相对于连杆轴颈的相对旋转运动。

由EP 1 263 547B1已知一种用于测定工件形状的方法，在该方法中，按以先前提及的方式和方法借助一个测量头接收并存储表示工件形状的测量值，其中按照EP 1 263 547B1所描述的方法，工件是一个曲轴的连杆轴颈。在已知的方法中，检测测量头相对于连杆轴颈的相对转动，并对借助测量头接收的测量值进行预处理，以补偿相对转动。为了由借助包括测量棱柱体和测量头的测量装置检测的测量值计算出工件形状，由EP 1 263 547B1还有US 5 077 908和EP 0 068 082A2以及文献“用于确定活塞销上圆度的自动化三点测量”(研究工作报告，Seewig，汉诺威大学，专业范围，电子技术，1992年12月)已知对预处理的测量值进行傅里叶分析(和谐分析)。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种替代上述方法的用于测定工件形状的方法。

该任务通过权利要求1中所述的发明解决。

关于借助一个包括一个测量棱柱体和一个测量头的测量装置测定轴颈的特别是曲轴连杆轴颈的形状，本发明由这样的构思解决，即在应用傅里叶分析(和谐分析)情况下，由测量值测定工件形状。而本发明的构思更在于，借助一种迭代法，由测量值测定工件形状。

按照本发明，测定工件形状也理解为测定形状偏差。关于曲轴的连杆轴颈，可以考虑把按照本发明方法例如用于测量或测定连杆轴颈和/或其直径的圆度偏差。

若在磨削过程期间要借助按照本发明的方法例如测定曲轴的一个连杆轴颈的形状，也就是以一种加工过程中的测量方法，那么首先借助一个测量头检测表示工件形状的取决于连杆轴颈角位的测量值。这里按照本发明至少使用一个测量头。然而，按照本发明也可使用一个以上的测量头。

紧接着，在按照本发明的迭代法范围内，确定表示工件形状的近似值。紧接着，由近似值计算出模型化测量值，同时考虑测量装置特别是测量棱柱体的几何形状和其角位。然后，将借助测量头检测的测量值与模型化测量值进行比较，并且计算出差值。然后，由这些差值计算出新的近似值，以便最佳化近似。

只要重复先前描述的步骤直到达到中断条件为止。例如且特别是该中断条件可能是在特别是差值的标准偏差和一个极限值之间的预先规定的最大差额。

这些在达到中断条件时有效的近似值在按照本发明方法的范围内最后作为工件形状被存储起来，在一个具有理想圆形横断面的连杆轴颈情况下，优选地在极坐标中。

因此，按照本发明的方法能够根据借助测量头检测的测量值重复地测定工件形状，其中既不需要为修正测量头相对于工件的相对转动而对测量值进行预处理，也不需要进行傅里叶分析。

按照本发明方法的一个特别的优点在于，可以快速地实施并且可以高精度和高再现性地测定工件形状。根据相应的应用情况，通过适当选择中断条件，可在很大范围内选择精度。

原则上，按照本发明的方法可以用于在加工过程之外测量工件形状。然而，特别好的是，按照本发明的方法适于用作加工过程中的测量方法。此外，本发明的一种有利的进一步构成设定，在加工过程期间，特别是在磨削过程期间，测定工件形状。

原则上，按照本发明的方法适于测定任意工件的形状或形状偏差。本发明的特别有利的进一步构成设定，测定一个轴颈的特别一个曲轴的连杆轴颈的形状，其中，该轴颈在测量过程期间可绕一条与颈轴线平行的旋转轴线进行轨道转动，如一种不同的进一步构成设定的那样。