Zusammenfassung
Für hochgenaue Rundheitsmessungen an Lehrringen müssen systematische Fehlereinflüsse untersucht und erfasst werden. Dies gilt auch für den Rundlauffehler eines Drehtisches, welcher in Messsystemen für die Rundheits- und Zylinderformmessung eingesetzt wird. Für den Ansatz der interferenzoptischen Rundheitsmessung wurde ein kontaktfreies Antastsystem mit zwei integrierten Planspiegelinterferometern am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik entwickelt und getestet. Mit einer maximalen Auflösung von bis zu 20 pm ist es möglich, den Rundlauffehler eines Drehtisches mit Luftlagern hochgenau zu bestimmen. Mit einem etablierten Auswerteverfahren in Kombination mit dem neuen interferometrischen Messsystem konnte ein maximaler Rundlauffehler von 537.5 nm bestimmt werden. Die mittlere Reproduzierbarkeit liegt in den durchgeführten Versuchen bei 31.3 nm. Diese Reproduzierbarkeit schließt nicht nur die Reproduzierbarkeit der Rundlaufmessung ein, sondern beinhaltet auch den Rundlauf des Drehtisches. Dass die Rundlaufwerte im Experiment eine solche Reproduzierbarkeit aufweisen, liegt an der rückwirkungsfreien Struktur des Messaufbaus. Weder das Messsystem selbst noch die notwendigen technischen Strukturen zur Lehrringausrichtung sollten den Drehtischrundlauf beeinflussen.
Abstract
It is necessary to know the uncertainty input of the parasite influences for high-accuracy roundness measurements of ring gauges. One of the largest deviations is caused by the concentric run-out error of the utilized rotary table. An optical probe head basing on two integrated laser interferometers has a measurement resolution up to 20 pm. It was developed at the Institute for Process Measurement and Sensor Technology. It is an interesting experiment to use this optical probe head technology for the concentric run-out detection of rotary tables with air bearings. The investigations of this table show a maximal concentric run-out error of 537.5 nm. It was possible to determine this error with a reproducibility of 31.3 nm in maximum. This reproducibility contains not only the reproducibility in the measurement. It contains the concentric run-out error of the rotary table, too.
Über die Autoren
TU Ilmenau – IPMS, Max-Planck-Ring 12, 98693 Ilmenau, Germany
TU Ilmenau – IPMS, Max-Planck-Ring 12, 98693 Ilmenau, Germany
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Danksagung
An dieser Stelle gilt dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und der AiF Projekt GmbH großer Dank für die finanzielle Unterstützung der Forschungstätigkeiten im ZIM-Projekt BIATO. Ein großes Dankeschön geht auch an die beteiligten Projektpartner der SIOS Meßtechnik GmbH Ilmenau und der Lehren- und Messgerätewerk (LMW) GmbH Schmalkalden für ihre technische und fachliche Unterstützung.
©2015 Walter de Gruyter Berlin/Boston
