Messung der Oberflächenrauheit der Nocken einer Nockenwelle

Anwendungsbereich

Eine Nockenwelle ist eine der wichtigsten Komponenten im Ventilsystem eines Motors, das sie das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile steuert. Ein Teil der Nockenwelle, der so genannte Nocken, öffnet eine Einlass- und Auslassöffnung der Brennkammer, indem er auf das zugeordnete Einlass- und Auslassventil drückt. Die Nockenwelle kann Ventile mit einer von zwei Methoden bewegen: Sie kann die Ventile zum einen nach dem Hebelprinzip mit einem Kipphebel bewegen. Bei der anderen Methode werden Ventile über einen Stößel angeschoben, den sogenannten Ventil- oder Tassenstößel. Unabhängig davon, welche Methode gewählt wird, gleiten diese Teile und der Nocken bei jeder Drehung der Nockenwelle immer wieder mit sehr hoher Geschwindigkeit gegeneinander. Daher wird von den Nocken eine hohe Abriebfestigkeit verlangt. 

Bei der Bearbeitung ist die Kontrolle der Oberflächenrauheit von wesentlicher Bedeutung, um die Reibung zwischen dem Nocken und den Teilen, die gegen ihn gleiten, so weit wie möglich zu reduzieren. Am häufigsten wird die Oberflächenrauheit mit einem Messgerät mit Messtaster gemessen. Eine Messung mit Messtaster ermöglicht aber nur die Erfassung linearer Rauheitsdaten, was die Gesamtprüfgenauigkeit einschränkt.

Die Lösung von Olympus: das LEXT OLS5000 Mikroskop

Rauheitsmessungen mit dem LEXT OLS5000 3D-Laser-Scanning-Mikroskop liefern planare Rauheitsdaten, die genauer sind als lineare Rauheitsdaten allein.

Produktvorteile und Merkmale

1. Die Laserabtastung bei der Messung der planaren Rauheit ermöglicht es, genauere Daten zu erhalten.
    
2. Wenn die Oberflächenrauheit einer Probe gemessen wird, deren Form eine Neigung aufweist (wie beispielsweise bei einer Nockenwelle), muss die Rauheit der geneigten Oberfläche genau gemessen werden. Dazu müssen optisch korrekte Daten statt digital korrigierter Daten erfasst werden. Das LEXT OLS5000 Mikroskop verwendet spezielle Objektive, die an die Laserwellenlänge von 405 nm angepasst sind und die Aberration so weit wie möglich eliminieren. Diese Objektive ermöglichen die Erfassung korrekter Daten auch an einer geneigten Fläche.
    
3. Zusätzlich zu den Rauheitsdaten können 3D- und Intensitätsbilder aufgenommen werden, sodass die Nockenwellenoberfläche leichter zu erkennen ist.
    
4. Verschiedene Arten von Daten können horizontal zusammengefügt werden. Diese Funktion vereinfacht die Erfassung umfangreicher Daten. Mit der Mustervergleichsfunktion und den Objekttisch-Positionsinformationen des Moduls für wichtige Abmessungen kann das LEXT OLS5000 Mikroskop Stitching-Daten bereitstellen und so die Einhaltung der Messgenauigkeit unterstützen.

Bilder

Nockenwellensatz auf einem LEXT OLS5000 Mikroskop

Aufnahmen von Rauheitsmessungen mit einem LEXT OLS5000 Mikroskop