Webcam an Stabmikroskop adaptieren

[newtoolsmith]

@Herr Bollmann:

Zum Lösen der meisten Differentialgleichungen genügt doch das Bestimmen des charakteristischen Polynoms. Der Rest ist vorgehen nach Kochbuch.

Von der Mathematik mal zurück zur Mechanik bzw. Geometrie:

Ich schrieb doch anfangs:

So weit will ich aber gar nicht. Ich möchte bloß das Bett meiner Drehmaschine (1500mm) vermessen und danach entsprechend nacharbeiten um eine Steigerung der Präzision zu erreichen.

Und genau so ist es. Die Drehmaschine ist 40 Jahre alt und dementsprechend etwas abgenutzt. Besonders der Bereich des Bettes unter und in der Nähe des Futters ist mehrere Hundertstel verschlissen. Also muss der ganze übrige Teil, der jetzt zu hoch steht, so weit abgetragen werden, dass wieder ordentliche Ebenen entstehen. Das wird durch Schaben erreicht.

Dazu muss ich aber erstmal feststellen, wie die Geometrie derzeit genau aussieht sonst weiß ich ja nicht, wo ich etwas wegschaben muss.

Eine Messplatte aus Granit habe ich auch dafür. Sie dient als Referenzebene und hat im mittleren Bereich von 800x400mm eine Ebenheitsabweichung von unter 4µ. Auf ihren gesamten 1200x800mm sind es 13µ.


Wie groß ist übrigens deine Drehe und was für eine Wasserwaage hast du verwendet?

@Wilfried:

Heutzutage wird viel mit dem Autokollimator gearbeitet. Das Problem dabei sind aber Schwankungen der Lufttemperatur, wodurch Schlieren erzeugt werden. Das Phänomen kennt ihr aber vielleicht besser als ich.

Es stimmt aber, dass der Autokollimator, heutzutage volldigital, noch viel präziser sein kann als der Draht. Mit den so gewonnenen Daten wird oft die Maschinensteuerung gefüttert, die dann die Geometrischen Mängel kennt. Dadurch erzeugt eine krumme Maschine gerade Werkstücke.

@Erwin:

Es wird immer ein Ende des Drahtes starr befestigt und das andere Ende über eine Umlenkrolle geführt und mit einem Gewicht beschwert. Die Masse des Gewichtes ist so bemessen, dass der Draht noch gerade im elastischen Bereich belastet wird. Auch hier spielt die Länge des Drahtes keine Rolle, sofern der Draht waagerecht gespannt ist. Ein senkrechter Draht würde im Zweifelsfalle oben abreißen, weil der oberste Punkt das angehängte Gewicht und das Drahtgewicht zu tragen hat. Der unterste Punkt des Drahtes hat hingegen nur das angehängte Gewicht zu tragen.

[newtoolsmith]

Das Bett schleifen zu lassen würde den Gebrauchtpreis der Maschine übersteigen. Außerdem geht es mir ums Selbermachen.

Wer kann schon von sich behaupten, eine Werkzeugmaschine selbst wieder geometrisch restauriert zu haben?

Dass ich mehrere Wochen dafür brauche ist auch klar. Aber das ist halt mein Hobby - andere schneiden in ihrer Freizeit winzige Tiere in hauchdünne Scheiben... 

[newtoolsmith]

Ach wo. Ich habe mir auch eine Fräsmaschine gekauft, die sehr stark abgenutzt ist. Es handelt sich also eigentlich mehr um eine Ansammlung von Gussteilen.

Wenn die Fräse aber irgendwann mal fertig geschabt und auf CNC umgerüstet ist, dann weiß ich wofür ich das alles gemacht habe.

[newtoolsmith]

Man braucht immer eine Referenz von der man weiß, dass sie gerade ist oder falls krumm, wie krumm genau. Das kann man dann rausrechnen.

Für die Messuhr bräuchte ich also eine entsprechend lange Führungsbahn mit den genannten Eigenschaften. Ein präzises Lineal beispielsweise.

Die Messuhr würde dann so auf das Lineal gesetzt, dass sie das Bett abtastet. Das funktioniert, ich habe aber solch ein Lineal nicht.

Es gibt hier http://www.thome-praezision.de/deu/praezisionsgranitteile-messplatten.html#Messbalken_aus_Hartgestein_nach_DIN_874 eine Preisliste. Schauen Sie mal bei Messbalken 1600mm Güte 0. Der kostet ~1300€. Güte 0 ist noch nichtmal so berauschend präzise. Das Mikroskop ist viel billiger, der Draht umsonst und für die gleiche Präzision bräuchte man schon einen Messbalken Güte 00. Der kostet dann geschätzt 2000€.

[newtoolsmith]

Hartgesteinsplatten werden zunächst gesägt, dann auf Flachschleifmaschinen geschliffen und anschließend geläppt.

Eine Platte von z.B. 1200x800mm Größe hat nach dem Sägen noch etwa 1mm Ebenheitsabweichung, nach dem Schleifen noch 0,05-0,1mm und nach dem Läppen dann noch so viel oder wenig, wie man möchte.

Das läppen geht so:

Eine Platte A wird sehr waagerecht ausgerichtet und mit angerührter Diamant-Schleifmittelsuppe übergossen. Die zweite Platte B wird kopfüber aufgelegt und kreisend bewegt. Dadurch schleifen sich die Platten gegenseitig ab. Es wird aber passieren, dass die eine konkav und die andere konvex wird. Um dem zu begegnet, nimmt man eine dritte Platte C und schleift die auch auf A. Danach B auf C, C auf A, B auf A und so weiter. Dadurch dass zwei konkave (oder konvexe) Platten sich begegnen, wird die Wölbung eliminiert. Man erhält drei wirklich ebene Platten.

Jetzt kommt es darauf an, wie weit man das Spiel treibt. Die Diamantkörnung wird immer feiner, der Abtrag geringer, die Ebenheit besser...  Man kann z.B. bei 1200x800 auf 1µ Ebenheit kommen. Für DIN 876 Güte 000 wären 2,2µ erlaubt.

Inzwischen gibt es große Läppmaschinen, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten.

Dadurch werden die Platten aber auch nicht wesentlich billiger.

[newtoolsmith]

30µ erinnert mich so an diese verflixten Deckgläser. Zu feste hingeguckt - kaputt. 

Mir leuchtet gerade nicht ein, was das bei Granit bringen soll. Erklär mir das mal. Du hast ja dann nur ein paar nebeneinanderliegende Kristalle. GRanit ist ja nicht homogen.

Wäre so auch nicht möglich. Man müsste den Granit dünn sägen und dann auf einen Träger kleben, der später wieder entfernt wird.

Ich weiß gerade nicht, wie Wafer hergestellt werden. Vielleicht haben die Jungs da nen Trick. Ich les gerade was von 200µ...

[TPL]

Mir leuchtet gerade nicht ein, was das bei Granit bringen soll. Erklär mir das mal. Du hast ja dann nur ein paar nebeneinanderliegende Kristalle. GRanit ist ja nicht homogen.

Hallo Benjamin,
auf die Gefahr hin, dass Thema jetzt ins Mikroskopische abgleiten zu lassen : Natürlich ist der Granit nicht homogen (welcher Festkörper ist denn homogen? Und auf welchem Maßstab?) und die vom August B. beschriebene Methode ist das Standard-Verfahren zur mikroskopischen Untersuchung von Mineralen und Gesteinen. Aber das ist in diesem Thema wohl eher OT.

Wäre so auch nicht möglich. Man müsste den Granit dünn sägen und dann auf einen Träger kleben, der später wieder entfernt wird.

Genau so wird das gemacht.

Ich weiß gerade nicht, wie Wafer hergestellt werden. Vielleicht haben die Jungs da nen Trick. Ich les gerade was von 200µ...

Das tückische an Granit (und erst recht an anderen Gesteinen) ist, dass die Inhomogenität auch die Schleifhärte und die innere Homogenität der beteiligten Kristalle betrifft: da ist alles drin vom weichen Glimmer mit perfekter Spaltbarkeit über spröden Feldspat bis zum harten Quarz. Wafer sind für diese Fragestellung kein gutes Vorbild.

Schönen Gruß, Thomas

[derda]

Die Diskussion finde ich an manchen Stellen schon ziemlich skuril und praxisfern...

"... Die Deckgläser haben 170µ, das ist fast 6x so dick.
Diese paar nebeneinanderliegende Kristalle sind doppelbrechend und haben
Gangunterschiede, was man an den schönen bunten Farben sehen kann.
Aber das ist vielleich weniger was für dich, vielleicht hast du ja schon mal
was von einem Metallmikroskop gehört. ..."

=> Deckgläser sind doch nicht doppelbrechend

[newtoolsmith]

...vielleicht hast du ja schon mal
was von einem Metallmikroskop gehört.

Meins ist auch aus Metall und ich hab noch nie von einem Gummimikroskop gehört. 

=> Deckgläser sind doch nicht doppelbrechend

Ich glaub, so hat er das auch nicht gemeint.


Also es wäre sicherlich möglich so eine Schleifmaschine zu bauen aber das wird weder billig noch trivial.

[TPL]

Genau, Du hast das schon richtig erkannt, es sind nicht die die Deckgläser, die doppelbrechend sind (es sei denn, man nimmt welche aus Quarz für die Ultrafluare..), sondern Granitdünnschliffe.

Hallo August,
selbst die Ultrafluar-Deckläser sind nicht doppelbrechend. Wie ich inzwischen gelernt habe (hat eine Weile gedauert ) bedeutet der Begriff Quarzglas nicht, dass es sich um Gläschen aus dem Mineral Quarz handelt (die dann selbstverständlich doppelbrechend wären), sondern um Glas, das ausschließlich aus Quarz erschmolzen wird (und nicht, wie sonst üblich, aus einer wilden Mischung von Flussmitteln und Stabilisatoren, etc.). Quarzglas sollte, wenn die Temperung ordentlich gelaufen ist, nicht doppelbrechend sein, sondern wie herkömmliches Glas optisch anisotrop sein.

Wie schreibt man in der gern zitierten Wikipedia so schön: "Aufgrund des amorphen Gefüges von Quarzglas gegenüber dem kristallinen Quarz ist die auch übliche Bezeichnung Kieselglas eigentlich passender."

Und noch Eines: im neuen "Gerlach" (Geschichte der Mikroskopie, pp. 500-505) werden plan geschliffene (!) Deckgläschen mit Brechungsindices zwischen 1,6 und 2,0 (!!) für die Benutzung mit den Monobromnaphtalin-Immersionen genannt. Auch diese Deckgläschen waren aber aus anisotropem Flintglas

Schönen Gruß, Thomas