CH639026A5 - Device for controlling the path length of the operating member of a grinding machine - Google Patents
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Description
20 Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 20 The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Eine solche Einrichtung dient zur Regelung der Zustellbewegung des Schleifwerkzeuges bzw. des Werkstückes. Die Einrichtung kann zur Steuerung der Hin- und Herbewegung 25 des Arbeitsorgans an Plan-, Schlitz- und Zahnflankenschleifmaschinen, die mit einer Profilscheibe arbeiten, verwendet werden. Die Einrichtung kann auch zur Steuerung der Abwälzbewegung an Zahnflankenschleifmaschinen, die mit einer Kegelscheibe arbeiten, Verwendung finden, Such a device serves to regulate the feed movement of the grinding tool or the workpiece. The device can be used to control the back and forth movement 25 of the working organ on face, slot and tooth flank grinding machines which work with a profiled disc. The device can also be used to control the rolling motion on tooth flank grinding machines which work with a conical disk,
30 Eine Einrichtung dieser Art ist aus dem SU-Urheberschein Nr. 591 306 (IPC B 23 Q, 15/02) bekannt. Diese bekannte Einrichtung enthält einen Antrieb, der einen durch einen elektrohydraulischen Schieber gesteuerten Hydraulikzylinder aufweist. Der Hydraulikzylinder ist an eine als Trig-35 ger ausgeführte Schalteinrichtung angeschlossen. Die getrennten Eingänge des Triggers sind an Stellungsgeber, welche mit den Arbeitsorganen der Werkzeugmaschine in Verbindung stehen, angeschlossen, während der Recheneingang des Triggers an einen Geber für das Ende der Berührung 40 des Werkzeugs mit dem Werkstück angeschlossen ist. 30 A device of this type is known from SU copyright certificate No. 591 306 (IPC B 23 Q, 15/02). This known device contains a drive which has a hydraulic cylinder controlled by an electro-hydraulic slide. The hydraulic cylinder is connected to a switching device designed as a Trig-35 ger. The separate inputs of the trigger are connected to position sensors, which are connected to the working elements of the machine tool, while the computing input of the trigger is connected to a sensor for the end of contact 40 of the tool with the workpiece.
Diese bekannte Einrichtung steuert die relative Hin- und Herbewegung des Werkzeugs und des Werkstücks innerhalb des durch die Stellungsgeber (Kontaktgeber oder kontaktlose Geber) festgelegten Bereiches sowie adaptiv nach einem 45 vom Ausgang des Gebers für das Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück eintreffenden Signal. This known device controls the relative back and forth movement of the tool and the workpiece within the range defined by the position transmitter (contact transmitter or contactless transmitter) and adaptively after a signal arriving from the output of the transmitter for the end of contact of the tool with the workpiece.
Bei Zahnflankenschleifmaschinen, die mit einer Kegelscheibe nach dem Abwälzverfahren mit Teil-Wälzschleifver-fahren arbeiten, ist keine hin- und hergehende Bewegung 50 bei ständiger Berührung der Schleifscheibe mit dem Werkstück vorgesehen. Beim Rückwärtsgang wird die Scheibe vom Werkstück zur Weiterteilung abgehoben. Die bekannte Einrichtung kann bei den erwähnten Maschinen nicht zur Umkehrung bei Beendigung der Berührung des Werkzeuges 55 mit dem Werkstück verwendet werden, da in diesem Fall zusätzliche Operationen erforderlich sind, die sich bei dieser bekannten Einrichtung nicht adaptiv realisieren lassen. Bei diesen zusätzlichen Operationen handelt es sich um das Abheben der Schleifscheibe und Weiterteilung auf den näch-60 sten Zahn. In the case of tooth flank grinding machines which work with a conical wheel according to the hobbing process with partial generating grinding processes, there is no reciprocating movement 50 when the grinding wheel is in constant contact with the workpiece. In reverse gear, the disc is lifted off the workpiece for further distribution. The known device cannot be used in the abovementioned machines for reversing upon termination of the contact of the tool 55 with the workpiece, since in this case additional operations are required which cannot be implemented adaptively with this known device. These additional operations involve lifting the grinding wheel and transferring it to the next 60th tooth.
Bei der Bearbeitung von Werkstücken auf Plan-, Schlitz-und Zahnflankenschleifmaschinen, die mit einer Formscheibe mit Teil-Wälzschleifverfahren arbeiten, ist nicht nur adaptiv die Bahn der relativen Verstellung des Werkzeuges und 65 des Werkstückes zu wählen, sondern es ist auch adaptiv die Schnittleistung sowohl in den Schrupp- als auch in den Schlichtdurchgängen zu ändern. Diese bekannte Einrichtung gestattet es nicht, die Schnittleistung zu ändern, da bei die When machining workpieces on face, slot and tooth flank grinding machines that work with a shaped disk with partial hobbing processes, not only is the path of the relative adjustment of the tool and the workpiece 65 to be selected adaptively, but the cutting performance is also adaptable to change in the roughing as well as in the finishing passes. This known device does not allow the cutting performance to be changed, since the
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ser die Koordinaten des Beginns und des Endes der Berührung des Werkzeuges mit dem Werkstück nicht fixiert werden. The coordinates of the beginning and end of the contact of the tool with the workpiece cannot be fixed.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren schaltungsmässige Ausführung es gestattet, die Schnittleistung von beschleunigter Scheibenzustellung auf die normale Zustellung umzuschalten, eine relative Verstellung des -Werkzeuges und des Werkstückes nur in der Schnittzone zu realisieren und die Wahl der Grösse der relativen Verstellung des Werkzeuges und des Werkstückes in den Schlichtdurchgängen der Schleifscheibe zu automatisieren. The invention is therefore based on the object to provide a device of the type mentioned, its circuit design allows switching the cutting performance from accelerated disc infeed to the normal infeed, to realize a relative adjustment of the tool and the workpiece only in the cutting zone and to automate the choice of the size of the relative adjustment of the tool and the workpiece in the finishing pass of the grinding wheel.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. The object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Eine vorteilhafte Ausführungsform für das Schleifen von vorbearbeiteten Werkstücken ist im Anspruch 3 gekennzeichnet. An advantageous embodiment for grinding pre-machined workpieces is characterized in claim 3.
Die im Anspruch 4 gekennzeichnete Ausführungsform ist besonders zweckmässig, wenn die Schleifleistung bei der Schlichtarbeit erhöht werden soll. The embodiment characterized in claim 4 is particularly useful if the grinding performance is to be increased during finishing work.
Eine im Anspruch 5 gekennzeichnete Ausführungsform ist besonders zweckmässig bei der Steuerung der Abwälzbewegung auf Zahnflankenschleifmaschinen, die mit Kegelscheiben im Abwälzverfahren mit Teil-Wälzschleifverfahren arbeiten. An embodiment characterized in claim 5 is particularly useful for controlling the rolling motion on tooth flank grinding machines that work with conical disks in the rolling process with partial generating grinding processes.
Bei der Steuerung der Hin- und Herbewegung bei Plan-, Schlitz- und Zahnflankenschleifmaschinen, die mit einer Kegelscheibe arbeiten, ist es zweckmässig, eine Ausführungsform nach Anspruch 6 anzuwenden. Die Funktion der logischen Schaltung bewirkt, dass sie solange ein Ausgangssignal abgibt, wie die Schleifscheibe Kontakt mit dem Werkstück hat. When controlling the back and forth movement in face, slot and tooth flank grinding machines that work with a conical disk, it is expedient to use an embodiment according to claim 6. The function of the logic circuit means that it outputs an output signal as long as the grinding wheel is in contact with the workpiece.
Die Erfindung gestattet es, die Schleifleistung in den Schrupp- und Schlichtdurchgängen bei zufälliger Verteilung der Schleifzugabe zu erhöhen. The invention makes it possible to increase the grinding performance in the roughing and finishing passes with a random distribution of the grinding allowance.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von konkreten, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt: The invention is explained below on the basis of concrete exemplary embodiments illustrated in the drawings. It shows:
Fig. 1 ein Prinzipschema einer ersten Ausführungsform einer Einrichtung zur Steuerung der Weglänge des Arbeitsorgans einer Schleifmaschine, 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a device for controlling the path length of the working element of a grinding machine,
Fig. 2 ein Prinzipschema einer zweiten Ausführungsform der Einrichtung, 2 shows a schematic diagram of a second embodiment of the device,
Fig. 3 ein Prinzipschema einer dritten Ausführungsform der Einrichtung, 3 shows a basic diagram of a third embodiment of the device,
Fig. 4 ein Prinzipschema einer vierten Ausführungsform der Einrichtung, 4 shows a schematic diagram of a fourth embodiment of the device,
Fig. 5 ein Prinzipschema des ersten Gebers für das Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück und des weiteren Gebers für den Beginn der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück, 5 shows a basic diagram of the first sensor for the end of contact of the tool with the workpiece and the further sensor for the start of contact of the tool with the workpiece,
Fig. 6 ein Prinzipschema der Einrichtung mit im Detail dargestellten Steuereinheiten, 6 shows a basic diagram of the device with control units shown in detail,
Fig. 7 ein Prinzipschema der Verknüpfungselemente in Anpassungseinheiten und Fig. 7 is a schematic diagram of the linking elements in adaptation units and
Fig. 8 ein Diagramm über die Arbeitsweise der Einrichtung. Fig. 8 is a diagram of the operation of the device.
Die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung weist ein auch als Kraftelement bezeichnetes Antriebselement 1 auf, welches zur Verschiebung eines als Arbeitsorgan 2 bezeichneten Werkstückträgers dient. Auf dem Werkstükträgers 2 ist ein Werkstück 5 angeordnet, welches mit einer als Werkzeug dienenden Schleifscheibe 4 barbeitet wird'. Ein erster Geber 9 dient zur Abtastung für das Ende der Berührung des Werkzeugs 4 mit dem Werkstück 5. Ein zweiter Geber 3 dient zur Abtastung des Beginns der Berührung des Werkzeugs 4 mit dem Werkstück 5. Der zweite Geber 3 ist mit einem The device shown in FIG. 1 has a drive element 1, which is also referred to as a force element, and which serves for displacing a workpiece carrier referred to as working element 2. A workpiece 5 is arranged on the workpiece carrier 2 and is machined with a grinding wheel 4 serving as a tool. A first encoder 9 is used to scan for the end of the contact of the tool 4 with the workpiece 5. A second encoder 3 is used for scanning the start of the contact of the tool 4 with the workpiece 5. The second encoder 3 is with a
Eingang 6 einer als Trigger ausgeführten Schalteinrichtung 7 verbunden, deren anderer Eingang 8 mit dem ersten Geber 6 verbunden ist. Die Schalteinrichtung 7 steuert über einen Verstärker 10 einen Elektromagneten 11, der einen 5 mit dem Antriebselement 1 verbundenen Hydraulikschieber 12 betätigt. Input 6 of a switching device 7 designed as a trigger, the other input 8 of which is connected to the first transmitter 6. The switching device 7 controls, via an amplifier 10, an electromagnet 11 which actuates a hydraulic slide 12 connected to the drive element 1.
Der zweite Geber 3 enthält eine Messanordnung 13 für einen der Parameter des Schnittvorganges. Die Messanordnung 13 weist einen Umformer 14 und einen Motorleerlauf-io leistungshalter 16 auf. Der Umformer 14 dient zur Umformung des Paramaters des Schnittvorganges in ein elektrisches Signal. Es kann sich beispielsweise um einen Lei-stungsformer im Stromkreis des Antriebsmotors 15 der Schleifscheibe 4 handeln. Der Ausgang der Messanordnung 15 13 ist mit dem einen Eingang 17 einer Vergleichseinheit 18 verbunden. Der andere Eingang 19 der Vergleichseinheit 18 ist mit einem als Potentiometer ausgeführten Bezugssignal-einsteller 20 verbunden. Die Vergleichseinheit 18 ist an einen Ausgangssignalformer 21 angeschlossen, dessen Aus-20 gang als Ausgang des Gebers 3 für den Beginn der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück dient. The second transmitter 3 contains a measuring arrangement 13 for one of the parameters of the cutting process. The measuring arrangement 13 has a converter 14 and an engine idling power holder 16. The converter 14 is used to convert the parameter of the cutting process into an electrical signal. For example, it can be a power converter in the circuit of the drive motor 15 of the grinding wheel 4. The output of the measuring arrangement 15 13 is connected to the one input 17 of a comparison unit 18. The other input 19 of the comparison unit 18 is connected to a reference signal adjuster 20 designed as a potentiometer. The comparison unit 18 is connected to an output signal former 21, the output of which serves as the output of the transmitter 3 for the beginning of the contact of the tool with the workpiece.
Der erste Geber 9 für das Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück 5 enthält eine Messanordnung 22 für einen der Parameter des Schnittvorganges, wel-25 che Messanordnung einen Umformer 23 des Paramaters des Schnittvorganges in ein elektrisches Signal, beispielsweise einen Leistungs-, Moment-, Vibrationsformer usw. und einen an diesen angeschlossenen Motorleerlaufleistungspegel-halter 24 umfasst. Die Messanordnung 22 ist an den Eingang 30 25 einer Vergleichseinheit 26 angeschlossen. Der andere Eingang 27 der Vergleichseinheit 26 ist an einen als Potentiometer ausgeführten Bezugssignaleinsteller 28 angeschlossen. Die Vergleichseinheit 26 ist mit einer Verzögerungseinheit 29 verbunden, deren Ausgang an einen Aus-35 gangssignalformer 30, dessen Ausgang als Ausgang des Gebers für das Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück dient, angeschlossen ist. The first transmitter 9 for the end of the contact of the tool with the workpiece 5 contains a measuring arrangement 22 for one of the parameters of the cutting process, which measuring arrangement converts a converter 23 of the parameter of the cutting process into an electrical signal, for example a power, torque , Vibration former, etc., and an engine idle power level holder 24 connected thereto. The measuring arrangement 22 is connected to the input 30 25 of a comparison unit 26. The other input 27 of the comparison unit 26 is connected to a reference signal adjuster 28 designed as a potentiometer. The comparison unit 26 is connected to a delay unit 29, the output of which is connected to an output signal shaper 30, the output of which serves as the output of the transmitter for the end of contact of the tool with the workpiece.
Bei der Bearbeitung von vorgeschruppten Werkstücken, deren Oberflächenkurve ein weniger steiles Profil hat, ist 40 der Geber 9 in der Fig. 2 für das Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück 5 in Reihe aus einer Messanordnung 22 für einen der Parameter des Schnittvorganges, einem Vergleicher 31 des Bezugssignals und des Schnittsignals, dessen zweiter Eingang an einen Bezugssignaleinstel-451er 32 angeschlossen ist, einem logischen UND-Glied 33 und einem Ausgangssignalformer 30 zusammengeschaltet. Das logische UND-Glied 33 ist ferner mit dem Ausgang einer Verzögerungseinheit 34 verbunden, deren Einheit an den Ausgang eines Vergleichers 35 des Bezugssignals und des 5o Signals, das Information über die Änderungsgeschwindigkeit des von der Messanordnung 22 geformten Signals trägt, angeschlossen ist. Der erste Eingang 36 des Vergleichers 35 ist an einen Bezugssignaleinsteller 37 angeschlossen. Der zweite Eingang 38 des Vergleichers 35 ist an eine Differen-55 ziereinheit 39 angeschlossen, deren Eingang mit dem Ausgang der Messanord'nung 22 in Verbindung steht. When machining pre-roughed workpieces whose surface curve has a less steep profile, the transmitter 9 in FIG. 2 for the end of the contact of the tool with the workpiece 5 is in series from a measuring arrangement 22 for one of the parameters of the cutting process, one Comparator 31 of the reference signal and the cut signal, the second input of which is connected to a reference signal adjuster 451, a logic AND gate 33 and an output signal shaper 30 are connected together. The logical AND gate 33 is also connected to the output of a delay unit 34, the unit of which is connected to the output of a comparator 35 of the reference signal and the 50 signal, which carries information about the rate of change of the signal formed by the measuring arrangement 22. The first input 36 of the comparator 35 is connected to a reference signal adjuster 37. The second input 38 of the comparator 35 is connected to a differential unit 39, the input of which is connected to the output of the measuring arrangement 22.
Zwecks Erhöhung der Schlichtschleifleistung bei der Bearbeitung des Werkstücks 5 (Fig. 3) enthält die Einrichtung einen Geber 40 für die laufende Koordinate der Stellung 60 des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück 5, die kinematisch mittels eines Übertragungswerkes 41 mit dem Arbeitsorgan 2 der Schleifmaschine verbunden ist. Der Geber 40 ist mit Einheiten 42 und 43 zur Abtrennung der extremen Amplituden des Signals, das Information über die relative Stellung des 65 Werkzeugs 4 und des Werkstücks 5 während des Schneidens trägt, und mit Vergleichseinheiten 44 und 45 verbunden. Die Ausgänge der Abtrennungseinheiten 42 und 43 sind jeweils mit Speichereinheiten 46 und 47 verbunden. Die In order to increase the finishing grinding performance when machining the workpiece 5 (FIG. 3), the device contains a transmitter 40 for the current coordinate of the position 60 of the tool relative to the workpiece 5, which is kinematically connected to the working element 2 of the grinding machine by means of a transmission mechanism 41. The transmitter 40 is connected to units 42 and 43 for separating the extreme amplitudes of the signal which carries information about the relative position of the tool 4 and the workpiece 5 during cutting, and to comparison units 44 and 45. The outputs of the separation units 42 and 43 are connected to storage units 46 and 47, respectively. The
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Ausgänge der Speichereinheiten 46 und 47 stehen jeweils mit den zweiten Eingängen der Vergleichseinheiten 45 und 46 in Verbindung. Die Ausgänge der Vergleichseinheiten 44 und 45 sind über entsprechende Anpassungselemente 48 und 49 mit einem Bearbeitungszyklusumschalter 50 verbunden. Mit Hilfe der Kontakte 51 und 52 des Umschalters 50 sind die Anpassungselemente jeweils an die Eingänge 8 und 6 der Schalteinrichtung 7 gelegt. Mt Hilfe des Kontaktes 53 sind die Ausgänge der Geber 8 und 9 an die Abtrennungseinheiten 42 und 43 angeschlossen. Outputs of the memory units 46 and 47 are each connected to the second inputs of the comparison units 45 and 46. The outputs of the comparison units 44 and 45 are connected to a machining cycle switch 50 via corresponding adaptation elements 48 and 49. With the help of the contacts 51 and 52 of the changeover switch 50, the adaptation elements are in each case connected to the inputs 8 and 6 of the switching device 7. With the help of the contact 53, the outputs of the sensors 8 and 9 are connected to the separation units 42 and 43.
Fig. 4 zeigt das Funktionsschema einer Einrichtung zur Steuerung der Weglänge des Arbeitsorgans 2 einer Schleifmaschine für die Bearbeitung von vorgeschruppten Werkstücken, deren Oberflächenkurve eine geringe Profilsteilheit hat. Fig. 4 shows the functional diagram of a device for controlling the path length of the working member 2 of a grinding machine for the machining of pre-roughed workpieces, the surface curve of which has a low profile steepness.
Die Vergleichseinheit 18 (Fig. 5) des zweiten Gebers 3 für den Beginn der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück 5, die einen Differentialkomparator 54 auf der Grundlage eines Operationsverstärkers umfasst, schaltet den Ausgangspegel im Zeitpunkt um, in welchem das von der Mess-anordnung 13 eintreffende Signal die mit Hilfe des Einstellers 20 vorgegebene Bezugsspannung übersteigt. Der an den Ausgang des Komparators 54 angeschlossene Anpas-sungsbegrenzungsverstärker ist mit einem Transistor 55 ausgeführt, bei dem im Basiskreis ein Widerstand 56 und im Kollektorkreis ein Widerstand 57 und eine Leuchtdiode 58 geschaltet sind. Der Verstärkungsausgang dient als Ausgang der Vergleichseinheit. The comparison unit 18 (FIG. 5) of the second transmitter 3 for the beginning of the contact of the tool with the workpiece 5, which comprises a differential comparator 54 based on an operational amplifier, switches the output level at the point in time at which the measuring arrangement 13 incoming signal exceeds the reference voltage specified with the aid of the adjuster 20. The adaptation limiting amplifier connected to the output of the comparator 54 is designed with a transistor 55, in which a resistor 56 is connected in the base circuit and a resistor 57 and a light-emitting diode 58 are connected in the collector circuit. The gain output serves as the output of the comparison unit.
Der Ausgangssignalformer 21 ist mit zwei logischen UND- NICHT-Gliedern 59 und 60 ausgeführt, wobei das erste 59 von diesen als Negator geschaltet ist und seine Eingänge vereinigt und an den Eingang des logischen Gliedes 60 gelegt sind. Der andere Eingang 62 des logischen Gliedes 60 ist an die Nullschiene über einen Kondensator 63 und an einen Anschluss eines Widerstandes 64, dessen anderer Anschluss mit dem Ausgang des logischen Gliedes 59 verbunden ist, angeschlossen. The output signal shaper 21 is designed with two logic AND and NOT gates 59 and 60, the first 59 of which is connected as an inverter and its inputs are combined and connected to the input of the logic gate 60. The other input 62 of the logic element 60 is connected to the zero rail via a capacitor 63 and to a connection of a resistor 64, the other connection of which is connected to the output of the logic element 59.
Die Vergleichseinheit 26 des Gebers für das Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück 5, die einen Differentialkomparator 65 auf der Grundlage eines Operationsverstärkers umfasst, schaltet den Signalausgangspegel im Zeitpunkt um, der dem Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück 5 (Fig. 1) entspricht, d.h. im Zeitpunkt, in welchem das vom Ausgang der Messanordnung 22 eintreffende Signal gleich Null ist. Der Ausgang des Komparators 65 (Fig. 5) ist mit einem BegrenzungsVerstärker verbunden, der mit einem Transistor 66 mit einem Widerstand 67 im Basiskreis, einem Widerstand 68 und einer Leuchtdiode 69 im Kollektorkreis ausgeführt ist. Der Ausgang des Verstärkers dient als Ausgang der Vergleichseinheit. The comparator unit 26 of the end of contact of the tool with the workpiece 5, which includes a differential comparator 65 based on an operational amplifier, switches the signal output level at the time corresponding to the end of the contact of the tool with the workpiece 5 (FIG. 1 ) corresponds, ie at the time when the signal arriving from the output of the measuring arrangement 22 is zero. The output of the comparator 65 (FIG. 5) is connected to a limiting amplifier, which is implemented with a transistor 66 with a resistor 67 in the base circuit, a resistor 68 and a light-emitting diode 69 in the collector circuit. The output of the amplifier serves as the output of the comparison unit.
Die Verzögerungseinheit 29 enthält einen Sägezahnspan-nungsgenerator, eine Vergleichseinheit und einen Anpassungsverstärker. Der Sägezahnspannungsgenerator ist mit einem Transistor 70 mit Widerstand 71 im Kollektorkreis, Kondensator 72, Potentiometer 73 und nichtlinearem Element 74, das eine Diode darstellt und zur schnellen Aufladung des Kondensators 71 dient, ausgeführt. Die Vergleichseinheit ist mit einem Differentialkomparator 75 und Widerständen 76, 77, 78 ausgeführt. Der Anpassungsvertärker ist mit einem Transistor 79 mit Widerstand 80 im Basiskreis, Widerstand 81 und Leuchtdiode 82 im Kollektorkreis ausgeführt. Der Ausgang des Verstärkers dient als Ausgang der Verzögerungseinheit 29. The delay unit 29 contains a sawtooth voltage generator, a comparison unit and an adaptation amplifier. The sawtooth voltage generator is designed with a transistor 70 with a resistor 71 in the collector circuit, capacitor 72, potentiometer 73 and non-linear element 74, which is a diode and is used for fast charging of the capacitor 71. The comparison unit is designed with a differential comparator 75 and resistors 76, 77, 78. The adaptation amplifier is designed with a transistor 79 with resistor 80 in the base circuit, resistor 81 and light-emitting diode 82 in the collector circuit. The output of the amplifier serves as the output of the delay unit 29.
Der Ausgangssignalformer 30 ist mit zwei logischen UND-NICHT-GIiedern 83, 84 ausgeführt, wobei das erste 83 von diesen als Negator geschaltet ist. Seine Eingänge, die als Eingänge des Formers 27 dienen, sind vereinigt und an einen Widerstand 85 gelegt. Der andere Anschluss des The output signal shaper 30 is designed with two logic AND-NOT elements 83, 84, the first 83 of which is connected as an inverter. Its inputs, which serve as inputs of the former 27, are combined and connected to a resistor 85. The other connection of the
Widerstandes 85 ist mit dem Anschluss eines Kondensators 86 und dem Eingang 87 des logischen Gliedes 84 verbunden. Der andere Anschluss des.Kondensators 86 ist an die Nullschiene gelegt. Der Eingang 88 des logischen Gliedes 84 ist mit dem Ausgang des logischen UND-NICHT-Gliedes 83 verbunden. Der Ausgang des UND-NICHT-Gliedes 84 dient als Ausgang des Formers 30. Resistor 85 is connected to the connection of a capacitor 86 and the input 87 of the logic element 84. The other connection of the capacitor 86 is connected to the zero rail. The input 88 of the logic gate 84 is connected to the output of the logic AND-NOT gate 83. The output of the AND-NOT gate 84 serves as the output of the former 30.
Die Schalteinrichtung 7 (Fig. 6), die als Trigger ausgeführt ist, enthält zwei logische UND-NICHT-Glieder 89, 90. Der Ausgang des logischen Gliedes 89 ist über den Anpassungsverstärker 10 mit dem Elektromagneten111 des Schiebers 12 verbunden. Der Ausgang eines logischen Gliedes 90 ist über den Kontakt des Umschalters 50, einen Anpassungsverstärker 91 mit der Wicklung eines durch die Diode 93 geshunteten polarisierten Zweiwicklungsrelais 92 verbunden. Die nicht mitgezeichnete zweite Wicklung des Relais 92 ist mit einem Druckknopf verbunden und dient zum Rückstellen der Speichereinheiten 46 und 47. The switching device 7 (FIG. 6), which is designed as a trigger, contains two logic AND-NOT gates 89, 90. The output of the logic gate 89 is connected to the electromagnet 111 of the slide 12 via the matching amplifier 10. The output of a logic element 90 is connected via the contact of the switch 50, an adaptation amplifier 91 to the winding of a polarized two-winding relay 92 shunted by the diode 93. The second winding (not shown) of the relay 92 is connected to a push button and serves to reset the memory units 46 and 47.
Die Einheiten 42 und 43 zur Abtrennung der extremen Signalamplituden enthalten Ventile 94, 95, Widerstände 96, 97 und Umschaltkontakte 98, 99 mit Neutralstellung des polarisierten Relais 92. The units 42 and 43 for separating the extreme signal amplitudes contain valves 94, 95, resistors 96, 97 and changeover contacts 98, 99 with the polarized relay 92 in neutral position.
Die Speichereinheiten 46, 47 enthalten Speicherkondensatoren 100, 101 und Verstärker mit grossem Eingangswiderstand, die mit Transistoren 102, 103, 104, 105, 106, 107, Dioden 108, 109 und Widerständen 110, 111, 112, 113, 114, 115 ausgeführt sind. Die Ausgänge der Verstärker dienen als Ausgänge der Speichereinheiten 46, 47. The storage units 46, 47 contain storage capacitors 100, 101 and amplifiers with high input resistance, which are implemented with transistors 102, 103, 104, 105, 106, 107, diodes 108, 109 and resistors 110, 111, 112, 113, 114, 115 . The outputs of the amplifiers serve as outputs of the memory units 46, 47.
Die Vergleichseinheiten 44, 45 sind ähnlich der Vergleichseinheit 18 mit Komparatoren 116, 117 ausgeführt und umfassen Begrenzungswiderstände 118, 119, 120, 121 und die Begrenzungsverstärker mit den Transistoren 122, 123. Im Basiskreis der Transistoren 122,123 sind die Widerstände 124, 125 und im Kollektorkreis derselben — Widerstände 126, 127 und Leuchtdioden 128, 129 geschaltet. The comparison units 44, 45 are designed similarly to the comparison unit 18 with comparators 116, 117 and include limiting resistors 118, 119, 120, 121 and the limiting amplifiers with the transistors 122, 123. The resistors 124, 125 are in the base circuit of the transistors 122, 123 and in the collector circuit the same - resistors 126, 127 and LEDs 128, 129 switched.
Die Anpassungselemente 48 und 49 sind als monostabiler Multivibrator mit den logischen UND-NICHT-Gliedern 130 und 131 ausgeführt. Das logische UND-NICHT-Glied 130 ist als Negator geschaltet, seine Eingänge sind vereinigt und an den Eingang 132 eines logischen Gliedes 131 gelegt. Der andere Eingang 133 ist an die Nullschiene über einen Kondensator 134 und an einen Widerstand 135, dessen anderer Anschluss mit dem Ausgang des logischen Gliedes 130 verbunden ist, gelegt. The adaptation elements 48 and 49 are designed as a monostable multivibrator with the logic AND-NOT gates 130 and 131. The logical AND-NOT gate 130 is connected as a negator, its inputs are combined and connected to the input 132 of a logic gate 131. The other input 133 is connected to the zero rail via a capacitor 134 and to a resistor 135, the other connection of which is connected to the output of the logic element 130.
Bei der Bearbeitung von Werkstücken, wo ein Gegen-und Mitschleifen realisiert wird, sind die Anpassungselemente 48 und 49 (Fig. 7) vereinigt und als logische Schaltung mit UND-NICHT-Gliedern 136, 137, 138 ausgeführt. Die UND-NICHT-Glieder 136 und 138 sind als Negator geschaltet, deren Eingänge sind vereinigt. Der Eingang des UND-NICHT-Gliedes 137, der als Eingang «a» der logischen Schaltung dient, ist mit dem Ausgang der Vergleichseinheit 45 verbunden, während der Eingang des logischen UND-NICHT-Gliedes 136, der als Eingang «b» der logischen Schaltung dient, mit dem Ausgang der Vergleichsein-heit 44 in Verbindung steht. Der Ausgang des UND-NICHT-Gliedes 136 ist an den Eingang des UND-NICHT-Gliedes When machining workpieces, where a counter-grinding and co-grinding is realized, the adaptation elements 48 and 49 (FIG. 7) are combined and designed as a logic circuit with AND-NOT elements 136, 137, 138. The AND-NOT gates 136 and 138 are connected as negators, the inputs of which are combined. The input of the AND-NOT gate 137, which serves as input "a" of the logic circuit, is connected to the output of the comparison unit 45, while the input of the logic AND-NOT gate 136, which serves as input "b" of the logic circuit Circuit serves, with the output of the comparison unit 44 is connected. The output of the AND-NOT gate 136 is at the input of the AND-NOT gate
137 gelegt. Der Ausgang des UND-NICHT-Gliedes 137 ist über die Kontakte 52 des Umschalters 50 mit dem Eingang 6 der Schalteinrichtung 7 und über das logische Glied 137 placed. The output of the AND-NOT gate 137 is via the contacts 52 of the switch 50 to the input 6 of the switching device 7 and via the logic gate
138 und den Kontakt 51 des Umschalters 50 — mit dem Eingang 8 der Schalteinrichtung 7 verbunden. 138 and the contact 51 of the switch 50 - connected to the input 8 of the switching device 7.
Fig. 8 zeigt Zeitdiagramme, die die Funktion der Einrichtung zur Steuerung der Weglänge des Arbeitsorgans 2 (Fig. 1) einer Schleifmaschine erläutern. Eine Kurve 139 entspricht dem Profil der Ausgangsbearbeitungszugabe des Werkstückes. Eine Kurve 140 kennzeichnet das Signal, welches der Wirkleistung an den Ausgängen der Messanord5 FIG. 8 shows time diagrams which explain the function of the device for controlling the path length of the working member 2 (FIG. 1) of a grinding machine. A curve 139 corresponds to the profile of the machining allowance of the workpiece. A curve 140 identifies the signal which corresponds to the active power at the outputs of the measuring arrangement 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
5 5
639026 639026
nungen 13 und 22 (Fig. 1) bei dem ersten Durchgang der Schleifscheibe 4 entspricht. Kurven 141, 142 (Fig. 8) kennzeichnen die Signale, welche der Wirkleistung an den Ausgängen der Messanordnungen 13 und 22 (Fig. 1) jeweils bei dem zweiten und dritten Durchgang der Schleifscheibe 4 entsprechen. Solutions 13 and 22 (Fig. 1) corresponds to the first pass of the grinding wheel 4. Curves 141, 142 (FIG. 8) identify the signals which correspond to the active power at the outputs of the measuring arrangements 13 and 22 (FIG. 1) during the second and third pass of the grinding wheel 4.
Ferner zeigt Fig. 7 folgendes: 7 also shows the following:
143 — Signal am Ausgang der Vergleichseinheit 26 (Fig. 1); 143 signal at the output of the comparison unit 26 (FIG. 1);
144 — Signal am Ausgang der Vergi eichseinheit 18 (Fig. 1); 144 - signal at the output of the comparison unit 18 (FIG. 1);
145 — Signal, das vom Ausgang des Formers 21 (Fig. 1) 145 - signal coming from the output of the former 21 (Fig. 1)
am Eingang 6 der Schalteinrichtung 7 eintrifft; arrives at the input 6 of the switching device 7;
146 — Signal am Ausgang der Verzögerungseinheit 29 146 - signal at the output of the delay unit 29
(Fig. 1); (Fig. 1);
147 — Signal, das vom Ausgang des Formers 30 (Fig. 1) 147 - signal from the output of the former 30 (Fig. 1)
am Eingang 8 der Schalteinrichtung 7 eintrifft; arrives at the input 8 of the switching device 7;
148 — Signal am Ausgang der Schalteinrichtung 7; 148 - signal at the output of the switching device 7;
149 — Signal am Ausgang der Vergleichseinheit 31 (Fig. 2); 149 - signal at the output of the comparison unit 31 (FIG. 2);
150 — Ausgangssignal der Differenziereinheit 39 (Fig. 2); 150 - output signal of the differentiating unit 39 (FIG. 2);
151 — Ausgangssignal der Vergleichseinheit 35 (Fig. 2); 151 - output signal of the comparison unit 35 (FIG. 2);
152 — Signal am Ausgang der Verzögerungseinheit 34; 152 - signal at the output of the delay unit 34;
153 — Signal am Ausgang des logischen UND-Gliedes 33 153 - Signal at the output of the logical AND gate 33
(Fig. 2); (Fig. 2);
154 — Ausgangssignal des Formers 30 (Fig. 2); 154 - output of shaper 30 (Fig. 2);
155 — Signal am Ausgang des Gebers 40 (Fig. 3) für die laufende Koordinate der Stellung des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück 5; 155 - signal at the output of the encoder 40 (FIG. 3) for the current coordinate of the position of the tool relative to the workpiece 5;
156 — Ausgangssignal der Speichereinheit 47 (Fig. 3) nach dem Schruppdurchgang; 156 - output signal of the storage unit 47 (FIG. 3) after the roughing pass;
157 — Asgangssignal der Speichereinheit 46 (Fig. 3) nach dem Schruppdurchgang; 157 - input signal of the storage unit 46 (FIG. 3) after the roughing pass;
158 — Ausgangssignal der Speichereinheit 47 (Fig. 3) nach dem letzten Schruppdurchgang; 158 - output signal of the storage unit 47 (FIG. 3) after the last roughing pass;
159 — Ausgangssignal der Speichereinheit 46 (Fig. 3) nach dem letzten Schruppdurchgang; 159 - output signal of the storage unit 46 (FIG. 3) after the last roughing pass;
160 — Signal am Ausgang des Anpassungselementes 49 160 - signal at the output of the adaptation element 49
(Fig. 3) "im Schlichtdurchgang; (Fig. 3) "in the finishing pass;
161 —■ Signal am Ausgang des Anpassungselementes 48 161 - ■ Signal at the output of the adaptation element 48
(Fig. 3) im Schlichtdurchgang; (Fig. 3) in the finishing pass;
162 — Ausgangssignal der Schalteinrichtung 7 (Fig. 3); 162 - output signal of the switching device 7 (FIG. 3);
163 — Signal am Eingang «a» (Fig. 8) der logischen Schal tung im Schlichtdurchgang; 163 - signal at input «a» (Fig. 8) of the logic circuit in the finishing pass;
164 — Signal am Eingang «b» (Fig. 8) der logischen Schal tung im Schlichtdurchgang; 164 - signal at input «b» (Fig. 8) of the logic circuit in the finishing pass;
165 — Signal am Ausgang X (Fig. 8) der logischen Schal tung im Schlichtdurchgang. 165 - Signal at output X (Fig. 8) of the logic circuit in the finishing pass.
Bei dem ersten Durchgang erscheint am Ausgang der Messanordnung 13, 22 (Fig. 1) das Signal 140 (Fig. 8), welches der Leistungszunahme am Motor 15 (Fig. 1) der Schleifscheibe 4 entspricht. Die Verstellung der Schleifscheibe 4 gegenüber dem Werkstück 5 ist in Fig. 8 von links nach rechts angenommen. Im Zeitpunkt tj (Fig. 8), wo das Signal 140 erscheint, spricht die Vergleichseinheit 26 (Fig. 1) an, an deren Ausgang das Signal 143 (Fig. 8) erscheint. Im Zeitpunkt ta erreicht das Signal 140 ein bestimmtes am Einsteller 20 (Fig. 1) voreingestelltes Niveau, was die Vergleichseinheit 18 zum Ansprechen bringt (Signal 144, Fig. 8). Vom Ausgang der Vergleichseinheit 18 (Fig. 1) wird zum Zeitpunkt t2 (Fig. 8) ein positiver Spannungssprung auf den Eingang des Formers 21 gegeben, der einen Impuls liefert (Signal 145, Fig. 8), welcher zum Eingang 6 der Schalteinrichtung 7 (Fig. 1) gelangt und diese in einen anderen stabilen Zustand (Signal 148, Fig. 8) kippt. Die Schalteinrichtung 7 (Fig. 1) wirkt auf den Verstärker 10, den Elektromagnet 11, den mit dem Antriebselement 1 verbundenen Hydraulikschaltschieber 12 und schaltet die Zustellung der Schleifscheibe von Eilgang auf Arbeitsgang um. Im Moment t4 (Fig. 8) der Beendigung der Berührung der Schleifscheibe 4 (Fig. 1) mit dem Werkstück 5, wo das Signal 140 (Fig. 8) In the first pass, the signal 140 (FIG. 8) appears at the output of the measuring arrangement 13, 22 (FIG. 1), which corresponds to the increase in power on the motor 15 (FIG. 1) of the grinding wheel 4. The adjustment of the grinding wheel 4 relative to the workpiece 5 is assumed from left to right in FIG. 8. At time tj (FIG. 8), where the signal 140 appears, the comparison unit 26 (FIG. 1) responds, at the output of which the signal 143 (FIG. 8) appears. At time ta, signal 140 reaches a certain level preset on adjuster 20 (FIG. 1), which causes comparison unit 18 to respond (signal 144, FIG. 8). From the output of the comparison unit 18 (FIG. 1), a positive voltage jump is applied to the input of the former 21 at time t2 (FIG. 8), which delivers a pulse (signal 145, FIG. 8), which leads to the input 6 of the switching device 7 (Fig. 1) arrives and this tilts into another stable state (signal 148, Fig. 8). The switching device 7 (FIG. 1) acts on the amplifier 10, the electromagnet 11, the hydraulic slide switch 12 connected to the drive element 1 and switches the infeed of the grinding wheel from rapid to working. At the moment t4 (FIG. 8) the termination of the contact of the grinding wheel 4 (FIG. 1) with the workpiece 5, where the signal 140 (FIG. 8)
bis auf 0 sinkt, erscheint am Ausgang der Vergleichseinheit 26 '(Fig. 1) ein O-Signal, und es spricht die Verzögerungseinheit 29 an, die die vorgegebene Verzögerungszeit At (Fig. 8) auszählt und ein Signal zum Zeitpunkt t6 auf den Former 30 5 gibt (Signal 147, Fig. 8). Der am Ausgang des Formers 30 (Fig. 1) erschienene Impuls wird auf den Eingang 8 der Schalteinrichtung 7 gegeben und schaltet diese in den AusWerkstück ein Signal (115, Fig. 8), welches einem der Eingänge der Vergleichseinheiten 44, 45 (Fig. 3) zugeführt io wird. Den anderen Eingängen derselben werden jeweils die Signale von den Speichereinheiten 46, 47 zugeführt. Die Grösse der eintreffenden Signale ist gleich dem Minimalwert des während des Schruppschleifens abgetrennten Signals für Berührungsbeginn (Speichereinheit 43) und dem 15 Maximalwert des während des Schruppschleifens abgetrennten Signals für das Berührungsende (Speichereinheit 46). Bei Gleichheit der von den Ausgängen der Speichereinheiten 46, 47 und vom Ausgang des Gebers 40 eintreffenden Signale sprechen die Vergleichseinheiten 44, 45 an und deren Aus-2o gangssignale gelangen in Form eines Spannungssprunges zu den Anpassungselementen 48, 49. Die Signale 160, 161 (Fig. 8) vom Ausgag der Anpassungselemente 49, 48 (Fig. 3) steuern die Schalteinrichtung 7 um (Signal 162, Fig. 8) und ändern damit die Zustellung von Eilgang auf Arbeitsgang 25 im Punkt, dessen Koordinate der minimalen Koordinate des Anfangspunktes der Berührung der Schleifscheibe 4 (Fig. 3) mit dem Werkstück 5 entspricht. Die Änderung des Arbeitsganges auf Eilgang geschieht im Punkt, deren Koordinate der maximalen Koordinate des Punktes, wo die Be-30 rührung beendet wird, entspricht. drops to 0, an O signal appears at the output of the comparison unit 26 '(FIG. 1), and the delay unit 29 responds, which counts the predetermined delay time At (FIG. 8) and sends a signal to the former at time t6 30 5 there (signal 147, Fig. 8). The pulse appearing at the output of the former 30 (FIG. 1) is applied to the input 8 of the switching device 7 and switches this into the AusWerkstück a signal (115, Fig. 8), which one of the inputs of the comparison units 44, 45 (Fig. 3) io is fed. The signals from the storage units 46, 47 are fed to the other inputs thereof. The size of the incoming signals is equal to the minimum value of the signal for the start of contact separated during the grinding process (storage unit 43) and the maximum value of the signal for the end of contact separated during the grinding process (storage unit 46). If the signals arriving from the outputs of the memory units 46, 47 and from the output of the transmitter 40 are identical, the comparison units 44, 45 respond and their output signals arrive in the form of a voltage jump to the adaptation elements 48, 49. The signals 160, 161 ( Fig. 8) from the output of the adaptation elements 49, 48 (Fig. 3) control the switching device 7 (signal 162, Fig. 8) and thus change the infeed from rapid traverse to operation 25 in the point whose coordinate is the minimum coordinate of the starting point of the Touching the grinding wheel 4 (FIG. 3) with the workpiece 5 corresponds. The change of the work cycle to rapid traverse occurs in the point whose coordinate corresponds to the maximum coordinate of the point where the contact is ended.
Auf ähnliche Art funktioniert die Steuereinrichtung, bei der der Geber (Fig. 4) für das Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück für eine geringe Kurvensteilheit der Ausgangszugabe ausgelegt ist. Bei Gleichheit der Signale 35 155 (Fig. 8) und 158 spricht die Vergleichseinheit 45 (Fig. 7) an und am Eingang «a» der logischen Schaltung trifft das Signal 163 ein. Das Ausgangssignal 164 der Vergleichseinheit 44 (Fig. 4) wird dem Eingang «b» (Fig. 7) der logischen Schaltung zugeführt. Die logische Schaltung arbeitet nach 40 der folgenden Funktion, die in Tabelle 1 gezeigt ist. The control device works in a similar way, in which the transmitter (FIG. 4) is designed for the end of the contact of the tool with the workpiece for a slight curve steepness of the output allowance. If the signals 35 155 (FIG. 8) and 158 are identical, the comparison unit 45 (FIG. 7) responds and the signal 163 arrives at the input “a” of the logic circuit. The output signal 164 of the comparison unit 44 (FIG. 4) is fed to the input “b” (FIG. 7) of the logic circuit. The logic circuit operates according to 40 of the following function, which is shown in Table 1.
TABELLE 1 TABLE 1
Signal 163 Signal 163
Signal 164 Signal 164
Signal 165 Signal 165
45 am Eingang «a» 45 at the entrance «a»
am Eingang «b» at the entrance «b»
am Ausgang X at exit X
O O
O O
O O
L L
O O
L L
50 L 50 L
L L
O O
Ist das Signal 165 gleich L — so erfolgt die Arbeitszustellung, ist dagegen das Signal gleich O — so findet die 55 Eilzustellung statt. If the signal 165 is L - the work delivery takes place, but if the signal is O - the 55 express delivery takes place.
Nachstehend soll die Arbeitsweise der einzelnen Einheiten der Einrichtung zur Steuerung der Weglänge des Arbeitsgangs einer Schleifmaschine betrachtet werden. The operation of the individual units of the device for controlling the path length of the operation of a grinding machine will be considered below.
In dem ersten Durchgang der Schleifscheibe 4 (Fig. 1) 60 wird vom Ausgang der Messanordnung 13 (Fig. 5) das Signal 140 (Fig. 8) dem Eingang 17 (Fig. 5) der Vergleichseinheit 18, d.h. dem Umkehreingang des auf der Grundlage eines Gleichstromverstärkers ausgeführten Komparators 54 zugeführt. Dem Eingang 19 der Vergleichseinheit 18, d.h. 65 dem nichtumkehrenden Eingang des Komparators 54 wird ein Bezugssignal vom Einsteller 20 zugeführt. Bei Gleichheit dieser Signale ändert das Ausgangssignal des Komparators 54 seine Polarität und sperrt den Transistor 55. Hier In the first pass of the grinding wheel 4 (FIG. 1) 60, the signal 140 (FIG. 8) is sent from the output of the measuring arrangement 13 (FIG. 5) to the input 17 (FIG. 5) of the comparison unit 18, i.e. to the reverse input of the comparator 54 based on a DC amplifier. The input 19 of the comparison unit 18, i.e. A reference signal from the adjuster 20 is fed to the non-inverting input of the comparator 54. If these signals are identical, the output signal of the comparator 54 changes its polarity and blocks the transistor 55. Here
639026 639026
6 6
bei erscheint am Ausgang des Transistors 55 ein Signal von hohem Niveau. Die im Kollektorkreis des Transformators 55 angeordnete Leuchtdiode 55 erlischt, womit sie signalisiert, dass zum betreffenden Zeitpunkt das Schneiden mit einer Belastung, deren Grösse, die von dem Einsteller 20 voreingestellte Belastung übersteigt, erfolgt. Im Ausgangszustand lag an den Eingängen des logischen UND-NICHT-Gliedes 59 und am Eingang 61 des UND-NICHT-Gliedes 60 ein dem Nullniveau entsprechendes Signal an. Am Ausgang des UND-NICHT-Gliedes 59, am Eingang 62 und am Ausgang des UND-NICHT-Gliedes 60 lag ein Signal von hohem Niveau an. Der Kondensator 63 ist aufgeladen. Beim Eintreffen eines Signals von hohem Niveau am Eingang des Formers 21 vom Ausgang der Vergleichseinheit 18 erscheinen an den Eingängen 61 und 62 des UND-NICHT-Gliedes 60 gleichzeitig Signale von hohem Niveau. Am Ausgang des UND-NICHT-Gliedes erscheint ein Signal vom Nullniveau. Da am Eingang des UND-NICHT-Gliedes ein Signal von hohem Niveau vorhanden ist, so entspricht sein Ausgangssignal dem Nullniveau. Der Kondensator 63 entladet sich über den Widerstand 64 so lange, bis das Potential am Eingang 62 des UND-NICHT-Gliedes seine Ansprechschwelle erreicht hat. In diesem Zeitpunkt erscheint am Ausgang des Gliedes 60, d.h. am Ausgang des Formers 21 ein Signal von hohem Niveau. Die Dauer des am Ausgang des Formers 21 geformten Impulses hängt von der Kapazität des Kondensators 63 und dem Widerstandswert des Widerstandes 64 ab. Der Ausgangsimpuls des Gebers 3 für Beginn der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück gelangt zum Eingang 6 (Fig. 6) der Schalteinrichtung 7 und steuert diese in den anderen stabilen Zustand um. at a high level signal appears at the output of transistor 55. The light-emitting diode 55 arranged in the collector circuit of the transformer 55 goes out, with which it signals that at the relevant time the cutting is carried out with a load, the size of which exceeds the load preset by the adjuster 20. In the initial state, a signal corresponding to the zero level was present at the inputs of the logical AND-NOT gate 59 and at the input 61 of the AND-NOT gate 60. A high-level signal was present at the output of the AND-NOT gate 59, at the input 62 and at the output of the AND-NOT gate 60. The capacitor 63 is charged. When a high level signal arrives at the input of the former 21 from the output of the comparison unit 18, high level signals appear simultaneously at the inputs 61 and 62 of the AND-NOT gate 60. A signal from the zero level appears at the output of the AND-NOT gate. Since there is a high level signal at the input of the AND-NOT gate, its output signal corresponds to the zero level. The capacitor 63 discharges through the resistor 64 until the potential at the input 62 of the AND-NOT element has reached its response threshold. At this time 60 appears at the exit of the link, i.e. a high level signal at the output of the former 21. The duration of the pulse formed at the output of the former 21 depends on the capacitance of the capacitor 63 and the resistance of the resistor 64. The output pulse of the encoder 3 for the beginning of the contact of the tool with the workpiece reaches the input 6 (FIG. 6) of the switching device 7 and reverses it into the other stable state.
gangszustand um. Die Schalteinrichtung 7 wirkt auf den Hydraulikschieber 12 ein und schaltet die Zustellung der Schleifscheibe von Arbeitsgang auf Eilgang um. current state. The switching device 7 acts on the hydraulic slide 12 and switches the infeed of the grinding wheel from work to rapid.
Bei der Bearbeitung von Werkstücken, deren Oberflächenkurve eine kleine Steilheit aufweisen, beispielsweise nach dem Schruppschleifen, funktioniert die gemäss Fig. 2 ausgeführte Einrichtung wie folgt. When machining workpieces whose surface curve has a small slope, for example after rough grinding, the device according to FIG. 2 functions as follows.
Bei dem ersten Durchgang spricht im Zeitpunkt tx (Fig. 8), wo das Signal 140 erscheint, die Vergleichseinheit 31 (Fig. 2) an, bei der am Ausgang das Signal 149 (Fig. 8) erscheint. Im Zeitpunkt t2 erreicht das Signal 140 ein bestimmtes am Einsteller 20 voreingestelltes Niveau, was zum Ansprechen der Vergleichseinheit 18, zur Umsteuerung der Einrichtung 7 und zur Änderung der Zustellgeschwindigkeit führt. Die Differenziereinheit 39 (Fig. 2) setzt das von der Messanordnung 22 eintreffende Signal in das Signal 150 (Fig. 8) um, welches zur Vergleichseinheit 35 (Fig. 2) gelangt. Zum Zeitpunkt t3 (Fig. 8) erreicht das Signal 150 ein bestimmtes am Einsteller 36 (Fig. 2) voreingestelltes Niveau, was zum Ansprechen der Vergleichseinheit 35 führt (Signal 151, Fig. 8). Vom Ausgang der Vergleichseinheit 35 (Fig. 2) wird im Zeitpunkt t3 ein positiver Spannungssprung auf den Eingang der Verzögerungseinheit gegeben, welche einen Impuls auf den Eingang des logischen UND-Gliedes 33 gibt (Signal 152, Fig. 8). Da zum Zeitpunkt t4, in welchem das Signal 140 beendet ist, am Eingang des logischen Gliedes 33 (Fig. 2) gleichzeitig ein Signal von der Vergleicheinheit 31 und ein Impuls von der Verzögerungseinheit 34 eintreffen, trifft am Eingang des Formers 30 das Signal 153 (Fig. 8) ein. Vom Ausgang des Formers 30 (Fig. 2) wird ein Impuls (Signal 154) auf den Eingang 8 der Schalteinrichtung 7 gegeben, der diese im Zeitpunkt t5 (Fig. 8) in den Ausgangszustand kippt. Die Schalteinrichtung 7 (Fig. 2) wirkt auf den Hydraulikschieber 12 und schaltet die Zustellung der Schleifscheibe von Arbeitsgang auf Eilgang um. In the first pass, at time tx (FIG. 8) where signal 140 appears, comparison unit 31 (FIG. 2) responds, at which signal 149 (FIG. 8) appears at the output. At time t2, the signal 140 reaches a certain level preset on the adjuster 20, which leads to the response of the comparison unit 18, to the reversal of the device 7 and to a change in the delivery speed. The differentiating unit 39 (FIG. 2) converts the signal arriving from the measuring arrangement 22 into the signal 150 (FIG. 8), which reaches the comparison unit 35 (FIG. 2). At time t3 (FIG. 8), the signal 150 reaches a certain level preset on the adjuster 36 (FIG. 2), which leads to the response of the comparison unit 35 (signal 151, FIG. 8). From the output of the comparison unit 35 (FIG. 2), a positive voltage jump is applied to the input of the delay unit at time t3, which gives a pulse to the input of the logic AND gate 33 (signal 152, FIG. 8). Since a signal from the comparison unit 31 and a pulse from the delay unit 34 arrive at the input of the logic element 33 (FIG. 2) at the time t4 at which the signal 140 ends, the signal 153 ( Fig. 8) a. From the output of the former 30 (FIG. 2), a pulse (signal 154) is applied to the input 8 of the switching device 7, which tilts it into the initial state at time t5 (FIG. 8). The switching device 7 (Fig. 2) acts on the hydraulic slide 12 and switches the infeed of the grinding wheel from work to rapid.
Bei Benutzung dieser Ausführungsform der Einrichtung ist es möglich, durch das frühere Einschalten der Eilzustellung um die Zeit t6 -15 (Fig. 8) an Stelle der Arbeitszustellung die Schleifzeit zu reduzieren. When using this embodiment of the device, it is possible to reduce the grinding time by switching on the rapid delivery earlier by the time t6 -15 (FIG. 8) instead of the work delivery.
Zur Steuerung der Weglänge des Arbeitsorgans 2 (Fig. 3) der Maschine bei Schlichtarbeit müssen zuvor bei der Schrupparbeit folgende Operationen durchgeführt werden: To control the path length of the working element 2 (FIG. 3) of the machine during finishing work, the following operations must first be carried out during roughing work:
Im ersten Schruppdurchgang legt die Schalteinrichtung 7 (Fig. 3) für die Dauer der Berührung der Schleifscheibe 4 mit dem Werkstück 5 den Geber 40 für die laufende Koordinate (Signal 155, Fig. 8) an die Speichereinheiten 46 und 47 (Fig. 3) über die Einheiten 42, 43 zur Abtrennung der extremen Signalamplituden. In the first roughing pass, the switching device 7 (FIG. 3) places the transmitter 40 for the current coordinate (signal 155, FIG. 8) on the storage units 46 and 47 (FIG. 3) for the duration of the grinding wheel 4 contacting the workpiece 5. via the units 42, 43 for separating the extreme signal amplitudes.
In der Einheit 47 wird das vom Ausgang des Gebers 40 (Fig. 3) eintreffende und Information über die Koordinate des Berührungspunktes der Schleifscheibe 4 mit dem Werkstück 5 tragende Signal gespeichert, während in der Einheit 46 das der Koordinate des Berührungsbeendigungspunktes entsprechende Signal (Signal 157, Fig. 8) gespeichert wird. Bei Abschaltung der Arbeitszustellung bleibt das Signal in den Speichereinheiten 46, 47 (Fig. 3) erhalten. The signal arriving from the output of the transmitter 40 (FIG. 3) and carrying information about the coordinate of the contact point of the grinding wheel 4 with the workpiece 5 is stored in the unit 47, while in the unit 46 the signal corresponding to the coordinate of the contact termination point (signal 157 , Fig. 8) is stored. When the work delivery is switched off, the signal is retained in the memory units 46, 47 (FIG. 3).
Die angegebene Arbeitsfolge des Steuersystems wiederholt sich in jedem Schruppdurchgang mit dem Unterschied, dass wegen der zufälligen Zugabeverteilung die Arbeitszustellung an verschiedenen Stellen längs des Werkstücks 5 eingeschaltet wird. Folglich findet die Einschaltung der Arbeitszustellung bei verschiedenen Signalen vom Geber 40 statt. Die Einheiten zur Abtrennung der extremen Signalamplituden sind derart ausgeführt, dass sie zum Eingang der Speichereinheiten 46, 47 nicht jedes beliebige Signal durchlassen, sondern nur dasjenige, welches entweder grösser als das in der Speichereinheit 46 eingespeicherte, oder kleiner als das in der Speichereinheit 47 eingespeicherte Signal ist. Somit wird in den Einheiten 46, 47 nach einer bestimmten Zahl von Schruppdurchgängen jeweils das grösste (Kurve 159, Fig. 8) und das kleinste Signal (Kurve 158, Fig. 8) vom Geber 40 eingespeichert, bei welchem die Arbeitszustellung eingeschaltet wurde. The specified work sequence of the control system is repeated in each roughing pass, with the difference that, due to the random distribution of the addition, the work delivery is switched on at different points along the workpiece 5. Consequently, the working delivery is switched on with different signals from the transmitter 40. The units for separating the extreme signal amplitudes are designed in such a way that they do not let any signal pass through to the input of the memory units 46, 47, but only that which is either larger than that stored in the memory unit 46 or smaller than that stored in the memory unit 47 Signal is. Thus, in units 46, 47, after a certain number of roughing passes, the largest (curve 159, FIG. 8) and the smallest signal (curve 158, FIG. 8) are stored by transmitter 40, at which the work delivery was switched on.
Bei dem Übergang zur Schlichtarbeit spricht der Bearbeitungszyklusumschalter 50 an. Die Kontakte 51 und 52 des Umschalters 50 legen die Ausgänge der Anpassungselemente 48 und 49 jeweils an die Eingänge 8 und 6 der Schalteinrichtung 7. During the transition to finishing work, the machining cycle switch 50 responds. The contacts 51 and 52 of the switch 50 place the outputs of the adaptation elements 48 and 49 on the inputs 8 and 6 of the switching device 7, respectively.
Bei relativer Verstellung der Schleifscheibe 4 zum Werkstück 5 erscheint am Ausgang des Gebers 40 für die laufenden Koordinate der Stellung des Werkzeugs gegenüber dem When the grinding wheel 4 is adjusted relative to the workpiece 5, the position of the tool relative to the appears at the output of the encoder 40 for the current coordinate
Gleichzeitig gelangt beim ersten Durchgang der Schleifscheibe 4 (Fig. 1) das Signal vom Ausgang der Messanordnung 22 zum Eingang 25 (Fig. 5) der Vergleichseinheit 26, d.h. zum Umkehreingang des Komparators 65. Dem Eingang 27 der Vergleichseinheit, d.h. dem Konversionseingang des Komparators 65 wird ein Nullbezugssignal vom Einsteller 28 zugeführt. Bei Verstimmung dieser Signale ändert das Ausgangssignal des Komparators 65 seine Polarität und öffnet den Transistor 66. Hierbei erscheint am Ausgang des Transistors 66 ein Signal von Nullniveau. Die im Kollektorkreis des Transistors 66 geschaltete Leuchtidiode leuchtet auf und signalisiert damit, dass zum betreffenden Zeitpunkt die Schleifscheibe 4 (Fig. 1) das Werkstück berührt. Das Signal vom Ausgang des Transistors 66 gelangt zur Basis des Transistors 70 (Fig. 5) der Verzögerungseinheit und sperrt diesen. Hierbei lädt sich der an den Eingang des Komparators 75 angeschlossene Kondensator 72 über die in Durchlassrichtung geschaltete Diode 74 schnell bis auf die Speisespannung auf. Gleichzeitig wird ein Signal auf den Umkehreingang des Komparators 75 über den Widerstand 77, dessen Potential mit Hilfe eines Spannungsteilers eingestellt wird, gegeben. Bei Beendigung der Berührung der Schleifscheibe 4 mit dem Werkstück 5 fällt das Signal an dem Umkehreingang des Komparators 65 bis auf Null ab. At the same time, the first time the grinding wheel 4 (FIG. 1) passes, the signal from the output of the measuring arrangement 22 to the input 25 (FIG. 5) of the comparison unit 26, i.e. to the reverse input of the comparator 65. The input 27 of the comparison unit, i.e. a zero reference signal from the adjuster 28 is fed to the conversion input of the comparator 65. If these signals are detuned, the output signal of the comparator 65 changes its polarity and opens the transistor 66. A signal of zero level appears at the output of the transistor 66. The light-emitting diode connected in the collector circuit of transistor 66 lights up and thus signals that the grinding wheel 4 (FIG. 1) is touching the workpiece at the relevant time. The signal from the output of transistor 66 reaches the base of transistor 70 (FIG. 5) of the delay unit and blocks it. Here, the capacitor 72 connected to the input of the comparator 75 quickly charges up to the supply voltage via the diode 74 switched in the forward direction. At the same time, a signal is given to the reverse input of the comparator 75 via the resistor 77, the potential of which is set with the aid of a voltage divider. When the contact of the grinding wheel 4 with the workpiece 5 ends, the signal at the reverse input of the comparator 65 drops to zero.
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
An seinem Ausgang erscheint ein Signal von einer Ausgangspolarität, das den Transistor 70 öffnet und der Kondensator 72 beginnt sich über den veränderlichen Widerstand 73, dessen Widerstandswert die Entladezeit bestimmt, zu entladen. Sobald das Potential am Kondensator 72 gleich dem Potential an dem Umkehreingang des Komparators ist, ändert das Signal am Ausgang des Komparators 75 seine Polarität und der Transistor 79 öffnet. Die Leuchtdiode 82 leuchtet auf und signalisiert damit das Ende der Berührung der Schleifscheibe 4 (Fig. 1) mit dem Werkstück 5. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 29 (Fig. 5) gelangt zum Eingang des Formers 30. Der Former 30 funktioniert wie der Former 21 mit dem Unterschied, dass er das Ausgangssignal nach dem negativen Spannungssprung an seinem Eingang formiert. Der Ausgangsimpuls des Formers 30 gelangt zum Eingang 8 der Schalteinrichtung 7. A signal of an output polarity appears at its output, which opens the transistor 70 and the capacitor 72 begins to discharge via the variable resistor 73, the resistance of which determines the discharge time. As soon as the potential at the capacitor 72 is equal to the potential at the reverse input of the comparator, the signal at the output of the comparator 75 changes its polarity and the transistor 79 opens. The light-emitting diode 82 lights up and thus signals the end of the contact of the grinding wheel 4 (FIG. 1) with the workpiece 5. The output signal of the delay unit 29 (FIG. 5) arrives at the input of the former 30. The former 30 functions like the former 21 with the difference that it forms the output signal after the negative voltage jump at its input. The output pulse from the former 30 reaches the input 8 of the switching device 7.
Vor dem Beginn der Arbeit bringt der Bedienungsmann durch Niederdrücken des Knopfes und Einschalten der zweiten Wicklung des Relais 92 (Fig. 6) (der Druckknopf und die Wicklung sind nicht mitgezeichnet) die Einheiten 46 und 47 in den Ausgangszustand, d.h. der Kondensator 100 entläd sich über die Kontakte 98 und den Widerstand 96 bis auf Null, während sich der Kondensator 101 über die Kontakte 99 und den Widerstand bis auf die Spannung der Speisequelle auflädt. Die Widerstände 96, 97 sind zur Begrenzung der Lade- und Entladeströme der Kondensatoren 100, 101 und zum Schutz der Kontakte des Relais 92 erforderlich. Before commencing work, by depressing the button and turning on the second winding of relay 92 (Fig. 6) (the push button and the winding are not shown), the operator returns units 46 and 47 to the initial state, i.e. capacitor 100 discharges to zero via contacts 98 and resistor 96, while capacitor 101 charges up to the voltage of the supply source via contacts 99 and resistor. Resistors 96, 97 are required to limit the charge and discharge currents of capacitors 100, 101 and to protect the contacts of relay 92.
Beim Schneiden findet eine relative Verstellung der Schleifscheibe 4 (Fig. 1) und des Werkstücks 5 statt. Hierbei erscheint am Ausgang des Gebers 40 (Fig. 6) das Signal 155 (Fig. 8), welches Information über die laufende Koordinate der Stellung der Schleifscheibe 4 gegenüber dem Werkstück 5 trägt. Dieses Signal 155 (Fig. 8) gelangt zu den Ventilen 94, 95 (Fig. 6) der Einheiten 42, 43 zur Abtrennung der extremen Signalamplituden. Im Zeitpunkt t; (Fig. 8), wo der Geber 3 (Fig. 1) für Beginn der Berührung mit dem Teil anspricht, kippt die Schalteinrichtung 7 in den anderen stabilen Zustand und schaltet die Wicklung des Relais 92 (Fig. 6) ein, was zum Anlegen des Ventils 94 über die Kontakte 98 an den Kondensator 100 der Speichereinheit 46 und zum Anlegen des Ventils 95 über die Kontakte 99 an den Kondensator 101 der Speichereinheit 47 führt. In diesem Zeitpunkt erfolgt über das Ventil 95 eine Aufladung des Kondensators 101 bis auf das Niveau des Signals vom Geber 40, bei welchem die Berührung der Schleifscheibe 4 mit dem Werkstück 5 stattgefunden hat (Signal 156, Fig. 8). When cutting, a relative adjustment of the grinding wheel 4 (Fig. 1) and the workpiece 5 takes place. Signal 155 (FIG. 8) appears at the output of encoder 40 (FIG. 6), which carries information about the current coordinate of the position of grinding wheel 4 with respect to workpiece 5. This signal 155 (FIG. 8) passes to the valves 94, 95 (FIG. 6) of the units 42, 43 to separate the extreme signal amplitudes. At time t; (Fig. 8), where the transmitter 3 (Fig. 1) responds to the beginning of contact with the part, the switching device 7 tilts into the other stable state and switches on the winding of the relay 92 (Fig. 6), which leads to application of the valve 94 via the contacts 98 to the capacitor 100 of the storage unit 46 and leads to the application of the valve 95 via the contacts 99 to the capacitor 101 of the storage unit 47. At this time, the capacitor 95 is charged via the valve 95 to the level of the signal from the transmitter 40 at which the grinding wheel 4 has come into contact with the workpiece 5 (signal 156, FIG. 8).
Über das Ventil 94 (Fig. 6) lädt sich der Kondensator 100 bis The capacitor 100 is charged via the valve 94 (FIG. 6)
639026 639026
auf das Niveau des Signals vom Geber 40 auf, bei dem die Berührung stattgefunden hat. Bei der weiteren Verstellung der Schleifscheibe 4 wird der Kondensator 100 (Signal 157, Fig. 8) entsprechend der Änderung des Signals 155 vom Geber 40 (Fig. 6) so lange aufgeladen, bis der Geber 9 (Fig. 1) für das Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück angesprochen hat, wodurch die Schalteinrichtung 7 in den anderen Ausgangszustand kippt und die Kontakte 98, 99 (Fig. 6) geöffnet werden. Diese Arbeitsfolge wiederholt sich bei jedem Durchgang der Schleifscheibe 4 (Fig. 1). Erfolgt bei den folgenden Durchgängen die Umsteuerung der Schalteinrichtung 7 bei einer Amplitude des Signals 155 (Fig. 8) vom Geber 40 (Fig. 6), die kleiner als bei den vorangehenden Durchgängen ist, so entlädt sich der Kondensator 101 (Signal 158, Fig. 8) bis auf diesen Wert des Signals 155. Erfolgt die Umsteuerung der Schalteinrichtung 7 (Fig. 6) bei einem Wert des Signals 155 (Fig. 8), der grösser als bei den vorangehenden Durchgängen ist, so lädt sich der Kondensator 100 (Fig. 6) bis auf diesen Wert auf (Signal 159, Fig. 8). to the level of the signal from the transmitter 40 at which the contact took place. When the grinding wheel 4 is adjusted further, the capacitor 100 (signal 157, FIG. 8) is charged in accordance with the change in the signal 155 by the transmitter 40 (FIG. 6) until the transmitter 9 (FIG. 1) for the end of the Touching the tool with the workpiece has responded, whereby the switching device 7 tilts into the other initial state and the contacts 98, 99 (Fig. 6) are opened. This sequence of operations is repeated each time the grinding wheel 4 is passed (FIG. 1). If the switching device 7 is reversed in the following passes with an amplitude of the signal 155 (FIG. 8) from the transmitter 40 (FIG. 6) that is smaller than in the previous passes, the capacitor 101 discharges (signal 158, FIG .8) up to this value of the signal 155. If the switching device 7 (FIG. 6) is reversed at a value of the signal 155 (FIG. 8) that is greater than in the preceding runs, the capacitor 100 charges ( Fig. 6) up to this value (signal 159, Fig. 8).
Nach den Schruppdurchgängen spricht der Bearbeitungszyklusumschalter 50 (Fig. 6) an. Dies führt zur Umschaltung der Kontakte 51, 52 und Öffnung der Kontakte 53. After the roughing passes, the machining cycle switch 50 (FIG. 6) responds. This leads to the switching of contacts 51, 52 and opening of contacts 53.
Bei Verstellung der Schleifscheibe 4 (Fig. 1) gegenüber dem Werkstück 5 gelangt das Signal 155 (Fig. 8) vom Geber 40 (Fig. 6) über die Begrengungswiderstände 119, 121 jeweils zu den Umkehreingängen der Komparatoren 116, 117. Den anderen Eingängen der Komparatoren 116, 117 werden über die Begrenzungswiderständen 118, 120 jeweils die Signale von den Speichereinheiten 46, 47 zugeführt. Sobald das Signal 155 (Fig. 8) vom Geber 40 (Fig. 6) gleich dem in der Speichereinheit 47 gespeicherten Signal geworden ist, spircht der Komparator 117 an. Dies führt zum Auftreten am Ausgang der Vergleichseinheit 45 eines Spannungssprunges, zum Ansprechen des Anpassungselementes 49 (Signal 160, Fig. 8) und zur Umsteuerung def Einrichtung 7 (Fig. 6). Sobald das Signal 155 (Fig. 8) vom Geber 40 (Fig. 6) gleich dem in der Speichereinheit 46 gespeicherten Signal geworden ist, spricht der Komparator 116 an (Signal 161, Fig. 8) was auch zur Umsteuerung der Einrichtung 7 (Fig. 6) in den Ausgangszustand führt (Signal 162, Fig. 8). When the grinding wheel 4 (FIG. 1) is adjusted relative to the workpiece 5, the signal 155 (FIG. 8) from the transmitter 40 (FIG. 6) passes through the limiting resistors 119, 121 to the reversing inputs of the comparators 116, 117. The other inputs of the comparators 116, 117, the signals from the memory units 46, 47 are fed via the limiting resistors 118, 120, respectively. As soon as the signal 155 (FIG. 8) from the transmitter 40 (FIG. 6) has become the same as the signal stored in the storage unit 47, the comparator 117 is activated. This leads to the occurrence of a voltage jump at the output of the comparison unit 45, to the response of the adaptation element 49 (signal 160, FIG. 8) and to the reversal of the device 7 (FIG. 6). As soon as the signal 155 (FIG. 8) from the transmitter 40 (FIG. 6) has become the same as the signal stored in the storage unit 46, the comparator 116 responds (signal 161, FIG. 8), which also serves to reverse the device 7 (FIG 6) leads to the initial state (signal 162, FIG. 8).
Die erfindungsgemässe Einrichtung gestattet es, die Schleifleistung von Plan-, Schlitz- und Zahnflankenschleifmaschinen durch Automatisierung der Wahl des relativen Verstellungsweges des Werkzeugs und des Werkstücks und die Wahl der geeigneten Schleifbedingungen zu steigern und die «Leerschleifzeit» zu verkürzen. The device according to the invention makes it possible to increase the grinding performance of face, slot and tooth flank grinding machines by automating the choice of the relative adjustment path of the tool and the workpiece and the choice of the suitable grinding conditions and to shorten the “empty grinding time”.
7 7
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
V V
8 Blätter Zeichnungen 8 sheets of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |