DD154965A1 - MEASURING DEVICE FOR LAYER DETERMINATION OF WORKPIECE SURFACES, IN PARTICULAR HOLES - Google Patents

MEASURING DEVICE FOR LAYER DETERMINATION OF WORKPIECE SURFACES, IN PARTICULAR HOLES Download PDF

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DD154965A1
DD154965A1 DD22169380A DD22169380A DD154965A1 DD 154965 A1 DD154965 A1 DD 154965A1 DD 22169380 A DD22169380 A DD 22169380A DD 22169380 A DD22169380 A DD 22169380A DD 154965 A1 DD154965 A1 DD 154965A1
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Martin Maldmann
Reinhardt Zastrow
Axel Schrake
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Martin Maldmann
Reinhardt Zastrow
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Abstract

Die Einrichtung ist im Werkzeugmaschinenbau als vorteilhaftes Zubehoer an Koordinatenschleifmaschinen einsetzbar. Es ist das Ziel der Erfindung, eine Messeinrichtung so anzuornen, dass ein oekonomischer Einsatz, d. h. eine automatische Koordinatenschleifmaschine moeglich ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messeinrichtung zur Lageermittlung von Bohrungen, bei der der Taster axial beweglich ist, zu schaffen, welche trotz des im Arbeitsraum befindlichen Werkzeuges ein Abtasten der zu bearbeitenden Werkstueckoberflaeche ermoeglicht und eine Signaluebertragung zu geeigneten Messsteuerungen gestattet. Das wird dadurch geloest, dass der Messhebel des Messkopfes in der durch die Werkzeugspindelachse und die Planetenspindelachse gebildeten Ebene angeordnet ist. Die Achse fuer die radiale Werkzeugbewegung ist zusaetzlich zur radialen Messkopfverstellung ausgebildet. Der Schlitten fuer die radiale Werkzeugverstellung ist gleichzeitig Traeger fuer den Messkopf. Bei der Einrichtung ist das Fertigmass erreicht, wenn der Abstand zwischen Planetenspindel und Kontaktflaeche des Messhebels gleich dem halben Solldurchmesser ist.The device can be used in machine tool construction as an advantageous accessory to coordinate grinders. It is the object of the invention to arrange a measuring device so that an economic use, i. H. an automatic jig grinder is possible. The invention has for its object to provide a measuring device for determining the location of holes in which the button is axially movable, which allows despite the tool located in the working space a scanning of the workpiece surface to be machined and signal transmission to suitable measuring controls allowed. This is achieved by arranging the measuring lever of the measuring head in the plane formed by the tool spindle axis and the planetary spindle axis. The axis for the radial tool movement is designed in addition to the radial measuring head adjustment. The slide for the radial tool adjustment is at the same time bearer for the measuring head. When setting the finished dimension is achieved when the distance between the planetary spindle and contact surface of the measuring lever is equal to half the target diameter.

Description

221693-221693-

Titel der ErfindungTitle of the invention

Meßeinrichtung zur Lageermittlung von Werkstückoberflächen, insbesondere von Bohrungen.Measuring device for determining the position of workpiece surfaces, in particular bores.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung ist allgemein im Werkzeugmaschinenbau und insbesondere als vorteilhaftes Zubehör an Koordinatenschleifmaschinen einsetzbar.The invention is generally applicable in machine tool construction and, in particular, as an advantageous accessory for jig grinding machines.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Heßeinrichtungen sind in den unterschiedlichsten Arten und Formen für Koordinatenmaschinen bekannt. Die Palette reicht von ausgesprochenen Meßmaschinen bis zu Meßköpfen, die an den Bearbeitungsmaschinen angeordnet werden können.Hoes are known in a variety of forms and forms for coordinate machines. The range extends from distinct measuring machines to measuring heads that can be arranged on the processing machines.

In der DE AS 14· 7? 915 ist eine Innenschleifmaschine offenbart, bei der ein pneumatisches Meßgerät vorgesehen ist, dessen teilweise die Spindel umschließender Meßkopf zwischen Schleifscheibe und deren Halter angeordnet ist. Dieser Meßkopf ist beim axialen Verschieben der Schleifspindel mit bev/egbar und ist mittels eines Nockens beim axialen Verschieben der Schleifscheibe in Richtung auf das Werkstück zu, zentrisch zum Mittelpunkt des Spannfutters einstellbar.In DE AS 14 · 7? No. 915 discloses an internal grinding machine in which a pneumatic measuring device is provided, the measuring head of which partially surrounds the spindle is arranged between the grinding wheel and its holder. This measuring head is in the axial displacement of the grinding spindle with bev / egbar and is by means of a cam during the axial displacement of the grinding wheel in the direction of the workpiece to, centric to the center of the chuck adjustable.

Diese Einrichtungen haben jedoch folgende wesentliehe Nachteile: Sie gestatten es nicht, beim Koordinatenschleifen kontinuierlich während des Zerspanprozesses oder zu bestimmten Zeitpunkten im Bearbeitungsprozeß zu messen. Dadurch -ist eine unmittelbare Auswertung des Meßergebnisses für den Zerspanungsprozeß nicht möglich. Es kann weder der tatsächliche Zerspanungsfortschritt festgestellt und ausgewertet werden, noch eine automatische Bearbeitung bis zum Fertigmaß erfolgen, da die Meßköpfe in bezug auf die Drehbewegungen ortsfest sind.However, these devices have the following major drawbacks: they do not allow to measure during coordinate grinding continuously during the cutting process or at certain times in the machining process. As a result, an immediate evaluation of the measurement result for the cutting process is not possible. Neither the actual cutting progress can be detected and evaluated, nor can an automatic machining be carried out to finished size, since the measuring heads are stationary with respect to the rotational movements.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Keßeinrichtung zur Lageermittlung von Werkstückoberflächen, insbesondere von Bohrungen, so anzuordnen, daß ein ökonomischerer Einsatz, d„ h. eine automatisch arbeitende Koordinatenschleifmaschine ,möglich ist.It is the object of the invention to arrange a Keßeinrichtung for determining the position of workpiece surfaces, in particular bores, so that a more economical use, ie. an automatically working jig grinder is possible.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Die in der Charakteristik der bekannten technischen Lösungen beschriebenen Mangel, bezogen auf die vorliegende Erfindung, lassen sich auf folgende Ursachen zurückführen.The deficiencies described in the characteristic of the known technical solutions, based on the present invention, can be attributed to the following causes.

Bei Koordinatenschleifmaschinen gibt es in den zu schleifenden Bohrungen keinen Ort, der nicht vom Schleifkörper durchlaufen wird« Die Anbringung ortsfester Meßköpfe ist daher nicht möglich.In the case of jig grinding machines, there is no place in the drilled holes that is not passed through by the grinding wheel. «It is therefore not possible to attach stationary measuring heads.

Um das zu beseitigen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung zur Lageermittlung von Werkstückoberflächen, insbesondere von Bohrungen, bei denen der Taster axial beweglich ist, zu schaffen, welche trotz des im Arbeitsraum befindlichen Werkzeuges ein Abtasten der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche ermöglicht und eine Signalübertragung zu geeigneten Meßsteuerungen gestattet.To eliminate this, the invention has the object, a measuring device for determining the position of workpiece surfaces, in particular of holes in which the probe is axially movable to create, which allows despite the tool located in the working space a scanning of the workpiece surface to be machined and a Signal transmission to suitable measuring controls allowed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Meßhebel des Meßkopfes in der durch die Werkzeugspindelachse und die Planetenspindelachse gebildeten Ebene angeordnet ist. Die Achse für die radiale Werkzeugbewegung ist zusätzlich zur radialen Meßkopfverstellung ausgebildet. Bei der Meßeinrichtung sind Meßpunkt und Schleifpunkt grundsätzlich symmetrisch zur Rotations-, d. h,, Planetenachse angeordnet.According to the invention the object is achieved in that the measuring lever of the measuring head is arranged in the plane formed by the tool spindle axis and the planetary spindle axis. The axis for the radial tool movement is formed in addition to the radial Meßkopfverstellung. In the measuring device measuring point and grinding point are basically symmetrical to the rotation, d. h ,, arranged planetary axis.

Der Schlitten für die radiale Verstellung des Schleifkörpers ist gleichzeitig der Träger für den Meßkopf. Vorteilhafterweise ist die Meßeinrichtung so gestaltet, daß das Fertigmaß einer Bohrung dann erreicht ist, wenn der Abstand zwischen Planetenspindelachse und Kontaktfläche des Meßhebels am Werkstück gleich dem halben Solldurchmesser ist.The slide for the radial adjustment of the grinding wheel is also the carrier for the measuring head. Advantageously, the measuring device is designed so that the finished dimension of a bore is reached when the distance between the planetary spindle axis and contact surface of the measuring lever on the workpiece is equal to half the target diameter.

Durch die Kombination des Werkzeuges und des Meßkopfes auf ein und demselben Träger sind rotationssymmetrische Bearbeitungsflächen kontinuierlich über den gesamten Umfang meßbar und dadurch auch Kreisform-, Zentrier- und Positionierfehler meßbar^Due to the combination of the tool and the measuring head on one and the same support rotationally symmetric machining surfaces are continuously measurable over the entire circumference and thereby also Kreisform-, centering and positioning errors measurable ^

- 3· - . 2 2 16 9 3- 3 · -. 2 2 16 9 3

Die Verbindung des Meßkopfes mit der eigentlichen Meßsteuerung erfolgt mittels geeigneter Übertragungselemente, wie Schleifringe oder ähnliches, von der rotierenden Planetenspindel auf den feststehenden Teil der Koordinatenschleifmaschine. Für die Meßarbeiten sind sowohl mechanisch-elektrische als auch mechanisch^pneumatische Meßköpfe einsetzbar.The connection of the measuring head with the actual measuring control by means of suitable transmission elements, such as slip rings or the like, from the rotating planetary spindle on the fixed part of the jig grinding machine. Both mechanical-electrical and mechanical pneumatic measuring heads can be used for the measuring work.

Pie Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt eine Prinzipskizze der Meßeinrichtung.Pie invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The drawing shows a schematic diagram of the measuring device.

In der nicht gezeigten Arbeitsspindel einer Koordinatenschleifmaschine ,ist ein Planetenkopf 1 aufgenommen, der in seinem oberen Teil über einen Schleifringkörper 2 verfügt. In einer entsprechenden Führung des Planetenkopfes 1 ist ein Schlitten 3 verstellbar angeordnet, der einerseits eine Schleifspindel 4 mit einem Schleifkörper 5 trägt, der an der Bohrungswand eines Werkstückes 6 mit seiner Eingriffslinie 7 anliegt. Am anderen Ende des Schlittens 3 ist ein Meßkopf 8 mit einem Meßhebel 9 radial verstellbar angeordnet, dessen Kontaktpunkt 10 an der Bohrungswand diametral zur Eingriffslinie 7 liegt.In the work spindle, not shown, of a jig grinding machine, a planetary head 1 is received, which has a slip ring body 2 in its upper part. In a corresponding guide of the planetary head 1, a carriage 3 is adjustably arranged, on the one hand carries a grinding spindle 4 with an abrasive body 5, which bears against the bore wall of a workpiece 6 with its engagement line 7. At the other end of the carriage 3, a measuring head 8 is arranged radially adjustable with a measuring lever 9, the contact point 10 is located on the bore wall diametrically to the engagement line 7.

Die Verbindung des Meßkopfes 8 mit dem Schleifringkörper 2 erfolgt mittels Leitungen 11.The connection of the measuring head 8 with the slip ring body 2 by means of lines 11th

Die Wirkung der Einrichtung ist:The effect of the device is:

Beim Einrichten wird zunächst der Schleifkörper 5 zum Werkstück 6 eingestellt. Diese Einstellung erfolgt so, daß der Schleifkörper 5 mit Sicherheit, auch bei den zu erwartenden Aufmaßschwankungen nicht im Eingriff ist. ^ie U-Achse wird in dieser Stellung genullt. In dieser Stellung der Ü-Achse wird auch der Meßkopf 8 auf das Fertigmaß eingestellt, beispielsweise mit einem Lehrring.When setting the abrasive body 5 is first set to the workpiece 6. This adjustment is made so that the grinding wheel 5 with certainty, even with the anticipated Aufmaßschwankungen is not engaged. The U-axis is zeroed in this position. In this position of the Ü-axis and the measuring head 8 is set to the finished size, for example with a gauge ring.

Beide Positionen -U-Achse und Meßhebel 9~ verkörpern das Fertigmaß. Die Bewegungsrichtung des Meßhebels 9 wird 2u der der U-Achse gegenläufig festgelegt.Both positions -U-axis and lever 9 ~ embody the finished measure. The direction of movement of the measuring lever 9 is 2u determined in opposite directions of the U-axis.

Wird beim nachfolgenden Arbeitsablauf die Ü-Achse verstellt, so sind dann für die Fertigmaßermittlung beide Positionsänderungen zu summieren.If the O-axis is adjusted during the subsequent work process, then both position changes must be added for the finished-dimension determination.

Nach dem Einrichten erfolgt im automatischen Arbeitsablauf die Zustellung des Schleifkörpers 5 in Kichtung Werkstück 6. Das geschieht im Eilgang so lange, bis der Schleifkörper 5 in Eingriff kommt. Dabei ist zu beachten, daß aufgrund der Abbiegung.der Schleifspindel 4- zwischen der U-Verstellung und der Meßhebelverstellung eine Differenz entsteht.After setting is carried out in the automatic workflow, the delivery of the grinding wheel 5 in the direction of the workpiece 6. This is done at rapid speed until the grinding wheel 5 comes into engagement. It should be noted that due to the bend. The grinding spindle 4- between the U-adjustment and the Meßhebelverstellung a difference arises.

- 4 - 221693- 4 - 221693

Diese Differenz ist gleich der Abbiegung der Schleifspindel 4. Nun beginnt der eigentliche Schleifprozeß, der sich dadurch auszeichnet, daß ein Betrag der U~Verstellung den doppelt so großen Betrag der Meßhebelverstellung zur Folge hat. Die Zustellung erfolgt bei laufendem Vergleich der Positionsänderungen der U-Achse und des Meßhebels 9, so, daß die Abbiegung der Schleifspindel 4.konstant gehalten wird. Die Größe der Abbiegung wird dann beim Übergang vom Schruppen zum Schlichten verringert. Die Zustellung erfolgt dann beim Schlichten so lange, bis die beim Einrichten festgelegten, das Fertigmaß verkörpernden Positionen erreicht sind, d. h» die Summe der Positionsänderungen der U-Achse und des Meßhebels 9 ist gleich Null.This difference is equal to the turn of the grinding spindle 4. Now begins the actual grinding process, which is characterized in that an amount of U ~ adjustment has twice the amount of Meßhebelverstellung result. The delivery takes place with ongoing comparison of the changes in position of the U-axis and the measuring lever 9, so that the deflection of the grinding spindle is kept constant 4.. The size of the turn is then reduced at the transition from roughing to sizing. The delivery then takes place during finishing until the positions which are defined during setting up and which correspond to the finished dimension are reached, d. h »the sum of the changes in position of the U-axis and the measuring lever 9 is equal to zero.

Wesentlich dabei ist, daß die während des Schleif processes eintretende,: Schleifkörperabnutzung keinen Einfluß auf das Arbeitsergebnis hat.It is essential that the abrasive processes occurring during the grinding process: Abrasive wear has no effect on the work result.

Beiin Einsatz einer entsprechenden Meßsteuerung ist es mit dieser Einrichtung darüber hinaus möglich, einen stumpf werdenden Schleifkörper am langsamer werdenden Arbeitsfortschritt zu erkennen.Beiin use of a corresponding measurement control, it is also possible with this device to recognize a dulling abrasive on the slower progress of work.

Claims (3)

- 5 - 22 16 93- 5 - 22 16 93 Erfindungsanspruchinvention claim 1. Meßeinrichtung zur Lageerraittlung von Werkstückflächen, insbesondere von Bohrungen, bei denen der Taster axial beweglich ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßhebel (9) des Meßkopfes (8) in der durch die Werkzeugspindelachse und die Planetenspindelachse gebildeten Ebene angeordnet und die Achse für die radiale Werkzeugbewegung zusätzlich zur radialen Meßkopfverstellung ausgebildet ist.1. Measuring device for Lageerraittlung of workpiece surfaces, in particular of holes in which the probe is axially movable, characterized in that arranged the measuring lever (9) of the measuring head (8) in the plane formed by the tool spindle axis and the planetary spindle axis and the axis for the radial tool movement is formed in addition to the radial Meßkopfverstellung. 2. Meßeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Fertigmaß einer Bohrung dann erreicht ist, wenn der Abstand zwischen Planetenspindelachse und Kontaktpunkt (10) des Meßhebels (9) am Werkstück (6) gleich dem halben Sol!durchmesser ist.2. Measuring device according to item 1, characterized in that the finished dimension of a bore is reached when the distance between the planetary spindle axis and contact point (10) of the measuring lever (9) on the workpiece (6) is equal to half the Sol! 3. Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß rotationssymmetrische Bearbeitungsflächen kontinuierlich über den gesamten Umfang meßbar sind und dadurch auch Kreisform-, Zentrier- und Positionsfehler meßbar sind, wobei die Messungen auch während des Zerspanungsprozesses möglich sind.3. Measuring device according to item 1 and 2, characterized in that rotationally symmetrical processing surfaces are continuously measurable over the entire circumference and thereby also Kreisform-, centering and position errors are measurable, the measurements are also possible during the machining process. Hierzu 1SeHe ZeichnungenSee 1See drawings
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