DE1477174C3 - Control device for the feed movement of machine tool slides - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a control device according to the preamble of claim 1.

Bekannt ist eine Steuerungsvorrichtung dieser Gattung für eine Werkzeugmaschine, die nicht über Kreuzschlitten verfügt (CH-PS 2 98 586). Bei einer solchen Werkzeugmaschine kommt es nicht vor, daß ein und dasselbe Werkzeug längs sich kreuzender Achsen bewegt werden muß, um u. a. scharfkantige Ecken herzustellen. Die Erfindung befaßt sich mit der in diesem Zusammenhang auftretenden Problematik bei Werkzeugmaschinen mit Kreuzschlitten.A control device of this type is known for a machine tool that does not have Cross slide has (CH-PS 2 98 586). In such a machine tool, it does not happen that a and the same tool must be moved along intersecting axes to, inter alia. sharp corners to manufacture. The invention is concerned with the problems arising in this connection with machine tools with cross slide.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuerungsvorrichtung nach dem Oberbegriff zu schaffen, welche für Werkzeugmaschinen mit Kreuz-Schlitten geeignet ist.The invention is therefore based on the object of providing a control device according to the preamble create which is suitable for machine tools with cross slides.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Lehre gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the teaching according to the characterizing part of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung bietetThe control device according to the invention offers

ίο den Vorteil, daß sie es gestattet, mit einem Werkzeug bzw. mit einem Werkzeugträger und mehreren an diesem befestigten Werkzeugen kompliziertere Formen herzustellen als dies mit Maschinen der bisher bekannten Art möglich war. Hinzu kommt, daß die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung eine hohe Arbeitsgenauigkeit gewährleistet und es gestattet, Steuerkurven zu verwenden, die eine außergewöhnlich starke Steigung besitzen. Die starke Steigung der Steuerkurven ist insofern nicht nachteilig, als durch abwechselndes Ineingriffnehmen der einem Steuerkurvensatz zugeordneten Abtastorgane die Gefahr von Blockiererscheinungen eliminiert werden kann.ίο the advantage that it allows you to use one tool or with a tool carrier and several tools attached to this more complicated shapes to produce than was possible with machines of the previously known type. In addition, the control device according to the invention ensures a high level of working accuracy and allows To use control curves that have an exceptionally steep slope. The steep slope of the Control cams is not disadvantageous insofar as the alternating engagement of one control cam set associated scanning elements, the risk of blocking phenomena can be eliminated.

Ausgestaltungen im Rahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Refinements within the scope of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der mehrere Ausführungsbeispiele schematisch wiedergebenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is shown schematically below with reference to several exemplary embodiments Drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 die Vorderansicht bestimmter Teile einer Karusseldrehmaschine,1 shows the front view of certain parts of a vertical lathe,

Fig.2 eine Steuerungsvorrichtung für die Maschine gemäß F ig. 1,2 shows a control device for the machine according to Fig. 1,

Fig.3 ein Servoventil der Steuerungsvorrichtung gemäß F i g. 2,3 shows a servo valve of the control device according to FIG. 2,

Fig.4 —7 abgewandelte Steuerkurven und Abtastorgane für eine Steuerungsvorrichtung gemäß F i g. 2,4-7 modified control cams and scanning elements for a control device according to FIG. 2,

Fig. 8 eine Steuerungsvorrichtung abgewandelter Bauart und8 shows a control device of a modified type and

Fig.9 und 10 Einzelheiten der Steuerungsvorrichtung gemäß F i g. 8.9 and 10 details of the control device according to FIG. 8th.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Planscheibe einer Karusseldrehmaschine 11 bezeichnet, auf der mit Hilfe von Spannelementen 12 ein Werkstück 13 befestigt ist.In Fig. 1, 10 denotes a faceplate of a vertical lathe 11, on which with the help a workpiece 13 is fastened by clamping elements 12.

An einem in Fig. 2 angedeuteten Ständer 14 ist ein Vertikalschlitten 15 mittels Führungen 16 und ein Horizontalschlitten 17 mittels Führungen 18 geführt. Zum Verfahren des Vertikalschlittens 15 dient ein Vorschubzylinder 19 mit einem Vorschubkolben 20, dessen Kolbenstange 21 mit dem Vertikalschlitten 15 verbunden ist. Der Vorschubzylinder 19 steht über Leitungen 22, 23 mit einem Servoventil 24 in Verbindung. Dieses Servoventil 24 ist an einem Träger 25 befestigt. Der Träger 25 besitzt eine Zahnstange 26, die mit einem Zahnrad 27 kämmt, das auf einer Welle 28 mit einem weiteren Zahnrad 29 sitzt, welches mit einer Zahnstange 30 am Vertikalschlitten 15 im Eingriff steht.On a stand 14 indicated in FIG. 2 is a vertical slide 15 by means of guides 16 and a Horizontal slide 17 guided by guides 18. A is used to move the vertical slide 15 Feed cylinder 19 with a feed piston 20, the piston rod 21 of which with the vertical slide 15 connected is. The feed cylinder 19 stands in via lines 22, 23 with a servo valve 24 Link. This servo valve 24 is attached to a carrier 25. The carrier 25 has a rack 26, which meshes with a gear 27 which sits on a shaft 28 with a further gear 29 which with a Rack 30 is engaged on vertical slide 15.

Die Zahnstangen 26 und 30 sowie die Zahnräder 27, 29 mit Welle 28 bilden eine Rückführung zwischen Schlitten und Servoeinrichtung.The racks 26 and 30 and the gears 27, 29 with shaft 28 form a return between Slide and servo device.

.!;;, i^fie aus Fig. 3 hervorgeht, gehört zum Servoventil 24 ein Ventilkolben 31 mit zwei Kolbenabschnitten 32 und 33, zwischen denen ein Einlaß 34 angeordnet ist. Die Leitungen 23 und 22 stehen mit Öffnungen 35 und 36 in Verbindung. 37 und 38 sind Entlastungsleitungen. Eine Feder 39 drückt den Ventilkolben 31 gegen einen Hebel 40 einer Abtastvorrichtung. 41, die mit einem Steuerkurvensatz 42 zusammenwirkt.! ;;, i ^ fie shown in Fig. 3, belongs to the servo valve 24 a valve piston 31 with two piston sections 32 and 33, between which an inlet 34 is arranged. the Lines 23 and 22 are in communication with openings 35 and 36. 37 and 38 are relief lines. One Spring 39 presses the valve piston 31 against a lever 40 of a scanning device. 41, the one with a control cam set 42 cooperates

Zur Abtastvorrichtung 41 gehört eine dreieckige Platte 43, die im Bereich einer ihrer Spitzen schwenkbarThe scanning device 41 includes a triangular plate 43 which can be pivoted in the region of one of its tips

14 // 1/414 // 1/4

auf einer Achse 44 gelagert ist. Zapfen 45 und 46 halten von Rollen gebildete Abtastorgane 47 und 48. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Hebel 40 in der Nullstellung des Ventilkolbens 31 genau senkrecht zu dessen Längsachse steht.is mounted on a shaft 44. Pins 45 and 46 hold scanning members 47 and 48 formed by rollers. The The arrangement is such that the lever 40 in the zero position of the valve piston 31 is exactly perpendicular to whose longitudinal axis is.

Zur Steuerung des Horizontalschlittens 17 dient eine entsprechende Einrichtung. Der Vertikalschlitten 15 trägt einen Haltearm 49 für einen Vorschubzylinder 50, dessen Vorschubkolben 51 über eine Kolbenstange 52 auf den Horizontalschlitten 17 einwirkt. Der Vorschubzylinder 50 ist über Leitungen 53, 54 mit einem Servoventil 55 verbunden, das einen Ventilkolben 55' besitzt. Der Träger 56 für das Servoventil 55 steht über eine Rückführung mit dem Horizontalschlitten 17 in Verbindung. Die Rückführung wird von einer Zahnstange 57, einem Zahnrad 58, einer Welle 59, einem Zahnrad 60 und einer Zahnstange 61 gebildet.To control the horizontal slide 17 is used appropriate facility. The vertical slide 15 carries a holding arm 49 for a feed cylinder 50, the feed piston 51 of which acts on the horizontal slide 17 via a piston rod 52. The feed cylinder 50 is connected via lines 53, 54 to a servo valve 55 which has a valve piston 55 ' owns. The carrier 56 for the servo valve 55 is via a return with the horizontal slide 17 in Link. The feedback is provided by a rack 57, a gear 58, a shaft 59, a gear 60 and a rack 61 is formed.

Der Ventilkolben 55' wird gegen einen Hebel 62 einer zweiten Abtastvorrichtung gedrückt, zu der eine Platte 63 gehört, die auf einer Achse 64 schwenkbar gelagert ist*und Abtastorgane 65, 66 trägt, welche mit einem Steuerkurvensatz 67 zusammenwirken.The valve piston 55 'is pressed against a lever 62 of a second scanning device to which a plate 63 belongs, which is pivotably mounted on an axis 64 is * and carries scanning elements 65, 66, which interact with a set of control cams 67.

Die Steuerkurvensätze 42 und 67 sind auf einer Welle i/) 68 befestigt, die — in Fig.2 betrachtet — über ein Schneckenrad 69, eine Schnecke 70 und zwei Zahnräder 71,72 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird.The control cam sets 42 and 67 are mounted on a shaft i /) 68, which - viewed in Figure 2 - via a Worm wheel 69, a worm 70 and two gears 71,72 is driven counterclockwise.

Wie in F i g. 1 dargestellt, sollen mit Werkzeugen 73, 74, 75 Bewegungen längs von durch Punkte A-G, P-Q und K-O gekennzeichneten Bahnen durchgeführt werden. Der Abstand zwischen den Werkzeugen 73 und 74 ist so gewählt, daß sich das Werkzeug 74 während der Bearbeitung des Werkstückes 13 durch das Werkstück 73 rechts vom Werkstück 13 befindet. Der Abstand zwischen den Werkzeugen 74 und 75 ist so groß, daß sich das Werkzeug 74 während des Eingriffs des Werkzeuges 75 links von der Linie P-Q bewegt Die Bahn des Horizontalschlittens 17 während der Bearbeitungsfolge entspricht der Bahn A-S (= A)^des Werkzeuges 73 in F i g. 1.As in Fig. 1, tools 73, 74, 75 are to be used to perform movements along paths identified by points AG, PQ and KO. The distance between the tools 73 and 74 is selected so that the tool 74 is located to the right of the workpiece 13 during the machining of the workpiece 13 by the workpiece 73. The distance between the tools 74 and 75 is so great that the tool 74 moves to the left of the line PQ while the tool 75 is engaged. The path of the horizontal slide 17 during the machining sequence corresponds to the path AS (= A) ^ of the tool 73 in F i g. 1.

Die Polarkoordinaten des Steuerkurvensatzes 42 entsprechen den Vertikalbewegungen der Werkzeuge, die Polarkoordinaten des Steuerkurvensatzes 67 den Horizontalbewegungen. Beide Steuerkurvensätze 42 und 67 bestehen aus jeweils zwei Steuerkurven. So Α § gehören zum Steuerkurvensatz "42 die Steuerkurven; 76 y und 77, von denen die Steuerkurve 76 mit dem Abtastorgan 48 und die Steuerkurve 77 mit dem Abtastorgan 47 dergestalt zusammenwirkt, daß die Steuerkurve 76 die Abwärtsbewegungen des Vertikalschlittens 15 und die Steuerkurve 77 die Aufwärtsbewegungen des Vertikalschlittens 15 und dessen vertikale Ruhe-Positionen steuert; : ■ :. κThe polar coordinates of the control curve set 42 correspond to the vertical movements of the tools, the polar coordinates of the control curve set 67 correspond to the horizontal movements. Both control cam sets 42 and 67 each consist of two control cams. So Α § belong to the control cam set "42 the control cams; 76 y and 77, of which the control cam 76 interacts with the scanning element 48 and the control curve 77 with the scanning element 47 in such a way that the control curve 76 the downward movements of the vertical slide 15 and the control curve 77 the Controls upward movements of the vertical slide 15 and its vertical rest positions: ■:. Κ

Die Geschwindigkeit, mit der sich der Vertikalschlitten 15 abwärts bewegt, hängt von der durch die unterbrochene linie ,78 angedeutete Steigung der Steuerkurve 76 ab, während die Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung von der Steigung der Linie 79 der Steuerkurve 77 bestimmt wird (Fig.3). Bei einer der Linie 80 entsprechenden Form eines Abschnittes der Steuerkurve, 77, d. h, bei einer Linie mit einem Krümmungsradius, dessen Mittelpunkt auf der zentralen Achse der Welle 68 liegt, wird der Vertikalschlitten 15 in einer Ruhelage gehalten. ν hThe speed at which the vertical slide 15 moves downwards depends on the slope of the control cam 76 indicated by the broken line 78, while the speed of the upwards movement is determined by the slope of the line 79 of the control cam 77 (FIG. 3). In the case of a shape of a section of the control cam, 77, d. That is, in the case of a line with a radius of curvature, the center of which lies on the central axis of the shaft 68, the vertical slide 15 is held in a rest position. ν h

Zum Steuerkurvensatz 67 gehören eine mit dem Abtastorgan 65 zusammenwirkende Steuerkurve 81 und eine mit dem Abtastorgan 66 zusammenwirkende Steuerkurve 82. Die Steuerkurve 81 steuert die Bewegungen des Horizontalschlittens 17 nach rechts, die Steuerkurve 82 dessen Bewegungen nach links. The control cam set 67 includes a control cam 81 cooperating with the scanning member 65 and a control cam 82 cooperating with the scanning member 66. The control cam 81 controls the movements of the horizontal slide 17 to the right, the control cam 82 its movements to the left.

Nehmen die Teile der Steuerungsvorrichtung die in F i g. 2 dargestellte Lage ein, so stützt sich das Abtastorgan 48 an einem auf der Linie A liegenden Punkt der Steuerkurve 76 ab, während das Abtastorgan 47 eine unwirksame Stellung einnimmt Die Steuerkurve 81 drückt gegen das Abtastorgan 65, während das Abtastorgan 66 eine unwirksame Stellung einnimmt. Die Schneidspitze des Werkzeuges 73 befindet sichTake the parts of the control device shown in FIG. 2, the scanning element 48 is supported at a point on the control curve 76 lying on the line A , while the scanning element 47 assumes an inactive position. The control curve 81 presses against the scanning element 65, while the scanning element 66 assumes an inactive position. The cutting tip of the tool 73 is located

ίο unter diesen Voraussetzungen am Punkte A und die Ventilkolben 31 und 55' nehmen ihre Ausgangs- oder Nullstellung ein.ίο under these conditions at point A and the valve pistons 31 and 55 'assume their starting or zero position.

Drehen sich die Steuerkurvensätze 42 und 67 entgegen dem Uhrzeigersinn, so wird das Abtastorgan 65 von einem Teil der Steuerkurve 81 gehalten, das die Form eines Kreises hat, dessen Mittelpunkt auf der Achse der Welle 68 liegt Eine waagerechte Bewegung des Horizontalschlittens 17 unterbleibt infolgedessen. Durch die Bewegung der Steuerkurve 76 verlagert sich der Angriffspunkt des Abtastorgans 48 zum Punkt B. Aufgrund der starken Steigung des maßgebenden Abschnittes der Steuerkurve 76 bewegt der Vertikalschlitten 15 sich im Eilgang nach unten, bis die Spitze des Werkzeuges 73 den Punkt B erreicht hat. Erst an diesem Punkt kommt es zu einem Eingriff des Werkzeugs, das sich anschließend mit langsamerem Vorschub von B nach C in Fig. 1 bewegt Um einen kontinuierlichen Übergang vom Eilgang zum Arbeitsvorschub zu schaffen, ist die Steuerkurve 76 mit einem Verzögerungsabschnitt 83 versehen.If the control cam sets 42 and 67 rotate counterclockwise, the scanning element 65 is held by a part of the control cam 81, which has the shape of a circle, the center of which lies on the axis of the shaft 68. As a result, the horizontal slide 17 does not move. As a result of the movement of the control cam 76, the point of application of the scanning element 48 is shifted to point B. Due to the steep slope of the decisive section of the control cam 76, the vertical slide 15 moves rapidly downward until the tip of the tool 73 has reached point B. Only at this point does the tool intervene, which then moves at a slower feed rate from B to C in FIG.

Zwischen den Punkten Bund C ändert sich die Steigung der Steuerkurve 76 nur wenig. Die Folge ist daß der Vertikalschlitten 15 sich langsam nach unten bewegt. Ebenso ändert sich die Steigung der Steuerkurve 81 zwischen den Punkten B und C wenig. Die Folge ist, daß der Horizontalschlitten 17 eine der Bahn ß-Cdes Werkzeuges 73 in F i g. 1 entsprechende Bahn durchläuft . ■ . ■■■··■■ .:■; ^:- ■-·.■:■-;,■ :' ■ '■■-■:■ '■■"■■ .v ■' Zwischen den Punkten C und D verhindert ein kreisrunder Abschnitt der Steuerkurve 81 eine waagerechte Bewegung des Horizontalschlittens 17, während die Steuerkurve 76 derart auf das Abtastorgan 48 einwirkt, daß der Vertikalschlitten 15 sich abwärts bewegt, bis die Schneidspitze des Werkzeuges 73 den Punkt : D erreicht hat Anschließend wirken die Steuerkurve 81 auf das Abtastorgan' 65 und die Steuerkurve 76 auf das Abtastorgan 46 derart ein, daß das Werkzeug in Fig. 1 vom Punkt Ό zum Punkt E verlagert wird.... h>-.; :_;;.:.;"r<o:;::·:·:; ::·■:! '^■-r.vy,.'.-, — --:. The slope of the control curve 76 changes only slightly between the points B and C. The result is that the vertical slide 15 moves slowly downwards. Likewise, the slope of the control curve 81 changes little between points B and C. The result is that the horizontal slide 17 is one of the paths β-C of the tool 73 in FIG. 1 corresponding lane runs through. ■. ■■■ ·· ■■.: ■; ^: - ■ - ·. ■: ■ - ;, ■: '■ ' ■■ - ■: ■ '■■ "■■ .v ■' Between points C and D , a circular section of the control cam 81 prevents the horizontal movement of the Horizontal slide 17, while the control curve 76 acts on the scanning element 48 in such a way that the vertical slide 15 moves downwards until the cutting tip of the tool 73 has reached point : D Then the control curve 81 acts on the scanning element 65 and the control curve 76 on the . sensing element 46 such one that the tool in Figure 1 is moved from point to point e Ό .... h> - _.;:;;; "r <o:; :: · · :;.. :: · ■ :! '^ ■ -r.vy, .'.-, - - :.

Die Steuerkurve 81 ist zwischen den Punkten i?und F kreisrund. Der Horizontalschlitten 17 führt folglich keine waagerechte Bewegung; aus. Der zwischen den Punkten JFund Fgelegene Abschnitt der Steuerkurve 76 wird von einer Kurve mit allmählich kleiner werdendem Krümmungsradius gebildet Er löst eine Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens 31 mit der Folge aus, daß sich The control curve 81 is circular between the points i? And F. The horizontal slide 17 consequently does not perform any horizontal movement; the end. The section of the control curve 76 located between the points JF and F is formed by a curve with a gradually decreasing radius of curvature

ι der Vertikalschlitten mit einer Geschwindigkeit abwärtsι the vertical slide at a speed downwards

.:- bewegt die vonijdenV Grad^; abhängt in dem die Krümmungsradien desvon ^S]E nach F verlaufenden .: - moved the vonijdenV degree ^; depends in which the radii of curvature of the from ^S] E to F

Abschnittes der Steuerkurve 76 abnehmen; -Remove section of the control cam 76; -

Der zwischen F und G gelegene Abschnitt der Steuerkurve 77 ist kreisförmig, wobei der MittelpunktThe section of the control cam 77 located between F and G is circular, with the center point

] des Kreises auf der zentralen Achse der Welle 68 liegt Das Abtastorgan 47 verhindert folglich eine senkrechte] of the circle lies on the central axis of the shaft 68 The scanning element 47 consequently prevents a vertical Bewegung des Vertikalschlittens. Dagegen bewirkt der auf das Abtastorgan 65 einwirkende Abschnitt F-G der Steuerkurve 81 eine Abwärtsbewegung des Ventilkolbens 55 und folglich eine Bewegung des Horizontal-Movement of the vertical slide. In contrast, the section FG of the cam 81 acting on the scanning element 65 causes the valve piston 55 to move downwards and consequently a movement of the horizontal

Schlittens 17 nach rechts, bis das Werkzeug 73 am Punkt G seiner Bahn angelangt ist.Slide 17 to the right until the tool 73 has reached point G of its path.

Der Abschnitt G-H der Steuerkurve 81 ist wiederum kreisrund, so daß eine waagerechte Bewegung des Horizontalschlittens 17 verhindert wird. Der Abschnitt G-H der Steuerkurve 77 wird dagegen von einer schrägen Linie großer Steigung gebildet, die auf das Abtastorgan 47 einwirkt. Um einen plötzlichen Anstieg der Vorschubgeschwindigkeit beim Übergang vom Abschnitt F-G zum Abschnitt G-H zu verhindern, ist zwischen den beiden Abschnitten ein Beschleunigungsabschnitt 84 vorgesehen. Der zwischen den Punkten G und H gelegene Teil der Steuerkurve 77 drückt den Ventilkolben 31 nach unten. Die Folge ist, daß der Vertikalschlitten 15 sich im Eilgang senkrecht nach oben bewegt Erst nachdem die Schneidspitze des Werkzeuges 73 den Punkt H ihrer Bahn erreicht hat, darf der Horizontalschlitten 17 eine waagerechte Bewegung beginnen.The section GH of the cam 81 is again circular, so that a horizontal movement of the horizontal slide 17 is prevented. The section GH of the control cam 77, on the other hand, is formed by an inclined line with a large gradient, which acts on the scanning element 47. In order to prevent a sudden increase in the feed speed during the transition from section FG to section GH , an acceleration section 84 is provided between the two sections. The part of the control cam 77 located between the points G and H pushes the valve piston 31 downwards. The result is that the vertical slide 15 moves vertically upwards at rapid traverse. Only after the cutting tip of the tool 73 has reached point H of its path, the horizontal slide 17 may begin a horizontal movement.

Der zwischen H und / gelegene Abschnitt der Steuerkurve 77 ist wiederum kreisförmig. Er wirkt auf das Abtastorgan 47 ein und verhindert eine senkrechte Bewegung des Vertikalschlittens 15. Der zwischen den genannten Punkten gelegene Abschnitt der Steuerkurve 82 wirkt derart auf das Abtastorgan 66 ein, daß der Ventilkolben 55' sich nach oben bewegen kann. Die Folge ist eine waagerechte Bewegung des Horizontalschlittens 17 nach links, bis die Schneidspitze des Werkzeuges 73 den Punkt / erreicht hat. Da der zwischen Gund //gelegene Abschnitt der Steuerkurve 81 ebenfalls kreisrund ist und da der Abschnitt H-J der Steuerkurve 82 rasch abfällt, ist ein Beschleunigungsabschnitt 85 vorgesehen.The section of the control cam 77 located between H and / is again circular. It acts on the scanning element 47 and prevents vertical movement of the vertical slide 15. The section of the control cam 82 located between the points mentioned acts on the scanning element 66 in such a way that the valve piston 55 'can move upwards. The result is a horizontal movement of the horizontal slide 17 to the left until the cutting tip of the tool 73 has reached the point /. Since the section of the control cam 81 located between G and // is also circular and since the section HJ of the control cam 82 drops rapidly, an acceleration section 85 is provided.

Der von / nach K verlaufende kreisrunde Abschnitt der Steuerkurve 81 verhindert eine waagerechte Bewegung des Horizontalschlittens 17. Am Ende des Abschnittes H-J der Steuerkurve 82 ist ein Verzögerungsabschnitt 86 vorgesehen. Die Steigung des Abschnittes J-K der Steuerkurve 76 ändert sich rasch. Dieser Abschnitt bewirkt über das Abtastorgan 48 eine Aufwärtsbewegung des Ventilkolbens 31, die eine Abwärtsbewegung des Vertikalschlittens 15 zur Folge hat. Die Schneidspitze des Werkzeuges 73 gelangt so zum Punkt AL Gleichzeitig wird die Schneidspitze des Werkzeuges 75 in eine Position überführt, in der sie mit der Bearbeitung der Außenseite der Innennabe des Werkstückes 13 beginnen kann.The circular section of the control cam 81 running from / to K prevents a horizontal movement of the horizontal slide 17. At the end of the section HJ of the control cam 82, a delay section 86 is provided. The slope of the section JK of the control curve 76 changes rapidly. This section causes an upward movement of the valve piston 31 via the scanning element 48, which results in a downward movement of the vertical slide 15. The cutting tip of the tool 73 thus arrives at point AL. At the same time, the cutting tip of the tool 75 is moved into a position in which it can begin machining the outside of the inner hub of the workpiece 13.

Der sich von K bis L erstreckende Abschnitt der Steuerkurve 81 ist kreisförmig und verhindert eine waagerechte Bewegung des Horizontalschlittens 17. Der entsprechende Abschnitt der Steuerkurve 76 ist verhältnismäßig stark geneigt. Er wirkt über das Abtastorgan 48 derart auf das Servoventil 24 ein, daß der Ventilkolben 31 sich nach oben bewegen kann. Die Folge ist, daß der Vertikalschlitten 15 vergleichsweise schnell nach unten bewegt wird, bis die Schneidspitze des Werkzeugs 75 den Punkt L ihrer Bahn erreicht hat Der schnelle Vorschub ist vertretbar, da die von K nach L verlaufende Fjäche des Werkstückes-;|13 ohne besondere Bedeutung ist ; '^ ^The section of the control cam 81 extending from K to L is circular and prevents horizontal movement of the horizontal slide 17. The corresponding section of the control cam 76 is relatively strongly inclined. It acts on the servo valve 24 via the scanning element 48 in such a way that the valve piston 31 can move upwards. The consequence is that the vertical carriage is relatively moved down rapidly 15, has until the cutting tip of the tool 75 the point L reaches its orbit, the fast feed is acceptable, since the running from K to L Fjäche of Werkstückes-; | 13 without particular Meaning is; '^ ^

Der Abschnitt L-M der Steuerkurve 77 ist kreisförmig, wobei der Mittelpunkt des Kreises wiederum auf der Achse der Welle 68 liegt Eine senkrechte Bewegung des Vertikalschlittens 15 ist mit Rücksicht auf die Kreisform nicht möglich. Demgegenüber steigt der von L nach M verlaufende Abschnitt der Steuerkurve 81 an. Die Folge ist, daß der Horizontalschlitten 17 nach rechts bewegt wird, bis die Schneidspitze des Werkzeuges 75 den Punkt Merreicht.The section LM of the control cam 77 is circular, the center of the circle again lying on the axis of the shaft 68. A vertical movement of the vertical slide 15 is not possible with regard to the circular shape. In contrast, the section of the control cam 81 running from L to M rises. The result is that the horizontal slide 17 is moved to the right until the cutting tip of the tool 75 reaches the point M.

Der von M nach N verlaufende kreisrunde Abschnitt der Steuerkurve 81 verhindert eine waagerechte Bewegung des Horizontalschlittens 17. Der Abschnitt M-N der Steuerkurve 76 wirkt dergestalt auf das Abtastorgan 48 ein, daß sich der Ventilkolben nach oben bewegen kann. Die Folge ist, daß der Vertikalschlitten 15 sich abwärts bewegt, bis die Schneidspitze des Werkzeuges 75 den Punkt Nerreicht.The circular section of the control cam 81 running from M to N prevents horizontal movement of the horizontal slide 17. The section MN of the control cam 76 acts on the scanning element 48 in such a way that the valve piston can move upwards. The result is that the vertical slide 15 moves downwards until the cutting tip of the tool 75 reaches the point N.

ίο Die von N nach O verlaufenden Abschnitte der Steuerkurven 76 und 82 bewirken, daß das Werkzeug 75 die Strecke TV-O zurücklegt. Hierbei wird die Schneidspitze des Werkzeuges 74 zum Punkt O unterhalb der Bohrung der Nabe des Werkstückes geführt. Der von O nach P verlaufende Abschnitt der Steuerkurve 77 ist wiederum kreisförmig, so daß der Vertikalschlitten 15 keine senkrechte Bewegung ausführt. Der von O nach P verlaufende Abschnitt der Steuerkurve 81 weist dagegen eine sich rasch verändernde Steigung auf und bewegt den Horizontalschlitten 17 im Eilgang nach rechts, bis die Schneidspitze des Werkzeuges 74 sich am Punkt Pin F i g. 1 befindet.ίο The sections of the control cams 76 and 82 running from N to O cause the tool 75 to cover the distance TV-O. Here, the cutting tip of the tool 74 is guided to point O below the bore of the hub of the workpiece. The section of the control cam 77 running from O to P is again circular, so that the vertical slide 15 does not perform any vertical movement. The section of the control curve 81 running from O to P , on the other hand, has a rapidly changing gradient and moves the horizontal slide 17 at rapid traverse to the right until the cutting tip of the tool 74 is at point Pin F i g. 1 is located.

Der kreisförmige Abschnitt P-Q der Steuerkurve 81 verhindert eine waagerechte Bewegung des Horizontal-Schlittens 17. Demgegenüber weist der Abschnitt P-Q der Steuerkurve 77 eine schwache Steigung auf. Die Folge ist, daß das Abtastorgan 47 den Ventilkolben 31 nach unten drückt und der Vertikalschlitten 15 langsam nach oben bewegt wird, bis die Schneidspitze des Werkzeuges 74 den Punkt Q erreicht hat.The circular section PQ of the control cam 81 prevents horizontal movement of the horizontal slide 17. In contrast, the section PQ of the control cam 77 has a slight slope. The result is that the scanning element 47 pushes the valve piston 31 downwards and the vertical slide 15 is slowly moved upwards until the cutting tip of the tool 74 has reached point Q.

Der kreisbogenförmige Abschnitt Q-R der Steuerkurve 81 verhindert eine waagerechte Bewegung des Horizontalschlittens 17, während der entsprechende Abschnitt der Steuerkurve 77 eine Aufwärtsbewegung des Vertikalschlittens 15 steuert, bis das Werkzeug 73 den Punkt R seiner Bahn erreicht hatThe arcuate section QR of the control cam 81 prevents horizontal movement of the horizontal slide 17, while the corresponding section of the control cam 77 controls an upward movement of the vertical slide 15 until the tool 73 has reached the point R of its path

Die an den Steuerkurven 77 und 81 angeordneten Abschnitte R-S bewirken über die Abtastorgane 47 und 65 eine Abwärtsbewegung der Ventilkolben 31 und 55' mit der Folge, daß der Horizontalschlitten 17 nach rechts und der Vertikalschlitten 15 nach oben bewegt wird, bis die Schneidspitze des Werkzeuges 73 den Punkt 5 erreicht hat, der mit dem Punkt A zusammenfällt. Die Werkzeuge 74 und 75 nehmen wieder die in F i g. 1 dargestellte Lage ein. The sections RS arranged on the control cams 77 and 81 cause the valve pistons 31 and 55 'to move downwards via the scanning elements 47 and 65, with the result that the horizontal slide 17 is moved to the right and the vertical slide 15 is moved upwards until the cutting tip of the tool 73 has reached point 5, which coincides with point A. The tools 74 and 75 again take the ones shown in FIG. 1 position shown.

Die Abschnitte S-A der Steuerkurven 77 und 81 haben wiederum die Form eines Kreisbogens, dessen Mittelpunkt auf der zentralen Achse der Welle 68 liegt. Auf diese Weise werden Bewegungen der beiden* Schlitten 15 und 17 verhindert Die Bearbeitung ist beendet, und das fertige Werkstück 13 kann durch ein neues zu bearbeitendes Werkstück ersetzt werden.The sections SA of the control cams 77 and 81 again have the shape of an arc, the center of which lies on the central axis of the shaft 68. In this way, movements of the two carriages 15 and 17 are prevented. The machining is finished and the finished workpiece 13 can be replaced by a new workpiece to be machined.

Die vorstehenden Darlegungen lassen erkennen, daß die kreisförmigen Abschnitte der Steuerkurven die maßgebenden Abmessungen des Werkstückes bestimmen. Da kreisförmige Abschnitte vergleichsweise einfach und genau hergestellt werden können, schafft die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung die Voraussetzung für eine hohe Bearbeituhgsgenäuigkeit Da'"' The above explanations show that the circular sections of the control cams determine the decisive dimensions of the workpiece. Since circular sections can be produced comparatively easily and precisely, the control device according to the invention creates the prerequisite for a high machining accuracy Da '"'

die übrigen Abschnitte der Steuerkurven lediglich die Vorschubgeschwindigkeit beeinflussen, stellen sie hinsichtlich der Genauigkeit keine großen Anforderungen. Da zu jedem Steuerkurvensatz 42 bzw. 67 zwei Steuerkurven gehören, läßt sich durch Überlappung von Steuerkurvenabschnitten jederzeit eine zwangsläufige Steuerung der Abtastorgane realisieren.the remaining sections of the control cams only the Affect the feed rate, they do not make great demands in terms of accuracy. Since two control cams belong to each control cam set 42 and 67, by overlapping Realize control curve sections at any time an inevitable control of the scanning elements.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 verwendet man Steuerkurven mit unterschiedlichem Profil.In the embodiment according to FIG. 2 one uses control cams with different profiles.

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Dies ist mit einem erhöhten Fertigungsaufwand verbunden. Eine Ausführungsform, welche sich mit einem geringeren Fertigungsaufwand verwirklichen läßt, ist in den F i g. 4 — 7 gezeigt.This is associated with increased manufacturing costs. An embodiment that deals with Can realize a lower manufacturing cost is shown in the F i g. 4-7 shown.

Wie insbesondere aus F i g. 6 und 7 hervorgeht, ist die Platte 43 mit zwei nicht drehbaren Abtastorganen 90 und 91 versehen, die den gleichen Abstand voneinander aufweisen wie die Abtastorgane 47 und 48 in F i g. 2. Der wirksame Teil 92 des Abtastorganes 90 (F i g. 6) liegt im zweiten Quadranten, während der wirksame Teil 93 des Abtastorganes 91 im dritten Quadranten liegt.As in particular from FIG. 6 and 7, the plate 43 is provided with two non-rotatable scanning members 90 and 91, which are at the same distance from one another as the scanning elements 47 and 48 in FIG. 2. The effective part 92 of the scanning element 90 (FIG. 6) lies in the second quadrant, while the effective part 93 of the Scanning element 91 lies in the third quadrant.

Die beiden Steuerkurven 94 und 95 des Steuerkurvensatzes 96 besitzen Umfangsflächen mit einander entsprechender Kontur. Die Linien 97 und 98 in F i g. 6 gehören folglich zu einander entsprechenden Abschnitten der Steuerkurven 94 und 95, die im ersten und dritten Quadranten liegen. Die Linie 97 liegt an einer aktiven Stelle im Quadranten des Abtastorganes 92, während die Linie 98 in einem sogenannten Spielraumteil des Abtastorgans 91 liegt. «Auch die Linien 99 und 100 liegen an einander entsprechenden Stellen der Steuerkurven 94 und 95, und zwar im zweiten und vierten Quadranten. Aus F i g. 6 geht hervor, daß die Linie 99 an einer aktiven Stelle des , Teils 93 des Abtastorgans 91 liegt, während die Linie 100 im Spielraumteil des Abtastorgans 90 liegt.The two control cams 94 and 95 of the control cam set 96 have circumferential surfaces with one another corresponding contour. Lines 97 and 98 in FIG. 6 therefore belong to corresponding sections of the control cams 94 and 95, which are in the first and third quadrants. Line 97 is on one active point in the quadrant of the scanning element 92, while the line 98 in a so-called clearance part of the scanning element 91 is located. “Lines 99 and 100 are also at corresponding points on control cams 94 and 95, and in the second and fourth quadrants. From Fig. 6 it can be seen that the line 99 at an active point of the , Part 93 of the scanning element 91 lies, while the line 100 lies in the clearance part of the scanning element 90.

Die in F i g. 5 gezeigte Platte 63 entspricht grundsätzlich der Platte 63 gemäß F i g. 2. Sie arbeitet in derselben Weise — wie vorstehend für die Platte 43 und die zugehörigen Teile gemäß F i g. 6 und 7 dargelegt — mit einem Steuerkurvensatz 96' mit zwei Steuerkurven 101, 102 zusammen, dem nichtdrehbare Abtastorgane 90' und 91' mit wirksamen Teilen 101' und 102' zugeordnet sind (F i g. 7).The in F i g. The plate 63 shown in FIG. 5 basically corresponds to the plate 63 according to FIG. 2. She works in the same Way - as above for the plate 43 and the associated parts according to FIG. 6 and 7 set out - with a control cam set 96 'with two control cams 101, 102 together, the non-rotatable scanning elements 90' and 91 'are associated with effective parts 101' and 102 '(Fig. 7).

Bei einer Drehung der Steuerkurven 94, 95 und 101, 102 entgegen dem Uhrzeigersinn wird eine Arbeitsfolge eingeleitet, die der von den Steuerkurven 76,77 und 81, 82 der Steuerungsvorrichtung gemäß F i g. 2 eingeleiteten Arbeitsfolge gleicht. Da die Steuerkurven 94 und 95 bzw. 101 und 102 die gleiche Kontur bei unterschiedlichen Abmessungen aufweisen, ist ihre Herstellung, wie bereits zum Ausdruck gebracht, sehr einfach.When the control cams 94, 95 and 101, 102 are rotated counterclockwise, a work sequence is established initiated, which of the control cams 76, 77 and 81, 82 of the control device according to FIG. 2 initiated Work sequence is the same. Since the control cams 94 and 95 or 101 and 102 have the same contour with different Have dimensions, their production, as already stated, is very simple.

Während bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen der Steuerungsvorrichtung hydraulisch wirkende Servoeinrichtungen mit Servoventilen verwendet werden, gelangt bei dem Ausführungsbeispiel der Steuerungsvorrichtung gemäß Fig.8 —10 eine Servoeinrichtung mit elektromechanischem Geber zum Einsatz: Einander entsprechenden Teilen in den Fig. 1-7 und 8-10 sind die gleichen Bezugszeichen zugeordnet.While in the previously described embodiments of the control device hydraulically acting Servo devices with servo valves are used in the embodiment of FIG Control device according to FIGS. 8-10, a servo device with electromechanical encoder for use: Corresponding parts in the The same reference numerals are assigned to Figs. 1-7 and 8-10.

Der Vorschubzylinder 20 ist gemäß F i g. 8 mit zwei Leitungen 222 und 223 verbunden, die zu einem Ventil V führen, das den Zylinder 20 mit Druckmittel versorgt. Zur Steuerung des Ventils V dient ein elektromechanischer Geber 224, der am Träger 25 angeordnet ist. Zu diesem Geber 224 gehört ein axial bewegbarer Anker 231 (Fig.9), der von zwei Blattfedern 232 und 233 gehalten wird, die ihn aufgrund einer Vorspannung gegen den Hebel 40 drücken, der zur Abtastvorrichtung 41 gehört.The feed cylinder 20 is shown in FIG. 8 connected to two lines 222 and 223, which lead to a valve V , which supplies the cylinder 20 with pressure medium. An electromechanical transmitter 224, which is arranged on the carrier 25, is used to control the valve V. An axially movable armature 231 (FIG. 9), which is held by two leaf springs 232 and 233, which press it against the lever 40 belonging to the scanning device 41 due to a preload, belongs to this transmitter 224.

Der Geber 224 ist so ausgestaltet, daß bei einer Bewegung des Ankers 231 aus der Nullstellung heraus nach beiden Seiten Signale entgegengesetzter Polarität erzeugt werden, die über Leiter 234, 235 und 236 zu einem Verstärker 237 geleitet werden, dessen Ausgang den Motor des Ventils Vsteuert, wobei die Steuerung im Prinzip der Steuerung gemäß F i g. 4—7 entspricht.The transmitter 224 is designed so that when the armature 231 moves out of the zero position signals of opposite polarity are generated on both sides, via conductors 234, 235 and 236 an amplifier 237, the output of which controls the motor of the valve V, the control being im Principle of the control according to FIG. 4-7 corresponds.

In entsprechender Weise steht gemäß Fig.8 und 10 der Vorschubzylinder 50 für den Horizontalschlitten 17 mit Leitungen 253 und 254 eines Ventils V in Verbindung. Der Motor dieses Ventils V wird über einen Verstärker 237 von einem elektromechanischen Geber 255 mit einem Anker 255' gesteuert.In a corresponding way, according to FIGS. 8 and 10, the feed cylinder 50 for the horizontal slide 17 is connected to lines 253 and 254 of a valve V. The motor of this valve V is controlled via an amplifier 237 from an electromechanical transmitter 255 with an armature 255 '.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 909 518/2 5 sheets of drawings 909 518/2

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Steuerungsvorrichtung für die Vorschubbewegung von Werkzeugmaschinenschlitten mit Steuerkurven, die über Servoeinrichtungen Stelitriebe für die Schlitten steuern, wobei die Servoeinrichtungen über eine Rückführung mit jeweils einem gemeinsam mit den jeweils zu ihnen gehörenden Schlitten beweglichen Teil in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Schlitten (15, 17) ein Kreuzschlittenpaar bilden und zur Steuerung jedes Schlittens (15, 17) eines Schlittenpaares ein Steuerkurvensatz (42; 67; 96; 96') mit zwei Steuerkurven (76, 77; 81, 82; 94, 95; 101, 102) vorgesehen ist, denen zwei im Abstand voneinander angeordnete Abtastorgane (47, 48; 65, 66; 90, 91) zugeordnet sind, die mit jeweils einer Servoeinrichtung (24, 31; 55, 55'; 224, 231; 255, 255') in Wirkverbindung stehen.1. Control device for the feed movement of machine tool slides with control cams, control the actuator drives for the slide via servo devices, the servo devices via a return with one in each case together with the respective slide belonging to them moving part are connected, thereby characterized in that two slides (15, 17) form a pair of cross slides and for Control of each carriage (15, 17) of a carriage pair with a control cam set (42; 67; 96; 96 ') two control cams (76, 77; 81, 82; 94, 95; 101, 102) are provided, two of which are at a distance from one another arranged scanning elements (47, 48; 65, 66; 90, 91) are assigned, each with a servo device (24, 31; 55, 55 '; 224, 231; 255, 255') are in operative connection. 2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurven (94, 95; 101, 012) der Steuerkurvensätze (96; 96') die gleiche Kontur bei verschiedenen radialen Abmessungen aufweisen.2. Control device according to claim 1, characterized in that the control cams (94, 95; 101, 012) of the control cam sets (96; 96 ') have the same contour with different radial dimensions exhibit. 3. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastorgane (47, 48; 65, 66; 90, 91) an einer um eine Achse (44; 64) schwenkbar gelagerten Platte (43; 63) angeordnet sind, die über einen Hebel (40; 62) auf die Servoeinrichtung (24, 31; 55,55'; 224, 231; 255, 255') einwirkt.3. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the scanning members (47, 48; 65, 66; 90, 91) are arranged on a plate (43; 63) pivoted about an axis (44; 64) are, which via a lever (40; 62) on the servo device (24, 31; 55,55 '; 224, 231; 255, 255') acts. 4. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastorgane (47, 48; 65,66) von Rollen gebildet sind.4. Control device according to claim 1, characterized in that the scanning members (47, 48; 65,66) are formed by rollers. 5. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastorgane (90, 91) kreissegmentförmige Teile (92, 93; 101', 102') besitzen und die Tastflächen der zu einem Steuerkurvensatz gehörenden Abtastorgane in unterschiedlichen Quadraten liegen.5. Control device according to claim 2 or 3, characterized in that the scanning members (90, 91) have circular segment-shaped parts (92, 93; 101 ', 102') and the touch surfaces of the to one Control cam set belonging scanning elements lie in different squares. 6. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Servoeinrichtung ein Servoventil (24; 55) mit einem Ventilkolben (31; 55') aufweist.6. Control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that each Servo device has a servo valve (24; 55) with a valve piston (31; 55 '). 7. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Servoeinrichtung einen elektromechanischen Geber (224; 255) aufweist.7. Control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that each Servo device has an electromechanical encoder (224; 255). 8. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurven (76, 77; 81, 82; 94, 95; 101, 102) kreisringförmige, den Arbeitsvorschubbewegungen der Werkzeuge (73,74, 75) entsprechende Abschnitte aufweisen.8. Control device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Control cams (76, 77; 81, 82; 94, 95; 101, 102) circular, the work feed movements of the tools (73, 74, 75) have corresponding sections.