DE1814984B2 - Messgeraet fuer die steuerung des bearbeitungsvorgangs bei schleifmaschinen - Google Patents

Description

Schleifen auch bei kleinen Stückzahlen möglich ist.

Gemäß der Erfindung wird dies bei Einern Meßgerät der Eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die vor Beginn des Schleifvorgangs Impulse liefert, deren Zahl jeweils der Differenz zwischen dem Durchmesser, auf den das Werkstück beim vorhergehenden Schleiivorgang abgeschliffen -vurde, und dem, den es beim darauffolgenden erreichen soll, entspricht, und daß ein Impulsmotor, der auf diese Impulse anspricht, über ein an sich bekanntes Schraubspindelvonichubgetriebe die Meßfühler bzw. den Detektor so weit verschiebt, wie es den nötigen Änderungen des Durchmessers und der Entfernung von der Drehachse des Werkstücks entspricht, wobei der Generatorpunkt entsprechend der Zahl der Impulse verschoben wird.

Es ist bekannt (»Feingerätetechnik |967. Seite 465), Schleifmaschinen durch elektrische Signale von Schruppen auf Schlichten oder zum Abschalten des Vorschubs yu steuern. Dabei ist jedoch nicht die Stellung eines Meßfühlers in Abhängigkeit einer Durchmesserände rung am Werkstück \or dem Schleifvorgang einstellbar. Es kann also nicht, wie gemäß der Erfindung, der Generatorpunkt in weiten Grenzen verändert werden

Das erfindungsgemäße Meßgerät hat also im Gegensatz zu den bekannten Meßgeräten eine Signalschaltung, die die Stellung der Meßfühler entsprechend den Durchmessern der Schiffsteilen des Werkstücks \ (»"einstellt. Der Gencraiorpunkt, das ist der Punkt oder die Stellung an dem der Detektor ansprechen und den Schleifvorgang steuern soll, wenn beim Schleifen ein vorbestimmter Durchmesser erreicht ist, ist damit vor Beginn jedes Schleifvorgangs festgelegt. Keine der bekannten Anordnungen enthält einen Hinweis darauf. die verwendeten Meßfühler bzw. Meßstößel oder den verwendeten Maßstab mit Kolbenstange vor Beginn des Schleifens der nächsten Schleifstein entsprechend ihrem Durchmesser zu verschieben.

Vorzugsweise umfaßt das Schiaubspindelvorschubgewinde ein Halterungsteil, das axial verschiebbar, aber gegen Drehung gesichert ist und ein Differentialgewinde aufweist, und der Meßfühler ist konzentrisch dazu und axial gleitend in dem Halterungsteil angeordnet und federnd gegen das Werkstück angedrückt, wobei der Detektor im Inneren des Halterungsteiles angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird eine sehr kompakte, robuste und einfache Anordnung geschaffen.

Das Schraubspindelvorschubgetriebe kann auch eine Gcw'indevorschubstange aufweisen, die durch den Impulsmotor betätigbar ist, und dabei zwei glcitbare, durch zwei parallel und senkrecht ausgerichtete Führungsstangen geführte Trägerglieder vorgesehen sein, die durch die Drehung der Gewindevorschubstange relativ zueinander bewegbar sind, und es kann ein Paar von Meßfühlern vorgesehen sein, die mit dem Werkstück an diametral gegenüberliegenden Punkten des Werkstücks während der Steinbearbeitung in Berührungskontakt gehalten sind, wobei eines der Trägerglieder mit einem der Meßfühler fest verbunden ist, und der andere Meßfühler an dem anderen Trägerglicd gelenkig gelagert, und an diesem Meßfühler der Detektor, der auf die Änderungen im Durchmesser des Werkstücks anspricht, angebaut ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform des Meßgerätes,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform,

F i g. 3 eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels gem. F i g. 2, wobei einzelne Teile im Schnitt dargestellt sind,

Fig.4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4, gesehen in Pfeilrichtung,

F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in F i g. 4, gesehen in Pfeilrichtung,

Fig. 7 eine Draufsicht aus Richtung der Linie VlI-VH in F i g. 4,

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Steuerkreises für ein Meßgerät, das in Verbindung mit einer numerisch gesteuerten Schleifmaschine verwendbar ist, und Fi g. 9a und9B Ausgangskennlinien der Tastanzeige.

Gemäß Fig. I ist ein Paar "jsrstehender Backen 2 an in \: vtikaler Richtung fluchtenden Flachen l;i am vorderen Ende eines Kalibrierkopfes 1 einstellbar befestigt. Ein beweglicher Meßfühler 3 ist konzentrisch zu einem Halterungsteil 4 angeordnet, in dessen Innerem em Detektor A vorgesehen ist. Das 11aUerungsieil 4 wird durch den MelJkopf 1 so gehalten, daß es in axialer Richtung gleiten kann, während es gegen Drehung durch einen Keil 5 gesichert ist. Eine teilweise mn Feingewinde versehene Schraubspindel 6 erstreck: sich vom rückwärtigen Ende des Halterungsteiles 4 und is; in eine Dilferentialniiitter 7 eingeschraubt. Die Differentialmutter 7 weist ein äußeres Gewinde zur Verbindung mit dem Kalibnerkopf 1 auf. Eine Drehung der Mutter 7 bewirkt eine Verschiebung des llalterungsteilcs 4. die der Differenz der .Steigungshöhen zwischen dem inneren und dem äußeren Gewinde der Mutter 7 entspricht. Eine Feder 8 ist zur Beseitigung des toten Gangs der Mutter zwischen dem Halterungsteil 4 und tlem Meßkopf 1 angeordnet. Eine Federaufhängung IO befestigt den Meßkopf 1 frei beweglich an einem Hauptiräger 9. Ein Meßwertumwandler G ist mit der Federaufhängung 10 verbunden, um die Auslenkungen der Feder zu messen. Ein von einer Nut 12 aufgenommener Anschlag ti dient als Drehsicherung für den Kalibrierkopf J. Ein Impulsmotor 13 ist fest mit dem llauptträger 9 verbunden und weist einen Wellenstumpf 14 auf. der übe'" Verbindungsglieder 15, t6 und 18 mit der Differe;.ii.:':nutier 7 verbunden ist. Das Verbindungsglied 18 ist an einem Ende kugelförmig ausgebildet, um die freie Beweglichkeit des Meßkopfes 1 zu gewährleisten. Ein Mitnehmerstift 17 ist an dem Verbindungsglied 18 befestigt. Eine Führungsstange 19 und eine mit einem Kolben 21 verbundene Kolbenstange 20 sind an ihrem einen Ende am Hauptträger 9 befestigt, der durch einen Zylinder 22 hydraulisch hin und her bewegbar ist. Die vordere Endstellung des Hauptträgers 9 wird durch ein Ausgangssignal des aul der Federaufhängung 10 angebrachten Meßwertum wandlers G überwacht. Sobald eine vorbestimmte Auslenkung der Federaufhängung 10 erreicht wird übersteigt die Atisgangsspannung wegen der siel verändernden Widerstände des Meßwertumwandlers C einen vorbestimmten Spannungspegel, und ein elektri sches Schaltsignal wird erzeugt. Dieses elektrisch! Signal unterbricht die Stromzufuhr zu einer Magnetspu le fur ein Umschaltventil 26, das in eine neutrale Stelluni geschaltet wird, so daß die beiden Zuführungen de Zylinders 22 geschlossen werden. Auf diese Weise win die Vorwärtsbewegung des Hauptträgers 9 beendei Diese Anordnung ist dazu geeignet, Meßfehler, die von

Kontaktdruck zwischen den Haltegliedern und dem Werkstück W herrühren, zu eliminieren, da eine Veränderung im äußeren Durchmesser des Werkstücks keine Auslenkung der Federaufhängung 10 über eine bestimmte Grenze hinaus verursacht. Als Detektor A kann beispielsweise eine elektrische oder pneumatische Feinmeßvorrichtung verwendet werden. Im Ausführungsbeispiel besteht sie aus einem Differentialübertrager, dessen Wicklung 23 aus einer Primär- und einer Sekundärwicklung besteht, und der einen bewegbaren, konzentrisch angeordneten Eisenkern 24 aufweist, der mit dem Meßfühler 3 verbunden ist, der mittels einer Feder 25 nach vorn gedruckt wird, um einen stetigen Kontaktdruck sicherzustellen.

Bei einem oben beschriebenen Meßgerät wird der Kontaktpunkt zwischen dem beweglichen Meßfühler 3 und dem Werkstück W um einen zu den Durchmesserveränderungen des Werkstücks proportionalen Betrag verschoben. Der Betrag der Verschiebung ist gleich dem Betrag der Radiusänderung Δ r des Werkstücks, wenn der durch die beiden feststehenden Backen 2 bestimmte Winkel λ 60° beträgt. Auf diese Weise wird der Kontaktpunkt S, wenn der Radius R sich vermindert, nach vorn, d. h. zur Achsmitte des Werkstücks hin verschoben bzw. umgekehrt.

Zur F.instellung wird das Haltcrungsteil 4 in eine vorbestimmte Stellung gebracht, und ein Schmitt-Trigger oder ein ähnlicher Schaltkreis, der auf ein Ausgangssignal des Detektors A anspricht, wird so eingestellt, daß ein elektrisches Schaltsignal erzeugt wird, wenn ein genauer Bezugsradius R₀ gemessen wird. Gleichzeitig mit der Setzung des als Generatorpunkt bezeichneten Schaltpunktes des Schmitt-Triggers, der die Endabmessung bestimmt, wird der Generatorpunkt eines für den Feinvorschub bestimmten Signals gesetzt, das nur um einen geringen Betrag vom Betriebspunkt des Meßsignals abweicht, wobei zulässige Endtoleranzen berücksichtigt werden. Soll auf andere als dem Bezugsradius Ro entsprechende Werte hin kalibriert werden, so muß lediglich das Halterungsteil 4 um einen der Durchmesserveränderung entsprechenden Betrag verschoben werden, um ein Meßsignal dann zu erzeugen, wenn der Meßfühler 3 und das Halterungsteil 4 in eine vorbestimmte Stellung rücken, d. h. wenn die bezüglich des Lehrenmaßes relativ gleichen Positionen erreicht sind, da der Meßfühler 3 unter Kontakt mit dem Werkstück W um einen der Radiusveränderung des Werkstücks W entsprechenden Betrag verschoben wird. Es sei angenommen, der Radius eines fertiggestellten Werkstücks sei R% (was gleichbedeutend ist mit Ro plus Ar), so werden dem Impulsmotor 13 Eingangsimpulse zugeführt so daß die Differentialmitter 7 gedreht wird, um das Halterungsteil 4 um eine der Distanz Ar entsprechenden Betrag zu verschieben. Wenn das Werkstück W mittels dem auf dem Schleifspindelschlitten gelagerten Schleifrad auf einen Radius mit zulässigen Endtoleranzen gebracht ist so erzeugt der Schmitt-Trigger-Schaltkreis, der von dem Detektor A gesteuert wird, ein für die Feinzustellung bestimmtes Signal um die Vorschubgeschwindigkeit des Schleifspmdelschlittens gegen das Werkstück Whin zu vermindern. Wenn nach einer weiteren Verminderung des Werkstückradius der erforderliche Wert R^ erreicht ist so wird das Meßsignal erzeugt um die Vorschubbewegung des Schleifspindelschlittens zu beenden. Auf diese Weise ist eine genaue Lehreneinstellung bei jeder Durchmesserveränderung des Werkstücks überflüssig geworden, da lediglich dem Impulsmotor 13 den Durchmesserveränderungen des Werkstücks entsprechende Eingangsimpulse zugeführt werden. Die Genauigkeit des Meßsignals kann je nach der Genauigkeit der Einstellung des Halterungsteiles 4 veränderlich sein. Da es jedoch möglich ist, die sich addierenden Fehler in der Gewindesteigung eines Präzisionsgewindes auf etwa 1μ zu vermindern, so können mit dem erfindungsgemäßen Meßgerät Kalibrierungen mit Genauigkeit im μ-Bereich erreicht werden.

ίο Mit dem in F i g. 2 und 3 gezeigten Meßgerat können Werkstücke kalibriert werden, die voneinander bezüglich ihrer Durchmesser um größere Beträge abweichen als dies bei Werkstücken möglich ist, die mit einem mit Backen ausgerüsteten Meßgerät bearbeitet werden.

wobei zu Beginn nur eine einmalige genaue Einstellung erforderlich ist. In Fig. 2 und 3 weist ein Meßkopf 60 bewegbare Trägerglieder 67 und 68 auf. die durch Führungsstangen 63 und 64 geführt werden und die ein Paar Meßfühler 61 und 62 tragen, die ein Werkstuck H' an einander diametral entgegengesetzten Stellen berühren. Ein Meßfühler 62 ist drehbar auf einer Kreuzfeder 69 abgestützt. Mit dem Meßfühler 62 steht ein Detektor A in Verbindung, der die Verschiebung des Meßfühlers 62 relativ zu dem Trägerglicd 68 aufnimmt.

Ij Eine in dem Meßkopf 60 gelagerte Gcwindcvorschubstange 70 erstreckt sich durch die Trägerglieder 67 und 68. Sie weist einen Abschnitt 70/? mit Rechtsgewinde und einen Abschnitt 70L mit Linksgewinde auf. die in entsprechende Muttern 71 und 72 eingreifen. ii;e ihrerseits mit den Trägergliedern 67 und 68 entsprechend verbunden sind. Die Stange 70 ist mit eiern Wellenstumpf 78 eines Impulsmotors 79 unter Zwischenschaltung eines Zahnrades 73 verbunden, das auf dem Ende der Stange sitzt und mit den auf einer Zwischenwelle 74 gehaltenen Zahnrädern 75, 76 und 77 eines Getriebes kämmt. Die Zahnräder 73 und 76 sind Ubersetzungsräder, und eine Feder ist so vorgesehen, daß ein toter Gang zwischen den miteinander kämmenden Zahnrädern vermieden wird. Der Impulsmotor 79 ist an dem Meßkopf 60 befestigt. Wird dem Impulsmotor 79 ein Impulssignal zugeführt, so dreht dieser die Stange 70 um einen Winkel entsprechend der Impulsanzahl des zugeführten Signals, so daß sieh die Meßfühler 61 und 62 aufeinander zu oder voneinander weg bewegen. Der Meßkopf ist mittels eines Stiftes 82 an einem Tragarm 81 angelenkt, der mit einem Hauptkörper 80 fest verbunden ist. Der Hauptkörper 80 ist mit einem Bewegungsmechanismus zur Hin- und Herbewegung verbunden.

Bei dem beschriebenen Meßgerät werden die bewegbaren Trägerglieder 67 und 68, die das McSfuhlerpaar 61 und 62 tragen, um einen den Veränderungen des Werkstücksdurchmessers entsprechenden Betrag zum Werkstück W radial verschoben, wobei das Signal dann erzeugt wird, wenn der drehbare Meßfühler 62 unabhängig von der Durchmesserveränderung des Werkstücks in eine durch den Detektor A bestimmte Stellung rückt Diese erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet also in gleicher Weise wie das zuerst

to beschriebene erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel. Da die Meßfühler 61 und 62 jedoch zum Werkstück radial verschoben werden, können diese unabhängig von ihrer jeweiligen Stellung nie mit dem bearbeitenden Schleifrad in Berührung kommen. Dadurch ist der Meßbereich ganz wesentlich vergrößert wenn die Vorrichtung einmal auf einen genauen Wert eingestellt ist

Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung ist

es erforderlich, den Abstand zwischen den beiden Fühlern genau zu bestimmen, nachdem diese relativ zueinander bewegt wurden, um so den Einsatzpunkt des Meßsignals zu verändern. Außerdem ist es erforderlich, die bewegbaren Trägerglieder bei ihrer Gleitbewegung in dem Kalibrierkopf genau zu führen, um so zu verhindern, daß die vorderen Enden der Meßfühler vom Werkstück radial abgelenkt und verschoben werden.

In F i g. 4 wird ein Meßkopf 83 mittels eines Stiftes 87 drehbar auf einem hin und her bewegbaren Tragarm 66 gehalten, der mit einer Führungsstange 84 und einer Kolbenstange 85 eines nichtdargestellten, hydraulischen Antriebsmotors verbunden ist Am unteren Ende des Meßkopfes 83 ist ein Stößel 89 befestigt, der durch eine Feder 88 gegen die Vorderfläche des Tragarmes 86 gedrückt wird, wodurch der Meßkopf auf dem Stift 87 im Gleichgewicht gehalten wird. Eine am Meßkopf 83 angebrachte Stellschraube 90 weist einen verbreiterten Kopf auf und bestimmt zusammen mit einem an dem Tragarm 86 befestigten Anschlag 91 die mögliche Drehbewegung des Meßkopfes 83.

Am oberen und unteren Teil des Meßkopfes 83 sind an der Vorderseite Backen 92 und 93 vorgesehen, zwischen denen sich zwei Führungsstangen 94 und 95 erstrecken, deren entgegengesetzte Enden durch Muttern 96 gesichert sind. Eine mit einem Rechtsgewinde 97/? und einem Linksgewinde 97L versehene Vorschubstange ist drehbar so angeordnet, daß sie durch die Spitze eines Dreiecks verläuft, dessen Grundlinie die Achsmitten der Führungsstangen 94 und 95 miteinander verbindet. Die Führungsstange 97 ist unter Zwischenschaltung eines an ihrem oberen Ende befestigten Zahnrades 98 über die miteinander kämmenden Getrieberäder 99, 101, 102, 103 und 104 mit einem Wellenstumpf 106 eines am Meßkopf 83 befestigten Impulsmotors 105 verbunden. Um den toten Gang in dem Schraubspindelvorschubgetriebe zu beseitigen, sind zwischen den einzelnen Getrieberädern 98, 101 und 103, die entsprechend mit den Rädern 99, 102 und 104 kämmen. Federn 107 vorgesehen. Mit Meßfühlern 108 und 109 versehene Trägerglieder 110 und 111 werden in entsprechender Weise durch die Führungsstangen 94 und 95 gleitend geführt. Die Trägerglieder HO und 111 sind mit Löchern für die Führungsstangen 94 und 95 und die Gewindevorschubstange 97 versehen.

Eine nach unten ragende, zylindrische Hülse 110a bildet mit dem Trägerglied 110 ein Teil, und Führungsbuchsen 112 und 113 sind am oberen und unteren Ende in die Bohrung 1106 des Trägergliedes 110 und der Hülse HOa eingepaßt Die Führungsbuchsen 112 und 113 bilden für die Führungsstange 95 einen genauen Gleitsitz, so daß das Trägerglied bei einer gleitenden Hin- und Herbewegung geführt ist Eine nach oben ragende zylindrische Hülse lila bildet mit dem Trägerglied 111 ebenfalls ein Stück, und Führungsbuchsen 114 und 115 sind am oberen und unteren Ende in einer Bohrung 1116 des Trägergliedes 111 und in der zylindrischen Hülse lila eingepaßt Die Führungsbuchsen 114 und 115 bilden einen engen Paßsitz für die Führungsstange 96. so daß das Trägerglied 96 bei seiner gleitenden Hin- und Herbewegung geführt wird. An den für die Vorschubstange 97 bestimmten öffnungen in den Trägergliedern 110 und 111 sind mit Innengewinde versehene kugelförmig ausgebildete Muttern 116 und 117 vorgesehen, die entsprechend in das Rechtsgewinde 97R und das Linksgewinde 97L der Gewindevorschubstange 97 eingreifen.

Die beiden Muttern werden durch einen Distanzrinj 130 entsprechender Stärke unter Vorspannung gehal ten, um einen toten Gang zu eliminieren.

Ein Meßfühler 108 ist über eine Schwalbenschwanz führung am oberen Trägerglied 110 einstellbar befestigt während ein Block 119, der einen schwenkbarer Meßfühler 109 einschließlich einer im Inneren angeord neten Detektor 118 trägt, über eine Schwalbenschwanz führung auf dem unteren Trägerglied 11 ί einstellbar ist

ίο Eine Manschette 120 z. B. aus Gummi ist an ihren unteren Ende an der Außenseite des oberen Endes de: Trägergliedes HO und mit ihrem unteren Ende an dei Außenkante des Backens 92 befestigt. In ähnlichei Weise ist eine Manschette 121 am entgegengesetzter Ende an der Außenseite des unteren Endes de; Trägergliedes 111 und an der Außenkante des Backen; 93 befestigt. Eine Manschette 122 ist an ihren einandei entgegengesetzten Enden am unteren Ende de; Trägergliedes 110 und am oberen Ende des Trägerglie des 111 eingespannt. Diese Manschetten 120, 121 unc 122 verhindern, daß Schleifkörner und Kühlmittel an die Führungsstangen und die Vorschubstange gelangen.

Die Trägerglieder 110 und 111. die die Meßfühler 10t und 10ή tragen, sind über die zueinander paralleler Führungsstangen 94 und 95 aufgeschoben und werder so auf annähernd ihrer gesamten Länge geführt. Diese Anordnung beseitigt oder reduziert die Verschiebung der Meßfühler 108 und 109 in radialer Richtung zurr Werkstück. Die durch die Führungsstangen 94 und 95 geführten Trägerglieder 110 und 111 sind an räumlich von den Achsmitten der Führungsstangen 94 und 95 getrennten Stellen über eine Schraubverbindung mit dei Vorschubstange 97 so verbunden, daß die Trägerglieder 110 und 111 gegen Drehung um ihre Achsen durch die Führungsstangen 94 und 95 gesichert sind, so daß auch für die Meßfühler 108 und 109 keine seitliche Verschiebung auftreten kann. Diese Anordnung biete! den Vorteil, daß ein dem Impulsmotor 105 zugeführtei vorbestimmtes Signal die Drehung der Vorschubstange 97 unter Zwischenschaltung des Getriebes bewirkt, se daß die Meßfühler um einen gewünschten Betrag nach oben und unten verschiebbar sind. Dadurch, daß die Auslenkung eines jeden Meßfühlers auf einen minimalen Betrag reduziert ist. daß zwischen dem Trägerglied und der Führungsstange ein kleines Spiel vorgesehen ist und daß die Fühler annähernd auf der ganzen Länge der Führungsstange geführt sind, ist es möglich, Meßfehler weitgehend auszuschalten.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Meßgerätes in Verbindung mit einer numerisch gesteuerter Schleifmaschine wird im folgenden unter Bezug auf die F i g. 8 erläutert Die vom Bandlesegerät 30 ermittelter Daten werden durch den Decoder 31 bewertet und nui die Radiuswerte der Endabmessungen eines Werkstücks werden in dem Speicherregister 32 gespeichert Der Komparator 33 vergleicht die Inhalte des Zählers 34 mit denen des Registers 32 und schließt oder öffnet eines der Tore 37 und 38. Es ist erforderlich, der Radiuswert (R₀) des Bezugsstückes (Soll-Wert) in der Zähler 34 unmittelbar nach der Lehreinstellung dei Kalibriervorrichtung einzugeben. Ein Anfangssetzsignal wird den Toren 39 und 40 über eine Eingangsklemme 7 zugeführt so daß diese geschlossen werden. Zui gleichen Zeit werden der Inhalt des Registers 35, in dem

*^s der Bezugswert des Radius gespeichert ist, mit jenem des Zählers 34 verglichen, und eines der Tore 37 und 3t wird geöffnet Dem Zähler 34 werden Impulse von dem Impulsgenerator 36 zugeführt, so daß der Radiuswen

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(Rq) des Bezugsmusters in dem Zähler 34 vorhanden sein kann. Der Impulsmotor 13 verbleibt in Ruhestellung, da dem Impulsmotor 41 keine Impulse zugeführt werden. Auf diese Weise wird die anfängliche Setzung des Bezugsradius (Ro) in dem Zähler 34 bewirkt. Dadurch kann das ursprüngliche Setzsignal entfallen. Durch Eingabe eines ersten Wertes (R\) in das Register 32 werden den Radiusänderungen {Ar= R\ - Ro) entsprechende Impulse dem Impulsmotor 41 über die Tore 37 und 38 oder die Tore 38 und 40 so zugeführt, daß der Impulsmotor angetrieben wird und das Halterungsteil 4 um einen der Radiusänderung (Ar) entsprechenden Betrag sehr genau verschiebt. Wird ein zweiter Wert (R2) eingegeben, so wird das Halterungsteil 4 um einen dieser Radiusänderung (Ar= R2- R\) entsprechenden Betrag verschoben, da numehr der erste Wert R\ im Zähler 34 gespeichert ist. Die Primärwicklung des Differentialüberiragers wird durch eine Wechselstromquelle 42 gespeist, und ein dem Verschiebungsbetrag des bewegbaren Eisenkerns 24 entsprechendes Ausgangssignal wird über die Sekundärwicklung erzeugt. Nach Verstärkung durch einen Verstärker 43 wird dieses Ausgangssignal in einem Synchronisier- und Gleichrichterkreis 44 gleichgerichtet, so daß es als positive oder negative Spannung entsprechend der Verschiebungseinrichtung des bewegbaren Eisenkerns, wie in Fig. 9b dargestellt, abgenommen werden kann. Ein Spannungssprung wird in einem Schmitt-Trigger-Kreis 45 erzeugt, wenn die so erzeugte Spannung mit einem vorgegebenen Spannungswert übereinstimmt. Die Mustereinstellung des Einsatzpunktes eines Meßsignals (Si) und des Generatorpunktes für ein Feinzustellsignal (Sj) des Kreises wird zuvor genommen.

Das Feinzustellsignal und das Meßsignal werden einem Vorschubsteuerkreis 46 für einen Schleifspindelschlitten 49 zugeführt, um die Vorschubgeschwindigkeit eines Vorschubmotors 47 zu vermindern und diesen abzuschalten.

Nachdem das Halterungsteil auf ein Eingangssignal von einem Band oder ähnlichem verschoben wurde, wird der bewegbare Eisenkern des Differentialübertragers an einem vom Generatorpunkt wegliegenden Punkt eingestellt. In dieser Stellung wird der Befehl für raschen Vorschub des Schleifspindelschlittens 49 gegeben, und der Vorschub wird auf langsamen Vorschub umgeschaltet, wenn eine Schleifscheibe 50 in Berührung mit dem Werkstück W gelangt, so daß der Schleifvorgang ausgeführt werden kann. Während des Schleifvorgangs wird der Durchmesser des Werkstücks vermindert, und der bewegliche Eisenkern 24 gelangt in die Nähe des Einsatzpunktes. Wenn der Schleifvorgang an einen Punkt gelangt, an dem sich das Werkstück nur noch um die Endtoleranz von den endgültigen Abmessungen unterscheidet, so wird das Feinzustellsignal zugeführt und die Vorschubgeschwindigkeit des Motors 47 so vermindert, daß ein Präzisionsvorschub erfolgen kann. Eine weitere Verbesserung des Schleifvorgangs ergibt sich durch die Verwendung eines Meßsignals, wobei der Vorschub des Schleifspindelschlittens 49 gestoppt, und die Schleifscheibe nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls nach Beendigung des Schleifvorgangs mit hoher Geschwindigkeit zurückgeschoben wird. Wenn bezüglich des Werkstückdurchmessers ein neuer Befehl gegeben wird, so wird das Halterungsteil 4 um einen der Durchmesserdifferenz zwischen dem vorherigen und dem neuen Werkstück entsprechenden Betrag verschoben, so daß der Generatorpunkt in bezug auf die Werkstückmitte versetzt werden kann.

Der in F i g. 8 dargestellte Steuerkreis kann auch in jenen Fällen verwendet werden, bei denen der Differenz der Werte des Bezugsmusters und der Werte eines zu erstellenden Werkstücks ^entsprechende Werteserien als Eingangssignale auf Band gespeichert sind. In diesem Fall kann das Speicherregister 35 zur Speicherung des Radiuswertes eines Bezugsmusters entfallen. Die Steuerung der auszuführenden Impulse wird durch den Zähler 34 und den Komparator 33 sowie durch die Tore 37 und 38 in der Weise übernommen, daß ein Eingangskommandowert, der vom Bandlesegerät 30 übernommen wird, im Speicherregister 32 gespeichert wird, und ein in der Impulsanzahl dem Eingangskommandowert gleiches Impulssignal kann lediglich dem Impulsmotor 13 zugeführt werden. Nach Beendigung des Arbeitsvorgangs wird der Inhalt des Zählers 34 neu gesetzt, d. h. beispielsweise wiederum eingegeben. Die erneute Setzung des Zählers 34 ist notwendig, damit ein in der Impulsanzahl dem nächsten Eingangskommandowert gleiches Impulssignal dem Impulsmotor zugeführt werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Meßgerät für die Steuerung des spanabhebenden Bearbeitungsvorgangs bei Schleifmaschinen, bei denen mit dem Werkstück, das Schleifstellen verschiedenen Durchmessers hat, in Berührungskontakt gehaltene Meßfühler vorgesehen sind, mit einem die Stellungsänderung der Meßfühler anzeigenden Detektor und mit einer Signalschaltung zur Gewinnung eines elektrischen Schaltsignals bei einer als Generatorpunkt bezeichneten Stellung der Meßfühler, die einem vorbestimmten Durchmesser des Werkstückes entspricht und bei der eine Vorschubbewegung einer Schleifradspindel oder eines ein Schleifrad tragenden Vorschubschlittens in Abhängigkeit von dem Schaltsignal gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (30 bis 41) vorgesehen ist. die vor Beginn des Schleifvorganges Impulse liefen, deren Zahl jeweils der Diferenz zwischen dem Durchmesser, auf den das Werkstück beim vorhergehenden Schleifvorgang abgeschliffen wurde, und dem. den es beim darauffolgenden erreichen soll, entspricht, and daß ein Impulsmotor (13 oder 79 oder 105). der auf diese Impulse anspricht, über ein Schraubspindelvorschubgetriebe (6, 7 oder 70 oder 98) die Meßfühler (3 oder 61, 62) b/w. den Detektor (A) so weit verschiebt, wie es den nötigen Änderungen des Durchmessers und der Entfernung von der Drehachse des Werkstückes einspricht, wobei der Generatorpunkt entsprechend der Zahl der Impulse verschoben wird.

2. Meßgerät für die Steuerung des spanabhebenden Bcarbeitungsvorganges bei Schleifmaschinen nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubspind'-Korschubgeiriebo ein 1 laltenjngsieil (4) umfaßt, das axial verschiebbar, aber gegen Drehung gesichert ist und ein Diffcrentialgewinde aufweist, und daß der Meßfühler (3) konzentrisch dazu und axial gleitend in dem Halterungsteil (4) angeordnet ist und federnd gegen das Werkstück (Vorgedruckt ist, und daß der Detektor (A)\m Innern des Halterungsteils (4) angeordnet ist.

3. Meßgerät für die Steuerung des spanabhebenden Bearbeitungsvorgangs bei Schleifmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubspindelvorschubgetricbe eine Gewindevorschubstange (70 oder 97) aufweist, die durch den Impulsmotor (13) betätigbar ist. daß zwei gleitbarc, durch zwei parallel und senkrecht ausgerichtete Führungsstangen (63, 64 oder 94, 95) geführte Trägerglieder (67,68 oder 110,111) vorgesehen sind, die durch Drehung der Gewindevorschubstange relativ zueinander bewegbar sind, daß ein Paar von Meßfühlern (61,62 oder 108,109) vorgesehen is;, die mit dem Werkstück (W) an diametral gegenüberliegenden Punkten des Werkstückes während der Schleifbearbeitung in Berührungskontakt gehalten sind, wobei eines der Trägerglieder (67 oder 110) mit einem der Meßfühler (61 oder 108) fest verbunden ist. und der andere Meßfühler (62 oder 109) an dem anderen Trägerglied (68 oder 111) gelenkig gelagert ist, wobei an diesem Meßfühler (62 oder 109) der Detektor (A), der auf die Änderung im Durchmesser des Werkstückes anspricht, angebaut ist.

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät für die Steuerung des spanabhebenden Bearbeitungsvorgangs bei Schleifmaschinen, bei denen mit dem Werkstück, das Schleifstellen verschiedenen Durchmessers hat, in Berührungskontakt gehaltene Meßfühler vorgesehen sind, mit einem die Stellungsänderung der Meßfühler anzeigenden Detektor und mit einer Signalschaltung zur Gewinnung eines elektrischen Schaltsignals bei einer als Generatorpunkt bezeichneten Stellung der Meßfühler, die einem vorbestimmten Durchmesser des Werkstücks entspricht, und bei der eine Vorschubbewegung einer Schleifradspindel oder eines ein Schleifrad tragenden Vo-schubschliitens in Abhängigkeil von dem Schaltsignal gesteuert wird.

Es sind derartige die Schleifbearbeitung steuernden Überwachungseinheiten bekannt (US-PS 2b 03 043 und 33 54 533 bzw. DT-OS 15 48 343), die eine Antriebseinheit und eine mit dieser verbundene Einstellvorrichtung aufweisen, um die Meßfühler in vorbestimmte Stellungen zu bewegen. Bei diesen bekannten Geraten sind die Meßfühler ständig mit der Oberfläche des Werkstücks in Berührung und die gesamte gegenseitige Verschiebung der beiden Fühler wird. ggf. \on einem Maßstab und einem Reiter, gemessen.

Mit diesen bekannten Geräten kann an sich eine sehr präzise Kalibrierung erfolgen. Da der kalibrierte Bereich laioch beschränkt ist. sind sogenannte Einstellschablonen /ur Einstellung der Meßfühleinstellung und zur Einstellung eines Arbeitspunktes erforderlich, der in Übereinstimmung mit dem Wcrkstücksdurehmess^r durch ein kalibriertes Signal bestimmt ist. Bei Verwendung einer solchen mit Einstellschablonen arbeitenden Kalibriervorrichtung können Werkstücke mit anderen Abmessungen, als die für ein bestimmtes Werkstück vorbestimmten, nicht bearbeitet werden. Aus diesem Grund war es bisher erforderlich jedes Mal eine EinsK'llscr-ablone in die Kalibriervorrichtung einzusetzen, wenn unterschiedliche Werkstücke bearbeitet werden sollten oder es waren mehreie Kalibriervomchtungcn erlordcrlich, deren jede für die Bearbeitung eines Werkstücks mit ganz speziellen Durchmessern geeignet war. Die Einstellung mittels Einstcllschablonen ijzw.-Ichren ist ein schwieriger Vorgang, der ein erhebliches Geschick und einen hohen Aroeitsaulwand erfordert. Außerdem müssen zuvor Musterstücke verschiedener Abmessungen vorbereitet sein, die die vorbestimmten Werte aufweisen. Aus diesem Grund ist es in der gegenwärtigen Betriebspraxis üblich, Kalibriervorrichtungen nur in solchen Fällen zu verwenden, in denen große Stückzahlen eines Werkstücks mit denselben Abmessungen geschliffen werden sollen.

Es ist ferner bekannt (DT-PS 4 33 839), eine Schieblehre zu verwenden, deren Meßfühler vor Beginn eines Schleifvorganges oder jedenfalls unabhängig davon, dem Durchmesser des zu schleifenden Teils entsprechend voreingestellt werden. Auch bei dieser bekannten Anordnung wird ein fertig bearbeitetes Werkstück als Lehre zwischen die Meßfühler gelegt, das genau den gewünschten Durchmesser besitzt.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ein Meßgerät für die Steuerung des spanabhebenden Bearbeitungsvorgangs bei Schleifmaschinen der Eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß der Meß- und Kalibrierbereich vergrößert ist. und welches bei hoher Präzision an sich verändernde Durchmesser eines Werkstücks einfach angepaßt werden kann, ohne daß Einstellschablonen. -lehren oder dgl. benötigt werden, so daß ein sehr wirtschaftliches, genau kalibriertes