DE1814984C3 - Meßgerät für die Steuerung des Bearbeitungsvorgangs bei Schleifmaschinen - Google Patents

Description

Schlehen auch bei kleinen Stückzahlen möglich ist.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Meßgerät der Eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die vor Seginn des Schleifvorgangs Impulse liefert, deren Zahl jeweils der Differenz zwischen dem Durchmesser, auf den das Werkstück beim vorhergehenden Schleifvorgang abgeschliffen wurde, und dem, den es beim darauffolgenden erreichen soll, entspricht, und daß ein Impulsmotor, der auf diese Impulse anspricht, über ein an sich bekanntes Schraubspindelvorschubgetriebe 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 (»FeingeräteteenniK. iao/, SeUe 465), Schleifmaschinen durch elektrische Signale von Schrupoen auf Schlichten oder zum Abschalten des Vorschubs zu steuern. Dabei ist jedoch nicht die Stellung eines *> Meßfühlers in Abhängigkeit einer Durchmesseränderung am Werkstück vor dem Schleifvorgang einstellbar. Es kann also nicht, wie gemäß der Erfindung, der Generatorpunkt in weiten Grenzer, verändert werden.

Das erfindungsgemäße Meßgerät hat also im Gegensatz zu den bekannten Meßgeräten eine Signalschaltung, die cue Stellung der Meßfühler entsprechend den Durchmessern der Schleifstellen des Werkstücks voreinstellt. Der Generatorpunkt, 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 Schleifstelle entsprechend Fig.2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform,

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

Fig.4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform,

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

gesehen in Pfeilrichtung,

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

F i g. 7 jine Draufsicht aus Richtung der Linie VIi-VIl in F i g. 4,

F i g. 6 ein Blockschaltbild eines Steuerkreises für ein Meßgerät, das in Verbindung mit einer numerisch gesteuerten Schleifmaschine verwendbar ist, und F i g. 9a und 9B Ausgangskennlinien der Tastanzeige. Gemäß F ig. 1 ist ein Paar feststehender Backen 2 an in vertikaler Richtung fluchtenden Flächen la am vorderen Ende eines Kalibrierkopfes 1 einstellbar befestigt. Ein beweglicher Meßfühler 3 ist konzentrisch zu einem Halterungsteil 4 angeordnet, in dessen Innerem ein Detektor A vorgesehen ist. Das Halterungsteil 4 wird durch den Meßkopf 1 so gehalten, daß es in axialer Richtung gleiten kann, während es gegen Drehung durch einen Keil 5 gesichert ist. Eine teilweise mit Feingewinde versehene Schraubspindel 6 erstreckt sich vom rückwärtigen Ende des Halterungsteiles 4 und ist in eine Differentialmutter 7 eingeschraubt. Die Differentialmutter 7 weist ein äußeres Gewinde zur Verbindung mit dem Kalibrierkopf 1 auf. Eine Drehung der Mutter 7 bewirkt eine Verschiebung des Halterungsteiles 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 ^LJ->^|'°-'""ctn;i 4 -■ - ■ · t. Eine P

ein Halterungsteil, das axial verschiebbar, aber S 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, Federaufhängung 10 verbunden, um di der Feder zu messen. Ein von einer Nut aufgenommener Anschlag 11 dient als Drehsicherung für den Kalibrierkopf 1. Ein Impulsmotor 13 ist fest mit dem Hauptträger 9 verbunden und weist einen Wellenstumpf 14 auf, der über Verbindungsglieder 15, 16 und 18 mit der Differentialmutter 7 verbunden ist. Das Verbindungsglied 18 ist an einem Ende kugelförmig

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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 Schleifbearbeitung in Berührungskontakt gehalten sind, wobei eines der Trägerglieder mit einem der Meßfühler fest verbunden ist, und der andere Meßfühler an dem anderen Trägerglied 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,

und eine mit einem Kolben 21 verbundene Kolbenstange 20 sind an ihrem einen Ende am Hauptträger befestigt, der durch einen Zylinder 22 hydraulisch hin und her bewegbar ist. Die vordere Endstellung des Hauptträgers 9 wird durch ein A.usgangssignal des auf der Federaufhängung 10 angebrachten Meßwertumwandlers G überwacht. Sobald eine vorbestimmte Auslenkung der Federaufhängung 10 erreicht wird, übersteigt die Ausgangsspannung wegen der sich verändernden Widerstände des Meßwertumwandlers G einen vorbestimmten Spannungspegel, und ein elektrisches Schaltsignal wird erzeugt. Dieses elektrische Signal unterbricht die Stromzufuhr zu einer Magnetspule für ein Umschaltventil 26, das in eine neutrale Stellung geschaltet wird, so daß die beiden Zuführungen des Zylinders 22 geschlossen werden. Auf diese Weise wird die Vorwärtsbewegung des Hauptträgers 9 beendet. Diese Anordnung ist dazu geeignet, Meßfehler, die vom

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 gedrückt 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 5, wenn der Radius R sich vermindert, nach vorn, d. h. zur Achsmitte des Werkstücks hin verschoben bzw. umgekehrt.

Zur Einstellung wird das Halterungsteil 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 Ro gemessen wird. Gleichzeitig mit der Setzung des als Generatorpunkt bezeichneten Schaltpunkles des Schmitt-Triggers, der die Endabmessung bestimmt, wird der Gencratorpunkt eines für den Feinvorschub bestimmten Signals gesetzt, das nur um einen geringen Betrag vom Betriebspunkt des Meßsignals abweicht, wobei zulässige Endtolcranzcn berücksichtigt werden. Soll auf andere als dem Bezugsradius R₀ entsprechende Werte hin kalibriert werden, so muß lediglich das Halterungsteil 4 um einen der Durchmcsscrvcränderung entsprechenden Betrag verschoben werden, um ein Meßsignal dann zu erzeugen, wenn der Meßfühler 3 und das Haltcrungsicil 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 Radiusvcrtlndcrung 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 Differentialmittcr 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 Rudlus mit zulässigen Endtolerunzen gebracht Ist, so erzeugt der Schmitt-Trlgget'-Schaltkrols, der von dem Detektor A gesteuert wird, ein für die Feinzustellung bestimmtes Signal, um die Vorschubgeschwindigkeit des Schleifspindolschlitlcns gegen das Werkstück W hin zu vermindern. Wenn nach einer weiteren Verminderung des Werkstückradius dor erforderliche Wert R\ erreicht Ist, so wird das Mcßslgnal erzeugt, um die Vorschubbewegung des Schlelfsplndelschllttens zu beenden. Auf diese Welse Ist eine genaue Lchrcncinstellung 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 KaliDrierungen mit Genauigkeit im μ-Bereich erreicht werden.

ίο Mit dem in F i g. 2 und 3 gezeigten Meßgerät 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 F i g. 2 und 3 weist ein Meßkopf fiO 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 Werkstück IV

jo 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 Trägerglied 68 aufnimmt.

J5 Eine in dem Meßkopf 60 gelagerte Gewindevorschubstange 70 erstreckt sich durch die Trägerglieder 67 und 68. Sie weist einen Abschnitt 7OR mit Rechtsgewinde und einen Abschnitt 7OL mit Linksgewinde auf, die in entsprechende Muttern 71 und 72 eingreifen, die ihrerseits mit den Trägergliedern 67 und 68 entsprechend verbunden sind. Die Stange 70 ist mit dem Wcllenstumpf 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 Übersetzungsräder, und eine Feder ist so vorgesehen, daß ein toter Gang zwischen den miteinander kämmenden Zahnrädern vermieden wird. Der lmpulsmotor 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 sich die Meßfühler 61 und 62 aufeinander zu oder voneinander weg bewegen. Der Meßkopf ist mittels eines Stiftes 82 un einem Tragarm 81 angclcnkl, der mit einem Hauptkörper 80 fest verbunden ist. Der Hauptkörper 80 ist mit einem Bewegungsmechanismus zur Hin- und Herbewegung verbunden.

jo Bei dem beschriebenen Meßgerät werden die bewegbaren TrUgerglieder 67 und 68, die das MclMühlerpaar 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 Durchmesserverundcrung des Werkstücks in eine durch den Detektor A bestimmte Stellung rückt. Diese crfindungsgemaßc Vorrichtung arbeitet also in gleicher Welse wie das zuerst

to beschriebene crfindungsgemaßc Ausführungsbelsplcl. 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

Aj Meßbereich ganz wesentlich vergrößert, wenn die Vorrichtung einmal auf einen genauen Wert eingestellt Ist. Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung 1st

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-86 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 Vorderfläch'c 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 dein 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, /wischen 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 Hl werden in entsprechender Weise durch die Führungsslangen 94 und 95 gleitend geführt. Die Trägerglieder 110 und 111 sind mit Löchern für die Führungsstangen 94 und 95 und die Gewinclevorschubstange 97 versehen.

Fine nach unten ragende, zylindrische Hülse 11Oj/ bildet mit dem Tragerglied' 110 ein Teil, und Fühi-ungsbvichscn 112 und 113 sind am oberen und unteren Ende in die Bohrung 1 10i>desTrilgergliedes 110 und der Hülse 110« eingepaßt, Die Führungsbuchsen 112 und 113 bilden für die Führungsstange 95 einen genauen Gleitsitz, so daß das Trttgerglied bei einer gleitenden Hin- und Herbewegung geführt ist. Eine nach oben ragende zylindrische Hülse Itlji bildet mit dem Trllgerglied 111 ebenfalls ein Stück, und Führungsbuchsen 114 und 115 sind am oberen und unteren Bnde in einer Bohrung 111b des Trttgerglicdes 111 und in der zylindrischen Hülse 111«eingepaßt, Die Führungsbuchsen 114 und 11S bilden einen engen Paßsitz für die to Führungsstange %, so daß das TrHgerglied % bei seiner gleitenden Hin- und Herbewegung geführt wird. An den für die Vorschubstange 97 bestimmten Öffnungen in den TrUgergliedern 110 und 111 sind mit Innengewinde versehene kugelförmig ausgebildete Muttern 116 und H 1 17 vorgesehen, die entsprechend in das Rechtsgewinde 97 Λ und das Linksgewinde 97/, der Gewindevorschubstange 97 eingreifen.

Die beiden Muttern werden durch einen Distanzring 130 entsprechender Stärke unter Vorspannung gehalten, um einen toten Gang zu eliminieren.

Ein Meßfühler 108 ist über eine Schwalbensehwanzführung am oberen Trägerglied 110 einstellbar befestigt, während ein Block 119, der einen schwenkbaren Meßfühler 109 einschließlich einer im Inneren angeordneten Detektor 118 trägt, über eine Schwalbenschwanzführung auf dem unteren Trägerglied 111 einstellbar ist. Eine Manschette 120 z.B. aus Gummi ist an ihrem unteren Ende an der Außenseite des oberen Endes des Trägergliedes 110 und mit ihrem unteren Ende an der Außenkante des Backens 92 befestigt. In ähnlicher Weise ist eine Manschette 121 am entgegengesetzten Ende an der Außenseite des unteren Endes des Trägergliedes 111 und an der Außenkante des Backens 93 befestigt. Eine Manschette 122 ist an ihren einander entgegengesetzten Enden am unteren Ende des Trägerghedes 110 und am oberen Ende des Trägergliedes 111 eingespannt. Diese Manschetten 120, 121 und 122 verhindern, daß Schleifkörner und Kühlmittel an die Führungsstangen und die Vorschubstange gelangen.

Die Trägerglieder 110 und 111, die die Meßfühler 108 und 109 tragen, sind über die zueinander parallelen Führungsstangen 94 und 95 aufgeschoben und werden so auf annähernd ihrer gesamten Länge geführt. Diese Anordnung beseitigt oder reduziert die Verschiebung der Meßfühler 108 und 109 in radialer Richtung zum 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 der 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 bietet den Vorteil, daß ein dem Impulsmotor 105 zugeführtes vorbestimmtes Signal die Drehung der Vorschubstange 97 unter Zwischenschaltung des Getriebes bewirk!, so 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 Führiingsstange 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 erfindungsgemilßcn Meßgerätes in Verbindung mit einer numerisch gesteuerten Schleifmaschine wird im folgenden unter Bezug auf die Fig.8 erläutert. Die vom Bnndlesegerät 10 ermittelten Daten werden durch den Decoder 31 bewertet, und nur die Radiuswerte der Rndabmessungen eines Werkstücks werden in dem Speicherregister 32 gespeichert. Der Komparator 33 vergleicht die Inhalte des /.ahlers 34 mit denen des Registers 32 und schließt oder öffnet eines der Tore 37 und 38. Rs ist erforderlich, den Radiuswert (Rn) des Be/ugsstückcs (Soll-Wert) in den Ztthler 34 unmittelbar nach der Lchreinstellung der Kalibriervorrichtung einzugeben. Hin Anfangssetzsignal wird den Toren 39 und 40 über eine Kingangsklemme T zugeführt, so daß diese geschlossen werden, Zur gleichen Zeit werden der Inhalt des Registers 35, in dem der Be/ugswert des Rndius gespsichert ist, mit jenem des Zählers 34 verglichen, und eines der Tore 37 und 38 wird geöffnet, Dem Zähler 34 werden Impulse von dem Impulsgenerator 36 zugeführt, so daß der Radiuswert

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(Ro) des Bezugsmusters in dem Zähler 34 vorhanden sein kann. Der Impulsmotor 13 verbleibt in Ruhestellung, da dem Impulsmotor 41 keine Impiulse 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]-R₀) 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 (ßj) 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 Differentialübertrageis 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 I-ig.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 Mustcrcinstellung des Einsatzpunktes eines Meßsignals (Si} und des Generatorpunktes für ein Feinzustellsignal (S₂) des Kreises wird zuvor genommen.

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

Nachdem das Haltmingsteil auf ein Eingangssignal von einem Band oder iihnlichcm verschoben wurde, wird der bewegbare Eisenkern des Diffcrentuilübertru· gers an einem vom Gcncratorpunkt wegliegcnden Punkt eingestellt. In dieser Stellung wird der Befehl für raschen Vorschub des Schleifspindclschlittens 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 Endtolcran/. von den endgültigen Abmessungen unterscheidet, so wird das Feinzustellsignal zugeführt und die Vorschubgeschwindigkel·. 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 Fig.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 Wentspreehende Werteserien als Eingangssignale auf Band gespeichert sind. In dieserr Fall kann das Speicherregister 35 zur Speicherung de« Radiuswertes eines Bezugsmusters entfallen. Die Steuerung der auszuführenden Impulse wird durch der Zähler 34 und den Komparator 33 sowie durch die Tore 37 und 38 in der Weise übernommen, daß cir Eingangskommandowert, der vom Bandlesegerät 30 übernommen wird, im Speicherregister 32 gespeicher¹ wird, und ein in der Impulsanzahl dem Eingangskom mandowert gleiches Impulssignal kann lediglich den Impulsmotor 13 zugeführt werden. Nach Beendigung des Arbeitsvorgangs wird der Inhalt des Zählers 34 nci gesetzt, d. h. beispielsweise wiederum eingegeben. Dk erneute Setzung des Zählers 34 ist notwendig, damit eil in der Impulsanzahl dem nächsten Eingnngskommando wert gleiches Impulssigiuil dem Impulsmotor zugeführ 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 Schleifstein 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 Generätorpunkt 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 liefert, 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, und 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) bzw. den Detektor (A) so weit verschiebt, wie es den nötigen Änderungen des Durchmessers und der Entfernung von der Drehachse des Werkstückes entspricht, wobei der Generatorpunkt entsprechend der Zahl der Impulse verschoben wird.

2. Meßgerät für die Steuerung des spanabhebenden Bearbeitungsvorganges bei Schleifmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubspindelvorschubgetriebe ein Halterungsteil (4) umfaßt, das axial verschiebbar, aber gegen Drehung gesichert ist und ein Differentialgewinde aufweist, und daß der Meßfühler (3) konzentrisch dazu und axial gleitend in dem Halterungsteil (4) angeordnet ist und federnd gegen das Werkstück (W) gedrückt 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 Schraubspindelvorschubgetriebe eine Gewindevorschubstange (70 oder 97) aufweist, die durch den Impulsmotor (13) betätigbar ist, daß zwei gleitbare, 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 ist, 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 Berührungskonitakt gehaltene Meßfühler vorgeseher, sind, mit einem die Stellungsänderung der Meßfühler anzeigenden Detektor und mit siner 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 Schieifradspindel oder eines ein Schleifrad tragenden Vorschubschlittens in Abhängigkeit von dem Schaltsignal gesteuert wird.

Es sind derartige die Schleifbearbeitung steuernden Überwachungseinheiten bekannt (US-PS 26 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 Geräten sind die Meßfühler ständig mit der Oberfläche des Werkstücks in Berührung und die gesamte gegenseitige Verschiebung der beiden Fühler wird, ggf. von einem Maßstab und einem Reiter, gemessen.

Mit diesen bekannten Geräten kann an sich eine sehr präzise Kalibrierung erfolgen. Da der kalibrierte Bereich jedoch beschränkt ist, sind sogenannte Einstellschablonen zur Einstellung der Meßfühleinstellung und zur Einstellung eines Arbeitspunktes erforderlich, der in Übereinstimmung mit dem Werkstücksdurchmesser 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 Einstellschablone in die Kalibriervorrichtung einzusetzen, wenn unterschiedliche Werkstücke bearbeitet werden sollten oder es waren mehrere Kalibriervorrichtungen erforderlich, deren jede für die Bearbeitung eines Werkstücks mit ganz speziellen Durchmessern geeignet war. Die Einstellung mittels Einsiellschablonen bzw.-lehren ist ein schwieriger Vorgang, der ein erhebliches Geschick und einen hohen Arbeitsaufwand 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