DE2209381C3 - Vorrichtung zum Erfassen und Anzeigen der Abnutzung eines durch eine Schablone geführten spanenden Werkzeugs - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen und Anzeigen der Abnutzung eines durch eine Schablone geführten spanenden Werkzeugs — insbesondere eines Abrichtwerkzeugs — mit einem vom Werkzeug bei seiner Führung entlang der Schablone betätigten Meßtaster.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (DT-PS 221 884) weist Abrichtwerkzeuge auf, die über eine Kopierschablone gesteuert werden. Das Profil der Kopierschablone ist dem Profil einer Schleifscheibe angepaßt. Die Kopierschablone weist zudem Kontrollflächen auf. Die Abrichtwerkzeuge weisen mit ihren Spitzen einen geeichten Abstand von ihren Haltern auf, und bei der Führung der Abrichtwerkzeuge durch die Kontrollflächen, welche zueinander parallel sind, beträgt der gegenseitige Abstand der Spitzen zweier Werkzeuge ein festgelegtes Maß. Nach jedem Abrichtvorgang muß die Schleifscheibe um das abgerichtete Maß in Richtung auf den zu schleifenden Gegenstand nachgestellt werden. Eine Abnutzung des Abrichtwerkzeuges, welches in der Regel an der Spitze einen Diamanten aufweist, wird bei der bekannten Vorrichtung nicht erfaßt und führt daher zu einem Nachstellfehler.

Um diesen Mangel zu beheben, ist bereits eine Vorrichtung (DT-OS 1 817 303) zum Einrichten und Korrigieren eines Schneidwerkzeuges bei einer Kopierdrehmaschine vorgeschlagen worden, mit der es möglich ist, die Abnutzung des Werkzeuges wenigstens in einer Richtung zu berücksichtigen. Eine nur in einer Richtung nachstellbare Vorrichtung genügt jedoch nicht, wenn ein beliebiges Werkzeug an einem Werkstück durch Materialwegnahme Konturen erzeugt, die einen Winkel miteinander einschließen, und wenn hierbei der Winkel, den das Werkzeug mit der jeweiligen Kontur einschließt, verschieden ist, und somit das Werkzeug entsprechend den verschiedenen Konturen an verschiedenen Flächen abgenutzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten beiden Vorrichtungen so weiter auszugestalten, daß nicht nur eine, sondern mehrere Abnutzungsflächen am Werkzeug kontrolliert werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder von mehreren Abnutzungsflächen des Werkzeuges ein Meßtaster und jeder Abnutzungsfläche eine parallele Kontrollfläche an der Schablone zugeordnet ist und daß ein an den Meßtastern anliegender, auslenkbar gelagerter Meßkörper angeordnet ist, der in die Bahn des durch die Kontrollflächen der Schablone geführten Werkzeuges hineinragt

An Hand der F i g. 1 bis 5 der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt im einzelnen

F i g. 1 einen Schnitt durch die Abrichtvorrichtung mit einer Schleifscheibe und einem zu schleifenden Gegenstand,

F i g. 2 einen Teilausschnitt aus F i g. 1 in Pfeilrichtung A betrachtet,

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie IH-IH in F i g. 2 mil Hinzufügung bzw. Weglassung einiger Teile,

F 1 g. 4 eine Einzelheit aus F i g. 3 in vergrößerterr Maßstab,

F i g. 5 eine weitere Einzelheit aus F i g. 3.

Gemäß F i g. 1 ist ein topfförmiges Gehäuse 1 urr einen von oben am Gehäuse 1 zentral angreifenden vertikalen Drehzapfen 2 drehbar. Das Gehäuse 1 ist ir der unteren Hälfte seitlich an Rollenlagern 3 abge stützt, um horizontale Auslenkungen des Gehäuses 1 zi verhindern. Im Gehäuse 1 ist ein Schlitten 4 mittel; Rollen 5 an Stangen 6 vertikal verschiebbar gelagert Mit d^m Schlitten 4 ist über zwei parallele Laschen Ί ein Kopierstiftträger 8 beweglich verbunden. Der Ko pierstiftträger 8 weist einen senkrecht zur Zeichenebe ne stehenden Kopierstift 9 auf, welcher an einer Ko pierschablone 10 zur Anlage gelangt. Mit dem Kopier stiftträger 8 ist über einen Steg 11 und eine Schwalben Schwanzverbindung 12 ein Abrichtwerkzeugträger l: verbunden. Der Steg 11 greift durch eine öffnung 37 in Boden des Gehäuses 1. Die öffnung 37 ist durch ein« Gummi-Manschette 38 abgeschlossen. Der Abricht werkzeugträger 13 trägt ein Abrichtwerkzeug 14, wel ches einen Diamanten 15 an der Spitze eines Haltestah les 16 aufweist. Über zwei Mikrometer-Einstellschrau ben 17, 18 ist das Abrichtwerkzeug 14 horizontal un< vertikal verstellbar. Das Abrichtwerkzeug 14 greift ai einer Schleifscheibe 19 an, welche um eine horizontal· Achse 20 rotiert. Die Schleifscheibe 19 weist ein dach förmiges Profil auf. Die Dachflächen des Profils bilde; erste Schleifflächen Fi. Die Schleifflächen Fi gehen an Fuß der Dachfläche in horizontale Schleifflächen F über. Beide Schleifflächen Fi, F2 befinden sich im Ein griff mit einem Werkzeug 21, beispielsweise einer Messer für einen Stirnmesserkopf einer Verzahnung! maschine, wobei eine Seitenfläche und die Kopffläch des Werkzeuges 21 in einem Arbeitsgang geschliffe werden. Die Kopierschablone 10 weist dem Profil de Schleifscheibe 19 genau entsprechende Konturen au

Darüber hinaus weist die Kopierschablone 10 eine verlängerte Kontur 58 auf, deren Abtastfläche zu dem Abbild der Schleifflächen Fi, Fi parallel verschoben sind Ein runder Meßstab 22 ist in einem am Gehäuse 1 angeflanschten Träger 23 auslenkbar gelagert Der Meßstab 22 nimmt in der Ruhelage eine solche Stellung ein, daß ihn der mittels der verlängerten Kontur 58 der Kopierschablone 10 geführte Diamant 15 an zwei Stellen tangential berührt und mehr oder weniger auslenkt

In dem Gehäuse 1 ist ein Hydraulikkolben 24 angeordnet. Das Kolbengehäuse 25 ist an seinem hinteren Ende an einem horizontalen, mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Drehzapfen 26 schwenkbar gelagert Ober zwei, vor und hinter dem nicht dargestellten Kolben in das Kolbengehäuse 25 mündende Hydraulikleitungen 27, 28 kann durch Zuführen von Druckflüssigkeit der Kolben in beiden Richtungen bewegt werden. Mit dem Kolben ist eine aus dem Kolbengehäuse 25 ragende Kolbenstange 29 verbunden. Die Kolbenstange 29 ist mit einem ersten Arm 32 eines zweiarmigen Hebels 30 verbunden. Der erste Arm 32 des Hebels 30 bildet mit einem zweiten Arm 33 einen stumpfen Winkel. Der Hebel 30 ist in der Mitte an einem mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Drehzapfen 31 gelagert. Der Kopierstiftträger 8 ist über eine Lasche 34 mit dem zweiten Arm 33 des Hebels 30 gelenkig verbunden. Zwischen einem Haken 35 am Boden des Gehäuses 1 und der Lasche 34 ist eine Zugfeder 36 angeordnet, welche über die Lasche 34 den Kopierstiftträger 8 nach rechts unten zieht und damit den Kopierstift 9 gegen die Kontur der Kopierschablone 10 drückt Eine weitere Zugfeder 57 ist zwischen dem Schlitten 4 und einem an der Decke des Gehäuses 1 angebrachten Haken 56 angeordnet. Die Zugfeder 57 dient lediglich zum Gewichtsausgleich für den Schlitten 4.

Gemäß F i g. 2 ist der Meßstab 22 im Durchmesser abgesetzt. Mit einer kegeligen Spitze 39 sitzt der dünnere Teil 40 des Meßstabes 22 in einer Bohrung 41, welche Bohrung in dem an dem Gehäuse 1 angeflanschten Träger 23 angebracht ist. Eine weitere Bohrung 42 ist parallel und schräg oberhalb der Bohrung 41 in dem Träger 23 angeordnet Die Bohrung 42 weist einen senkrecht zur Bohrungsachse gerichteten Stift 43 auf. Ein weiterer Stift 44 ist senkrecht zur Längsachse des Meßstabes 22 gerichtet und an diesem befestigt. Zwischen den beiden Stiften ist eine Zugfeder 45 gespannt. Die Zugfeder 45 versucht den Meßstab 22 um seine kegelige Spitze 39 schräg nach oben zu verschwenken. Um dies zu verhindern, ist mit dem Träger 23 ein Winkelblech 46 verbunden, in dessen Winkel der Meßstab 22 mit seinem dickeren Teil 47 zur Anlage gelangt.

Wie insbesondere aus den F i g. 3 und 4 hervorgeht, entspricht der Winkel, den die Anlageflächen des Winkelbleches 46 miteinander bilden, dem Winkel, den die Schleifflächen Fi, F2 der Schleifscheibe 19 miteinander bilden. Tastfühler 48,49 zweier Meßuhren 50,51 liegen berührend an dem dickeren Teil 47 des Meßstabes 22 an. Die Achsen der Tastfühler 48, 49 sind senkrecht zu den Anlageflächen des Winkelbleches 46 und damit auch senkrecht zu den Schleifflächen Fi, Fi der Schleifscheibe 19 gerichtet. Die Gehäuse der Meßuhren 50,51 sind mittels Haltebügel 52, 53 mit dem Träger 23 fest verbunden, wie dies aus F i g. 4 hervorgeht. Beim Verschieben der Tastfühler 48, 49 infolge Auslenkung des Meßstabes 22 durch das Abrichtwerkzeug 14 werden die Zeiger der Meßuhren 50,51 bewegt. Durch Kontakte 54,55; 54', 55', welche durch den Zeiger der Meßuhren jeweils bei dessen Vorbeibewegung betätigt werden, können elektrische Siromkreise geschlossen und beispielsweise Lampen betätigt werden, die durch ihre Farbe den Abnutzungsgrad des Diamanten anzeigen. Selbstverständlich können die Meßuhren 50, 51 auch direkt visuell abgelesen -werden, und es kann gemäß dem abgelesenen Wert eine Nachstellung des Diamanten in horizontaler bzw. vertikaler Richtung erfolgen.

Die Wirkungsweise der gesamten Vorrichtung ergibt sich aus dem vorstehend beschriebenen Aufbau:

Während des Schleifens von Werkzeugen 21 befindet sich der Abrichtwerkzeugträger 13 und somit auch der Diamant 15 über dem Meßstab 22. In diese Stellung gelangt der Abrichtwerkzeugträger 13, indem über die Hydraulikleitung 28 Druckflüssigkeit vor den Kolben geleitet wird, wodurch die Kolbenstange 29 zurückgezogen und über den Hebel 30 und die Lasche 34 der Kopierstiftträger 8 und der Abrichtwerkzeugträger 13 nach oben gezogen werden. Die Zugfeder 36 hält hierbei den Kopierstift 9 an der Kopierschablone 10 anliegend. In diesem Fall befinden sich der Hebel 30, die Lasche 34 und die Zugfeder 36 in der gestrichelt dargestellten Stellung, wobei der Schlitten 4, der Kopierstiftträger 8, die Zugfeder 57 und der Abrichtwerkzeugträger 13 eine in F i g. 1 nicht dargestellte nach oben verschobene Stellung einnehmen. In dieser Ruhestellung sind zudem der Kopierstiftträger 8 und der Abrichtwerkzeugträger 13 nach rechts verschoben.

Von den Werkzeugen 21 sind eine ganze Reihe hintereinander auf einem nicht dargestellten Bettschlitten einer Schleifmaschine befestigt Der Bettschlitten führt eine hin- und hergehende Bewegung aus, wobei die Werkzeuge 21 — wie dargestellt — an der rotierenden Schleifscheibe 19 vorbeigeführt und geschliffen werden. Nach einer Anzahl von Schleifoperationen muß die Schleifscheibe 19 abgerichtet werden. Hierzu wird das gesamte Gehäuse 1 um einen einstellbaren Betrag vertikal nach unten in Richtung auf die Schleifscheibe 19 verschoben. Die Stellung des Diamanten 15 in bezug auf den Meßstab 22 erfährt hierbei keine Änderung. Das heißt, der Diamant 15 lenkt — sofern er noch nicht abgenutzt ist — den Meßstab 22 weiterhin um den gleichen Betrag aus, wenn er entsprechend der verlängerten Kontur der Kopierschablone 10 über den Meßstab 22 geführt wird.

Das Abrichten der Schleifscheibe 19 erfolgt durch Einleitung von Druckflüssigkeit über die Hydraulikleitung 27 hinter den Kolben. Hierbei wird die Kolbenstange 29 aus dem Kolbengehäuse 25 herausgestoßen, und es gelangen der Hebel 30 und die Lasche 34 aus der gestrichelt dargestellten Ruhestellung allmählich in die entgegengesetzte — durch ausgezogene Linie dargestellte — Endstellung. Hierbei wird ötr Kopierstift 9 immer durch die am Kopierstiftträger 8 angreifende Zugfeder 36 an der Kontur der Kopierschablone 10 anliegend gehalten, wodurch sich die Spitze des Diamanten 15 über die beiden Berührungspunkte Bi, B\ an dem Meßstab 22 und anschließend über die Schleifflächen Fi, Fi der Schleifscheibe 19 bewegt Der Schleiftisch, der die zu schleifenden Werkzeuge trägt, wird nur dann in Bewegung gesetzt, wenn sich die Auslenkung des Meßstabes 22 in den vorgegebenen Grenzen bewegt. Die Zurückbewegung des in F i g. 1 in der einen Endstellung befindlichen Diamanten 15 in die anfängliche Ruhestellung erfolgt durch Einleiten von Druckflüssigkeit in die Hydraulikleitung 28, wobei sich die Bewegungsabläufe in genau umgekehrter Richtung abspielen.

Wenn der Diamant 15 wieder in der Ruhestellung ingelangt ist, wird das topfförmige Gehäuse 1 um den Drehzapfen 2 um 180° gedreht, und es wird das Profil auf der anderen Seite der Schleifscheibe, welche Seite zu. der bereits abgezogenen Seite völlig symmetrisch ist, in der gleichen Weise abgezogen.

Die Schleifscheibe 19 wird mittels einer nicht dargestellten Kompensationsvorrichtung jeweils um den abgerichteten Betrag vertikal in Richtung auf die vertikal unverschieblichen Werkzeuge 21 verschoben.

Bedingt durch eine Reihe von Abrichtoperationen erfährt der Diamant 15 eine merkliche Abnutzung, wie dies beispielsweise aus Fig.5 hervorgeht. In diesem Fall erfährt der Meßstab 22 — falls er überhaupt noch in den Punkten B\, Bi berührt wird — eine zu geringe Auslenkung, was z. B. optisch durch eine rote Lampe angezeigt wird, die durch die Kontakte 54, 54' betätigt wird. Der Bedienungsmann muß dann mittels der Mikrometer-Einstellschrauben 17, 18 den Diamanten in horizontaler und vertikaler Richtung nachstellen. Dann erfolgt nochmals eine Kontrolle dahingehend, ob die Nachstellung nicht zu groß war. Diese Aufgabe übernehmen die Kontakte 55, 55', welche ebenfalls die rote Lampe bei ihrer Betätigung zum Aufleuchten bringen. Nur wenn sich die Zeiger der Meßuhren 50, 51 zwischen den Kontakten 54,54' und 55,55' befinden, leuchtet eine grüne Lampe auf, und die Abrichtoperation

kann eingeleitet werden.

Aus F i g. 5 geht hervor, wie die Abnutzung des an der Spitze des Abrichtwerkzeuges 14 angeordneten Diamanten 15 erfolgt. Zunächst weist der Diamant 15 eine Spitze entsprechend der durchgezogenen Linie auf. Durch Bearbeiten der Schleifflächen Fi, Fi der Schleifscheibe 19 erfolgt auf die Dauer eine Abnutzung des Diamanten, welche zu der gestrichelt dargestellten Spitze des Diamanten 15 führt Der Diamant 15 weist dann Abstände Ai, in von den Flächen Fi, Fi auf. Wenn man die Vorrichtung so einstellt, daß der unbenutzte Diamant den Meßstab 22 in beiden Richtungen um ein vorbestimmtes, bekanntes und einstellbares Maß auslenkt, so erfolgt durch den abgenutzten Diamanten eine zu geringe Auslenkung, d. h, die Kontakte 54,54' werden beispielsweise nicht mehr betätigt, was eine Fehleranzeige bewirkt Der Diamant wird dann in horizontaler und vertikaler Richtung nachgestellt Eine zu große Nachstellung führt zu einer zu großen Auslenkung des Meßstabes 22, was durch die Kontakte 55, 55' wiederum angezeigt wird. Bei richtiger Einstellung des Diamanten 15 muß beim Vorbeibewegen desselben an dem Meßstab 22 dieser in beiden Richtungen so weit ausgelenkt werden, daß die Zeiger der Meßuhren 50, 51 die Kontakte 54,54' noch betätigen — dagegen dürfen die Kontakte 55,55' nicht mehr betätigt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erfassen und Anzeigen der Abnutzung eines durch eine Schablone geführten spanenden Werkzeuges — insbesondere eines Abrichtwerkzeugs — mit einem vom Werkzeug bei seiner Führung entlang der Schablone betätigten Meßtaster, dadurch gekennzeichnet, daß jeder von mehreren Abnutzungsflächen des Werkzeuges (14) ein Meßtaster (48, 49) und jeder Abnutzungsfläche eine parallele Kontrollfläche (58) an der Schablone zugeordnet ist und daß ein an den Meßtastern (48, 49) anliegender, auslenkbar gelagerter Meßkörper (22) angeordnet ist, der in die Bahn des durch die Kontrollflächen (58) der Schablone (10) geführten Werkzeuges (14) hineinragt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper als runder, queraxial auslenkbarer Meßstab (22) ausgebildet ist, an dem das Werkzeug (14) tangential berührend vorbeigeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstab (22) an einem Ende mit einer kegeligen Spitze (39) in einer Bohrung (41) eines Trägers (23) gelagert ist und an seinem anderen Ende in einem mit dem Träger (23) verbundenen Winkelblech (46) gelagert ist, welches Winkelblech (46) zu den Kontrollflächen (58) der Kopierschablone (10) parallele Flächen aufweist, und daß der Meßstab (22) an diesen Flächen des Winkelbleches (46) berührend anliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstab (22) unter der Kraft einer Zugfeder (45) in dem Winkel des Winkelbleches (46) anliegend gehalten wird.