DE2319263A1

DE2319263A1 - Schleifmaschine

Info

Publication number: DE2319263A1
Application number: DE2319263A
Authority: DE
Inventors: Edward George Robillard; Herbert Rudolf Uhtenwoldt
Original assignee: Cincinnati Milacron Heald Corp
Current assignee: Cincinnati Milacron Heald Corp
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1973-04-16
Publication date: 1973-10-31
Also published as: US3798840A; JPS4920790A; JPS5216839B2; GB1414718A

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH -GtPO MC..LER · D.3ROSSE 22 J2kO O 1 Q J C *ä

20.3.1973 -Ei-

Cincinnati-Milacron-Heald Corp., Worcester.Maas.(USA) Schleifmaschine

Gegenstand dieser Erfindung ist eine Schleifmaschine mit einer Schleifscheiben-Abziehvorrichtung, die, um bei der Schleifscheibe eine gewünschte Form herbeiführen zu können, mit einer Steuernocke arbeitet.

Bei der Herstellung von Maschinen oder von Maschinenteilen gibt es viele Situationen, in denen eine nichtzylindrische Rotationsfläche zu erzeugen ist, wobei es wünschenswert ist, daß diese nichtzylindrische Rotationsfläche unter Anwendung des Schleifverfahrens herbeigeführt wird. Es ist vorgeschlagen worden, dies -nachdem die Schleifscheibe vermittels des Abziehvorganges genau in eine dem Querschnitt der zu schleifenden Fläche erforderliche Form gebracht worden ist - nach dem Einstechschleifverfahren durchzuführen. Als Folge einer sich über Jahre hinziehenden Entwicklung ist ein System entwickelt.worden, zu der eine Vorrichtung gehört, an der entlang die Schleifscheibe in Längsrichtung geführt wird, und zwar in Längsrichtung seiner Achse, und dabei am Abziehdiamanten vorbeigeführt wird, während dieser Diamant seinerseits wiederum in 'Querrichtung dazu bewegt wird, beispielsweise vermittels einer Nocke, die hinten am Schlitten für die Werkzeughalterung angeschraubt ist, wobei auf dem vorerwähnten Schlitten auch die Werkzeughalterung oder der Spindelkopf, in dem die Schleifscheibe drehbar gelagert ist, montiert ist. Wenn sich nun diese Ausführung der Konstruktion für bestimmte Anwendungsfälle eignet, so ist sie jedoch für viele Anwendungsfälle nicht genau genug. So ist es beispielsweise üblich, auf der Nut des Laufringes eines Kugellagers eine kronenförmige Oberfläche zu erzeugen. Dieser Laufring muß nicht nur eine sehr glatte Oberfläche haben, auch die Form der Krümmung ist für das richtige Arbeiten des Rollenlagers ein kritischer Faktor.

309844/0456

- bh -20.3.1973

ι . -^E2-

Die Ausführung der zuvor beschriebenen Schleifmaschine bringt ganz einfach nicht die für einen derartigen SchleifVorgang erwünschte Genauigkeitstoleranz in der geometrischen Form. Sie bietet sich darüber hinaus auch nicht für solche Schleifarbeiten an, bei denen andere Oberflächen mit der vorerwähnten gekrümmten Fläche kombiniert sind, darin eingeschlossen auch die Schleifvorgänge oder Schleifarbeiten, bei denen das Planschleifen als ein Teil des gleichen Schleifvorganges, beispielsweise des Einstechschleifens an der gekrümmten Fläche durchgeführt wird. Diese und andere Schwierigkeiten oder Probleme, die im Zusammenhang mit den bisher bekannten Schleifmaschinen oder Vorrichtungen aufgekommen sind, werden im Rahmen dieser Erfindung auf eine vollkommen neuartige Weise vermieden.

Ziel dieser Erfindung ist deshalb in der Hauptsache die Schaffung einer Schleifmaschine mit einer Vorrichtung zur Herbeiführung einer sehr genau geformten Schleifscheibe.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine mit einer Vorrichtung zum Abziehen, und zwar zu einem sehr genauen Abziehen und Zurichten, der Schleifscheibe für das Einstechschleifen an einer nichtzylindrischen Oberfläche.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine, die in einem einzigen Schleifvorgang exakt geformte und nichtzylindrische Oberflächen sowie zylindrische Flächen und flache Radialflächen schleifen und bearbeiten kann.

Ziel dieser Erfindung ist weiterhin die Schaffung einer Schleifmaschine, zu der eine Konturenabziehvorriehtung oder eine Konturenzurichtvorrichtung gehört, bei denen durch kleinere Ungenau— igkeiten in der Steuernocke im fertig abgezogenen oder zugerichteten Schleifkörper nur vernachlässigbar kleine Abweichungen hervorgerufen werden.

3 0 9 iU 4 / (K 5 6

31 9 2 6

20.3.1973 -5 - E 3 -

Ziel dieser Erfindung ist wiederum auch die Schaffung einer Schleifmaschine, bei der der SchleifVorgang nicht nur durch eine zur Schleifscheibenachse konzentrische Rotationsfläche oder Drehfläche durchgeführt wird, sondern auch an einer Radialfläche, wobei Vorkehrungen zum Abziehen der beiden Flächen an der Schleifscheibe samt einer damit zusammenhängenden Kompensation, und zwar einer separaten Kompensation, getroffen worden sind.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine mit einer Möglichkeit für das Konturenabziehen oder das Konturenzurichten der Schleifscheibe, wobei der Bewegungsablauf der Abziehvorrichtung oder der Zurichtvorrichtung exakt und genau von einer elektronischen Steuerung gesteuert und geregelt wird, wobei diese elektronische Steuerung aus Halbleiterelementen, Logikschaltkreisen und leicht austauschbaren Schaltkarten oder gedruckten Schaltungen besteht,

Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine, die in der Lage ist, das Schleifen von Planfächen und von genau geformten Rotationsflächen während des gleichen Schleifνorganges durchzuführen.

Werden diese und andere Ziele berücksichtigt, dann sollte es den Fachleuten auf diesem speziellen Gebiete klar sein, daß sich diese Erfindung aus einer Kombination von Teilen zusammensetzt, die in der Spezifikation beschrieben werden und für die mit den Patentansprüchen um Patentschutz nachgesucht wird.

Gegenstand dieser Erfindung ist somit im wesentlichen eine Schleifmaschine, die im spanabhebenden Verfahren an einem Werkstück eine Rotationsfläche oder eine Drehfläche zu erzeugen hat. Zu dieser Maschine gehört ein Maschinensockel, auf den eine Werkstückshalterung und eine Werkzeughalterung oder

3 0 f.- i. L 4 / Π /♦ 5 6

- bh -

y 2Ο.3·1973

Spindelkopf montiert sind, wobei die Werkstückshalterung ein Werkstück festzuhalten hat und um die Achse der vorerwähnten Rotationsfläche in Umdrehung zu versetzen hat, während in die Werkzeughalterung oder in den Spindelkopf eine drehbar gelagerte Spindel eingesetzt ist, auf deren Ende die Schleifscheibe sitzt. Zur Schleifmaschine gehört eine Vorrichtung, die zwischen der Werkzeughalterung oder dem Spindelkopf und der Werkstückshalt erung eine Relativbewegung zu erzeugen hat, und zwar eine in Richtung parallel zur vorerwähnten Achse, die andere hingegen in Querrichtung zur vorerwähnten Achse, um so einen SchleifVorgang entstehen zu lassen. Die Schleifscheibenabziehvorrichtung oder Schleifscheibenzurichtvorrichtung ist dem Maschinensockel zugeordnet, während eine Vorrichtung dazu dient, zur Herbeiführung einer der vorerwähnten Rotationsfläche entsprechenden Form der Schleifscheibenoberfläche eine Relativbet wegung zwischen der Abziehvorrichtung und der Werkzeughalterung - und dies sowohl in Querrichtung zur Achse als auch in Längsrichtung zur Achse - zu erzeugen.

Dabei ist, um ausführlicher zu werden, der Vorrichtung eine Steuernocke zugeordnet, die aine Kopie oder ein Kopieren der Mantellinie oder der Abwälzlinie der vorerwähnten Rotationsfläche oder der vorerwähnten Drehfläche veranlaßt.Über eine andere Vorrichtung ist die vorerwähnte Steuernocke mit der Abziehvorrichtung und mit der Werkzeughalterung oder dem Spindelkopf derart verbunden, daß das Abweichen der Abziehvorrichtung über der Schleifscheibe von Punkt zu Punkt wesentlich kleiner ist, als die entsprechende Abweichung bei der Steuernocke, Ein Impulsgenerator wird über die Steuernocke bewegt und erzeugt dabei Impulse, die in der Anzahl proportional der Abweichung der Nockenoberfläche von einer Bezugsebene sind; die Querbewegung

309844/0456

22 32to 3 1 q ? R - bh - " C^ 20.3.1973

zwischen der Schleifscheibenabziehvorrichtung und der Verkzeughalterung kommt durch einen Schrittschaltmotor zustande, dem vom Impulsgenerator die Impulse aufgeschaltet werden.

3G S;· 4 A/fU 5 R

20.3.1973 -Gl-

Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:-

Fig. 1 Eine irgendwie schematisch gehaltene Draufsicht auf die Schleifmaschine dieser Erfindung.

Fig. 2 Ein vergrößerter Schnitt durch ein Werkstück und durch die Schleifscheibe, mit dar der Einsatz dieser Schleifmaschine demonstriert wird«?

Fig. 3 Einen in die Linie III - III von Fig. 1 gelegter Vertikalschnitt durch einen Teil der Maschine.

Fig. h Eine Draufsicht auf eine Schleifscheibenabziehvorrichtung, die ein Teil der Schleifmaschine ist.

Fig. 5 Eine Seitenansicht der Schleifscheibenabziehvorrichtung.

Fig. 6a Schematische Schaltbilder betreffend die Steuerungsund Regelungsvorrichtungen der Maschine.

Fig. 7 Eine Übersicht, die die Zuordnung der verschiedenen Teile des Steuerungs-und Regelungssystems erkennen läßt.

Fig. 8 Ein detaillierter Blockschaltplan für die Impulsgenerator-Logikschaltung, die als Schaltkarte, Steckkarte oder gedruckte Schaltung ein Teil des Steuerungs-und Regelungssystemes der Maschine ist.

In Fig. 1, die die wesentlichen Eigenschaften und Merkmale dieser Erfindung wiedergibt, ist die Schleifmaschine mit der allgemeinen Hinweiszähl 10 gekennzeichnet. Bei dieser Schleifmaschine handelt es sich um eine Innenschleifmaschine in der bereits mit dem U.S,-Patent Nr. 3.601.930 dargestellten und beschriebenen Ausführung. Das Patent Nr. 3.6O1.93O ist am 31. August

3 0 9 3 /,. /,/04BR

f² _bh²Ü? 319 253

20.3.1973 - G 2 -

1971 Edward G. Robillard zuerkannt worden. Zur Schleifmaschine gehört ein Maschinensockel 11, auf dessen obere Horizontalfläche ein Schlitten 12 für die Werkstückshalterung und ein Schlitten 13 für die Werkzeughalterung derart aufgesetzt sind, daß sich der Werkstückshalterungsschlitten 12 auf den Gleitbahnen Ik und 1.5 zum Maschinensockel in Längsrichtung gleitend bewegen kann, während der Werkzeughalterungssschlitten 13 auf den Gleitbahnen \6 und"17 in Querrichtung zum Maschinensockel gleitend bewegt und verfahren werden kann. Auf den Werkstückshalterungsschlitten 12 ist eine Werkstückshalterung 21 montiert, deren drehbar gelagerte Spindel 22 von einem Elektromotor 2.3 angetrieben wird. Auf den Gleitbahnen lh und 15 bewegt wird der Schlitten L2 von einem Hydraulikzylinder 18, während der Schlitten 13 von einem anderen Hydraulikzylinder 19 auf den Gleitbahnen 1.6 und 17 bewegt oder verfahren wird. Auf dem nicht mit dem Motor 23 verbundenen und über die Werkstückshalterung 21 hinausgerührten Ende der Spindel 22 sitzt eine Haltescheibe 2h, auf die die radiale Endfläche eines Werkstückes 25, das von den Einspannschuhen 26 gehalten wird, aufgesetzt wird. An der Seite des Schlittens 12 ist nahe dem Schlitten 13 eine Abziehvorrichtung 27 für die Schleifscheibe angebracht. Vorne am Schütten 12 ist eine Steuernocke 28 angebracht, deren Oberfläche 29 im wesentlichen der Form der Mantellinie einer herbeizuführenden Rotationsfläche oder Drehfläche entspricht.

Auf die obere Fläche des Werkzeugshalterungsschlittens 13 ist eine Werkzeughalterung oder ein Spindelkopf 31 aufgesetzt. Zu dieser Werkzeughalterung gehört eine Motoreinheit, die eine Spindel 32, auf eieren äußeren Ende eine Schleifscheibe 33 sitzt, anzutreiben und in Umdrehung zu versetzen hat» In die Unterseidf3S Schlittens L2 ist eine Nut oder Aussparung Jh eingearbeitet,

3 G ·..':/■ Λ /ru S R

20.3.1973 K - G 3 -

in die eine kugelgelagerte und von einem Schrittschaltmotor 37 angetriebene Einstellspindel oder Anstellspindel 35 eingreift, wobei der Schrittschaltmotor 37 die Anstellspindel 35 über ein Untersetzungsgetriebe antreibt.

Nahe der Steuernocke 28 ist auf dem Maschinensockel 11 ein rotierender Impulsgenerator 38 montiert, auf dessen nach oben herausgeführter Vertikalwelle 39 ein Betätigungshebel 4l fest aufgekeilt ist. Dieser Betätigungshebel 4l steht unter einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzt oder nach linksgerichteten Federvorspannung einer Spiralfeder 42. In das äußere Ende des Betätigungshebels greift gleitend ein Nockenstößel 43 ein, der sich in Querrichtung gleitend bewegen kann. Bei dem Impulsgenerator 38 handelt es sich um einen rotierenden zweikanaligen Impulsgenerator, der als Modell Nr. DC-O8OO-D-13-O-6V-12V von der Trump-Ross Industrial Controls Inc. in North Billerica, Massachusetts, hergestellt.wird« Von diesem Impulsgenerator wird die Umdrehung der Impulsgeneratorwelle zweikanalig in Ausgangsrechteckimpulse umgesetzt, wobei'von den Übergängen die genaue Lage der Welle bestimmt wird, von der Phasenlage zwischen den beiden Kanälen aber die Richtung. Die Rechteckwellensignale werden im Inneren des Impulsgenerators für die Kanäle unter Verwendung einer Lampen-und Fotozellenkonstruktion erzeugt, Der Ausgang des Impulsgenerators wird über ein Kabel 44 auf ein Steuerungs-und Regelungssystem 45 geführt, das seinerseits wiederum über ein Kabel 46 mit dem Schrittschaltmotor 36 in Verbindung steht.

Damit die Schleifmaschine Schleifvorgänge durchführen kann, ist die Schleifmaschine mit den üblichen hydraulischen Steueruugs-und Regelungsvorrichtungen versehen, die das Arbeiten der hydraulischen Antriebszylinder 18 und I9 zu steuern und zu

3 0 9 8 Λ 4 / (U 5 B

20.3.1973

-64-

regeln haben. Zur Schleifmaschine gehören aber auch noch die üblichen Schalter und ähnliche Vorrichtungen, die ebenfalls zur Herbeiführung eines SchieifVorganges der Steuerungs-und Regelungseinheit 45 zugeordnet sind. Die eigentliche Aufgabe der Antriebszylinder 18 und 19 ist das Verfahren des Werkstückshalterungsschlifctens 12 in Längsrichtung und des Werkzeughalterungsschlittens 13 in Querrichtung, so daß eine Relativbewegung zwischen den beiden Schlitten entsteht, durch die wiederum ein bestimmter Schleifvorgang verursacht wird. Darüber hinaus wird im Hinblick auf den Schleifmaschinensockel 11 die Bewegung in Längsrichtung, die vom Schlitten 12 durchzuführen ist, auch noch von einem Schrittschaltmotor 47 veranlaßt und unterstützt, der auf eine Verlängerung der Grundplatte oder des Masohiriensockels montiert worden ist. Diese Verlängerung ist mit der allgemeinen Hinweiszahl 48 gekennzeichnet. Über der Verlängerung 48 des Maschinensockels befindet sich die Verlängerung 49 des Schlittens 11, wobei zwischen den beiden Verlängerungen ein Tisch oder Schlitten 51 angeordnet ist, der irn weiteren Verlaufe dieser Patentanmeldung noch ausführlich beschrieben werden wird.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß es sich bei dem Werkstück 25 um den Rollenkäfig eines Rollenlagers handelt. Bei diesem Werkstück sind eine Rotationsfläche 52 und eine Stirnfläche 53 am Boden der Lagerschale zu schleifen. Die zum Werkstück 25 gehörend« ;iuüere Radialfläche 54 liegt an der Haltepaltte 24 des Werkstüokshalterungssystemes an, während die äußere Zylinderfläche 55 des Werkstückes zwischen den 'Einspannschuhen Z6 eingespannt und von diesen Schuhen 26 während des Schleifvorganges gehalten wird« Bei der Herstellung von Rollenlagern wird gewünscht, daß die Oberfläche 52 zur Mitte hin eine kleine

309844/0456

20.3.1973 -G5-

Krümmung aufweist, dies ist in Fig. 2 vergröbert wiedergegeben. Zur Schleifscheibe oder zum Schleifkörper 33 gehören eine radiale Stirnfläche 56 zum Bearbeiten und Schleifen der Radialfläche 53 des Werkstückes und eine Rotationsfläche 57t die von der Form her entsprechend der Form der Fläche 5², die beim Werkstück geschliffen werden soll, ausgeführt ist. Es wird im Einstechverfahren geschliffen, wobei die Schleifscheibe oder der Schleifkörper 33 mit einem in Längsrichtung erfolgenden Einstechvorgang derart in das Werkstück hineingefahren wird, daß sie/er die Fläche 53 des Werkstückes berühren und schleifen kann. Nach Beendigung dieses Schleifvorganges wird die Schleifscheibe oder der Schleifkörper 33 wieder derart aus dem Lagerbeeher oder aus der Lagerschale herausgezogen, daß sich die zur Schleifscheibe oder zum Schleifkörper gehörende Rotationsflache in gleicher Länge über die Fläche 52 des Werkstückes erstreckt und dann im Einstechverfahren radial oder in Querrichtung auf die Fläche 52 zugeführt wird.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, steht der'Zylinder 18 sowohl mit dem Schlitten 12 als auch mit dem Schlitten 5I in Verbindung, wird die Anstellspindel 58» die sich in einer auf dem Schlitten ^l montierten Mutter 59 dreht, vom Motor k-7 über ein Untersetzungsgetriebe angetrieben und in Umdrehung versetzt. Anders ausgedrückt:- Über den Motor ^-7 und die diesem Motor zugeordneten Vorrichtungen ist der Maschinensockel 11 mit dem Schlitten 51 verbunden, der derart auf die Verlängerung k8 des Maschinensockels montiert ist, daß er sich in Längsrichtung dieser Maschinensockelverlängerung k8 gleitend bewegen kann. An der Verlängerung kk des Schlittens 12, desgleichen aber auch am oberen Teil des Schlittens 5I sind geeignete Schalter und Schalterbetütigungsvorrichtungen angebracht, die dann Signale

309844/0456

22

20.3.1973 ~ bh -

A/I - α 6 -

auf die Steuenings-und Regelungseinheit schalten, wenn der Schlitten 12 die verschiedensten Positionen erreicht hat.

Fig. ^l untl Pig· 5 zeilen mm Details der Schleifscheibenabziehvorrichtung 27. Die Grundplatte der Abziehvorrichtung 27, diese Grundplatte ist mit der allgemeinen Hinweiszahl 61 gekennzeichnet, ist am Schlitten 12 befestigt. An der Grundplatte öl ist ein Hebel oder Hebelarm 62, an dessen vorderen Ende ein Diamant 63 angebracht ist, schwenkbar befestigt. Dieser Hebel oder Hebelarm 62 wird von einem Hydraulikzylinder 6k um die Horizontalachse geschwenkt, wobei von den zum Hebel oder Hebelarm 62 gehörenden Anschlagsvorrichtungen ein Schalter 65 betätigt wird, damit angezeigt werden kann, ob am Ende einer Jeden Schwenkbewegung die "betriebswirksame Position" oder dir· "betriebsunwirksame Position" erreicht worden ist. Mit dem Hebel 62 verbunden ist auch noch ein weiterer Hebel oder liebe lärm on an dem der Diamant für das Planabziehen der Schleifscheibe befestigt ist. Dieser Diamant ist mit der allgemeinen Hinweiszahl 67 gekennzeichnet. Von den Zylindern 68 und 69, die in den Hebel oder Hebelarm 62 eingebaut sind, wird der Hebel oder Hebelarm 66 im Hinblick auf den Hebel oder Hebelarm zu einer Drehung veranlaßt. Geeignete Schalter zeigen jeweils an, ob sich im Hinblick auf den Hebel oder Hebelarm der Hebel oder Hebelarm 66 jeweils in der "oberen Position" oder in der "unteren Position " befindet.

Fig. 6a und Fig. 6ß sind Schaltbilder oder Verdrahtungspläne für das Innere der Steuerungs-und Regelungseinheit 45. Im wesentlichen sind alle Steuerungs-und Regelungssysteme ähnlich jenen ausgeführt, die mit dem U.S.-Patent Nr. 3·^Ο3»48θ, das am 1. Oktober I968 Robillard zuerkannt worden ist, sowie mit der von Edward G. Robillard und anderen am 25, November I969

309844/0456

22 32V

- bh -20.3.1973

- G 7 -

eingereichten Patentanmeldung dargestellt und beschrieben worden sind. Der rotierende Impulsgeber "}S ist über fünf Leitungen im Kabel kk mit einer als integrierte Schaltung ausgeführten Kornpensatorschaltung 71 verbunden. Der Schrittschaltmotor 36 i.st mit eiriPin Kabel kb auf die Kompensatorschaitung 71 geführt, desgleichen auch eine Gleichspannungsquelle von 2k Volt, diese ,'iUV-Gl.pichspannungsquelle ist mit der allgemeinen Hinweiszahi J2 ,'feknimzeiclinet. Das Kabel 73 verbindet die vorer_T wähnte Kompensatorschaitung 71 mit einer Reihe von Digitalschaltorn. Zu diesen Digitalschaltern gehören: ein Schalter* 73 für "3tandardkoiii|)H!isation", ein Schalter 7^» der für die "Grobkompensri t ion" eingestellt werden kann, ein Schalter 75 für das "Zurückziehen", ηin Schalter 75 für das "zusätzliche Zurückziehen" howir> pin Schalter 77 für die "zusätzliche Kompensation". Zu einem Kabel ^H gehören die Leitungen, durch die die Stromversorgung 7-- mit dor Steuerungs-und Regelimgsvorriolitung verbunden wird, desgleichen aber auch mit den Zahlreichen Steuer- und Rege 1 schaitomder Schleifmaschine.

Fig« 7 zeigt nun die tatseichliche Anordnung der Kompensatorschaitung 7', und zwar mit den Kabeln kk, 73» kö und 78, die von dieser Schaltung ausgehen. Auf diese Schaltung, d.h. auf derf?n Oberfl.-iehp sind verschiedene Schaltkarten angebracht, die dan groi.U.en Teil der Steuerungs-und Regelungssysteme auf_ weisen. Die Details für diese Schaltkarten oder Steckkarten werden mit der vorerwähnten Patentanmeldung Nr. 879.78¹J von Mobil]ard beschrieben. Bei der.Steckkarte oder Schaltkarte 79 handelt es sich beispielsweise um einen 12 V-Gleichspanmmgsregler, der mit Fig. 13 der vorerwähnten U.S.-Patentanmeldung Nr. H7^l).785 wiedergegeben und im Zusammenhang mit dieser Fig. 1'3 beschrieben worden ist, wohingegen die Steckkarte oder die

3 ■ 0 9 3 L. 4 / 0 U 5 B

22 324 - bh -20.3.1973

- ^{G 8} -

ac ha 1 tkarte ^ 1. ähnlich der in der vorerwähnten Patentanmeldung mit Fi₁-;. Ί'.' dargestellten und im Zusammenhang mit dieser Fig. '\'rJ heschriplieni'ii Einfycingsübergarigsschaltung ist. Bei der Schaltlüirto oder- Steckkarte 82 handelt es sich um die mit Fig. 28 der voi'prwilmteii Patentanmeldung dargestellte und im Zusammenhang mi. t d Leser Fig. 28 beschriebenen Zähl Logikschaltung, während riie Steckkarte oder Schaltkarte 83 der mit Fig. 27 der VDi¹ITK ihntci! Pa L e-i ta urne Ldung dargestellten und im Zusammenhang init dieser Figo 27 beschriebenen Impulsgeberschaltung gleicht. Dip Stockkni'ten oder Schaltkarten Sk und 85 sind jeweils biniirkod i or f c Dezimal rückwfirtszählwerke ( B.C .D.-Rückwärt szfihlwerke ) , 'i Le i.u (ii?r Patentanmeldung, mit Fig. 26 dargestellt und beschrieben wurden ist. Die Steckkarte oder Schaltkarte 86 wiederum .-stent i*i ι τ- eine Mo co rs teue rungs-und Regelungsschaltung und für eine UmsetzorschaLtung, die Impulse in 'Bewegungsschritte umzusntz'.'n li.it;; iiiese ScliaLtung ist in der vorerwähnten Patentanmeldung Lm Zusammenhang mit Fig. 2k und Fig. 25 dargestellt und beschrieben worden.

KifC, H zei.Tt nun, daM zu der als Schaltkarte oder als Steckkarte au3 ^eί ixhrten Impulsgenerator-Logikschaltung 87 mehrere St '.Mirrt ran - L^ fcoren oder Feldeffekttransistoren 88 bis 117 gehören, 'lic fii.s Setzgatter wirksam werden und dabei die Impulse von dem rotierenden Impulsgenerator 38 zum Schrittschaltmotor 36 weiterleiten. Die Eingangsseite des Transistors 88, und das ist sehr wichtig, ist über eine Leitung II8, die ein Teil des mLt dem Kanal "H" des Impulsgenerators verbundenen Kabels ist, mit dem Kanal "H" des Impulsgenerators verbunden. In ähnlicher Wei.so ist der Transistor 90 über eine Leitung 119 mit dem Kanal. "A" des Imnulsgenerators verbunden· Auf der Ausgangsseite der als Scha 1tkarte ausgeführten Logikschaltung führt die Leitung

3 G T 3 £ 4 / (H 5 6

BAD ORIGINAL

22 yi'i -oh-

... 20.3.1973

A t - G 9 -

120 vom Transistor'112 aus zur"vorderen" Anschlußklemme des Schrittsclialtmotnrs 36 > während vom Ausgang des Transistors 113 aus eine Leitung 121 zur "hinteren" Anschlußklemme des Schrittschaltmotors J)G geführt ist. Aufgabe der Logikschaltung 87 ist die Bestimmung der Anzahl der Impulse, die von dem Impulsgeber 38 aus dem Schrittschaltmotor 36 aufgeschaltet werden, weiterhin hat die Logikschaltung 87 auch die Drehriohtung des Motors festzulegen und zu bestimmen. Zur Schaltung gehören auch die in einer Richtung wirkenden Gatter 122 und 123 (One-Shot Gates), desgleichen auch noch eine Ausgangsleitung 12^1, über die ein ständiger Strom von Impulsen geführt wird.

Anhand dor vorerwähnten Beschreibung läßt sich nun die Arbeitsweise oder die Funktion der Schleifmaschine dieser Erfindung leicht verstellen. Nach dem Einschalten des die Werkstückshalterung 21 antreibenden Motors 23, desgleichen auch nach dem Einschalten der Werkzeughalterung oder des Spindelkopfes 31, rotiert die Schleifscheibe oder der Schleifkörper 33 um seine Achse, rotiert aber auch das Werkstück 25 um die Achse der zu schleifendem Fläche 52. Das auf die Hydraulikzylinder 18 und 19 einwirkende 3teuerungs-und Regelungssystem veranlaßt nun, daß sich der Schlitten 12 nach rechts bewegt oder nach rechts verfahren wird, wobei die Schleifscheibe oder der Schleifkörper 33 praktisch konzentrisch zur Fläche 52 des Werkstückes ausgerichtet ist. Diese Bewegung wird solange fortgesetzt, bis daß die Schleifscheibe oder der Schleifkörper 33 mit seiner radialen Stirnfläche 56 die Radialfläche 53 des Werkstückes berührt, um diese Fläche 53 des Werkstückes zu schleifen. Ist dieser Sch l.eifvorgang beendet, dann wird nach dem Einschalten des Schrittschaltmotors kj der Schlitten in Längsrichtung ver-

309844/0456

- bh 20.3.1973

\ - G 10 -

fahren, dabei wird der Schlitten 12 solange nach rechts bewegt, bis sich die Rotationsfläche 57 der Schleifscheibe oder des Schleifkörpers 33 in der Länge genau über der Fläche 52 befindet, die nun geschliffen werden soll. Zu einem Einstechschleifen kommt es,wenn unter der der Einwirkung des Quervorschubzylinders L9 ein Quervorschub beim Schlitten 13 zustandekommt. Nach Vollendung dieses Einstechschleifvorganges wird die Schleifscheibe oder der Schleifkörper 33 unter Einwirkung des Zylinders 1.9 wieder zurückgefahren, woraufhin dann durch eine Vorwärtsbewegung des Schlittens 13 die Schleifscheibe oder der ScIi 1 pifkörper 33 im Hinblick auf das Werkstück in eine zum Werkstück konzentrische Position gefahren wird. Nun wird der Werkstücksha Lteiaingsschlit ten-Antriebszyliner 18 wieder derart angesteuert, daß er den Werkstückshalterungsschlitten 12, damit aber auch das Werkstück, von der Schleifscheibe herunterzieht und dabei auch den Diamanten am Werkstück vorbei in die mit Fig. 1 wiedergegebene Position bringt. Zu diesem Zeitpunkt wird auch ein neues Werkstück eingespannt.

Wahx'end dor Diamant 63 in Längsrichtung an der Schleifscheibe odor nm Schleifkörper 33 vorbeibewegt wird, wird der Schlitten 13 in oitiem bestimmten vorgegebenen Muster zurückgefahren, daß der Diamant 63» (der zuvor in seine "untere Position" gebracht worden ist J, die Rotationsfläche 57 der Schleifscheibe oder des SrhJeifkiJrpers 33 durch den Abrichtvorgang oder den Zurichtvorgang in eine gewünschte Form bringt. Das wird dadurch bewerkstol 1 igt, dal.i beim Verfahren des Schlittens 12 nach links die? Nocko Γ.Ή ti en Nockenstößel U 3 betätigt und dadurch über den Drohnrm hI oino entsprechende Drehung der zum Impulsgenerator IH gehörendem Welle 39 verursacht. Wird der Schlitten 12 nach Jinks verfahren, dann folgt der Nockenstößel 43 der Überflächen-

3 0 :; r· ί. Λ / 0 U 5 ß

22 324 - ba 20.3.1973

Jlk -^Gn-

form 29 der Nocke 28, wodurch wiederum eine entsprechende Umdrehung der Welle 39 herbeigeführt wird, was wiederum zur Folge hat, daß in dem zur Steuerungs-und Regelungseinheit 45 führenden Kabel 44 Impulse erzeugt werden. Von der Steuerungsund Regelungseinheit 45 werden diese Impulse wieder in Ströme oder Spannungen umgesetzt und dann über das Kabel 46 dem Schrittschaltmotor 36 aufgeschaltet. Vom Schrittschaltmotor 36 wird über ein Untersetzungsgetriebe 37 die Antriebsspindel 35 in Umdrehung versetzt, .wobei der Schlitten 13 in Übereinstimmung mit den vom Impulsgenerator J8 erzeugten Impulsen in Querrichtung verfahren und bewegt wird. Entsprechend der Richtung, in der sich der Nockenstößel 43 über die Oberfläche 29 der Nocke 28 bewegt, signalisieren diese Impulse entweder die"Vorwärtsbewegung" oder die "Rückwärtsbewegung" des Schlittens 13·

Soll nur die Stirnfläche 56 der Schleifscheibe oder des Schleifkörpers 33 abgezogen oder zugerichtet werden, dann braucht nur die Längsbewegung des Schlittens 12 an einer Position gestoppt zu werden, an der die Abziehvorrichtung 27 sich normal bewegen und den Diamanten 6j nach unten vor die Stirnfläche der Schleifscheibe oder des Schleifkörpers bringen kann. Nach Beendigung dieses Vorganges wird der Schlitten 12 erneut nach links gefahren, wobei sich die Abziehvorrichtung 27 mit dem Diamanten 63 quer über die Schleifkörperfläche 57 der Schleifscheibe oder des Schleifkörpers bewegen und diese Fläche 57 erneuern kann. Die Kompensation der Querbewegung der Schleifscheibe oder des Schleifkörpers 33 für den Abziehvorgang wird von der Steuerungsund Regelungseinheit 45 in bereits bekannter Weise durchgeführt. Im Hinblick auf das Abziehen der Schleifscheibe findet in der Steuerungs-und Regelungseinheit eine ähnliche Kompensation statt, und zwar für das Einschalten des Schrittschaltmotors 47, wobei

3 0 9844/OA5 6

22 32'* - bh ~ 20.3.1973 /f) - G 12 -

vom Schrittschaltmotor h"[ die Materialwegnahme von der Stirnfläche der Schleifscheibe, d.h. der Stirnfläche 56, kompensiert wird, wobei im Hinblick auf das Schleifen der Radialfläche 53 des Werkstückes eine entsprechende Einstellung des Einstechvorganges der Schleifscheibe oder des Schleifkörpers vorgenommen werden muß.

3098A4/0A56

Claims

22 324 ■ - bh -

*p 20.3.1973

*«<3 -Al-

Cincinnati-Milacron-Heald Corp»«Worcester, Mass«(USA)

Patentansprüche; .

Schleifmaschine, die im spanabhebenden Verfahren an einem Werkstück eine Rotationsfläche zu erzeugen hat« Diese Schleifmaschine bestehend aus: einem Maschinensockel; einer Werkstückshalterung, die auf den Maschinensockel aufgesetzt ist und ein Werkstück zu halten und in Umdrehung zu versetzen hat; schließlich auch noch aus einem auf den Maschinensockel montierten Spindelkopf oder einer auf den Maschinensockel montierten Werkzeughalterung mit einer drehbar gelagerten Spindel, auf der die Schleifscheibe oder der Schleifkörper aufgesetzt' ist. Diese Schleifmaschine dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihr weiterhin gehören: eine Vorrichtung zur Herbeiführung einer Relativbewegung zwischen Werkstückshalterung und Werkzeugshalterung, und, dies sowohl parallel als aucli quer zur Achse der bereits zuvor erwähnten Rotationsfläche, damit dadurch ein Schleifvorgang entstehen kann; eine mit dem Maschinensockel verbundene Schleifscheibenabziehvorrichtung; schließlich auch noch eine Vorrichtting zur Herbeiführung einer Relativbewegung zwischen der Abziehvorrichtung und der Werkzeughalterung, und dies sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung zur Achse, damit dadurch ein Duplikat der vorerwähnten Rotationsfläche auf der Oberfläche der Schleifscheibe oder des Schleifkörpers hergestellt werden kann·

309844/0 4 56

22 3"2'*

- bh 20.3.1973

- A 2 -
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Vorrichtung eine Steuernocke oder eine Kopiernocke gehört, die das Kopieren der vorerwähnten Rotationsfläche und deren Mantellinie veranlaßt.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekonnzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die Steuernocke oder die Koplerriocke mit der Abziehvorrichtung und der Werkzeughalterung¹ oder dem Spindelkopf derart verbindet, daß die Abweichung der Abziehvorrichtung über der Schleifscheibe von I¹UiXkt zu Punkt beträchtlich kleiner ist, als die Abweichung, die entsprechende Abweichung, an der Steuernocke oder der Kopiernocke.
·'+ » Schleif maschine nach Anspruch 3» dadurch gekonnzeichnet, daß die Steuernocke oder Kopiernocke über einen Impulsgenerator bewegt wird und dabei Impulse erzeugt, deren Anzahl der Abweichung der Nockenoberfläche von einer Bezugsebene proportional ist; schließlich die Querbewegung zwischen dor Abziehvorrichtung und der Werkzeughalterung oder dem Spindelkopf von einem Schrittschaltmotor verursacht wird, dom die Impulse aus dem Impulsgenerator aufgeschaltet werden.
5. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abweichung bei der Steuernocke über den Impulsgenerator und den Schrittschaltmotor derart wirksam wird, daJ.'. zwischen der Abziehvorrichtung und der Werkzeughalterung eine beträchtlich kleinere Abweichung erzielt wird.

3 0 9 3 /, 4 / 0 U 5

22 324 - bn 20.3.1973 -A₃-
6. Schleifmaschine nach Anspruch 5f
dadurch gekennzeichnet, daß

zur Schleifschoibenabziehvorrichtung ein zweites Abzieh— Glnraent zum wahlweisen Abziehen oder Zurichten der StirnfLüche oder Uadialflache einer Schleifscheibe oder eines Schleifkörpers gehört.
7. Schleifmaschine nach Anspruch 6,
dadurch go lceimz eic line t, daß

eine Vorrichtung vorhanden ist, die zwischen der Werkzeugha 1 toning oder dem Spindelkopf und der ¥erkstückshalteruns eine in Längsrichtung erfolgende Relativbewegung herbeizuführen hat; sich diese Bewegung zusammensetzt aus einer Grobversteilung und einer Feinverstellung, wobei die; vorerwähnten Vorschubsbewegungen ein Schleifen zwischen der Stirnfläche der Schleifscheibe und der entsprechenden Radialfläche des Werkstückes veranlassen.
8. Schleifmaschine nach Anspruch 7»
dadurch gekennzeichnet, daß

oinn Vorrichtung zur !Compensations der Längsbewegung vorhanden ist, die eine Kompensation im Hinblick auf das Abziehen der Schleifscheiben-Stirnfläche herbeiführen soll.

L eifmasciiine nach Anspruch 8, ' * ' .

dadurch gekennzeichnet, daß

dio vorerwähnte Kompensation des Längsvorschubes, desgleichen auch der Längsvorschub, durch einen Schrittschaltmotor erfolgt, dem elektrische Impulse aufgeschaltet werden.

- Ende -

309844/0456

Leer seife