DE2646192A1

DE2646192A1 - Verfahren zur ausfuehrung eines vorschubs eines werkstuecks gegenueber einer innenschleifmaschine und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2646192A1
Application number: DE19762646192
Authority: DE
Inventors: Shohei Ito
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1975-10-31
Filing date: 1976-10-13
Publication date: 1977-05-12
Also published as: JPS5255093A; JPS5630143B2; US4110938A

Description

DI PL.- P H YS. F. ENDLICH o-eo3i un.mrpfaffenhofen 12.10.197ο

PATENTANWALT Postfach *

ο/es

TELEFON

PHONE (MÜNCHEN) 84 36 TELEGRAMMADRESSE: CABLEADDRESS: PATENDUCH MÜNCHEN DIPL.-PHYS. F. ENDLICH. D-UNTERPFAFFENHOFEN. POSTFACH

TELEX: SZ 173Ο Meine Akte: S-4069

Seiko Seiki Kabushiki Kaisha, Chiba, Japan

Verfahren zur Ausführung eines Vorschubs eines Werkstücks gegenüber einer Innenschleifmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausführung einer Vorschubbewegung eines Werkstücks gegenüber einer Innenschleifmaschine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die Abtragungs- oder Schleiffähigkeit einer Schleifscheibe hängt sehr stark von verschiedenen Schleifphänomenen ab und insbesondere vom Schleifwinkel der Schleifkörner gegenüber der Werkstückoberflache, d.h. dem Scheibendurchmesser. Bei einem Verfahren zur Steuerung der Vorschubbewegung mit einer vorbestimmten, abgebogenen Vorschublinie, wie sie in Fig. durch die voll ausgezeichnete Linie o£ dargestellt ist, wird

70 98 19/0?£ΐ

diese Tatsache erkannt, wobei ein fester Punkt A vorgesehen ist, von dem die schnelle Vorschubbewegung (von 0 bis A) in eine Grob- Schleif-Vorschubbewegung (A bis B) umgeändert wird und wobei an einem festen Punkt B die grobe Vorschubgeschwindigkeit in eine Fein-Vorschubgeschwindigkeit (B bis C) geändert wird. Wenn der Scheibendurchmesser in gewissem Umfang kleiner ist, wird die Schleiffähigkeit besser, so daß die tatsächliche Materialabnahme gegenüber dem Werkstoff wesentlich früher und zum Zeitpunkt t- (Fig. l) erreicht wird, wie dies in Fig. 1 bei t. durch die strichpunktierte Linie ß gezeigt wird; vom Punkt t^ beginnt das Feinschleifen und der gesamte Schleifprozeß endet innerhalb einer kürzeren Zeit bei f., wonach der Vorschubtisch zum Punkt c. zurückkehrt. Wenn demgegenüber eine Scheibe mit größerem Durchmesser benützt wird, besteht die Möglichkeit eines geringeren Schleifvermögens bzw. Schleifwirkungsgrades, so daß die tatsächliche Materialabnahme entsprechend der Linie ^f (Fig. 1) später erreicht wird, und zwar am Punkt t₁ des Feinschleifvorgangs; der gesamte Schleifprozeß wird später, nämlich bei f~ beendet und anschliessend kehrt der Vorschubtisch zum Punkt c„ zurück. Eine kürzere Zykluszeit beim Beschleifen entsprechend dem erstgenannten Fall resultiert in einem weniger zylindrischen Schleifresultat und einer grob geschliffenen Oberfläche, während eine längere Zykluszeit,wie im letztgenannten Fall unter Bezugnahme auf die Linie jf erläutert ist, eine längere Zeit erfordert als angemessen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Nachteile der Zykluszeitabweichungen aufgrund einer Änderung des Schleifscheibendurchmessers bzw. die dadurch hervorgerufenen

709819/0241

ST

Fehler vollständig beseitigt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schafft somit ein Schleifverfahren, insbesondere ein Verfahren zur Ausführung der Vorschubbewegung während des Schleifvorganges, bei dem nacheinander zwei oder mehrere vorbestimmte Vorschubgeschwindigkeiten eingehalten werden. Für eine Innenschleifmaschine wird erfindungsgemäß ein Punkt gewählt, an welchem die Vorschubgeschwindigkeit abhängig von der Änderung des Schleifscheibendurchmessers auf eine andere Vorschubgeschwindigkeit verändert wird. Gemäß der Erfindung werden die Punkte, an welchen eine Geschwindigkeitsänderung von einer schnellen Geschwindigkeit auf eine Grobschliff-Vorschubgeschwindigkeit sowie von der Grobschliff-Vorschubgeschwindigkeit auf eine Feinschliff-Vorschubgeschwindigkeit vorgenommen wird, abhängig vom Schleifscheibendurchmesser eingestellt, wodurch jedes Werkstück innerhalb einer geeigneten Zykluszeit fertiggestellt wird.

Gemäß der Erfindung ist ein Grob-Vorschub und ein Fein-Vorschub während des SchleifVorganges vorgesehen. Der Punkt, an welchem sich die Geschwindigkeit vom Grob-Vorschub auf den Fein-Vorschub verändert, wird abhängig von dem sich verkleinernden Schleifscheibendurchmesser verschoben, so daß die tatsächliche Materialabnahmegeschwindigkeit und die Bearbeitungszeit des Werkstückes bei einer gleichmäßigen Bearbeitung des Werkstücks nahezu konstant gehalten werden.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Frfindung anhand von Zeichnungen zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben

709819/0241

Es zeigen:

Fig. 1 ein Zeitdiagramm eines Schleifvorganges bei einer Innenschleifmaschine gemäß einem üblichen, konstant programmierten Vorschub,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung zur Durchführung des Verfahrens, und

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 1 sind bekannte Verfahren dargestellt, wobei et, ß und y eine Funktion der Vorschubgeschwindigkeit gegenüber der Zeit darstellen.

Fig. 2 gibt ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wieder. Gemäß Fig. 2 weist eine Innenschleifmaschine 1 eine Spindelanordnung 4 für die Schleifscheibe auf, welche mittels eines Gleittisches 3 auf einer Bank 2 befestigt ist. Auf der Bank 2 ist außerdem durch ein Tischstativ 5 ein Vorschubtisch 6 angeordnet. Der Vorschubtisch 6 ist in einer zur Bewegungsrichtung der Schleifscheiben-Spindelanordnung 4 senkrechten Richtung bewegbar und wird durch eine Vorschubeinrichtung 7 angetrieben, die in der Bank 2 vorgesehen ist.

Ein Werkstück W wird von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Auffangspindel gehalten, die am Vorschubtisch 6 befestigt ist. Mit 8 ist eine Einrichtung zur Größenmessung während des Schleifvorganges bezeichnet, die ebenfalls auf dem

709819/0241

Vorschubtisch befestigt ist.Eine Meßeinrichtung 8 mißt kontinuierlich den Werkstückdurchmesser, während das Werkstück von der Schleifscheibe der Schleifscheiben-Spindeleinrichtung 4 bearbeitet wird. Auf dem Tischstativ 5 ist ein Stellungsdetektor 9 befestigt, der die Stellung des Vorschubtisches 6 erfaßt. Das Signal des Stellungsdetektors 9 wird von einem Verstärker TO verstärkt und liefert ein die Stellung des Vorschubtisches 6 angebendes Signal a. Dieses Signal a und ein Kompensationswert b, der in einer Schaltung 12 eingestellt ist, bilden den Eingang zu einer Funktionsschaltung Tl, die als Ausgang die Summe a + b zu zwei Komparatorschaltungen 13,14 liefert. Die Komparatorschaltung 13 erzeugt ein Ausgangssignal Q,, wenn der Ausgange+ b der Funktionsschaltung 11 einen Standardwert P₁ erreicht, d.h. wenn das Signal α einen Wert P.. - b erreicht, während die Komparatorschaltung 14 dann ein Ausgangssignal CL erzeugt, wenn der Ausgang a + b der Schaltung 11 gleich einem Standardwert P- wird, d.h. wenn α einen Wert P-- b erreicht.

Die Ausgänge CL und CL werden einer Vorschub-Steuerschaltung 15 zugeführt, welche die Vorschubeinrichtung 7 steuert; das Signal Q wird als dasjenige Signal benützt, welches die schnelle Vorschubgeschwindigkeit in eine Vorschubgeschwindigkeit für Grobschleifen ändert, während das Signal CL dazu benutzt wird, die Vorschubgeschwindigkeit für Grobschleifen in die Vorschubgeschwindxgkeit für Feinschleifen zu ändern.

Mit 16 ist ein Verstärker bezeichnet, der das Ausgangssignal der Meßeinrichtung 8 in ein für die Werkstückgröße repräsentatives Signal verstärkt, welches in einer Komparatorschaltung 17 mit einem vorbestimmten Wert für eine Fertiggröße bzw. Endgröße verglichen wird. Die Komparatorschaltung 17 liefert ein Aus-

709-8 19/02 A 1

gangssignal Q , welches der Steuerschaltung 15 zugeführt wird, wenn das für die Werkstückgröße repräsentative Signal den endgültigen Größenwert erreicht, d.h. wenn der Durchmesser des Werkstückes die Endgröße erreicht. Dieses Ausgangssignal CL schaltet somit die Steuerschaltung 15 aus, d.h. läßt die Vorschubbewegung unterbrechen und den Vorschubtisch 6 zu seiner Anfangsposition zurückkehren.

Die Schaltung 12^n der ein Kompensationswert eingestellt wird, ändert den Ausgangspegel des Kompensationswertes b abhängig von dem Schleifscheiben-Durchmesserwert, welcher von einer Schaltung 18 zur Abgabe eines Signals als Funktion des Scheibendurchmessers erhalten wird; die Schaltung 18 liefert den Scheibendurchmesser vom anfänglichen Scheibendurchmesser bis zum jeweiligen Bearbeitungswert. Dieser Bearbeitungswert wird von der Vorschubeinrichtung einer Bearbeitungs- bzw. Abziehvorrichtung erhalten. Wenn die Abziehtiefe für jeden Abziehvorgang konstant ist, kann der Schleifscheibendurchmesser aufgrund der Zahl der Abziehvorgänge berechnet werden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. Wenn der Scheibendurchmesser am Anfang D_n beträgt, liefert die Schaltung 12 einen Kompensationswert b~, der entsprechend dem großen Durchmesser unvergleichbar groß ist. In diesem Zustand wird der Vorschubtisch 6 schnell zugeführt, bis das Signal α den Wert P₁-b_ erreicht; anschliessend erfolgt die Vorschubbewegung mit der Geschwindigkeit für Grobschleifen, bis das Signal α den Wert P^-b« erreicht, wobei dann die Geschwindigkeit des Vorschubtisches 6 derart geändert wird, daß er mit der Vorschubgeschwindigkeit für Feinschleifen bewegt wird, wie dies in Fig. 3 durch die Linie

709819/0241

veranschaulicht ist. Bei dieser Vorschubbewegung des Vorschubtisches 6 wird eine tatsächliche Materialabnahme bezüglich des Werkstückes W erreicht, wie dies durch die Linie 1' veranschaulicht ist. Wenn der Werkstückdurchmesser die Endgröße erreicht, wird der Vorschubtisch 6 schnell zur Ausgangsposition C. zurückgeführt.

Wenn der Scheibendurchmesser sich auf D- aufgrund des Abziehens oder Verschleißes verringert hat, liefert die Schaltung 12 einen kleineren Kompensationswert b.., der dem kleineren Schilfscheibendurchmesser D- entspricht. Der Vorschubtisch wird dann schnell so lange zugeführt bzw. bewegt, bis das Signal α den Wert P.-b, erreicht/ dann wird die Geschwindigkeit auf die Vorschubgeschwindigkeit für das Grobschlsifen verändert, bis das Signal α den Wert Po-b-, erreicht, wonach dann die Geschwindigkeit des Vorschubtisches 6 auf den Wert für das Feinschleifen geändert wird, wie dies in Fig. 3 gestrichelt bei m dargesidlt ist. Bei dieser Vorschubgeschwindigkeit des Vorschubtisches 6 wird die tatsächliche Materialabnahme des Werkstücks entsprechend der Linie m¹ ausgeführt, wobei diese Linie in der Nähe der Linie I¹, jedoch unter Einhaltung eines Abstands zur Linie 1" liegt. Dies bedeutet, daß die Punkte, an welchen die Vorschubgeschwindigkeiten geändert werden, gegenüber dem Fall des großen Scheibendurchmessers mehr nach hinten verschoben sind. Der Vorschubtisch 6 kehrt somit nach Beendigung des Schleifvorgangs bei kleinerem Schleifscheibendurchmesser an die Position C'„ zurück.

Je kleiner der Schleifscheibendurchmesser wird, umso größer wird das Schleifvermögen und umso weiter werden die Punkte, an

709819/0241

-40

welchen sich die Vorschubgeschwindigkeit ändert, allmählich nach hinten verschoben, so daß die tatsächliche Materialabnahme des Werkstückes mit praktisch konstanter Geschwindigkeit und Zykluszeit erfolgt.

70 9 819/02

Leerseite

Claims

Patentansprüche

' \1· Verfahren zur Ausführung einer Vorschubbewegung eines Werkstücks gegenüber einer Innenschleifmaschine, mit wenigstens einer Änderung der Vorschubgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte, an welchen sich die Vorschubbewegung des Vorschubtisches entsprechend verschiedener Schleifvorgänge ändert, abhängig vom Durchmesser der Schleifscheibe verschoben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifscheibendurchmesser aufgrund des Schleifscheibendurchmessers am Anfang des Schleifvorgangs und der Abziehtiefe bestimmt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (8) zur Lieferung eines der Werkstückgröße entsprechenden Signals sowie eine Einrichtung (12,18) zur Lieferung eines für den Schleifscheibendurchmesser repräsentativen Signals vorgesehen sind, daß das Signal (b) für den Schleifscheibendurchraesser und ein für die Stellung des Vorschubtisches (6) repräsentatives Signal (a) addiert und das Summensignal einem ersten und zweiten Komparator (13,14) zugeführt werden, deren Ausgangssignale nach einem Vergleich mit zugehörigen Standardwerten (P-i/ Po) einer Steuerschaltung (15) für die Vorschubbewegung zugeführt werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

das Signal für die Werkstückgröße nach einem Vergleich mit einer

709819/0241

Bezugsgröße in einem Komparator (17) der Steuerschaltung (Ί5) zugeführt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal für den Schleifscheibendurchmesser von einer Abziehvorrichtung erhalten und über eine Kompensationsschaltung (12) einer Additionsschaltung (H) zugeführt wird.

7 0 3 8 1 3/024