DE2654404C2

DE2654404C2 - Transparentzeichnung zum Auflegen auf den Bildschirm einer numerisch steuerbaren Projektionsformenschleifmaschine

Info

Publication number: DE2654404C2
Application number: DE2654404A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 6980 Wertheim Kolb
Original assignee: Individual
Current assignee: Werkzeugmaschinenbau Praezisions-Technik 698 GmbH
Priority date: 1976-12-01
Filing date: 1976-12-01
Publication date: 1984-11-15
Also published as: JPS5369996A; FR2372678B1; DE2654404A1; FR2372678A1; JPS5634426B2; CH622457A5; GB1549892A; US4167082A; IT1085294B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Transparentzeichnung zum Auflegen auf den Bildschirm einer numerisch steuerbaren Projektionsformenschleifmaschine mit den im Oberbegriff des Patentanspruches angegebenen Merkmalen.

Bei bekannten Projektionsformenschleifmaschinen werden ein Bild der Schleifscheibe und ein Bild des Werkstückes vergrößert auf einem Bildschirm abgebildet, so daß man die Eingriffsstelle zwischen der Schleif- jo scheibe und dem Werkstück genau beobachten kann. Auf dem Bildschirm ist auf einem durchsichtigen, üblicherweise als Transparentzeichnung ausgeführte Träger in entsprechender Vergrößerung die Sollformlinie aufgezeichnet, also die gewünschte Kontur des Werk- J5 Stückes. Mittels einer Handansteuerung, beispielsweise zweier Handräder, wird die Schleifscheibe, etwa auf einem Kreuzsupport, derartig verschoben, daß das Bild der Schleifscheibe auf dem Bildschirm genau der Soll formlinie folgt. Dabei wird die Sollform in entsprechender Verkleinerung in das Werkstück eingeschliffen. Die mit derartigen bekannten Projektionsformenschleifmaschinen erzielbarcn Genauigkeiten liegen in der Größenordnung von einem 1 OOOstel mm, es handelt sich also um hochpräzise Maschinen.

Um das Verschieben der Schleifscheibe während des Bearbeitungsvorganges zu automatisieren, ist es bereits bekannt, die Sollformlinie oder eine entsprechende Steuerlinie mit Hilfe einer Fotozelle abzutasten und deren Bewegung zur Steuerung des Schleifscheibensupportes zu verwenden. Diese Steuerung ist für einen programmierten Betrieb einer Projektionsformenschleifmaschine jedoch wenig geeignet.

Zum programmierten Betrieb einer Projektionsformenschleifmaschine ist es weiterhin bekannt, diese mit einer numerischen Steuerung zu betreiben (Zeitschrift »Technische Rundschau«, Nummer 19, 11. Mai 1973, Seiten 41, 43 und 45). Allerdings ist dort auch darauf hingewiesen, welche Schwierigkeiten mit der Verwendung einer numerischen Steuerung bei optischen Projektionsformenschleifmaschinen verbunden sind, die es lange Zeit verhindert haben, daß derartige Steuerungen bei optischen Projektionsformenschleifmaschinen eingesetzt werden konnten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Transparentzeichnung der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß die Ausgangsstellung der Schleifscheibe, von der aus die numerische Steuerung die Schleifscheibe programmgemäß längs des Werkstuckes bewegt, mit der optischen Projektionsformenschleifmaschinen eigenen Genauigkeit in einfachster Weise angefahren werden kann, und zwar auch dann, wenn Transparentzeichnungen mit verschiedenen Sollformlinien auf den Bildschirm der Projektionsformenschleifniaschine aufgelegt werden.

Diese Aufgabe ist bei einer Transparentzeichnung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmaie des Patentanspruches gelöst.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird also auf dieselbe Transparentzeichnung. auf der die Sollformlinie aufgezeichnet ist, gleichzeitig eine Markierung für die Ausgangsstellung der Schleifscheibe aufgebracht, so daß die Bedienungsperson nach dem Einlegen der Transparentzeichnung mit einer bestimmten Sollformlinie sofort in einfachster Weise auch die Schleifscheibe in die Ausgangsstellung verfahren kann, die dieser Sollformlinie in der numerischen Steuerung programmgemäß zugeordnet ist. Diese Ausgangsstellung kann im übrigen für jede Sollformlinie anders sein, so daß für unterschiedlich verlaufende Sollformlinien jeweils die günstigste Ausgangsstellung gewählt werden kann, beispielsweise eine besonders dicht am Einsatzpunkt der Bearbeitung liegende Ausgangsstelle oder eine Stelle, die von der Sollformlinie weit entfernt ist, so daß die Bedienungsperson beim genauen Positionieren der Schleifscheibe in die Ausgangsstelle durch die Sollformlinie nicht gestört wird. Durch die gemeinsame Anordnung der Ausgangsstellenmarkierung und der Sollformlinie auf einer einzigen Transparentzeichnung wird außerdem erreicht, daß die exakte Zuordnung der Ausgangsstelle zur Sollformlinie von vornherein gegeben ist, ohne daß komplizierte Justiermaßnahmen notwendig werden. Die Eledienungsperson kann die Transparentzeichnung mil Sollformlinie und Markierung auf den Bildschirm auflegen, ohne daß die Transparentzeichnung hier exakt justiert werden muß, vielmehr wird das Werkstück von der numerischen Steuerung in jedem Fall exakt entlang der Sollformlinie bearbeitet, wenn die Bedienungsperson die Schleifscheibe in die auf der Transparentzeichnung markierte Ausgangsstellung verfahren hat.

Dadurch, daß die Bedienungsperson die Ausgangsposition der Schleifscheibe auf dem Bildschirm mit der entsprechenden optischen Vergrößerung kontrollieren kann, ergeben sich außerordentlich präzise Einstellungen, wobei bei großen optischen Vergrößerungen eine Einstellgenauigkeil: in der Größenordnung bis zu 1/1000 mm erreicht werden kann. Mit dieser Maßnahme ist es also möglich, die von der Projektionsformenschleifmaschine erreichbare Genauigkeit voll ausnützen, da auch die Ausgangsstellung mit dieser Genauigkeit erreicht werden kann.

Es ist aus der US-PS 24 85 355 zwar schon bekannt, bei Projektionseinrichtungen auf dem Bildschirm selbst eine Markierung für die Schleifscheibe anzubringen, jedoch dient diese Markierung lediglich der Anzeige der Position und der Kontur einer nichtverschiebbaren Schleifscheibe, d. h. mit dieser Kontur soll nur im Betrieb überwacht werden, ob sich die Schleifscheibe in der unveränderbaren Stellung befindet und die gewünschte Kontur aufweist. Diese Druckschrift vermittelt jedoch keine Anregung dafür, diese Markierung auf einer Transparentzeichnung anzubringen, auf der auch die Sollformlinie aufgezeichnet ist, denn bei der vorbekannten Einrichtung ist überhaupt keine Möglichkeit

vorgesehen, eine Sollfornilinie auf den Bildschirm aufzulegen, um das Werkzeug entsprechend einer bestimmten Kontur zu steuern.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläir.erung. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische, vereinfachte Ansicht einer numerisch gesteuerten, Projektionsformenschleifmaschine:

Fig. 2 die Draufsicht auf eine auf den Projektionsschirm auHogbare erfindungsgemäße Transparentzeichnung:

Fig. 3 die Draufsicht auf den Projektionsschirm der Maschine nach Fig. I mit der Positionierung der Schleifscheibe in der Ausgangsstellung für die numerisehe Steuerung und

Fig.4 eine Momentaufnahme des auf dem Projektionsschirm sichtbaren Arbeitsablaufes.

Die Projektionsformenschleifmaschine umfaßt ein auf einem Support 1 befestigtes Werkstück 2. welches von einer auf einem Kreuzsupport 3 gelagerten Schleifscheibe 4 bearbeitet >vird (Fig. 1). Die Eingriffsstelle der Schleifscheibe 4 am Werkstück 2 wird mittels einer eine Lichtquelle .5. ein Objektiv 6 sowie Umlenkspiegel 7, 8 und 9 umfassenden Projektionsvorrichtung auf einen Bildschirm 10 projiziert. Auf dem Bildschirm 10 ist eine durchsichtige Trarisparentzeichnung 11 aufgelegt, die eine Sollformlinie 12 und eine Schleifscheibenmarkierung 13 aufweist.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die jo Schleifscheibenmarkienung 13 dieselbe Form wie das Bild 4' der auf der F'rojektionsfläche abgebildeten Schleifscheibe^

Zum Verschieben der Schleifscheibe 4 gegenüber dem Werkstück 2 ist der Kreuzsupport 3 mit zwei in J5 F i g. 1 nur schematisch dargestellten Stellmotoren 14, 15 ausgestattet. Diese können beispielweise als Schrittmotoren oder flls Servomotoren ausgebildet sein. Jeder der beiden Stellmotoren 14, 15 ist für die Verschiebung der Schleifscheibe 4 bezüglich einer Richtung zuständig. Die beiden Stellmotoren 14,15 werden von einer numerischen Steuerung angesteuert und betrieben, die in Fig. 1 summarisch in Form eines Steuerkastens 16 dargestellt ist. Die Stellmoloren 14 und 15 sind über Leitungen 17 bzw. 18 mit dem Steuerkasten 16 verbunden.

Zwei Handräder 19 und 20 sind in der Nähe des Bildschirmes 10 derart angewdnet. daß eine Bedienungsperson beim Verdrehen der Handräder 19, 20 den Bildschirm 10 im Auge habt η kann. Jedes der Handräder 19, 20 betätigt einen Winkelschrittgeber 21, 22. die über Leitungen 23 bzw. 24 ebenfalls mit dem Steuerkasten 16 verbunden sind. Der Steuerkasten 16 weist in der Zeichnung nicht dargestellte Umschalter auf, mit denen entweder nur die numerische Steuerung oder nur die den Handrädern 19 und 20' zugeordneten Winkelschrittge- >. ber 21 bzw. 22 oder sowohl die numerische Steuerung als auch die Winkelschrittgeber 21 und 22 über die Leitungen 17 und 18 mit den Stellmotoren 14 bzw. 15 verbunden werden können.

Im Betrieb der Projektionsformenschleifmaschine e.o wird zunächst eine Transparentzeiehnung 11 mit der Sollformlinie 12 und der Schleifscheibenmarkierung 13 auf den Bildschirm HO aufgelegt. Dann wird das vorgeformte Werkstück 2 so auf dem Support 1 festgespannt, daß seine Umrisse 2' auf dem Bildschirm 10 unterhalb tv> der SoMformlinie 12 erscheinen (F i g. 3 und 4). Als weiterer Schritt erfolgt eine Positionierung der Schleifscheibe 4 und damit des Schleifscheibenbildes 4' relativ zum Werkstück 2 bzw. zum Werkstuckbild 2' mittels der Handräder 19 und 20. Die Schleifscheibe 4 wird so positioniert, daß sie genau mit der Schleifscheibenmarkierung 13 übereinstimmt, daß also die Markierung 13 den Uirriß des Schleifscheibenbilde! 4' bildet. Damit befindet sich die Schleifscheibe 4 in der Ausgangsposition, für welche die numerische Steuerung programmiert ist. Diese verfährt die Schleifscheibe 4 von der Ausgangsposition in die Bearbeitungsstellung. Auf dem Bildschirm 10 kann gleichzeitig beobachtet werden, wie die Schleifscheibe 4 das Werkstück 2 bearbeitet, wobei das Schleifscheibenbild 4' exakt an der Soliformlinie 12 entlangfährt. Bei richtiger Bearbeitung fallen der Rand des bearbeiteten Werkstückes 2 und die Soliformlinie 12 auf dem Bildschirm 10 zusammen.

Ein besonderer Vorteil der Projektionsformenschleifmaschine liegt darin, daß Abnützungen der Schleifscheibe 4 weitgehend dadurch kompensiert werden, daß vor jedem neuen Bearbeitungsgang die Schleifscheibe 4 in die Ausgangsstellung positioniert wird, wobei eine Dekkungsgleichheit von Schleifscheibenbild 4' und Schleifscheibenmarkierung 13 auf dem Bildschirm 10 herbeigeführt wird. Dies garantiert, daß auch bei Abnützung der Schleifscheibe 4 beim nächsten Bearbeitungsvorgang von der tatsächlichen Schleifscheibenoberfläche ausgegangen wiird und nicht von der ursprünglichen.

Dadurch, daß die Anfangsjustierung der Schleifscheibe 4 aufgrund der starken Vergrößerung des Schleifscheibenbildes 4 auf dem Bildschirm 10 mit äußerster Genauigkeit durchgeführt werden kann, wird es erst möglich, eine numerische Steuerung der Schleifscheibe 4 mit der erforderlichen Genauigkeit durchzuführen. Denn nur dadurch ist der Ausgangspunkt der Steuerung mit der erforderlichen Präzision einstellbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Transparentzeichnung von der an einem Werkstück herzustellenden Kontur zum Auflegen auf den Bildschirm der optischen Projektionseinrichtung zum Abbilden der Schleifscheibe und des zu bearbeitenden Werkstückes einer numerisch steuerbaren Projektionsformenschleifmaschine mit einem längs zweier senkrecht aufeinanderstellender Achsen sowohl automatisch als auch von Hand verschieblichen und die Schleifscheibe tragenden Kreuzsupport, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Transparentzeichnung (11) eine Markierung (13) für eine dem jeweiligen Werkstück (2) individuell zügeordnete Ausgangsstellung der Schleifscheibe (4) aufgezeichnet ist.