DE2735894A1

DE2735894A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern der vorschub- und zwischen-ruecklaufbewegung der schleifscheibe einer schleifmaschine

Info

Publication number: DE2735894A1
Application number: DE19772735894
Authority: DE
Inventors: Hans Sigg
Original assignee: Meseltron SA
Current assignee: Meseltron SA
Priority date: 1976-08-13
Filing date: 1977-08-09
Publication date: 1978-02-16
Also published as: IT1083029B; CH613649A5

Description

Verfahrens und Vorrichtung zum Steuern der Vorschub- und
Zwischen-Rücklaufbewegung der Schleifscheibe einer Schleifmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbsttätigeu Steuern der Vorschub- und Zwischen-Rücklaufbewegungen der Schleifscheibe einer Schleifmaschine relativ zur bearbeiteten Werkstückfläche unter fortwährender Abtastung eines Istmaßes der bearbeiteten Werkstückdimeusion, wobei bei Erreichung eines einstellbaren Zwischenmaßes der betreffenden Werkstückdimension, also vor Beendigung des Schleifvorganges, die Schleifscheibe zur Entspannung des Werkstückes und von Bauteilen der Schleifoaschine relativ zur bearbeiteten Werkstückfläche um einen Zwischen-Rücklaufweg zurückgestellt wird und darauf das Werkstück nit geringere. Schleifdruck fertiggeschliffen wird, wobei der Zwischen-Riicklaufweg so groß gewählt wird, daß die. Berührung zwi@chen Schleifscheibe und Werkstück unterbrochen wird, worauf die Schleifscheibe wieder gegen das Werkstück zugestellt und das Werkstück fertiggeschliffen wird.
Die Erfindung betrifft aucli eine selbsttätige Steuereinrichtung an einer chlcifmasciiine zur Durchführung dieses Verfahrens, mit einem zum fortwährenden Anliegen an der bearbeiteten Werkstückfläche ausgebildeten, mechanisch-elektrischen Meßwandler mit an diesen angeschalteten, zur Durchführung des Verfahrens ausgebildeten elektronischen Schaltmitteln.
Ein solches Verfaiwen und eine solche Vorrichtung si.d bereits aus der AI-PS 565 011 vorbekannt.
hierbei wird als nachteilig empfunden, daß nach Beendigung des Zwischenrücklaufes meist relativ viel Zeit verloren geht, bis die Schleifscheibe das Werkstück erneut berührt und damit das Fertigschleifen beginnt. Dies liegt grundsätzlich daran, daß die Schleifscheibe vor Beginn des Feinschleifens zunächst ganz vom Werkstück abgehoben werden muß. Die Schärfe der Schleifscheibe ist nämlich von Werkstück zu Werkstück sehr unterschiedlich, insbesondere wenn die Schleifscheibe immer erst nach mehreren Schleifzyklen neu abgerichtet wird. Damit schwankt aber auch der von der Schleifscheibe auf das jeweilige Werkstück ausgeübte Schleifdruck und damit auch der Betrag der elastischen Verformung des Werkstückes und von Bauteilen der Schleifmaschine. Vor dem Feinschleifen ist aber eine völlige bntspannung erforderl i cll. Der Zwiscilen-Rücklaufweg muß daher der größtmöglichen elastischen Verformung entsprechen und ist deshalb in del. meisten fällen zu groß.
Auch wird die Schleifscheibe nicht sogleich wieder auf das Werkstück zu vorgeschoben, wenn nach Beendigung des Zwischenrüclclaufs auf erneute Zustellung umgeschaltet wird, weil zunächst das Spiel in den verschiedenen Antriebsgliedern ausgegleichen werden muß. Die erneute (Zwischen-)Zustellgeschwindigkeit ist aber naturgemäß relativ gering.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auszuschalten, also ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, nach denen die Zeitspanne zwischen Beendigung des Grobschleifens bis zum Beginn des Feinschleifens weitgehend reduziert ist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Schleifscheibe mit einer relativ hohen Zwischen- Zustellgeschwindigkeit wieder gegen das Werkstück zugestellt wird und daß der Moment der erneuten Berührung zwischen Werkin stück und Schleifscheibe erfaßt und/diesem Momes.t auf eine relativ kleine Vorschubgeschwindigkeit für das Fertigschleifen umgeschaltet wird.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist also eine Zusatzeinrichtung vorgesehen, welche bei der crwähntell erneuten Berührung ein Signal abgibt, welches die Umschaltung der Geschwindigkeiten auslöst.
Diese Zusatzeinrichtung kann vorzugsweise aus einem Mikrofon zur Aufnahme des beim Berühren des Werkstückes durch die Sclileifscheibe entstehenden Geräusches, einem elektronischen Verstärker und einem elektronischen Komparator bestehen, der bei Uberschreitung eines bestimmten Gcräuschpegels ein Umschaltsignal abgibt. Solche Einrichtungen sind z. B. aus der C114'S 16 871 an sidi bekannt.
Diese Zusatzeinrichtung kann aber auch aus einer elektronische Meßvorrichtung bestehen, die den Wirkstrom des Antriebsmotors der Schleifscheibe, welcher bei der beginnenden Zerspanungsarbeit naturgemäß ansteigt, oder die bei der Zunahme des Wirkstromes resultierende Phasenverschiebung des Motorstromes erfaßt und bei Überschreitung eines bestimmten Wertes ein Signal abgibt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung halbschematisch dargestellt. Das zu schleifende zylindrische Werkstück 1 ist zwischen nicht dargestellten Spitzen gelagert; von den Trägern der Spitzen ist der Reitstock 2 dargestellt. Zur fortwährenden Abtastung des Istmaßes des Werkstückdurchmessers dient ein an sich bekannter mechanisch-elektrischer Meßwandler 3 mit zwei der Uifangsfläche des Werkstückes 1 unter Federkraft anliegenden Meßarmen 4. Das elektrische Ausbangssignal des Meßwandlers 3 wird über die Leitung o dem Eingang des Verstärkers 6 und in verstarkem Zustand dem Gleichrichter 7 zugeführt. Die in analoger Form dem Durchmesser des Werkstückes 1 entsprechende Ausgangsspannung des Gleichrichters 7 wird einerseits einem Anzeigeinstrument 8, das der Uberwachung des Schleifprozesses dient, und andererseits den beiden Komparatoren 9 und 10 zugeführt.
Am Potentiometer 11 liann dasjenige Zwischenmaß des Werkstückdur hmessers eingestellt werden, bei dem der Komparator 9 ein Ausgangssi6nc.l abgibt, das zur Auslösung des Teil-Rücklaufes dient ilat zu Beginn des schleifprozesses der Werkstückdurchmesser dieses Zwischenmaß noch nicht erreicht, ist das Relais 12 im gezeichneten Zustand, wobei sein Umschaltkontakt dem Impulsoszillator 13 den Befehl zuführt, am Ausgang Impulse mit einer am Potentiometer 14 einstellbaren Frequenz abzugeben, welche der Schrupp-Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe entspricht. Die Impulse werden dem Ringzähler 15 zugeleitet, welcher ein 4-phasiges Drehstromsignal abgibt, welches über den 4-Kanal-Verstärker 16 dem Schrittmotor 17 zugeführt wird.
Dieser bewegt mittels Getriebe 18, Gewindespindel 19 und Mutter 20 den Scbeifbock 21 und damit die Schleifscheibe 22 in Richtung zum Werkstück.
Bei Erreichen des am Potentiometer 11 eingestellten Zwischenmaßes des Werkstückdurchmessers gibt der Komparator 9 zwecks Auslösung des Teil-Riicklaufes ein Signal ab, weiches das Relais 12 umschaltet, wodurch sein Umschaltkontakt den Zcitgeber 23 betätigt. Während der am Potentiometer 24 einstellbaren Zeit gibt der Zeitgeber 23 an de Impulsoszillator 25 den Befehl, Ausgangsimpulsc auf den negativen Eingang des Ringzählers 15 abzugeben. Der negative Eingang bewirkt, daß der Ringzähler ein Drehstromsignal im umgekehrten als dem vorher zur Zustellung der Schleifscheibe benützten Drehsignal abgibt wodurch auch der Schrittmotor 17 seine Drehrichtung umkehrt und dadurch die Schleifscheibe vom Werkstück weggezogen wird.
Das Potentiometer 24 dient der Einstellung des Teil-Rücklaufweges.
Nach Ablauf der am Potentiometer 24 eingestellten Zeit gibt der Zeitgeber 23 über die Leitung 26 und den Umschaltkontakt des Relais 27 an den Impulsoszillator 28 den Befehl, Ausgangsimpulse relativ hoher Frequenz an den positiven t.'inga£ig des Ri,lgzählers 15 abzugeben, wodurch die Schleifscheibe mit einer relativ hohen Zustellgeschwindigkeit von neuem gegen das Werkstück geführt wird. Bei der Berührung des Wcrkstückes durch die Schleifscheibe gibt das am Reitstock 2 befestigte Körperschallmikrophon 29 ein Signal ab, das über den Verstärker 30 dem Komparator 31 zugeführt wird, welcher bei Vberschreitung eines bestimmtell Pegels des Geräuschsignals das Relais 27 betätigt. Dadurch wird über den Umschaltkontakt des Relais 32 dem Ilpulsoszillator 33 der Befehl erteilt, dem positiven Eingang des Ringzählers 15 Impulse relativ niedriger, all Potejitiometer 34 einstellbarer Frequenz zuaführen, welche der Schlicht-Zustellgeschwindigkeit der Schleifscheibe entspricht.
Bei Erreichen des Fertigmaßes des tückuur climc s s er s gibt der Komparator 10 zwecks Unterbrechung des Schleifvorganges und zwecks Total-Rücklauf der Schleifscheibe um den Betrag der Material-Zugabe des folgenden rohen Wcrkstückes ein Signal ab, welches das Relais 32 umschaltet, wodurch sein Umschaltkontakt den Zeitgeber 35 betätigt. Während der am Potentiometer 36 einstellbaren Zeit gibt der Zeitgeber 35 an den Impulsoszill#-tor 25 den Befehl, Ausgangsimpulse an den negativen eingang des Ringzählers 15 abzugeben, wodurch die Schleifscheibe vom Werkstück weggezogen wird. Das Potentiometer 36 dient der Einstellung der Größe des Total-Rücklaufweges.
Anstelle des Mikrophones 29, des Verstärkers SO und des Komparators 31 kann eine elektronische Meßvorrichtung 37 angewendet werde., welche den dem Antriebsmotor 38 der Schleifscheibe über die 3-phasige Leitung 3'D zugeführten Wirkstrom oder die bei Änderung des Wirkstromes resultierende Phasenverschiebung des Motorstromes erfaßt erfaßt und bei Überschreitung eines bestimmteil Wertes ein Signal abgibt, das über die Leitung 40 das Relais 27 betätigt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Verfahren zum selbständigeii Steuern der Vorschub- und Zwischen-Rücklaufbewegungen der Schleifscheibe einer Schlcifmaschine relativ zur bearbeiteten Wcritstückfläclle unter fortwährender Abtastung eines Istmaßes der bearbeiteten Werkstückdimension, wobei bei Erreichung eines einstellbaren Zwischenmaßes der betreffenden Werkstückdimension die Schleifscheibe zur Entspannung des Werkstückes und von Bauteilen der Schleifmaschine relativ zur bearbeiteten Werkstückfläche um einen so großen Zwischen-ibicklaufweg zurückgestellt wird, daß die Berührung zwischen Schleifscheibe und Werkstück unterbrochen wird, worauf die Schleifscheibe wieder gegen das Werkstück zugestellt und sodann das Wcrkstück fertiggeschliffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe mit einer relativ hohen Zwischen-Zustellgeschwindigkeit wieder gegen das Werkstück zugestellt wird und daß der Moment der erneuten @erührung zwischen Werkstück und Schleifscheibe erfaßt und/diesem Moment auf eine relativ kleine Vorschubgeschwindigkeit für das Fertigschleifen umgeschaltet wird.
2. Selbsttätige S teuereinrichtung an ciner Schleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach inspruch 1, mit einem zum fortwährenden Anliegen an der bearbeiteten Werkstückfläche ausgebildeten. mechanisch-elektrischen Meßwandler mit angeschalteten elektronischen Schaltmittcln, die bei Erreichung eines einstellbaren Zwischemmaßes der bearbeiteten .erkstückdimension eine Teil-Rüc1laufbewegung der Schleifscjieibe aulöst und bei Errechung des Fertigmaßes den Schleifvorgang abschalten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusatzeinrichtung vorhanden ist, welche beim erneuten Berühren des Werkstückes durch die Schleifsci'eibeein Signal abgibt, welches dazu verwendet wird, die nach dem Teil-Rücklauf einsetzende relativ hohe Zustellgeschwindigkeit der Schleifscheibe abzuschalten und die für das Fertigschleifen einstellbare relativ kleine Vorschubgeschwindigkeit einzuschalten .
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekellnzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung ein Mikrofon zur Aufnahme des beim Berühren des Wcrkstückes durch die Schleifseheibe entstehenden Geräusche bzw. der Schwingungen, einen Verstärker und einen Komparator aufweist, der bei Vberschreitung eines bestimmten ziegels des Geräuschsignals das Umschaltsignal abgibt.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung aus einer elektronischen Meßvorrichtung besteht, die den Wirkstrom des Antriebsmotors der Schlcifscheibe erfaßt und bei Uberschreitung eines bestimmten Wertes das Umschaltsignal abgibt.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung eine elektronische Meßvorrichtung aufweist, welche die bei der Änderung des Wirkstromes im Moment der erneuten Berührung zwischen Schleifscheibe und Werkstück resultierende Phasenverschiebung des Motorstromes erfaßt und bei Uberschreitung eines bestimmten Wertes das Umschaltsignal abgibt.