DE3930058C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist aus Industrie-Anzeiger, 105. Jg., Nr. 39, 18. 5. 83, S. 24-27, bekannt.

Durch den Einsatz von CMC-Steuerungen werden Werkzeugmaschinen leistungsfähiger gemacht.

Auch in Schleifmaschinen für das spitzenlose Schleifen werden so Arbeitsvorgänge kürzester Zeiten ermöglicht. Insbesondere wird das Schleifen profilierter Oberflächen eine größere Bandbreite erzielt, da bislang jedes Oberflächenprofil in gesparten Arbeitsvorgängen vorbereitet werden mußte. Beim Schleifen der profilierten Oberflächen müssen die Profilelemente durch ein Abrichtwerkzeug in die Schleif­ scheibe eingebracht werden. Das Abrichtwerkzeug muß also entweder die Form des Profils besitzen oder dem Profil nachgefahren werden. Da die Schleifscheibe einem relativ hohen Verschleiß unterliegt, ist dieser Vorgang häufig zu wiederholen. Hierbei kommt es darauf an, die geforderte Oberfläche exakt nachzubilden. Mit Hilfe einer neuartigen numerischen Steuerung ist der Abarbeitungsweg des Abrichtwerkzeuges auch für komplizierte Oberflächenformen an Hand einer vorgegebenen Zeichnung frei definierbar. Die Exaktheit des Profils am Werkstück bestimmt hierbei die Güte des zu erzeugenden Werkstückes. Daher ist bei der Programmierung auf äußerste Sorgfalt Wert zu legen. Trotz allem kommen gerade in diesem Bereich immer wieder Fehler vor, die zu Ausschuß in der Produktion führen.

In dem Zeitschriftenartikel "Abrichtüberwachungssystem mit Bedienerführung", Industrieanzeiger 105 (1983), Nr. 39, S. 24-27, ist ein numerisch gesteuertes Abrichtsystem für Schleifscheiben beschrieben. Ein Überwachungssystem kontrolliert mit Hilfe einer Körperschallmeßeinrichtung den Abrichtzyklus. Dabei wird in einem Lernschritt während eines Probeabrichtzyklus der Verlauf der Körperschallintensität über den genannten Abrichtzyklus erfaßt. Bei späteren Abrichtzyklen werden die neu anfallenden Werte mit den gespeicherten verglichen und so die Güte des Abrichtvorganges überwacht. Zusätzlich können noch Grenzwerte für Maschinenfunktionen überwacht werden, um unzulässige Steuerbefehle zu verhindern. Schließlich können die Körperschall- und Positionsdaten auch über spezielle Schnittstellen auf einem Drucker ausgegeben werden.

Das beschriebene System erfordert einen hohen gerätetechnischen Aufwand. Zur einfachen Nachkontrolle des eingegebenen Abrichtprogramms ist das System ungeeignet, da es auf den Abrichtzyklus selbst zurückgreift, der ja fehlerbehaftet sein kann. Lediglich eine Datenausgabe über die Schnittstellen auf einem Drucker oder Plotter könnte das Problem lösen. Die Einrichtung wird dann, neben komplizierter Bedienung, noch einmal aufwendiger.

Das Ziel der Erfindung ist die Reduzierung des Ausschusses und Schleifscheibenverschleißes durch das Abrichten auf einfachstem Weg zu erreichen.

Daher stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so zu verbessern, daß eine direkte Kontrolle des Abrichtprogramms an deren zeichnerischer Vorlage ohne Einsatz aufwendiger Meßeinrichtungen und ohne zusätzliche Bearbeitung der Schleifscheibe möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Als besonderer Vorteil stellt sich dabei heraus, daß das Arbeitsergebnis des Abrichtwerkzeuges direkt mit der Vorlage anhand der Fertigungszeichnung des Werkstückes verglichen werden kann. Das Arbeitsergebnis des Abrichtwerkzeuges wird 1 : 1 auf eine Unterlage übertragen, die mit der Fertigungszeichnung zur Deckung gebracht werden kann. Fehler in der Programmierung des Abrichtweges werden sofort sichtbar, ohne daß vorher ein Probewerkstück gemacht werden müßte. Die Programmierung wird erheblich erleichtert.

Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel im Folgenden anhand von Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen stellen im Einzelnen dar:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Schleifmaschine mit einer Vorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Arbeitsbeispiel.

In Fig. 1 ist der Arbeitsraum einer spitzenlosen Schleifmaschine dargestellt. Die Schleifscheibe 1 bearbeitet zusammen mit der Regel­ scheibe 2 das Werkstück 3, das auf einer Auflageschiene 4 geführt wird. Auf der Rückseite der Schleifscheibe 1 ist ein Abrichtwerkzeug 5 angeordnet. Das Abrichtwerkzeug 5 ist mit einem Vorschubantrieb 6 für die Richtung radial zur Schleifscheibe 1 und einem Vorschubantrieb 7 für die Richtung axial zur Schleifscheibe 1 versehen. Mit Hilfe der Vorschubantriebe kann die Schleifscheibe über ihre gesamte Breite und bis zu einem gewissen Abarbeitungsbereich jedes Radius bearbeitet werden. Dabei muß die Oberfläche der Schleifscheibe 1 nicht unbedingt eine gerade Mantellinie besitzen, sondern es sind auch gekrümmte bzw. sogar profilierte Oberflächen möglich.

In Fig. 2 ist ein Arbeitsbeispiel einer profilierten Oberfläche dargestellt. Hier sind die Negativformen des zu erzeugenden Werkstückes 3 mit Hilfe des Abrichtwerkzeuges 5 in die Schleifscheibe 1 eingebracht. Das zu erzeugende Werkstück 3 wird in diesem Fall zwei im Querschnitt dreieckförmige Ringe und einen halbkreisförmigen Wulst erhalten. Diese relative komplexe Form ist mit der Ansteuerung der Vorschubantriebe 6, 7 ohne weiteres zu erzeugen. Problematisch ist die Kontrolle dieser komplexen Oberfläche. Hierzu ist am Vorschubantrieb 7 eine Halterung 8 angebracht, die alle Bewegungen des Abrichtwerkzeuges 5 mitmacht. Von der Halterung 8 ist ein Gestell 9 nach oben geführt und an der Maschinenverkleidung 10 ausgerichtet. An dem Gestell 9 wird ein Schreibgerät 11 befestigt. Weiterhin ist auf der Maschinenverkleidung 10 eine Schreibunterlage 12 angebracht, in die Zeichenpapier eingehängt werden kann und auf das das Schreibgerät 11 einstellbar ist. Wenn die zu erzeugende Werkstückoberfläche in die Steuerung der Vorschubantriebe 6, 7 programmiert ist, kann mit Hilfe der Zeicheneinrichtung 8, 9, 10 11 das Arbeitsergebnis direkt dadurch abgebildet werden, daß das Abrichtwerkzeug 5 von seinen Vorschubantrieben 6, 7 ohne Kontakt zur Schleifscheibe 1 über dieses Abrichtprogramm gefahren wird. Dabei macht das Schreibgerät 11 auf der Schreibunterlage 12 exakt die Bewegung des Abrichtwerkzeuges 5 mit und hinterläßt als Spur 13 die programmierte Werkstückoberfläche. Diese Zeichnung kann nun direkt mit einer Fertigungszeichnung des Werkstückes 3 verglichen werden. Dazu ist es vorteilhaft, transparentes Zeichenpapier zu verwenden, so daß direkt die beiden Zeichnungen miteinander zur Deckung gebracht werden können. Wenn irgendwelche Fehler bei der Programmierung gemacht wurden, werden diese sofort sichtbar und können behoben werden.

Die Vorrichtung ist sehr einfach gestaltet und kann überall nachgerüstet werden. Selbstverständlich kann sie auch auf der Seite der Regelscheibe 2 vorgesehen werden, wenn auch diese profiliert werden muß. Die Einrichtezeit für die Schleifmaschine läßt sich dadurch reduzieren. Vor allem läßt sich aber die Sicherheit der Bedienung für das Bedienungspersonal erheblich erhöhen, da ohne Gefahr für das Abrichtwerkzeug 5 oder die Schleifscheibe 1 eine Kontrolle des Arbeitsergebnisses möglich wird.

Es ist auch möglich, das Schreibgerät 11 während des gesamten Arbeitszyklusses in der Produktion mitschreiben zu lassen, so daß eine Art Protokoll für den gesamten Fertigungsablauf bzw. alle ausgeführte Abrichtvorgänge in graphischer Darstellung entsteht. Damit kann z. B. auch der Minimaldurchmesser der Schleifscheibe 1 für den Bedienungsmann direkt sichtbar gemacht werden und so ein Signal für deren Abnutzung gegeben werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Ergebniskontrolle an Werkzeugmaschinen mit wenigstens zwei numerisch gesteuerten Arbeitsachsen, wobei das Ergebnis eines Arbeitsvorganges anhand der Aufzeichnung der Arbeitsbewegung direkt überwachbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsbewegung derart aufgezeichnet wird, daß eine Halterung an einem Maschinenteil in starrer Verbindung zu den die Form eines Werkstückes beeinflussenden Achsen vorgesehen ist, daß die Halterung ein Aufzeichnungsgerät trägt und daß auf einer Auflagefläche am Maschinengestell ein Aufzeichnungsträger vorgesehen ist, so daß das Aufzeichnungsgerät die Bewegung der Achse direkt auf den Aufzeichnungsträger überträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in einer spitzenlosen Schleifmaschine an Vorschub­ antrieben (6, 7) für ein Abrichtwerkzeug (5) eine Halterung (8) angebracht ist, die ein Gestell (9) zur Befestigung eines Schreib­ geräts (11) trägt, wobei die Halterung (8) so befestigt ist, daß sie die überlagerte Bewegung der Vorschubantriebe (6, 7) ausführt, und das Schreibwerkzeug (11) auf eine ebene Fläche der Maschinen­ verkleidung (10) ausgerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (8) ein Magnet ist und das Gestell (9) aus zwei gekreuzten, an der Kreuzungsstelle mit Hilfe einer Klemmeinrichtung in beliebiger Lage miteinander verklemmbaren Stangen besteht, wobei die eine Stange an dem Magneten befestigt wird und am Ende der anderen Stange eine Halterung für das Schreibwerkzeug (11) vorgesehen ist.