DE767950C - Steuerung fuer eine Kurvenkoerper-Bearbeitungsmaschine, insbesondere -Fraesmaschine - Google Patents

Steuerung fuer eine Kurvenkoerper-Bearbeitungsmaschine, insbesondere -Fraesmaschine

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DE767950C
DE767950C DES134306D DES0134306D DE767950C DE 767950 C DE767950 C DE 767950C DE S134306 D DES134306 D DE S134306D DE S0134306 D DES0134306 D DE S0134306D DE 767950 C DE767950 C DE 767950C
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DE
Germany
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cam
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shaft
gears
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DES134306D
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Hans Hoffmann
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Siemens APP und Maschinen GmbH
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Description

  • Steuerung für eine Kurvenkörper-Bearbeitungsmaschine, insbesondere -Fräsmaschine Kurvenkörper werden benutzt, um ein Verstellglied in Abhängigkeit von zwei unabhängigen -Veränderlichen einzustellen.. Bezeichnet man diese mit x und y und den Einstellwert des Verstellgliedes mit z, so ist also z eine Funktion der beirden unabhängigen Veränderlichen x und y. In der Regel werden hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Kurvenkörper gestellt. Ihre Herstellung erfolgt bisher nahezu ausschließlich in, der Weise, daß einige hundert oder gar einzige tausend (bis zu zehntausend) Werte des Funktion z errechnet, in Tabellen zusammengestellt werden, und daß nach diesen Werten das Werkstück. eingestellt, punktweise gefräst und schließlich geglättet wird. Der Arbeitsaufwand ist bei diesem Verfahren erheblich, er beträgt für einen einzigen: Kurvenkörper je nach der Genauigkeit viele Stunden, Tage oder gar Wochen.
  • Genau gearbeitete Kunvenkörpergetriebe werden: insbesondere verwendet in Reche ngeräten für Feuerleitzwecke. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß auf dem letzterwähnten, hauptsächlichsten AnwendungsgebJet von KuTvenkörpergetrieben in der weitaus größten Mehrzahl der einzelnen Anwendungsfälle die durch den Kurvenkörper darzustellende Kurvenkörperfunktian z das Produkt `P (x) (y) einer Funktion 99 (x) von x und einer Funkton W (y) von y ist. Es möge z. B. folgende Funktion gegeben sein: Hier wäre also c und h sind Festwerte.
  • Es handelt sich also auf dem Feuerleitgebiet in den meisten Fällen um Kurvenkörper, deren Kurvenkörperfunktion z das Produkt zweier Funktionen ist, deren eine eine an sich beliebige Funktion von x und deren andere eine an sich beliebige Funktion von y ist. Eine Steuerung zur Herstellung derartiger Kurvenkörper ist Gegenstand der Erfindung. Es handelt sich also um eine Steuerung für eine Kurvenkörper-Bearbeitungsmaschine, insbesondere -Fräsmaschine, bei der Werkzeug und Werkstück relativ zueinander nach drei Koordinaten x, y, z einstellbar sind und die Kurvenkörperfunktion z das Produkt cp (x) - ip (y) einer Funktion cp (x) von x und einer Funktion y) (y) von y ist.
  • Das Wesen der neuen Steuerung besteht darin, daß sie zwei mit der Relativeinstellung von Werkzeug und Werkstück nach x und y gekuppelte und die Funktion cp (x) bzw. y@ (y) liefernde Funktionsgetriebe und ein an diese zur Aufnahme der Funktionswerte angeschlossenes Multiplikationsgetriebe umfaßt, das über sein Resultatglied die Relativeinstellung von Werkzeug und Werkstück nach z steuert.
  • Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele. Es zeigt Fig. i eine Draufsicht und Fig.2 eine Seitenansicht des ersten Ausführung sbeisp:eles, Fig. 3 das zweite Ausführungsbeispiel in Draufsicht, Fig. 4 das dritte Ausführungsbeispiel ebenfalls in Draufsicht, F:g. 5, 6, 7 je eine der Erläuterung dienende Darstellung von an sich bekannten Kurvenkörpergetrieben.
  • Es sei vorausgeschickt, daß die in der Zeichnung zu den Größen x, y usw. eingetragenen Pfeile nur die Laufrichtung dieser Größen anzeigen, d. h. nur angeben wollen, ob die Größen über den betreffenden Getriebeteil zugeleitet oder abgeleitet werden; die Pfeile dienen aber nicht dazu, anzuzeigen, ob die betreffende Größe von dem betrachteten Getriebeteil als Schiebe- oder als Drehwert geführt wird, da sich das ja ohne weiteres aus der Art des Getriebeteiles ergibt.
  • Um das Verständnis zu erleichtern, sei mit der Beschreibung der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten, an sich bekannten Kurvenkörpergetrieben begonnen.
  • In Fig. 5 ist der Kurvenkörper i auf der Achse 2 drehbar, aber nicht längs verschieblich zu ihr gelagert. Die Achse 2 ist ihrerseits längs verschiebbar geführt und steht über eine an ihrem einen Ende angebrachte Zahnstangenverzahnung 211 und über ein mit dieser im Eingriff stehendes Ritzel 3 in Einstellverbindung mit einer Welle 4. Mit dem Kurvenkörper i ist ein Stirnrad 5 verbunden, das im Eingriff mit einem Langritzel 6 steht; dessen Welle ist mit 7 bezeichnet. Der Kurvenkörper i wird über die Welle 7 und das Langritzel 6 nach der Koordinate x senkrecht zur Zeichenebene und über die Welle 4 und das Ritzel 3 nach der Koordinate y eingestellt. Es wird also der Einstellwert x als Drehwert und der Einstellwert y als Schiebe"vert auf den Kurvenkörper i gegeben. Die Oberfläche des Kurvenkörpers i ist nach der Funktion z gestaltet. Dieser Funktionswert z wird über eine Taststange 8 abgenommen, die längs verschieblich geführt und mit ihrem Ende unter der Wirkung einer Feder g in Anlage gegen die Oberfläche des Kurvenkörpers i gehalten wird. Der Einstellwert der Taststange 8 wird über diese unmittelbar oder, xvie dargestellt, über eine an ihr angebrachte Verzahnung 811 und ein mit dieser im Eingriff stehendes Ritzel io über eine Welle i i weitergeleitet.
  • Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist der Kurvenkörper 20 ebenfalls nach den beiden Koordinaten _x und y einstellbar. Beide Einstell-,verte werden aber hier in zueinander senkrechten Richtungen als Schiebewerte auf den Kurvenkörper 2o gegeben. Die Fläche 2o11 des Kurvenkörpers ist gemäß der Funktion z gestaltet. Der jeweils eingestellte Funktionswert wird über die Taststange 21 abgenommen, die längs verschieb.lich geführt ist und unter der Wirkung einer Feder 22 elastisch gegen die Funktionsfläche 2o11 des Kurvenkörpers 2o anliegt.
  • Bei den Getrieben nach Fig.5 und 6 ist das Einstellglied, das den Funktionswert z vom Kurvenkörper abgreift, als längs verschiebbar geführte Stange ausgebildet. Der Funktionswert kann aber auch in anderer Weise abgenommen werden, z. B. dadurch, daß statt einer Taststange ein drehbar gelagerter Tasthebel benutzt wird. Fig. 7 zeigt eine solche Ausführung. 30 ist der Kurvenkörper und 3o11 die nach der Funktion z gestaltete Funktionsfläche dieses Kurvenkörpers. Die Einstellung des Kurvenkörpers kann gemäß Fig. 5 erfolgen, und es ist daher in Fig. 7 von einer Darstellung der Einstellmittel abgesehen. 31 ist der bei 32 drehbar gelagerte Tasthebel. Er liegt mit seinem einen Ende unter der Wirkung einer Feder 33 elastisch gegen die Funktionsfläche Sod an. An seinem anderen Ende ist er mit einem Zahnbogen 34 verbunden, der mit einem Ritzel 35 im- Eingriff steht; über die dieses Ritzel tragende Welle 36 wüTd der Funktionswert albgeleitet.
  • Die Erfindung bezieht sich nach obigem auf die Herstellung von Kurvenkörpern, deren Funktionsflächen (z. B. ja, 20a, 3oa) nach einer Funktion z verlaufen, die ihrerseits das Produkt zweier Funktionen,' nämlich -einer an sich beliebigen Funktion -von x und einer an @sich beliebigen Funktion von. y darstellt.
  • Da Kurvenkörper der in Fig. 5 und 7 dargestellten Art am häufigsten verwendet werden, ist diese Kurvenkörperart der folgenden Erläuterung zugrunde gelegt, obgleich die Erfindung ohne weiteres auch bei der Herstellung von Kurvenkörpern anderer Art, z. B. der in Fig. 6 gezeigten, anwendbar isst. Als Werkzeugmaschine kommt in erster Linie eine Fräsmaschine in Betracht. Die folgende Erläuterung beruht demgemäß auf der Annahme, daß eine Fräsmaschine zur Herstellung der Kurvenkörper dient. Es sei jedoch erwähnt, daß im Rahmen der Erfindung auch andere Werkzeugmaschinen, z. B. Drehbänke, zur Herstellung -der Kurvenkörper Anwendung finden können.
  • In Fssg. i ist 4o das zu bearbeitende Werkstück; es ist in üblicher Weise zwischen dem Reitstock 4i und der Einspannvorrichtung 42 eingepannt. Die Teile 41 und 42 sind an einem Schlitten 43 gehaltert, der längs der Schienen 44 über den Spindeltrieb 45 einstellbar ist : Das zur Bearbeitung des Werkstückes dienende Werkzeug ist hier der Fräser 46, er ist an dem Support 47 gelagert und wird von dem ebenfalls am Support gehalterten Motor 48 angetrieben. Der Support 47 ist längs der Schienen 49 über die beiden mit der Welle 5 i gekuppelten Spindeln 5o einstellbar.
  • Zur Herstellung des Kurvenkörpers aus dem Werkstück 4.o ist dieses (vgl. Fig. 5) um seine Achse nach der Größe x -und in der Längsrichtung nach der Größe y einzustellen, während gleichzeitig der Vorschub des Werkzeuges 46 mit Bezug auf die geometrische Drehachse des Werkstückes 4o nach der Funktion z zu bewirken ist. Die Einstellung nach x erfolgt über die Antriebswelle 52 der Einspannvcrrichtung 42. Diese Welle 52 ist nzst einer Welle 53 gekuppelt und zur Ermöglichung der Längseinstellung des Schlittens 43 an den Schienen 44 in der Längsrichtung der Welle 53 verschiebbar. In . Fig: i ist angenommen., daß die Welle 53 eine Hohlwelle ist und an ihr mit Nut und Keil die Welle 52 längs verschiebbar- geführt ist. Die Welle 53 isst über ein Schneckenradgetriebe 54 mit einem Motor 55 gekuppelt. Ferner ist auf der Welle 53 eine Kurvenscheibe 56 befestigt, die an ihrem Umfange durch einen. bei 57 gelagerten Tasthebel58 abgetastet wird. Die Kurvenscheibe 56 ist nach der Funktion 99 (.x) gestaltet, so daß der Hebel 58 den Funktionswert 99 (x) als Drehwert führt. Die Teile 56 bis 58 bilden also das die Funktion 9p (x) nachbildende Funktionsgetriebe.
  • Die Einstellung des zu bearbeitenden Werkstückes 4o nach der Größe y erfolgt über die Spindel 45; sie ist über ein Stirnradgetr.iebe 59, eine Welle 6o, ein Kegelradge.triebe 61 und eine Welle 62 mit einem Handrad 63 gekuppelt. Mit der Welle 62 steht ferner über ein Schneckenradgetriebe 64 eine zweite Kurvenscheibe 65 in Antriebsverbindung. Am Umfang wird diese Kurvenscheibe 65 von einem bei 66 gelagerten Tasthebel 67 abgetastet. Die Kurvenscheibe 65 verläuft so, daß der Heibe167 die Funktion y (y) als Drehwert führt. Die Teile 65 biss 67 stellen somit das die Funktion yp (y) nachbildende Funktionsgetriebe dar; Fig. 2 zeigt es in Seitariansicht. Das Getriebe 56 bis 58 ist an sich in gleicher Weise aufgebaut.
  • Die - beiden Tasthebel 58, 67 besitzen je einen Zahnbogen 58a bzw. 6711. Der Tasthebel 58 ist über .den Zahnbogen 58a und ein Stirnrad 68 auf d.ie eine Eingangswelle und der Tasthebel 67 über den Zahnbogen 67a und ein SÜrnradgetriebe 69 auf die zweite Eingangswelle eines Multiplikationsgetriebes 70 geschaltet. Das Ausgangsglied des Multiplikationsgetriebes 70 ist mit der obenerwähnten Welle 51 gekuppelt, so da.ß diese Welle das Produkt der Eingangsgrößen des Multiplikationsgetriebes 70, also das Produkt (p (x) V (y) führt. Da über die Welle 5 1 die Einstellung des Supportes 47 erfolgt, wird der Fräser 46 nach der Kurvenkörperfunktion z = 99 (x) # y (y) eingestellt. Wird für das Getriebe 70 ein normales Multiplikationsgetriebe benutzt, so muß mit Rücksicht auf die geringe Belastbarkeit des Getriebes zwischen ihm und der Welle 51 ein Drehmomentenverstärker, eine selbsttätige Nachlaufsteuerung, eine von Hand zu bedienende Nachführeinrichtung (Folgezeigersystem) oder eine sonstige Verstärkereinsrichtung eingefügt werden. Da derartige Einrichtungen hinlänglich bekannt sind, ist die Verstärkereinrichtung in Fig. i bei 71 nur durch ein Rechteck angedeutet. Die Wirkungsweise der Einrichtung iot folgende: Bei Inbetriebnahme werden die Motoren 48 und 55 eingeschaltet. Zugleich. beginnt der Bedienungsmann die Handkurbe163 laufend oder schrittweise zu betätigen. Alsdann -,v ird das Werkstück 4o über den Motor 55 nach der Größe x und über den Handantrieb 63 nach der Größe y eingestellt. In Verbindung hiermit werden die den jeweiligen Einstellwerten x und y entsprechenden Funktionswerte 9a (x) und yr (y) von den ebenfalls nach den Größen x und y eingestellten Funktionsgetrieben 56 bis 58 und 65 bis 67 in das Multiplikationsgetriebe 7o eingeleitet. Dieses bildet laufend das Produkt cp (x) # xp (y) = z und leitet dieses Produkt unmittelbar oder vorzugsweise mittelbar, nämlich über eine von Hand oder selbsttätig betriebene-Verstärkereinrichtung, an die Welle 5 r und über diese an das Werkzeug 46. Es wird auf diese Weise aus dem Werkstück 40 ein Kurvenkörper hergestellt, dessen Funktionsfläche nach der Funktion z = qa (x) - y (y) verläuft.
  • Wird der Kurvenkörper aus dem Vollen gefräst, so wird man natürlich mehrere Arbeitsgänge benötigen, und es wird erst beim letzten Arbeitsgang der Fräser 46 in die Sollstellung bezüglich des Supportes 47 gebracht. Statt dessen kann man auch z. B. der Welle 5 i ein Differentialgetriebe vorschalten, von dem das eine Eingangsglied an das Multiplikationsgetriebe 70 und das andere an einen Handantrieb angeschlossen ist, über den dem Schlitten 47 eine zur Vorbearbeitung des Werkstückes 4o hinreichende Abweichung von der dem Funktionswert z entsprechenden Sollstellung erteilt wird. Nach abgeschlossener Vorbearbeitung wird dann das betreffende Handrad nach einer ihm zugeordneten Marke auf Null gestellt, so daß alsdann der Schlitten 47 die dem Funktionswert z entsprechende Sollstellung einnimmt. Es versteht sich, daß der genannte Handantrieb und ebenso die Schalter zur Einschaltung und Geschwindigkeitsregelung der Motoren 48 und 55 in Reichweite des das Handrad 63 laufend bedienenden Bedienungsmannes angebracht werden.
  • Die Erläuterung ist oben davon ausgegangen, da.ß die zu erzielende Isurvenkörperfunktion z das Produkt einer Funktion von x und einer Funktion von y ist, sich also in der Form darstellen läßt z = 99 (x) - yr (y). Die Einrichtung läßt sich gemäß weiterer Erfindung mit einfachen Mitteln dahin erweitern, daß auch Kurvenkörper herstellbar sind, deren Kurvenkörperfunktionen etwa folgendermaßen aufgebaut sind: a) z = 4' (x) ' V (y) -E- ,'i (x), b) z = (' (x) - y (y) -L- V, (y), c) z = 9, (x) ' v (y) -f- 9'i (x) + vi (y) - Hierin ist Opi (x) eine an sich beliebige Funktion von x und y, (y) eine an sich beliebige Funktion von y. Die Reihe a bis c der Kurvenkörperfunktionen kann durch Hinzufügung von weiteren Summanden, deren jeder eine an sich beliebige Funktion von x oder von y darstellt, erweitert werden.
  • Zur Erläuterung des Grundgedankens dieser Erweiterung ist der in Fig. 3 gezeigten Ausführung eine Kurvenkörperfunktion mit folgendem Aufbau zugrunde gelegt: z = 9' (x) - v (y) -F' vi (y)- Die Einrichtung nach Fig. 3 entspricht zum größten Teil der nach Fig. r. Es sind daher für die entsprechenden Teile in Fig.3, abgesehen von einem Indexstrich, die gleichen Bezugszeichen wie in. Fig. r verwendet. Es entspricht also z. B. dem Teil 4o der Fig. r der Teil 40' der Fig. 3 usf. Die folgende Erläuterung kann sich somit auf die Beschreibung der in Fig. z nicht enthaltenen Teile beschränken.
  • Zur Nachbildung der Funktion ryi (y) dient eine mit der Welle 62 gekuppelte Kurvenscheibe 8o, die am Umfang durch einen bei 8 1 gelagerten Tasthebel 82 abgetastet wird. Dieser Hebel ist über einen an ihm gebildeten Zahnbogen 8211, ein Stirnradgetriebe 83, eine Welle 84, eine Welle 85 auf die eine Eingangsseite eines Differentialgetriebes 86 geschaltet. Dieses ist über seine zweite Eingangsseite an das Multiplikationsgetriebe 70' angeschlossen. Ausgangsseitig ist das Differentialgetriebe 86, vorzugsweise über eine Verstärkereinrichtung 87, auf die Welle 5 i' geschaltet.
  • Die Wirkungsweise ist folgende: Bei Inbetriebnahme werden, wie oben zur Fig. i ausgeführt, die Motoren 48' und 55 eingeschaltet, und der Bedienungsmann beginnt gleichzeitig die Handkurbel 63 schrittweise oder laufend zu betätigen. Mit Hilfe der Funktionsgetriebe 56' bis 58' und 65' bis 67' und des Multiplikationsgetriebes 70' wird das Produkt co (x) - y (y) gebildet. Diesem Produkt wird in dem Differentialgetriebe 86 der von dem Funktionsgetriebe 8o bis 82 über die Elemente 82a, 83, 84, 85 gelieferte Summand lri (_v) überlagert. Infolgedessen führt die Welle 5 i' laufend den Funktionswert z = #p (x) - T (T) -E- .vi (y')-.Nach diesem Funktionswert wird das Werkzeug 46 eingestellt. Man erhält also Kurvenkörper mit der vorerwähnten Kurv enkörperfunktion z.
  • Die Fig. 3 zeigt eine zweite, kleine Abweichung gegenüber der Fig. i, und zwar ist der Fräser 46' bzw. dessen Lager auf einer Scheibe 88 angeordnet, die relativ zum Schlitten 47' drehbar ist, so daß innerhalb gewisser Grenzen der Anstellwinlkel des Fräsers 46' einstellbar ist. Diese Einstellung wird erleichtert, wenn auch der Motor 48' an der Scheibe 88 gehaltert wird.
  • Der Fig. 3 entnimmt man, daB es keine Schwierigkeiten bereitet, weitere mach y einste'llbare Funktionsgetriebe zur Nachbildung von weiteren y-Funktionen yr2 (y), p2 (y) usw. vorzusehen und die von diesen Funktionsgetrieben gelieferten Funktionswerte mit Hilfe von weiteren Differenti#ilgetrieiben dem vom Multiplikationsgetriebe 70' gelieferten Ausgangswert usw. zu überlagern. Statt dessen oder zusätzlich können von dem Motor 55' nach x angetriebene Funktionsgetriebe zur Nachbildung von x-Funktionen 99, (x), 992 (x) usw. vorgesehen und die von ihnen gelieferten Ausgangswerte mit Hilfe von D.ifferenti;algetrieben mit den oder den anderen Summanden zur Funktion z zusammengesetzt werden.
  • Es ist oben erwähnt, daß das Multiplikationsgetriebe an sich von beliebiger Bauart sein kann,, und es ist daher in den Fig. i und 3 bei 7o bzw. 7o' lediglich durch ein Rechteck angedeutet. Besonders geeignet für den vorliegenden Zweck ist wegen seines weiten Rechenbereiches ein Multiplikationsgetriebe, das aus den in der Patentschrift 519 924 beschriebenen Multiplikationsgetriebe entwickelt ist. Das betreffende Multiplikationsgetriebe ist in Fig. 4 nebst seiner Schaltung bezüglich der Werkzeugmaschine dargestellt. Fig. 4 gibt die Getriebe nicht maßstabgetreu wieder, da es mit Rücksicht,auf die Deutlichkeit notwendig war, das Multiplikationsgetriebe in größerem Maßstabe als die nach ihm einzustellende Werkzeugmaschine darzustellen. Ähnliches gilt auch für die übrigen Figuren.
  • Das in Fig. 4 gezeigte Multiplikationsgetriebe beruht auf der Formel (a -E- b)2- (a- b)2 = 411b, worin a und b die beiden miteinander zu multiplizierenden Faktoren sind. Das Getriebe enthält,demgemäß Differentialgetriebe od. dgl., durch die aus den zugeführten Faktoren a und b die Summengrößen a -I- b und c11 - b gebildet werden. Hieran sind angeschlossen zwei Quadrierungsgetriebe, die aus den diesen. Getrieben zugeführten Größen a -I- b und a - b, deren Quadrate (a + b) 2 bzw. (a - b) 2 errechnen. Endlich ist noch eine Anordnung vorhanden, die die Differenz dieser beiden Quadrate und damit das Ergebnis 411b bildet. Die hier auftretende Konstante 4 stellt lediglich eine Getriebekonstante dar, die durch entsprechende Wahl des übersetzungsverhä1tnis,ses usw. ausgeschaltet werden kann. In Fig. 4 sind ioo und ioi-die beiden Eingangswellen des Multiplikationsgetriebes; es möge über die Welle ioo der Faktor ca und über die Welle ioder Faktor b zugeleitet werden. Die beiden Wellen ioo und ioi sind über Zwischenräder derart auf die beiden Differentialgetriebe 1o2 und 103 geschaltet, daß die Ausgangswelle 104 des Differentialgetriebes I02 die Größe (a -I- b) und die Ausgangswelle 105 des Differentialgetriebes 103 die Größe (a - b) führt. Die Welle 104 ist mit einer Kurventrommel 1o6 und die Welle 1o5 mit einer Kurventrommel 107 verbunden. In jede der beiden Kurventrommeln 1o6 und 107 ist eine Kurve von quadratischem Verlauf, also eine Parabel io6a bzw. 10711 eingefräst; es sind, bezogen auf den Scheitel der einzelnen Parabel, beide Parabeläste eingefräst, die sich auf der Trommel gegenseitig kreuzen, wie man der Darstellung entnimmt. 1o8 sind zwei gerätefeste, parallel zur Achse der Kurventrommel 1o6 verlaufende Schienen. An ihnen ist ein Wagen 1o9 längs verschieblich geführt. Er greift mit einem an ihm drehbar gelagerten Schuh i io in die Kurvennut io6a der Trommellob ein. Demgemäß hat eine Drehung der Kurventrommel 1o6 eine Verschiebung des Wagens 1o9 längs der Schienen 1o8 zur Folge. Da die Kurvennut io6a nach einer quadratischen,Kurveverläuft, führt der Wagen 1o9 die Größe (a -I- b)2 als Schiebewert, wenn die Welle 104 die Größe (a -f- b) führt.
  • i i i sind zwei parallel zur Achse der Trommel107 verlaufende Schienen; 11r1 ihnen ist ein Wagen 112 geführt, er greift mit einem an ihm drehbar gelagerten Kurvenschuh 113 in die Kurvennut 107a der Trommel 107 ein. Infolge des quadratischen Verlaufes der Kurvennut I0711 führt somit der Wagen i 1Z die Größe (a - b) 2 als. Schiebewert, wenn die Welle 105 nach der Größe (a - b) eingestellt ist. Die hierbei auftretende Hubdifferenz der beiden Kurvenschuhe iio und 113 stellt danach im Maßstab des Getriebes das gesuchte Resultat, nämlich 4 ab, dar.
  • Zur Ausmessung dieser Hubdifferenz und zur Steuerung des, hier ebenfalls dargestellten Nachlaufmotors ist folgende Anordnung getroffen. An dem Rahmen des Wagens 112 ist ein Schlitten 114 geführt und längs des Wagens i iz über eine an diesem drehbar, aber nicht längs verschiebbar gelagerte und in .ein Mutterstück des Schlittens 114 eingreifende Spindel einstellbar. An dem Schlitten 114 isst ein Hebel 116 schwenkbar gelagert. Er trägt an seinem einen Ende ein Kontaktstück 117,- das sich in der dargestellten Nullstellung des Hebels 116 zwischen zwei an dem Schlitten 114 gehalterten Kontaktstücken 118 befindet und bei einer Aus- Lenkung des Hebels 116 an dem einen oder dem anderen der beiden Kontaktstücke i i8 Kontakt macht. Mit dem Schlitten iog ist ein Schaltstück i ig von der aus Fig. 4. ersichtlichen Gestalt verbunden. Unter der Wirkung einer an dem Schlitten 114 und dem Schalthebel 116 angreifenden Zugfeder i2o legt sich der Hebel i 16 mit seinem zweiten Ende gegen die an dem Schaltstück i ig gebildete Nase an.
  • Die Spindel 115 ist über ein auf ihr befestigtes Zahnrad und ein am Wagen 112 gelagertes Zwischenrad 121 mit einem an gerätefesten Teilen gelagerten Langritzel 122 gekuppelt. Dieses ist wiederum über eine Welle 123 an den Motor 124 angeschlossen. Der Motor 124 ist über die von dem Teil 117, 118 gebildete Schaltvorrichtung in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise an Spannung gelegt, und zwar, wie man sieht, in der bekannten Doppeifeldschaltung od. dgl., so daß also der Motor auf Rechts- oder Linkslauf eingeschaltet wird, je nachdem ob das Kontaktstück 117 an dem einen oder dem anderen der beiden Kontaktstücke i 18 Kontakt macht.
  • Die Wirkungsweise der zuletzt beschriebenen Teile ist folgende: Über die Wellen ioo und ioi werden die beiden hier mit a und b bezeichneten Faktoren zugeleitet. Die Differentialgetriebe io2 und 103 bilden aus den Eingangsgrößen a und b die Summengrößen (a -f- b) und (a-b). Aus diesen Größen errechnen die Ouadrierungsgetriebe io6, io8, iog, i io und io7, 111, 11:2, 113 die quadratischen Größen (a -I- b)= und (a - b) =. Die sich daraus ergebende Hubdifferenz der beiden Kurvenschuhe i io und 113 stellt im Maßstab des Getriebes das ResuItat 4 ab dar. Diese Hubdifferenz wird von der Welle 123 geführt.
  • Die Übernahme der Hubdifferenz der beiden Kurvenschuhe i 1o und 113 durch die Welle 123 und den -Motor 124 geht im einzelnen folgendermaßen vor sich: Es sei ausgegangen von den in Fig. 4 gezeigten Stellungen der einzelnen Teile. Es mögen nun die Eingangsgrößen sich ändern und entsprechend die Eingangswellen ioo und ioi verstellt werden. Das hat im allgemeinen eine gegenseitige Verschiebung der Wagen iog und i 12 zur Folge. Das führt wiederum zu einer Auslenkung des Hebels 116 im einen oder anderen Sinne. Das Kontaktstück i 17 macht an dem einen oder anderen der beiden Gegenkontaktstücke 118 Kontakt und schaltet den Motor 124 im entsprechenden Drehsinne ein. Dieser treibt über die Teile 123, 122 USW. und die Spindel 115 den Schlitten 114 an. Der Hebel 116 wird durch die Verschiebung des Schlittens, 114 in die Nullstellung zurückgeführt; sobald diese erreicht ist, wird der -Motor 124 wieder abgeschaltet. Die hier nach-#,-inander beschriebenen Vorgänge treten naturgemäß nahezu gleichzeitig auf; es wird also bei einer Änderung der Hubdifferenz der Kurvenschuhe iio und 113 diese Änderung nahezu gleichzeitig von dem Motor 124 und der V`elle 123 übernommen.
  • Der Motor 124 mit der zugehörigen Schaltung stellt hier die schon obenerwähnte Verstärkereinrichtung dar. Er bildet also das von dem -Multiplikationsgetriebe gelieferte Resultat mit Energie nach und leitet es über die Welle 123 und ein Torgelege 123 an die Spindel 126. Diese stellt entsprechend dem zugeleiteten Resultat den an den Schienen 127 geführten Support 128 ein. An dem Support sind, vorzugsweise an einer zur Einstellung des Anstellwinkels des Fräsers 129 drehbaren Scheibe i3o, das Lager für die Antriebswelle des Fräsers und der -Motor 131 gehaltert. Das hier mit 13-2 bezeichnete Werkstück ist zwischen den Teilen 133 und 134 des Schlittens 133 eingespannt. Der an den Schienen 136 geführte Schlitten wird über die Spindel 137, die Welle 138 und die Welle 139 von dem Handantrieb 14o aus eingestellt, und zwar gemäß der Größe v. Mit der Welle 139 ist eine Kurvenscheibe 141 gekuppelt: sie wird am Umfang von einem unter Federwirkung stehenden und bei 142 gelagerten Tastliebel 143 abgetastet. Der Hebel 143 überträgt seinen Einstellwert über den an ihm gebildeten Zahnbogen 143' und einige Zwischenräder auf die Welle ioo. Die Teile 141 bis 143 bilden das Funktionsgetriebe zur Lieferung des Funktionswertes V (t) in Abhängigkeit von dem Einstellwert v. Die Antriebswelle 144 der Einspannvorrichtung 134 ist mit Rücksicht auf die Einstellbarkeit des Schlittens 135 längs verschieblich mit der Welle 145 gekuppelt und über diese an den -Motor 146 angeschlossen. Dieser -Motor stellt das Werkstück 13-2 nach der Größe x ein. Mit der U'elle 145 ist eine Kurvenscheibe 147 verbunden; sie wird an ihrem Umfang von einem unter Feder"v irkung stehenden und bei 148 drehbar gelagerten Tasthebel 149 abgetastet. Dieser überträgt seinen Einstellwert über den an ihm gebildeten Zahnbogen 149" auf die `belle ioi. Die Teile 147 bis 149 stellen das zur Lieferung des Funktionswertes ,-f (x) in Abhängigkeit von dem Einstellwert (x) dienende Funktionsgetriebe dar. Es werden also dem 1lultiplikationsgetriebe als Eingangsgrößen die Funktionswerte p (x) und zugeleitet; somit bildet das Multiplikationsgetriebe das Produkt 99 (x) - W (3,) und stellt nach diesem Produkt über die N achlaufeinrichtung das Werkzeug 129 ein.
  • Naturgemäß können auch bei der Ausführung nach Fig.4 die an Hand der Fig. 3 erläuterten Überlagerungen weiterer Summanden, deren jeder eine an sich beliebige Funktiorn von x oder y ist, vorgenommen werden. Hierzu ist noch zu ergänzen, daß man selbstverständlich .auch mehrere Multiplikations-z = 99 (x) - Y (y) + 991 (x) - Vi (y) + 992 (x) - V3 (y) + . . . + 99. (x) + V. (y) ... Als Funktionsgetriebe zur Lieferung der Funktion 9p (.e) und V (y) usw. sind in den Figuren Kurvenscheibengetriebe dargestellt. Statt dessen oder neben ihnen sind natürlich auch andere Funktionsgetriebe, z. B. Kurventrommelgetriebe oder auch Getriebe elektrischer Art verwendbar. Da es auf den Aufbau dieser Getriebe bei der vorliegenden Erfindung an sich nicht ankommt, sind sie allgemein als Funktionsgetriebe bezeichnet.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Steuerung für eine KurvenkÖrper-Bearbeitungsmaschine, insbesondere-Fräsmaschine, bei der Werkzeug und Werkstück relativ zueinander nach drei Koordinaten x, y, z einstellbar sind und die Kurvenkörperfunktion z das Produkt 99 (x) - V (y) einer Funktion 9p (x) von x und einer Funktion y (y) von y ist, dadurch gekennzeichnet, d.aß die Steuerung zwei mit der Relativeinstellung von-Werkzeug und Werkstück nach x und y gekuppelte und die Funktion 9p (x) bzw. yJ (y) liefernde Funktionsgetriebe und ein an diese zur Aufnahme der Funktionswerte angeschlossenes Multiplikationsgetriebe umfaßt, das über sein Resultatglied die Relativeinstellung von Werkzeug und Werkstück nach z steuert. getriebe vorsehen und alsdann Kurvenkörper herstellen kann, deren Kurvenkörperfunktion z folgendermaßen aufgebaut ist: 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß, ausgehend von einer Kurvenkörperfunktion, die ads Summenausdruck ein oder mehrere Produkte aus Funktionen von x und Funktionen von y und weiter Einzelfunktionen von x und/oder von y als Glieder enthält, nach x und y zur Einstellung gelangende Funktionsgetriebe zur Lieferung der Einzelfunktionen und gegebenenfalls weitere Multiplikationsgetriebe mit vorgeschalteten, ebenfalls nach x und y zur Einstellung gelangenden Funktionsgetrieben vorgesehen sind in Verbindung mit Additionsgetrieben, die die einzelnen Summanden zur Kurvenkörperfunktion z addieren (vgl. Fig. 3). 3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die die Kurvenkörperfunktion z führende Getriebeleitung eine Verstärkervorrichtung, z. B. eine selbsttätige Nachlaufvorrichtung oder eine von Hand bediente Nachführeinrichtung (Fo.lgezeigersystem), eingefügt ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 416 27q., 494 893, 5 7g 623, 5 5I 742.
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