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PATENTÄNSPRÜCHE
1. Schleifverfahren zur Bearbeitung eines wellenförmigen Werkstückes in Abhängigkeit von einem als Paarungsreferenz dienenden Referenzwerkstück, dadurch gekennzeichnet, dass die Konizität des Referenzwerkstückes vor dem Bearbeitungsprozess gemessen und automatisch von der die Bearbeitung des wellenförmigen Werkstückes durchführenden Maschine derart übernommen wird, dass das zu bearbeitende Werkstück in bezug auf Konizität in einem gewünschten Verhältnis zum Referenzwerkstück bearbeitet wird.
2. Schleifverfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konizität des Referenzwerkstückes vor und während dem Bearbeitungsprozess gemessen und automatisch von der die Bearbeitung des wellenförmigen Werkstückes durchführenden Maschine derart übernommen wird, dass das zu bearbeitende Werkstück in bezug auf Konizität in einem gewünschten Verhältnis zum Referenzwerkstück bearbeitet wird.
3. Schleifverfahren nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Konizitätsfehler, welcher von Ungenauigkeiten und Veränderungen der die Bearbeitung durchführenden Werkzeugmaschine herrührt, während des Bearbeitungsprozesses korrigiert wird.
4. Schleifverfahren nach Patentansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durchzuführenden Korrekturen durch einen Prozessor, der durch entsprechende Sensoren mit Mess- und Bearbeitungsdaten gespeist wird, veranlasst werden.
Die Erfindung betrifft ein Schleifverfahren zur Bearbeitung eines wellenförmigen Werkstückes in Abhängigkeit von einem als Paarungsreferenz dienenden Referenzwerkstück.
Solche Schleifverfahren sind bekannt und ihr Arbeitsablauf ist wie folgt:
Am beispielsweise zwischen den Spitzen der die Bearbeitung durchführenden Werkzeugmaschine eingespannten wellenförmigen Werkstück werden zwei oder mehrere Durchmesser gemessen. Die äquivalenten Durchmesser werden ebenfalls an dem als Paarungsreferenz dienenden Referenzwerkstück, beispielsweise an einer Bohrung, gemessen.
Nun erfolgt bei den bisher bekannten Verfahren die Bearbeitung des wellenförmigen Werkstückes bis zu einem vorbestimmten Aufmass, worauf die Steuerung dem Vorschubsystem der die Bearbeitung durchführenden Werkzeugmaschine ein Befehlssignal erteilt.
Dieser Befehl bewirkt beim Beispiel einer Schleifmaschine ein kurzfristiges Anhalten des Vorschubes der Schleifscheibe, was einem Ausfeuern beim Fertigschleifen gleichkommt.
Dieser Befehl bewirkt gleichfalls, dass die nun erreichten Messwerte des wellenförmigen Werkstückes mit den entsprechenden Werten des Referenzwerkstückes verglichen werden.
Bei voneinander abweichenden Messwerten wird ein der Abweichung entsprechendes Signal in eine genau definierte Steuergrösse gewandelt, welche entweder auf der Reitstockseite oder auf der Spindelstockseite die gemessene Konizitätsabweichung mechanisch über ein Verstellglied korrigiert.
Nach erfolgter Korrektur wird das wellenförmige Werkstück ohne weitere Korrektur der Konizität fertigbearbeitet bis ein vorgegebenes Paarungsspiel zwischen dem wellenförmigen Werkstück und dem Referenzwerkstück erreicht ist.
Der Nachteil des angeführten Arbeitsablaufes bei dem beschriebenen Schleifverfahren ist folgender: - Das Werkstück wird während der Bearbeitungsphase bis zum Masspunkt, an welchem ein kurzfristiges Anhalten des Vorschubes der Schleifscheibe erfolgt, in einer beliebi gen Konizität geschliffen. Diese Konizität hängt von der vorangehenden Paarungsoperation, resp. von dem voraus gehenden Referenzwerkstück und den Eigenschaften des vorangehenden wellenförmigen Werkstückes ab und wird in den seltensten Fällen mit dem nächsten wellenförmigen
Werkstück übereinstimmen.
Ein undefiniertes Bearbeiten des wellenförmigen Werk stückes bis zum Anhaltepunkt des Vorschubes und eine
Erhöhung der Zugabe für das Fertigschleifen ist die Folge.
- Das Fertigschleifen des wellenförmigen Werkstückes er folgt gemäss der einmal erfolgten Konizitätskorrektur.
Irgendwelche Einflüsse, die von der Bearbeitung in der er sten Phase herrührenden oder die von Veränderungen der die Bearbeitung durchführenden Werkzeugmaschine kom men, können nicht mehr kompensiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dass Einpaaren von Werkstücken in ein Referenzwerkstück mit einem Minimum an Ausschuss zu gewährleisten und fehlerhafte Beeinflussung des Werkstückes durch ein vorgehend bearbeitetes Werkstück oder durch einen Trendfehler der die Bearbeitung durchführenden Werkzeugmaschine auszuschalten.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Konizität des Referenzwerkstückes vor dem Bearbeitungsprozess gemessen und automatisch von der die Bearbeitung des wellenförmigen Werkstückes durchführenden Maschine derart übernommen wird, dass das zu bearbeitende Werkstück in bezug auf Konizität in einem gewünschten Verhältnis zum Referenzwerkstück bearbeitet wird.
Der Konizitätsfehler, welcher von Ungenauigkeiten und Veränderungen der die Bearbeitung durchführenden Werkzeugmaschine herrührt, kann zudem während des Bearbeitungsprozesses korrigiert werden.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung ein Beispiel des Schleifverfahrensablaufes innerhalb vier Verfahrensphasen näher beschrieben:
Es zeigen:
Fig. 1 die erste Verfahrensphase,
Fig. 2 die zweite Verfahrensphase,
Fig. 3 die dritte Verfahrensphase,
Fig. 4 die vierte Verfahrensphase.
Verfahrensphase I
Das Werkstück 1 ist zwischen den Spitzen 2 und 3 der
Bearbeitungsmaschine eingespannt und dessen Durchmes sermasse werden durch die Aussenmesstasterpaare 4 und 5 laufend abgetastet. Die Aussenmesstasterpaare 4 und 5 sind in dieser Phase I nicht aktiv, was dadurch gekennzeichnet ist, dass sie nur in Umrissen dargestellt sind. Ebenso ist die
Schleifscheibe 6 nicht im Eingriff.
Die Bohrung des Referenzstückes 7 wird durch die in dieser Phase I aktiven Innenmesstasterpaare 8 und 9 (dunkel ausgefüllt) abgetastet, welche eine Konizität feststellen. Ent sprechend dieser Konizität wird die Spitze 3 in der dunkel gekennzeichneten Pfeilrichtung um das Konizitätsmass kor rigiert.
Verfahrensphase II
Die Konizitätskorrektur ist ausgeführt und die Schleif scheibe 6 kommt in Eingriff, was durch ihren dunkel ausge füllten Vorschubpfeil angedeutet ist.
In dieser Phase ist das Aussenmesstasterpaar 4 aktiv und vergleicht den an seiner Kontaktstelle gemessenen Durchmesser des Werkstückes 1 mit dem Innendurchmesser des Referenzstückes 7 an der Kontaktstelle des Innenmesstasterpaares 8.
Der Schleifvorgang in dieser Phase II wird dann abgestoppt, wenn ein Durchmesser erreicht ist, der etwas grösser als das durch das Innenmesstasterpaar 8 gemessene Mass am Referenzstück 7 ist.
Verfahrensphase III
In dieser Phase sind sowohl die Aussenmesstasterpaare 4 und 5 am zu bearbeitenden Werkstück 1 als auch die Innenmesstasterpaare 8 und 9 am Referenzstück 7 aktiv.
Sie ermitteln die nun erreichten Konizitätsdifferenzen von Werkstück 1 und Referenzstück 7 und nehmen Feinkorrekturen durch Verschieben der Spitze 3 entweder in der einen oder anderen Richtung vor. Dies ist durch den dunkel gekennzeichneten Doppelpfeil an der Spitze 3 angedeutet.
Verfahrensphase IV
In dieser Phase erfolgt die Fertigbearbeitung auf das vor geschriebene Spiel zwischen Werkstück 1 und Referenzstück 7. Dieses Spiel wird durch laufenden Vergleich des Bohrungsmasses mit dem Werkstückmass erreicht. Das Bohrungsmass wird durch das aktiv, auf der Zeichnung dunkel gefärbte Innenmesstasterpaar 8 ermittelt, während das Werkstückmass durch das aktiv, auf der Zeichnung dunkel gefärbte Aussenmesstasterpaar 4 ermittelt wird.
Bei korrektem Spiel wird der Schleifvorgang, gekennzeichnet durch den dunklen Pfeil der Schleifscheibe 6, beendet.
Die Messtasterpaare 4, 5, 8, 9 können durch Sensoren, welche Druckwerte, Temperaturwerte oder Drehmomente am Werkstückantrieb messen, ergänzt werden, wobei diese Werte in einem Prozessor verarbeitet werden können, was eine zeitliche Optimierung des Verfahrensablaufes ermöglicht.
Der in dieser Erfindung beschriebene Schleifverfahrensablauf ermöglicht ein definiertes Bearbeiten des wellenförmigen Werkstückes vom ersten Berühren der Schleifscheibe an und eine Erhöhung der Durchmesserzugabe für das Fertigschleifen wird dadurch unnötig.
Irgendwelche Einflüsse, die vom Bearbeitungsvorgang in der ersten Phase herrühren oder die von Veränderungen der die Bearbeitung durchführenden Werkzeugmaschine herkommen, können in den Phasen III und IV der Bearbeitung kompensiert werden.
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PATENT TALKS
1.Grinding process for machining a corrugated workpiece depending on a reference workpiece serving as a pairing reference, characterized in that the taper of the reference workpiece is measured before the machining process and is automatically adopted by the machine performing the machining of the corrugated workpiece such that the workpiece to be machined is in with respect to taper in a desired ratio to the reference workpiece.
2. Grinding method according to claim 1, characterized in that the taper of the reference workpiece is measured before and during the machining process and is automatically adopted by the machine performing the machining of the wave-shaped workpiece in such a way that the workpiece to be machined with respect to taper in a desired ratio to Reference workpiece is processed.
3. Grinding method according to claims 1 and 2, characterized in that the conicity error, which results from inaccuracies and changes in the machine tool performing the machining, is corrected during the machining process.
4. Grinding method according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the corrections to be carried out by a processor, which is fed by appropriate sensors with measurement and processing data, are initiated.
The invention relates to a grinding method for machining a wavy workpiece as a function of a reference workpiece serving as a pairing reference.
Such grinding processes are known and their workflow is as follows:
For example, two or more diameters are measured on the corrugated workpiece clamped between the tips of the machine tool performing the machining. The equivalent diameters are also measured on the reference workpiece serving as a pairing reference, for example on a bore.
Now, in the previously known methods, the machining of the wave-shaped workpiece takes place up to a predetermined dimension, whereupon the control system issues a command signal to the feed system of the machine tool performing the machining.
In the example of a grinding machine, this command causes the grinding wheel to stop moving for a short time, which is equivalent to sparking out during the final grinding.
This command also causes the measured values of the wave-shaped workpiece to be compared with the corresponding values of the reference workpiece.
If the measured values differ from each other, a signal corresponding to the deviation is converted into a precisely defined control variable, which either corrects the measured conicity deviation on the tailstock side or on the headstock side mechanically using an adjusting element.
After the correction has been made, the wave-shaped workpiece is finished without further correction of the taper until a predetermined pairing play between the wave-shaped workpiece and the reference workpiece is reached.
The disadvantage of the workflow mentioned in the grinding method described is as follows: - The workpiece is ground in any conicity during the machining phase to the point at which the grinding wheel is stopped for a short time. This taper depends on the previous mating operation, respectively. depends on the previous reference workpiece and the properties of the preceding wavy workpiece and is in the rarest of cases with the next wavy one
Match workpiece.
An undefined machining of the wavy workpiece up to the stopping point of the feed and one
The result is an increase in the allowance for finish grinding.
- The final grinding of the wave-shaped workpiece is carried out in accordance with the taper correction once made.
Any influences that come from machining in the first phase or that come from changes in the machine tool performing the machining can no longer be compensated for.
The object of the invention is to ensure that workpieces are paired into a reference workpiece with a minimum of rejects and to eliminate incorrect influencing of the workpiece by a previously machined workpiece or by a trend error in the machine tool performing the machining.
According to the invention, this is achieved in that the taper of the reference workpiece is measured before the machining process and is automatically adopted by the machine performing the machining of the corrugated workpiece in such a way that the workpiece to be machined is machined with respect to the taper in a desired ratio to the reference workpiece.
The conicity error, which results from inaccuracies and changes in the machine tool performing the machining, can also be corrected during the machining process.
An example of the grinding process sequence within four process phases is described in more detail below with the aid of the attached schematic drawing:
Show it:
1 shows the first process phase,
2 the second process phase,
3 the third process phase,
Fig. 4 shows the fourth process phase.
Process phase I
The workpiece 1 is between the tips 2 and 3 of the
The processing machine is clamped and its diameter dimensions are continuously scanned by the pairs of external probes 4 and 5. The outside probe pairs 4 and 5 are not active in phase I, which is characterized in that they are only shown in outline. The same is true
Grinding wheel 6 not in engagement.
The bore of the reference piece 7 is scanned by the pairs of internal probes 8 and 9 active in this phase I (filled in dark), which determine a taper. According to this conicity, the tip 3 is corrected in the dark arrow direction around the conicity measure.
Process phase II
The conicity correction is carried out and the grinding wheel 6 comes into engagement, which is indicated by its darkly filled feed arrow.
In this phase, the outer probe pair 4 is active and compares the diameter of the workpiece 1 measured at its contact point with the inner diameter of the reference piece 7 at the contact point of the inner probe pair 8.
The grinding process in phase II is stopped when a diameter is reached which is somewhat larger than the dimension on the reference piece 7 measured by the pair of internal probes 8.
Process phase III
In this phase, both the outer probe pairs 4 and 5 on the workpiece 1 to be machined and the inner probe pairs 8 and 9 on the reference piece 7 are active.
You determine the conicity differences of workpiece 1 and reference piece 7 that have now been achieved and make fine adjustments by moving tip 3 either in one direction or the other. This is indicated by the dark-colored double arrow at the tip 3.
Process phase IV
In this phase, the finishing is carried out on the prescribed play between workpiece 1 and reference piece 7. This game is achieved by continuously comparing the bore dimension with the workpiece dimension. The bore dimension is determined by the active pair of internal probes 8, which is dark in the drawing, while the workpiece dimension is determined by the pair of active exterior sensors 4, which are dark in the drawing.
If the play is correct, the grinding process, indicated by the dark arrow on the grinding wheel 6, is ended.
The probe pairs 4, 5, 8, 9 can be supplemented by sensors which measure pressure values, temperature values or torques on the workpiece drive, these values being able to be processed in a processor, which enables the process sequence to be optimized over time.
The grinding process sequence described in this invention enables the wavy workpiece to be machined in a defined manner from the first touch on the grinding wheel, and an increase in the diameter allowance for finish grinding is therefore unnecessary.
Any influences resulting from the machining process in the first phase or from changes in the machine tool performing the machining can be compensated for in phases III and IV of the machining.