Verfahren und Vorrichtung zur Werkstückmasskorrektur bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zur Werkstückmasskorrektur bei einer nume risch gesteuerten Werkzeugmaschine.
Bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, z. B. Drehbänken, ist es im allgemeinen erforderlich, nur ein oder wenige Passmasse mit hoher Genauigkeit herzustel len, während an die übrigen Masse keine hohen Anfor derungen in bezug auf Masshaltigkeit gestellt werden. Diese Passmasse bestimmen die Ausführung der Ma schine hinsichtlich ihrer Starrheit, d. h. sie verteuern derartige Maschinen im allgemeinen wesentlich. Werden formelastische Teile auf der Maschine gefertigt, wie z. B. Lagerschilder von Motoren, so führt auch eine hohe Steifigkeit der Maschine nicht zum Ziel.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei der artigen Maschinen eine genaue Einhaltung der Passmasse zu erreichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss da durch gelöst, dass die Bearbeitung von Passmassen in zwei Arbeitsgängen vorgenommen wird, wobei der vorge gebene Sollwert von der Maschine angefahren, die Ab weichung vom Sollmass des Werkstückes durch ein Mess gerät, insbesondere Messtaster, erfasst und selbsttätig als Korrektur für den zweiten Bearbeitungsvorgang in die Steuerung der Maschine eingegeben wird.
Vorteilhaft werden dabei die entsprechend der Auslenkung des Mess- tasters von einem Impulsgeber gelieferten Pulse in einem Masskorrekturzähler summiert und vor Beginn des zwei ten Bearbeitungsvorganges dem Sollwert im Sollposi- tionsspeicher zugefügt.
Die Zufügung der summierten Pulse geschieht vorteilhaft in der Weise, dass der Soll- wertpositionsspeicher mit einem Addierer verbunden ist, an dem mittels Ankopplungsvorrichtungen Dekaden schalter für die Nullpunktverschiebung und der Mass korrekturzähler anschliessbar sind und wobei der Aus gang des Addierers über einen Zwischenspeicher wieder mit dem Sollpositionsspeicher verbunden ist.
Auf diese Weise lassen sich die notwendigen Korrekturen des Soll- wertes der Reihe nach auf einfache Weise hinzufügen. Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispiels.
Bei dieser gezeigten Anordnung wird die Sollposi tion X des Passmasses von der Eingabevorrichtung 1, die aus Lochstreifenleser, Codewandler und dergleichen be steht, in den Sollwertpositionsspeicher 2 eingegeben. Stimmt der Maschinennullpunkt mit dem gewünschten Bezugspunkt nicht überein, so muss der Wert X ent sprechend dem Nullpunktverschiebewert Xo, der in Dekadenschaltem 7 gespeichert ist, korrigiert werden.
Hierzu wird der im Sollwertpositionsspeicher 2 befind liche Wert X und der Nullpunktverschiebewert Xo in dem Addierer 4 summiert und dieser korrigierte Wert XK = X -I- Xo über einen Zwischenspeicher 5 in den Sollwertpositionsspeicher 2 zurück übertragen.
Dieser Wert wird dann als Sollwert beim erstmaligen Bearbeiten des Passmasses des Werkstückes 11 an das Wegemess- system 16 der Maschine, das beispielsweise aus Dreh meldern bestehen kann, vorgegeben. Nach Spanab- nahme wird anstelle des Drehmeissels 14 durch das Kommando Werkzeugwechsel mittels des Revolver kopfes 13 ein an sich bekannter Messtaster 12 einge schwenkt und dieser mit der gleichen Positionsvorgabe in die Bohrung 15 eingefahren. Mit dem Messtaster 12 ist ein Pulsgeber 10 verbunden, der jeweils bei einem Weg von z. B. 1/100 mm einen Puls abgibt.
Steht der Messtaster auf Null, gibt er also keinen Puls ab, so stimmt das gedrehte Mass mit dem Passmass überein. Liegt eine Abweichung infolge der. elastischen Eigen schaften der Maschine u. ä. vor, so wird vom Pulsge ber 10 entsprechend der Abweichung eine Zahl von Pulsen in den Masskorrekturzähler 9 eingegeben.
Wird nun für den zweiten Bearbeitungsvorgang die Position eingegeben, so wird durch einen zweimaligen Rechen vorgang im Addierer 4 zunächst der Nullpunkt-Ver- schiebewert Xo durch Ankoppeln der Dekadenschalter 7 mittels der Ankopplungsvorrichtung 6 und dann die Masskorrektur X. mittels der Ankopplungsvorrichtung 8 als Korrekturwert hinzugegeben.
Damit ergibt sich als neuer Soll-Positionswert, der dem Messsystem zur Ver fügung gestellt wird, XK = X + Xo + X..
Es wurde dabei angenommen, dass bei der Innen bearbeitung ein Untermass bzw. bei Aussenbearbeitung ein übermass beim ersten Bearbeitungsvorgang auftritt. Ist diese Aufgabe nicht eindeutig, so muss die Mass korrektur Xm mit + oder - Vorzeichen versehen wer den.
Das gleiche Verfahren lässt sich auch anwenden, wenn durch eine nachfolgende statistische Qualitätskon trolle der Verschleiss des Werkstückes ermittelt werden soll. Jeweils bei Überschreiten des Toleranzbandes wird ein Puls in den Korrekturzähler gegeben und der einge gebene Wert bei jeder Bearbeitung berücksichtigt.
Method and device for workpiece dimension correction in a numerically controlled machine tool The invention relates to a method and a device for workpiece dimension correction in a numerically controlled machine tool.
In numerically controlled machine tools, e.g. B. lathes, it is generally necessary, only one or a few fitting dimensions with high accuracy hergestel len, while the rest of the mass no high demands are made in terms of dimensional accuracy. These fitting dimensions determine the design of the machine in terms of its rigidity, d. H. they generally make such machines much more expensive. Are dimensionally elastic parts made on the machine, such as B. Motor end shields, a high rigidity of the machine does not lead to the goal.
The object of the invention is to achieve precise compliance with the fitting dimensions in such machines. According to the invention, this object is achieved in that the processing of fitting dimensions is carried out in two work steps, with the specified target value being approached by the machine, the deviation from the target dimension of the workpiece being detected by a measuring device, in particular a measuring probe, and automatically as a correction for the second machining process is entered into the control of the machine.
Advantageously, the pulses supplied by a pulse generator in accordance with the deflection of the measuring probe are added up in a measurement correction counter and added to the setpoint value in the setpoint position memory before the start of the second machining process.
The addition of the summed pulses is advantageously done in such a way that the setpoint position memory is connected to an adder to which decade switches for the zero point shift and the measurement correction counter can be connected by means of coupling devices and the output of the adder via a buffer memory again with the Target position memory is connected.
In this way, the necessary corrections to the setpoint can easily be added one after the other. Further details and features result from the execution example shown in the drawing.
In this arrangement shown, the desired position X of the fitting size is entered into the desired value position memory 2 from the input device 1, which is made up of a tape reader, code converter and the like. If the machine zero point does not match the desired reference point, the value X must be corrected according to the zero point offset value Xo, which is stored in decade switch 7.
For this purpose, the value X located in the setpoint position memory 2 and the zero point shift value Xo are added up in the adder 4 and this corrected value XK = X -I- Xo is transferred back to the setpoint position memory 2 via a buffer 5.
This value is then specified as a setpoint value when the fitting size of the workpiece 11 is first processed on the path measuring system 16 of the machine, which can consist of rotary indicators, for example. After the chip removal, a measuring probe 12, known per se, is pivoted in place of the turning tool 14 by the tool change command by means of the turret head 13 and this probe is moved into the bore 15 with the same position specification. With the measuring probe 12, a pulse generator 10 is connected, which in each case with a path of z. B. 1/100 mm emits a pulse.
If the probe is at zero, i.e. it does not emit a pulse, the rotated dimension corresponds to the fitting dimension. Is there a deviation as a result of. elastic properties of the machine u. Ä. Before, a number of pulses is entered into the measurement correction counter 9 by the pulse generator 10 according to the deviation.
If the position is now entered for the second machining process, the zero point shift value Xo is first added by means of a two-time calculation process in the adder 4 by coupling the decade switch 7 using the coupling device 6 and then the measurement correction X. using the coupling device 8 as a correction value .
This results in the new set position value that is made available to the measuring system, XK = X + Xo + X ..
It was assumed that an undersize occurs during internal machining or an oversize occurs during the first machining process during external machining. If this task is not clear, the measurement correction Xm must be given a + or - sign.
The same procedure can also be used if the wear of the workpiece is to be determined by a subsequent statistical quality control. Each time the tolerance band is exceeded, a pulse is sent to the correction counter and the value entered is taken into account for each processing.