DD220247B1

DD220247B1 - DEVICE FOR CONTROLLING THE RIBBED MOVEMENT OF GEAR GRINDING MACHINES

Info

Publication number: DD220247B1
Application number: DD25725483A
Authority: DD
Inventors: Sieghart Lenz; Kurt Eick; Dietrich Drews; Dietmar Anker; Manfred Neubus; Wolfgang Roensch; Uwe Wagener
Original assignee: Wmk 7 Oktober Veb
Priority date: 1983-11-30
Filing date: 1983-11-30
Publication date: 1987-04-01
Also published as: DD220247A1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Wälzbewegung an nach dem Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnradschleifmaschinen, bei denen die Spanzustellung des Schleifkörpers zu den Zahnflanken durch Auslegen eines einstellbaren Spiels im Wälzgetriebezug, insbesondere einer einstellbaren Axialverschiebung der Gewindespindel, erfolgt und bei denen die vom Bettschlitten ausgeführte translatorische Komponente der Wälzbewegung für die Steuerung der Wälzbewegung genutzt wird.The invention relates to a device for controlling the rolling motion on the Teilwälzverfahren working gear grinding machines, in which the Spanzustellung the abrasive body to the tooth flanks by designing an adjustable clearance in Wälzgetriebezug, in particular an adjustable axial displacement of the threaded spindle, and where the running of the bed slide translational component the rolling motion is used for the control of the rolling motion.

Characteristic of the known technical solutions

Bei im Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnradschleifmaschinen, bei denen üblicherweise die Spanzustellung durch Auslegen eines motorisch einstellbaren Spiels im Wälzgetriebezug, insbesondere einer einstellbaren Axialverschiebung der Gewindespindel, erfolgt, sind Steuerungen für die Wälzbewegung bekannt, bei denen am Bettschlitten, der die translatorische Komponente der Wälzbewegung ausführt, Nocken als Wälzwegbegrenzung verstellbar angeordnet sind, die über Signalgeber (Endschalter) die Umsteuerung der Wälzbewegung auslösen. Es sind auch Einrichtungen bekannt, bei denen der Bettschlitten über Seilzüge, Ketten- oder Zahnstangengetriebe eine am Bedienstand befindliche rotierende Nockenscheibe antreibt. Auf dieser Nockenscheibe verstellbar angeordnete Nocken lösen — wie bereits oben beschrieben — bei Erreichung der Wälzwegbegrenzungen die Umsteuerung der Wälzbewegung aus.When working in Teilwälzverfahren gear grinding machines, where usually the chip delivery by laying out a motor-adjustable clearance in Wälzgetriebezug, in particular an adjustable axial displacement of the threaded spindle occurs, controls for the rolling motion are known in which the bed carriage, which performs the translational component of the rolling cam are arranged adjustable as Wälzwegbegrenzung that trigger the reversal of the rolling motion via signal generator (limit switch). There are also known devices in which the bed carriage via cables, chain or rack gear drives a rotating cam located on the control stand. On this cam disc adjustably arranged cams solve - as already described above - upon reaching the Wälzwegbegrenzungen the reversal of the rolling motion.

Nachteilig ist bei diesen Einrichtungen, daß das Verstellen der Nocken manuell vorgenommen werden muß, zeitaufwendig ist und daß eine Fehleinstellung nicht ausgeschlossen werden kann.A disadvantage of these devices that the adjustment of the cam must be done manually, is time consuming and that a misalignment can not be excluded.

Aus diesen Gründen wurden Einrichtungen entwickelt, bei denen einstellbare elektrische Sollwertgeber für die Wälzwegbegrenzungen und elektrische Istwertaufnehmer für die analoge Erfassung der Bettschlittenposition zum Einsatz kommen. Wird bei einem Vergleich die Übereinstimmung einer der beiden Sollwerte mit dem Istwert festgestellt, so wird die Umsteuerung der Wälzbewegung selbsttätig ausgelöst.For these reasons, devices have been developed in which adjustable electrical setpoint generator for Wälzwegbegrenzungen and electrical actual value for the analog detection of the bed carriage position are used. If, in a comparison, the coincidence of one of the two setpoint values with the actual value is determined, the reversal of the rolling motion is triggered automatically.

Dabei ist nachteilig, daß analoge Systeme ein begrenztes Auflösungsvermögen besitzen und außerdem nur bedingt anpaßfähig an die bei Zahnradschleifmaschinen eingesetzten Mikrorechnersteuerungen sind.It is disadvantageous that analog systems have a limited resolution and also are only partially adaptable to the microcomputer controls used in gear grinding machines.

Es liegt nun nahe, anstelle der analogen Systeme digital arbeitende einzusetzen, die ein höheres Auflösungsvermögen und eine bessere Anpaßfähigkeit zu Mikrorechnersteuerungen besitzen. Jedoch verursachen die dafür in Frage kommenden inkrementalen Linearmeßsysteme, insbesondere die erforderlichen Linearmaßstäbe großer Länge, unvertretbar hohe Materialkosten. Weiterhin ist es denkbar, den Wälzweg über Impuls-Zähleinrichtungen mittelbar zu erfassen, die über Seilzüge, Ketten- oder Zahnstangengetriebe und zusätzliche Übersetzungsgetriebe mit dem Bettschlitten verbunden sind. Diese Einrichtungen verursachen aber hohe Aufwände und sind außerdem spiel behaftet.It is now obvious to use digital working instead of the analog systems, which have a higher resolution and a better adaptability to microcomputer controls. However, the incremental linear measuring systems in question, in particular the required linear scales of great length, cause unacceptably high material costs. Furthermore, it is conceivable to detect the Wälzweg indirectly via impulse counter means, which are connected via cables, chain or rack and pinion gear and additional transmission gear with the bed carriage. However, these facilities cause a lot of effort and are also game afflicted.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Gebrauchseigenschaften der Zahnradschleifmaschinen durch einen hohen Automatisierungsgrad kostengünstig zu verbessern.The aim of the invention is to inexpensively improve the performance of the gear grinding machines by a high degree of automation.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Steuerung der Wälzbewegung an Zahnradschleifmaschinen zu schaffen, bei der die Sollwerte für die Wälzwegbegrenzung vorwählbar sind, die Istwerterfassung der Bettschlittenposition in ausreichend hoher Genauigkeit erfolgt und Wälzwegverlängerungen und damit Produktivitätsverluste vermieden werden, wobei die Kosten für die Elemente der Einrichtung kleinzuhalten sind.The invention has for its object to provide a device for controlling the rolling motion on gear grinding machines, in which the setpoint values for the Wälzwegbegrenzung are preselected, the actual value of the bed carriage position is carried out in sufficiently high accuracy and Wälzwegverlängerungen and thus productivity losses are avoided, the cost of the Elements of the device are to be kept small.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß mit dem angetriebenen Element des Schraubtriebes eine einen oder mehrere Nocken tragende Zählscheibe getriebemäßig oder direkt verbunden ist, daß dieser Zählscheibe ein Impulsgeber zugeordnet ist, der der Umdrehung des angetriebenen Elementes des Schraubtriebes und damit der Bettschlittenposition mittelbar proportionale Zählimpulse liefert, die in der Rechen-und Steuereinheit zum Momentanwert der Bettschlittenposition verarbeitet werden, daß ein zweiter und ein dritter Impulsgeber den verstellbaren Anschlägen zugeordnet sind, die Zählimpulse für deren Verstellwege für die axiale Anlage der Gewindespindel beim Schleifen der rechten/linken Zahnflanke bezogen auf ihre konstruktive Mittellage liefern, daß aus den Zählimpulsen des zweiten und dritten Impulsgebers in der Rechen- und Steuereinheit die Verlagerung der momentanen Mittellage der Anschläge für die axiale Anlage der Gewindespindel bezogen auf ihre konstruktive Mittellage errechenbar ist, daß die an den Sollwertgebern vorgewählten Sollpositionen für die Umsteuerung der Wälzbewegung um den errechneten vorzeichenbehafteten Verlagerungswert korrigierbar sind und daß bei Übereinstimmung des Momentenwertes der Bettschlittenposition mit einem der beiden korrigierten Sollwerte die Reversierung des Antiebsmotors und damit die Umsteuerung der Wälzbewegung auslösbar ist.According to the invention this is achieved in that with the driven element of the screw drive a one or more cam-bearing counting disc is geared or directly connected, that this counting disc is associated with a pulse generator, which provides the rotation of the driven element of the screw drive and thus the bed carriage position indirectly proportional counts , which are processed in the arithmetic and control unit to the instantaneous value of the bed carriage position, that a second and a third pulse generator are associated with the adjustable stops, the counts for the adjustment paths for the axial contact of the threaded spindle during grinding of the right / left tooth flank with respect to their constructive Deliver center position that from the counts of the second and third pulse generator in the arithmetic and control unit, the displacement of the current center position of the stops for the axial contact of the threaded spindle relative to their constructive means It can be calculated that the setpoint preselected positions for the reversal of the rolling motion can be corrected by the calculated signed displacement value and that the torque reversal of the bed carriage position with one of the two corrected setpoint values can trigger the reversing of the drive motor and thus the reversal of the rolling motion.

Dabei ist es zweckmäßig, daß die Anzahl der Nocken, die je Umdrehung des angetriebenen Elementes des Schraubtriebes Zählimpulse am Impulsgeber auslösen, gleich oder als ganzzahliges Vielfaches der Spindelsteigung ausgeführt ist. Weiterhin ist es beim Schleifen von Verzahnungen, insbesondere solcher mit großem Modul, mit einem Schleifkörper, dessen Profilbreite kleiner ist als der Sollwert der Zahnlückenweite, zweckmäßig, daß in der Rechen- und Steuereinheit die Summe der Beträge der Verstellwege der Anschläge für die axiale Anlage der Gewindespindel errechenbar ist und daß um diesen, der Axialverschiebung der Gewindespindel entsprechenden Wert nach jeder Umsteuerung der Wälzbewegung der durch die Sollwertgeber bestimmte Sollwert des Wälzweges vergrößerbar ist.It is expedient that the number of cams that trigger counting pulses on the pulse generator per revolution of the driven element of the screw drive, is the same or executed as an integer multiple of the spindle pitch. Furthermore, it is useful when grinding gears, especially those with a large module, with an abrasive body, the profile width is smaller than the target value of the tooth gap, appropriate that in the arithmetic and control unit, the sum of the amounts of adjustment of the stops for the axial system of Threaded spindle can be calculated and that about this, the axial displacement of the threaded spindle corresponding value after each reversal of the rolling motion of the setpoint generator specific setpoint of Wälzweges is increased.

Exemplary embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: das Schema der Einrichtung zur Steuerung der Wälzbewegung, wenn die Gewindespindel angetrieben wird; und Fig. 2: die Variantausführung, wenn die Spindelmutter angetrieben wird.Fig. 1: the scheme of the means for controlling the rolling motion when the threaded spindle is driven; and Fig. 2: the Variantausführung when the spindle nut is driven.

Der Bettschlitten 1 führt die translatorische Komponente der Wälzbewegung aus. Diese Bewegung wird ihm durch das angetriebene Element des Schraubtriebes — das ist nach Figur 1 die Gewindespindel 2 und nach Figur 2 die Spindelmutter 26 — erteilt, das vom Antriebsmotor 7 angetrieben wird und über ein nicht dargestelltes koordinierendes Getriebe — im allgemeinen ein Wechselradgetriebe — mit dem ebenfalls nicht gezeigten, die rotatorische Komponente der Wälzbewegung bewirkenden Schneckengetriebe verbunden ist.The bed carriage 1 executes the translatory component of the rolling motion. This movement is given him by the driven element of the screw drive - which is the spindle 2 according to Figure 1 and 2, the spindle nut 26 - which is driven by the drive motor 7 and an unillustrated coordinating transmission - in general a change gear - with the also not shown, the rotary component of the rolling motion causing worm gear is connected.

Die Gewindespindel 2 ist zur Gewährleistung der Spanzustellung des Schleifkörpers zu den Zahnflanken axial verschiebbar ausgeführt. Beim Schleifen der Linksflanke legt sich das Anlageelement 3 der Gewindespindel 2 — wie dargestellt — an den verstellbaren Anschlag 9, beim Schleifen der Rechtsflanke an den verstellbaren Anschlag 8 an. Die Anschläge 8 bzw. 9 sind durch die Zustellantriebe 16 bzw. 17 verstellbar. Ihre Verstellwege 21 bzw. 22 werden durch Zähleinheiten, bestehend aus Zählscheibe 10 bzw. 11, Nocken 12 bzw. 13 und Impulsgeber 14 bzw. 15 erfaßt, die sowohl für die Verrichtung des Zustellens weiterverarbeitet als auch der Rechen- und Steuereinheit 18 zugeleitet werden.The threaded spindle 2 is designed to ensure the chip delivery of the grinding wheel to the tooth flanks axially displaceable. When grinding the left flank, the contact element 3 of the threaded spindle 2 sets - as shown - to the adjustable stop 9, when grinding the right flank of the adjustable stop 8 at. The stops 8 and 9 are adjustable by the feed drives 16 and 17 respectively. Their adjustment paths 21 and 22 are detected by counting units, consisting of counter disc 10 and 11, cams 12 and 13 and pulse generator 14 and 15, which are further processed both for the performance of the delivery and the computing and control unit 18.

Mit dem angetriebenen Element des Schraubtriebes, der Gewindespindel 12 bzw. der Spindelmutter 26, ist getriebemäßig oder direkt eine Zählscheibe 4 verbunden, auf der Nocken 5 fest angeordnet sind, die bei Drehung des angetriebenen Elementes des Schraubtriebes 2 bzw. 26 am Impulsgeber 6 Zählimpulse auslösen, die der Rechen- und Steuereinheit 18 zugeleitet und zum Momentenwert der Bettschlittenposition verarbeitet werden. Diese Istposition wird im allgemeinen auf die linke Stellung des Bettschlittens 1 (Nullposition) bezogen. Mit den an der Steuersäule befindlichen einstellbaren Sollwertgebern 24; 25 werden die Sollpositionen für die Umsteuerung der Wälzbewegung, zwischen denen der Wälzweg liegt, vorgewählt und in der Rechen- und Steuereinheit 18 gespeichert.With the driven element of the screw drive, the threaded spindle 12 and the spindle nut 26 is geared or directly a counting disc 4 is connected, are fixedly arranged on the cam 5, which trigger 6 pulses on rotation of the driven element of the screw drive 2 and 26 at the pulse generator which are fed to the arithmetic and control unit 18 and processed to the torque value of the bed carriage position. This actual position is generally related to the left position of the bed carriage 1 (zero position). With the controllable column located on the setpoint generator 24; 25, the target positions for the reversal of the rolling motion between which the Wälzweg is selected and stored in the computing and control unit 18.

Beim Positionieren des Schleifkörpers in einer Zahnlücke des Zahnrades ergeben sich im allgemeinen verschieden große Verstellwege 21 bzw. 22 für die Anschläge 8 bzw. 9 bezogen auf deren konstruktive Mittellage 19. Es ergibt sich eine momentane Mittellage 20.When positioning the grinding body in a tooth space of the gear wheel, there are generally different adjustment paths 21 or 22 for the stops 8 and 9, respectively, relative to their constructive center position 19. The result is an instantaneous middle position 20.

Um die aus den durch die Impulsgeber 14 und 15 erfaßbaren Verstellwege 21 und 22 errechenbare Verlagerung 23 der momentanen Mittellage 20 zur konstruktiven Mittellage 19 werden die in der Rechen- und Steuereinheit 18 gespeicherten Solfpositionen für die Umsteuerung.der Wälzbewegung korrigiert. In der Rechen- und Steuereinheit 18 erfolgt ständig ein Vergleich der momentanen Bettschlittenposition mit den korrigierten Sollpositionen. Bei Übereinstimmung der momentanen mit einer der beiden korrigierten Sollpositionen wird von der Rechen- und Steuereinheit 18 die Reversierung des Antriebsmotors 7 und damit die Umsteuerung der Wälzbewegung ausgelöst.To the calculable from the 14 and 15 adjustable by the pulse encoder 14 and 15 displacement 23 of the current center position 20 to the constructive center position 19, the stored in the arithmetic and control unit 18 Solfpositionen for the Umsteuerung.der rolling motion are corrected. In the arithmetic and control unit 18 there is a constant comparison of the current bed carriage position with the corrected set positions. If the momentary coincides with one of the two corrected setpoint positions, the computing and control unit 18 triggers the reversing of the drive motor 7 and thus the reversal of the rolling motion.

Zur Erreichung einer ausreichend hohen Genauigkeit bei der Erfassung der momentanen Bettschlittenposition ist es zweckmäßig, die Anzahl der Nocken 5, die je Umdrehung des angetriebenen Elementes des Schraubtriebes 2 bzw. 26 am Impulsgeber 6 Zählimpulse auslösen, gleich oder als ganzzahliges Vielfaches der Spindelsteigung auszuführen.In order to achieve a sufficiently high accuracy in the detection of the current bed carriage position, it is expedient to perform the number of cams 5, each counter-rotation of the driven element of the screw drive 2 or 26 on the pulse generator 6 counts, equal or as an integer multiple of the spindle pitch.

Beim Schleifen von Verzahnungen, insbesondere solcher mit großem Modul, kommen üblicherweise Schleifkörper zum Einsatz, deren Profilbreite bezogen auf den Wälzkreis kleiner als der Sollwert der Zahnlückenweite des Zahnrades ist. Zum Ausgleich dieser Differenz wird durch die Zustellantriebe 16 und 17 ein entsprechend großer axialer Verschiebeweg für die Gewindespindel 2 eingestellt. Zum Auslegen dieses Spiels ist beim Umsteuern der Wälzbewegung eine Anzahl von Umdrehungen des angetriebenen Elementes des Schraubtriebes 2 bzw. 26 erforderlich, bei der sich die Bettschlittenposition nicht verändert. Da aber erfindungsgemäß die Zählung der Umdrehungen dieses angetriebenen Elementes 2 bzw. 26 für die Erfassung der momentanen Bettschlittenposition herangezogen wird, würden diese zusätzlichen Umdrehungen die Istwerterfassung verfälschen. Deshalb wird in einer erweiterten Ausführung vorgesehen, in der Rechen- und Steuereinheit 18 die Summe der Beträge der Verstellwege 21 und 22 der Anschläge 8 und 9 zu errechnen. Dieser der Axialverschiebung der Gewindespindel 2 entsprechende Wert wird nach jeder Umsteuerung der Wälzbewegung zum Sollwert des Wälzweges, der sich aus der Differenz der an den Sollwertgebern 24 und 25 eingestellten Sollwerte für die Wälzwegbegrenzung ergibt, addiert.When grinding gears, especially those with a large module, usually grinding wheels are used, the profile width relative to the pitch circle is smaller than the target value of the tooth gap width of the gear. To compensate for this difference, a correspondingly large axial displacement for the threaded spindle 2 is set by the feed drives 16 and 17. To interpret this game a number of revolutions of the driven element of the screw drive 2 or 26 is required when reversing the rolling motion, in which the bed carriage position does not change. However, since according to the invention the count of the revolutions of this driven element 2 or 26 is used for the detection of the current bed carriage position, these additional revolutions would falsify the actual value detection. Therefore, it is provided in an expanded embodiment, in the arithmetic and control unit 18 to calculate the sum of the amounts of the adjustment paths 21 and 22 of the stops 8 and 9. This value corresponding to the axial displacement of the threaded spindle 2 is added to the desired value of the rolling path, which results from the difference between the setpoint values for the rolling-path limiting set to the setpoint generators 24 and 25, after each reversal of the rolling movement.

Die beschriebene Einrichtung zur Steuerung der Wälzbewegung hat den Vorteil, daß durch die Anordnung der Zähleinheit, bestehend aus Zählscheibe 4, Nocken 5 und Impulsgeber 6, in getriebemäßiger Verbindung unmittelbar am angetriebenen Element des Schraubtriebes 2 bzw. 26 die dafür erforderlichen Aufwendungen und Kosten gering bleiben.The described device for controlling the rolling motion has the advantage that by the arrangement of the counting unit consisting of counting disc 4, cam 5 and pulse generator 6, in gearbox connection directly on the driven element of the screw drive 2 and 26, the necessary expenses and costs remain low ,

Diese Anordnung ist möglich, weil durch die Berücksichtigung sowohl der Verlagerung 23 der momentanen Mittellage 20 die verstellbaren Anschläge 8 und 9 gegenüber deren konstruktiven Mittellage 19 als auch der Differenz der Schleifkörperprofilbreite zum Sollwert der Zahnlückenweite automatisch eine Verfälschung der Istwerterfassung der Bettschlittenposition ausgeschlossen wird. Dadurch entfallen Sicherheitszuschläge für den Wälzweg und Produktivitätsverluste werden vermieden.This arrangement is possible because by the consideration of both the displacement 23 of the current center layer 20, the adjustable stops 8 and 9 with respect to the constructive center position 19 and the difference of the abrasive profile width to setpoint the tooth gap automatically falsification of the actual value of the bed carriage position is excluded. This eliminates security surcharges for the Wälzweg and productivity losses are avoided.

Außerdem wird ein hoher Automatisierungsgrad und damit eine Entlastung des Maschinenbedieners erreicht und Fehleinstellungen vermieden.In addition, a high degree of automation and thus a relief of the machine operator is achieved and misadjustments avoided.

Claims

Invention claim:

1. A device for controlling the rolling motion on the Teilwälzverfahren working gear grinding machines, in which the Spanzustellung the Schleifkorpers to the tooth flanks by designing an adjustable clearance in Wälzgetriebezug, in particular an adjustable axial displacement of the threaded spindle, and where the running of the bed slide translational component of the rolling motion is used for the control of the rolling motion, characterized in that with the driven element of the screw drive a one or more cams (5) carrying counting disc (4) is geared or directly connected and that this counting disc (4) is associated with a pulse generator (6) ,

Second means for controlling the rolling motion of gear grinding machines according to item 1, characterized in that the number of cams (5), the per revolution of the driven element of the screw drive counting pulses on the pulse generator (6), is executed equal to or as an integer multiple of the spindle pitch ,