DD247966A1

DD247966A1 - DEVICE FOR DETERMINING REFERENCE POINT DEPOSITS

Info

Publication number: DD247966A1
Application number: DD28898586A
Authority: DD
Inventors: Guenter Wagenzink; Ewald Mielke
Original assignee: Grossdrehmaschinenbau 8 Mai Ve
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1986-04-10
Publication date: 1987-07-22

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von fest eingestellten Schaltern und Nocken zur Bestimmung des Referenzpunktabstandes eines numerisch gesteuerten, zeitweilig durch den Arbeitsprozess bedingt festgeklemmten Schlittens, z. B. des Reitstockes einer Drehmaschine. Ziel der Erfindung ist es, durch geeignete konstruktive Massnahmen den Referenzpunktabstand eines arbeitsbedingt festgeklemmten, numerisch gesteuerten Schlittens festzustellen, dessen Verschiebeweg mittels inkrementaler Messsysteme gemessen werden kann, ohne dass der Schlitten selbst verfahren werden muss. Dies wird erfindungsgemaess dadurch erreicht, in dem der an sich bekannter Weise ermittelte Referenzpunktabstand eines beweglichen, parallel zum festgeklemmten Schlitten gefuehrte Schlitten durch dafuer am festgeklemmten Schlitten angeordnete Schalter einerseits mit am beweglichen Schlitten angeordneten Nocken des beweglichen Schlittens in Wirkverbindung und andererseits mit der Steuerung und deren Speicher in Wirkverbindung stehen. FigurThe invention relates to an arrangement of fixed switches and cams for determining the reference point distance of a numerically controlled, temporarily constrained by the working process clamped carriage, z. B. the tailstock of a lathe. The aim of the invention is to determine by suitable constructive measures the reference point distance of a work-clamped, numerically controlled carriage whose displacement can be measured by means of incremental measuring systems, without the slide itself must be moved. This is achieved according to the invention, in which the reference point distance of a movable carriage guided parallel to the clamped carriage determined by the arranged on the clamped carriage switch on the one hand with the movable carriage arranged cam of the movable carriage in operative connection and on the other hand with the controller and the Memory operatively connected. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von fest eingestellten Schaltern und Nocken zur Bestimmung des Referenzpunktabstandes eines numerisch gesteuerten, zeitweilig durch den Arbeitsprozeß bedingt festgeklemmten Schlittens, z.B. des Reitstockes einer Drehmaschine, durch Übernahme der Wegposition in einen steuerungsinternen Speicher von einem zweiten, numerisch auf parallelen Führungen verfahrbaren Schlitten, dessen Abstand von einem vorgegebenen Referenzpunkt bekannt ist.The invention relates to an arrangement of fixed switches and cams for determining the reference point distance of a numerically controlled carriage, temporarily constrained by the working process, e.g. of the tailstock of a lathe, by assuming the path position in a control-internal memory of a second, numerically movable on parallel guides carriage whose distance from a predetermined reference point is known.

Characteristic of the known technical solutions

Es gibt für Werkzeugmaschinen numerisch gesteuerte Schlittenantriebe mit absolut arbeitenden Meßsystemen, bei denen die Steuerung auch nach vorherigem Abschalten der Steuerspannung die Schlittenposition erkennt. Absolut arbeitende Meßsysteme sowie die zugehörige Steuerung sind jedoch sehr aufwendig. Außerdem werden Änderungen der Schlittenpositionen durch Verschleiß- und/oder durch thermische Einflüsse steuerungsseitig nicht erkannt. Deshalb werden in neuerer Zeit im Werkzeugmaschinenbau numerisch gesteuerte Schlittenantriebe mit überwiegend inkremental arbeitenden Meß- und Steuereinrichtungen ausgerüstet, die weniger aufwendig sind.There are numerically controlled slide drives for machine tools with absolute measuring systems, in which the controller recognizes the carriage position even after previously switching off the control voltage. However, absolute measuring systems and the associated control are very expensive. In addition, changes in the carriage positions due to wear and / or due to thermal influences control side are not recognized. Therefore, numerically controlled carriage drives are equipped with mainly incremental measuring and control devices, which are less expensive in machine tools recently.

Hierbei ist es jedoch erforderlich, jedem Schlitten bzw. jedem Achsantrieb einen Bezugspunkt — Referenzpunkt — zuzuordnen, dessen Wert in der Steuerung gespeichert ist. Jede gefahrene Wegstrecke jedes Schlittens wird vom zugehörigen Referenzpunkt aus gerechnet. Aus diesem Grund muß jeweils vor Arbeitsbeginn jeder Schlitten den achsbezogenen Referenzpunkt anfahren.In this case, however, it is necessary to assign to each slide or each final drive a reference point - reference point - whose value is stored in the controller. Each traveled distance of each carriage is calculated from the associated reference point. For this reason, each slide must approach the axis-related reference point before starting work.

Aus Gründen der Funktionssicherheit gehört das Anfahren aller Referenzpunkte zu den Bedingungen für den Programmstart, dies geschieht üblicherweise bis kurz vor den Referenzpunkt mit Eilganggeschwindigkeit. Ein zur Geschwindigkeitsreduzierung angeordneter Schalter verändert die Geschwindigkeit des Schlittens auf eine konstante, im Verhältnis zum Eilgang kleine Geschwindigkeit.For reasons of functional safety, the approach of all reference points is one of the conditions for the program start, this usually happens until shortly before the reference point with rapid traverse speed. A switch arranged for speed reduction changes the speed of the carriage to a constant, in relation to the rapid speed.

Die letztbeschriebene Ausführung ist nicht anwendbar, wenn zum Beispiel der Reitstock einer Drehmaschine mit einem numerisch gesteuerten Eigenantrieb mit inkrementalem Meßsystem zur Längsbewegung ausgerüstet ist. Der Reitstock kann insbesondere bei großen Werkstücken mit zeitaufwendiger Bearbeitung nicht bei jedem Arbeitsbeginn zum Zweck der Feststellung des Referenzpunktabstandes verfahren werden. Dies würde zeitaufwendig und der gewünschten Werkstückgenauigkeit abträglich sein, auch wenn geeignete Einrichtungen, z. B. selbstzentrierende Setzstöcke und Werkstückhalterung vorhanden sind.The last-described embodiment is not applicable, for example, if the tailstock of a lathe is equipped with a numerically controlled self-propelled with incremental measuring system for longitudinal movement. The tailstock can not be moved at every work start for the purpose of determining the reference point distance, especially for large workpieces with time-consuming machining. This would be time consuming and detrimental to the desired workpiece accuracy, even if suitable facilities, for. B. self-centering pegs and workpiece holder are present.

Andererseits erfordern solche großen Werkstücke oftmals das Verfahren des Reitstockes im Programm, z. B. wenn eine Bearbeitung der Außenkontur und im Werkstückzentrum erforderlich ist. Bei Zentrums- bzw. Innenbearbeitung muß das Werkstück in einem Setzstock gehalten und der Reitstock um einen programmierten Weg vom Werkstück weggefahren werden.On the other hand, such large workpieces often require the procedure of the tailstock in the program, eg. B. if a machining of the outer contour and in the workpiece center is required. For center or internal machining, the workpiece must be held in a set stock and the tailstock must be moved away from the workpiece by a programmed distance.

Bisher wurde der Verfahrweg des Reitstockes auch bei NC-Drehmaschinen über Nocken programmiert. Da moderne CNC-Steuerungen für Werkzeugmaschinen die Möglichkeit bieten, viele Achsen zu steuern, entspricht die Programmierung über Nocken nicht mehr dem Stand der Technik.Previously, the travel path of the tailstock was also programmed on NC lathes via cams. Because modern CNC machine tool controls offer the ability to control many axes, cam programming is no longer state-of-the-art.

Programmiertes Verschieben des Reitstockes durch den Bettschlitten mittels bekannter Schleppeinrichtungen ist zeitaufwendiger als mit Eigenantrieb des Reitstockes. Dieser Nachteil tritt verstärkt in Erscheinung, wenn zusätzlich der Setzstockschlitten im Werkstückprogramm durch den Bettschlitten geschleppt wird.Programmed shifting of the tailstock by the bed carriage by means of known towing devices is more time-consuming than self-propelled tailstock. This disadvantage is increasingly apparent when in addition the setter slide is dragged through the bed carriage in the workpiece program.

Object of the invention

Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, die besagten Nachteile der bisherigen Ausführungen zu vermeiden, beziehungsweise die numerisch gesteuerte Längsbewegung zeitweise durch den Arbeitsprozeß bedingt festgeklemmter Schlitten, wie zum Beispiel der Reitstock an Drehmaschinen, soll überhaupt erst kompromißlos ermöglicht werden.The invention is based on the object to avoid the said disadvantages of the previous embodiments, or the numerically controlled longitudinal movement temporarily by the working process due clamped carriages, such as the tailstock lathes, should be made possible only uncompromising.

-2- 247 Darlegung des Wesens der Erfindung-2- 247 Explanation of the nature of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, durch geeignete konstruktive Maßnahmen der Referenzpunktabstand eines arbeitsbedingt festgeklemmten, numerisch gesteuerten Schlittens festzustellen, dessen Verschiebeweg mittels inkrementaler Meßsysteme gemessen werden kann, ohne daß der Schlitten selbst verfahren werden muß. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, indem der in an sich bekannter Weise ermittelte Referenzpunktabstand eines beweglichen, parallel zum festgeklemmten Schlitten geführte Schlitten durch dafür am festgeklemmten Schlitten angeordnete Schalter einerseits mit am beweglichen Schlitten angeordneten Nocken des beweglichen Schlittens in Wirkverbindung und andererseits mit der Steuerung und deren Speicher in Wirkverbindung stehen.The object of the invention is to determine by appropriate design measures the reference point distance of a work-clamped, numerically controlled carriage whose displacement can be measured by means of incremental measuring systems without the slide itself must be moved. This is inventively achieved by the determined in a conventional manner reference point distance of a movable, parallel to the clamped slide carriage by arranged on the clamped slide switch on the one hand with the movable carriage arranged cam of the movable carriage in operative connection and on the other hand with the controller and their Memory operatively connected.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt: die schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows: the schematic representation of the device according to the invention.

Auf dem Bett 1 einer Drehmaschine sind eine Bettführungsbahn 1'für einen Reitstock 4 und eine Bettführungsbahn 1" für einen Längsschlitten 7 (Z₁-AcIiSe) angeordnet. Am linken Ende des Bettes 1 ist ein Spindelstock 2 mit Drehspindel und Spannfutter 2' angeordnet. Zwischen Spindelstock 2 und Reitstock4 ist ein Setzstock 3 auf der Bettführungsbahn 1'angeordnet. Ein Werkstück 5 ist im Spannfutter 2' gespannt und am anderen Ende von der Spitze des Reitstockes 4 aufgenommen.On the bed 1 of a lathe there are arranged a bed guideway 1 'for a tailstock 4 and a bed guideway 1 "for a longitudinal slide 7 (Z ₁ -Aclipse) At the left end of the bed 1 a headstock 2 with a rotating spindle and chuck 2' is arranged. A setting stick 3 is arranged on the bed guideway 1 'between the headstock 2 and the tailstock 4. A workpiece 5 is clamped in the chuck 2' and received at the other end by the tip of the tailstock 4.

Im Reitstock 4 ist eine Verstellspindel 4' vorgesehen, die in einem Reitstock-Verstellantrieb 4" mit inkrementalen Meßsystemen fürdieZ₂-Achse lagert. Am Reitstock 4 sind Schalter 6' und 6" so angeordnet, daß sie mit einem Nocken 6"', der am Längsschlitten 7 befestigt ist, in Verbindung kommen können. Im Längsschlitten 7 ist eine Verstellspindel 7' für den Längsschlitten 7 angeordnet, die mit ihrem linken Ende in einen Verstellantrieb 7", für den Längsschlitten 7, mit inkrementalen Meßsystemen lagert. Auf dem Längsschlitten 7 ist ein Querschlitten 8 angeordnet, dereinen Revolverkopf 9 trägt. Mit 9'ist ein Werkzeug für Außenbearbeitung und mit 9" ein Werkzeug für Innenbearbeitung gezeigt.In the tailstock 4, an adjusting spindle 4 'is provided, which is mounted in a tailstock adjusting drive 4 "with incremental measuring systems for the Z axis _2. On the tailstock 4, switches 6' and 6" are arranged so that they engage with a cam 6 "' An adjusting spindle 7 'for the longitudinal slide 7 is arranged in the longitudinal slide 7, which with its left end is mounted in an adjusting drive 7 "for the longitudinal slide 7 with incremental measuring systems. On the longitudinal slide 7, a cross slide 8 is arranged, which carries a turret 9. With 9'is a tool for external machining and with 9 "a tool for internal machining shown.

Am Gestell der Maschine sind Schalter 10' und Schalter 10" so angeordnet, daß sie mit einem auf dem Längsschlitten 7 befestigten Nocken 10"' in Wirkverbindung kommen können. Die Verbindungen zur Steuerung sind bekannt und sind im Ausführungsbeispiel nicht dargestellt.On the frame of the machine switch 10 'and switch 10 "are arranged so that they can come into operative connection with a mounted on the longitudinal slide 7 cam 10"'. The connections to the controller are known and are not shown in the embodiment.

Mit ZR₁ ist der Referenzpunktabstand des Längsschlittens 7 und mit ZR₂ der des Reitstockes 4 bezeichnet. Mit ZA₇ ist der Schalterabstand zur Geschwindigkeitsreduzierung des Längsschlittens 7 und mit ZA₂ der des Reitstockes 4 bezeichnet. ZK₁ und ZK₂ sind konstante Abstände, die in der Steuerung zur Errechnung des Referenzpunktes für den Reitstock 4 erforderlich sind.With ZR ₁ , the reference point distance of the longitudinal slide 7 and ZR ₂ of the tailstock 4 is designated. With ZA ₇ , the switch distance for speed reduction of the longitudinal slide 7 and ZA ₂ of the tailstock 4 is designated. ZK ₁ and ZK ₂ are constant distances that are required in the control for calculating the reference point for the tailstock 4.

Die Wirkungsweise der Einrichtung wird nachstehend beschrieben.The operation of the device will be described below.

Nach dem in der Zeichnung dargestellten Stand des Längsschlittens 7 ist der Referenzpunktabstand durch vorangegangenes Wirken des Schalters 10' und des Nockens 10'" des Längsschlittens 7 ermittelt und wird über den Verstellantrieb 7" des Längsschlittens, der ein inkrementales Meßsystem aufweist, laufend an die Steuerung übergeben. Fährt nun der bewegliche Längsschlitten 7 am festgeklemmten Reitstock 4 vorbei, so werden die am Reitstock 4 angebrachten Schalter 6' und 6" des Reitstockes 4 über den Nocken 6'" des Längsschlittens 7 betätigt. Im Beispiel bewirkt der Schalter 6" eine Geschwindigkeitsreduzierung des Reitstockes 4 und der Schalter 6'gibt ein Signal, wobei die Steuerung den vom inkrementalen Meßsystem des Verstellantriebes 7" ausgewiesenen Weg ZR₁ + ZK₂ der Konstanten an den Speicher der Steuerung gibt, der gleichzeitig den Referenzpunktabstand des Reitstockes 4 bedeutet.After the state of the longitudinal slide 7 shown in the drawing, the reference point distance is determined by the previous action of the switch 10 'and the cam 10'"of the longitudinal slide 7 and is on the adjustment 7" of the longitudinal slide, which has an incremental measuring system, continuously to the controller to hand over. Now moves the movable longitudinal slide 7 past the clamped tailstock 4, the attached to the tailstock 4 switch 6 'and 6 "of the tailstock 4 on the cam 6'" of the longitudinal slide 7 are actuated. In the example, the switch 6 "causes a speed reduction of the tailstock 4 and the switch 6 'gives a signal, the control of the incremental measuring system of the adjusting 7" ZR ₁ + ZK _{2 of} the constant to the memory of the controller is the same time means the reference point distance of the tailstock 4.

Sind mehrere festgeklemmte Schlitten vorhanden, z. B. Reitstock- und Setzstockschlitten, deren Referenzpunktabstände ermittelt werden sollen, so sind an dem jeweilig festgeklemmten Schlitten Schalter, wie in der oben beschriebenen Anordnung anzubringen. Mit den beim Vorbeifahren des beweglichen Längsschlittens 7 erzeugten Signalen können für jeden festgeklemmten Schlitten der Steuerung die Referenzpunktabstände übermittelt und deren Größe gespeichert werden.Are several clamped carriages available, z. B. tailstock and Setzstockschlitten whose reference point distances are to be determined, so are to be attached to the respective clamped carriage switch, as in the arrangement described above. With the signals generated when passing the movable longitudinal slide 7, the reference point distances can be transmitted and stored their size for each clamped carriage of the controller.

Ist nur ein festgeklemmter Schlitten vorhanden, dessen Referenzpunktabstand mittels eines beweglichen Schlittens über die beschriebene Wirkeinheit Scha lter 6', 6" — Nocken 6"'festgestellt werden soll, so können in diesem Fall auch der Nocken 6"'am feststehenden Schlitten und die Schalter 6', 6" am Längsschlitten 7 angeordnet werden.If only one clamped carriage is present, the reference point distance by means of a movable carriage on the described active unit Scha 6 ', 6 "- cam 6"' is to be determined, then in this case, the cam 6 "'on the fixed carriage and the switch 6 ', 6 "are arranged on the longitudinal slide 7.

Claims

Invention claim:

Means for determining reference point distances on a machine tool with at least two mutually parallel and independently numerically controlled carriages with incremental working position measuring systems, of which a slide process process is constantly displaced and on which a cam is fixed, which with two fixedly arranged on the machine tool frame switches is operatively connected such that the first switch effects a speed reduction of the carriage and the second a signal for indicating the reference point, wherein switches and cams with a numerical control with memory unit for storing one or more reference point distances form an active unit, characterized in that the Tailstock (4) with at least one switch of the switch group (6) is provided, on the one hand with the cam (6 '") of the longitudinal slide (7) are in operative connection and on the other hand with the controller and the memory are in operative connection.