DD273594A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung eines konstanten schleifdruckes beim oberflaechenschleifen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Oberflaechenschleifen, wobei ein konstanter Schleifdruck zur Erzeugung einer guten Qualitaet des Oberflaechenschliffes und zum Verhindern des Berstens der Schleifscheibe eingehalten werden muss. Eine mit einer Steuervorrichtung versehene Schleifmaschine ist mit einer erfindungsgemaessen Schaltungsanordnung ausgeruestet. Die Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang eines Andruckkraftsignalgebers mit einem Eingang eines Komparators verbunden ist, dessen zweiter Eingang mit einem von einer Werkstueckerkennung ueber eine Torschaltung getorten voreinstellbaren Sollwertgeber verbunden ist und dessen Ausgang mit dem Eingang einer zur Wegsteuerung eines Hydraulikzylinders vorgesehenen elektronischen Stelleinheit verbunden ist.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Konstanthalten des Andrucks einer rotierenden Schleifscheibe einer Schleifmaschine auf eine zu schleifende Werkstückoberfläche, z. B. von länglichen zylindrischen Werkstücken, die in Längsrichtung verfahren werden und um ihre Achse rotieren. Dabei liegt das Verhältnis von Rotationsgeschwindigkeit zur Geschwindigkeit in Längsrichtung so, daß nicht die gesamte Oberfläche des Werkstückes bearbeitet wird, so daß ein spiralförmiges Schleifbild entsteht. Dabei ist die Schleifeinrichtung mit einer Stouerung versehen. Die Einstellung des Schleifdruckes erfolgt hydraulisch.

Dazu wird das Werkstück verfahren, seine rotierende Bewegung veranlaßt, die Schleifscheibe auf das Werkstück abgesenkt und das Schleifen der Werkstückoberfläche mit konstantem Schleifdruck ausgeführt, solange sich das über seine Länge aus der Achse ausbrechende Werkstück unter der Schleifscheibe befindet.

Es ist das Werkstück mit dem Anfang unter der Schleifscheibe zu positionieren, die rotierende Schleifscheibe abzusenken und beim Erreichen dar Werkstückoberfläche die Vorschubbewegung des Werkstückes einzuleiten. Während das Werkstück beginnt, rotierend in Längsrichtung zu verfahren, ist unverzögert auf den voreingestellten Schleifdruck umzuschalten, sobald die Zerspannung einsetzt und nach Erkennen des Werkstückendes die Schleifscheibe anzuheben.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind Verfahren, Vorrichtungen und Schaltungsanordnungen bekannt, die beim Auftreffen von Schleifkörper u id Werkstück eine Umschaltung der Zustellgeschwindigkeit von Eilgeschwindiykeit auf Arbeitsgeschwindigkeit benutzen. Dabei wird aber jeweils mit konstanter Zustellgeschwindigkeit weitergefahren.

Die bekannten Verfahren leiten den Umschaltbefehl von geänderten Kräfteverhältnissen ab. Zu diesem Zweck wird ständig

Strom- und Leistungsaufnahme des Schleifkörpermotors verfolgt und daraus die Belastungsdifferenz vor und nach dem ' Auftreffen des Schleifkörpers auf das Werkstück ausgewertet (DT-OS 2004911).

Es wird auch die Entstehung einer Schwingung zwischen Schleifkörper und Werkstück erfaßt und ausgewertet (DT-OS 2045314).

Weiterhin sind Verfahren bekannt, welche die Erfassung der Schleifkörperbelastung und Antriebsbelastung gleichzeitig vornehmen, diese mit entsprechenden Höchstleistungsgrenzen vergleichen und be! Überschreitung des Maximalwertes des Bel?stungspararneters die Vorschubgeschwindigkeit umschalten.

Es wird auch die durch das Auftreffen des Schleifkörpers verursachte Geschwindigkeitsänderung des Werkstückes oder des Werkzeuges erfaßt und weiterverarbeitet (DT-OS 1801418).

Zur Umschaltung von Arbeitsgängen an Schleifvorrichtungen wird unter anderem auch der Verschleiß des Schleifkörpers erfaßt, mit einem voreingestellten Grenzwert verglichen und bei Überschreitung dieses Grenzwertes ein Signal gebildet, welches die Steuereinrichtung zur Umschaltung der Zustellgeschwindig»,9it veranlaßt.

Mit den bekannten Verfahren wird in Abhängigkeit vom Zustand einer bestimmten Größe die Zustellgeschwindigkeit des Schleifkörpers geändert. Diese Verfahren sind gut für Intensivschleifen geeignet. Für ein Oberflächenschleifen ist es jedoch nicht notwendig, die Zustellgeschwindigkeit, sondern den Schleifdruck konstant zu halten. Ansonsten wird bei konstanter Zustellgeschwindigkeit der Schleifdruck zum Ende des durchlaufenden Werkstückes immer größer und führt schließlich zum Bersten der Schleifscheibe.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Schaltungsanordnung zum Konstanthalten des Schleifdruckes, um ein Bersten von Schleifkörpern auszuschließen sowie den Schleifkörpervorschleiß zu minimieren und die Qualität des Oborflächenschliffes zu verbessern.

Wesen der Erf indung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, um ein gleichmäßiges Schleifen durch Konstanthalten des Andrucks der Schleifscheibe auf das rotationssymmetrische über seine Länge aus der Achse ausbrechende Werkstück durchzuführen, wobei die Schleifmaschine mit einer Steuervorrichtung verbunden ist. Dabei ist die Vorschubbewegung die Bewegung des rotierend unter dem Werkzeug durchfahrenden Rundknüppels und die Zustellbewegung die Bewegung dos Schleifkörper in der Wirkungsachse der Schleifkraft.

Erfindungsgemäft wird die Aufgabe durch Schaffung einer Schaltungsanordnung zum Konstanthalten des Schleifdruckes gelöst. Diese Schaltungsanordnung weist dabei einen Andruckkraftsignalgeber auf, der aus einem phasenempfindlichen Gleichrichter in bekannter Ausführung besteht und mit dem Eingang eines Komparators verbunden ist. Der zweite Eingang des Komparators ist mit dem Ausgang einer Freigabeschaltung (Torschaltung) verbunden. Ein Eingang dierer Torschaltung ist mit einem voreinstellbaren Sollwertgeber verbunden. Der Freigabeeingang der Torschaltung steht mit dem Ausgang der Werkstückerkennung in Verbindung. Das Ausgangssignal des Komparators (Differenzsignal) speist den Eingang der Stelleinheit für den Hydraulikzylinder.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Schaltungsanordnung stellt die Wirkstromkomponente des Motorstromes des Schleifscheibenantriebs ein elektrisch auswertbares Äquivalent zum Istwert des Schleifdrucks dar. Durch eine Werkstückerkennung wird das Vorhandensein des Werkstückes erfaßt und in Abhängigkeit davon die Stelleinheit zum Konstanthalten des Schleifdruckes aktivität. Dazu vergleicht ein Komparator den Istwert des Schleifdrucks mit einem vorgegebenen Sol'wert und bildet ein Differenzsignal, das über eine Steuereinrichtung durch Umwandlung in eine analoge Wegstrecke auf den Schleifdruck zurückwirkt, um diesen in einem vorgegebenen Toleranzbereich praktisch konstant zu halten. Die Difforenz zwischen Istwert und Sollwart wirkt über eine elektronische Stelleinheit auf den motorischen Antrieb eines Hydraulikventils zur Erzeugung der Zusteilbewegung der Schleifscheibe und wird dadurch in einen analogen Stellweg umgewandelt.

Der Vorteil der eriindungsgemäßen Lösung besteht dtirin, daß beim Absenken der Schleifscheibe mit einem geregelten Vorschub unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes wie zum Beispiel Unebenheiten ein gleichmäßiger Oberflächenschliff erzielt wird. Ein anderer Vorteil besteht in der erhöhten Verwendungsdauer der Schleifkörper. Des weiteren ist eine einfache schaltungstechnische Realisierung möglich. Eine besondere Ausgestaltung der Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf, daß durch eine elektronische Steuerung Anfangs- und Endeerkennung des Werkstücks in bekannter Weise über Initiatoren oder Lichtschranken als Erzeuger eines Eingangssignals für die Steuerung übernommen werden sowie durch das Auftreffen der Schleifscheibe auf das Werkstück ein Startimpuls für die Vorschubbewegung des Wagens, auf dem sich das Werkstück befindet, gebildet wird.

Ausführungsbeispiel

Die zugehörige Figur I zeigt das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines konstanten Schleifdruckes. Als Schleifprozeß ist das Oberflächenschleifen von Rundstahlknüppeln vorgesehen. Damit wird ein spiralförmiger Schliff auf der Oberfläche der Knüppel erreicht, der erforderlich ist, um im anschließenden Arbeitsgang eine visuelle Kontrolle der Knüppel auf Risse und Einkerbungen vornehmen zu können und so für die Rohrherstellung ungeeignetes Vormaterial auszusondern. Im folgenden soll die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Ein Schleifkörper wird im Eilgang auf einen Rundstahlknüppel zugestellt. Sobald der Schleifkörper mit dom darunter positionierten Knüppel in Berührung kommt, wird durch den Andruck die rotierende Bewegung des Knüppels eingeleitet.' Gleichzeitig wird durch einen Andruckkraftsignalgeber (1) ein Signal an einen Eingang eines Komparators (2) abgegeben. Der Komparator (2) gibt bei Überschreitung des an seinem anderen Eingang anliegenden Ausgangssignals eines voreinstellbaren Sollwertgebers (3) an seinem Ausgang ein Signal an eine Stelleinheit (4) ab, die ihrerseits einen Werkstückvorschubantrieb (5) in Bewegung setzt. Eine der Stromaufnahme des Motors äquivalente Signalspannung wird vom Andruckkraftsignalgeber (1) auf einen Eingang eines zweiten Komparators (6) gegeben und mit dem Signal am Ausgang eines weiteren voreinstellbaren Sollwertgebers (7) am zweiten Eingang des Komparators (6) verglichen. Das Ausgangssignal des Komparators (6) wird einer zweiten Stelleinheit (8), die einen elektrisch gesteuerten Hydraulikzylinder (9) ansteuert, zugeführt, wodurch der Vorschub der Schleifscheibenanstellung beeinflußt wird, so daß ein gleichmäßiger Oberflächenschliff ausgeführt werden kann. Eine Werkstückerkennung (10) wirkt auf eine Torschaltung (11) zur Freigabe des Ausgangssignals des voreinstellbaren Sollwertgebers (7), wodurch bei nicht unter der Schleifscheibe liegendem Knüppel das Ausgangssignal des voreinstellbaren Sollwertgebers (7) nicht am entsprechenden Eingang des Komparators (6) wirksam wird und sich der Schleifkörper von der Werkstückoberfläche entfernt.

Claims (2)

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines konstanten Schleifdruckes beim Oberflächenschleifen zwischen einem Schleifkörper und einem Werkstück_twobei die Schleifmaschine mit einer Steuervorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang eines Andruckkraftsignalgebers (1) mit einem Eingang eines Komparators (6) verbunden ist, dessen zweiter Eingang mit einem von einer Workstückerkennung (10) über eine Torschaltung (7) verbunden ist und'dessen Ausgang mit dem Eingang einer zur Wegsteuerung eines Hydraulikzylinders (9) vorgesehenen elektronischen Stelleinheit (8) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Andruckkraftsignalgeber (1) aus einem phasenempfindlichen Gleichrichter besteht.