DD297593A5 - METHOD FOR THE AUTOMATIC DETERMINATION OF A KNOWLEDGE FOR CONTROLLING THE METHOD OF PROCESSING WHEN GRINDING WITH MEASUREMENT CONTROL DEVICE - Google Patents
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Abstract
Auf der Basis der automatischen Kenngroesze kann einerseits durch eine adaptive Steuerung des Verfahrensablaufes (Anpassung des Ausfunkaufmaszes) die geforderte Werkstueckgenauigkeit bei verbesserter Wirtschaftlichkeit (Verkuerzung der Schleifzeit) gewaehrleistet, andererseits der Verschleiszzustand des Schleifkoerpers (Abstumpfung, Selbstschaerfung) bei gleichartigen Werkstuecken (konstante Systemsteife) in der Serienfertigung eingeschaetzt werden (Trendueberwachung). Erfindungsgemaesz wird die Kenngroesze aus dem kontinuierlichen Ausgangssignal einer Meszsteuereinrichtung ermittelt.{Rundschleifen; Meszsteuereinrichtung; in-process-Messung; adaptive Steuerung; Trendueberwachung; Standzeitende}On the basis of the automatic Kenngroesze on the one hand by an adaptive control of the procedure (adaptation of Ausfunkaufmaszes) the required workpiece accuracy with improved efficiency (shortening of the grinding time) ensured, on the other hand the Verschleiszzustand the Schleifkoerpers (dulling, Selbstschaerfung) in similar workpieces (constant system stiffness) in mass production (trend monitoring). According to the invention, the characteristic quantity is determined from the continuous output signal of a measuring control device. Meszsteuereinrichtung; in-process measurement; adaptive control; Trendueberwachung; Life end}
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
(Schneidfähigkeit) des Schleifkörpers. Hauptsächliches Anwendungsgebiet ist die Schleifbearbeitung in der metallverarbeitenden Industrie. Auf der Grundlage der ermittelten Kenngröße kann eine adaptive Steuerung des(Cutting ability) of the abrasive article. The main area of application is grinding in the metalworking industry. On the basis of the determined parameter, an adaptive control of the
erfolgen, was u.a. wesentliche Voraussetzungen für die wirtschaftliche Anwendung der Schleifverfahren unter Bedingungen der flexiblen bedienarmen Fertigung darstellen.done what u.a. constitute essential prerequisites for the economic application of the grinding process under conditions of flexible, low-service production.
bedeutet, daß während des Schleifens hervorgerufen durch die Wirksystemdeformation deutliche Unterschiede zwischen dermeans that during grinding caused by the deformation system deformation significant differences between the
die Wirksystemdeformation vermindern und zur Verbesserung der Maß- und Formgenauigkeit sowie der Werkstückrauheit führen.Reduce the action deformation and lead to the improvement of the dimensional and form accuracy and the workpiece roughness.
unterschiedliche Wirksystemdeformationen auf. Aufgrund dessen liegen trotz Anwendung von Meßsteuereinrichtungen amdifferent system deformations. Due to this, despite the use of measuring control devices on
dargelegten Problems wurdon in verschiedenen Patentschriften beschrieben.have been described in various patents.
wird, um eine konstante reale Schlichtvorschubgeschwindigkeit zu erreichen, wobei die Messung des Zeitspanvolumens in deris to achieve a constant real sizing feed rate, wherein the measurement of the Zeitspanvolumens in the
vorgeschliffenen Werkstück vorgenommen, wodurch das abgeschliffene Aufmaß infolge der Wirksystemdeformation ermittelt wird und als Ausfunk-Aufmaß in die Steuerung eingegeben werden kann.pre-ground workpiece, whereby the abraded oversize is determined as a result of the system deformation and can be entered as Ausfunk-oversize in the control.
allerdings ein erhöhter Geräteaufwand ergibt.However, an increased equipment costs results.
werden in CH-PS 337090 angegeben.are given in CH-PS 337090.
Zur Beurteilung des Verschleißzustandes bzw. zur Erkennung des Standzeitendes des Schleifkörpers sind ebenfalls verschiedene Lösungen bekannt. Diese basieren auf optoelektronischen Sensoren, auf der Schwingungsmessung bzw. der Messung der Spanungskraft oder damit in Zusammenhang stehender Größen wie:To assess the state of wear or to detect the service life of the grinding wheel also different solutions are known. These are based on optoelectronic sensors, on the vibration measurement or the measurement of the stress force or related variables such as:
- Signaldifferenz zwischen Wegmeßsystem und Meßsteuoreinrichtung (DE 3529427, DE 053021493)- Signal difference between measuring system and Meßsteuoreinrichtung (DE 3529427, DE 053021493)
- Strommessung am Schleifspindelantrieb, Zeitmessung für vorgegebene Maßänderung, entsprechend der realen Vorschubgeschwindigkeit (DBP 1023362).- Current measurement on the grinding spindle drive, time measurement for a given dimensional change, corresponding to the real feed rate (DBP 1023362).
vorgegebener Grenzwerte erfolgt die Anzeige des Standzeitendes bzw, Auslösung des Abrichtvorganges.given limit values is the display of the end of life or, triggering the dressing process.
Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren zu entwickeln und eine Einrichtung zu schaffen, womit aus dem kontinuierlichen Ausgangssignal einer Meßsteuereinrichtung ohne zusätzliche Sensoren und mit vergleichsweise geringem Aufwand eine Kenngröße ermittelt wird, die zur adaptiven Steuerung des Verfahrensablaufes beim Schleifen genutzt werden kann oder die die Bewertung des Schleif- bzw. Verschleißverhaltens oder die Erkennung des Standzeitendes des Schleifkörpers ermöglicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu erarbeiten, welches die Grundlage zur Entwicklung einer M '^geräteanordnung darstellt, mit der eine Kenngröße ausschließlich aus dem kontinuierlichen Ausgangssignal einer Melisteuereinrichtung ermittelt wird, die zur adaptiven Steuerung des Verfahrensablaufes beim Schleifen und/oder zur Einschätzung des Schleifverhaltens bzw. des Verschleißzustandes des Schleifkörpers genutzt werden kann. Aus der Literatur sind Ansätze zur mathematischen Beschreibung von Größen, die den instationären Verfahrensablauf in Anschleif· bzw. Ausfunk-Phasen charakterisieren (zeitlicher Verlauf der Kräfte, der Systemdeformation, der realen Vorschubgeschwindigkeit bzw. des realen Vorschubweges (siehe Fig. 1) bekannt.The aim of the invention is to develop a method and to provide a device, which is determined from the continuous output signal of a measuring control without additional sensors and with relatively little effort, a parameter that can be used for adaptive control of the process sequence during grinding or the evaluation the grinding or wear behavior or the detection of the service life end of the grinding body allows. The invention has for its object to provide a method which is the basis for the development of a M '^ device arrangement, with a characteristic is determined exclusively from the continuous output of a Melisteuereinrichtung that for adaptive control of the process sequence during grinding and / or Assessment of the grinding behavior or the state of wear of the grinding wheel can be used. From the literature, approaches for the mathematical description of quantities that characterize the transient process sequence in grinding or spark-out phases (time course of the forces, the system deformation, the real feed rate or the real feed path (see FIG. 1) are known.
Eine analytische Beschreibung ist näherungsweise aufbauend auf eine Linearisierung des Deformationsverhaltens fo„ = f(Fv) sowie der Abhängigkeit der Vorschubkraft von der realen Vorschubgeschwindigkeit Fv = f(v(„,i) möglich.An analytical description is possible based on a linearization of the deformation behavior fo "= f (F v ) and the dependence of the feed force on the real feed rate F v = f (v ( ", i).
foe» = Ifnom - Ifiul = ^v M)foe »= Ifnom - Ifiul = ^ v M)
CoeiCoei
Fv = α · bs ν,,,,, (2)F v = α · b s ν ,,,,, (2)
fge· · · · Systemdeformationfge · · · · System deformation
!(„al ... realer Vorschubweg! ("Al ... real feed path
bs ...Schleifbreiteb s ... grinding width
α ... Koeffizient für die Schneidfähigkeit des Schleifkörpersα ... coefficient for the cutting ability of the grinding wheel
Aus dem Kräftegleichgewicht [GL(D und (2)) erhält man eine Differentialgleichung, aus deren Lösung sich die Beziehungen zur Beschreibung des zeitlichen Verlaufes der realen Vorschubgeschwindigkeit bzw. des realen Vorschubweges ergeben.From the equilibrium of forces [GL (D and (2)] one obtains a differential equation, from the solution of which the relations to the description of the temporal course of the real feed speed or of the real feed path result.
Vf„.i = v(nom · (1 - e - γ) (3)Vf ".i = v(nom · (1 - e -γ) (3)
Ifre.l = V(nom · t - T · V(nom · (1 - β - —) (4)Ifre.l = V (nom · t - T · V (nom · (1 - β - -) (4)
t ...Zeitt ... time
s, ...Einstechvorschubs, ... plunge feed
nw ... Werkstückdrehzahln w ... workpiece speed
Die Kenngröße T (Zeit- oder Verzögerungskonstante) ist dabei sowohl von der Systemsteife C0,,, der Schleifbreite bs als auch vom Koeffizienten für die Schneidfähigkeit des Schleifkörpers α abhängig:The parameter T (time or delay constant) is dependent both on the system stiffness C 0 ,, the grinding width b s and on the coefficient of cutting ability of the grinding body α:
(7)(7)
vom Zeitpunkt des Anschnittes bis zum betrachteten Zeitpunkt t, bezogen auf die Kontaktstelle Schleifkörper/Werkstück, aufgefaßt werden.from the time of the gate to the considered time t, based on the contact point grinding body / workpiece, be understood.
des Vorschubes s, = Vfr„|/nw ergibt sich durch den Versatz der Taster um -90° bzw. -270° geg anüDer der Kontaktstelleof the feed s, = Vf r "| / n w results from the offset of the buttons by -90 ° or -270 ° compared to the contact point
abzutasten und nach einer Analog-Digitalwandlung sowie Speicherung durch einen Rechner mit einem Programm auf derAfter an analog-to-digital conversion and storage by a computer with a program on the
dargelegt, im Zusammenhang zur Systemdeformation bzw. Schneidfähigkeit des Schleifkörpers steht und damit zur adaptivenset out, in connection with the system deformation or cutting ability of the grinding wheel is and thus adaptive
Werkstück.Workpiece.
oder auch Durchmesseränderung) erkannt werden kann, erfolgte, wird sofort bzw. nach einem kurzen Stillstand desor diameter change) can be detected, is carried out immediately or after a short stoppage of
vorhandenen Aufmaß ζ (t), ggf. nach einer Tiefpaß-Filterung, während der Zwischenausfunk-Phase in kurzen Zeitabständen (At = 0,01 ...0,05s) abgetastet und nach Analog-Digital-Wandlung abgespeichert. Damit liegen die diskreten Werte Z| = z(i · At), (i = 0; 1; 2;...; k) vor. Die Meßwerterfassung kann sich über die gesamte Zwischenausfunk-Phase erstrecken.existing oversize ζ (t), possibly after a low-pass filtering, during the Zwischenausfunk phase at short intervals (At = 0.01 ... 0.05 s) sampled and stored after analog-to-digital conversion. This is the discrete values Z | = z (i · At), (i = 0; 1; 2; ...; k). The measured value acquisition can extend over the entire intercommunication phase.
vorgegebenen nominalen Wert entspricht.given nominal value.
sqvSQV
2-m-At " '"2-m-At "'"
(m > 1;qe {1; 1,5}) (7)(m> 1; qe {1; 1,5}) (7)
ζ ... Aufmaßζ ... allowance
vorgegeben werden.be specified.
y, = A0 + A, · ti + Al X1 + A3 t? mit t| = i · At (i = 0; 1; 2; 3; 4;...; k) (8)y, = A 0 + A, * ti + Al X 1 + A 3 t? with t | = i · At (i = 0; 1; 2; 3; 4; ...; k) (8)
y| = A1 + 2 · A2 · tj + 3A3 · t? (9)y | = A 1 + 2 · A 2 · tj + 3A 3 · t? (9)
Die y! stollen die Eingangsgröße für eine zweite Regressionsrechnung darThe y! are the input for a second regression calculation
Aufbauend auf Gl.(5) wird mit Gl.(10) die Kenngröße T berechnet. Based on Eq. (5), the parameter T is calculated by equation (10).
K KKK KK
(K+ 1) Σ lny,'-ι,- Σ lny.' Σ t, i=0 i=0 i=0(K + 1) Σ lny, '- ι, - Σ lny.' Σ t, i = 0 i = 0 i = 0
(10)(10)
z. =2-fQ„ = 2-r-Vf,rT (11)z. = 2-f Q "= 2-r-Vf, rT (11)
d.h. bei Erreichen dieses Aufmaßes wird die Schlicht-Vorschubgeschwindigkeit abgeschaltet und damit die abschließendei.e. Upon reaching this allowance, the finishing feed speed is switched off and thus the final
bestimmt werden. Für Werkstoffe mit guter Näherung entsprechend Gl. (2) gilt r =» 1.be determined. For materials with a good approximation according to Eq. (2) r = »1.
vorgegeben werden.be specified.
verglichen. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Toleranzbandes wird ein Abrichtsignal ausgegeben.compared. When a predetermined tolerance band is exceeded, a dressing signal is output.
TST0 ± ρ·Το (12)TST 0 ± ρ · Τ ο (12)
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD34377590A DD297593A5 (en) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | METHOD FOR THE AUTOMATIC DETERMINATION OF A KNOWLEDGE FOR CONTROLLING THE METHOD OF PROCESSING WHEN GRINDING WITH MEASUREMENT CONTROL DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD34377590A DD297593A5 (en) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | METHOD FOR THE AUTOMATIC DETERMINATION OF A KNOWLEDGE FOR CONTROLLING THE METHOD OF PROCESSING WHEN GRINDING WITH MEASUREMENT CONTROL DEVICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD297593A5 true DD297593A5 (en) | 1992-01-16 |
Family
ID=5620366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD34377590A DD297593A5 (en) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | METHOD FOR THE AUTOMATIC DETERMINATION OF A KNOWLEDGE FOR CONTROLLING THE METHOD OF PROCESSING WHEN GRINDING WITH MEASUREMENT CONTROL DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD297593A5 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5361470A (en) * | 1992-12-03 | 1994-11-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Processing apparatus with movable processing tool |
-
1990
- 1990-09-03 DD DD34377590A patent/DD297593A5/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5361470A (en) * | 1992-12-03 | 1994-11-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Processing apparatus with movable processing tool |
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Legal Events
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---|---|---|---|
ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |