DE1275286B

DE1275286B - Device for determining the wear and tear of rotating grinding bodies

Info

Publication number: DE1275286B
Application number: DE1965N0027050
Authority: DE
Inventors: Dieter Lehmann
Original assignee: NAXOS UNION SCHLEIFMITTEL
Current assignee: NAXOS UNION SCHLEIFMITTEL
Priority date: 1965-07-17
Filing date: 1965-07-17
Publication date: 1968-08-14

Description

Vorrichtung zur Ermittlung der Abnutzung umlaufender Schleifkörper Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ermittlung der Abnutzung schnell umlaufender Schleifkörper an Präzisionsschleifmaschinen. Schleifkörper dieser Art, sogenannte vielschnittige Werkzeuge, sind bekanntlich einem unkontrollierten Verschleiß unterworfen, im Gegensatz zu den Werkzeugen mit Einzelschneiden, wie Drehmeißel, Fräser od. dgl., die im Bereich ihrer Standzeit als verschleißlos angesehen werden.Device for determining the wear and tear of rotating grinding bodies The invention relates to a device for determining wear quickly revolving grinding wheel on precision grinding machines. Abrasives of this type, so-called multi-cut tools are known to be subject to uncontrolled wear subject, in contrast to tools with single cutting edges, such as lathe chisels, Milling cutters or the like, which are regarded as wear-free in the area of their service life.

Beim Schleifen ist die Zustellung immer um den Schleifkörperverschleiß größer als der Abschliff, kann also nicht zum unmittelbaren Ansteuern der Maße verwendet werden. Zum Schleifen auf Maß geht man dann meistens so vor, den Abschliff am Werkstück selbst mittels Tastgeräten zu messen und bei erreichtem Fertigmaß den Vorschub des Schleifkörpers abzuschalten.When grinding, the infeed is always around the wear of the grinding tool larger than the stock removal, so it cannot be used to directly control the dimensions will. For grinding to size, this is usually the way to proceed, sanding the workpiece to measure even with the aid of touch probes and, when the finished dimension is reached, the feed rate of the Switch off the grinding tool.

Diese direkten Meßverfahren können dann angewandt werden, wenn das Tastgerät im ständigen oder intermittierenden Kontakt mit dem Werkstück gehalten werden kann, z. B. beim Einstech-Rundschleifen. Sie sind jedoch nicht anwendbar, wenn die Werkstückformen und -abmessungen und das Schleifverfahren es verbieten, das Tast- bzw. Meßgerät in ständiger oder intermittierender Berührung mit dem Werkstück zu halten, was z. B. beim Längsschleifen großer Rotationskörper der Fall ist.These direct measurement methods can be used if that Stylus held in constant or intermittent contact with the workpiece can be, e.g. B. in plunge-cut cylindrical grinding. However, they are not applicable if the shape and dimensions of the workpiece and the grinding process prohibit it, the probe or measuring device in constant or intermittent contact with the workpiece to keep what z. B. is the case when longitudinally grinding large bodies of revolution.

Verzichtet man in diesem Fall auf eine Messung, so bringt der unkontrollierte Verschleiß des Schleifkörpers Ungenauigkeiten und Zeitverlust mit sich. Zum Messen des Schleifkörperverschleißes gibt es bis jetzt Geräte, die den stillstehenden Schleifkörper antasten und mit der Stellung des Tasters den Abnutzungsgrad messen. Weiterhin gibt es Geräte, die zum Antasten umlaufender Schleifkörper mit einem Hilfsmedium, arbeiten, das zwischen einem Taststück und dem Schleifkörper hindurchströmt oder eine Schleifkörperkante beaufschlagt, so daß keine unmittelbare Berührung eintritt. Diese Geräte sind aber wegen ihrer weniger genauen Anzeige nur für nebengeordnete Zwecke zu gebrauchen, z. B. um die Umfangsgeschwindigkeit der kleiner werdenden Schleifscheib#e in bestimmten Grenzen zu halten.If you do without a measurement in this case, the uncontrolled one brings Wear of the grinding wheel with inaccuracies and loss of time. To measure of the abrasive wheel wear, there are devices up to now that the stationary grinding wheel touch and measure the degree of wear with the position of the button. Still there es devices that work with an auxiliary medium to touch rotating grinding tools, that flows through between a feeler and the grinding wheel or a grinding wheel edge applied so that no direct contact occurs. These devices are however only to be used for secondary purposes due to their less precise display, z. B. to the peripheral speed of the decreasing grinding wheel # e in certain To keep boundaries.

Ein weiteres Gerät benutzt die Verschiebung der Abrichtpinole, um die Schleifkörperdrehzahl zu beeinflussen.Another device uses the shifting of the dressing quill to To influence the grinding wheel speed.

Versuche, schnell umlaufende Schleifkörper unmittelbar anzutasten, um ihren Verschleiß während des Schleifenszu messen, sindbis jetzt daran gescheitert, daß es keine Tastvorrichtung gab, die die geforderte Meßgenauigkeit erbrachte undbei der die abnutzende Beanspruchung des Tastorgans praktisch keine Rolle spielt. Aufgabe der Erfindung ist es, die Schleifkörperoberfläche während des Laufes bei hoher Geschwindigkeit mit einer Vorrichtung anzutasten, ohne daß hierdurch eine nennenswerte Abnutzung eintritt.Attempts to touch rapidly rotating grinding tools directly, to measure their wear during grinding have so far failed to that there was no sensing device that provided the required measurement accuracy and at which the wear and tear of the tactile organ plays practically no role. task The invention is to touch the abrasive surface while running at high speed to be touched with a device without causing any noticeable wear and tear entry.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein mit einer Zustelleinheit verstellbares, schwenkbares Taststück angewandt, dessen man sich bisher ausschließlich in der Form eines Meßtasters für das zu bearbeitende Werkstück bedient. Bei Tasteinrichtungen dieser Art schleift der Taster so lange, in manchen Fällen mit Unterbrechungen, auf dem Werkstück, bis das Fertigmaß des Werkstückes erreicht wird, d. h., es findet eine Absolutinessung statt, die zur Abschaltung des Vorschubes des Werkzeuges benutzt wird, und eine Messung des Werkzeugverschleißes wird überhaupt nicht vorgenommen.To solve the problem, a pivotable probe piece which can be adjusted with a feed unit is used, which has hitherto been used exclusively in the form of a probe for the workpiece to be machined. In the case of feeler devices of this type, the feeler grinds, in some cases with interruptions, on the workpiece until the finished dimension of the workpiece is reached, ie. This means that an absolute measurement takes place, which is used to switch off the advance of the tool, and the tool wear is not measured at all.

Demgegenüber ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein an sich bekanntes, mit einer Zustelleinheit verstellbares, schwenkbar gelagertes Taststück angeordnet ist, dessen mit dem bewegten Schleifkörper in Berührung kommende Tastfläche, in Bewegungsrichtung des Schleifkörpers gesehen, hinter der die Schwenkachse des Taststückes schneidenden Normalen des Schleifkörpers liegt, und daß das Taststück mit einem Signalgeber und einer elektrischen oder mechanischen Abhebevorrichtung verbunden ist.In contrast, the invention provides that a known per se, arranged with a feed unit adjustable, pivotably mounted probe piece whose touch surface coming into contact with the moving grinding wheel, in Direction of movement of the grinding wheel seen, behind which the pivot axis of the feeler piece intersecting normal of the grinding wheel, and that the feeler with a Signal transmitter and an electrical or mechanical lifting device connected is.

Damit erfährt das Taststück bei geringster Berührung des Schleifkörpers eine Initialauslenkung, durch welche ein elektrisches Signal ausgelöst wird. Die Schleifkörperoberfläche kann hierbei während des Laufes mit hoher Genauigkeit angetastet werden, und das Tastorgan kommt nur während einer sehr kurzen Zeit mit dem anzutastenden Schleifkörper in Berührung, so daß es keine oder nur eine vernachlässigbar kleine Abnutzung erfährt. Mit der Auslenkung des Taststückes kann gleichzeitig die Bewegung einer Zustelleinheit, auf der der Tastkopf angeordnet ist, in ihrer Geschwindigkeit beeinflußt oder stillgesetzt werden. Der bis zum Antasten zurückgelegte Verstellweg des Taststückes kann mit bekannten Mitteln in einen Korrekturwert der Stellung des Schleifkörpers zum Werkstück umgeformt werden, so daß eine Kompensation des Schleifscheibenverschleißes, z. B. durch Schleifscheibenbeistellung, erfolgt.In this way, the touch piece experiences the slightest contact with the grinding wheel an initial deflection that triggers an electrical signal. the The surface of the grinding wheel can be touched with high accuracy during the run and the organ of touch comes with that to be touched only for a very short time Abrasive body in contact so that there is no or only a negligibly small one Wear experiences. With the deflection of the sensing piece can simultaneously the Movement of an infeed unit on which the probe head is arranged in terms of their speed influenced or stopped. The adjustment path covered up to the point of contact of the probe can with known means in a correction value of the position of the Abrasive body to be reshaped to the workpiece, so that a compensation of the grinding wheel wear, z. B. by providing grinding wheels.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind verschiedene Ausführungsformen möglich. So kann das Taststück mit einem Kontakt in Verbindung stehen, der bei der Initialschwenkung des Taststückes bzw. bei dessen Abliebebewegung einen Stromkreis unterbricht und der außerdem einen Anschlag für den Hebel bildet, der das Taststück trägt. Andererseits kann das Taststück mit auf die Initialschwenkung bzw. auf die Abhebebewegung ansprechenden induktiven oder kapazitiven Schaltelementen -oder einem mechanischen Auslöser in Form eines Klinkengesperres verbunden werden.In a further development of the invention are various embodiments possible. So the feeler can be connected to a contact that is in the Initial pivoting of the feeler or, when it moves, a circuit interrupts and which also forms a stop for the lever that the feeler wearing. On the other hand, the feeler can be on the initial pivot or on the Lifting motion responsive inductive or capacitive switching elements - or one mechanical release in the form of a ratchet lock.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Tastvorrichtung gemäß Erfindung mit elektrischem Hubmittel, F i g. 2 eine Tastvorrichtung mit mechanischem Hubmittel.In the drawing, two exemplary embodiments of the invention are shown, namely FIG. 1 a sensing device according to the invention with electrical lifting means, FIG . 2 a sensing device with mechanical lifting means.

Wesentlicher Bestandteil der Tastvorrichtung ist das in der Zustelleinheit 11 geführte Taststück 1, das vorzugsweise aus einem sehr harten Werkstoff, z. B. Borkarbid oder Diamant, besteht. Dieses Taststück 1 ist in einem Halter 2 befesfigt und kann sich auf einer Kreisbahn um eine Achse 3 bewegen. Zum Drehpunkt der Achse 3 ist das Taststück 1 so angeordnet, daß bei Berührung zwischen dem Schleifkörper, z. B. der Schleifscheibe, 4 und dem Taststück 1, alle im Eingriff befindlichen Punkte des Taststückes 1 sich sofort von der Schleifscheibe 4 abheben. Am Halter 2 ist ein Arm 5 befestigt, an dessen äußerem Ende der Kontakt 6 angebracht ist. Außerdem ist eine Feder 7 am Arm 5 befestigt, die den Kontakt 6 auf den als Anschlag dienenden Gegenkontakt 8 zieht. Der Feder entgegen arbeitet ein Hubmagnet 9 mit dem verschiebbaren Anker 10. Die Tastvorrichtung ist an einer Zustelleinheit 11 befestigt, die in Richtung der Schleifkörperabnutzung verschiebbar ist.An essential part of the sensing device is the sensing piece 1 guided in the delivery unit 11, which is preferably made of a very hard material, e.g. B. boron carbide or diamond. This probe 1 is fastened in a holder 2 and can move on a circular path about an axis 3 . To the fulcrum of the axis 3 , the probe 1 is arranged so that upon contact between the grinding wheel, for. For example, the grinding wheel 4 and the Taststück 1, all in engagement points of the Taststückes 1 immediately withdraw from the grinding wheel. 4 An arm 5 is attached to the holder 2, at the outer end of which the contact 6 is attached. In addition, a spring 7 is attached to the arm 5 , which pulls the contact 6 onto the mating contact 8 serving as a stop. A lifting magnet 9 with the displaceable armature 10 counteracts the spring. The sensing device is attached to an infeed unit 11 which is displaceable in the direction of the abrasion wear.

Soll nun im angenommenen Fall der Durchmesser der Schleifscheibe 4 angetastet werden, so wird der Hubmagnet 9 abgeschaltet. Jetzt zieht die Feder 7 am Arm 5 den Kontakt 6 auf seinen Gegenkontakt 8. Das Taststück 1 kommt dadurch in Arbeitsstellung. Die Zustelleinheit 11 mit der daran befestigten Tastvorrichtung wird nun so lange zur umlaufenden Schleifscheibe hin beweA bis das Taststück 1 diese berührt. Im Augenblick dieser Berührung schwenkt das Taststück 1 aus, und die Kontakte 6 und 8 werden geöffnet. Mit der Unterbrechung des Stromkreises werden die Bewegungen der Zustelleinheit 11 in ihrer Geschwindigkeit verändert oder angehalten und der Hubmagnet 9 über ein nicht gezeichnetes Hilfsrelais eingeschaltet. Der Anker 10 des Hubmagneten 9 hebt nun über den Arm 5 gegen die Feder 7 das TasWcück 1 von der Schleifscheibe 4 ab.If, in the assumed case, the diameter of the grinding wheel 4 is to be touched, the lifting magnet 9 is switched off. Now the spring 7 on the arm 5 pulls the contact 6 onto its mating contact 8. The feeler piece 1 comes into the working position. The infeed unit 11 with the touch device attached to it is now moved towards the rotating grinding wheel until the touch piece 1 touches it. At the moment of this contact, the probe 1 pivots out, and the contacts 6 and 8 are opened. With the interruption of the circuit, the movements of the feed unit 11 are changed or stopped in their speed and the lifting magnet 9 is switched on via an auxiliary relay (not shown). The armature 10 of the lifting magnet 9 now lifts the task 1 off the grinding wheel 4 via the arm 5 against the spring 7.

Die Stellung der Zustelleinheit 11 ist ein Maß für den Schleifscheibendurchmesser bzw. die Abnutzung des Schleitkörpers. Der Nachstellbetrag der Zustelleinheit 11 zwischen zwei aufeinanderfolgende Antastungen ist der Genauwert der Abnutzung des Schleifkörpers in der Zeit zwischen diesen beiden Antastungen.The position of the infeed unit 11 is a measure of the grinding wheel diameter or the wear on the abrasive body. The adjustment amount of the infeed unit 11 between two successive probes is the exact value of the wear on the grinding body in the time between these two probes.

Bei geeigneter Auswahl der elektrischen Hilfsgeräte kann die Zeit zwischen der Berührung des Taststückesl mit dem Schleifkörper und dem Ab- heben durch den Hubmagneten außerordentlich kurz gehalten werden. Die zum Auslenken des Taststückes nötige Kraft ist sehr klein. Diese Bedingungen halten die Abnutzung des Taststückes vernachlässigbar gering.With proper selection of auxiliary electrical equipment, the time between the touch of Taststückesl with the abrasive body and the exhaust lift are held by the solenoid extremely short. The force required to deflect the probe is very small. These conditions keep the wear and tear on the sensing element negligibly low.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 2 ist das Taststück mit dem zweiarmigen Hebel 5a verbunden, der in dem Schieber 12 schwenkbar gelagert ist, wobei der Schieber selbst durch die beiden Blattfedern 13 und 14 in einem gewissen Bereich auf und ab beweglich ist. Der Schieber trägt das Kontaktstück 6, das mit dem festen Kontaktstück 8 zusammenwirkt. Außerdem wirkt der Schieber noch mit dem Hubmagnet 9 zusammen. Der freie Arm des Hebelarmes 5a wird durch die Feder 15 unter einer festen Raste 16 gehalten. Wenn der Taster zum Antasten der Schleifscheibe 4 auf der Zustelleinheit 11 nach unten geschoben wird und das Taststück mit dem Umfang der Schleifscheibe 4 in Berührung kommt, wird es etwas in Richtung der Schleifscheibendrehung mitbewegt, wodurch der freie Arm des Hebels Sa entgegen der Wirkung der Feder aus der Rast 16 herausgehoben wird. In diesem Augenblick kommen die beiden Plattfedern 13 und 14 zur Wirkung und heben den Schieber 12 unter Mitnahme des Taststückes nach oben, d. h., das Taststück 1 wird plötzlich aus dem Berührungsbereich mit der Schleifscheibe herausgehoben. Zur gleichen Zeit trennen sich die Kontaktstücke 6 und 8. Mit der Unterbrechung des Stromkreises wird die Bewegung der Zustelleinheit 11 in ihrer Geschwindigkeit verändert oder angehalten. Zum Einrasten wird der Hubmagnet 9 in Tätigkeit gesetzt, der den Schieber 12 nach unten bewegt und den freien Arm des Hebels 5a wieder in die Rast 16 einschnappen läßt. Es ist hierbei zweckmäßig, vor dem Einschalten eine kleine Aufwärtsbewegung der Zustelleinheit 11 wegen des sicheren Einrastens vorzunehmen. Nach dem Einrasten wird man eine kleine Abwärtsbewegung ausführen, um wieder in der Ausgangsstellung zu sein.In the embodiment of FIG. 2, the probe is connected to the two-armed lever 5a, which is pivotably mounted in the slide 12, the slide itself being movable up and down in a certain range by the two leaf springs 13 and 14. The slide carries the contact piece 6, which interacts with the fixed contact piece 8 . In addition, the slide also interacts with the lifting magnet 9 . The free arm of the lever arm 5a is held under a fixed detent 16 by the spring 15 . When the button for touching the grinding wheel 4 is pushed down on the feed unit 11 and the feeler comes into contact with the circumference of the grinding wheel 4, it is moved somewhat in the direction of the grinding wheel rotation, whereby the free arm of the lever Sa counteracts the action of the spring is lifted out of the detent 16. At this moment the two flat springs 13 and 14 come into effect and lift the slide 12 upwards while taking the feeler piece with it, d. That is, the probe 1 is suddenly lifted out of the contact area with the grinding wheel. At the same time, the contact pieces 6 and 8 separate. When the circuit is interrupted, the speed of the feed unit 11 is changed or stopped. The lifting magnet 9 is activated for locking, moving the slide 12 downward and causing the free arm of the lever 5a to snap into the locking 16 again. It is useful here to make a small upward movement of the feed unit 11 before switching it on to ensure that it latches securely. After it has clicked into place, you will need to make a small downward movement to be back in the starting position.

Claims

Claims: 1. Device for determining the wear and tear of rapidly rotating grinding bodies on precision grinding machines, characterized in that a pivotably mounted sensing element (1), which is known per se and which can be adjusted with a feed unit (11), is arranged, whose with the moving grinding body ( 4) touching surface, seen in the direction of movement of the grinding body, behind the normal of the grinding body (4) intersecting the pivot axis (3) of the sensing element and that the sensing element (1) has a signal lifter (6, 8) and an electrical or mechanical one Lifting device (9, 13, 14) is connected.

2. Device according spoke 1, characterized in that the sensing element (1) is connected to a contact (6, 8) which interrupts a circuit during the initial pivoting of the sensing element or when it is lifted off, and which also has a stop for the lever (5) forms, which carries the probe. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sensing element (1) is connected to inductive or capacitive switching elements responding to the initial pivoting or to the lifting movement of the sensing element. 4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sensing element (1) is connected to a mechanical trigger responsive to the initial pivoting in the form of a ratchet lock (Sa, 16) . Considered publications: German Patent Specifications No. 323 872 '323 873; British Patent No. 826,970; "Werkstatt und Betrieb", 1956, issue 11, pp. 629 to 633.