DE1289452B

DE1289452B - Verfahren zur Regelung der Zustellgeschwindigkeit beim Schleifen und zugehoeriger Schaltverstaerker

Info

Publication number: DE1289452B
Application number: DE1965F0045712
Authority: DE
Inventors: Dr Techn Rolf; Voeller; Brenner Wolfgang
Original assignee: Fortuna Werke Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Fortuna Werke Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1965-04-03
Filing date: 1965-04-03
Publication date: 1969-02-13

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Regelung der Zustellgeschwindigkeit des Schleifschlittens an Schleifmaschinen, bei der unter Verwendung von Meßgeräten zur Maßkontrolle des Werkstücks und elektrischen Schalt- und Steuergeräten ein von der Maßänderung des Werkstücks abgeleiteter Istwert mit einem vorgegebenen Wert verglichen und die Differenzen zwischen den beiden Werten zur Nachregelung der Zustellgeschwindigkeit verwertet werden, sowie ein Schaltverstärker zur Durchführung dieses Verfahrens.
Gleichlaufend mit den Bestrebungen zur Erhöhung der Menge der hergestellten Erzeugnisse sucht man auch deren Güte und die Genauigkeit der Ab- messungen zu verbessern. Im Anfang dieser Entwicklung baute man Meßgeräte ein, mit denen bei Erreichen des Fertigmaßes die Zustellgeschwindigkeit abgeschaltet wurde. Infolge Trägheit des Systems und der Maschine waren die Abschaltgenauigkeiten nicht ausreichend. Bei der weiteren Entwicklung wurden die Meßgeräte mit zusätzlichen Abschaltkontakten zur stufenweisen Herabsetzung der Zustellgeschwindigkeiten bis auf Null ausgestattet. Beim Schleifen mit völlig abgeschalteter Zustellung, dem sogenannten Aasfeuern, zum Erreichen des gewünschten Fertigmaßes kann es zu untragbaren Verlängerungen der Bearbeitungszeiten kommen, weil einerseits die wirkliche Zerspanungsgeschwindigkeit am Werkstück nicht der Zustellgeschwindigkeit der Schleifscheibe entspricht und andererseits der Zustand der Schleifscheibe - scharf oder stumpf -nicht berücksichtigt wird. Es ergibt sich daher vor Erreichen des Fertigmaßes im Werkstück eine Vorspannung, die in starkem Maße die Geschwindigkeit der Endzerspanung beeinflußt. Eine zu große Vorspannung läßt den Abschaltpunkt sehr schnell erreichen und vergrößert die Abschalttoleranz. Ist die Restvorspannung zu klein, so kann bei zu groß eingestelltem Maß für den Beginn des Ausfeuerns die Vorspannung ausgeglichen sein, bevor das Werkstück das gewünschte Abschaltmaß erreicht hat.
Es sind zur Verbesserung des Zerspanungsvorganges Steuerungen bekannt, bei denen die Zustellgeschwindigkeit selbsttätig und stetig in Abhängigkeit von der Abnahme des Durchmessers des Werkstücks geändert wird; damit nicht bei immer stärker verringerter Zustellgeschwindigkeit bei Annäherung an das Sollmaß die Schleifzeit unnötig verlängert wird, wird mit einer Mindest-Zustellgeschwindigkeit das Sollmaß erreicht. Hierbei ist jedoch kein Ausgleich von Restspannungen im Werkstück und kein Aasfeuern möglich. Auch kann nicht berücksichtigt werden, ob die Schleifscheibe scharf oder stumpf ist. Die Güte des Schliffbildes leidet hierunter.
Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem außer den Spannungen zwischen Schleifscheibe und Werkstück auch noch Spannungen in den Verbindungsgliedern zwischen Schleifscheibe und Werkstück, also etwa im Werkstückspindelstock, im Bett und im Schleifspindelstück, angenommen werden. Es wird bewußt auf ein Nacheilen der Spanabnahme hinter dem Zustellweg abgestellt. Es besteht hierbei die Gefahr, daß bei scharfer Schleifscheibe das Sollmaß unterschritten wird, was eine große Unsicherheit für das Erzielen einwandfreier Schleifarbeit bedeutet.
Die zu lösende Aufgabe lautet demnach: Die Zustellgeschwindigkeit ist selbsttätig derart zu regeln, daß die tatsächliche Zerspanungsgeschwindigkeit in allen Zustellbereichen - Schrappen, Schlichten und Feinschlichten - innerhalb vorbestimmter Toleranzgrenzen jeder Arbeitsstufe verläuft, wobei die Toleranzgrenzen so zu wählen sind, daß auch die Vorspannungen gewünschte Grenzwerte nicht über-bzw. unterschreiten.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als Istwert die effektive Geschwindigkeit der Maßänderung des Werkstücks herangezogen wird und der vorgegebene Wert einer im jeweiligen Arbeitsbereich (Schrappen, Schlichten, Feinschlichten und Aasfeuern) gewünschten Geschwindigkeit der Maßänderung entspricht.
Die Zerspanungsgeschwindigkeit entsprechend der Maßänderung des Werkstücks ist nun proportional der Geschwindigkeit des Zeigers in einem Anzeigegerät für die Durchmesseränderung. Ist dieses Anzeigegerät ein elektronisches Meßgerät, so entspricht jeder Zeigerstellung ein bestimmter Spannungswert. Die Änderungen dieser Spannungswerte lassen sich elektrisch in bekannter Weise nach der Zeit differenzieren. Bei dem verwendeten Meßgerät maß nicht unbedingt ein Zeiger, der ja nur die Maßänderung vergrößert wiedergibt, vorhanden sein, denn auch die Änderungen der Spannungswerte sind proportional der Zerspanungsgeschwindigkeit. Liegt der sich für einen bestimmten Punkt des Weg-Zeit-Diagramms ergebende Differentiationswert außerhalb der festgelegten Toleranzgrenzen, so wird in einem Schaltverstärker bei zu hohem Wert ein Impuls an ein Relais gegeben, das die Zustellgeschwindigkeit verringert; bei zu kleinem Wert wird ein Impuls an ein anderes Relais gegeben, um die Zustellgeschwindigkeit zu erhöhen. Auf diese Weise ist es möglich, durch Beschleunigen oder Verzögern der Zustellgeschwindigkeit die Vorspannung im Werkstück zu erhöhen oder herabzusetzen. Man kann dabei die Zustellgeschwindigkeit bis zu einem Zustellmaximum steigern oder bis auf Null verzögern, ja sogar eine negative Zustellung erzielen, falls die Vorspannung übermäßig hoch ist.
Da die Zerspanungsgeschwindigkeit außerdem abhängig ist vom Zustand der Schleifscheibe (scharf oder stumpf), so kann ein Geringerwerden dieser Zerspanungsgeschwindigkeit und das Unterschreiten eines vorbestimmbaren Grenzwertes als Kriterium dafür gelten, daß die Schleifscheibe einen Grad der Stumpfheit erreicht hat, der ein Weiterarbeiten mit der stumpf gewordenen Schleifscheibe als im Sinne des Erreichens einwandfreier Schleifarbeit unzweckmäßig erscheinen läßt. Man kann daher in Form einer außerhalb der Erfindung liegenden Maßnahme ein entsprechendes Relais in den Schaltverstärker einbauen, das anspricht, sobald der erwähnte Grenzwert unterschritten wird, mit der Wirkung, daß ein Impuls gegeben wird zum Abrichten der Schleifscheibe. Es hätte dies den weiteren Vorteil, daß automatisch nicht nur ständig mit der günstigsten Zustellgeschwindigkeit, sondern außerdem immer mit einer genügend scharfen Schleifscheibe gearbeitet werden kann. Beide Maßnahmen tragen wesentlich bei zu einem stets gleichmäßigen Schleifergebnis.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Regelung der Schleifschlittenzustellgeschwindigkeit an Schleifmaschinen, bei der unter Verwendung von Meßgeräten zur Maßkontrolle des Werkstücks und elektrischen Schalt-und Steuergeräten ein von der Maßänderung des Werkstückes abgeleiteter Istwert mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird und die Differenzen zwischen den beiden Werten zur Nachregelung der Zustellgeschwindigkeit verwertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Istwert die effektive Geschwindigkeit der Maßänderung des Werkstückes herangezogen wird und der vorgegebene Wert einer im jeweiligen Arbeitsbereich (Schruppen, Schlichten, Feinschlichten und Ausfeuern) gewünschten Geschwindigkeit der Maßänderung entspricht.
2. Schaltverstärker zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Arbeitsbereich in den zugehörigen Stromkreis eines elektronischen Meßgerätes zur Maßkontrolle des Werkstücks ein die aus den jeweiligen Zustellgeschwindigkeiten abgeleiteten Spannungswertänderungen gemäß den effektiven Maßänderungsgeschwindigkeiten mit den Spannungswertänderungen gemäß den gewünschten Maßänderungsgeschwindigkeiten vergleichendes Differentialrelais vorgesehen ist, das bei Meßwertüberschreitung bzw. -unterschreitung von festgelegten Toleranzgrenzen für die gewünschten Werte mit je einem Steuerrelais zur Änderung der jeweiligen Zustellgeschwindigkeit in Wirkverbindung steht.