DE1477307A1

DE1477307A1 - Verstellvorrichtung an Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE1477307A1
Application number: DE19651477307
Authority: DE
Inventors: Renker Dr-Ing Hansjoerg
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1964-11-13
Filing date: 1965-01-08
Publication date: 1969-04-03
Also published as: US3343243A; GB1083920A; DE1477307B2; CH418094A

Description

wVerstellvorrichtung an Verkzeugmaschinen', Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung an Werkzeugmaschineng insbesondere an Drehmaachineng zur Verstellung von mindestens zwei Bewegungoeinheiten mittels Veretellorganen, die von einer numerisch arbeitenden Steuerung aus über einen Regelkrein vorbestimmt bewegt werden.
In bisher bekannten Steuerungeanlagen dieser Art muse jede Bewegungseinheit mit einem besondereil Begelkreie Dieser Regelkr*io besteht aus der.
bewegungeeinheit, der Stelleinheit# der Menaeinheit und dem Vergleicher. Wenn die Werkzeugmaachine eine Mehrzahl von Bewegungseinheiten auf diese Art niimerisch eteuern-zuge, ao entsteht eine komplizierte teuro'Anlage, weil jede Achse der Bewegungseinheit mit.,einem besonderen, Regelkreie ausgerüstet werden muse.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von bisher b 3kannten Verstellverrichtungen dadurch, dase Mittel zum wahlweiaen Verbinden von mindestens zwei Verstellorganen entweder mit einem Regelkreie oder mit einem davon unabhängigen Rückführmotor, der die jeweilige Bewegungseinheit auf einen Synchroniaationanullpunkt der numerischen Steuerung zurückführt, vorhanden sind. Eine besondere zweckmäaeige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daae als Veretellorgane SRindeln und als Verbindung zwischen Verstellorganen und Servoglied bzw. Rückführmotor Kupplungen und Zahnräder verwendet werden können.
Die Erfindung wird anhand von Piguren beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Aueführlangebeiapiel an einer Drehmaechine, Pig. 2 einen Schnitt durch das Zwischengetriebe, welches die beiden Verstellorgane mit dem Stellglied und Meesglied des Regelkreiaen sowie dem Rückführmotor wahlweise verbinden kann.
Ir. Pig. 1 iind die Hauptteile einer Drehmaechine sichtbar, d.h. eitt Spindelstock 1, der auf einem Maschinenbett 2 befeatigt ist, ein Längeaohlitten 3 und ein darauf angeordneter Querschlitten 4 sowie ein' zweite- Längeechlitten 5 und eine darauf befestigte Bohreinheit 6. Bit 7 ist ein Mitnehmer bekannter Bauart bezeichnet; 8 ist ein Werkstück, das durch den Drehotahl 9 bzw. den Bohrer 10 bearbeitet werden kann. Der Querschlitten 4 wird bewegt durch einen Regelkreie bestehend aus Ver8tellmotor, d.h. Stellglied 11, Meanglied 12 und Vergleicher 13. Der.erste Regelkrein dient der Querverstellung der Bewegungseinheit bestehend aus Quersohlitten 4 und Drehotahl 9. Ein weiterer Regelkreie ist für die Bewegung des Längeschlittene 3 sowie des Längeschlittens 5 vorgesehen. Dieser zweite Regelkreie umfaaet einen Vergleicher 14, einen Verntellmotor 159 ein Wesaglied 16 und das Zwiaohengetriebe 17 sowie einen RUokotellmotor 18 und die beiden Stellepindeln 19 bzw. 20. Die beiden Regelkreine erhalten Ihre Sollwerte vom Steuergerät 21, welches vom Interpolator 22 gespiesen wird. Dieeer brhält die Pormeignale'vom Decoder 23, welcher gleichzeitig auch die Schaltinformationen Uber die Leitung 24 und 25 an das Zwischengetriebe 17 und die übrigen Schaltorgane der Drehmaschine abgibt. Der Lochstreifen 26 liefert in bekannter Weine sowohl Schaltnignale als auch Pormeignale an den Decoder 23. Zum Einfahren des Längsachlittens 3 in den Synchronisationanullpunkt der numerischen Steuerung ist ein End' echalter 27 vorgesehen. In analoger Weise ist zum Ein-.fahren dee Längeschlittens 5 In den Synchronisationnnullpunkt ein Endochalter 28 vorgesehen. Das Zks.chengetriebe 17 ist in Pig. 2 in vergrOeaerten Nasatab Im Schnitt dargentellt. In Fig. 2 eind der Vorstellmotor 15 sowie das Mensglied 16 erkennbar. Bei der gegenüberliegenden Seite iet der Rückstellmotor 18 sichtbar.,gleiohtalle die Stellepindeln 19 und 20. Im Innern des Zwiechengetrieben 17 ist das Antriebacahnrad 31 den Veretellmotors 15 sowie dae Antriebezahnrid 32 den Rüokstellmotore 18 erkennbar* Das Antriebezahm-a-d 31 wirkt auf die Kupplungehälften 33 und 34. Die Kupplungehälfte 33 Ist auf der Stellepindel 20 frei drehbar gelagerti die Kupplungah&Llfte*34 ist auf dbr Stellepindel 19 frei drehbar gelagert. Das Antriebstahnrad.32 wirkt auf die Kupplungehälften 35 und 36. Die Kupplungehälfte 35 Ist auf der Stellepindel 20 frei drehbar gelagert; die Kupp11ungshälfte 36 ist auf der Stellepindel 19 drehbar gelagert. Das Kupplungeglied 37 ist-zwiechen den Kupplungahälften 34 und 36 a cheial verechiebbar angeordnet, es ist mit der Stellepindel 19 durch einen Keil 38 kraftachlüaoig verbunden. Analog dazulet das Kupplungeglied 39 acheial verschiebbar auf der Stellepindel 20 angeordnet, mit der letzteren durch einen Keil 40 kraftschlüssig verbunden.
Die Wirkunäaweise der in Pig. 1 und 2 dargeatellen Aueführungeform ist folgendet Soll ein Werkatück 8 mit dem Drehstahl 9 nach numerischen Pormeignalen, herkommend aug'it dem Regelkre:L,4-14, 159 16 sowie dem Regelkrein 11, 129 13, bearbeitet werden, so ist die Kupplungshälfte 34 mit dem Rupplungeglied 37 verbunden. 29 besteht also Kraftechluas zwischen dem Verstellmotor 15 und der Stellepindel 19. Zu.gleicher Zeit sind die Rupplungehälften 33 und 35 vom Kupplungeglied 39 getrennt. Der Längeschlitten 5 befindet sich im Synchronis#/9-,ionanullpunkt. Hat der Drehetahl 9 seine Arbeit beendet, so erhält er durch den Regelkreie 11, 12, 13 den Befehl.zur Rück-Btellung des Drehatahle 9. Gleichzeitig wird das Kupplungeglied 37 von der Kupplungehälfte 34 gelöst und auf die Kupplungehälfte 36 hinüber gezogen. Dadurch besteht kraftschlüseige Verbindung zwischen der Stellepindel 19 und dem Rücketellmotor 18, welcher den Längeschlitten 3 solange zurückzieht, bis der Endechalter 27 dan Erreichen des Synchronieationanullpunktee anzeigt. Durch den Endschalter 27 wird das Kupplungeglied 37 von der Kupplungehälfte 36 gelöst und in die zentrale Mitteletellung geschoben. Kurs nachdem sich der Drehstahl 9 vom Werkatück 8 getrennt hat, wird das Kupplungeglied 39 zur Kupplungehälfte 33 verschoben. Der Verstellmotor 15 kann über das Antriebezahnrad 31 und die Kupplungehälfte 33 die Stellspindel 20 so antreiben, dana der Längsachlitten 5 entsprechend den numerisch angegebenen Signalen seine Arbeiteoperation ausführt. Im vorliegenden Falle besteht diese Arbeitaoperation aus einem Bohrvorgang mittels Bohrer 10 In vorbeatimmte Tiefe. Der Rückzug des Bohrers 10 sowie die Rückstellung des Längeschlittens 5 biß zum Synchroniaationanullpunkt am Endschalter 28 erfolgen In analoger Weise. Durchdie Anordnung von zwei Kupplungen an jeder Stellepindel, wobei die eine Kupplung zwischen der Stellspindel und dem Servoglied des Begelkreioea und die zweite Kupplung zwischen der Stellepindel und dem vom Regelkreie unabhängigen Stellmotor, eingebaut ist, kann der Zuaammfxechluse von zwei Regelkreisen durch einfachste mechanische Mittel erreicht werden.
Dur.-h Verwendung von Zahnkupplungen ist es möglich, das Spiel in der Ueberteagung vom Stellmotor auf die Stellspindel auf ein Minimum zu vermindern. Zur Erhöhung der Genauigkeit beim Anhalten der BewegÜngseinheiten, im oben beschriebenen Beispiel als Längsechlitten bezeichnet, im Synchron.isationanullpunkt der numerischen Steuerung,können nebst den auf die Kupplungen einwirkenden Endschaltern auch einstellbare Pestanschläge angeo.-dnet werden.
Eine besondere zweckmässige AuBführungsform der Verstellver#.>ichtung gemäße der vorliegenden Erfindung kann dadurch erreicht w##,--1-en, dags sowohl die Massen als auch die Antr-#ebsträg.#-#'-,smomente jeder der mindestens zwei Bewegung8 einheiten reduziert auf den Eingang des Regelkreisea gleich sind, w#-#hrend :ßie Summe der Reibungs- und Zerepanungewiderstände derselben bezogen auf den Eingang des Regelkreiaes annähernd gleich sind. Durch die Erfindung ist es-möglich, eine Werkzeugmaachine mit. numerischer Steuerung dadurch zu vereinfachen, dann zwei oder mehrere Bewegunggeinheiten von einem Regelkrein aus gesteuert werden. Dies hat einerseits bedeutende Verbilligung den Steuerungetelle der Werkzeugmaachine zur Folge. Anderorseite wird die Punktionseicherheit durch Vereinfachung des Steuerungetelle erhöht. Inebesondeire bei Werkzeugmaschinen mit einer Vielzahl von Regelkreisen ist es möglich, durch die vorliegende Erfindung Regelkreine gruppenweise zusammenzufassen.

Claims

P a t e n t a n s p r U c h e :

mittels Verstellorganen, die von einer numerisch arbeitenden Steuerung aus über einen Regelkreie vorbestimmt bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dasa Mittel zum wahlweisen Verbinden von mindestens zwei Veretellorganen entweder mit einem Regelkreis oder mit einem davon unabhängigen Rückführmo'L',or, der die jeweilige Bewegungseinheit auf einen Synchronisationanullpunkt der numerischen Steuerung zurückführt, vorhanden sind.
2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die M.assen als auch die Antriebeträgheitemomente jeder der mindestens zwei Bewegungseinheiten reduziert auf den Eingang des Regelkreieee gleich sind, während die Summe der Reibunge- und Zerspanungewiderstände derselben bezogen auf den Eingang des Regelkreiaes annähernd gleich sind. 3. Veretellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch zwei Kupplungen an jeder Stellepindel, wobei die eine Kupplung zwischen der Stellepindel und dem Servoglied des Regelkreiaes und die zweite Kupplung zwi.7, achen der Stellepindel und dem vom Regelkreie unabhängigen Stellmotor eingebaut ist. 4. Verotellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeiähnet, dane als Mittel zum Anhalten der Bewegungaeinheiten innerhalb der Genauigkeit den Synehroniaationanullpunkten der numerischen Steuerung auf die Kupplungen einwirkende Endechalter und einstellbare Festanachläge vorgesehen sind.