DE1477726B2

DE1477726B2 -

Info

Publication number: DE1477726B2
Application number: DE19511477726
Authority: DE
Inventors: Paul Dr.-Ing. Volk; Siegfried Dipl.-Ing. Waller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-01-28
Filing date: 1951-01-28
Publication date: 1973-11-08
Also published as: DE1477726C3; DE1477726A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des Bearbeitungsvorganges von Paßmaßen an formelastischen Werkstücken bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen.

Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen arbeiten grundsätzlich nur dann wirtschaftlich, wenn damit die Werkstücke genauer und schneller als auf Werkzeugmaschinen mit konventionellen Steuerungen bearbeitet werden können.

Bei der Bearbeitung von formelastischen Teilen, z. B. Lagerschildern, auf numerisch gesteuerten Maschinen ergeben sich Fehler in den Paßmaßen auch dann, wenn die vorgegebenen Sollwertpositionen genau von der Maschine angefahren werden. Diese auf die elastischen Formänderungen beim Bearbeitungsvorgang zurückzuführenden Ungenauigkeiten müssen nach dem Ausspannen der Werkstücke oft noch nachträglich von Hand beseitigt werden.

Diese zusätzliche Nachbearbeitung und Nachbehandlung widerspricht nun gerade dem Prinzip der numerisch gesteuerten Maschine, durch die die gewünschte Genauigkeit schon von vornherein erreicht werden soll, und zwar ohne daß noch zusätzliche Nachbearbeitungen von Hand notwendig wären.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, mit der erreichbar ist, daß ein einmal auf einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine eingespanntes formelastisches Werkstück genau bearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Werkstück zunächst entsprechend dem vorgegebenen Sollwert bearbeitbar ist, daß nach diesem ersten Bearbeitungsvorgang selbsttätig ein entsprechend dem Sollwert einstellbarer Meßtaster an das Werkstück heranfahrbar ist und daß die ermittelte Abweichung zwischen diesem Sollwert und dem Werkstück-Istwert zur entsprechenden selbsttätigen Korrektur des Sollwertes bei einem unmittelbar nachfolgenden zweiten, gleichartigen Bearbeitungsvorgang desselben Werkstückes auf derselben Maschine dient.

Der Erfindung liegt dabei folgender Grundgedanke zugrunde: Wenn Paßmaße hergestellt werden, so sind wahrscheinlich trotz einer an sich genauen Positionierung des Werkzeuges auf die numerisch vorgegebenen Sollwerte noch Fehler nach dem Bearbeitungsvorgang am Werkstück vorhanden. Nach einem Bearbeitungsvorgang wird daher jedesmal automatisch geprüft, wie das Werkstück tatsächlich beschaffen ist. Hierzu wird ein Meßtaster benutzt, der z.B. genau so wie die anderen Werkzeuge in einem Revolverkopf der Maschine eingesetzt sein kann. Der Revolverkopf — und damit der Meßtaster - wird durch die Befehle der numerisehen Steuerung auf die gleiche Sollposition gegenüber dem Werkstück gefahren wie vorher das Werkzeug, z. B. der Drehmeißel. Irgendwelche ungewollten Lage- und Formänderungen des Werkstückes, die von dem vorgegebenen Sollmaß abweichen, werden sich dann in einem entsprechenden Ausgangssignal des Meßtasters bemerkbar machen. Mit dem Ausgangssignal des Meßtasters kann dann der vom Lochstreifen vorgegebene numerische Sollwert in der Steuerung korrigiert werden.

Hierzu werden in Ausgestaltung der Erfindung die

; entsprechend der Auslenkung des Meßtasters von einem Impulsgeber gelieferten Impulse in einem Maßkorrekturzähler summiert und vor Beginn des zweiten Bearbeitungsvorganges dem Sollwert im Sollpositionsspeicher hinzugefügt. Zu letzterem kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, daß der Sollwert-Positionsspeicher mit einem Addierer verbunden ist, an dem mittels Ankopplungsvorrichtungen Dekadenschalter für die Nullpunktverschiebung und der Maßkorrekturzähler anschließbar sind, und daß der Ausgang des Addierers über einen Zwischenspeicher wieder mit dem Sollwert-Positionsspeicher verbunden ist. Auf diese Weise lassen sich die notwendigen Korrekturen des Sollwertes in der Steuerung der Reihe nach einfach durchführen.

Zum Stande der Technik sei noch erwähnt, daß bereits eine Meßsteuerung für eine Schleifmaschine bekannt ist, bei der von Zeit zu Zeit einzelne der auf einer Schleifmaschine bearbeiteten Ringe in einer am Ausgang der Maschine angeordneten Meßvorrichtung geprüft werden, ob sie noch innerhalb des Toleranz- \ bereiches liegen. Wird der Toleranzbereich über- ^; schritten, so wird der Schleifspindelstock für die anschließend zu behandelnden Werkstücke nachgestellt (Klepzig-Fachberichte, Heft 8,1964, S. 298 bis 302). Hier handelt es sich also um eine konventionelle Meßsteuerung und nicht — wie bei der Erfindung — um eine numerische Steuerung. Während bei der bekann-

ten Meßsteuerung der Meßwert zur Korrektur der Abmessungen anderer Werkstücke dient, wird bei der Erfindung der ermittelte Meßwert zur selbsttätigen Korrektur des Sollwertes für den zweiten Bearbeitungsvorgang an demselben Werkstück benutzt.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Bei der gezeigten Anordnung wird die Sollposition X des Paßmaßes von der Eingabevorrichtung 1, die aus Lochstreifenleser, Codewandler u. dgl. besteht, in den Sollwert-Positionsspeicher 2 eingegeben. Stimmt der Maschinennullpunkt mit dem gewünschten Bezugspunkt nicht überein, so muß der Wert X entsprechend dem Nullpunktverschiebewert X₀, der in Dekadenschaltern 7 gespeichert ist. korrigiert werden. Hierzu werden der im Sollwert-Positionsspeicher 2 befindliche Wert C und der Nullpunktverschiebewert X₀ in einem Addierer 4 summiert, und dieser korrigierte Wert X_K = X + X₀ wird über einen Zwischenspeicher 5 in den Sollwert-Positionsspeicher 2 zurück übertragen. Dieser Wert wird dann als Sollwert beim erstmaligen Bearbeiten des Paßmaßes des Werkstückes 11 an das Wegemeßsystem 16 der Maschine, das beispielsweise aus Drehmeldern bestehen kann, vorgegeben. Nach Spanabnahme wird an Stelle des Drehmeißels 14 durch das Kommando »Werkzeugwechsel« mittels des Revolverkopfes 13 ein an sich bekannter Meßtaster 12 eingeschwenkt und dieser mit der gleichen Positionsvorgabe in die Bohrung 15 eingefahren. Mit dem Meßtaster 12 ist ein Impulsgeber 10 verbunden, der jeweils bei einem Weg von z. B. V₁₀₀ mm einen Impuls abgibt. Steht der Meßtaster auf Null, gibt er also keinen Impuls ab, so stimmt das gedrehte Maß mit dem Paßmaß überein. Liegt eine Abweichung vor, so wird vom Impulsgeber

ίο 10 entsprechend der Abweichung eine Zahl von Impulsen in den Maßkorrekturzähler 9 eingegeben. Soll nun für den zweiten Bearbeitungsvorgang die Soll-Position eingegeben werden, so wird durch einen zweimaligen Rechenvorgang im Addierer 4 zunächst der Nullpunkt-Verschiebewert X₀ durch Ankoppeln der Dekadenschalter 7 mittels der Ankopplungsvorrichtung 6 und dann die Maßkorrektur X_m mittels der Ankopplungsvorrichtung 8 als Korrekturwert hinzugegeben. Damit ergibt sich als neuer Soll-Positionswert, der dem Meßsystem zur Verfügung gestellt wird, X_K= X+ X₀+ X_m.

Es wurde dabei angenommen, daß bei der Innenbearbeitung ein Untermaß bzw. bei Außenbearbeitung ein Übermaß beim ersten Bearbeitungsvorgang auftritt. Ist diese Vorgabe nicht eindeutig, so muß die Maßkorrektur X_1n mit + oder — Vorzeichen versehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Steuern des Bearbeitungsvorganges von Paßmaßen an formelastischen Werkstücken bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück zunächst entsprechend dem vorgegebenen Sollwert bearbeitbar ist, daß nach diesem ersten Bearbeitungsvorgang selbsttätig ein entsprechend dem Sollwert einstellbarer Meßtaster (12) an das Werkstück (11) heranfahrbar ist und daß die ermittelte Abweichung zwischen dem Sollwert und dem Werkstück-Istwert zur entsprechenden selbsttätigen Korrektur des Sollwertes bei einem unmittelbar nachfolgenden zweiten, gleichartigen Bearbeitungsvorgang desselben Werkstückes auf derselben Maschine dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechend der Auslenkung des Meßtasters (12) von einem Impulsgeber (10) gelieferten Impulse in einem Maßkorrekturzähler (9) summierbar sind und vor Beginn des zweiten Bearbeitungsvorganges dem Sollwert im Sollwert-Positionsspeicher (2) hinzufügbar sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert-Positionsspeicher (2) mit einem Addierer (4) verbunden ist, an den mittels Ankopplungsvorrichtungen (6, 8) Dekadenschalter (7) für die Nullpunktverschiebung und der Maßkorrekturzähler (9) anschließbar sind, und daß der Ausgang des Addierers (4) über einen Zwischenspeicher (5) wieder mit dem Sollwert-Positionsspeicher (2) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtaster (12) zusätzlich zu Werkzeugen (14) in einen Revolverkopf (13) der Maschine eingespannt ist.