DE2011049A1

DE2011049A1 - Process for compensating for the cylinder error during grinding and application of this process

Info

Publication number: DE2011049A1
Application number: DE19702011049
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Schaudt Maschinenbau Gmbh, 7000 Stuttgart
Priority date: 1970-03-09
Filing date: 1970-03-09
Publication date: 1971-09-23

Description

Verfahren zur Kompensation des Zylinderfehlers beim Schleifen und Änwendung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation des beim Schleifen von Werkstücken auftretenden sogenannten Zylinderfehlers, der dadurch entsteht, daß die SchLeifscheibe gegen das Werkstück verkantet i8t; eine solche Verkantung kann Durch die verschiedensten Ursachen entstehen, Beispielsweise durch unterschiedliche Temperaturänderungen, so daß auch während des Schleifvorgangs sich solche Verkantungen ergeben können. Method for compensating the cylinder error during grinding and Use of this method The invention relates to a method for compensation the so-called cylinder error that occurs when grinding workpieces, the the result is that the grinding wheel tilts against the workpiece; one Such a tilt can arise from a wide variety of causes, for example due to different temperature changes, so that even during the grinding process such canting can arise.

Es sind zwei Möglichkeiten zur Kompensation des Zylinderfehlers bekannt Eine dieser bekannten Möglichkeiten ist die Kompensation des Zylinderfehlers über den Setzstock, der wegabhängig nachgesteuert wird Ein solcher Setzstock biegt das Werkstück um den Zylinderfebler durchs Das Durohbiegen eines Werkatückes mit Hilfe eines wegabhängig nachlaufenden Setzstockes ist nur bei Werkstücken möglich, die eine bestimmte Steifigkeit zeigen, außerdem wird durch eine solche Durchbiegung des Werkstückes ein neuer Zylinderfehler eingeführt, so daß diese bekannte Möglichkeit nur in ganz bestimmten Fällen durchführbar iste Die zweite bekannte Möglichkeit besteht darin, den Reitstock, gegen den das Werkstück eingespannt ist, senkrecht zur Warkstück achse linear zu verschieben. Damit ist es theoretisch möglich die Verkantung zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück vollständig zu beseitigen, soweit sie auf den Zylinderfehler Einfluß hate Praktisch ist diese Möglichkeit jedoch nur dann gut ausnutzbar, wenn mit einem einzigen Schleifspindelstock mit einer einzigen Schleifscheibe gearbeitet wird und das Werkstück nicht wesentlich länger ist als die Schleifscheibe breit ist, Wenn beispielsweise an einem-Werkstück, dessen Länge gleich einem Mehrfachen der Schleifscheibenbreite ist, ein Sitz in der Nähe des Werkstückspindelstocks geschliffen werden soll, so sind zur Erzielung der zur Kompensation des Zylinderfehlers erforderlichen Verkantung des Werkstücks gegenüber der Schleifscheibe sehr große Wege des Reitstockes notwendig, die praktisch mit der erforderlichen Geschwindigkeit nicht erzielbar sind9und andererseits ist es beim Schleifen eines Sitzes in der Nähe des Reitstockes nicht möglich, die erforderliche Neu-Verkantung des Werkstückes gegenüber der Schleifscheibe zu erreichen, weil der erforderliche Weg weit über die Durcbmessertoleranzen hinausgehen würde0 Beim Schleifen mit mehreren Schleifspindelstöcken sind beide erwähnten Möglichkeiten der Zylinderfehler-Kompensation nicht anwendbar, weil bei Kompensation des Zylinderfshlers am Werkstück für einen Sitz ein anderer Zylinderfehler bei jedem anderen Sitz eingeführt wird, was selbstverständlich unerwünscht isto Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kompensation des Zylinderfehlers beim Schleifen von Werkstücken verfügbar zu machen, das bei allen Schleifaufgaben anwendbar ist und bei denen die Nachteile der bekannten Kompensationsmöglichkeiten vermieden sind.There are two known ways of compensating for the cylinder error One of these known possibilities is the compensation of the cylinder error via the stick, which is readjusted depending on the path. Such a stick bends Workpiece through the cylinder fogger The thermosetting of a work piece with the help of a path-dependent steady stick is only possible for workpieces, which show a certain rigidity, in addition, is caused by such deflection of the workpiece introduced a new cylinder error, so that this known possibility can only be carried out in very specific cases. The second known possibility consists in making the tailstock, against which the workpiece is clamped, perpendicular to move linearly to the workpiece axis. So it is theoretically possible To completely eliminate tilting between the grinding wheel and the workpiece, as far as it has an influence on the cylinder error, however, this possibility is practical Can only be used effectively if a single wheelhead with a single one Grinding wheel is being worked and the workpiece is not significantly longer than the grinding wheel is wide, if for example on a workpiece, its length is equal to a multiple of the grinding wheel width, a seat near the Workpiece headstock is to be ground, so are to achieve the compensation the required tilting of the workpiece relative to the grinding wheel due to the cylinder error very large paths of the tailstock necessary, which is practical with the required Speed are not achievable9and on the other hand it is when grinding one Seat near the tailstock not possible, the required re-tilting of the workpiece compared to the grinding wheel, because the required Would go well beyond the diameter tolerances0 when grinding with several Grinding headstocks are both of the mentioned options for cylinder error compensation not Applicable because with compensation of the cylinder feeler on the workpiece a different cylinder error is introduced for every other seat for one seat, which is of course undesirable. The object of the invention is therefore is based on a method to compensate for the cylinder error when grinding To make workpieces available that can be used for all grinding tasks and in which the disadvantages of the known compensation options are avoided.

Zur Tötung dieser Aufgabe wird ausgegangen von einem Verfahren zur Kompensation des Zylinderfehlers beim Schleifen von Werkstücken, bei dem zwei Meßfühler auf der der Schleifacheibe abgewandten Seite des Werkstücke an diesem in einem gegenseitigen Abstand in Richtung der Werkatückachse anliegen, aus einem Vergleich der Äusgangssignale der beiden Meßfühler ein Äbweichungseignal gebildet wird, wenn die Auegangs-Bignale in unterschiedlicher Weise von den Sollwerten abweichen, auf die die Meßfühler eingestellt sind, und das Äbweichungs-Signal eine Verstelleinrichtung der Schleifmaschine im Sinne einer Herabsetzung des Unterschiedes der Sollwertabweichungen steuert, und dieses Verfahren wird erfindungsgemäß in der-Weise abgewandelt, daß die Verstelleinrichtung den zugehörigen Schleifspindelstock um eine zur Werkstückachae senkrechte achse verschwenkt Damit ist es möglich, auch bei Verwendung mehrerer Schleifspindeistöcke den Zglindsrfehler jedes Sitzes für sich voll al kompensieren, ohne daß ein Zylinderfehler für den anderen oder die anderen Sitze eingeführt wird, es ist ferner bei jedem beliebigen Werkstück ohne die geringste Rnderung an-der Schleifmaschine selbst durchführbar und zwar ohne Rücksicht auf die Breite der Schleifscheibe und die Länge des Werk stückes Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens Können, ie bei den bekannten Kompensationsmöglichkeiten, die beiden Meßfühler auf gleiche Sollwerte eingestellt werden um den Zylinderfehler beim Schleifen von zylindrischen Sitzen z kompensieren Darüber hinaus ist es aber beim erfindungsgemäßen Verfahren ohne Seae Schwierigkeit möglich, die beiden Meßfühlsr auf Sollwerte entsprechend den unterschiedlichen Durchmessern eines konischen Sitzes einzustellen, um den Zylinderfehler beim Schleifen von konischen Sitzen zu kompensieren0 Beim Schleifen von konischen Sitzen ist der Zylinderfehler bisher nicht kompensiert worden.To kill this task is assumed a method for Compensation of the cylinder error when grinding workpieces with two sensors on the side of the work piece facing away from the grinding disc on this in a mutual Distance in the direction of the workpiece rear axis from a comparison of the output signals of the two sensors a deviation signal is generated when the output signals differ in different ways from the setpoints to which the sensors are set are, and the deviation signal an adjusting device of the grinding machine in Controls meaning a reduction in the difference between the setpoint deviations, and this method is modified according to the invention in such a way that the adjusting device the associated grinding headstock around an axis perpendicular to the workpiece axis swiveled This makes it possible, even when using several grinding spindle sticks fully compensate for the timing error of each seat without causing a cylinder error is introduced for the other or the other seats; it is also for each any workpiece without the slightest change Grinding machine can be carried out by yourself, regardless of the width of the grinding wheel and the length of the workpiece in the practical implementation of the process ability, ie with the known compensation options, the two sensors on the same Setpoints are set around the cylinder error when grinding cylindrical Compensating for sitting z Without Seae difficulty possible, the two measuring sensors to setpoints accordingly the different diameters of a conical seat to adjust the cylinder error to compensate when grinding conical seats 0 When grinding conical seats The cylinder error has not yet been compensated for when sitting.

Vor allem aber läßt sich das erfindungegemäße Verfahren auch anwenden, um den Zylinderfehler beim Längsschleifen wenigstens annähernd zu kompensieren, indem nämlich zunächst ein der Breite der Schleifscheibe entsprechender Teil des Sitzes solange geschliffen wird, bis der eventuell vorhandene Zylinderfehler ausreichend kompensiert ist, anschliessend die Verstelleinrichtung festgestellt und dann der Sitz in üblicher Weise längsgeschliffen wird. Selbstverständlich kennen dann noch restliche Zylinderfehler auftreten, die durch Parallelitätafehler oder Linearitätefehler der Führungen entstehen, diese Fehler sind jedoch so klein, daß sie in Kauf genommen werden können. Grundsätzlich wäre es nach dem erfindungagemäßen Verfahren auch möglich, solche Fehler auszukompensieren, indem der Schleifspindelstock während des Längsschleifens entsprechend verschwenkt wird, wegen des dazu erforderlichen Aufwandes dürfte eine solche tompensation mit Rücksicht auf die Größe der zu erwartenden Feh-1er wirtschaftlich nicht tragbar seine Während des Schleifens wird zweckmäßigerweise das Werkstück auch beim erfindungagemäßen Verfahren während des Schleifvorgangs.von einem an sich bekannten Setzstock abgestützt, was besonders bei langen Werkstücken erforderlich ist, um die sonst unter dem Schleifdruck eintretende Durchbiegung des WerkstEckes zu verhindern, durch die ein Zylinderfehler vorgetauscht werden konnte, der ohne diese Durchbiegungtatsächlich nicht vorhanden ist.Above all, however, the method according to the invention can also be used in order to at least approximately compensate for the cylinder error during longitudinal grinding, namely by first a part of the corresponding to the width of the grinding wheel The seat is sanded until the cylinder defect, if any, is sufficient is compensated, then determined the adjusting device and then the Seat is sanded lengthways in the usual way. Of course then you still know remaining cylinder errors occur due to parallelism errors or linearity errors of the guides arise, but these errors are so small that they can be accepted can be. In principle, according to the method according to the invention, it would also be possible Compensate for such errors by adjusting the grinding headstock while of the longitudinal grinding is pivoted accordingly, because of the necessary Such a compensation is likely to incur expenditure, taking into account the size of the expected Feh-1er is not economically viable while grinding becomes expedient the workpiece also in the method according to the invention during the grinding process supported by a known stick, which is especially important for long workpieces is necessary to avoid the deflection of the To prevent workpieces through which a cylinder fault could be pretended, which actually does not exist without this deflection.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht nur zur Kompensation des Zylinderfehlers brauchbar, sondern kann noch in anderer Weise angewandt werden, um eine völlig andere Aufgabe zu lösen.However, the method according to the invention is not just for compensation of the cylinder defect usable, but can also be used in other ways, to solve a completely different task.

Zum Schleifen von Werkstücken wird eine Schleifmaschine derzeit ao Justiert, daß der angestrebte Sitz innerhalb der zulässigen Toleranzen geschliffen wird, ohne daß außer der Zustellbewegung der Schleifecheibe sowie der beim Längeschleifen erforderlichen Längebewegung irgendwelche Bewegungen möglich sind. Die einzige Ausnahme besteht in der beschriebenen Kompensation von ZglinderfehlernQ Diese Justierung der Schleifscheibe bzw. des Schleifspindelstocks muß zunächst bei der Herstellung und Aufstellung der Schleifmaschine vorgenommen werden, spätere ac'hjüstierungen dienen nur zur Beseitigung von Fehlern, die durch Abnutzung, Altern, Verziehen od odglo entstanden sind.For grinding workpieces, a grinding machine is currently ao Adjusted so that the desired seat is ground within the permissible tolerances without except for the infeed movement of the grinding disk and that of longitudinal grinding required length movement any movements are possible. The only exception consists in the described compensation of Zglinder errorsQ This adjustment the grinding wheel or the grinding headstock must first be used during manufacture and setting up the grinding machine, subsequent adjustments are only used to remove defects caused by wear and tear, aging, warping or the like odglo have arisen.

Bei Maschinen für die Einzelfertigung kann es vorkommen, daß der Schleifspindelstock völlig umjustiert werden muß, etwa lm einmal zylindrische und anschließend konische Sitzen zu schleifen oder umgekehrt 9 In er Produktion sind solche laufenden Umjustiertingen nicht durchfrbar, weil hierzu eine beträchtliche Zeit benötigt wird, abgesehen davon, daß solche Justierungen nur von speziell ausgebildetem Personl vorgenommen werden können Andererseits ist es aber auch in der Produktion erwünachti, eine Schleifmaschine auf beliebige Winkel einstellen zu können, wenn die beim Schleifen notwendige Präzision der Einstellung gewährleistet ist Dieser Wunsch gilt natürlich vor allem für numerisch gesteuerte Maschinen, deren Vorteil ja gerade darin besteht, daß sie für relativ kleine Produktionalose eingesetzt werden können.With machines for individual production it can happen that the grinding headstock must be completely readjusted, about once cylindrical and then conical To grind seats or vice versa 9 In production, such constant readjustments are necessary not fruitful because this takes a considerable amount of time, apart from that such adjustments can only be made by specially trained personnel On the other hand, it is also possible to use a grinding machine in production Can be set to any angle if the precision required for grinding The setting is guaranteed. Of course, this request applies above all to numerical settings controlled machines, the advantage of which is that they are used for relative small productions can be used.

Bisher ist es jedoch mit wirtschfftlich vertretbarem Aufwand noch nicht möglich gewesen, einen Schleifepindelstock mit der beim Schleifen notwendigen Präzision auf eine vorgegebene Winkel stellung einzustellen, ohne auf die zeitraubenden Justiermethoden zurückgreifen zu müssen Wenn aber das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen eines um beliebige Winkel um eine zur Werkstückachse senkrechte Achse schwenkbaren Schleifapindelstockes auf eine vorgegebene Winkelstellung angewandt wird, Iäßt sich die erforderliche Präzision in einfacher Weise erreic hen, wenn die Meßfühler auf die gewünschten Sollwerte eingestellt werden, da sich jede Abweichung der Stellung des Schleifapindelstockes von der vorgegebenen Winkelstellung in einem Zylinderfehler bemerkbar macht, der Ja durch das erfindungsgemäße Verfahren gerade kom pensiert werden solly so daß nach Durchführung der Kompensation der Schleifspindelstock mit Sicherheit in einer Winkel stellung steht, die mindestens so genau gleich der vorgegebenen Winkelstellung ist, wie das mit den bisher üblichen: mechanischen Justierverfahren erreichbar war0 Selbstverständlich wird man in der Praxis den Schleifspindel stock zunächst angenähert in die vorgegebene Winkelstellung bringen, etwa durch Verwendung eines Schwenktisches, wie er fui Bohr- und Fräamaschinen bekannt ist, und erst dann die Feinsteinstellung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfah-, rens durchfünren ; die Feineinstellung kann dabei schon in der ttGrobtt-Winkeleinstellwng oder ebenfalls durch das erfindungegemäße Verfahren erreicht werden, dabei ist allerdings zu beachten , daß beim erfindungsgemäßen Verfahren bereits ein gewissen Materialabtrag erfolgt, so daß unter ungunstigen Umständen nach erfolgter Feineinstellung das Endmaß des Schleifens bereits erreicht ist, ohne daß Zeit zur Feinsteinstellung zur Verfügung stand0 Wenn diese Gefahr besteht, muß entweder die Feineinstellung auf jeden Fall in den Grob-Schwenkvorgang gelegt werden, was eine entsprechend aufwendige Steuerung voraussetzt, oder es muß an den einzelnen Sitzen des Werkstückes eine entsprechende Materialmenge zur Abtragung vorhanden sein, wodurch u.a. die Schleifzeiten erhöht werden. Der günstigste Kompromiß zwischen diesen beiden Überlegungen ist jedoch eine mehr wirtschaftliche Frage, die mit der Anwendung des erfindungsgemäßen ~Verfahrens zur Lösung dieser Aufgabe nichts zu tun hat.So far, however, it is still economically justifiable not been possible to use a grinding headstock with the one necessary for grinding Precision to set a given angular position without the time-consuming To have to resort to adjustment methods If, however, the method according to the invention for setting an at any angle around an axis perpendicular to the workpiece axis pivotable grinding headstock applied to a predetermined angular position the required precision can be achieved in a simple manner if the sensors are set to the desired setpoints, since any deviation the position of the grinding headstock from the predetermined angular position in one Makes cylinder defects noticeable, which is precisely the result of the method according to the invention com should be compensated so that after the compensation has been carried out the wheelhead is definitely in an angular position that is at least is exactly the same as the predefined angular position, as is the case with the previously usual: mechanical adjustment method was achievable0 Of course, one will be in the Practice the grinding spindle stock first approximated to the given angular position bring, for example by using a swivel table, as it is for drilling and milling machines is known, and only then the fine adjustment with the help of the invention Carry out the procedure; the fine adjustment can already be done in the ttGrobtt-Winkeleinstellwng or can also be achieved by the method according to the invention, although this is it should be noted that in the process according to the invention a certain amount of material is removed takes place, so that under unfavorable circumstances after fine adjustment the final dimension grinding has already been achieved without any time for fine adjustment stand0 If this is a risk, either fine-tuning must be done in any case be placed in the coarse pivoting process, which is a correspondingly complex control presupposes, or there must be a corresponding one at the individual seats of the workpiece Amount of material to be removed, which among other things increases the grinding times will. The most favorable compromise between these two considerations, however, is a more economic question that arises with the application of the method according to the invention has nothing to do to solve this problem.

Durch die Erfindung wird also ein Verfahren zur Kompensation des Zylinderfehlers beim Schleifen von Werkstücken verftgbar gemacht, das die Nachteile aller bekannten Verfahren vermeidet und universell anwendbar ist; darüber hinaus ergibt sich eine Anwendungsmöglichkeit für das erfindungsgemäße Verfahren die eine Lösungsmöglichkeit für ein Problem bietet, dess Lösung jedenfalls bisher noch nicht angestrebt worden is da die präzise technische Aufgabe bisher noch gar nicht bekannt warThe invention therefore provides a method for compensating for the cylinder error made available when grinding workpieces, which has the disadvantages of all known Procedure avoids and is universally applicable; in addition, there is one Possible application for the method according to the invention which offers a possible solution to a problem, In any case, the solution that has not yet been sought is the precise technical one Task was not yet known

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e pl) Procedure to compensate for the Cylinder error when grinding workpieces with two sensors on the Grinding wheel facing away from the workpiece on this in a mutual Distance in the direction of the workpiece axis from a comparison of the output signals of the two sensors a deviation signal is generated when the output signals deviate in different ways from the setpoints to which the measuring sensors are set, and the deviation signal an adjusting device of the grinding machine controls in the sense of reducing the difference between the setpoint deviations, characterized in that the adjusting device has the associated grinding headstock 2e method according to claim pivoted about an axis perpendicular to the workpiece axis 1, characterized in that the two sensors in a known manner in the same way Setpoints are set to account for the cylinder error when grinding cylindrical Sitting to compensate 3 Method according to Claim t, characterized in that the two sensors to setpoints according to the different diameters a conical seat can be adjusted to reduce the cylinder error when grinding to compensate for conical seats.

40 The method according to claim 2 or 3, characterized in that for grinding a seat that is longer than the width of the grinding wheel has, first of all, one of the Width of the grinding wheel more appropriate Part of the seat is sanded until the cylinder defect, if any, is present is sufficiently compensated, then the adjusting device is determined and then the seat is sanded lengthways in the usual way of claims 1 to 4, characterized in that the workpiece during the grinding process is supported by a stick known per se0 6v application of the method according to any one of claims 1 to 5 for the precise setting of any angle The grinding headstock can be swiveled around an axis perpendicular to the workpiece axis to a predetermined angular position