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Verfahren und Anordnung zur Kontrolle des Abrichtv.organges beim Abrichten
der Oberflache von Schleifkörpern, insbesondere rotationssymmetrischer Profilschleifkörper.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle des Abrichtvorganges
beim Abrichten der Oberfläche von Schleirkörpern, insbesondere rotationssymmetrischer
Profilschleifkörper mittels eines Abrichtwerkzeuges, welches über die abzurichtende
Oberfläche geführt wird und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Es ißt
ein Verfahren zur Überwachung des Abrichtvorganges bekannt, bei dem die Zustellbewegung
des Abrichtwerkzeuges kontrolliert wird. Zu diesem Zweck ist ein Fühl- bzw. Abtastelement
vorgesehen, welches in Eingriff mit dem Abrichtwerkzeug steht, zum Beispiel einem
herkömmlichen Diamanthalter. Beim Abrichten des rotierenden Schleifkörpers gerät
das Abrichtferkzeu; durch Stösse der Schleifkörperpartikel Legen die Abrichterspitze
in Schwingungen, die von dem Fühl- bzw. Abtastelement in elektrische Signale umgesetzt
werden.
Die Grösse der Schwingungen und das erzeugte Potential soll hierbei der Tiefe proportional
sein, mit der das Abrichtwerkzeug die Schleifkörperoberfläche durchdringt Die Signale
gelangen über Filter und Verstärker auf ein Anzeigeinstrument, welches in seiner
Ansprechempfindlichkeit regelbar ist, so dass ein voller Zeigerausschlag erfolgt,
falls unnötigerweise ein zu kräftiges, d. h. zu tiefes Abrichten stattfindel.
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Auf Grund des Zeigerausschlages auf der Skala des Anzei£einstrumentes
lässt sich die Abrichttiefe regulieren, indem das Abrichtwerkzeug neu eingestellt
wird. Die Elnstellung kann auch automatisch erfolgen, inden das Ausgangspotential
des Verstärkers auf zwei Relais geführt wird, wobei das eine Relais anspricht, wenn
der Zeigerausschlag zu klein ist und das andere bei Erreichung des maximalen Zeigerausschlages
betätigt wird. Die Relais stehen mit der S@euereinheit des Abrichtwerkzeuges in
Verbindung und lösen eine Zuetell-bzw. Rückstellbewegung des Abrichtwerkzeuges gogenüber
dem Schleifkörper aus.
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Eine Gewehr für das ordnungsgemässe Abrichten der Schlelfkörperoberfläche
ist mlt diesem Verfahren nicht.egehen.
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Ausbrüche und über das Mass der eingestellten Abrichtliefe des Abrichiwerkzeuges
hinausgehende Abnutzungen am Anfang und Ende der abzurichtenden Schleifkörperbreite
werden nicht erfasst. Als Folge davon kennen Form- und Massfehler
an
den geschliffenen Werkstücken auftreten. Die Werkstücke erfordern für ihre Weiterverwendung
entsprechende Nacharbeit. Um diese herabzusetzen, ist es notwendig, nach entsprechenden
Abrichthüben eine manuelle kontrolle dahingehend vorzunehmen, inwieweit die gesamte
Schleifkörperoberfläche abgerichtet wurde. Diese Kontrolle lässt sich nur bei Stillstand
des Schleifkdrpers mit einigermassen Sicherheit durchfffren und ist von subäcktiven
Faktorenabhängig. Da weiterhin bei diesem Verfahren die Zustellung des Abrichtwerkzeuges
in Abhängigkeit der Schwingungen erfolgt, kann auf Grund der ungleichmässigen Konsistenz
des Schleifkörpers das Anzeigeerge@nis am Zeigerinstrument verfälscht werden und
unter Umständen ein zu tiefes Abrichten stattfinden, was einen unnötigon Schleifkörperverbrauch
zur Folge hat.
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Das Verfahren @ieht weiterhin vor, die kleinsten Schwingungsimpulse
auszunutzen, um die Maschine zu einer Wiederholung des Abrichtvorganges zu veranlassen.
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Damit wird zwar ein selbsttätiger Abrichtvorgang gewährleistet; die
manuelle Kontrolle einer ausreichenden Abrichtwirkung über die gesamte Schleifkörperoberfläche
ist aber nach wie vor erforderlich.
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Es isi Zweck der Erfindung, Form- und Massfehler an geschliffenen
Werkstücken einzuschränken und somit Nacharbeit
auszuschalten. Subjektive
Mängel und Maschinenstillstands zeiten bei der Durchführung der Kontrolle des abgerichteten
Schleifkörpers sollen vermieden und gleichzeitig soll ein wirtschaftlich vertretbarer
Schleifkörperverbrauch erreicht werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kontrolle
des Abrichtvorganges beim Abrichten der Oberflache von Schleifkörpern, insbesondere
rotationssymmetrischer Profilschleifkörper mittels eines Abrichtwerkzeuges, welches
flber die abzurichtende Oberfläche geführt wird, und eine Anordnung zur Durchführung
des Verfahrens ru schatten, womit automatisch kontrolliert werden kann, ob die gesamte
abzurichtende Schleifkörperoberfläche vom Abrichtwerkzeug bearbeitet wurde.
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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Eingriffsweg
des Abrichtwerkzeuges bei jedem Abrichthub über die abzurichtende Schleifkörperoberfläche
gemessen wird, der Messwert mit einem vorgegebene Sollwert verglichen wird und bis
zur Koin@idenz beider Werte weitere Abrichthübe erfolgen Es ist ein bei Berührung
des Schleifkörpers durch das Abrichtwerkzeug ansprechender Signalgeber an eine Torschaltung
angeschlossen, auf die Impulse von einem Taktgeber g.eführt sind. Bei Signalgabe
gelangen die Taktgeber-Impulse
auf einen arn Ausgang der Torschaltung
vorgesehenen Zäh-1er, dessen Zählerstand nach einem Abrichthub den Istwert darstellt,
wobei der Istwert auf eine mit einem Sollwert beaufschlagte Vergleichseinrichtung
ge£thrt ist und bei Koinzidenz zwischen Soll- und Istwert die Abrichtereinheit stillgesetzt
wird.
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Vorteilhafterweise ist die Vergleichseinrichtung von dem an der Torschaltung
angeschlossenen Zähler gebildet, der voreinstellbar ist.
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Zweckmässig ist dem Zähler ein monostabiler Multivibrator zur Löschung
des anstehenden Zählerstandes (Nullung) zugeordnet.
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Zwischen Signalgeber und Torschaltung kann ein Signalformer angeordnet
sein.
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Durch die Erfindung ist gewährleistet, dass der Schleifkörper tatsächlich
über die gesamte Oberfläche vom Abrichtwerkzeug bearbeitet worden t8t; bevor ein
neuer Schleifvorgang eingeleitet wird. Form- und Massfchler an geschliffenen Werkstücken,
die auf unvollständig abgerichtete Schleifkörper zurückzuführen sind und sich besondere
nachteilig an profilierten Werkstücken auswirken, sind damit vermieden.
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Die Bedienperson wird von der Kontrollfunktion entlastet, wodurch
subjektive Fehlermöglichkeiten ausgeschaltet sind.
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Gleichzeitig werden Maschinenstillstandszeiten PAr den Kontrollvorgang
vermieden, da die Kontrolle automatisch parallel
zum Abrlchtvorgang
abluft. Ein übermässiges, d. h. zu tiefes Abrichten des Schleifkörpers ist insofern
ausgeschlossen, da bei Koinzidenz zwischen Soll- und Istwert die Abrichtereinheit
stillgesetzt wird, so dass der Schleifkdrperverbrauch durch den Abrichtvorgang auf
das erforderliche Mindestmass beschränkt bleibt. Zeigt die Vergleichsein richtung,
dass nach Durchführung eines Abrichthubes eine Abweichung zwischen Soll- und Istwert
vorhanden ist, so wird ein weiterer Abrichthub eingeleitet, wodurch neben der automatischen
Kontrolle eine weitestgehende Automatisierung des Abrichtvorganges in Abhängigkeit
des Kontrollergebnisses mit der Erfindung erreicht ist.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist eine Anordnung ur kontrolle des
Abrichtvorganges als Blockschaltbild dargestellt: Eine Abrichtereinheit 1 einer
nicht dargestellten Schleifmaschine trägt ein Abrichtwerkzeug 2, welches vorteilhafterweise
als Diamantepitze ausgebildet ist. Die Abrichtereinheit 1 ist parallel zur Achse
3 eines abzurichtenden Seh1ifkörpers 4 und senkrecht dazu verschiebbar In bekannter
Weise auf der Bettführung der Schleifmaschine gelagert. An der Abrichtereinheit
1 ist ein Signalgeber 5 berestlgt, der bei Berührung des Schleifkönpers 4 durch
das Abrichtwerkzeug 2 anspricht und ein elektrisches Signal erzeugt.
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Der Signalgeber 5 ist mit einer Verstärkereinrichtung 6 gekoppelt
und dieser ist ein Signalformer 7 nachgeschaltet.
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Der Signalformer 7 ist mit einer Torschaltung 8 elektrisch verbunden,
an die weiterhin eine Leitung 9 von einem Taktgenerator 10 angeschlossen ist. Der
Ausgang der Torschaltung 8 ist an einem Zähler 11 angeschlossen, der mit einer Vergl
eishseinrichtuag 12 in Wirkverbindung steht. An die Vergleichseinrichtung 12 ist
ausserdem ein mit eine Sollwert beaufschlagter Speicher 13 angeschlossen. Von der
Vergleichseinrichtung 12 sind Leitungen zu einer Steuereinrichtung 14 der Abrichtereinheit
1 geführt. Die Steuereinrichtung 14 steht ihrerseits mit den nichtgezeigten Antriebsaggregaten
bekannter Art der Abrichtereinheit 1 über Steuerleitungen 15 in Verbindung.
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Es ist ausserdem ein monostabiler Mulivibrator 16 vorgesehen, der
dem Zähler 11 vorgeschaltet ist und über eine Signalleitung 17 von dem Signalformer
7 beaufschlagbar ist.
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Bei numerisch gesteuerten Schleifmaschinen sind der Taktgenerator
10, die Vergleichseinrichtung 12 sowie der Sollwert-Speicher 13 in der Maschinensteuereinrichtung
18 bereits vorhanden und können somit für die Kontrolle des Abrichtvorganges ausgenutzt
werden.
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Mit dieser Ancrdnung zur Kontrolle des Abrichtvorganges ergibt sich
folgendes Verfahren: Bevor ein neues Werkstück auf der Schleifmaschine geschliffen
wird oder zu jodem beliebigen anderen Zeitpunkt, wenn es
die Oberfläche
des Schleifkörpers 4 infolge Abstumpfung, Ausbrüchen oder sonstiger Abnutzung erfordert,
wird ein Abrichtvorgan eingeleitet. Dieser Abrichtvorgang kann von Hand oder automatisch
besonders bei numerisch gesteuerten Schleifmaschinen ausgelöst werden. Durch die
Steuereinrichtun 14 wird die Zustellung der Abrichtereinheit 1 mit dem Abrichtwerkzeug
2 senkrecht zur Schleifkdrperachse 3 um den Abrichtbetrag bewirkt und anschliessend
erfolgt die Vorschubbewegung des Abrichtwerkzeugea 2 parallel zur geforderten Oerflächenkontur
des rotierenden Schleifkörpers 4. Bei Berthrung des Abrichtwerkzeuges 2 mit dem
Schleifkörper 8 erzeugt der Signalgeber 5, der in vorlleendem Fall als Mess.
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wertaufnehmer für die Abbiegung des Abrichtwerkzeuges 2 ausgebildet
ist, ein Spannungusignal, welches durch die Verstärkereinrichtung 6 verstärkt wird.
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Uber den Signalformer 7, der z. B. ein Sohmitt-Trigger sein kanne
gelangt die Spannung als definiertes Signal auf die Torschaltung 8. An der Torschaltung
8 stehen über die Ieltung 9 Impulse von dem Taktgenerator 10 an, die von diesem
in gleicher Zeitfolge abgegeben werden. Solange das Spannungssignal vom Signalgeber
5 anliegt, erfolgt ein Durchgang der Taktgenerator-Impulse zum Zähler 11. Hier werden
die Impulse, die ein Mass für die Eingriffszeit und damit ein Mass des Eingriffsweges
des Abrich@werkzeuges 2 am Schleirkdrper 4 darstellen, aufsummiert und bilden den
Istwert.,In der Vergleichseinrichtung 12 wird der Istwert mit
dem
Sollwert des Speichers 13, der der Vergleichseinrichtung 12 gegengeschaltet ist,
verglichen. Der Sollwert stellt ein Mass rr die rechnerisch ermittelte Abrichtzeit
in hbhängigkeit der Breite des abzurichtenden Schleifkörpers 4 unter Beachtung des
Profilwinkels et und der Vorschubgeschwindikeit des Abrichtwerkzeuges 2 dar. Wird
durch die Vergleichseinrichtung 12 nach Durchführung eines Abrichthubes eine Abweichung
zwischen Soll- und Istwert festgestellt, so erfolgt durch eine Signalgabe an die
Steuereinrichtung 14 die Auslösung eines erneuten Abrichthubes. Dabei besteht die
Möglichkeit durch entsprechende Schaltung den Abrichthub sowohl mit als auch ohne
erneute Zustellung des Atrtchtwerkzeuges 2 ablaufen Zu lassen. 3ei Koinzidenz zwischen
Soll und Istwert wird sbenfalls ein Signal an die Steuereinrichtung 14 abgegeben,
die ihrerseits die Abrichterieinheit 1 stillset:t und somit die Beendigung des Abrichtvorganges
bewirkt. In diesem Falle war das Abrichtwerkzeug 2 über die gesamte abzurichtende
Oberfläche mit dem Schleifkörper 4 in Eingriff.
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Eine Abweichung zwischen Soll- und Istwert kann auch aurtre° ten,
wenn die Oberfläche des Schieifkörpers 8 Ausbrüche oder Kantenabnutzungen aufweist,
die grösser sind als der zugestellte Abrichtbetrag. Dabei kommt das Abrichtwerkzeug
2 ausser Eingriff des Schleifkörpers 4 und der Signalgeber 5 erzeugt kein Spannungssignal.
Mithin ist der Durchgang der Taktgenerator-Impulse zu dem Zähler 11 an der Torschaltung
8
gesperrt. Ist die fehlerhafte Stelle des Schleifkörpers 4 überfahren
und das Abrichtwerkzeug 2 berührt die Oberfläche des Schleifkörpers 4 wieder, so
erfolgt eine erneute Signalgabe durch den Signalgeber 5, wobei über Signalleitung
17 und dem monostabiler Multivibrator 16 der anstehende ZMhlerstand des Zählers
11 gelöscht wird, bevor die erneute Summierung der Taktgenerator-Impuse einsetzt.
Es wird also bei 3eder erneuten Signalgabe durch den Signalgeber 5 eine Nullung
des Zählers 11 durchgeführt.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, wenn der Signalgeber 5 anstelle
seiner Ausbildung als Measwertaufnehmer für die Abbiegung dea Abrichtwerkzeuges
so ausgeführt ist, dass er als Messgrösse z. B. die Kraft, den Druck, die Dehnung,
Schwingungen, Schwinggeschwindigkeit, Schwingbeschleunigung, Froquenz oder Leifähigkeit
usw. bei Eingriff des Abrichtwerk zeuges 2 mit dem Schleifkörper 4 erfasst. Dabei
kann es erforderlich sein, dass dem Signalgeber 5 Gleichrichter nachgeschaltet werden
müssen, wenn Wechselspannungssignale abgegeben werden.