DE2159721C3 - Einrichtung zur Zylindrizitätskompensation an Schleifmaschinen - Google Patents
Einrichtung zur Zylindrizitätskompensation an SchleifmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zylindrizitätskompensation an einer Schleifmaschine
zum gleichzeitigen Rundschleifen von axial versetzten Teilen eines Werkstücks durch mindestens eine auf
einer Spindel mit sndseitigen Lagern befestigte Schleifscheibe, bei der an zwei in Achsrichtung
versetzten Werkstückstellen je ein Meßkopf zum Abtasten der entsprechenden Werkstückdurchmesser
vorgesehen ist und die Meßwerte bei gegenseitiger Abweichung von den vorgegebenen Werten unter
Bildung des Maßdifferenzwertes in einem Meßsteuergerät mit einer Differentialvergleichsschaltung zur Betätigung
eines Verstellgliedes herangezogen sind, durch das zwecks Korrektur der Achslage zwischen Schleifspindel
und dem spindelgelagerten Werkstück das eine endseitige Schleifspindellager radial verschiebbar ist
Zum fortlaufenden Messen des Durchmessers von im
'S Abstand versetzten Teilen eines Werkstückes wurden
während des Schleifvorgangs bisher Lehren verwendet Üblicherweise wurden Vorkehrungen getroffen, um den
Schleifvorgang anzuhalten, wenn einer der Durchmesser auf einen unteren Grenzwert geschliffen war, bevor
der andere Durchmesser auf einen oberen Grenzwert geschliffen war. Die unerwünschte Konizität, die dabei
auftrat, wurde dann dadurch korrigiert, daß ein Schwenktisch in geringem Maße verstellt wurde, um die
gemessene Konizität zu kompensieren. Ein Beispiel für diese Methode läßt sich der US-PS 30 97 454 entnehmen.
Diese Methode ist jedoch für vollautomatisch betriebene Maschinen nicht brauchbar.
Bei eine; Einrichtung nach US-PS 32 71 910 wird eine
parallele oder eine vorbestimmte Winkelstellung zwischen der Achse der Schleifscheibenspindel und der
Achse des Werkstückes automatisch gesteuert. Hierbei wird der Spindelkasten mit Hilfe eines Einstellmechanismus
gegen die Achse der Scheifscheiben zugestellt oder ermöglicht, daß der Spindelkasten in einer Richtung von
der Achse der Schleifscheiben weg zurückgezogen wird, je nach dem Ausgangsimpuls aus der Vergleichsschaltung.
Somit wird der Spindelkasten während einer Betriebsphase, in der die Konizität kompensiert wird,
nicht nur vorgeschoben, sondern auch zurückgezogen, und dies führt dazu, daß der Kontakt zwischen der
Schleifscheibe und dem Werkstück bei Überkorrektur verlorengeht. Eine Überkorrektur tritt aber häufig auf,
so daß im Falle einer derartigen bekannten Einrichtung der Kontakt zwischen der Schleifscheibe und dem
Werkstück praktisch unvermeidbar verlorengeht. Dies hat zwei ganz entscheidende Nachteile. Einmal tritt
hierdurch ein Zeitverlust auf, weil dann, wenn das Werkstück nicht in Berührung mit der Schleifscheibe
steht, der Schleifvorgang nicht durchgeführt werden
so kann. Zwar kann das Zeitintervall hierfür verhältnismäßig
kurz sein, berücksichtigt man aber, daß dieses Zeitintervall während eines jeden Schleifvorganges an
einem Werkstück auftritt, addieren sich die Intervalle. Berücksichtigt man weiter, daß die hier in Rede
stehende Art von Maschinen eine Vielzahl von Werkstücken nacheinander im Laufe eines Arbeitstages
bearbeitet, so ist der Gesamtzeitverlust bei derartigen Werkzeugmaschinen recht groß.
Der zweite Nachteil, der sich aus dem Verlorengehen eines Kontaktes zwischen der Schleifscheibe bzw. den
Schleifscheiben und dem Werkstück ergibt, besteht darin, daß Ungenauigkeiten eingeführt werden. Es ist
bekannt, daß die Schleifscheiben bzw. die Schleifscheibe und das Werkstück aufgrund der während des
rt Schleifvorgangs erzeugten Reibungskräfte höhere Temperaturen
annehmen. In der Praxis wird die Kontaktfläche dieser Maschinen fortlaufend durch einen Flüssigkeitsstrahl
gekühlt, der auf die Kontaktfläche auftritt.
Sobald die Berührung zwischen Schleifscheibe und Werkstück verlorengeht, wird keine Wärme mehr
erzeugt, unter Einfluß der Kühlflüssigkeit wird jedoch die Temperatur wesentlich vermindert Dies bedeutet,
daß sowohl die Schleifscheibe als insbesondere auch das s Werkstück aufgrund der Temperaturverringerung Dimensionsänderungen
ausgesetzt sind, wodurch Ungenauigkeiten in den Schleifvorgang der Maschine
eingeführt werden, die häufig das zulässige Maß übersteigen.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die Verlustzeiten während des Schleifvorgangs herabzusetzen und das
Auftreten ungenauer Ergebnisse auszuschalten, die durch Temperaturänderungen hervorgerufen werden,
welche ihrerseits daraus resultieren, daß der Kontakt zwischen dem Werkstück und den Schleifscheiben
verlorengeht
Gemäß der Erfindung wird hierzu vorgeschlagen, daß ein weiteres Verstellglied zur Radialverstellung für das
andere Schleifspindellager vorgesehen Lt und daß durch die im Meßsteuergerät mit Differentialvergleichsschaltung
gebildeten Maßdifferenzwerte in Abhängigkeit von der gemessenen Durchmesserdifferenz der
beiden Werkstückteile über die Verstellglieder entweder das eine Spindellager oder das andere Spindellager
in Richtung auf das Werkstück zustellbar ist
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Mit der Erfindung wird ein Signal einer Polarität einer
Seite der Maschine und ein zweites Signal anderer Polarität der anderen Seite der Maschine aufgegeben,
wobei jeweils eine Verringerung des Abstandes zwischen den beiden Achsen erhalten wird.
Insbesondere ist mit vorliegender Erfindung gewährleistet
daß der Kontakt zwischen dem Werkstück und den Schleifscheiben im Betrieb aufrechterhalten bleibt,
so daß im Vergleich zu bekannten Einrichtungen genauere Bearbeitungsergebnisse erzielt werden können.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles
erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Aufsicht — teilweise im Querschnitt — einer Mehrscheibenschleifmaschine
gemäß vorliegender Erfindung, wobei zwei Zylindrizitätskompensationseinrichtungen
dargestellt sind, die das eine oder das andere Ende der Schleifspindel
vorschieben, und ein schematisches Schaltbild der hydraulischen Steuerungen für die Maschine,
Fig.2 eine schematische Teilansicht der Maschine so
nach F i g. 1 von rechts, wobei die rechte Zylindrizitätskompensationseinrichtung
auf dem Schleifscheibenträger befestigt dargestellt ist, ferner die Differentialschaltung
der Meßeinrichtung, und
F i g. 3 ein Schaltbild der logischen Scha'tung zur Betätigung der Zylindrizitätskompensationseinrichtung.
F i g. 1 zeigt schematisch und teilweise im Schnitt eine Schleifmaschine 10 mit einem Bett 11, das einen
Schleifscheibenträger 12 und einen Werkstückträger 13 zur Aufnahme eines Werkstückes W aufweist. Der f>o
Schleifscheibenträger 12 nimmt die Schleifspindellager 16 und 17 auf, in denen die drehbare Spindel 18 gelagert
ist. Die Spindellager 16 und 17 sind in Lagergehäusen 14 und 15 untergebracht. Die Lagergehäuse ihrerseits sind
mit dem Schleifscheibenträger 12 über rechte und linke ir>
Befestigungsvorrichtungen 19 und 20 verbunden. Die Befestigungsvorrichtungen 19 und 20 (Fig. 2) sind
drehbar angeordnet und an der Vorderseite des Schleifscheibenträgers 12 mit Hilf? von Haltegliedern
21 festgelegt
Die Schleifscheiben 22, 23, 24, 25 und 26 sind im Abstand zueinander entsprechend den Teilen des zu
bearbeitenden Werkstückes W über Abstandhalter 27, 28,29,30,31 und 32 aufgenommen, die in ihrer Stellung
durcd Schleifscheibenzentrierringe 33 und 34 festgehalten
sind
Das Werkstück W ist in herkömmlicher Weise drehbar in Werkstückzentrierungen 36 und 37 des
Spindelkastens und des Reitstockes befestigt Der Spindelkasten 38 und der Reitstock 39 sind mit dem
Werkstückträger 13 fest verbunden, und der Werkstückträger 13 kann von Hand so eingestellt werden,
daß die Werkstückteile, die mit den im Abstand voneinander angeordneten Schleifscheiben 22 bis 26
bearbeitet werden, ausgerichtet sind.
Wie Fig.2 zeigt bildet der vordere Teil 12/1 des
Schleifscheibenträgers 12, da er sich nach hinten in die Schleifspindellager 41 und 41' fortgesetzt eine Traganordnung
für diese Schleifspindellager 41 und 4Γ, die in axialer Richtung voneinander versetzt sind, so daß sie
die rückseitige Abstützung für die Lagergehäuse 14 und 15 und damit die Spindellager 16 und 17 an den
entsprechenden Stellen bilden. Der untere, vordere Teil des Schleifspindellagers 41 ist auf diese Weise mit dem
Träger 12 verbunden, wie Fig.2 zeigt ist aber sonst
normalerweise nicht abgestützt. Das Schleifspindellager 4Γ, das in F i g. 2 nicht sichtbar ist, ist in ähnlicher Weise
ausgebildet und befestigt. Die Lager 41 und 4Γ wirken als freitragende Arme, da sie durch einen Biegeeffekt
ausgelenkt werden können, so daß die radiale Stellung der Schleifscheibenspindel 18 dadurch verändert werden
kann, daß vorübergehend der Abstand zum Werkstück W verringert wird. Das entsprechende
Lager 41 oder 41' wird durch eine sehr geringe Drehung im Gegenuhrzeigersinn nach F i g. 2 um eine Achse
durch die Befestigungsfläche mit der Anordnung 12Λ ausgelenkt, d. h. seine Orientierung im Raum geändert.
Diese Änderung wird automatisch während einer Verweilperiode im Schleifvorgang hervorgerufen, wenn
eine Abweichung von der parallelen Beziehung zwischen der Achse der Schleifscheibenspindel 18 und
der Achse des Werkstückes Wauftritt
Es wird ein elektronisches Meßsteuergerät 42 verwendet, das zwei Meßköpfen 43 und 44 nachgeschaltet
ist und welche Ableseskalen 46 und 47 aufweist an denen Signale aus herkömmlichen Wandlern 45 und 45'
zur Anzeige gebracht werden. Die Wandler führen ihre Signale einer Differentialvergleichsschaltung 48 zu, die
alle Ablesungen direkt über eine fortlaufende Plus- oder Minusablesung aus einer Nulleinstellung, wie durch eine
Skala 50 angezeigt vergleicht Jede der Ableseskalen 46 und 47 weist Teilstriche 1,2,3,0 und 4 mit zugeordneten
Meßkontakten (nicht dargestellt) auf, wobei die Kontakte ihrerseits der Differentialschaltung 48 zugeordnet
sind, um Verweilperioden und das Zurückfahren des Trägers 12 in herkömmlicher Weise zu steuern,
wenn eine vorbestimmte Größe des Werkstückdurchmessers ereicht ist. Der Teilstrich 0 zeigt eine solche
Größe an. Der Teilstrich 4 gibt an, daß das Werkstück Wunter der gewünschten Abmessung liegt (F i g. 2). Die
Differentialvergleichsschaltung 48 weist zwei (nicht dargestellt) Oszillatoren auf, die Signale über lineare
Refeeldifferentialtransformaioren an die Wandler 45
und 45' übertragen. Die Wandler 45 und 45' geben Spannungssignale an die Differentialvergleichsschaltung
48, deren Spannungen eine Funktion der Stellung
der die Abfühlvorrichtungen der Anordnung darstellenden Meßköpfe 43,44 sind. Die Signale werden direkt in
der Differentialvergleichsschaltung 48 verglichen, und wenn eine Differenz zwischen den Spannungen auftritt,
die einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird eines der beiden Relais (nicht dargestellt) in der Differentialvergleichsschaltung
48 erregt. Das erste der Relais weist einen Kontakt CA 1 und das zweite Relais einen
Kontakt CR 2 auf, wie F i g. 2 zeigt. Diese Schaltung 48 wird verwendet, um Zylindrizitätskorrekturen zu
erzielen, indem das entsprechende Ende der Schleifscheibenspindel 18 automatisch vorgeschoben wird, um
jede unerwünschte Konizität zwischen den Enden des Werkstückes W zu kompensieren, wenn die Toleranzgrenzen
überschritten werden.
Das Ende der Schleifscheibenspindel 18 wird durch die Betätigung einer Zylindrizitätsausgleichsanordung
in Form von Verstellgliedern 49 oder 49' vorgeschoben, um den Teil des Werkstückes mit zu großem
Durchmesser zu kompensieren. Jede der Kompensationsanordnungen 49 und 49' ist an einer der beiden
Seiten des Trägers 12 befestigt, wie in F i g. 1 gezeigt ist.
Die linke und die rechte Kompensationseinrichtung sind identisch ausgebildet, deshalb wird nur die rechte
Einrichtung 49 beschrieben. Das rechte Ende der Spindel 18 wird vorgeschoben, wenn der Durchmesser
eines Werkstückteiles am rechten Ende des Werkstükkes Wdie Toleranz gegenüber dem linken Durchmesser
überschreitet Die Vorwärtsbewegung wird durch Bewegung eines Kolbens 51 in einem mit einem rechten
Gehäuse 53 befestigten Hydraulikzylinder 52 über eine Adapterplatte 54 erzielt. Das rechte Gehäuse 53 nimmt
eine Buchse 56 auf, die einen Stößel 57 trägt. Der Stößel 57 steht im Schraubeingriff mit einer Ritzelmutter 58.
Die äußeren Zähne 59 der Ritzelmutter 58 kämmen mit den Zähnen eines Zahntriebes 61, der mit der
Kolbenstange 62 des Kolbens 51 befestigt ist. Ein mit Außenschraubgewinde versehener Teil 60 der Ritzelmutter
58 steht im Schraubeingriff mit dem Gewinde der Buchse 56, damit eine Feinvorschubbewegung des
Stößels 57 über Differentialgewinde erzielt wird.
Die Buchse 56 weist einen vertikalen Schlitz 63 auf, wie in Fig.2 gezeigt, der ermöglicht, daß ein in den
Schlitz 63 vorstehender Keil 64 mit dem Stößel 57 befestigt werden kann, damit der Stößel 57 an einer
Drehung verhindert wird, wenn die Ritzelmutter 58 gedreht wird. Die Seiten des Schlitzes 63 stellen auch
Anschläge zur Begrenzung des Gesamtbewegungsausschlages des Stößels 57 in beiden Richtungen dar.
Die Bewegung der Kolbenstange 62 ergibt eine Bewegung des Zahntriebs 61, und die Ritzelmutter 58
wird gedreht Dadurch wird die Ritzelmutter 58 nach links in Fig.2 vorgeschoben. Gleichzeitig wird der
Stößel nach rechts in bezug auf die Ritzelmutter 58 vorgeschoben, jedoch in einem geringem Ausmaß, und
zwar aufgrund der DifferentiaJgewindeanordnung. Durch einen Unterschied in der Steigung der Anzahl
von Innengewindegängen je cm auf der Ritzelmutter 58 und dem äußeren Schraubteil 60 des Stößels 57 ist es
möglich, die Ritzelmutter 58 mit einer höheren Geschwindigkeit vorzuschieben, als der Stößel 57
vorgeschoben wird, wodurch der Stößel 57 einen Nutzvorschub nach links in F i g. 2 mit einer geringen
Geschwindigkeit über die Differentialgewinde erhält Beispielsweise kann die Ritzelmutter 58 acht Innengewindegänge
pro 2J5 cm besitzen und der Stößel zehn Außengewindegänge pro 2,5 cm. Deshalb wird der
Stößel 57 mit einer geringen Geschwindigkeit vorgeschoben. Wenn dies der Fall ist, kommt er in Kontakt
mit einer Drucksäule 66, die mit Preßsitz an dem Lager 41 befestigt ist. Eine Bewegung des Stößels 57 durch
Aufgeben von Druck gegen die Säule 66 lenki das Lager
41 um einen geringen Betrag aus, und das rechte Lagergehäuse 14, das rechte Lager 16 und das rechte
Ende der Schleifscheibenspindel 18 werden auf das Werkstück W zu vorgeschoben, bis die Signale aus den
Wandlern 45 und 45' innerhalb der zulässigen Toleranz
ίο liegen, die durch die Differentialvergleichsschaltung 48
festgelegt ist. Dann werden die Schleifscheiben 22 bis 26 mit einer normalen Feinvorschubgeschwindigkeit vorgeschoben,
die sich fortsetzt, bis die gewünschte Endabmessung des Werkstückes erreicht ist.
Die Steueranordnung, die die Betätigung der Kompensationseinrichtungen 49 und 49' bewirkt, wire
so lange icht betätigt, bis der Träger 12 in herkömmlicher Weise vorgeschoben worden ist. Die Meßköpfe 43
und 44 werden so lange nicht in Eingriff mit der Werkstückdurchmessern vorgeschoben, bis der Durchmesser
des Werkstückes W grob, d. h. bis zu einengewissen Grad geschliffen worden ist. Dieses Verfahrer
ist üblich, da es verhindert, daß die Meßköpfe 34 und 44 durch die rauhe Oberfläche eines nicht geschliffener
Werkstückes beschädigt werden.
Nachdem das Werkstück Wm axialer, d. h. parallelei
Ausrichtung mit den Schleifscheiben 22 bis 26 eingestellt worden ist, und nachdem der Spindelkasten 38 mit dei
Drehung des Werkstückes Wbegonnen hat, werden di«
Schleifräder 22 bis 26 (oder ein einzelnes Breitscheiben schleifrad, das nicht dargestellt ist) durch ein digitale;
Verschubsystem zugestellt, das eine Bewegung de: Trägers 12 über vorbestimmte Abstände und mi
vorbestimmten Geschwindigkeiten ergibt. Vorschubsy sterne dieser Art sind bekannt und werden hier nich
erörtert.
Allgemein kann ein Befehlszähler (nicht dargestellt oder eine andere elektrische Vorrichtung verwende
werden, damit die Zustellgeschwindigkeit, die Endpunk te der Vorschubbewegung und die Verweilperiodei
während eines Schleifvorganges festgelegt werden indem die Geschwindigkeit und die Anzahl vor
Impulsen, die einem elektrohydraulischen Impuls Schrittmotor aufgegeben werden, gesteuert werden
Der Impuls-Schrittmotor erteilt den Schleifscheiben % bis 26 einen Vorschub in Querrichtung, d. h. in radiale
Richtung, und zwar um vorgewählte Abstände, bis an Ende des Schleifvorganges ein Signal aus dei
Meßköpfen 43 und 44 und ihren Wandlern 45, 45 erhalten wird, das angibt daß die gewünschti
Größenabmessung erreicht ist.
Nachstehend wird ein Arbeitsspiel des Schleifvorgan ges im einzelnen beschrieben. Zu Beginn eine
Arbeitsspieles werden die Schleifscheiben mit eine hohen Zustellgeschwindigkeit vorgeschoben, bis en
Laststeuerrelais (nicht dargestellt) entregt wird, wem
die Schleifscheiben 22 bis 26 in ersten Kontakt mit den Werkstück W kommen. Damit wird die Zustellge
schwindigkeit der Schleifscheiben 22 bis 26 auf eim
Wi erste Schleifzustellgeschwindigkeit vermindert Dl·
Werkstückauflagen 67 und 68 werden verhältnismäßi] langsam vorgeschoben, damit die resultierenden Kraft
von den Schleifscheiben 22 bis 26 kompensiert werder um eine Auslenkung, d. h. ein Biegen des Werkstücke
'5 W zu verhindern. Die erste Schieifzustellgeschwindig
keit wird beibehalten, bis eine Verweilperiode auftritt
Die Meßköpfe 43 und 44 werden zu Beginn der erste Verweilperiode in eine Stellung in F i g. 1 in de
folgenden Weise vorgeschoben.
Ein Meßvorschubsolenoid \PSOL wird erregt, es
verschiebt ein Steuerventil 79 nach links, und ein Strömungsmitteldruck wird über eine Leitung 80 dem
Ventil 79 und dem Kopfende der hydraulischen Motoren oder Zylinder 81 und 82 über die Leitungen 83,
83/4 und 83ßaufgegeben. In die Leitungen 834 und 83ß
sind Strömungssteuerventile 86 und 87 eingeschaltet, die die Arbeitsgeschwindigkeit der Kolben 88 und 89
steuern, indem sie den Druck drosseln und einen freien Durchfluß des rückkehrenden Strömungsmediums ermöglichen.
Der Strömungsdruck aus den Leitungen 83, 83.4 und 83ß schiebt die Kolben 88 und 89 vor, die die
Meßköpfe 43 und 44 gegen die Endteile des Werkstückes W vorschieben. Die Leitungen 90 und 904
leiten das Strömungsmedium, das aus dem Stangenende der Zylinder 81 und 82 austritt, über das Ventil 79 und in
einen Abfluß 85.
Die Stellung Nr. 1 auf den Ableseskalen 46 und 47 zeigt an, daß die Meßköpfe 43 und 44 in geeigneter
Weise vorgeschoben worden sind und daß das Arbeitsspiel fortgesetzt wird.
Der Träger 12 wird um einen geringen Betrag am Ende der ersten Verweilperiode zurückgezogen und die
Werkstückauflagen 67 und 68 werden ebenfalls etwas zurückgezogen, damit der Druck auf das Werkstück W
aufgehoben wird. Eine zweite Verweilperiode wird unmittelbar im Anschluß an die erste Verweilperiode
eingeführt, und die Werkstückauflagen 67 und 68 werden unter vollem Druck vorgeschoben, um das
Werkstück IVaufzunehmen. Nach der zweiten Verweilperiode
werden die Schleifscheiben 22 bis 26 mit einer Vorschubgeschwindigkeit vorgeschoben, die beibehalten
wird, bis der eine oder der andere der Meßkontakte Nr. 2 (nicht dargestellt), die den Stellungen Nr. 2 auf der
Skala 46 oder 47 entsprechen, erregt ist und die dritte Verweilperiode ergibt. Daraus ergibt sich, daß es
möglich ist, gleichzeitig beide Meßkontakte Nr. 2 zu erregen. Normalerweise gibt die Erregung des zuerst
erzeugten Meßkontaktes Nr. 2 die dritte Verweilperiode.
Eine Zylindrizitätskompensation wird automatisch während der dritten Verweilperiode durch die Erregung
des rechten oder linken Solenoids iOHA SOL oder
WHA SOL bewirkt, wenn die Vergleichsschaltung 48 eine vorbestimmte Differenz zwischen den rechten und
linken Teilen des Werkstückes Wanzeigt.
Wenn eine Kompensation auf der rechten Seite erforderlich ist, wird der Kontakt CR 1 in einer Leitung
69 (F i g. 2) durch Erregen des zugeordneten Relais (nicht dargestellt) in der Vergleichsschaltung 48
geschlossen. Es wird ein Stromkreis zu einem Umwandler 72, der die Spannung in einen logischen
Wert umwandelt, und über eine Schmitt-Triggerschaltung
74 die die Impulswellen in herkömmlicher Weise quadriert, geschlossen, damit ein Signal erzeugt wird,
das angibt, daß der rechte Durchmesser über dem Toleranzbereich liegt Eine Kompensation auf der
linken Seite wird in ähnlicher Weise durch Schließen des Kontaktes CR 2 in einer Leitung 71 erzielt, die eine
Schaltung über einen Umwandler 73 und eine Schmitt-Triggerschaltung 75 schließt.
Wenn der Kompensationsschalter SS10, F i g. 3A, die
EIN-Stellung einnimmt, wird eine Zylindrizitätskompensation erzielt, damit das rechte Ende der Spindel 18
vorgeschoben wird. Dies ist der Fall, wenn das Signal aus der Vergleichsschaltung 48 anzeigt daß der
Durchmesser des rechten Teiles des Werkstückes VV, wie er durch den Wandler 45 des rechten Meßkopfes 43
gemessen wird, die zulässige Toleranz gegenüber dem Durchmesser übersteigt, der von dem Wandler 45' des
linken Meßkopfes 44 gemessen wird.
Nach F i g. 3A und 3B wird das Solenoid 1OfM SOL
erregt, wenn ein Signal aus einer Dehnungseinrichtung 91 in ein UND-Gatter 92 über eine Leitung 93 gegeben
wird: das UND-Gatter 92 gibt ein Signal an ein UND-Gatter 97 über eine Leitung 94. Ferner wird ein
Signal von dem UND-Gatter 97 in einen Ausgangswandler 98 über eine Leitung 99 gespeist. Der
Ausgangswandler 98 wandelt das Gleichspannungssignal in ein Wechselspannungssignal um und erregt das
Solenoid \0HA SOL, das durch übliche Sicherungen geschützt ist.
Das Erregen des Solenoids \0HA SOL verschiebt ein
Steuerventil 100 nach rechts (vergleiche Fig. 1). Der Hauptdruck aus einer hydraulischen Speisequelle führt
ein hydraulisches Strömungsmedium von einer Leitung 101 über das Ventil 100 und durch eine Leitung 102, die
das Ventil 100 mit dem Kopfende des hydraulischen Zylinders 52 verbindet. Ein Durchflußsteuerventil 103 ist
in die Leitung 102 eingeschaltet, damit die Betätigungsgeschwindigkeit des Kolbens 51 innerhalb des Zylinders
52 gesteuert wird, indem der Strömungsdruck gedrosselt wird und indem ein freier Fluß des zurückgeführten
Strömungsmediums ermöglicht wird, wenn der Kolben
51 zurückgezogen ist. Der Kolben 51. die Kolbenstange
62 und der Zahntrieb 61, die mit den äußeren Zähnen 59 der Ritzelmutter 58 kämmen, werden vorgeschoben.
Diese Bewegung ergibt eine Drehung der Mutter 58, die sich nach links vorschiebt, wenn man die Fig. 2
betrachtet, nämlich auf das Werkstück VV zu, und zwar in der oben beschriebenen Weise. Dies geschieht
aufgrund der Tatsache, daß die Ritzelmutter 58 den Stößel gegen die Drucksäule 66 mit einer Feinvorschubgeschwindigkeit
antreibt, die das Schleifspindellager 41 deformiert, nämlich biegt oder ablenkt, damit die
Vorwärtsbewegung des rechten Endes der Spindel 18
to erzielt wird.
In Zusammenhang mit F i g. 1 ist darauf hinzuweisen,
daß die Leitung 104 das Strömungsmedium, wenn es ausgelassen wird, von dem Stangenende des Zylinders
52 über das Ventil 100 und in eine Leitung führt, die mit einem Abfluß 106 verbunden sind. Die Bewegung des
Stößels 57 setzt sich fort, bis die Vergleichsschaltung 48 anzeigt, daß die Differenz zwischen den Signalen aus
den Wandlern 45 und 45' innerhalb einer bestimmten Grenze liegt, wie an der Skala 50 angezeigt wird. Der
Kontakt CR1 wird geöffnet und das Solenoid 10HA SOL auf diese Weise entregt, worauf das
Steuerventil 100 durch Federdruck in seine normale Stellung zurückgeführt wird.
Die Feinvorschubgeschwindigkeit beginnt mit Βεεη·
digung der dritten Verweilperiode. Die Schleifscheiben 22 bis 26 werden mit einer geringen Geschwindigkeit
vorgeschoben, bis der eine oder der andere der Meßkontakte Nr. 3 (nicht dargestellt) die den Stellungen
Nr. 3 auf den Ableseskalen 46 und (F i g. 1) entsprechen, geöffnet hat. Eine vierte Verweilperiode wird erzielt,
bevor die gewünschte, endgültige Größenabmessung des Werkstückes VV erreicht ist und es wird ein
Ausfeuerungsvorgang erzielt, der sich fortsetzt, bis die Größenabmessung erhalten ist. Dies wird sichtbar
angezeigt wenn die »O«-Stelle auf einer der Skalen 46 und 47 erreicht ist. Dann wird der Träger 12 in
herkömmlicher Weise zurückgezogen die rechte Kompensationsanordnung 49 zurückgesetzt Die Rücksetz-
bewegung wird durch Erregen des Solenoids 10/-/S SOL
erzielt, die auftritt, wenn das rechte Kompensations-Flip-Flop 107 (Fig. 3A) rückgesetzt wird. Dies ist der
Fall, wenn die Leitung 108 ein Signal in den Wechselstromwandler 109 gibt, der das Gleichspannungssignal
in ein Wechselspannungssignal umwandelt und das rechte Kompensationsrücksetzsolenoid
lOrtS SOL erregt.
Der rechte Kompensations-Flip-Flop 107 wird rückgesetzt, wenn ein Signal von den Dehnungseinrichlungen
76 und 77 in das UND-Gatter 78 eingeführt wird, das ein Signal in den Flip-Flop 107 über eine Leitung 84
im Anschluß an eine Verzögerung gibt, nachdem das Schleifspiel abgeschlossen ist. Der Flip-Flop 107 wird
ebenfalls rückgesetzt, falls der Reitstock 39 abgezogen wird, wenn eine Dehnungseinrichtung 95 ein Signal in
das UND-Gatter 78 gibt, welches mit dem Flip-Flop 107 über die Leitung 84 verbunden ist.
Eine Erregung des Solenoids \0HB SOL verschiebt
das Steuerventil 100 (Fig. 1) nach links, und das hydraulische Strömungsmedium wird von der Leitung
101 über das Ventil 100 und über die Leitung 104 zum Stangenende des Zylinders 52 gegeben. Der Kolben 51
und die Kolbenstange 82 werden rückgesetzt, und der Zahntrieb 61 dreht die Ritzelmutter 58 in der Weise, daß
der Stößel 57 abgezogen wird, so daß das Schleifspindellager 41 in die ursprüngliche Lage aufgrund der
Elastizität der Anordnung zurückkehrt. Die Achse der Spindel 18 wird somit in die ursprüngliche Lage
zurückgeführt, die parallel zur Achse des Werkstückes fliegt.
Die Betätigung der linken Kompensationsanordnung 49' nach F i g. 1 wird in ähnlicher Weise erreicht, falls die
Vergleichsschaltung 48 anzeigt, daß der Durchmesser des linken Teiles des Werkstückes W. der von dem
Wandler 45' des linken Meßkopfes 43 gemessen wird, die zulässige Toleranz im Vergleich zu dem von dem
Wandler 45 des rechten Meßkopfes 43 gemessenen Durchmessers übersteigt. Dann wird das linke Kompensationsvorschubsolenoid
11HA SOL erregt, und das Steuerventil wird nach rechts verschoben. Der Strömungsdruck
wird durch die Leitungen 101 und 101Λ über das Ventil 111 in eine Leitung 112 gerichtet, die an
das Kopfende des Zylinders 52' angeschlossen ist. Ein Strömungssteuerventil 113 ist in die Leitung 112
eingeschaltet, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Kolbens 5Γ innerhalb des Zylinders 52' zu steuern,
indem der Strömungsdruck gedrosselt wird und der freie Fluß des Rückführströmungsmediums ermöglicht
wird, wenn der Kolben 5Γ rückgesetzt ist. Die Leitung 114 führt das Strömungsmedium, wenn es ausgelassen
wird, von dem Stang^nende des Zylinders 52' über das Ventil 111 zu einer Leitung 116, die mit der Leitung 105
und dem Abfluß 106 verbunden ist.
Dann wird die Zylindrizitätskompensation in der vorgeschriebenen Weise vorgenommen, und die linke
Seite des Schleifspindellagers 41' wird abgebogen oder
abgelenkt, damit das linke Ende der Spindel 18 vorgeschoben wird, bis die Signale, die von den
Wandlern 45 und 45' kommen, innerhalb bestimmter Grenzen liegen. Im Anschluß daran wird ein Feinvorschub
eingeleitet, und der Träger 12 wird mit einer Fcinvorschubgeschwindigkeit vorgeschoben, bis die
gewünschte, endgültige Größenabmessung des Werk-
•0 Stückes IVerreicht ist.
Der Träger 12 wird in herkömmlicher Weise im Anschluß an eine Verzögerung nach Erreichen der
endgültigen Größenabmessung zurückgezogen, und das linke Kompensationsrücksetzsolenoid llA/ß SOL wird
erregt. Das Steuerventil 11 wird nach links verschoben, und das hydraulische Strömungsmedium aus den
Leitungen 101 und 101,4 wird über das Ventil 111 und an das Stangenende des Zylinders 52' über die Leitung 114
geführt. Der Kolben 5Γ wird rückgesetzt, und der Stößel 57' wird in seine Rücksetzsteilung zurückgezogen,
um das Schleifen des nächsten Werkstückes W vorzubereiten.
Die Steuerschaltung nach Fig. 3B für die linke Zylindrizitätskompensation ist ähnlich der nach F i g. 3A
für die rechte Zylindrizitätskompensation, und gleiche Schaltungselemente sind mit gleichen Bezugszeichen,
jedoch mit einem Strich (') versehen.
Die Feinvorschubgeschwindigkeit kann zu einem beliebigen Zeitpunkt gestoppt werden, falls die Vergleichsschaltung
48 festlegt, daß die Differenz zwischen den rechten und linken Teilen des Werkstückes Weine
Konizität anzeigt. Ein Signal wird von dem UND-Gatter 92 einem UND-Gatter 118 über eine Leitung 119
aufgegeben, wenn ein Signal für die Endkompensation auf der rechten Seite erzeugt wird. Ein Signal aus einem
UND-Gatters 92' führt ein Signal durch eine Leitung 121 zu der Dehnungseinrichtung 122 und zum
UND-Gatter 118, wenn ein Signal für die Kompensation auf der linken Seite erzeugt wird. Die Kompensation auf
der rechten oder linken Seite wird sonst in der oben beschriebenen Weise vorgenommen.
Während die Erfindung im einzelnen in Verbindung mit einer Anordnung zum automatischen Aufrechterhalten
einer Parallelbeziehung zwischen der Schleifscheibenachse und der Mittellinie von zylindrischen
Teilen eines Werkstückes W beschrieben ist, kann der Betrieb der Zylindrizitätskompensationsanordnung 49
und 49' auch von Hand erzielt oder während eines Handschleifvorganges mit Hilfe des rechten Kompensationsauswählschalters
SS9 und des linken Kopensationsauswählschalters
SS11, wie in Fig. 3A und 3B dargestellt ist, vorgenommen werden. Jeder dieser
Schalter erzeugt ein Signal für das zugeordnete U N D-Gatter 97 oder 97'.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
- Patentansprüche:ι. Einrichtung zur Zylindrizitätskompensation an einer Schleifmaschine zum gleichzeitigen Rundschleifen von axial versetzten Teilen eines Werkstücks durch mindestens eine auf einer Spindel mit endseitigen Lagern befestigten Schleifscheibe, bei der an zwei in Achsrichtung versetzten Werkstückstellen je ein Meßkopf zum Abtasten der entsprechenden Werkstückdurchmesser vorgesehen ist und die Meßwerte bei gegenseitiger Abweichung von den vorgegebenen Werten unter Bildung des Maßdifferenzwertes in einem Meßsteuergerät mit einer Differentialvergleichschaltung zur Betätigung eines Verstellgliedes herangezogen sind, durch das zwecks Korrektur der Achslage zwischen Schleifspindel und dem spindelgelagerten Werkstück das eine endseitige Schleifspindellager radial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Verstellglied (49 bzw. 49') zur Radialverstellung für das andere Schleifspindellager (16, 41 bzw. 17, 41') vorgesehen ist und daß durch die im Meßsteuergerät (42) mit Differentialvergleichsschaltung (48) gebildeten Maßdifferenzwerte in Abhängigkeit von der gemessenen Durchmesserdifferenz der beiden Werkstückteile über die Verstellglieder (49 bzw. 49') entweder das eine Spindellager (16,41) oder das andere Spindellager (17, 4Γ) in Richtung auf das Werkstück (W) zustellbar ist
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Meßsteuergerät (42) mit Differentialvergleichsschaltung (48) zwei den beiden Verstellgliedern (49 bzw. 49') zugeordnete solenoidbetätigbare Steuerventile (10 HASOL, 100 bzw. 11 HA SOL, 111) nachgeschaltet sind, durch die je nach Erregung eines von zwei in der Differentialvergleichsschaltung (48) vorgesehenen und den beiden Meßknöpfen (45 bzw. 45') zugeordneten Relais (CA 1 bzw. CR 2) entweder das eine oder das andere der Verstellglieder (49 bzw. 49') über jeweils eine druckmittelbeaufschlagbare Kolben-Zylinder-Anordnung (51,52 bzw 5Γ, 52') steuerbar ist.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben (51 bzw. SV) der Verstellglieder (49 bzw. 49') über einen an seiner Kolbenstange (62 bzw. 62') angebrachten Zahntrieb (61 bzw. 61') in eine in einem ortsfesten Gehäuse (53 bzw. 53') drehbare und axial verschiebbare Ritzelmutter (58 bzw. 58') eingreift, die zur Bildung eines Differentialgewindes mit einem äußeren Gewinde (60 bzw. 60') größerer Steigung versehen ist und mit dem Innengewinde einer im Gehäuse (53 bzw. 53') befestigten Buchse (56 bzw. 56') im Eingriff steht und mit einem inneren Gewinde kleinerer Steigung in das Gewinde eines in das Gewinde eines in der Buchse (56 bzw. 56') unverdrehbar und axial verschiebbar gelagerten Stößels (57 bzw. 57') eingreift, wobei der Stößel (57 bzw. 57') sich zwecks elastischer Auslenkung des Schleifspindellagers (16, 41 bzw. 16', 41') radial an diesem abstützt.
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