DE2257313A1

DE2257313A1 - GRINDING PROCESS

Info

Publication number: DE2257313A1
Application number: DE2257313A
Authority: DE
Inventors: Sven-Herman Wallin
Original assignee: AMBAR INVESTMENT
Current assignee: AMBAR INVESTMENT
Priority date: 1971-11-24
Filing date: 1972-11-22
Publication date: 1973-05-30
Also published as: ES408907A1; IT971192B; FR2162987A5; CS175443B2; JPS4860395A; CA994556A; BE791884A; ZA728272B; AU4907672A; GB1400873A; SE353482B; BR7208221D0; AU472151B2; AT321152B

Description

DiPL-IHg-H-MITSCHERLICH 8 MÜNCHENDiPL-IHg-H-MITSCHERLICH 8 MUNICH

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN sein.dorhf™ee 10 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN sein.dorhf ™ ee 10

Dr. rer. nah W. KÖRBER *(obiij.»6684 Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS Dr. rer. near W. KÖRBER * (obiij. »6684 Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE ²²' November 1972PATENT AGENCIES ²² 'November 1972

AMBAR INVESTMENT INC.
34, Pfarrsgasse
Herrliberg, SchweizAMBAR INVESTMENT INC.
34, Pfarrsgasse
Herrliberg, Switzerland

Patent registration

SchleifνerfahrenGrinding experience

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren-zum Schleifen eines beliebigen Werkstoffs mit Hilfe eines Schleifkörpers "beliebiger-Art, das es ermöglicht, den SchleifVorgang unter Anpassung an die jeweiligen Bedingungen so zu steuern, daß sich sowohl vom technischen als auch vom wirtschaftlichen Standpunkt aus "betrachtet eine optimale Arbeitsweise ergibt.The invention relates to a method for Grinding of any material with the help of a grinding wheel "of any kind that allows the Grinding process with adaptation to the respective conditions to steer so that both from the technical and also from an economic point of view "one results in an optimal way of working.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, eine kontinuierliche und optimale Steuerung eines SchleifVorgangs in Fällen zu erzielen, in denen ein SchleifVorgang so durchgeführt werden soll, daß mit Hilfe des SchleifVorgangs auf technisch und wirtschaftlich annehmbare Weise ein Werkstück mit einer vorbestimmten Oberflächengüte unter Einhaltung vorbestimmter Abmessungen und Formen genau geschliffen wird, oder daß auf technisch und, wirtschaftlich annehmbare Weise eine Schleifwirkung unter gleichzeitigem selbsttätigem Nachschärfen des Schleifkörpers (Bearbeitung durch Schleifen) erzielt wird, und zwar in Fällen, in denen eine bestimmte Oberflächengüte sowie bestimmte Abmessungen und Formen des Werkstücks vorgeschrieben sind, oder in denenThe invention is based on the object of creating a method that enables a continuous and optimal control of a grinding process in cases to achieve in which a grinding process is carried out it should be that with the help of the grinding process in a technically and economically acceptable manner a workpiece with a predetermined surface quality in compliance Precisely ground to predetermined dimensions and shapes, or that technically and economically acceptable Way a grinding effect with simultaneous automatic Resharpening of the grinding wheel (machining by grinding) is achieved in cases where a certain surface quality as well as certain dimensions and shapes of the workpiece are prescribed, or in which

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nur bestimmte Forderungen zu erfüllen sind, gemäß welchen an einem Werkstück z. B. eine ebene Fläche von ausreichender Oberflächengüte erzeugt werden soll..Ferner soll durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, das nicht nur unter Anwendung von Berührungsmeßverfahren oder von berührungsfrei arbeitenden Meßverfahren verschiedene Informationen liefert, welche die Anwendung eines adaptiven Steuerverfahrens zum Erzielen bestimmter Abmessungen gestattet, sondern das der automatischen Steuereinrichtung der betreffenden Werkzeugmaschine Informationen über den Ablauf des SchleifVorgangs im Augenblick des Abscherens von Werkstoff an der Berührungszone zwischen dem Schleifkörper und dem Werkstoff des Werkstücks zuführt. Mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens würde es möglich sein, die Bedingungen zu optimieren, unter denen sich der SchleifVorgang abspielt, und zwar unter Berücksichtigung der tatsächlichen technischen und wirtschaftlichen Erfordernisse bezüglich der Steuerung des Schleifvorgangs zwischen einem Ausgangspunkt und einem Endpunkt, wobei diesen beiden Punkte, jedoch insbesondere der Endpunkt, unter anderem durch die jeweils benutzte adaptive Steuereinrichtung zum Erzielen der gewünschten Abmessungen bestimmt werden.only certain requirements are to be met, according to which on a workpiece z. B. a flat surface of sufficient Surface quality is to be generated..Furthermore, a method is to be created by the invention that does not different information only when using contact measuring methods or non-contact measuring methods provides, which allows the use of an adaptive control method to achieve certain dimensions, but that of the automatic control device of the machine tool concerned information about the sequence of the Grinding process at the moment the material is sheared off at the contact zone between the grinding wheel and the material of the workpiece. With the help of an inventive Procedure, it would be possible to optimize the conditions under which the grinding process takes place, taking into account the actual technical and economic requirements regarding controlling the grinding process between a starting point and an end point, those two points, however in particular the end point, among other things by the adaptive control device used in each case to achieve the desired dimensions can be determined.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, sei bemerkt, daß zwischen einer Servosteuereinrichtung und einer adaptiv arbeitenden Steuereinrichtung der folgende Unterschied besteht: Eine Servosteuereinrichtung arbeitet determinativ zwischen festgelegten Ausgangs- und Endwerten, während eine adaptive Steuereinrichtung den Ablauf des Arbeitsvorgangs zwischen der Ausgangsstellung und der Endstellung entsprechend vorbestimmten Sollwerten kontinuierlich regelt bzw. einstellt.To facilitate understanding of the invention, it should be noted that between a servo controller and an adaptively operating control device, the following The difference is: A servo control device works determinatively between defined output and end values, while an adaptive controller runs the operation between the starting position and the end position according to predetermined setpoints continuously regulates or adjusts.

Bis jetzt.werden zum Steuern von Schleifvorgängen nur Vorrichtungen benutzt, die dazu dienen, konstante WerteUp until now, only Devices are used that serve to maintain constant values

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-ι-ι

einer Geschwindigkeit, einer Eormalkraft oder des verbrauchs aufrechtzuerhalten. Die bekannten Servosteuereiiirichtungen und Einstellvorrichtungen liefern jedoch keine Ausgangsbasis, die es ermöglicht, einen SchleifVorgang technisch und wirtschaftlich zu optimieren. Vielmehr können subjektive Schätzungen der "bei den beiden Arten von I-linrichtungen anzuwendenden Werte leicht zu erheblichen Abweichungen vom gewünschten Optimum führen.to maintain a speed, eormal force or consumption. The known servo control devices and adjustment devices, however, do not provide a starting point for enabling a grinding operation to optimize technically and economically. Rather, subjective estimates can be made of the two types of The values to be applied in the same direction can easily become considerable Lead to deviations from the desired optimum.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe werden ge-■ maß der Erfindung Maßnahmen getroffen, um eine Überwachung und Regelung der Energieumwandlung in der Berührungszone zwischen dem Schleifkörper und dem Werkstoff des Werkstücks zti bewirken. In dieser Berührungszone fällt die Entscheidung darüber, auf welche Weise die zur .Leistung von Abscherarbeit benötigte ISnergie zwischen dem Schleifkörper und dem Werkstoff des Werkstücks umgewandelt und verteilt wird, und wenn hierüber geeignete Informationen zur Verfügung stehen, ist es möglich, die Leistung von Abscherarbeit an der Berührungsstelle, die Abnutzung der Schleifmittelkörner und das selbsttätige Rachschärfen des Schleif τ· körpers zu messen und zu regeln. Natürlich lassen sich diese Informationen nicht außerhalb der eigentlichen Absehe- · rungs ζ one aus dem Snergiefluß durch die Werkzeugmaschine z. B. dadurch gewinnen, daß die Leistung oder der Energieverbrauch des Schleifspindelmotors" gemessen wird, sondern ' die Messung muß innerhalb des Stoff- und Energiestroms, der von der Berührungszone ausgeht, oder an den Maschinenelementen oder anderen Massen oder Bauteilen durchgeführt werden, denen von "der Berührungszone aus thermische oder mechanische Energie, z. B. Schwingungsenergie, zugeführt wird.In order to achieve the object mentioned at the beginning, measures are taken according to the invention in order to monitor and regulation of the energy conversion in the contact zone between the grinding wheel and the material of the workpiece zti cause. The decision is made in this contact zone about the way in which the energy required to perform the shearing work between the grinding wheel and the material of the workpiece is converted and distributed, and if suitable information about this is available standing, it is possible to reduce the performance of shearing work at the point of contact, the wear and tear of the abrasive grains and to measure and regulate the automatic sharpness of the grinding τ · body. Of course you can Information not outside of the actual scope rungs ζ one from the flow of energy through the machine tool z. B. win that the performance or the energy consumption of the grinding spindle motor "is measured, but 'the measurement must be within the flow of material and energy that starts from the contact zone, or is carried out on the machine elements or other masses or components, those of "the contact zone from thermal or mechanical Energy, e.g. B. vibration energy is supplied.

• Bei den hohen Geschwindigkeiten, mit denen bei neuzeutlichen Y/erkzeugmaschinen, insbesondere bei SchleifmarjcLiuei-j, Werkstoff abgetragen wird, "findet sich bei weitem• At the high speeds that are used at new signs Y / machine tools, especially at SchleifmarjcLiuei-j, Material is removed, "is found by far

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der größte Teil der zum Durchführeη des Bearbeitungsvorgangs zügeführton Energie in dem Strom des abgetragenen Werkstoffs wieder. Dies ist darauf zurückzuführen, daß hei zunehmender Geschwindigkeit das Abtragens von Werkstoff der Vorgang der mecl.ianisehen Bearbeitung bewirkt, daß Energie entsprechend einem Vorgang umgewandelt wird, der sich einer adiabatischan Zugtandsänderung annähert.most of the time needed to carry out the machining process added energy in the stream of removed material again. This is due to the fact that with increasing speed the removal of material is the process of mecl.ianisehen processing causes energy accordingly is converted to a process that approximates an adiabatic change in tension.

■Teile der zur Durchführung eines Schleifvorgangs aufgewendeten Energie finden sich jedoch nicht nur in dem Schleifkörper, im Werkstoff des Werkstücks sowie in dem von der Berührungszone ausgehenden Stoffstrom wieder, sondern auch im Werkstück selbst, ferner mindestens in bestimmten Teilen der Werkzeugmaschine und in vielen Fällen im Hascninenbett sowie in seiner nächsten Umgebung, und zwar in Form von Energie verbrauchenden Schwingungen; diese. Tatsache ist zwar allgemein bekannt, da sie sich z. B. bei groben Schleifarbeiten bemerkbar macht, doch wird sie bis jetzt nur ungenügend berücksichtigt. Die betreffenden Schwingungen können nicht nur mit Hilfe von seismischen Fühlern gemessen und analysiert werden, die unmittelbar auf einem Schwingungen ausführenden Gegenstand angeordnet sind, sondern auch mit Hilfe berührungsfrei arbeitender Meßgeräte, s. B. von Lasern, deren Strahl auf den schwingenden Gegenstand gerichtet wird. Soll jedoch die Aufgabe gelöst werden, die von den Konstrukteuren und Herstellern von Werkzeugmaschinen und Schleifkörpern bis jetzt nicht gelöst wurde, und die darin besteht, Schwingungen zu vermeiden, da Schwingungen zu einer Beeinträchtigung der Oberflächengüte des Werkstoffs führen, da sie zu einer vorzeitigen Abnutzung Anlaß geben und Beschädigungen von Teilen von Werkzeugmaschinen hervor-rufen können, und da durch Schwingungen, Risse, Abweichungen von der genauen runden Form und in manchen Fällen auch Schlcifscheibenbrüche hervorgerufen werden können, se daß die Betriebssicherheit gefährdet wird, oder wenn das Auftreten von Schwingungen einge-■ Parts of the energy used to carry out a grinding process are not only found in the grinding wheel, in the material of the workpiece and in the material flow emanating from the contact zone, but also in the workpiece itself, and at least in certain parts of the machine tool and in many cases in the Bed of the rabbit and in its immediate vicinity, namely in the form of energy-consuming vibrations; these. The fact is well known as it is z. B. makes noticeable during rough grinding work, but it has only been insufficiently taken into account until now. The vibrations in question can be measured and analyzed not only with the aid of seismic sensors, which are arranged directly on an object performing vibrations, but also with the aid of non-contact measuring devices, e.g. lasers, the beam of which is directed onto the vibrating object. However, the aim is to solve the problem, which has not been solved by the designers and manufacturers of machine tools and grinding wheels up to now, and which consists in avoiding vibrations, since vibrations lead to an impairment of the surface quality of the material as they lead to premature wear and can cause damage to parts of machine tools, and since vibrations, cracks, deviations from the exact round shape and in some cases also grinding wheel breakages can cause operational safety to be endangered, or if the occurrence of vibrations is impaired.

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schränkt oder vermieden werden soll, die als solche oder infolge der sie begleitenden Geräusche zu Schädigungen des Bedienungspersonals führen können, besteht ferner die Ilöglichkeit, akustische Detektoren und Analysatoren zu benutzen,,, die zur Gewinnung von Grenzwerten dienen.limits or is to be avoided, which as such or as a result of the accompanying noises can lead to damage to the operating personnel, there is also the possibility of to use acoustic detectors and analyzers, which serve to obtain limit values.

Da sich die erwähnte Zustandsänderung nahezu adiabatisch abspielt, ist in dem Schleifkörper oder im Werkstück insbesondere dann, wenn der Schleifvorgang auf optimale Weise abläuft, nur ein verhältnismäßig kleiner Betrag an thermioniseher Dnergie zu finden.Since the change in state mentioned takes place almost adiabatically, it is in the grinding wheel or in the workpiece especially when the grinding process is at optimum Expires, only a relatively small amount to find thermionic dnergy.

Gemäß der Erfindung wird ein Meßgerät so angeordnet, daß es die !.löslichkeit" bietet, den Stoff- und 3nergiestrom zu beobachten, der von der Berührungszone zwischen dem Schleifkörper und dem Werkstück ausgeht; dieser Strom bildet einen Träger für kontinuierlich verfügbare Informationen über die Energieumwandlung und den Ablauf des Vorgangs.According to the invention, a measuring device is arranged so that it offers the "solubility", the flow of matter and energy to watch out for the touch zone between the Grinding wheel and the workpiece runs out; this stream forms a carrier for continuously available information about the energy conversion and the course of the process.

Wenn Schwingungen nur in einem relativ geringen Ausmaß auftreten, und wenn bezüglich des Schleifvorgangs bestimmte Grundbedingungen erfüllt sind, wie es den vorstehenden Ausführungen über Vorrichtungen zum !Festlegen von Grenzwerten entspricht, bildet somit der Stoff- und..Energie strom einen Träger für meßbare und für eine einwandfreie Steuerung benötigte Informationen über den SchleifVorgang, die sich in Verbindung mit den schon genannten Informationen über die gewünschten Abmessungen des Werkstücks verwenden lassen.·When vibrations occur only to a relatively small extent, and when certain with regard to the grinding process Basic conditions are met, as indicated in the preceding explanations about devices for! Defining Corresponds to limit values, thus forms the material and energy current a carrier for measurable and for flawless Control required information about the grinding process, which are used in conjunction with the information already mentioned about the desired dimensions of the workpiece permit.·

Das Verfahren zum Steuern des Schleifvorgangs wird in der Weise durchgeführt, daß kontinuierlich oder in ziemlich kurzen Zeitabständen verschiedene Werte gemessen werden, die für das Ergebnis des Schleifvorgangs von Bedeutung sind; Alis diesen Werten werden dann Signale gewonnen, die es ermöglichen, bestimmte, den SchleifVorgang beeinflus-The method of controlling the grinding operation is carried out in such a way that it is continuous or fairly Various values are measured at short intervals that are important for the result of the grinding process are; Based on these values, signals are then obtained that make it possible to determine certain factors that influence the grinding process

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sende Größen optimal einzustellen, z. B. die sich nach der Vorschubgeschwindigkeit richtende Normalkraft, die der Umfangsgeschwindigkeit des Schleifkörpers entsprechende Hit-, geschwindigkeit, die Wertistückvorscliubgeschwindigkeit, bei der es sich um eine Dreh- oder Translationsbev/egung handelt, durch welche die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Schleifkörper und dem Werkstück und die Geschwindigkeit der Abtragung von Werkstoff bestimmt wird, sowie gegebenenfalls die Quervorsci-ubgeschwindigkeit.optimally set send sizes, e.g. B. the normal force directed according to the feed rate, that of the peripheral speed of the grinding wheel corresponding hit speed, the value piece advance speed at which is a turning or translational movement, through which the relative speed between the grinding wheel and the workpiece and the speed of removal is determined by the material and, if applicable, the transverse precompression speed.

Jedoch ist es nicht völlig ausreichend, nur die physikalischen und energetischen Eigenschaften des von der Berührungszone ausgehenden Stoff- und Ilnergiestroms zu messen und auszuwerten, denn dieser Strom enthält Stoffe, die sowohl dem Werkstück als auch dem Schleifkörper (Schleifmittel und Bindemittel) entstammen.However, it is not entirely sufficient to just take into account the physical and energetic properties of the To measure the contact zone of the outgoing material and energy flow and evaluate, because this stream contains substances that affect both the workpiece and the abrasive (abrasive and binders).

Selbst wenn der vom Werkstück ausgehende Stoff- und jjlnergiestrom im Vergleich zu dem vom Schleifkörper ausgehenden Strom bei weitem vorherrscht, ist zu berücksichtigen, daß sich der vom Schleifkörper ausgehende Strom in einem erheblichen Ausmaß nach mehreren Paktoren richtet, und zwar . nach der sich ändernden Abnutzungsgeschwindigkeit der Schleifkörner, nach der variierenden Geschwindigkeit, mit der sich der Schleifkörper seltettätig nachschärft, wobei sich die Abmessungen der Schleifscheibe im Verlauf des SchleifVorgangs verkleinern, sowie nach den sich ändernden geometrischen Verhältnissen am Bearbeitungspunkt. Jede Veränderung der Schleifbedingungen, der Abnutzungsgeschwindigkeit, der Schleifkörner und der Geschwindigkeit, mit der sich die Schleifscheibe selbsttätig nachschärft, bedeutet somit, daß sich jeweils andere Mengen von Stoffen und !Energie aus dem Schleifkörper in dem von der Berührungszone ausgehenden Stoff- und Energiestroms finden lassen, wenn die Schleifbedingungen nicht auf adaptive V/eise geregelt werden.Even if the flow of material and energy emanating from the workpiece is compared to that emanating from the grinding wheel Current dominates by far, it must be taken into account that the current emanating from the grinding wheel is in one to a considerable extent according to several factors, namely. according to the changing wear speed of the abrasive grains, according to the varying speed, with which the grinding wheel seltettätig resharpened, the dimensions of the grinding wheel in the course of the Shrink the grinding process, as well as after the changing geometric relationships at the processing point. Any change in the grinding conditions, the rate of wear, the abrasive grain and the speed at which the grinding wheel resharpenes itself automatically thus that there are different amounts of substances and! energy from the grinding wheel in the flow of material and energy emanating from the contact zone, if the Grinding conditions cannot be regulated in an adaptive manner.

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Entsprechend ändern sicii auch die von dem Schleifkörper ausgehenden Mengen an Stoffen und Energie, wenn sich die geometrischen Verhältnisse am Arbeitspunkt verändern, wenn nicht gleichzeitig dafür gesorgt wird, daß die Schleifbedingungen, die Abnutzungsgeschwindigkeit der Schleifkörner und die Geschwindigkeit des selbsttätigen Nachschärfens adaptiv geregelt werden.Correspondingly, they also change those emanating from the grinding wheel Amounts of substances and energy if the geometric relationships at the working point change, if it is not ensured at the same time that the grinding conditions the rate of wear of the abrasive grains and the speed of automatic resharpening can be controlled adaptively.

Unterschiede "bezüglich der Bearbeitbarkeit der Schleifen können auf eine vorangegangene Wärmebehandlung, auf eine vor dem Schleifen durchgeführte spangebende Bearbeitung, auf Makroseigerungen im Werkstoff sowie auf Unregelmäßigkeiten in der Verteilung von Schlackeeinschlüssen zurückzuführen sein, die gemäß zahlreichen Forschungsberichten die Scherfestigkeit des Werkstoffs und die Geschwindigkeit beeinflussen, mit der sich spängebende Werkzeuge abnutzen.Differences "in the machinability of the loops can refer to a previous heat treatment, to a machining process carried out before grinding Macrosegregations in the material as well as irregularities in the distribution of slag inclusions which, according to numerous research reports, is the shear strength of the material and the speed at which cutting tools wear out.

Das Vorhandensein von Seigerungen und Schlackeeinschlüssen im Werkstoff und der-.unterschiedliche Anteil von Stoffen und Energie, der vom Schleifkörper herrührt, lassen sich eindeutig nur durch physikalisch-chemische Analysen nachweisen, und zwar entweder mit Hilfe einer sogenannten nassen Analyse oder auf physikalisch-chemische Y/eise, z. B. durch eine Spektralanalyse bzw. durch eine quantitative oder qualitative Analyse.The presence of segregation and slag inclusions in the material and the different proportion of Substances and energy that originate from the grinding wheel can only be clearly identified through physical-chemical analyzes prove, either with the help of a so-called wet analysis or physico-chemical Y / ice, z. B. by a spectral analysis or by a quantitative or qualitative analysis.

Da es erforderlich ist, die chemische Analyse kontinuierlich oder in relativ kurzen Zeitabständen -während des SchleifVorgangs durchzuführen, dürfte'nur das physikalischchemische Ai&Ly se verfahr en zur Anwendung bei einer adaptiv arbeitenden Steuereinrichtung geeignet sein.Since it is necessary to carry out the chemical analysis continuously or at relatively short time intervals during the To carry out the grinding process, only the physico-chemical Ai & Lysis method for use in an adaptive working control device be suitable.

Da der Stoffstrom außerdem eine große Energiemenge enthält, spielt sich gewöhnlich auch eine Verbrennung, d. h., eine Oxidation, ab, die häufig zu einer Verflüchtigung und gegebenenfalls sogar zu einer unter Plammenbildung ab-Since the material flow also contains a large amount of energy, combustion usually also takes place, i. i.e., oxidation, which often leads to volatilization and, if necessary, even to a map with plamming

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laufenden Verbrennung führt, wenn z. B. bestimmte in den Schleifkörper enthaltende Bindemittel verbrannt worden. Bei dieser Oxidation handelt es sich um einen exotherm!- scheii Vorgang. Bei verschiedenen Arten von Cxidationsvorgängen wird eine elektromagnetische Strahlung sowohl im sichtbaren als auch im unsichtbaren Spektrum ausgesendet. Hit hilfe bekannter Verfahren kann eine Spektralanalyse diesea? Strahlung durchgeführt werden, so daß es mit Hilfe von Detektoren, die für eine Strahlung in verschiedenen Spektralbereichen empfindlich sind, möglich ist, festzustellen, ob bestimmte chemische Elemente vorhanden sind, und daß gegebenenfalls die !'enge und die Konzentration dieser chemischen j.-;lernentc ermittelt werden kann.ongoing combustion if z. B. certain in the Binder containing abrasive grit has been burned. This oxidation is exothermic! - shit process. In different types of oxidation processes electromagnetic radiation is emitted in both the visible and the invisible spectrum. With the help of known methods, a spectral analysis can Radiation can be carried out so that it is with the help by detectors that are sensitive to radiation in different spectral ranges, it is possible to determine whether certain chemical elements are present and that, if applicable, the narrowness and concentration of these chemical j .-; lernentc can be determined.

Sollten solche Llessungen nicht zu befriedigenden ,Ergebnissen führen, kann man LIessurigen von anderer Art durchführen und z. B. eine Radioaktivität messen. Zu den hierbei benötigten Vorrichtungen gehören Strahlungsquellen, z. B. radioaktive Isotope, Elektronen-, Neutronen-, oder Protonenbeschleuniger sov/ie entsprechende Detektoren, die zugehörigen Analysatoren sowie z. B. die bei spektrometriscben Untersuchungen benötigten Hilfsgerlite.Should such solutions fail to produce satisfactory results one can conduct lectures of a different kind and Z. B. measure a radioactivity. The devices required here include radiation sources, e.g. B. radioactive isotopes, electron, neutron, or proton accelerators so / ie corresponding detectors, the associated analyzers and z. B. the at Spektrometriscben Investigations needed assistive devices.

Der von der Berührungszone ausgehende Stoff- und Energie strom ist ferner durch rein mechanische Größen gekennzeichnet, z. B. seine !,lasse und seine Flußdichte, wobei sowohl die Gradienten als auch die IJittelwerte innerhalb der Querschnitte des Flusses von Bedeutung sind, und wobei außerdem die energetischen Zustände eine liolle spielen, die dazu führen, daß sowohl eine Korpuskularstrahlung als auch eine elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlichen Energiemengen und Frequenzen auftreten, die mit Hilfe spektromctrischer Verfahren ausgewertet werden können. Zum Hessen so]chei Strahlungen benötigt man geeichte Detektoren, die :■:.,, B. auf 3i)}9 kor^uskull arstrohlung ansprechen, z. B. Ocigcr-Lül] or-ZilhlroIiiO sowie bestimmte Bauarien von Szlntilluiionsuetok-The material and energy flow emanating from the contact zone is also characterized by purely mechanical quantities, e.g. B. its!, Lasse and its flux density, whereby both the gradients and the mean values within the cross-sections of the flow are important, and the energetic states also play a role, which lead to both corpuscular radiation and electromagnetic radiation occur with different amounts of energy and frequencies, which can be evaluated with the help of spectrometric methods. Calibrated detectors are required for Hessen so] chei radiations : ■:. ,, B. to 3i)} 9 cor ^ uskull arstrohlung respond, z. B. Ocigcr-Lül] or-ZilhlroIiiO as well as certain building arias by Szlntilluiionsuetok-

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BADBATH

toren, Selenzellen, Bleiglanzzellen und dergleichen unter Einschluß von Analysatoren und Kilfsgeräteii.gates, selenium cells, galena cells and the like Inclusion of analyzers and auxiliary equipment ii.

Die Detektoren, die benötigt werden, um die Korpuskularstrahlung oder die elektromagnetische Strahlung zu messen, die spontan von dem Stoffstrom abgegeben wird, welcher an der Be:rührungszone zwischen dem Schleifkörper und dem Y/erkstück entsteht, müssen in einer im rechten Winkel zur Drehachse des Sclileifkörpers verlaufenden JJTbene angeordnet werden, "bei der es sich um eine Symmetrieebene des Querschnitts des von der Berührungszone ausgehenden Stoffstroms handelt. Hierbei muß man die Detektoren so anordnen, daß sie die von dem Stoff- und Hnergie. strom ausgehende Strahlung auf optimale Weise aufnehmen können, /und sie sind auf einen tießpunkt zu richten, der durch einen möglichst kleinen Abstand von der Berührungszone getrennt ist, an der die l;nergiedieilte hoch ist, Lind wo sich eine störungsfreie Kessung durchführen läßt.The detectors that are needed to detect the corpuscular radiation or to measure the electromagnetic radiation that is given off spontaneously by the flow of material, which at the contact zone between the grinding wheel and The Y / end piece arises must be arranged in a JJTplane running at right angles to the axis of rotation of the rotating body "which is a plane of symmetry of the cross-section of the material flow emanating from the contact zone acts. Here you have to arrange the detectors in such a way that they detect the substance and energy. current outgoing Can absorb radiation in an optimal way, / and they are to be directed to a tipping point, which is possible through a is separated by a small distance from the contact zone, at which the energy divide is high, and where there is an interference-free Kessung can be carried out.

Gemäß der iirfindung werden die Detektoren vorzugsweise schwingungsfrei in Verbindung mit dem Spindelkopf der Schleifmaschine und in einem solchen Abstand angeordnet, daß die lineare Abnutzung des Schleifkörpers ßle Heßgenauigkeit nicht beeinträchtigt. Eine Möglichkeit zum Kompensieren bzw. Korrigieren der Meßwerte der Detektoren besteht darin, daß man ähnliche Meßvorrichtungen benutzt, die mit einer kontinuierlichen Berührung oder berührungslos arbeiten und dazu dienen, die betreffende Abmessung des Sclileifkörpers oder seine lineare Abnutzung zu messen? diese Hilfseinrichtungen ermöglichen es, Korrektursignale zu gewinnen, die zusammen mit den zuerst genannten Heßwerten über die lineare Abnutzung und die betreffende Abnutzung des Schleifkörpers ausgewertet werden; dies gilt insbesondere bei Schleifscheiben, und die gewonnenen Signale.dienen'dazu, die Drehzahl und damit die Winkelgeschwindigkeit der Schleifscheibe soAccording to the invention, the detectors are preferably arranged vibration-free in connection with the spindle head of the grinding machine and at such a distance that the linear wear of the grinding body does not impair the measuring accuracy. One possibility of compensating or correcting the measured values of the detectors is to use similar measuring devices which operate with continuous contact or non-contact and which serve to measure the relevant dimension of the disk or its linear wear. these auxiliary devices make it possible to obtain correction signals which are evaluated together with the first-mentioned measured values on the linear wear and the relevant wear of the grinding wheel; This applies in particular to grinding wheels, and the signals obtained are used to set the speed and thus the angular speed of the grinding wheel

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zu regeln, daß die Umfangsgeschwindigkeit ständig auf dem richtigen Y/ert gehalten wird. Die Messung der linearen Abnutzung dos Schieifkörpers kann gegebenenfalls auch dazu dienen, Jeweils die richtige Regelung der Strahlungsquellen, der Detektoren usw. zu regeln.to regulate that the peripheral speed is constantly on the correct Y / ert is held. The measurement of linear wear dos slider can also be used if necessary serve, the correct regulation of the radiation sources in each case, the detectors etc. to regulate.

Als Ergänzung der Meßwerte, die mit Hilfe der genannten Einrichtungen gewonnen werden, und zur Erzielung vollständiger Einganguinformationen für die Steuerung des Sciileifvorgangs, z. B. über bestimmte Grenzwerte, kann man ferner mit Meßwerten arbeiten, die zur tatsächlichen Leistungsaufnahme des Schleifspindelantriebsinotors, der tatsächlichen ITormalkraft, der tatsächlichen Quervorschubgeschwindigkeit und der tatsächlichen Schnittgeschwindigkeit des Schleifkörpers proportional sind, und die im letzteren FaIl zur Umfangsgeschwindigkeit des Schleifkörpers proportional sind, z. B., wenn die Umfangsflache einer Schleifscheibe zur Bearbeitung benutzt wird; die tatsächliche Schnittgeschwindigkeit richtet sich nach der Winkelgeschwindigkeit des Schleifkörpers, die mit Hilfe eines Tachometers gemessen wii'd, sowie nach dem Radius der Schleifscheibe, der mit Hilfe des weiter oben genannten Verfahrens zum Ermitteln der linearen Abnutzung, der betreffenden Abmessung der Schleifscheibe und der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks gemessen wird.As a supplement to the measured values that are obtained with the aid of the devices mentioned, and to achieve complete input information for the control of the Sciileifvorgangs, z. B. over certain limit values, one can also work with measured values that are proportional to the actual power consumption of the grinding spindle drive motor, the actual normal force, the actual transverse feed speed and the actual cutting speed of the grinding wheel, and which in the latter case are proportional to the peripheral speed of the grinding wheel, e.g. B. when the peripheral surface of a grinding wheel is used for machining; the actual cutting speed depends on the angular speed of the grinding wheel, which is measured with the aid of a tachometer, as well as the radius of the grinding wheel, which is determined using the above-mentioned method for determining the linear wear, the relevant dimensions of the grinding wheel and the feed rate of the workpiece is measured.

An eine Einrichtung der vorstehend beschriebenen Art zur technisch-wirtschaftlichen Steuerung des SchleifVorgangs läßt sich jede beliebige Einrichtung zur adaptiven Regelung der Abmessung des Werkstücks anschließen; zu diesen Hilfseinrichtungen gehören mit oder ohne Berührung arbeitende Meßgeräte sowie optische Anzeigeeinrichtungen wie Laserund Maser oder dergleichen.To a device of the type described above for the technical and economic control of the grinding process any device for adaptive control of the dimensions of the workpiece can be connected; to these auxiliary facilities include measuring devices that work with or without contact, as well as optical display devices such as lasers and Burl or the like.

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Bei der .Servoeinrichtung "bzw. der Verstelleinrichtung bzw. der Steuereinrichtung, die gewählt wird, um einen ■bestimmten SchleifVorgang su steuern, kann es sich entweder um,ein vollständiges oder ein unvollständiges Steuersystem der vorstehend besehri ebenen Art handeln., "bei dem Signalverarbeitungseinräclrtungen für den betreffenden Zweck und adaptiv arbeitende Steuereinrichtungen vorhanden sind, su· denen nicht nur Geräte zum Hessen von Abmessungen gehören können, sondern aLich Geräte zum Auswerten der Oberflächengüte, Servoeinrichtuiigen, YerStelleinrichtungen und ztim Anzeigen von Grenzwerten dienende Schwingungsmesser. Je nach den tatsächlich zu erfüllenden technischen und/oder wirtschaftlichen-Porderungen ist es hierbei möglich, sowohl einfache logische Schaltungen, die analog oder digital arbeiten, als auch relativ uxifangreiche, hochgezüchtete Systeme zu benutzen, bei denen analog oder digital arbeitende Tieciaengeräte vorhanden sind.The "servo device" or the adjustment device or the control device that is selected to control a specific grinding process can be either a complete or an incomplete control system of the type described above. " for the relevant purpose and adaptively operating control devices are available, which can include not only devices for measuring dimensions, but also devices for evaluating the surface quality, servo devices, adjusting devices and vibration meters serving to display limit values. Depending on the actual technical and / or economic Porderungen to be met, it is possible to use both simple logic circuits that work analog or digital, as well as relatively uxi-rich, sophisticated systems in which analog or digital working Tie ciaengeräte are available.

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Claims

PATE N TA N SPEECH

Method of application, "when grinding any material with the help of a grinding wheel any
Type using devices for measuring chemical and physical quantities and properties and of these
Devices connected auxiliary devices, analyzers, regulators, devices for monitoring an actual dimension or a surface quality, devices for setting limit values, frequency analyzers for measuring mechanical vibrations and acoustic waves as well as, if necessary, process computers that enable grinding processes of the most varied technically and economically to carry out on OxDtimale V / eise, characterized in that the measuring devices on
the flow of matter and energy are directed by the
Contact zone between the grinding body and the material of the workpiece starts and forms a carrier for continuously available information regarding the conversion of energy and the progress of the grinding process.

The patent attorney;

309822/0373