DE2334932C3 - Einrichtung zur Längsausrichtung eines zu schleifenden Werkstückes in Bezug auf die Schleifscheibe einer Rundschleifmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Längsausrichten eines zu schleifenden Werkstückes in bezug auf die Schleifscheibe einer Rundschleifmaschine mit einem auf einem längsverschiebbaren Spanntisch gelagerten Werkstückspindelstock und einem auf dem Spanntisch verschiebbar gehaltenen Reitstock zum Einspannen des Werkstücks sowie Meßvorrichtungen mit einem das Werkstück abtastenden Meßtaster und einem den Spanntisch abtastenden Vergleichs-Meßtaster und einem Steuergerät, welches die Ausrichtung des Werkstückprofils gegenüber dem Schleifscheibenprofil steuert, wobei die Ausgänge der Meßvorrichtungen derart an das Steuergerät gekoppelt sind, daß über ein den Spanntisch verstellendes Antriebssystem das Werkstück automatisch immer in die Nullage zum Schleifscheibenprofil gebracht wird.

Eine bekannte Schleifmaschine dieser Art dient zum Längsschleifen eines Werksiücks (DT-OS 15 77 485). Dabei mißt der genannte Meßtaster die Lage des Werkstücks relativ zum Maschinengestell, während der Vergleichsmeßtaster die Lage des das Werkstück tragenden Maschinentischs relativ zum Untergestell mißt. Die Messung erfolgt, um beim Erreichen eines Sollmaßes beim Schleifen den Vorschub abzustellen. Die Vergleichsmessung dient dazu, das Werkstück und damit den Maschinentisch relativ zu der Schleifscheibe auf eine vorgegebene Ausgangslage zu bringen. Diese Ausgangslage wird als Nullwert bzw. Sollwert in eine Steuervorrichtung eingegeben. Diese bewirkt durch Differenzbildung die Nachsteuerung des Spanntisches bzw. des Schleifscheibestockes auf einen Sollwert
Bei der Bearbeitung von Kugelnaben von sogenannten homokinetischen Gelenken ergeben sich Schwierigkeiten, weil die vorgeschliffenen Teile mit kugelförmiger Oberfläche nicht nur relativ hohe Toleranzen, sondern auch Abweichungen von der

ίο Kugelform besitzen. Selbst bei Vorgabe eines Null wertes und laufenden Ermitteins eines Ist-Wertes mit einer Schleifmaschine der vorgenannten Art ist eine einwandfreie Bearbeitung nicht möglich.

Beim bisherigen Bearbeiten dieser genannten Werkstücke werden diese am Außendurchmesser in einem Prisma im Spannfutter aufgenommen und automatisch geteilt Bei dieser Aufnahme ist die Lage des Werkstückes zur Schleifscheibe von der Toleranz des Außendurchmessers stark abhängig. Obwohl der Außendurchmesser eine sehr große Zeichnungstoleranz aufweist, muß derselbe, um eine einwandfreie Einspannung bei dem Schleifen der Kugelbahnen zu gewährleisten, in einer Durchmessertoleranz von einigen Tausendstel geschliffen werden. Diese Übereinstimmung bei mehreren Maschinen zu erreichen, ist bisher unmöglich, und man ist gezwungen, für die weitere Bearbeitung noch eine Toleranzgruppensortierung vorzunehmen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, beim Schleifen der Kugelbahnen von homokinetischen Gelenken unabhängig vom Außendurchmesser des Werkstückes eine genaue Lage Mitte Werkstückprofil zu Mitte Schleifscheibenprofil zu erhalten, so daß beim Bearbeiten des Außendurchmessers die volle Zeichnungstoleranz ausgenutzt werden kann und eine Toleranzgruppensortierung entfällt.

Die Erfindung sieht zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß zur Schleifbearbeitung der Profile der Kugelnabe eines homoKinetischen Gelenks die am Werkstück angreifende Meßvorrichtung reitstockseitig auf dem längsverschiebbaren Spanntisch fest montiert ist und daß durch die Meßvorrichtung der Durchmesser des Werkstücks in der Spannrichtung gegen den ortsfest auf dem Spanntisch gelagerten Werkstückspindelstock abtastbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung mißt der Meßtaster die Längenabweichung des Werkstücks vom absoluten Sollwert, während der Vergleichsmeßtaster die Abweichung der Werkstückeinspannung von der Nullage ermittelt.

So wird das eingespannte Werkstück im Durchmesser gemessen, wobei durch den Meßkreis bei Über- oder Unterschreiten der Nullage Signale ausgegeben werden, die zur Steuerung einer Verschiebeeinheit benutzt werden, die einen Tisch mit dem aufgespannten Werkstück in die Nullage schiebt, so daß Mitte Werkstückprofil und Schleifscheibenprofil übereinstimmt.
Aus einem vorgegebenen Wert des Vergleichs-Meßsystems und dem gemessenen Durchmesserwert wird ein neuer Stellwert errechnet, der als Hälfte des jeweils in Einspannrichtung gemessenen Durchmessers plus dem vorgebenen Wert dem Stellenantrieb zugeführt wird. Bei Erreichen des Stellwertes gibt das Vergleichs-Meßsystems einen Abschaltimpuls an den Stellantrieb. Nun kann der Schleifvorgang für die Kugelbahnen beginnen. Die Tiefe der Kugelbahnen kann dann in bekannter Weise gesteuert werden, z. B. mittels eines

dritten und vierten Meßsystems (entsprechend DT-PS 12 20 930).

An der Maschine ist demnach reitstockseitig ein Meßtaster angeordnet der den Durchmesser des eingespannten Werkstückes mißt.

Das von einem Verstärker kommende Signal wird bei halber Empfindlichkeit als Referenz für einen zweiten Meßkopf verwendet Dieser Meßkopf ist am Bett befestigt und tastet die Tischverschiebung ab.

Wenn ein Werkstück eingespannt ist schlägt der Zeiger des Anzeigeinstrumentes aufgrund der Information des Meßkopfes für den Durchmesser aus und überschreitet beim Ausschlagen unabhängig von der Richtung ein Kennungskommando, welches die Information gibt, ob die Tischkorrektur zum Erreichen der Fluchtung nach rechts oder nach links erfolgen soll. Das jeweilige Kennungskommando geht an die Stellmotorsteuerung, die ihrerseits ein Signal aus der Maschinensteuerung erhält als Startbedingung für die Kompensation.

Die Stellmotorsteuerung erteilt dem Stellmotor jetzt so lange Befehl zu laufen, bis der Zeiger des Anzeigeinstrumentes der Meßsteuerung auf Null gelaufen ist Davon wird ein Nullkommando abgeleitet, das seinerseits über die Stellmotorsteuerung den Stellmotor stoppt.

Nach Beendigung dieses Kompensationszyklus kann nun der Maschinenzyklus beginnen.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Werkstück in Ansicht;

F i g. 2 ein Werkstück in Schnittverlauf /-/,·

F i g. 3 eine Maschinenansicht mit Teilschnitten.

Auf dem Bett 1 (F i g. 3) einer Rundschleifmaschine ist ein Spanntisch 2 verschiebbar gelagert. Die Verschiebung erfolgt über einen Getriebezug, bestehend aus einer Kugelrollspindel 3, einem Getriebe 4 und einem Stellmotor 5, der über eine elektrische Leitung 6 mit einem Steuergerät 7 verbunden ist.

Auf der einen Seite des Tisches 2 befindet sich ein Werkstückspindelstock 8, dessen Spindel eine Spannfutterhälfte 9 trägt. Die andere Spannfutterhälfte 10 ist auf der mitlaufenden Spindel 11 eines Reitstockes 30 gehalten.

Dieser Reitstock besteht aus einem Unterkeil 12 mit einem eingebauten Kolbengetriebe 13 zur Längs verstellung des Oberteils 14, welches auf dem Unterteil verschiebbar gelagert ist

in d;r Spindel 11 ist eine Meßstange 15 gelagert, deren vorderes Ende das Werkstück 16 abtastet und den Meßwert mittels eines Stellgliedes 15a auf einen Meßtaster 17a eines Meßgebers 17 überträgt, der über eine elektrische Leitung 18 mit einem Anzeigegerät 19 verbunden ist.

Ein zweiter Meßtaster 20 ist am Bett 1 befestigt und tastet die Stellung des Tisches 2 relativ zu einer Meßanlage 21 ab. Außerdem ist auf dem Bett 1 ein Schleifspindelstock 22 mit einer Schleifschiebe 23 montiert, die mittels einer Radienabrichtvorrichtung 24 profiliert wird.

Der Arbeitsablauf der Einrichtung gernäß der Erfindung ist folgender:

Die Einspannung des Werkstückes 16 geschieht am Außendurchmesser Dt, geschliffen wird der Durchmesser D₂ mit dem Profil D₃ (F i g. 1 und 2).

Das Werkstück 16 wird zwischen die Spannfutterhälften 9 und 10 eingespannt

Das Anpressen erfolgt über das Kolbengetriebe 13 hydraulisch. Über die Taststange 15 wird nun die Toleranz in bezug auf eine Nulleinstellung des Werkstückes 16 auf den Meßkopf 17 übertragen und auf einem Anzeigegerät 19 angezeigt Da nun der Meßwert des Meßkopfes 17 von dem Meßwert des Meßkopfes 20 abweicht, erhält man ein die Richtung und Größe der Abweichung erkennendes Signal. Dieses Signal wird angezeigt und zugleich an das Steuergerät weitergegeben.

Über das Steuergerät 7 wird nun der Motor 5 eingeschaltet und über Getriebe 4 und Kugelrolispindel 3 der Tisch 2 so lange verschoben, bis durch den Meßtaster 20 das Anzeigegerät 19 auf Null gelaufen ist. Es erfolgt nun ein Nullkommando, das seinerseits über das Steuergerät 7 den Stellmotor 5 stoppt.

Nach diesem Meßvorgang kann nun der normale Schleifzyklus beginnen. Nach dem Schleifen des ersten Profils wird das Werkstück entsprechend der vorgesehenen Teilung gedreht und dann erneut die Reitstockbzw. Tischeinstellung abgetastet und der Motor 5 bei Bedarf wie oben beschrieben gesteuert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Längsausrichten eines zu schleifenden Werkstückes in bezug auf die Schleifscheibe einer Rundschleifmaschine mit einem auf einem längsverschiebbaren Spanntisch gelagerten Werkstückspindelstock und einem auf dem Spannlisch verschiebbar gehaltenen Reitstock zum Einspannen des Werkstücks sowie Meßvorrichtungen mit einem das Werkstück abtastenden Meßtaster und einem den Spanntisch abtastendem Veigleichs-Meßtaster und einem Steuergerät, welches die Ausrichtung des Werkstückprofils gegenüber dem Schleifscheibenprofil steuert, wobei die Ausgänge der Meßvorrichtungen derart an das Steuergerät gekoppelt sind, daß über ein den Spanntisch verstellendes Antriebssystem das Werkstück automatisch immer in die Nullage zum Schleifscheibenprofil gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schleifbearbeitung der Profile der Kugelnabe eines homokinetischen Gelenks die am Werkstück (16) angreifende Meßvorrichtung (15,17) reitstockseitig auf dem längsverschiebbaren Spanntisch (2) fest montiert ist und daß durch die Meßvorrichtung der Durchmesser des Werkstücks in der Spannrichtung gegen den ortsfest auf dem Spanntisch gelagerten Werkstückspindelstock (8) abtastbar ist.

2. Einrichtung nach \nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Meßtaster (17a) zusammenwirkende Meßstange (15) in der Reitstockpinole (11) verschiebbar gelagert ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nullage der Meßvorrichtung (15, 17) an einem Anzeigegerät (19) an einem Stellknopf einstellbar ist