DE2348619A1

DE2348619A1 - Schleifmaschine

Info

Publication number: DE2348619A1
Application number: DE19732348619
Authority: DE
Inventors: William B Seidel
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1972-10-03
Filing date: 1973-09-27
Publication date: 1974-04-11
Also published as: IT993484B; JPS49100674A; FR2201643A5; US3818642A; CH564401A5; CA999361A; NL7312943A

Description

PATENTANWALT

26. Sept. 1973 Anw.-Akte: 27.59

PATENTANMELDUNG

Anmelder: The Babcock & Wilcox Company 161 East 42nd Street, New York, N.Y. 10017 -USA

Titel: Schleifmaschine

Bei Maschinen, wie z.B. Schleifmaschinen, ist nach konventioneller Art ein Werkstück drehbar gehaltert, und eine relative Bewegung zwischen dem sich drehenden Werkstück und einer sich drehenden Schleifscheibe erzeugt, um an dem Werkstück genau bearbeitete Oberflächen herzustellen. Zwei Arten von Vorschubsjstemen werden im allgemeinen bei den handelsüblichen Ausführungen verwendet, um eine relative Bewegung zwischen dem Werkstück und der Schleifscheibe zu erzeugen, und diese werden gewöhnlich als Verfahren mit fester Geschwindigkeit und als Verfahren mit Kraftvorschub bezeichnet.

- 2 40981 5/0844

Bei dem Verfahren mit fester Geschwindigkeit wird die Schleifscheibe über eine spezifische radiale Entfernung von in typischen Ausführungen einem Bruchteil eines Tausendstels bis zu einigen Tausendstel Millimeter bei jeder Drehung des Werkstückes bewegt. Es sind verschiedene Mittel zur Erzeugung der festen Vorschubgeschwindigkeit verwendet worden. Ein übliches Verfahren ist der Antrieb der Halterung der Schleifscheibe mittels einer Spindel, die ihrerseits durch einen Schrittmotor angetrieben wird. Die feste Vorschubgeschwindigkeit wird dann bestimmt durch die Steuerung der Anzahl der Schrittimpulse im Verhältnis zu den Umdrehungen des Werkstückes pro Zeiteinheit.

Bei dem Kraftvorschubverfahren wird die Schleifscheibe in Bezug auf das Werkstück mit einer konstanten Kraft bewegt. Ein übliches Kraftvorschubsystem umfaßt die Verwendung eines hydraulischen Stellantriebes zur Bewegung des Trägers oder Schlittens für die Schleifscheibe. Die dem hydraulischen Stellantrieb augeführte Kraft wird durch eine entsprechende Druckregelungsvorrichtung auf einem konstanten, vorbestimmten Wert gehalten, woraus eine konstante Kraft resultiert, die auf den Träger der Schleifscheibe ausgeübt wird. Die von dem hydraulischen Stellentrieb ausgeübte konstante Kraft gewährleistet wegen der Reibung, die bei der Bewegung des Trägers entsteht, nicht immer eine konstante von der Schleifscheibe gegen das Werkstück ausgeübte Kraft. Daher wurden verschiedene Vorrich-

409815/0844

_ 3 —

tungen mit geringer Eeibung wie z.B. hydrostatische Schlitten und dergleichen verwendet, um die Reibung zu verringern.

Obwohl Vorschubsjsteme mit fester Vorschubgeschwindigkeit weitgehend eingeführt sind und auch im allgemeinen zufriedenstellend arbeiten, weisen die heute im Handel erhältlichen Vorschubeinrichtungen mit fester Vorschubgeschwindigkeit Nachteile auf. Ein Nachteil besteht darin, daß, da ja in einem Produktionsgang die Härte aufeinanderfolgender Teile oder Werkstücke unterschiedlich sein kann, die optimale Vorschubgeschwindigkeit für weicheres Material höher ist als für hartes Material. Es kann also sein, daß die Schleifscheibe mit einer G-eschwindigkeit angetrieben wird, die schneller ist als die optimale G-eschwindigkeit, da die Werkstücke verschieden hart sind. Im konventionellen Verfahren wurde die Vorschubgeschwindigkeit auf das härteste zu erwartende Material eingestellt. Infolgedessen werden die weicheren Werkstücke mit einer G-eschwindigkeit geschliffen, die unter der optimalen liegt, wobei also Zeit verloren geht und möglicherweise eine Qualitätsminderung des SchleifVorgangs eintritt. Ein weiterer Nachteil eines Vorschubsystems mit konstanter öder fester Geschwindigkeit besteht darin, daß eine zusätzliche Einrichtung für den Schnellgang der Schleifscheibe bis zu dem Punkt vorgesehen werden muß, an dem die Scheibe zuerst in Kontakt mit dem Werkstück kommt; sonst ergibt sich ein erheblicher Zeit-

_ 4 409815/0844

verlust. Wenn die Werkstücke von unterschiedlicher Größe sind, muß die Vorschubgeschwindigkeit auf eine Nenngröße festgelegt werden, um das größte Werkstück aufnehmen zu können, wobei infolge der relativ langsamen Bewegung bei konstanter Vorschubgeschwindigkeit, ehe der tatsächliche Kontakt mit dem Werkstück erfolgt, sich ein Verlust an wertvoller Zeit ergibt.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß die optimale Vorschubgeschwindigkeit, wenn der Härtebereich wesentliche Unterschiede aufweist, durch Anwendung eines Vorschubsystems mit konstanter Kraft erzielt werden kann. Die Anwendung eines solchen Konstantkraft-Vorschubsystems führt zu einer Vorschubgeschwindigkeit, die bei härterem Material langsamer und bei weicherem Material schneller ist. Wenn die anzuwendende Kraft aufgrund von Erfahrungswerten genau festgelegt ist, wird die Vorschubgeschwindigkeit im wesentlichen optimal für einen praktischen Härtebereich sein. Dies wird zu höheren Produktionszahlen führen, da die weicheren Werkstücke schneller bearbeitet und die härteren bei einwandfreier Bearbeitungsgüte langsamer hergestellt werden. Außerdem können durch Anwendung einer konstanten Vorschubkraft Werkstücke mit unterschiedlichen Anfangsdurchmessern oder Größen durch Verlangsamung von der Sehnellganggeschwindigkeit auf eine Nennvorschubgeschwindigkeit aufgenommen werden. Die Nennvorschubgeschwindigkeit kann etwas

- 5 -409815/0844

höher eingestellt werden als die höchste beim eigentlichen Schleifen anzuwendende Vorschubgeschwindigkeit. So kann die Schleifscheibe schneller vorgeschoben werden, bis der Kontakt mit dem Werkstück hergestellt ist. Dann wird durch den Konstantkraft-Vorschub die Vorschubgeschwindigkeit automatisch auf die für die Härte des bearbeiteten Werkstücks optimale Geschwindigkeit reduziert.

Ein bei den Konstantkraft-Vorschubsystemen auftretendes Problem besteht jedoch darin, daß, wenn ein Werkstück exzentrisch ist, die hohe Seite des Werkstückes die Neigung zeigt, die Schleifscheibe gegen die konstante Kraft zurückzudrücken, und zwar infolge der hohen Nachgiebigkeit des verwendeten Hydrauliksystemes. Das Zurückdrücken der Schleifscheibe lenkt nur aine größere Menge des Mediums durch die Druckregelvorrichtung ab, wobei immer noch die konstante Kraft beibehalten wird, und die Schleifscheibe schleift rund um das Werkstück in der gewünschten Bearbeitungstiefe pro Umdrehung weiter, beseitigt jedoch nicht die Exzentrizität.

So wird bei einem früher vorgeschlagenen Verfahren ein Vorschub mit konstanter Kraft durch einen hydraulischen Stellantrieb bewirkt, und zwar bis zum letzten Fertigbearbeitungsschleifen, bei dem dann ein Schrittmotor verwendet wird, um einen Vorschub mit konstanter Geschwindigkeit zu bewirken, mit dem die Exzentrizität beseitigt werden soll.

409815/0844

Eines der Probleme hinsichtlich der Verwendung eines Schrittmotors sowohl beim Vorschub mit konstanter Geschwindigkeit als auch beim Vorschub mit konstanter Kraft besteht darin, daß die Festlegung der Geschwindigkeit der Schleifscheibenbewegung von der Geschwindigkeit der Impuls-Übertragung abhängt, und die Anzahl der übertragenen Impulse wird gezählt, um die Strecke des Arbeitsweges zu bestimmen. Jedoch können Schwankungen in der Belastung zu einer überlastung des Schrittmotors führen, so daß einige oder alle der Impulse nicht die beabsichtigte Bewegung erzeugen. In derartigen Fällen können entweder die Arbeitsstrecke. oder die Geschwindigkeit oder bei Ton den vorgegebenen Daten abweichen.

Ein weiteres Problem bei den bekannten Schleifmaschinen betrifft die Art und Weise der Feststellung, wann die Schleifscheibe abgezogen werden muß. Ein vorgeschlagenes Verfahren war die Feststellung der tatsächlichen Abnutzung der Schleifscheibe durch Meßfühler und das Abziehen der Scheibe, wenn die Abnutzung einen vorbestimmten Wert überschritten hatte. Nach einem anderen Verfahren wird die Schleifscheibe nach einer vorher festgelegten Anzahl von Arbeitsgängen abgezogen. Das richtige und rechtzeitige Abziehen der Schleifscheibe ist besonders im Zusammenhang mit Systemen mit konstanter Kraft wichtig, da ja eine stumpfe Schleifscheibe schlechte Schleifen im Hinblick auf Zeit und Oberflächengüte ergibt,

- 7 A0981 B/0844

Ein weiteres Problem bei den bekannten Schleifmaschinen betrifft die Drehgeschwindigkeit des Werkstückes. Auf konventionelle Weise muß der Bediener die gewünschte Umdrehungsgeschwindigkeit aus dem Durchmesser des Werkstückes und der gewünschten Oberflächengeschwindigkeit berechnen. Dies erfordert eine gesonderte Berechnung für jeden zu verwendenden Durchmesser bzw. jede zu verwendende Oberflächengeschwindigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine zu schaffen, bei der die relative Bewegung zwischen dem Werkstück und der Schleifmaschine entweder durch Vorschub mit fester Geschwindigkeit, durch Vorschub mit konstanter Kraft oder einer gewünschten Kombination beider erzeugt werden kann. Dabei soll bei jeder dieser Betriebsarten die Exzentrizität des Werkstückes beseitigt werden können, entweder bei der die Bewegung bei der Betriebsart mit Kraft-Vorschub gesteuert wird, um die Exzentrizität zu beseitigen oder bei der sowohl der schnelle Durchgang als auch außergewöhnlich langsame Vorschubgeschwindigkeiten mit einer einzigen Antriebsmaschine erzielt werden. Darüber hinaus sollen bei der Erfindung die Nachteile der Verwendung eines Schrittmotors vermieden werden und ohne Be-' rechnung durch den Bediener der Maschine ein Signal für das Abziehen der Schleifscheibe und die Abnutzung der Schleifscheibe erzeugt werden. Es soll außerdem erreicht werden, daß die Bewegung der Schleifscheibe, bezogen auf.

- 8 409815/0844

das Werkstück, zeitlich gesehen maximal ist, so daß eine optimale Zeitausnutzung sichergestellt ist. Schließlich soll die Maschine den Durchmesser des Werkstückes und die gewünschte Bearbeitungsgeschwindigkeit berücksichtigen, ohne daß eine Berechnung durch den Bediener erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Schleifmaschine, bei der die Schleifscheibe in Bezug auf das-Werkstück durch eine Spindel bewegt wird, die von einem Elektromotor gedreht wird, der ein Drehmoment erzeugt, das proportional dem ihm zugeführten Strom ist, durch die im Kennzeichnungsteil des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Schleifmaschine in auseinandergezogener Anordnung,

Fig. 2 ein Seitenaufriß einer Schleifmaschine nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht entlang den? Mnie 3-3 der Fig. 2.

Fig. 4 ein Diagramm der Drehmoment-Stromstärke-Kennlinie eines in der Maschine verwendeten Motors,

- 9 409815/0844

Fig. 5 ein Diagramm der Drehmoment-Stromstärke-Kennlinie, abgeändert für Anwendung in der Maschine,

Fig. 6 ein Arbeitszyklus-Schema für eine Betriebsweise,

Fig. 7 ein Arbeitszyklus-Schema für eine andere Betriebsweise,

Fig. 8 eine Draufsicht eines für die Maschine verwendeten Steuerpultes,

Fig. 9 ein Zeit-Diagramm der Drehzahl und des Motorstroms während des Betriebs der Maschine,

Fig. 10 ein Schema eines Teiles der elektronischen Schaltung,

Fig. 11 ein Schema eines anderen Teiles der elektronischen Schaltung,

Fig. 12A und 12B Teile eines Schemas eines anderen Teiles der elektronischen Schaltung.

Es wird auf Fig. 1 bis 3 Bezug genommen, in denen die Erfindung für die Anwendung bei einer Schleifmaschine dargestellt ist, die eine Grundplatte 10 mit einem darauf angeordneten Tisch 11 umfaßt, auf dem ein Werkstück W durch einen geeigneten Dorn 12 drehbar gehaltert und von einem Motor 13 gedreht wird. Der Tisch 11 kann durch einen geeig-

409815/0844 - 10 -

neten (nicht dargestellten ) Mechanismus hin- und herbewegt werden. Die Maschine umfaßt ferner einen Hauptschlitten 14 und einen Querschlitten 15, auf dem eine Schleifscheibe G drehbar befestigt ist und von einem Motor 16 angetrieben wird.

Der Hauptschlitten 14 ist auf der Grundplatte .10 in hydrostatischen Lagern gelagert. Der Querschlitten 15 ist wiederum auf dem Hauptschlitten 14 in den gleichen hydrostatischen Lagern aufgelagert. Der Schlitten 14 kann durch einen geeigneten (nicht dargestellten) Mechanismus auf der Grundplatte 10 hin- und herbewegt werden.

Eine Spindel 20 ist durch Kugellager 21 drehbar auf dem Hauptschlitten 14 befestigt,. Eine Mutter 22 in Kugellagerausführung ist an der Spindel 20 befestigt und durch angebaute Flansche 23 mit dem Quersohlitten 15 verbunden. Das Drehmoment für das Drehen der Spindel 20 wird an einem oder an beiden Enden durch Elektroantriebe 25 in Präzisions-Drehmomentenausführung geliefert. Genauer gesagt, ist das verfügbare Drehmoment von einem Motor dieser Ausführung genau proportional dem Wert des zu einem gegebenen Zeitpunkt durch seine Wicklungen fließenden Stromes, wie es in dem Diagramm der Fig. 4 dargestellt ist. Solche Motoren haben gewöhnlich Dauermagnetfelder und sind für Gleichstrom geeignet. So kann durch Einstellung der Stromstärke in den Motoren 25 das auf die Spindel 20 wirkende . Drehmoment genau gesteuert werden.

- 11 -

409815/0844

Wenn die Spindel ohne Reibung in ihren Endlagern und in der Mutter gedreht würde, dann wäre das von den Motoren erzeugte Drehmoment ohne Verlust proportionaler Kraft auf den Querschlitten 15 übertragbar. In einem solchen Falle würde der reibungslose Spindelantrieb umsteuerbar sein, d. h. die rückwirkende Kraft auf den Schlitten würde, wenn sie ausreichende groß wäre, die umgekehrte Drehung des Motors bewirken. Bei einer derartigen Anordnung könnte ein exzentrisches Werkstück mit konstanter Vorschubkraft, aber ohne Korrektur der Exzentrizität, geschliffen werden.

Erfindungsgemäß wird den Lagern 21., in denen die Enden der Spindel 20 gelagert sind, absichtlich Vorspannung gegeben, so daß sich ein genau geregelter, konstanter Reibungswiderstand gegen die Drehung der Spindel 20 ergibt. Dieser Reibungswiderstand ist auf einen Wert knapp oberhalb der Schwelle der Umsteuerbarkeit eingestellt, so daß die Reibung groß genug ist, um die Drehung der Spindel 20 durch eine auf den Querschlitten 15 wirkende Kraft zu verhindern. Beliebige konventionelle Mittel können zum Vorspannen der Lager 21 verwendet -werden.

Außerdem wird gemäß der Erfindung den Motoren ein konstanter Mindest-Vorwärts-Antriebsstrom zugeführt, so daß die konstante Spindelreibung ausgeglichen wird durch eine weitere"Zuführung vorwärtstreibenden Stromes der eine proportionale Kraft für den Schlitten 15 erzeugt. Dies

4Q981 5/0844 -12-

zeigt das Diagramm der Fig. 4. Durch diese Anordnung wird die. konstante Beibungsspannung an der Spindel durch den konstanten Mindest-Vorwärtsantriebestrom überwunden, und jeder zusätzliche Vorwärts-Antriebsstrom erzeugt die gewünschte proportionale Kraft des Schlittens 15.

Es kann z.B. eine absichtlich erzeugte Reibung von 1 lb/Fuß an der Spindel 20 erzeugt werden. Eine konstante Grundstromstärke in jedem der Motoren kann 4 Ampere betragen was ausreicht, um 1 lb/Fuß Drehmoment zu erzeugen. Jedes zusätzliche Ampdre bei den beiden Motoren ergibt insgesamt 0,25 lb/Fuß Drehmoment. Bei Überwindung einer festen oder Eigenreibung durch die konstante Grundstromstärke von 4 Ampe"re erzeugt jede Erhöhung der Stromstärke ein proportionales Drehmoment, das auf den Tisch übertragen wird. Wie vorstehend beschrieben, ergibt sich durch die hydrostatische Konstruktion von Schlitten und Tisch eine praktisch reibungsfreie Beziehung, die die Bewegung der Schleifscheibe durch die Motoren nicht behindert.

Weiter ist gemäß der Erfindung ein Kodierer oder Impulsgenerator 26 am Ende der Vorschubspindel 20 vorhanden. Der Impulsgenerator 26 umfaßt ein am Schlitten 14 befestigtes Gehäuse und ein an der Spindel 20 befestigtes drehbares Element. Ein typischer Kodierer umfaßt einen Impulsgenerator in optisch-elektronischer Ausführung mit einem sehr hohen Auflösungsvermögen in der Größenordnung von

- 13 409815/0844

20:000 Impulsen pro Umdrehung der Welle. Somit kann in einer Spindel mit einer Gewindesteigung τοη 0,2 Zoll pro Umdrehung ein Weg von 0,000010 Zoll für jeden erzeugten Impuls erzielt werden.

Diese Beziehung kann wie folgt zusammengefaßt werden:

Steigung der Vorschubspindel 0,200 Zoll Eine Umdrehung gleich 20.000 Impulse Ein Impuls gleich 0,000010 Zoll.

Wie hier beschrieben werden wird, können mittels elektronischer Elemente einschließlich eines Zählers für hohe Drehzahlen die Impulse von dem Impulsgenerator 26 über einen Zeitraum summiert und dazu benutzt werden, die Arbeitswegstrecke des Schlittens zu registrieren. Andere elektronische Elemente führen eine Differenzierung bezüglich der Zeit durch, wodurch ein Signal gegeben wird, das die Pulsfrequenz pro Sekunde vom Impulsgenerator darstellt. Die Impulse pro Sekunde können durch die elektronische Schaltung gezählt werden als Zoll pro Minute (oder pro Sekunde) der Weggeschwindigkeit des Schlittens. Durch die Verwendung des Impulsgenerators 26 und der zugehörigen elektronischen Schaltung ist es also möglich, Signale zur Verfügung zu haben, die die Stellung des Schlittens 15 und die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens 15 darstellen.

Diese Stellungs- und Geschwindigkeitssignale können nicht

409815/08 44 - 14 -

nur für die Anzeige, sondern auch zur Steuerung Terwendet werden. Im Falle der Stellung kann ein vorbestimmter Impulszählwert zu Beginn eines Abschnittes oder Teiles der Schlittenbewegung eingegeben werden, Wenn sich vom Impulsgenerator '26 eine Impulszählung angesammelt hat, die dem vorgegebenen Wert entspricht, wird der Bewegungsabschnitt durch Stoppen oder Änderung der Drehzahl der Antriebsmotoren beendet. Desgleichen kann die Geschwindigkeit der Schlittenbewegung durch Vorgabe öines Signals gesteuert werden, das die gewünschte Geschwindigkeit darstellt. Dieses Signal wird mit der Pulsfrequenz vom Impulsgenerator 26 verglichen, und die Spannung für die Motoren wird automatisch geregelt, bis die Pulsfrequenz dem Vorgabewert angepaßt ist.

Es ist zu bemerken, daß das von einem Gleichstrommotor erzeugte verfügbare Drehmoment durch die Stärke des durchfließenden Stromes bestimmt wird (wie bereits erwähnt), während die Drehzahl des Motors durdi die zugeführte Spannung geregelt wird. Bekanntlich stehen diese beiden Größen in Wechselbeziehung zueinander, und sie können nicht beide unabhängig gleichzeitig geregelt werden. Jedoch kann eine von ihnen passend für eine Bedingung einreguliert werden, und die andere wird dann automatisch einen entsprechenden Wert einnehmen. In der nachstehenden Beschreibung treten Situationen ein, in danen der Wert des Drehmomentes von Bedeutung ist. In solchen Fällen wird

- 15 409815/0844

die.DurchgangsStromstärke geregelt, während sich die Spannung und die Drehzahl anpassen. In anderen Situationen ist die Drehzahlregelung τοη größter Wichtigkeit. In diesen Fällen wird die Spannung geregelt, während sich die Stromstärke und das Drehmoment anpassen., Durch die Anwendung des obigen Verfahrens sowohl für die Stellung als auch für die Geschwindigkeit wird die erfindungsgemäße Vorrichtung außergewöhnlich vielseitig und vorteilhaft. Die Verwendung des Kodierers mit Rückführung oder des Impulsgenerators gewährleistet, daß nur durch die tatsächliche Bewegung der Spindel Impulse erzeugt werden, die für Geschwindigkeit und Wegstrecke interpretiert werden.

Ein typischer Impulsgenerator ist die Ausführung, die von Baldwin Electronics Inc., Little Rock, Arkansas, hergestellt und als Modell 5V671D Optischer Inkrementalkodierer (Optical Increment Encoder ) bezeichnet wird, mit einer maximalen Frequenz der Ausgänge von 200 kHz.

Die Betriebsarten, in denen der erfindungsgemäße Apparat verwendet werden kann, sind in den Arbeitszyklus-Schemen der Fig. 6 und 7 dargestellt. Wie es Fig. 6 zeigt, umfaßt die Betriebsweise mit fester Vorschubgeschwindigkeit einen Gesamtbereich mit einem Bereich für schnellen Durchgang, der verändert werden kann. Innerhalb des Bereiches des schnellen Durchgangs gibt es einen Gesamtvorschub für das Schleifen. Unmittelbar vor Beginn des Gesamtvorschubs tritt

- 16 409815/0844

eine Verlangsamung ein. Bei Berührung mit dem Werkstück wird der Gesamtvorschub eingeleitet. Der GesamtTorschub ist wiederum aufgeteilt in einen schnellen Vorschub, der sowohl in der Geschwindigkeit als auch in der Länge verändert werden kann, einen mittleren Vorschub, der sowohl in der Geschwindigkeit als auch in der Länge verändert werden kann, und in einen Endbearbeitungsvorschub, der sowohl in der Geschwindigkeit als auch in der länge verändert werden kann.

Die Schleifmaschine kann auch in einer anderen Betriebsart entsprechend einen Vorschub mir konstanter Kraft betrieben werden, aber da diese definitive Vorteile gegenüber dem konventionellen Vorschub mit konstanter Kraft aufweist, wird sie hier als Vorschub-Schrittmacher (feed pacer) Betriebsweise bezeichnet. Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, gibt es bei der Vorschub-Schrittmacher-Betriebsweise einen Gesamtbereich, einen veränderlichen Bereich des schnellen Durchgangs und einen Gesamtvorschubbereich der in einen schnellen Vorschub und einen Fertighaarbeitungsvorschub mit veränderlicher Kraft und Länge aufgeteilt ist, und im Gesamtvorschubbereich ist die Vorschubgeschwindigkeit und die Länge veränderlich. Wie es bei der festen Vorschubgeschwindigkeit der Fall ist, tritt eine Verlangsamung ein, und bei Kontakt mit dem Werkstück wird der schnelle Vorschub eingeleitet. Außerdem gibt es, wie noch beschrieben wird, eine Schleifscheibenstumpfheitsüberwachung, die unmittelbar vor dem Fertigbearbeitungsvorschub erfolgt»

40981 5/0844 - 17 -

Bei -beiden Betriebsweisen wird auch stets die optimale Umdrehungsgeschwindigkeit des Werkstücks angewendet.

Ein Schaltpult für die Schleifmaschine ist in Fig. 8 dargestellt und umfaßt eine Vielzahl von Drucktastenschaltern mit den nachstehenden Bezeichnungen:

Aufspannkopf kontinuierlich Aufspannkopf Automatik Schlittenrückzug Schleifscheibe Abzieh-Arbeitsgang einzelner Arbeitszyklus Start

Automatik Stop

Einbringen Ausbringen Einspannen Ausspannen Vorschub-Schrittmacher (Fp) Feste Vorschubgeschwindigkeit (F-n) Einfahren Ausfahren Plus

Minus

Außerdem umfaßt das Schaltpult Daumenradschalter für die folgenden Wahlvorgänge:

Rückziehlänge Gesamtvorschublänge

409815/0844

Mittlere Vorschublänge
FertigbearbeitungsYorschublänge . Vorschubgeschwindigkeit - Vorschubkraft Mittlere Vorschubgeschwindigkeit FertigbearbeitungsVorschubgeschwindigkeit , Abziehmenge/Durchgänge
Abzieh-Arbeitszyklus-Zählung Schleifscheibenmeßfühler Zeit/Zunahme $> Halte-Umdrehungen
Schlittenbereich
Größenkompensator

Oberflächengeschwindigkeit des Werkstückes (Oberflächen-Fuß/Hin.) (S.F.M.) Durchmesser des Werkstückes

In beiden Schemen, Fig. 6 und 7, stellt die Nullstellung auf der rechten Seite die Stellung der Schleifscheibe dar, wenn sie vollständig vorgeschoben und ihr SohleifVorgang abgeschlossen ist. Somit sind alle anderen Positionen in den Schemen von der endgültigen Fertigbearbeitungstiefe an zurüokgerechnet. Es ist festzustellen, daß die- in den beiden schematischen Darstellungen markierten Positionen nicht so maßstäblich verändert sind, daß sie in der Schemadarstellung typisch für die tatsächlichen Positionsbeziehungen sind.

In beiden Schemadarstellungen wird die volle Länge als Bereich bezeichnet und ist - als Beispiel - mit 10 Zoll Länge

409815/0844

angegeben. Der Bereich ist die volle mögliche Arbeitsweglänge der Vorschubschlittenspindel. Hierbei ist unter anderem das Auswechseln der Schleifscheibe, Wartungsarbeiten usw. berücksichtigt.

In beiden Schemadarstellungen ist - als Beispiel - der Abstand von Null bis zum Beginn des schnellen Durchgangs mit 4 Zoll angegeben. Diese Strecke kann weniger als das Maximum sein, wie weiter unten ausführlicher dargelegt wird.

Der Startpunkt für den schnellen Durchgang ist der normale Euhestandort für den Schleifscheibenschlitten zwischen den Werkstücken und er läßt Raum für das Einbringen der Werkstücke, manuelles Messen usw.. Der schnelle Durchgang selbst ist eine Vorwärtsbewegung des Schlittens mit einer um ein Vielfaches größeren Geschwindigkeit als es irgeneine Vorschubgeschwindigkeit ist. Diese Geschwindigkeit wird durch ein in der Fabrik eingestelltes Signal automatisch geregelt, das wie beschrieben, mit der erzeugten Pulsfrequenz (pulse rate) verglichen wird. Der Zweck des schnellen Durchgangs ist es, die Schleifscheibe schnell aus der Ruhestellung in die Stellung unmittelbar vor Berührung mit dem Werkstück zu bringen.

In beiden Schemadarstellungen ist die als Gesamtvorschub bezeichnete Strecke der Abstand von Null bis zu (oder unmittelbar außerhalb) der ersten Berührung mit dem· Werkstück.

- 20 - k 0 9 8 1 5 / 0 8 4 A

Die Länge dieser Strecke hängt von der Gesamtmenge des von dem Werkstück zu entferndenden Werkstoffes ab und wird vom Bediener der Maschine bestimmt, der die Menge mit dem in Fig. 8 mit 100 bezeichneten Digital-Daamenradschalter einstellt.

Die Strecke von dem Beginn des schnellen Durchgangs an wird durch Impulszählung ab Beginn des schnellen Durchgangs bis zu dem kurz darauf einsetzenden Beginn des Gesamtvorschubabschnittes geregelt. Dies ist eine automatische Aufgabe der elektronischen Schaltungen.

Wie in beiden Schemadarstellungen angegeben ist, erfolgt die Verlangsamung vom schnellen Durchgang auf die Vorschubgeschwindigkeit über eine Strecke von 0,100 Zoll, die dem Beginn des Gesamtvorschubabschnittes vorangeht. Die Strecke vom Beginn des schnellen Durchgangs bis zum Beginn des VerlangsamungsIntervalls wird durch Impulszählung geregelt. Die Position für den Beginn der Verlangsamung liegt immer 0,100 Zoll vor dem Beginn des Gesamtvorschubs und wird automatisch durch die Einstellung des Schalters 100 verschoben.

Wie im folgenden beschrieben wird, enthalten die elektronischen Schaltungen Elemente, die summierte Impulszählungen zusammen mit der Pulsfrequenz benutzen, um die gewünschte Pulsfrequenz während der Verlangsamung fortschreitend zu ändern.

- 21 409815/0844

Her schnelle Vorschub ist eine¹ Strecke innerhalb der Gesamtvorschubstrecke. In dem Schema des Vorschubes mit fester Geschwindigkeit der Fig. 6 reicht sie bis zum Beginn des mittleren Vorschubs. Während dieses Intervalls erfolgt der Vorschub der Schleifscheibe mit fester Geschwindigkeit unter Verwendung der Pulsfrequenz vom Impulsgenerator 26 als Steuersignal, wie bereits erläutert. Das Kriterium für diese Vorschubgeschwindigkeit wird vom Bediener durch den in Fig. 8 dargestellten Daimenradschalter 102 eingestellt. Die mit schneller Vorschubgeschwindigkeit zurückgelegte Strecke wird durch Impulszählung bis zur Gesamtsummierung bestimmt, die vom Bediener an Schalter 104 als Beginn des mittleren Vorschubs eingestellt worden ist. Das Intervall des mittleren Vorschubs erstreckt sich bis zum Beginn des Fertigbearbeitungsvorschubs und endet, wenn die Impulszählung dem auf Schalter 106 (Fig. 8) eingestellten Wert entspricht .

Der schnelle Vorschub für die Schrittmacher-Betriebsart der Fig. 7 wird unter den Bedingungen für Kraft-Vorschub durchgeführt, die bereits erläutert wurden. Jedoch wird die maximale Vorschubgeschwindigkeit während dieses Intervalls durch die Pulsfrequenz gesteuert, und das Kriterium wird mit Schalter 102 iFig. 8) eingestellt, so wie es auch für die in Fig. 6 dargestellte schnelle feste Vorschubgeschwindigkeit der Fall war. Der Unterschied ist, daß die

- 22 409815/0844

Einstellung des Schalters 102 eine tatsächliche feste Vorschubgeschwindigkeit für die Betriebsart mit fester Vorschubgeschwindigkeit der Fig. 6 ist, während sie nur eine maximale Kraft für den Schrittmachervorschubbetrieb der Fig. 7 ist. Die tatsächliche Vorschubgeschwindigkeit für die Betriebsart des Schrittmachervorschubs (Fig. 7) wird durch die Stromstärke in dem (den) Motor (en) 25 eingestellt und hängt von der Härte des zu schleifenden Materials ab. Der Ausdruck "Schrittmacher-Geschwindigkeit" bedeutet, daß der Schlitten daran gehindert wird, infolge von Spalten oder Exzentrizitäten schneller vorwärts zu schießen.

Offensichtlich ist die Abgabe eines Steuersignals erforderlich, um zu bestimmen, ob die Steuerung während des schnellen Vorschubs mit fester Geschwindigkeit (durch die Pulsfrequenz gesteuert) erfolgen soll, oder mit einer Geschwindigkeit, die durch die Härte bestimmt wird (durch die Motor-Stromstärke gesteuert und nur durch die Pulsfrequenz begrenzt). Dieses Wahlsignal wird durch die Drucktastenschalter 107 und 108 gegeben. Wenn der Drucktastenschalter 107 gedrückt wird, erfolgt die Wahl des Schrittmacher-rVorschubes, und die Vorschubgeschwindigkeit wird durch die Härte des Werkstückes bestimmt. Wenn der Druoktastenschalter 108 gedrückt wird, wird die Betriebsart mit fester Vorschubgeschwindigkeit gewählt, und die Vorschubgeschwindigkeit wird strikt durch die Impulszählung gesteuert.

- 23 409815/0844

Beim Schleifen mit fester Vorschubgeschwindigkeit wird im konventionellen Verfahren mit dem Schleifen in einer relativ hohen Vorschubgeschwindigkeit begonnen und dann wird die Geschwindigkeit zur Verbesserung der Oberflächengüte und auch aus anderen Gründen herabgesetzt. Fig. 6 zeigt ein Intervall des mittleren Vorschubs, durch summierte Impulszählung abgegrenzt zwischen dem Beginn des mittleren Vorschubs und dem Beginn des Fertigbearbeitungsvorschubs. Die Vorschubgeschwindigkeit wird in diesem Intervall durch die Pulsfrequenz gesteuert, und das Kriterium wird über den Schalter 110 eingestellt. In Fig. 7 ist kein Intervall des mittleren Vorschubs angegeben, weil das Prinzip des Kraft-Vorschubs für den gesamten Schleifbetrieb mit Ausnahme des Vorschubs für die Fertigbearbeitung angewendet wird, wie später noch beschrieben wird. Somit ist bei der Betriebsart mit Schrittmacher-Vorschub die Einstellung der Schalter 104, 110 nicht wirksam.

Es ist bekannt, daß es zur Erzielung höchster Rundheitsgenauigkeit und bester Oberflächenqualität erforderlich ist, daß die allerletzte dünne Schicht (Bruchteil eines Tausendstel Zoll) mit sehr niedriger fester Vorschubgeschwindigkeit entfernt wird. Daher wird das Intervall des Fer- ■ tigbearbeitungsvorschubs sowohl bei der Betriebsweise mit fester Vorschubgeschwindigkeit . als auch bei der Schrittmacher-Vorschub-Betriebsweise mit fester Vorschubgeschwin-

- 24 40981 S/0844

digkeit ausgeführt. Die Geschwindigkeit wird durch die Pulsfrequenz, und die Strecke durch Impulszählung gesteuert. Die Strecke wird mit Schalter 106 und die Geschwindigkeit mit Schalter 112 eingestellt. Jede Betriebsart benutzt diese Einstellungen.

Wie schon beschrieben, wird die Vorschubgeschwindigkeit bei Kraft- oder Schrittmachervorschub grundsätzlich durch die Härte des Werkstückes bestimmt. Es ist jedoch eine notwendige Schlußfolgerung, daß diese Geschwindigkeit auch durch die Schärfe (das Vorhandensein frischer Partikel und mangelnder Schliff) der Schleifscheibe beeinträchtigt wird. Bei einer gegebenen Härte des Werkstücks wird der Vorschub einer scharfen Schleifscheibe schneller sein als der einer stumpfen Scheibe bei fester Vorschubkraft.

Bei Annahme eines relativ geringen Unterschiedes in der Härte von Werkstück zu Werkstück (oder einer von Werkstück zu Werkstück beliebig gemischten Härte) wird mit Stumpfwerden der Schleifscheibe durch Abnutzung eine progressive Verringerung der Vorschubgeschwindigkeit bei fester Vorschubkraft eintreten. Bei dem Schrittmacher-Vorschub wird die Zeit für eine vorbestimmte Bewegung der Schleifscheibe in einem Teil des Arbeitszyklus mit einer vorgegebenen Zeit verglichen, und ein Abziehsignal wird erzeugt, wenn die tatsächliche Zeit die vorbestimmte Einstellung über-

- 25 -

40981 B/08AA

schreite-c. Genauer gesagt, gibt der Bediener einen Prozentsatz in Schalter 114 ein, der typisch ist für die Beziehung zwischen der Zeit der Arbeitsbewegung über eine bestimmte Strecke mit einer frisch abgezogenen Schleifscheibe und dagegen mit einer stumpfen Snhleifscheibe, die abgezogen werden muß. In der Schaltung werden die Impulse gezählt, die vom Impulsgenerator 26 während der Bewegung über die 0,001 Zoll unmittelbar vor dem Anfangspunkt des Intervalls des Fertigbearbeitungsvorschubs erzeugt werden, und die Zeit für diese Impul-sgruppe wird in Mikrosekunden bestimmt; diese Zeit wird visuell auf der Skala des Schalters 114 für jedes geschliffene Teil registriert. Aus diesen beiden Werten wird die derzeitige Vorschubgeschwindigkeit bestimmt. Diese jeweilige Vorschubgeschwindigkeit wird automatisch mit einer vorher im Hinblick auf die Güte der Werkstücke und die wirtschaftliche Produktionsrate festgelegten Vorschubgeschwindigkeit verglichen. Ein bestimmter Prozentsatz der Vorschubgeschwindigkeitsverringerung durch Stumpfwerden der Schleifscheibe wird auf Schalter 114 angewählt. Wenn diese Veränderung erreicht ist, wird das in Arbeit befindliche Werkstück fertiggestellt, aber es wird ein automatischer Abziehvorgang eingeleitet, um die Schleifscheibe zu schärfen, ehe das nächste Werkstück geschliffen wird.

Wenn die Impulszählung anzeigt, daß die Schleifscheibe sich bis zu dem Punkt vorbewegt hat, der in jedem Schema mit Null

- 26 409815/0844

markiert ist, ist die richtige Größe erreicht. Es ist jedoch notwendig, diese Stellung noch für eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen des Werkstückes beizubehalten, um eine saubere Fertigbearbeitung zu gewährleisten. Diese Halte- oder Verweilzeit in Sekunden ist je nach Durchmesser und Drehgeschwindigkeit des Werkstückes verschieden. Es war daher für den Bediener üblich, auf der Grundlage des Durchmessers des Werkstückes und der Oberflächengeschwindigkeit pro Minute eine Haitezeit zu berechnen, und eine Zeiteinstellung in der Maschine vorzunehmen, Gemäß dieser Erfindung stellt der Bediener den Schalter auf die gewünschten Halte-Umdrehungen ein, und die elektronische Schaltung bestimmt und regelt automatisch das gewünschte Halten unter Berücksichtigung der Durchmesser- und Oberflächengeschwindigkeitseinstellnngen der Schalter 116, 118.

Nach Beendigung der Verweilzeit wird bei jeder der Betriebsarten ein Signal gegeben, um den (die) Motor(en) 25 in Schnelldurchgangsgeschwindigkeit umzusteuern. Der Schlitten fährt in seine Ausgangsruhestellung zurück. Die Strecke bis zur Ausgangsruhestellung wird durch Impulszählung gesteuert. Wie bereits erwähnt, ist die Entfernung bis zur Ausgangsruhestellung in dem Beispiel mit 4 Zoll angegeben. Es kann jedoch an einem Schalter 120 eine andere Rücklaufstrecke eingestellt werden.

- 27 -

4 09815/0844

Einrichten, der Maschine

Unter erneuter Bezugnahme auf die Darstellung in den Fig. 6 und Fig. 7 wird daran erinnert, daß der volle Bereich der Schleifseheibensehlittenbewegung in dem Beispiel 10 Zoll "beträgt. Die Abwärtsbewegung des Schlittens über die Startstellung für schnellen Durchgang hinaus wird durch eine Drucktaste 122 einwärts (in Richtung Null in Fig. 6 und 7) und eine Drucktaste 124. auswärts gesteuert. Die Stellung des Schlittens in seinem gesamten Bereich wird durch Impulszählung auf einer Digitalanzeigevorrichtung 126 angezeigt.

Wenn eine neue Art Werkstück geschliffen werden soll, wird ein Probestück in Stellung gebracht, und die gewünschten Durchmesser und die Oberflächen-Fuß/Minute werden an den Schaltern 116 und 118 angewählt. Dadurch wird bewirkt, daß das Werkstück mit der richtigen Umdrehungszahl pro Minute gedreht wird, wie vorstehend erklärt wurde. Die verschiedenen Strecken und Vorschubgeschwindigkeiten werden ebenfalls mit den Schaltern 120, 100, 104, 106, 102, 110, 112 angewählt.

Nun wird durch Druck der Taste 122 die Annäherung der Schleifscheibe an das Werkstück bewirkt. Durch Drücken dieser Taste wird die Schleifscheibe sich umso schneller vorwärts bewegen, j.e tiefer die Taste eingedrückt wird.

- 28 4 098 15/0844

Eine typische Drucktaste umfaßt ein schieberbetätigtes Potentiometer, das eine sich fortschreitend ändernde Spannung erzeugt, und wenn die Taste vollständig eingedrückt ist, wird ein Mikroschalter betätigt, der eine maximale Spannung erzeugt. So kann der Bediener die schnelle Annäherung an das Werkstück durchführen und dann die Geschwindigkeit für das Einricht-Schleifen manuell herabsetzen.

Das Probewerkstück wird so mit manueller Steuerung geschliffen, bis es einwandfrei ist, d. h. bis alle Unregelmäßigkeiten oder Exzentrizitäten beseitigt sind und ein maßgerechter Zylinder geschliffen ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Schleifscheibe von Hand zurückgezogen· (Drucktaste 133) entsprechend der Einstellung der Bückfahrlänge an Schalter 120. Als nächstes wird der Durchmesser des Probestückes mit der Meßlehre gemessen. Dies kann manuell oder in fortschrittlicheren Ausführungsformen mit automatischen Meßvorrichtungen geschehen."

In der vorstehenden Beschreibung der Fig. 6 und 7 wurde festgestellt, daß das Nullende die Schlittenposition für ein fertig bearbeitetes Werkstück darstellt. Wenn daher festgestellt wird, daß das sauber bearbeitete Werkstück den richtigen Durchmesser hat, bedeutet dies , daß der Schlitten die Nullstellung erreicht (und nicht über-

- 29 4098 1 5 /-0 8 UU

schritten) hat. Wenn festgestellt wird, daß das Probestück zu groß ist (unter Zugrundelegung des Außendurchmessers), "bedeutet das, daß die Schleifscheibe nicht die Nullstellung erreicht hat und weiter vorgeschoben werden muß, wenn ein Werkstück in der Produktion mit automatischer Steuerung bearbeitet werden soll. Dies ist gleichbedeutend mit der Bewegung des Nullendes des Zyklus in Fig. 6 und Fig. 7 nach links. Umgekehrt muß, wenn das Probestück zu klein ist (wieder bezogen auf Außendurchmesser) das Nullende nach rechts bewegt werden. Es ist klar, daß durch die Bewegung des Nullendes die relative Stellung aller Streckenpunkte in den Schemadarstellungen erhalten bleibt.

Aufgrund des gemessenen Probestückes stellt der Bediener den Durchmesserfehler an Schalter 128 ein. Er drückt dann die Taste 130, wenn das Probestück zu groß ist (Außendurchmesser), oder die Taste 132, wenn es zu klein ist. Die Wirkung des Drückens der Taste 130 oder 132 besteht darin, daß das Nullende der Fig. 5 und 6 um den auf dem Schalter 128 angewählten Wert elektrisch bewegt wird, so daß die Nulleinstellung der Schleifscheiben-Nullstellung am Ende des letzten Vorschubes entspricht. Danach werden alle Schaltereinstellungen der Fig. 8 in die richtige Beziehung zu dem korrigierten Null gebracht, und dann werden die Werkstücke in der richtigen Größe geschliffen. Sollten

- 30 -

409815708 4 4

daraufhin noch Durchmesserabweichungen auftreten, kann das effektive Nullende jederzeit durch Neueinstellung des" Schalters 128 und Drücken der Tasten 130 oder 132 bewegt werden.

Zu Anfang dieser Beschreibung wurde die Vorschubgeschwindigkeit als Vorwärtsbewegung der Schleifscheibe' pro Umdrehung des Werkstückes definiert.

In nach dem Stand der Technik bekannten Maschinen wird die Vorschubgeschwindigkeit grundsätzlich in Zahlen eingestellt, die in keiner spezifischen Beziehung zu dem Werkstück stehen. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Werkstückes hängt γόη seinem Durchmesser und der richtigen Umfangsgeschwindigkeit oder S.F.M. (Oberflächen-Fuß pro Minute) ab. Aus dieser errechneten Umdrehungsgeschwindigkeit wird eine weitere Berechnung notwendig, um die Vor-

Schubgeschwindigkeit in Zoll pro Minute zu bestimmen, um die gewünschten Zoll pro Umdrehung zu erhalten. Alle diese Berechnungen erfolgen normalerweise manuell oder zum mindesten außerhalb der Maschine.

Wie bereits beschrieben, umfaßt die erfindungsgemäße Maschine elektronische Schaltungen, um die Umdrehungszahl des Werkstückes gemäß dem an den Schaltern 116, 118 eingestellten Durchmesser und Fuß - Oberfläche pro Minute festzulegen. Wie weiter beschrieben wird, benutzen weitere elektronische

- 31 -

4098 1 5/08 A4

Schaltungen diese Umdrehungszahl (upm) des Werkstückes zusammen mit den verschiedenen eingestellten Vorschubgeschwindigkeiten, in Zoll pro Umdrehung, um entsprechend die Pul-sfrequenzkriterien einzustellen.

In der Fig. 9 stellt die obere Kurve die Schwankung der Drehzahl (Upm) des Motors 25 dar, die von der Schleifscheibe während verschiedener Teile des Arbeitszyklus, übersetzt werden. Wie daraus zu ersehen ist, erhöht sich die Drehzahl während des Beschleunigungsabschnittes, wonach sie während des schnellen Durchgangs konstant bleibt. Danach fällt sie ab auf eine mittlere Geschwindigkeit während des Teiles des Arbeitszyklus,·in dem die Annäherung an das Werkstück erfolgt. Bei Kontakt mit dem Werkstück bleibt die Drehzahl konstant bis zu dem Fertigbctarbeitungsteil des Zyklus. Bei der Haltezeit verringert sich die Drehzahl auf Null und steuert dann auf Rückziehen um. Gleichzeitig ändert sich während der verschiedenen Teile des Arbeitszyklus der Motorstrom zu den Motoren 25 entsprechend, wie es aus der unteren Kurve hervorgeht.

Elektronische Schaltung

Es wird nun auf ?ig. 10 verwiesen. Der Digital-Hilfsverstärker, der dazu dient, eine unterschiedliche Spannung dem Motor 25 zuzuführen^ umfaßt einen Diskriminator 150, der Impulssignale vom Kodierer sowie auch von dem weiter unten beschriebenen Funktionsgeber erhält. Von dem Diskriminator gehen die Signale zu einem Quadrant-Detektor 151

'409815/08AA -32-

und von diesem zu einem Aufwärts-Abwärts-Zähler 152, zu einem Digital-Verstärkungsselektor 153 und dann zu einem Digital-Analog-Wandler 154. Die Aufgabe des Quadrant-Detektors 151 ist es, zu verhindern, daß die überschüssigen anfallenden Impulse, die während der Beschleunigung oder der Verlangsamung auftreten, ein Instabilität des Systems verursachen. Insbesondere erzeugt der Quadrant-Detektor einen Impuls', wenn die Abwärts-Zählung Null erreicht, um zu gewährleisten, daß der nächste Impuls Aufwärtsrichtung hat. Der Digital-Analog-Wandler 154 gibt ein Signal an einen Verstärker 155, der wiederum die Ankerspannung durch die Leitung 156 an den Motor 25 gibt. Ein Stellmotor 25, der vom Ausgang des Verstärkers 155 angetrieben wird, liefert einen Ablesewert des Ankerstromes durch die Leitung 157 zu einem Zweck, der noch beschrieben wird. Die Wirkungsweise des Motors 25 für das Kompensieren der Vorspannung der Lager wird durch die Verwendung des Totzonen-Vers tärkungskompens at ors 158 erzielt. Der Kompensator 158 gleicht das für die Drehung der Spindel erforderliche Drehmoment und den konstanten vorwärtsantreibenden Strom aus, so daß jedes Eingangssignal die Drehung der Spindel bewirkt. Andere Eingangs- und Ausgangs-Signale werden entsprechend den Bezeichnungen in Fig. 10 zu noch zu beschreibenden Zwecken gegeben. Die Folge-Fehler-Überwachung 159 hat die Aufgabe, ein Warn- oder Abschaltsignal für den Fall zu geben, daß der Folge-Fehler übermäßig groß ist. Die Digital-Verstärkungseinstellung hat

- 33 409815 /-0 844

die Aufgabe, für verschiedene Verstärkung in verschiedenen Teilen des Arbeitszyklus zu sorgen. So kann die Verstärkung bis Punkt A gering sein, dann hohe Verstärkung bis zum Rückzug, und dann niedrige Verstärkung während des Rückziehens. Das Analog-Fehler-Signal kann benutzt werden, um den Oszillator umzuschalten und übermäßige Folge~Fehler auszuschalten.

Es wird nun auf Fig. 12A und 12B Bezug genommen, die Schemadarstellungen des Funktionsgebers sind» Die Impulse zum Diskriminator 150 in Fig. 10 werden der Torschaltung 160 entnommen. Die Folge der Impulse zu der Torschaltung wird durch ein Folgeschaltregister 161 gesteuert, zu dem die Eingänge von den verschiedenen Daumenradschaltern gegeben werden. Der Klarheit halber sind die Eingänge mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet worden wie auf dem Schaltpult der Fig. 8.

Bei der Betriebsart mit konstanter Geschwindigkeit wird die Überwachung der Umdrehungen des Werkstückes pro Zeiteinheit einem Digital-Analog-Wandler 162 zugeführt, und dann wird dessen Analog-Ausgang durch einen apannungsgesteuerten Oszillator 163 in eine proportionale Pulsfrequenz umgewandelt. Die Folgefrequenz, mit der die Impulse in jedem Abschnitt des Arbeitszyklus in die Torschaltung 160 zugelassen werden, wird durch die Einstellung der Schalter 102, 110, 112 gesteuert, und die

- 34 409815/0844

Dauer wird durch die Einstellung der Schalter 100, 104, 106 gesteuert. So wird die Strecke und die Geschwindigkeit der Bewegung der Schleifscheibe zum Werkstück gesteuert. Der Ausgang eines Tores 164 geht auf einen Schalter 165 und dann wiederum zu der Torschaltung 160. Eine Zwischen-Torschaltung schließt einen Auf-Ab-Wahl-Zähler 166 und die Torschaltung 167 ein, die einen Ablesewert auf dem Zähler 168 erzeugen, der die Stellung der Schleifscheibe, bezogen auf das Werkstück, zu jedem Zeitpunkt darstellt. Dieser kann als Anzeige 128 gegeben werden.

Bei der Betriebsart mit Schrittmaoher-Vorschub bewirkt das Drücken des Schalters 107 auf dem Schaltpult (Fig. 8) in dem Funktionsgeber (Fig. 12) die Sperrung der Entschlüsselung des schnellen Vorschubs und der Entschlüsselung des mittleren Vorschubs, dargestellt bei der Bezugszahl 107a in· Fig. 12, so daß das Folgeschaltregister die Geschwindigkeit durch die Härte, d. h. durch den Motorstrom steuert. So geht der Eingang der Stromstärkesteuerung bei der Schrittmacherbetriebsart links in Fig. 12 zu einer Mehrfachschaltung oder Schalter 170, der als Schalter für einen Summierungsverstärker 170 wirkt, der den im Daumenradschalter 102 angewählten Ankerst rom und die Analog-Spannung entsprechend der gewünschten Einschubkraft summiert und die erhaltenen Werte in eine andere Mehrfachschaltung 172, durch einen Beschleunigungs-Verlangsamungs-Begrenzer 173 gibt, und dann erfolgt die Umwandlung in Impulse durch

- 35 -

A09815/0844

einen spannungsgesteuerten Oszillator 174. Die Impulse gehen dann in das Tor 160, von dem aus dem Motor 25 ein proportionaler Strom zugeführt wird. So wird die Drehung des Motors 25, die den Vorschub steuert, im Schrittmacherbetrieb nur durch die Strom-Steuerung begrenzt, die wiederum eine Funktion der Härte des Werkstückes ist.

In beiden Betriebsarten wird die Feststellung des Kontaktes mit dem Werkstück, um vom schnellen durc'hgang auf Vorschub umzuschalten, durch Messung der Erhöhung der Motorstromstärke erzielt. Dies wird in Fig. 9 als Punkt A und Punkt B bezeichnet. Die Schaltung für diese Steuerung sind im unteren Teil der Fig. 12B dargestellt, wobei der Ankerstrom - bei Signal vom Schaltregister 161 während des letzten Teiles des schnellen Durchgangs unmittelbar vor der Berührung mit dem Werkstück - einer Abtast- und Selbsthalte-Schaltung 175 zugeführt und in einer Vergleichsschaltung 176 mit einem.Eingang aus einer Einstellung verglichen wird. Bei Ansteigen des Ankerstroms über eine vorgegebene Größe, verursacht durch die Berührung mit dem Werkstück, wird von der Vergleichsschaltung 176 ein Signal an das Folgeschaltregister gegeben^ um auf den nächsten Vors&hubabschnitt des Arbeitszyklus, den schnellen Vorschub, zu schalten.

Wie bereits angegeben, ist die Steuerung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Werkstückes vorgesehen. Diese umfaßt

- 36 409815/0844

Schaltkreise für die Berechnung der Oberflächengeschwindigkeit (Oberflächen-Fuß- pro Minute) in jedem Arbeitszyklus und für den Vergleich, um, falls notwendig, einen Arbeitszyklus für das Abziehen einzuleiten. Wie in Fig. 11 dargestellt» wird bei Beginn jedes Arbeitszyklus ein Signal einer Zei'tsteuerungslogikschaltung 176 zugeführt, die verschiedene Signale zu den entsprechenden erforderlichen Zeiten auslöst, und dann wiederum einen Tor 177, dem Zähler, dessen Zählung durch Daumenradschalter 118 des Schaltpultes eingestellt worden ist. Der Eingang des voreingestellten Durchmessers vom Daumenradschalter 118 geht zu einem Zähler 178 und einem Speicher 179, der das Signal speichert, dann zu einem Digital-Analog-Wandler 180 und einer Vergleichsschaltung 181. Die Vergleichsschaltung 181 vergleicht das Signal von dem von dem Werkstück angetriebenen Tachometer mit dem Siganl aus dem Digital-Analog-Wandler 180, um durch die Leitung 182 eine Spannung anzulegen, um den Motor 13 zu drehen, der das Werkstück W mit einer entsprechenden Umdrehungszahl pro Minute antreibt, die dem Durchmesser dee · Werkstückes und der Einstellung der Oberflächengeschwindigkeit (Oberflächen-Fuß/ Minute) entspricht.

Zu Beginn jedes Arbeitszyklus wird ein Arbeitszykluszähler 185 (Fig. 12 b) in Gang gesetzt, der die Einschub-Zyklen zählt. Der Eingang des Zykluszählers 185 geht durch ein Tor 186 und einen Teilungszähler 187 zu dem "A-"Zähler

- 37 409815/0844

189a, der die erste Arbeitszykluszeit speichert. Das zweite Tor 187' gibt die Arbeitszykluszeit der anschließenden Arbeitszyklen zum "B"-Zähler. Die Einstellung des Daumenradschalter 114, in dem vorher eine Einstellung des zulässigen Abnutzungsgrades der Schleifscheibe angewählt worden ist, wird in einen Teilungszähler 188 gegeben, und dann in den "B"-Zähler 189b, und dann in eine Vergleichsschaltung 190, die die Arbeitszyklenzeit von "A"-Zähler 189a und "B"-Zähler 189b vergleicht und ein Signal zur Einleitung eines Abziehvorganges erzeugt, wenn die Zäh- . lungen im "B"-Zähler höher sind als die Zählungen im "A"-Zähler. Dabei geht ein Signal zu einer Steuerschaltung 191, um den Arbeitszyklus des Abziehens einzuleiten. Die Steuerschaltung 191 stellt auch den Zähler 192 "Teile zwischen Abziehzyklus" auf Null, nachdem dieser Zyklus beendet ist. (Fig. 8 und 12B). Genauer gesagt kann der Teilungszähler für eine Teilung durch 100 ausgeführt sein, während der Teilungszähler 188 z. B. für eine Teilung durch 200 oder 300 ausgeführt sein und durch die Einstellung des Schalters 114 gesteuert werden kann. Wenn diß Signale von den Teilungszählern sich entsprechen, wird ein Signal zum Abziehen erzeugt.

Es wird weiter Bezug genommen auf Fig. 12A. Die Eingänge von den Knöpfen 122, 124 während des Einrichtens des Werkstückes sind als zur Mehrfachschaltung 195 gehende Analog-

- 38 "* . " ■ 409815/0844

werte dargestellt, und gehen weiter durch die Schaltungen, um den Nullpunkt zu bewegen, wie es in der zuvor gegebenen Schilderung des Arbeitszyklus bestimmt wurde.

Betriebsart - Feste Vorschubgeschwindigkeit

Angenommen, der Bediener hat die Maschine» wie zuvor beschrieben eingerichtet und den elektrischen Iullpunkt auf den tatsächlichen Nullpunkt entsprechend der Beendigung des FertigbearbeitungSTorschubs durch Niederdrücken des Knopfes 130 oder 132 eingestellt, dann ist die Maschine bereit, entweder einen Betrieb mit fester Vorschubgeschwindigkeit oder einen Betrieb mit Schrittmacher-Vorschubge-r schwindigkeit durchzuführen.

Angenommen, der Bediener hat den Knopf 108 für den Betrieb mit fester Vorschubgeschwindigkeit gedrückt, dann bringt er ein Werkstück unter Betätigung der Einspann- und Ausspann-Knöpfe in die Maschine und drückt dann die Knöpfe Automatik und Start. Die Schleifscheibe wird dann mit der Geschwindigkeit für schnellen Durchgang auf das Werkstück zu bewegt, wobei der Weg, der bis zum Beginn des Gesamtvorschubes zurückgelegt wird, durch Zählung der Impulse vom Kodierer bestimmt wird. Wie bereits erklärt, setzt, wenn die Anzahl der Impulse der Bewegung bei vorbestimmter Strecke des Beginns des Gesamtvorschubs (0,100 Zoll in dem Beispiel) entspricht, eine Verlangsamung für den Kon-

- 39 409815/0844

takt mit dem Werkstück ein. Wenn die Impulse der vom Schalter 100 eingestellten Impulswahl entsprechen, wird ein Signal an das Schaltregister 161 gegeben, das wiederum ein Signal abgibt, so daß die Schleifscheibe mit der über den Daumenradschalter 110 eingestellten mittleren Vorschubgesehwindigkeit bewegt wird. Diese Bewegungsgeschwindigkeit dauert an, bis die Zählung durch den Kodierer der durch die Einstellung des Schalters 104 festgelegten Impulszählung entspricht. Dadurch wird wiederum das Schaltregister 161 veranlaßt, die Fertigbearbeitung mit einer über den Schalter 112 eingestellten Geschwindigkeit und für einen Weg einzuleiten, der den Impulsen der Einstellung des Schalters '106 entspricht.

Wie bereits besprochen, bewirkt das System eine Verlangsamung der Schleifscheibe unmittelbar vor Beginn des schnellen Vorschubs, und die Umschaltung auf schnellen Vor-r schub wird eingeleitet, wenn der Strom zum Motor 25 während der Verlangsamung um einen vorgegebenen Wert steigt.

Nach Beendigung des Fertigbearbeitungsvorschubweges leitet das Schaltregister 161 das Verweilen ein, 'unddas Verweilen dauert während der Zahl der Umdrehungen an, die durch Schalter 134 eingestellt ist.

Während jedes Teiles des Arbeitszyklus mit konstanter fester Vorschubgeschwindigkeit wird die Bewegung der Sohleif -

- 40 4 09815/0844

scheibe zum Werkstück durch Überwachung jeder Umdrehung des Werkstückes gesteuert, und dies wird benutzt, um die Impulse bei jeder Vorschubgeschwindigkeitseinstellung zu steuern. Die in den Schaltern 102, 110, 112 eingestellte Vorschubgeschwindigkeit ist die genaue Bewegung der Schleifscheibe zum Werkstück, Wenn die Vorschubgeschwindigkeit an den Schaltern 102, 110 und 112 einmal eingestellt sind, sind sie richtig, ungeachtet der Einstellung für den Werkstückdurchmesser oder einer Änderung der Oberflächengeschwindigkeit (Fuß der Oberfläche pro Minute S.F.M) an den Schaltern 116, 118.

Da die Vorschublängen, wie sie durch die Schalter 100, 104, 106 festgelegt werden, eine vorbestimmte Impulszählung bestimmen, und die Schleifscheibe bei jeder der Einstellungen mit der gewünschten Impulszahl, wie vom Kodierer gelesen, bewegt wird, wird die Schleifscheibe genau €ber den gewünschten Weg. bewegt, und die Nachteile von Schrittmotoren, die bekanntlicü/iohen Drehzahlen Impulsverluste haben, werden beseitigt.

Betriebsart - Abgeänderter Konstantvorschub oder Schrittmacher-Vors chub ^:

Angenommen, ein Bediener hat die Maschine wie vorbeschrieben eingerichtet und drückt den Vorschub-Schrittmacher-Knopf 107, dann kann er ein Teil in der gleichen Weise ein-

- 41 -409815/08A4

bringen, wie es vorstehend beschrieben wurde. Beim Niederdrücken der Start- und Automatik-Knöpfe ist der Betrieb im wesentlichen der gleiche wie für die feste Vorschubgeschwindigkeit beschrieben, ausgenommen in dem Intervall zwischen dem Beginn des Gesamtvorschubs und dem Beginn des Fertigbearbeitungsvorschubs, Während dieses Intervalls wird der Strom zum Motor 25 überwacht, so daß der Motor die Schleifscheibe mit der im Schalter 102 eingestellten Kraft gegen das Werkstück treibt. Nach Beendigung des schnellen Vorschubahschnittes des Schrittmacher-Vorschub-Zyklus wird über das Schaltregister die Betriebsart umgeschaltet auf die Betriebsart mit konstanter oder fester Geschwindigkeit für den Fertigbearbeitungsvorschub, die der über den Schalter 112 eingestellten Geschwindigkeit und der über den Schalter 106 eingestellten Wegstrecke entspricht. Der Fertigbearbeitungsvorschub dauert also im Betrieb mit konstanter oder fester Vorschubgeschwindigkeit über die damit eingestellte Weglänge an, und dann tritt das Verweilen wie bei der Betriebsart mit schneller Geschwindigkeit ein.

Bei jedem Zyklus, der in der Betriebsart des Schrittmacher-Vorschubs durchgeführt wird, wird unmittelbar vor Beginn des Fertigbearbeitungsvorschubs die Zeit für den Durchgang über eine vorbestimmte Strecke - in dem Beispiel mit 0,001 Zoll angegeben - mit der Zeit für eine frisch abgezogene Schleifscheibe verglichen, und wenn diese einem

- 42 409815/0844

vorgegebenen Prozentsatz, wie er in Schalter 114 eingestellt ist, entspricht, wird ein Signal für das Abziehen der Schleifscheibe erzeugt, so daß der Bediener dann entweder die Schleifscheibe nach Beendigung des Arbeitszyklus manuell abzieht oder eine automatische, nach dem Stand der Technik bekannte Abziehvorrichtung eingeschaltet werden kann.

Bei jeder der Betriebsarten der Erfindung wird die Drehgeschwindigkeit des Werkstückes ständig entsprechend der Durchmessereinstellung des Schalters 116 und der Oberflächenvorschubeinstellimg des Schalters 118 geregelt.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer Schleifmaschine beschrieben worden ist, können verschiedene ihrer Merkmale in Verbindung mit anderen Werkzeugmaschinen verwendet werden. Diejenigen Merkmale, die sich besonders auf eine rotierende Schleifscheibe beziehen, sind natürlich bei einer rotierenden Werkzeugmaschine anwendbar, und diejenigen Merkmale, die sich auf die Bewegung zu einem Werkstück hin und von einem Werkstück weg beziehen, sind sowohl bei rotierenden als auch bei nicht rotierenden Werkzeugmaschinen anwendbar. Obwohl die Anwendung bei einer Schleifmaschine in Verbindung mit den manuellen Einstellungen auf einem Schaltpult beschrieben worden ist, versteht es sich, daß, wenn es sich im Serienfertigung gleicher Teile handelt, numerische oder Komputer-Steuerung eingesetzt werden kann.

- 43 -

409815/0844

Claims

P A T E I T A N S P E Ü C H E j

( 1.Maschine, in der ein Werkzeug und ein Werkstück aufeinander zu- und Tone inander wegbewegt werden, um eine Bearbeitung des Werkstückes durchzuführen, wobei das Werkzeug von einem ersten Träger, das Werkstück von einem zweiten Träger gehalten ist und einer dieser Träger mit einem drehbaren Vorschubteil so verbunden ist, daß bei Drehung des "Vorschubteils durch einen Elektromotor dieser eine Träger bezogen auf den anderen Träger bewegt wird, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Motor ein Drehmoment erzeugt, das proportional zu dem dem Motor zugeführten Strom ist und ein Impulsgeber oder Kodierer (26) angeschlossen ist, der eine große Anzahl von Impulssignalen für jede Umdrehung des Yorschubteiles erzeugen kann.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Motor ein Gleichstrommotor mit Permanentmagnet ist.

3. Maschine nach Anspruch. -1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschubteil eine Vorschubspindel umfaßt,, der eine Träger, der betriebsfähig mit ihr verbunden ist, eine Mutter aufweist, durch die sich die

- 44 -409815/0844

Spindel erstreckt und die Vorschubspindel drehbar in in Längsteilung angeordneten Lagern gelagert ist,
wobei mindestens einige dieser Lager vorgespannt sind, wodurch die Drehung der Vorschubspindel bei Einwirken einer Spannung auf den betriebsfähig mit ihr verbundenen einen Träger verhindert wird.

4. Mas chine'nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Zuführung eines konstanten Stromes zu dem Motor vorgesehen sind, der ausreichend ist, um die Vorspannung auf die Vorschubspindel auszugleichen, so daß zusätzlicher dem Motor zugeführter Strom eine Drehung der Vorschubspindel erzeugt, die proportional dem zusätzlichen Strom ist.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hydrostatische Lagerungsmittel für den beweglichen Träger vorgesehen sind.

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß der Kodierer einen Impulsgenerator umfaßt, der mit der Vorschubspindel gekoppelt ist.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator eine optische G-eneratorausführung umfaßt.

- 45 -

0'9815/08AA

8. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Impulsgenerator Impulse in der Größenordnung von 20.000 Impulsen pro Umdrehung erzeugt.

9. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kodierer so ausgeführt ist, daß jeder Impuls durch Bewegung des Trägers in der Größenordnung des zehnmillionsten Teils eines Zolles erzeugt wird.

10. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Impulsgenerator zur Erzeugung einer großen Zahl von Impulsen und Mittel für die Umwandlung dieser Impulse in eine Spannung und ihre Zuführung zu dem Motor vorgesehen sind.

11. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel für das Anlegen einer vorbestimmten Spannung an den Motor, um den Motor zu drehen und dadurch das Vorschubteil sowie den damit verbundenen Träger in einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu bewegen, sowie Mittel zum Vergleichen der vom Kodierer erhaltenen Impulse mit einer vorbestimmten Zählung, und Mittel zur Beendigung des Anlegens der Spannung an diesen Motor, wenn die Impulse von dem Kodierer gleich der vorbestimmten Zählung sind, vorgesehen sind.

- 46 409815/0844

12. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel zur Überwachung des dem Motor zugeführten Stroms, Mittel zum Vergleichen dieses überwachten Stroms mit einem vorbestimmten Standardwert und Mittel zur Regelung des Stromes, so daß er den vorbestimmten Standardwert nicht überschreitet, vorgesehen sind.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel zum Vergleichen der Impulszählung vom Kodierer mit einem vorbestimmten Standardwert und Mittel zur Beendigung der Regelung des Stromes, wenn die Impulszählung gleich dem vorbestimmten Standardwert ist, vorgesehen sind.

14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η ₌ zeichnet, daß Mittel zur Anwendung einer vorbestimmten Impulszählung und einer vorbestimmten Pulsfrequenz, Mittel zur Umwandlung dieser Pulsfrequenz in eine dieser Pulsfrequenz proportionale Spannung und zum Anlegen dieser Spannung an den Motor, Mittel zur Anwendung dieser letztgenannten Pulsfrequenz bei der Beendigung der Regelung des Stromes, und Mittel zur Beendigung des Anlegens dieser letztgenannten Spannung, wenn die Impulszählung vom Kodierer gleich der vorbestimmten Impulszählung ist, vorgesehen sind.

47 -

40981 5/0844

15. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Zählermittel zum Zählen der Impulse von dem Kodierer und zur Beendigung der speziellen Bewegung "bei Erreichen eines vorbestimmten Zählwertes vorgesehen sind.

16. Mas chine, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel zur Anwendung einer . Yielzahl von Impulsen, Spannungssteuerungsmittel zur Umwandlung dieser Impulse in eine Zählung und ihrer Zuführung zu einem Motor, und Mittel zum Vergleichen der Folgefrequenz dieser Impulse vom Kodierer mit einer vorbestimmten Standardfolgefrequenz und für den Übergang dieser Impulse auf die Spannungsregelungsmittel, und zwar nur mit einer vorbestimmten maximalen Folgefrequenz, die diesen Standardwert nit überschreitet, vorgesehen sind.

17. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermitteln für den Motor, wozu Mittel zur Festlegung einer vorbestimmten Pulsfrequenz und einer vorbestimmten Anzahl von Zählungen für jeden der Abschnitte der gewünschten Bewegung des' Trägers gehören, sowie Mittel zur Umwandlung jeder dieser Pulsfrequenz in eine Spannung, und Mittel zur Regelung des Anlegens jeder dieser Spannungen an den Motor, um eine Bewegung des einen Trägers mit jeder der vorbestimmten Geschwindigkeit und Vfeglängen ent-

-48-4 09815/0844

sprechend der vorbestimmten Anzahl der Zählungen zu erzeugen, vorgesehen sind.

18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß diese Teile der Bewegung eine Gesamtvorschublänge und eine Schnelldurchgangslänge umfassen.

19. Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die G-esamtvorschublänge weiter in Abschnitte des schnellen Vorschubs, des mittleren Vorschubs und des Fertigbearbeitungsvorschubs aufgeteilt ist, von denen jeder Mittel zur Änderung der Geschwindigkeit und Länge des Vorschubs aufweist.

20. Maschine nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η ** zeichnet , daß der Gesamtvorschub in Abschnitte mit schnellem Vorschub und mit Fertigbearbeitungsvorschub aufgeteilt ist, Mittel zur Begrenzung des dem Motor zugeführten Stroms auf einen vorbestimmten Wert während des Schnellvorschubabschnittes aufweist.und Mittel zur Begrenzung der Dauer der Zuführung des letztgenannten Stromes zu dem Motor vorgesehen sind, wobei für den Fertigbearbeitungsvorschub Mittel vorhanden sind, um die Geschwindigkeit und Länge der Zuführung von Impulsen zu den Steuerungsmitteln für den

• Motor zu verändern.

- 49 -

4098 15/0844

21. Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel zum Vergleich des dem Motor zugeführten Stroms mit einem vorbestimmten Standardwert, und Mittel zur Begrenzung des dem Motor zugeführten Stroms, so daß er den vorbestimmten Standardwert nicht übersteigt, vorgesehen sind.

22. Maschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel, die auf die Beendigung des Schnellvorschubabschnittes ansprechen, um eine vorbestimmte Pulsfrequenz während der Fertigbearbeitungsvorschubabschnitte abzugeben, sowie Mittel zur Umwandlung dieser Pulsfrequenz in eine dieser Pulsfrequenz proportionale· Spannung und ihrem Anlegen an den Motor vorgesehen sind.

23. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel zum Messen der Dauer eines vorbestimmten Teiles der Bewegung des Werkstücks, und Mittel, die auf eine vorbestimmte Änderung dieser Dauer ansprechen, um ein Signal zu erzeugen, vorgesehen sind.

24. Maschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze i ohne t , daß Mittel zur Regelung der Drehzahl des Werkstückes, zu denen Mittel gehören, die von Hand in Bezug auf den Durchmesser und die Oberflächengeschwindigkeit (surface feet per minute) des

- 50 409815/0844

Werkstückes programmierbar sind, sowie Mittel, die auf die letzteren Mittel ansprechen, um die Drehzahl des Werkstückes zu ändern, so daß sich das Werkstück mit der vorherbestimmten Oberflächengeschwindigkeit dreht, vorgesehen sind.

25. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel, die auf eine vorhestimmte Erhöhung des Stromes zum Motor bei Berührung des Werkzeuges mit dem Werkstück ansprechen, um ein Signal zu erzeugen, das die Geschwindigkeit der Bewegung der Schleifscheibe in Bezug auf das Werkstück ändert, vorgesehen sind.

26. Maschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet , daß der Eingriff mit dem Werkstück bewirkt, daß Mittel zur Regelung des dem Motor zugeführten Stromes eingreifen.

27. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel, die auf die Umdrehungen des Werkstückes pro Zeiteinheit ansprechen, um die Frequenz einer Impulsserle zu steuern und Mittel zur Erzeugung einer der Pulsfrequenz proportionalen Spannung und zum Anlegen dieser Spannung an den Motor vorgesehen sind.

- 51 -

409815/0844

28. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel, die auf den Durchmesser des Yierkstückes und auf eine vorbestimmte Umfangsoberfächengesehwindigkeit des Werkzeuges bezüglich des Werkstückes ansprechen, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des Werkstückes zu regeln, um diese Torbestimmte Oberflächengeschwindigkeit zu erzeugen, vorgesehen sind.

29. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel zur periodischen Überwachung des Zeitintervalle für die Bewegung des Werkzeuges bezogen auf das Werkstück über eine Torbestimmte Entfernung, Mittel zum Yergleichen dieser Zeit mit einem vorbestimmten Zeitabschnitt und Mittel zur Erzeugung eines Signals, wenn dieser überwachte Zeitabschnitt größer ist als der Torbestimmte Zeitabs chni 11, vorgesehen s ind.

30. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel, die manuell programmierbar sind für einen vorbestimmten gewünschten Durchmesser des Werkstückes, eine vorbestimmte Oberflächen geschwindigkeit pro Minute und eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen des Werkstückes, um das Werkstück für eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen zu drehen, vorgesehen sind.

- 52 409 8.15/0844

31. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel zur Überwachung der Zeit, die für die Entfernung einer vorbestimmten Menge des Materials von dem Werkstück benötigt wird und Mittel zur Erzeugung eines Signals, wenn diese Zeit v'on einem vorbestimmten Standardwert und einen vorbestimmten Prozentsatz abweicht, vorgesehen sind.

32. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Messen und Speichern der Zeit für die Entfernung eines ersten vorbestimmten Teiles des Werkstückes sowie Mittel, um danach aufeinanderfolgend die Zeit für die Entfernung eines äquivalenten Teiles des Werkstückes in jedem aufeinanderfolgenden Arbeitszyklus zu messen, und Mittel zur Erzeugung eines Signals, wenn eine dieser aufweinanderfolgenden Zeiten die erstgenannte Zeit um einen vorbestimmten Prozentsatz überschreitet, vorgesehen sindo

4098 15/08

. S3

Lee rs.e ι te