DE2501411C3 - Vorrichtung zum Anzeigen der Berührung einer Schleifscheibe mit einem Werkstück - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen der Berührung der auf einer Schleifspindel befestigten Schleifscheibe einer Schleifmaschine mit einem in die Schleifmaschine eingespannten, zu schleifenden Werkstück, wobei die Berührungsanzeige zum Umsteuern der Eilzustellung der Schleifscheibe auf die während des Schleifens vorgegebene Arbeitszusteilgeschwindigkeit herangezogen wird.

Beträchtliche Zeitverluste und dadurch verminderte Leistungen von Rund- oder Flachschleifmaschinen sind auf sogenanntes »Luftschleifen« zurückzuführen. Das Problem ist dadurch gegeben, daß die Schleifscheibe im Eilgang nur bis in ehe bestimmte sichere Entfernung zum Werkstück zugestellt worden kann, die durch eine maximale Schleifzugabe vorgegeben ist, und daß sie danach in langsamerer Arbeitszustellgeschwindigkeit zugestellt werden muß. Je nach der Größe der Zugabe und der Arbeitszustellgeschwindigkeit dauert es bestimmte Zeit, bis die Schleifscheibe das Werkstück berührt und das Schleifen beginnt. Während dieser Zeit, die eine Verlustzeit ist, wird »Luft geschliffen«.

Aus diesen Gründen ist es wünschenswert, die Berührung der Schleifscheibe mit dem Werkstück anzuzeigen, um die Schleifscheibe mit einer erhöhten Zustellgeschwindigkeit im Eilgang zuzustellen, die dann erst nach der Berührung auf die Arbeitszustellgeschwindigkeit verlangsamt wird. Dadurch kann der Zeitverlust des »Luftschleifens« erheblich vermindert werden.

Bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung (DT-OS 20 09 363) wird die Änderung der Zustellgeschwindigkeit in Verbindung mit Schleifmaschinen, bei denen das Werkstück auf einer hydrostatisch gelagerten Spindel aufgespannt ist, durch ein Meßgerät gesteuert, das auf die Druckänderung im hydrostatischen Lager beim Kontakt zwischen Schleifscheibe und Werkstück anspricht. Diese Vorrichtung setzt somit eine hydrostatische Spindellagerung voraus, die nur in ganz vereinzelten Fällen vorhanden ist, so daß sie nicht allgemein, sondern nur in ganz speziellen Fällen verwendbar ist.

Bei einer anderen Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung (OE-PS 2 48 275) wird zwar ebenfalls der Berührungsdruck zwischen Werkstück und Schleifscheibe zum Anzeigen bzw. zum Ändern der Zustellgeschwindigkeit verwendet. Es wird dabei die beim Kontakt von Werkstück und Schleifscheibe auftretende Deformation der Schleifscheibenspindel mittels einer ortsfest neben der Schleifscheibe diametral gegenüber dem Werkstück mit einem minimalen Abstand zur Spindel angeordneten Düse aufgrund der Versetzung der Spindel gegenüber der Düsenöffnung gemessen. Diese Vorrichtung setzt einmal das Vorhandensein einer Druckluftquelle voraus, in der der Druckluftdruck mit größter Präzision genau einzuhalten ist Auch die Steuereinrichtung erfordert einen erheblichen Aufwand. Außerdem ist diese Vorrichtung nicht allgemein, sondern grundsätzlich nur bei fliegender Lagerung der Schleifscheibe mit einer verhältnismäßig langen Spindel, also im wesentlichen nur bei Innenschleifmaschinen oder Zusatzschleifmaschinen anwendbar.

Es sind noch Vorrichtungen entwickelt worden, die die Berührung der Schleifscheibe mit dem Werkstück über eine Stromerhöhung des Antriebselektromotors anzeigen. Diese Vorrichtungen bewähren sich an Lochschleifmaschinen, bei denen die Stromerhöhung groß und die Trägheit der Schleifscheibe klein ist. Für Rund- und Flachschleifmaschinen sind diese Vorrichtungen zu wenig empfindlich und langsam.

Andere Vorrichtungen benutzen elektrisch leitfähige Schleifscheiben, die bei Berührung mit dem Werkstück einen Stromkreis durchschalten. Nachteilig dabei ist jedoch die Notwendigkeit von speziellen elektrisch leitfähigen Schleifscheiben, die nicht kontinuierlich hergestellt werden können.

Es sind auch optische Vorrichtungen im Einsatz, die mit Hilfe einer Fotozelle die Funkenbildung beim Schleifen anzeigen. Ihr Nachteil ist die Abhängigkeit vom Schleifgut sowie von der Kühlflüssigkeit und die schwierige Installierung des Aufnehmers im Schleifraum.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer diese Nachteile vermeidenden Vorrichtung, die einerseits von Materialeigenschaften unbeeinflußt feinfühlig und genau anspricht und andererseits auch unabhängig von der Ausbildung der vorhandenen Schleifmaschine universell einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einer mit der Spindel der Schleifscheibe verbundenen Welle ein Zahnrad fest aufgesetzt und drehbar ein identisches Zahnrad gelagert ist, das mittels einer Feder mit der Welle verbunden ist, und daß an einer festen Tragplatte je einem Zahnrad zugeordnete, berührungsfrei arbeitende Abtastköpfe angebracht sind, deren Ausgänge mit einem Phasenmesser verbunden sind, wobei durch die im Phasenmesser gemessene Phasenänderung die Zustellgeschwindigkeit der Schleifscheibe steuerbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine sehr empfindliche und schnelle Anzeige der Berührung der Schleifscheibe mit dem Werkstück und dadurch eine bedeutende Verkürzung des Arbeitszyklus der Schleifmaschinen unabhängig von der Bauart der Schleifmaschine. Sie ist daher universell verwendbar und kann auch als Zusatzeinrichtung nachträglich angebaut werden. Durch ihre besonders einfache Ausbildung ist sie betriebssicher. Weiter ist sie sehr empfindlich, so daß Fehlschliffe vermieden werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der

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Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ausführlich beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Schema der Vorrichtung zum Anzeigen der Berührung der Schleifscheibe mit den Werkstück an einer Rundschleifmaschine und

F i g. 2 eine Ausführung eines Frequenzgebers.

Nach Fig. 1 wird die auf einer Schleifspindel 2 gelagerte Schleifscheibe 1 über Keilriemen durch einen Motor 3 angetrieben. Ein Werkstück 4 ist zwischen Spitzen e-nes Arbeitsspindelstocks 5 und eines Reitstocks 6 gelagert. Ein Frequenzgeber 7 ist auf der Welle der Schleifscheibe 1 befestigt. Vor dem Schleifen wird die Schleifscheibe i in Richtung A zum Werkstück 4 mii einer Eilzustellgeschwindigkeit V| zugestellt, die ca. lOmal höher als die Arbeitszustellgeschwindigkeit v₂ ist. Bei der Berührung der Scheibe 1 mit dem Werkstück 4 tritt eine Verlangsamung der Schleifscheibendrehzahl ein, die sich im Frequenzgeber 7 als Phasenänderung auswirkt. Ein diese Änderung auswertender Phasenmesser 17 betätigt die Vorrichtung zum Verlangsamen der Eilzustellgeschwindigkeit V₁ auf die Arbeitszustellgeschwindigkeit V2.

Nach Fig. 2 besteht der Frequenzgeber 7 aus einer Welle 8, die an der Schleifspindel der Schleifscheibe 1 befestigt ist. Auf der Welle 8 sind ein Zahnrad 9 fest aufgesetzt sowie ein weiteres identisches Zahnrad 10 und eine feste Tragplatte 11 drehbar gelagert. Das drehbare Zahnrad 10 wird beim Drehen der Welle 8 von einer Feder 12 mitgenommen. An der Tragplatte 11, die gegen Drehen durch einen Hebel 13 auf dem Gestell der Schleifmaschine 14 gestützt wird, sind Abtastköpfe 15, 16 befestigt, die zu den Zahnrädern 9, 10 gehören. Die Abtastköpfe 15, 16 bestehen aus Permanentmagneten und Spulen.

Beim Drehen der Zahnräder 9, 10 werden in den Abtastköpfen Spannungen induziert, deren Frequenz f von der Drehzahl η und von der Zahl ζ der Zähne der

ίο Zahnräder abhängt:

/= 4"- Hz.

Beim gleichmäßigen Drehen der Schleifscheibe 1 und der Welle 8 sind die Frequenzen der beiden Spannungen gleich und die Phase zwischen ihnen konstant. Bei Beschleunigung oder Verlangsamung der Schleifscheibe 1 und der Welle 8 tritt durch Einwirkung der Trägheit des drehbaren Zahnrades 10 eine Verformung der Feder 12 und eine relative Verdrehung des drehbaren Zahnrades 10 gegenüber dem festen Rad 9 ein. Dadurch ändert sich die Phase der Spannungen, die in den Abtastköpfen 15,16 induziert werden. Die Phasenänderung wertet der Phasenmesser 17 aus, dessen Ausgangssignal nach Verstärkung im Verstärker 18 das Verlangsamen der Zustellgeschwindigkeit der Schleifscheibe 1 einleitet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 25 Ol

   Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Anzeigen der Berührung der auf einer Schleifspindel befestigten Schleifscheibe einer Schleifmaschine mit einem in die Schleifmaschine eingespannten, zu schleifenden Werkstück, wobei die Berührungsanzeige zum Umsteuern der Eilzustellung der Schleifscheibe auf die während des Schleifens vorgegebene Arbeitszustellgeschwindigkeit herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer mit der Spindel (2) der Schleifscheibe (1) verbundenen Welle (8) ein Zahnrad (9) fest aufgesetzt und drehbar ein identisches Zahnrad (10) gelagert ist, das mittels einer Feder (12) mit der Welle [S) verbunden ist, und daß an einer festen Tragplatte (11) je einem Zahnrad (9, 10) zugeordnete, berührungsfrei arbeitende Abtastköpfe (15, 16) angebracht sind, deren Ausgänge mit einem Phasenmesser (17) verbunden sind, wobei durch die im Phasenmesser (17) gemessene Phasenänderung die Zustellgeschwindigkeit der Schleifscheibe (1) steuerbar ist.