DE2518503C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum automatischen Grobschleifen und darauffolgendem Feinschleifen von Werkstücken mit einer relativ zu ei­ ner Werkstückspindel verstellbaren, verhältnismäßig dunnen und langen, eine Schleifscheibe tragenden Schleifspindelwelle, deren Drehzahl durch eine eine Versorgungseinrichtung für einen Spindelmotor enthal­ tende Steuerschaltung stufenweise änderbar ist, sowie eine Steuerungsvorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens.

Fig. 1 zeigt das Feinschleifen (Ausfeuern) betreffende Versuchsergebnisse bei der Verwendung einer verhält­ nismäßig dünnen und langen Schleifspindelwelle bei un­ terschiedlichen Drehzahlen, aber konstanter Drehzahl der Werkstückspindel. Aus der Darstellung ist ersicht­ lich, daß bei höheren Drehzahlen der Schleifspindelwel­ le eine verbesserte Schleifgüte erzielbar ist. Ferner hängt die Schleifgüte von dem Verhältnis der Umfangs­ geschwindigkeit der Schleifscheibe zu der Umfangsge­ schwindigkeit des Werkstücks ab. Eine verhältnismäßig gute Schleifgüte kann erzielt werden, wenn die Um­ fangsgeschwindigkeit des Werkstücks derart ausge­ wählt wird, daß das Verhältnis zu der Umfangsge­ schwindigkeit der Schleifscheibe etwa 0,1 beträgt. Durch eine hohe Schleifgüte soll ferner erzielt werden, daß Formfehler korrigiert werden können, die eine zu schleifende Werkstückoberfläche aufweist, beispiels­ weise wenn das Werkstück entlang seiner Länge eine Verjüngung aufweist. Um eine hohe Form- und Oberflä­ chengüte zu erreichen, ist es bekannt, als Leitgröße für eine Steuerung der Zustellung das Maß der Schleifspin­ delabbiegung zu benutzen (DD-PS 63 985).

Es ist ferner bereits bekannt, daß auch bei einem opti­ malen Verhältnis der Drehzahl der Schleifspindelwelle zu der Drehzahl der Werkstückspindel keine hohe Schleifgüte erzielt werden kann, wenn die Drehzahl der Resonanzfrequenz entspricht. Dies ist insbesondere beim lnnenrundschleifen der Fall, wenn eine verhältnis­ mäßig dünne und lange Schleifspindelwelle Verwen­ dung findet, um zylindrische Bohrungen mit großer Tie­ fe und geringem Durchmesser zu schleifen. Es ist des­ halb zweckmäßig, verhältnismäßig niedrige Drehzahlen der Schleifspindelwelle vorzusehen, damit eine der Re­ sonanzfrequenz entsprechende Drehzahl möglichst nicht auftritt. Wenn aber die Drehzahl derart niedrig gewählt wird, daß sie geringer als die der Resonanzfre­ quenz beim Ausfeuern oder Abrichten entsprechende Drehzahl ist, können die durch geeignete Auswahl der Drehzahlen bedingten Vorteile zur Erzielung einer ho­ hen Schleifgüte nicht ohne weiteres erzielt werden.

Zur Vermeidung von durch Resonanzeffekte in Schleifmaschinen an den Werkstücken verursachte Rat­ termarken ist es bekannt, einen Schwingungsaufnehmer vorzusehen, um beim Auftreten von über ein bestimm­ tes Maß hinausgehenden Maschinenschwingungen ein Schaltglied so zu beeinflussen, daß zum Beispiel die Drehzahl oder der Vorschub verändert oder die Ma­ schine abgeschaltet wird (DD-PS 15 139). Für einen ent­ sprechenden Zweck ist es ferner bereits bekannt, eine Detektoreinrichtung zum Erfassen von Schwingungen vorzusehen, um mit Hilfe einer Steuerschaltung die Drehzahl der Werkzeugspindel kontinuierlich oder stu­ fenweise zu ändern (US-PS 37 44 353), um zu verursa­ chen, daß durch Schwingungen verursachte Markierun­ gen auf der Oberfläche des Werkstücks nicht zu einer Vergrößerung der Amplitude der Schwingungen führen können. Es ist auch bei Schleifmaschinen bereits be­ kannt, die Schleifscheibendrehzahl nach Maßgabe der jeweiligen Belastung, zum Beispiel in Abhängigkeit von dem Strom des Schleifscheibenmotors zu ändern, um die spezifische Schleifenergie konstant zu halten (US- PS 37 98 846).

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art und eine Steuerungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens derart zu verbessern, daß eine genaue Bearbeitung mit hohem Wirkungsgrad und hoher Schleifgüte unter möglichst weitgehender Vermeidung von nachteiligen Resonanzen der Schleif­ spindelwelle erzielbar ist, wobei das Grobschleifen mit einer möglichst hohen Drehzahl durchführbar ist, ohne daß andererseits die Verwendung eines Schwingungs­ aufnehmers zur Schwingungserfassung während des Schleifbetriebs erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebe­ nen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens und be­ vorzugte Ausgestaltungen einer Steuerungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Schwingungsform und die Resonanzfrequenz und damit die entsprechenden Resonanzdrehzahlen des Systems aus Schleifscheibe und Schleifspindelwelle unterschied­ lich sind, wenn die Schleifscheibe nicht an dem Werk­ stück angreift, beziehungsweise wenn die Schleifscheibe mit einer gewissen Andruckkraft an dem Werkstück angreift. Wenn die Schleifscheibe beim Grobschleifen an dem Werkstück angreift, ergibt sich die in Fig. 2 dargestellte Resonanzfrequenz R 1′. Wenn die Schleif­ scheibe nicht an dem Werkstück angreift, ergibt sich die in Fig. 2 dargestellte Resonanzfrequenz R 1. Die aktuel­ len, von der Andruckkraft der Schleifscheibe abhängi­ gen Resonanzdrehzahlen können mit Hilfe üblicher Meßinstrumente zum Nachweis des Schwingungszu­ stands des Systems aus Schleifscheibe und Schleifspin­ delwelle ermittelt werden. Die höhere Drehzahl N 2 kann auch höher als die der Resonanzfrequenz R 1′ ent­ sprechende Resonanzdrehzahl gewählt werden, da im Gegensatz zu den Resonanzschwingungen bei nicht am Werkstück angreifender Schleifscheibe wegen der An­ druckkraft der Schleifscheibe bei der Resonanzfrequenz R 1′ die Schwingungen verhältnismäßig stark gedämpft werden. Vorzugsweise wird jedoch die höhere Drehzahl N 2 niedriger als die der Resonanzfrequenz R 1′ ent­ sprechende Drehzahl gewählt.

Besondere Vorteile der Erfindung sind deshalb darin zu sehen, daß die Drehzahl der Schleifscheibe beim Grobschleifen auf höhere Drehzahlwerte erhöht wer­ den kann. Ferner kann wegen der Vermeidung von nachteiligen Resonanzeffekten eine verhältnismäßig hohe Drehzahl auch für das Werkstück zugelassen wer­ den, so daß auch dadurch ein verbessertes Schleifver­ mögen erzielbar ist.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispiels­ weise näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine graphische Darstellung von Versuchser­ gebnissen bei einem Ausfeuern mit unterschiedlichen Drehzahlen der Schleifscheibe;

Fig. 2 eine graphische Darstellung von Resonanzfre­ quenzen, die an einer Schleifspindelwelle auftreten kön­ nen;

Fig. 3a eine graphische Darstellung eines Vorschub­ programms;

Fig. 3b Fig. 3a zugeordnete Drehzahlen der Schleif­ spindel bei der Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 3c Fig. 3a und 3b zugeordnete Drehzahlen der Arbeitsspindel bei dem Verfahren gemäß der Erfin­ dung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Steuerungsvorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Er­ findung;

Fig. 5 ein Schaltbild der Steuerungsschaltung für die Steuerungsvorrichtung in Fig. 4;

Fig. 6 ein Schaltbild der Antriebseinrichtung für die das Werkstück tragende Arbeitsspindel in Fig. 4; und

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels einer Steuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Anhand der Fig. 3 bis 5 soll das Verfahren gemäß der Erfindung sowie eine Steuerungsvorrichtung zu dessen Durchführung in Verbindung mit einer Innenrund­ schleifmaschine näher erläutert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Anderung der Dreh­ zahl der Schleifscheibe beziehungsweise des Werk­ stücks in Abhängigkeit von der Schleiflast.

Fig. 3a zeigt ein Vorschubprogramm für den relativen Vorschub zwischen Schleifspindel und Werkstück. Zwi­ schen der Stelle 0 und der Stelle P 1 erfolgt ein schneller Vorschub des Werkstücks zu der Schleifscheibe. Wäh­ rend des Vorschubs von der Stelle P 1 zu der Stelle P 3 erfolgt das Grobschleifen. In der Stellung P 3 erfolgt zwischen den Zeitpunkten t 2 und t 3 das Ausfeuern. Danach wird erforderlichenfalls ein Abrichtvorgang durchgeführt.

Fig. 3b zeigt die Anderung der Drehzahl der Schleif­ scheibe. Die Drehzahl der Schleifscheibe wird beim Vorschubschleifen von einer niedrigen Drehzahl N 1 auf eine höhere Drehzahl N 2 mit Hilfe einer Steue­ rungsvorrichtung erhöht, die später beschrieben wer­ den soll.

Fig. 3c zeigt die Anderung der Drehzahl des Werk­ stücks, welche durch die Steuerungsvorrichtung auf ei­ nem höheren Drehzahlwert N 3 gehalten und während des Ausfeuerns auf eine niedrige Drehzahl N 4 verrin­ gert wird.

Fig. 4 zeigt einen Werkstückspindelstock 1 mit einer Arbeitsspindel 2 auf einem Vorschubtisch 3. Die Ar­ beitsspindel 2 wird durch einen Motor 4 angetrieben. Der Vorschubtisch ist in radialer Richtung des Werk­ stücks W mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung 5 ver­ schiebbar, die durch einen Gleichstrommotor 6 ange­ trieben wird. Ein Spindelkopf 7 ist an einem verschieb­ baren Tisch 8 angeordnet und weist eine Schleifspindel 9 auf. Die Schleifspindel trägt am vorderen Ende der Schleifspindelwelle 11 die Schleifscheibe 10. Der Tisch 8 ist in axialer Richtung des Werkstücks W verschiebbar, so daß die Schleifscheibe 10 in die Bohrung des Werk­ stücks eingeführt und in dieser hin- und herbewegt wer­ den kann.

Ein Diamant-Abrichtwerkzeug 12 ist zwischen dem Werkstückspindelstock 1 und dem Spindelkopf 7 zum Abrichten der Schleifscheibe 10 angeordnet.

Eine Versorgungseinrichtung 13 dient zur Zufuhr hochfrequenter elektrischer Energie zu einem Hochfre­ quenzmotor 14 mit konstantem Drehmoment, welcher in dem Spindelkopf 7 angeordnet ist, um die Schleifspin­ del 9 mit einer der Frequenz entsprechenden Drehzahl anzutreiben.

Mit Hilfe einer Detektoreinrichtung 15 wird der Ar­ beitsstrom des Spindelmotors 14 festgestellt. Die Stromstärke steigt an, wenn das Vorschubschleifen durchgeführt wird, wobei das Werkstück W in seiner radialen Richtung gegen die Schleifscheibe 10 durch ei­ ne Zustellbewegung von P 2 zu P 3 in Fig. 3a vorgescho­ ben wird. Ein dem festgestellten Arbeitsstrom propor­ tionales Signal wird einer Vergleichsschaltung 16 zuge­ führt, welche dieses Signal mit einem vorherbestimmten Wert vergleicht, der mit einer Einstelleinrichtung 17 ein­ gestellt wird. In Abhängigkeit von dem Signal wird da­ durch eine Frequenz der Versorgungseinrichtung 13 ausgewählt.

Die Schaltung der beschriebenen Steuerungsvorrich­ tung ist in Fig. 5 dargestellt. Die Versorgungseinrich­ tung 13 enthält zwei Hochfrequenzgeneratoren 18 und 19, welche abwechselnd über die Schaltkontakte eines Relais 20 mit dem Motor 14 verbunden werden. Eine der Leitungen, welche den Motor 14 mit den Kontakten 20 a verbinden, weist einen kleinen in Reihe geschalteten Widerstand 21 auf, zu dem ein Transformator 22 paral­ lelgeschaltet ist, so daß eine dem Arbeitsstrom des Spin­ delmotors 14 proportionale Wechselspannung an die Eingangsanschlüsse des Transformators 22 angelegt wird.

Ein Gleichrichter 23 ist mit dem Ausgang des Trans­ formators 22 verbunden. Das gleichgerichtete Gleich­ spannungssignal wird über einen Widerstand 25 mit ei­ nem Widerstandswert r einem Operationsverstärker 24 zugeführt.

Die Einstelleinrichtung 17 weist ein Potentiometer 26 auf, von welchem ein Anschluß mit dem Minuspol -V 1 einer Konstantspannunsquelle verbunden ist, während der andere Anschluß geerdet ist. Der dazwischen ange­ ordnete Schleifkontaktanschluß des Potentiometers 26, welches zum Einstellen einer Spannung auf einen Wert Vs verwendet ist, welcher dem Wert der Drehzahlände­ rung des Schleifscheibenmotors entspricht, ist mit der Verbindung zwischen dem Widerstand 25 und dem Operationsverstärker 24 über einen Widerstand 27 ver­ bunden, dessen Wert genauso gewählt ist, wie der des Widerstandes 25. Der andere Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 24 ist über einen Widerstand 28 geerdet. Der Ausgangsanschluß des Verstärkers 24 ist über in Reihe geschaltete Widerstände 30 und 31, an deren Verbindung eine Diode 32 angeschlossen ist, mit der Basis eines Transistors 29 verbunden. Der andere Anschluß der Diode 32 sowie der Emitter des Transi­ stors 29 sind geerdet, so daß die Basis des Transistors 29 auf etwa 0 V gehalten ist, während die an dem Aus­ gangsanschluß des Detektors 15 erzeugte Spannung V 1 größer als Vs ist; hierdurch wird dann das Relais 20 entregt und der die höhere Frequenz erzeugende Gene­ rator 18 ist mit dem die Schleifspindel 9 antreibenden Motor 14 verbunden, welche mit einer höheren Dreh­ zahl N 2 als der Drehzahl N 1 dreht, welche der Wert der Drehzahl während der schnellen Annäherung, des Ausfeuervorgangs und der Nachbearbeitung ist, wobei der Wert V 1 kleiner als Vs ist und das Relais 20 erregt wird.

In Fig. 4 ist noch eine zweite Vergleichsschaltung 33 vorgesehen, welche das Signal V 1 mit einem anderen Wert vergleicht, welcher mittels einer Einstelleinrich­ tung 34 eingestellt wird, mittels welcher der Wert der Drehzahländerung des Motors 4 einstellbar ist, und wel­ che die An- bzw. Zuordnung einer zweiten Versor­ gungseinrichtung 35 für den Werkstückspindelmotor 4 ändert, um die Drehzahl der Werkstückspindel 2 wäh­ rend des Ausfeuervorgangs nach unten zu verschieben. Die zweite Vergleichsschaltung 33 und die zweite Ein­ stelleinrichtung 34 entsprechen, insbesondere im Auf­ bau und der Arbeitsweise, der Vergleichsschaltung 16 und der Einstelleinrichtung 17. Die zweite Versorgungs­ einrichtung 35 weist eine Spannungs- oder Stromquelle 36, Schaltkontakte 37 eines zweiten, in der zweiten Ver­ gleichsschaltung 33 vorgesehenen Relais, welches er­ regt wird, wenn das gefühlte Signal V 1 kleiner ist als der voreingestellte Wert der Einstelleinrichtung 34, und Schaltkontakte 38 eines anderen Relais auf, welches während des Vorschubschleifens und des Ausfeuerns mittels einer entsprechenden Steuerschaltung, wie bei­ spielsweise einer auf den Zeitpunkt 0 in Fig. 3a einge­ stellten Zeitgeberschaltung, oder mittels einer Posi­ tionsfühlschaltung erregt wird, um eine vorgeschobene Lage des Vorschubtisches zu fühlen. Der Motor 4 ist ein umpolbarer Motor, und die Leitungen für niedrigere Drehzahlen sind mit der Energiequelle 36 verbunden, wenn beide Schaltkontakte 37 und 38 angeschaltet sind, während sonst die Leitungen für die hohe Drehzahl mit der Energiequelle 36 verbunden sind. Das den Schalt­ kontakten 38 zugeordnete Relais wird zur gleichen Zeit wie das Relais 20 er- und entregt, wenn eine für das Ausfeuern voreingestellte Zeit gleichzeitig mit der Rückführbewegung des Vorschubtisches 3 verstrichen ist.

Im folgenden soll das Verfahren gemäß der Erfindung und das beschriebene Ausführungsbeispiel der Steue­ rungsvorrichtung näher erläutert werden. Die Drehzahl des Motors 14 wird derart bestimmt, daß die Schleif­ spindel 9 mit einer Drehzahl N 1 umläuft, welche um einen gewissen Betrag kleiner oder größer als die Dreh­ zahl ist, die der Resonanzfrequenz R 1 in Fig. 2 der Schleifspindel entspricht. Die Resonanzkurve in Fig. 2 betrifft eine Schleifspindelwelle mit einer Länge von 50 mm und einem Durchmesser von 6 mm. Die Reso­ nanzfrequenz R 1 entspricht einer Drehzahl von etwa 48 000 U/min, wenn die Schleifscheibe nicht an dem Werkstück angreift. Dieser Zustand entspricht etwa dem Zustand beim Abrichten, wobei die Schleifscheibe mit einer geringen Andruckkraft gegen das Abricht­ werkzeug angedrückt wird. Wenn dagegen eine 200 g entsprechende Andruckkraft in radialer Richtung der Schleifscheibe ausgeübt wird, ergibt sich im Gegensatz zu der freitragenden Lagerung eine Zweipunktlage­ rung, die angenähert dem Zustand beim Schleifen ent­ spricht, wobei die Resonanzfrequenz von R 1 zu R 1′ verschoben ist, welche Resonanzfrequenz R 1′ einer Drehzahl von etwa 120 000 U/min entspricht. Beim Aus­ feuern entspricht die mittlere Andruckkraft 20 g, so daß eine Resonanz bei etwa 48 000 oder 120 000 U/min in Abhängigkeit von der jeweiligen Andruckkraft der Schleifscheibe gegen das Werkstück auftreten kann. Die niedrigste Resonanzfrequenz tritt deshalb beim Abrich­ ten oder beim Ausfeuern auf.

Die erwähnte Drehzahl N 1 der Schleifscheibe ist vorzugsweise niedriger als die Drehzahl, die der Reso­ nanzfrequenz R 1 entspricht, so daß kein Resonanzef­ fekt auftritt, wenn die Schleifscheibe nicht mehr an dem Werkstück angreift. Der Tisch 8 wird zunächst vorge­ schoben, um die Schleifscheibe 10 in die Bohrung des Werkstücks einzuführen. Dann erfolgt die Vorschubbe­ wegung durch den Vorschubtisch 3 mit einem schnellen Vorschub von der Stelle 0 zu der Stelle P 1 in Fig. 3a. Beim Vorschub wird an der Stelle P 1 ein Mikroschalter 40 in Fig. 7 betätigt, wie im folgenden noch näher erläu­ tert werden soll. Das tatsächliche Vorschubschleifen be­ ginnt zum Zeitpunkt t 1. Beim Vorschubschleifen steigt die Stromstärke des Arbeitsstroms des Motors 14 an, was durch die Detektoreinrichtung 15 festgestellt wird, um die Drehzahl der Schleifscheibe von N 1 auf die Drehzahl N 2 zu erhöhen.

Beim Vorschubschleifen ist eine Zweipunkt-Lage­ rung für die Schleifspindelwelle 11 vorhanden, da dann die Schleifscheibe gegen das Werkstück angedrückt wird, so daß dann bei einer der Frequenz R 1 entspre­ chenden Drehzahl keine Resonanz auftritt, sondern bei der höheren Resonanzfrequenz R 1′, so daß dann die Drehzahl der Schleifscheibe auf einen Wert N 2 erhöht werden kann, der einer Drehzahl von beispielsweise 110 000 U/min entspricht. Die Drehzahl N 2 kann ober­ halb oder unterhalb der Drehzahl liegen, welche der Resonanzfrequenz R 1′ der Schleifspindelwelle ent­ spricht. Vorzugsweise liegt die Drehzahl N 2 unterhalb der Drehzahl, die der Resonanzfrequenz R 1′ entspricht. Aufgrund der möglichen Erhöhung der Drehzahl der Schleifscheibe in der beschriebenen Weise ergibt sich deshalb eine Verbesserung des Schleifvermögens.

In Abhängigkeit von einer Messung des Werkstück­ durchmessers wird an der Stelle P 3 das Vorschubschlei­ fen beendet, wonach das Ausfeuern beginnt. Wie im folgenden noch näher erläutert werden soll, wird zu diesem Zeitpunkt zum Steuern des Ausfeuervorgangs ein Zeitgeber betätigt. Bei Beendigung der Vorschubbe­ wegung des Vorschubtischs 3 nimmt die Stromstärke des Motorstroms ab. Das dieser Abnahme des Arbeits­ stroms entsprechende Signal wird den beiden Ver­ gleichsschaltungen 16 und 33 zugeführt, um die Dreh­ zahl des Schleifscheibenmotors auf die Drehzahl N 1 zu verringern. Ferner wird dann die Drehzahl des Werk­ zeugspindelmotors von der Drehzahl N 3 auf die Dreh­ zahl N 4 (Fig. 3c) verringert.

Wie bereits erwähnt wurde, können beim Ausfeuern den Resonanzfrequenzen R 1 und R 1′ entsprechende Resonanzen auftreten. Um eine stabile Rotation der Schleifspindelwelle und eine gute Schleifqualität beim Feinschleifen zu gewährleisten, wird deshalb die Dreh­ zahl der Schleifspindelwelle vor dem Ausfeuern auf den Wert N 1 verringert. Ferner wird auch die Drehzahl der Werkstückspindel verringert, um eine sehr gute Fertig­ bearbeitung wie beispielsweise eine Spiegelpolitur bei entsprechend geringem Schleifvermögen zu erzielen. Wenn dagegen ein Fertigschleifen mit hohen Qualitäts­ anforderungen für die betreffenden Werkstücke nicht erforderlich ist, kann die Steuerung der Drehzahl der Werkstückspindel entfallen. In diesem Fall ist dann die zweite Einstelleinrichtung und die Vergleichsschaltung 33 nicht erforderlich.

Der Zeitgeber für das Ausfeuern wird zum Zeitpunkt t 3 betätigt, so daß dann der Vorschubtisch 3 zurückbe­ wegt wird und die Schaltkontakte 38 in Fig. 6 geöffnet werden, wodurch die Drehzahl des Arbeitsspindelmo­ tors von N 4 auf N 3 geändert wird. Dann wird der Tisch 8 zurückbewegt und bei seiner Hin- und Herbewegung kann ein Abrichtvorgang durchgeführt werden. Da beim Abrichten die Resonanzfrequenz R 1 auftreten kann, wird dann die Drehzahl N 1 auf einem unter dieser Frequenz liegenden Wert gehalten.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Mikroschalter 40 und 41 vorgesehen, die durch die Bewegung des Vorschubtischs betätigt werden. Der Mi­ kroschalter 40 wird an der Stelle P 1 in Fig. 3a zum Zeitpunkt t 0 betätigt. Der Mikroschalter 41 wird an der Stelle P 3 zum Zeitpunkt t 2 betätigt.

An den Mikroschalter 40 sind zwei Zeitgeber 42, 43 in Parallelschaltung angeschlossen. Die Zeitkonstanz des Zeitgebers 42 ist viel kleiner als diejenige des anderen Zeitgebers 43. Die Ausgangssignale dieser Zeitgeber 42, 43 werden an eine Versorgungseinrichtung 13′ für die Schleifspindel übertragen. Die anderen Bezugszeichen in Fig. 7 entsprechen denjenigen in Fig. 4.

Wenn bei der schnellen Vorschubbewegung des Vor­ schubtischs 3 die Stelle P 1 erreicht und der Mikroschal­ ter 40 betätigt wird, wird die Vorschubgeschwindigkeit um eine für das Grobschleifen geeignete Geschwindig­ keit verringert und die Zeitgeber 42 und 43 werden betätigt. Der Zeitgeber 42 läuft zum Zeitpunkt t 1 ab, so daß zu diesem Zeitpunkt ein Signal an die Versorgungs­ einrichtung 13′ übertragen wird, weshalb nach einer ausreichenden Verzögerungszeit das tatsächliche Vor­ schubschleifen beginnt, bei welchem Zustand die der Resonanzfrequenz R 1 entsprechende Resonanz in Fig. 2 nicht auftritt. Deshalb kann dann die Drehzahl von dem Wert N 1 auf den Wert N 2 erhöht werden. Der andere Zeitgeber 43 läuft etwas vor dem Zeitpunkt t 2 ab, so daß zu diesem Zeitpunkt die Drehzahl wieder auf den Wert N 1 verringert werden kann.

Anstelle der beschriebenen Detektoreinrichtungen zum Nachweis des Arbeitsstroms und der Vorschubpo­ sition können auch andere Einrichtungen Verwendung finden. Zum Nachweis des Vorschubs ist zum Beispiel ein Biegesensor zur Feststellung der Abbiegung der Schleifspindelwelle vorteilhaft verwendbar. Der Biege­ sensor kann beispielsweise ein Wirbelstrom-Sensor sein, der in einem kleinen Abstand von der Schleifspin­ delwelle angeordnet ist. Zum Nachweis der Vorschub­ position kann auch ein Differentialtransformator Ver­ wendung finden, sowie ein Dehnungsmeßstreifen zur Feststellung der Schleifspindelabbiegung.

Ferner können zur Steuerung der Drehzahl der Schleifspindel oder der Werkzeugspindel Kupplungen, Wechselgetriebe, Druck- oder Strömungssteuereinrich­ tungen für Fluidmotore oder Spannungsregler für Gleichstrommotore Verwendung finden. Anstelle des Ausfeuerns kann auch ein Fertigschleifen mit sehr nied­ riger Drehzahl erfolgen.

Claims (8)

1. Verfahren zum automatischen Grobschleifen und darauffolgendem Feinschleifen von Werkstücken mit einer relativ zu einer Werkstückspindel ver­ stellbaren, verhältnismäßig dünnen und langen, ei­ ne Schleifscheibe tragenden Schleifspindelwelle, deren Drehzahl durch eine eine Versorgungsein­ richtung für einen Spindelmotor enthaltende Steu­ erschaltung stufenweise änderbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Vermeidung von das Schlei­ fen bei einer Änderung der Drehzahl beeinträchti­ genden Resonanzeffekten bei einer ersten vorher­ bestimmten Resonanzfrequenz (R 1), bei der die Schleifscheibe nicht an dem Werkstück angreift, und einer höheren zweiten vorherbestimmten Re­ sonanzfrequenz (R 1′), die bei einer erhöhten An­ druck-Kraft der Schleifscheibe gegen das Werk­ stück auftritt, eine Erhöhung der Drehzahl von ei­ ner ersten Drehzahl (N 1) unterhalb oder oberhalb der ersten Resonanzdrehzahl, welche durch die er­ ste Resonanzfrequenz (R 1) festgelegt ist, auf eine zweite Drehzahl (N 2) oberhalb der ersten Reso­ nanzdrehzahl aber unterhalb oder oberhalb der zweiten Resonanzdrehzahl, welche durch die zwei­ te Resonanzfrequenz (R 1′) festgelegt ist, beim Be­ ginn des Grobschleifens durchgeführt wird, und daß die Drehzahl am Ende des Grobschleifens auf die erste Drehzahl (N 1) erniedrigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verringerung der Drehzahl auf die erste Drehzahl (N 1) kurz vor dem Zeitpunkt (t 2) durchgeführt wird, zu dem das Feinschleifen beginnt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebsdrehzahl der Werk­ stückspindel beim Feinschleifen auf eine im Ver­ gleich zu deren normalen Antriebsdrehzahl (N 3) niedrigere Antriebsdrehzahl (N 4) verringert wird.

4. Steuerungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine den Beginn und das Ende des Grob­ schleifens erfassende Detektoreinrichtung (15; 40, 41) vorgesehen ist, durch die der Versorgungsein­ richtung (13; 13′) zwei unterschiedliche Drehzahlen (N 1, N 2) bestimmende Signale zugeführt werden, um die Schleifspindelwelle (11) beim Grobschleifen mit einer höheren Drehzahl (N 2) anzutreiben, wenn nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeit­ spanne (t 0 bis t 1) die Andruck-Kraft der Schleif­ scheibe gegen das Werkstück derart erhöht ist, daß eine Anderung einer vorherbestimmten Resonanz­ drehzahl (R 1) der Schleifspindelwelle bei nicht an dem Werkstück angreifender Schleifscheibe auf ei­ ne höhere Resonanzdrehzahl (R 1′) vorhanden ist, daß die höhere Drehzahl (N 2) kleiner oder größer als die höhere Resonanzdrehzahl (R 1′) ist, und daß am Ende des Grobschleifens die höhere Drehzahl (N 2) auf eine Drehzahl (N 1) verringerbar ist, die kleiner oder größer als die Resonanzdrehzahl (R 1) bei nicht an dem Werkstück angreifender Schleif­ scheibe ist.

5. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrich­ tung einen Detektor (15) zum Nachweis einer dem Arbeitsstrom des Spindelmotors (14) entsprechen­ den Spannung (V 1) aufweist und an eine Ver­ gleichseinrichtung (16) angeschlossen ist, mit der eine Einstelleinrichtung (17) zur Erzeugung einer Bezugsspannung (Vs) verbunden ist.

6. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß an den Detektor (15) eine zweite Vergleichseinrichtung (33) angeschlos­ sen ist, mit der eine weitere Einstelleinrichtung (34) verbunden ist, um die Werkstückspindel (2) über die Versorgungsschaltung (35) des Werkstückspin­ delmotors (4) beim Feinschleifen mit einer im Ver­ gleich zu deren normalen Antriebsdrehzahl (N 3) niedrigeren Drehzahl (N 4) anzutreiben.

7. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrich­ tung zwei Positions-Detektoren (40, 41) zum Nach­ weis des Beginns (p 1, t 0) beziehungsweise des En­ des (p 3, t 2) des Grobschleifens aufweist, und daß an den Positionsdetektor (40) zum Nachweis des Beginns des Grobschleifens zwei parallel geschal­ tete Zeitgeber mit unterschiedlichen Zeitkonstan­ ten angeschlossen sind, deren Ausgangssignal der Versorgungseinrichtung (13′) zuführbar ist.

8. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrich­ tung einen Biegemeßfühler zum Nachweis der Durchbiegung der Schleifspindelwelle (11) auf­ weist.