DE2550770A1 - Analoge steuervorrichtung fuer die anschlaglose wegbegrenzung von werkzeugmaschinen - Google Patents

Analoge steuervorrichtung fuer die anschlaglose wegbegrenzung von werkzeugmaschinen

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DE2550770A1 DE19752550770 DE2550770A DE2550770A1 DE 2550770 A1 DE2550770 A1 DE 2550770A1 DE 19752550770 DE19752550770 DE 19752550770 DE 2550770 A DE2550770 A DE 2550770A DE 2550770 A1 DE2550770 A1 DE 2550770A1
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Description

Patentanwalt
Dfp!.-ing. Walter Jackisch
7 S t u ttg a rt N. Menzelstraße 40
Maschinenfabrik
Gehring K.G-. 2550770
73o2 Neilingen a.P.
Gehringstraße
A 34 969 - sii
11. Nov. 1975
Analoge Steuervorrichtung für die anschlaglose Wegbegrenzung von Werkzeugmaschinen
Zusatz zu
Patent (Patentanmeldung P 24 35 498.1)
Die Erfindung betrifft eine analoge Steuervorrichtung mit mindestens einem elektrischen Weggeber für die anschlaglose Wegbegrenzung von Werkzeugmaschinen, insbesondere von Honmaschinen, bei welchen ein Werkzeugträger oder das an der Maschine befestigte Werkstück eine hin- und hergehende Bearbeitungsbewegung von einstellbarer Hublänge ausführt, nach Patent ... (Patentanmeldung P 24 35 498.1).
Bei der Steuereinrichtung nach P 24 35 498.1 sind als Oeber einfache, in Abhängigkeit von der Bearbeitungsbewegung verstellbare elektrische Widerstände, insbesondere Potentiometer vorgesehen, die von elektrischem Strom durchflossen werden* wobei voreingestellte Werte des Stromes oder der vom Strom an den Widerständen erzeugten Spannungen zur Wegbegrenzung verwendet sind. Die erzielbare Genauigkeit der Wegbegrenzung ist gegenüber seither bekannten Steuervorrichtungen sehr groß und reicht für übliche Anforderungen weit aus. Es hat sich nun aber gezeigt, daß bei bestimmten Anwendungsfällen die Umsteuergenauigkeit noch,weiter gesteigerten Anforderungen nicht mehr genügt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Steuervorrichtung derart zu verbessern, daß bei allen denkbaren Anwendungsfällen eine hohe Umsteuergenauigkeit sichergestellt und die Einhaltung engster Werkstücktoleranzen gewährleistet islO 9821/0024
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine sogenannte Einfahrsteuerung vorgesehen ist, bei welcher nach dem Start der Arbeitshubbewegung zunächst für eine .einstellbare Zeit oder Anzahl von Arbeitshüben mit verkürztem Hubweg gefahren wird, um die nach längerem Stillstand der Werkzeugmaschine auftretenden Unregelmäßigkeiten durch Schaltverzögerung in der Hydraulikanlage (Schieber- und Ventilschaltverzug infolge öleindickung etc.') zu kompensieren.
Diese Einfahrsteuerung wird vorzugsweise so eingestellt, daß nach ausreichender Spülung der hydraulischen Schalteinricbtungen mit öl aus dem Tank ein betriebsmäßiges Umsteuern gegeben ist. Dies ist z.B. besonders wichtig bei der Bearbeitung yon Sacklochbohrungen, um zu Beginn der Bearbeitung ein Auflaufen des Honwerkzeuges auf die innere Bohrungsbegrenzung zu vermeiden und Werkstück- und Werkzeugbeschädigungen auszuschließen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Teraperaturkompensationsschaltung vorgesehen sein, welche die relativ großen Unterschiede in den Hydrauliköltemperaturen automatisch berücksichtigt. Hierzu werden in geeigneter Form entsprechend der Hydrauliköltemperaturänderung und in Abhängigkeit der Maschinencharakteristik die Sollwertvorgaben beeinflußt. Die durch die unterschiedlichen öltemperaturen verursachten unterschiedlichen Schaltzeiten der Hydraulikventile, Schieber etc., die eine unerwünschte Verschiebung der Ums teuer punkte zur Folge hätten, werden dadurch kompensiert und die eingestellten Umsteuerpunkte eingehalten.
Nach einem weiteren Vorschlag kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung bei Werkzeugmaschinen, insbesondere Honmaschinen, die mit sehr unterschiedlichen Hubgeschwindigkeiten
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der Arbeitshubeinriehtung und/oder sehr unterschiedlie hen AntriebsleZungen der Werkzeugspindel ca er des Werkstückantriebes betrieben werden, durch eine Korrektursteuerung ergänzt werden, die eine Verschiebung der Umsteuerpunkte durch die vorgenannten Einflüsse verhindert. Hierzu werden in geeigneter Form entsprechend der Maschinencharakteristik in Abhängigkeit von der Hubgeschwindigkeitsänderung und/oder der Antriebsleistungsänderung von Werkzeugspindel oder Werkstückantrieb, die Sollwertvorgaben beeinflußt.
Nach einem weiteren Vorschlag kann ferner eine Korrektursteuerung zum automatischen Ausgleich von Geometriefehlern der Werkstücke vorgesehen sein.
So ergeben sich beispielsweise bei der Bohrungsbearbeitung im Bereich der Bohrungsendaonen bei nicht korrekt eingestellter Hubgröße bzw. bei größeren Toleranzen der Bohrungslänge Zylindrizitätsabweichungen in der Form, daß bei relativ zur Bohrungs länge zu langem Hub Vorweiten (Tonnenform der Bohrung) und bei zu kurzem Hub Vorengen (Bauchform der Bohrung) entstehen. Dies wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch vermieden, daß die Werkstückbohrung während oder nach dem Honvorgang in bekannter Weise vermessen wird und entsprechend dem Meßergebnis durch Korrektur der Sollwertvorgaben die Hublänge während oder nach dem Honvorgang verstellt wird. Diese Korrektur kann je nach Anwendungsfall, z.B. bei großen Formabweichungen, auch in mehreren Stufen erfolgen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeisple les näher erläutert· Es zeigen:
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Pig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Korrektureingabevorrichtung.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung nach Fig. 1 besteht in Erweiterung des Ausführungsbeispieles zu P 24 35 4-98· 1 im wesentlichen darin, daß neben den als Potentiometern ausgeführten, mit 2 und 3 bezeichneten Sollwertgebern, an denen die beiden Grenzlagen des Weges eines nicht gezeigten Werkzeugträgers einer Honmaschine eingestellt werden können, eine Korrekture ingabe vorrichtung 15 vorgesehen ist, welche die in bekannter Weise gemessenen Störgrößen, wie Anfangsschaltverzug, Hydrauliköltemperatur-, Hubgeschwindigkeitsund Antriebs le is tungs änderung sowie Geometrie fehler der Werkstücke eingegeben und in elektrische Korrekturwerte für die Umschaltpunkte "oben" und "unten" umgewandelt werden. Diese Korrekturwerte werden jeweils zu den von Sollwertgebern 2, 3 vorgegebenen Sollwerten in zugeordneten Additionsbausteinen 13 bzw. 14 addiert.
Die aus den Additionsbausteinen kommenden korrigierten Sollwerte werden Schwellwertschaltern 4 bzw. 5 zugeführt und zur Umsteuerung der Bewegungsrichtung des Werkzeugträgers weiterverwertet, so wie es ausführlich in der Beschreibung zu P 24 35 498.I dargelegt ist.
Die Korrekture ingabe vorrichtung I5 besteht im einzelnen, wie Fig. 2 näher schematisch zeigt, aus den Korrekturbausteinen 16 bis 20.
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Der Korrekturbaustein 16 enthält eine sogenannte "Einfahrsteuerung" , welche die zu Beginn der Bearbeitung auftretenden SehaltVerzögerungen durch eine automatische Hubverkürzung, insbesondere am "unteren" Umschaltpunkt berücksichtigt,solange, bis konstante BetriebsVerhältnisse erreicht sind· Die Größe der Hubverkürzung ist an einem Einstellglied 21 einstellbar; die Dauer der Hubverkürzung kann zeitabhängig durch ein Zeitglied 22 oder in Abhängigkeit von der Anzahl der Arbeitshttbe durch eine Zähleinrichtung 23 gesteuert sein, d.h., daß nach Ablauf des Zeitgliedes bzw. bei Erreichen einer bestimmten Anzahl von Hüben über den Schalter 24 der Korrekturwert abgeschaltet wird·
Der Korrekturbaustein VJ kompensiert die sich an den Umsasuerpunkten bei unterschiedlichen Hubgeschwindigkeiten ergebenden unterschiedlichen Überlaufwege.
Zu diesem Zweck wird entweder mit bekannten Mitteln die Hubgeschwindigkeit 25 gemessen oder aber, in einer besonders einfachen Ausführungsform, mittelbar vom Geschwäfligkeitssteller 26 auf die Hubgeschwindigkeit geschlossen.
Ein weiterer Korrekturbaustein 18 berücksichtigt bei hydraulisch gesteuerten Maschinen automatisch Temperaturänderungen des Hydrauliköls. Die Temperatur des Hydrauliköle wird in bekannter Weise gemessen und in Abhängigkeit der Maschinencharakteristik für den "oberen" und "unteren" Umschaltpunkt über ein Temperaturglied 27 ein elektrischer Korrekturwert gebildet und der Korrektursteuerung zugeführt.
Die bei der Bearbeitung auftretendenÄnderungen der Zerspanleistung durch unterschiedliche Eingriffsverhältnisse zwischen Werkzeug und Werkstück bedingen eine automatische Anpassung der Antriebsleistung der Maschine. Diese laufende Veränderung
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der Antriebsleistung hat negative Auswirkungen auf die Umsteuergenauigkeit zur Folge.
Diese Auswirkungen werden erfindungsgemäß durch den Korrektur· baustein I9 verhindert, wobei als maßgebende Größe für die Korrekturwertermittlung vorzugsweise die in bekannter Weise gemessene Veränderung der DrehantriebsIeistung 28 oder des Drehmomentes 29 verwertet wird.
Ferner ist ein Korrekturbaustein 20 für das automatische Korrigieren von Geometriefehlern, insbesondere Zylindrizitäts· fehler der Werkstückbohrung durch entsprechende Anpassung der Urns teuer punkte vorgesehen. Zu diesem Zweck wird die Werkstückbohrung mit an sich bekannten Mitteln vermessen und daraus entsprechende Korrekturwerte abgeleitet. Beispielsweise wird der Durchmesser, wie in Fig. 2 schematisch angedeutet, am "oberen" Ende der Vierkstuekbohrung d^, in der Mitte dp und am "unteren" Ende d-* gemessen. Diese Meßwerte werden der Auswertung 30 zugeführt, die zur Korrekturwertermittlung für den "oberen" Umsteuerpunkt die Differenz der Meßwerte d2 - ά-, bildet. Ist die Differenz positiv, so erfolgt automatisch eine Korrektur des Umsteuerpunktes nach "oben" (Hubverlängerung), ist der Wert negativ, so erfolgt eine Korrektur nach "unten" (Hubverkürzung). In gleicher Weise wird auch für den "unteren" Umsteuerpunkt die Differenz d2 - d, gebildet und verwertet·
- Patentansprüche -
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Leerseite

Claims (1)

  1. Patentanwalt
    Dipl.-fng. Waiter jackisch
    2Stuttgart N. Menzelstraße 4Q 2550770
    Maschinenfabrik A 34 969 - sü
    Gehring KG . _
    Den 11 wnu
    75o2 Neilingen a.P. ' "Ον*
    Gehringstraße
    Pate ntans prüche
    / 1. !Analoge Steuervorrichtung mit mindestens einem elektrischen —Weggeber für die anschlaglose Wegbegrenzung von Werkzeugmaschinen, insbesondere von Honmaschinen, bei welchen ein Werkzeugträger oder das an der Maschine befestigte Werkstück eine hin- und hergehende Bearbeitungsbewegung von einstellbarer Hublänge ausführt, wobei als Geber ein einfacher, in Abhängigkeit von der Bearbeitungsbewegung verstellbarer elektrischer Widerstand vorgesehen ist, der vom elektrischen Strom durchflossen wird und voreingestellte Werte des Stromes oder der vom Strom an dem Widerstand erzeugten Spannung zur Wegbegrenzung verwendet sind, nach Patent... (Patentanmeldng P 24 35 498.1), dadurch gekennzeichnet, daß eine Einfahrsteuerung vorgesehen ist, die es ermöglicht, automatisch eine bestimmte Anzahl von Arbeitshüben mit geänderter Hublänge auszuführen, wobei die Anzahl und/oder die HubgröSe einstellbar sind.
    2. Analoga Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung es ermöglicht, zu Beginn der Bearbeitung automatisch eine bestimmte Anzahl von Arbeitshüben mit verkürztem Hub auszuführen.
    3. Analoge Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von sich aus Temperaturänderungen des Druckmediums ergebenden Änderungen der Umsteuerpunkte eine an sich bekannte Temperatur-
    70 9821/0024
    kompensationsschaltung vorgesetm ist, durch die entsprechend den gemessenen Teraperaturänderungen die Sollwertvorgaben für die Ums teuer punkte beeinflußbar sind.
    K* Analoge Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von sich aus Veränderungen der Hubgeschwindigkeit und Veränderungen der Antriebsleistung der Werkzeugspindel oder des Werkstückantriebes ergebenden Änderungen der Umsteuerpunkte eine an s ich bekannte Kompensationsschaltung vorgesehen ist, durch die entsprechend der gemessenen Hubgeschwind igke its änderung bzw. Antriebsleistungsänderung der Werkzeugspindel oder des Werkstückantriebes die Sollwertvorgaben für die Umsteuerpunkte beeinflußbar sind»
    5. Analoge Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel vorgesehen sind, die es ermöglichen, Geometriefehler, insbesondere Zyiandizitätsfehler der Werkstücke durch entsprechende Korrektur der Umsteuerpunkte selbsttätig zu beseitigen.
    6. Analoge Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine an sich bekannte Meßeinrichtung die Zylindrizität der Werkstückbohrung während oder nach der Bearbeitung vermessen wird und entspre di end dem gemessenen Formfehler die Sollwertangaben für die Umsteuerpunkte stuf en« los - oder in Stufen beeinflußbar sind.
    709821/0024
DE2550770A 1975-11-12 1975-11-12 Elektrische Steuerungsvorrichtung für die anschlaglose Wegbegrenzung an Werkzeugmaschinen, insbesondere Honmaschinen Expired DE2550770C3 (de)

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