DE2648013C2

DE2648013C2 - Method and device for positioning the profile of a structural steel to be ground or reground on a projection form grinding machine

Info

Publication number: DE2648013C2
Application number: DE19762648013
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl.-Ing. 698O Wertheim Henseleit; Alfred Dipl.-Ing. Kolb
Original assignee: Individual
Current assignee: Werkzeugmaschinenbau Praezisions-Technik 698 GmbH
Priority date: 1976-10-23
Filing date: 1976-10-23
Publication date: 1982-08-19
Also published as: DE2648013A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren des auf einer Projektionsformenschleifmaschine mit Projektionsschirm zu schleifenden oder nachzuschleifenden Profils eines Formsirahls bezüglich der durch seinen Halter definierten Bezugsposition einer Werkzeugmaschine, insbesondere numerisch gesteuerten Drehmaschine.The invention relates to a method for positioning the on a projection form grinding machine Projection screen to be ground or reground profile of a Formsirahls with respect to the through its holder defined reference position of a machine tool, in particular numerically controlled Lathe.

Bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehbänken etex, ist es wesentlich, daß das Profil des Stahles in einer ganz bestimmten Position bezüglich des Werkzeughalters angeordnet ist, damit die Steuerung immer von derselben Ausgangslage ausgehen kann. Um dies zu erreichen, sind Werkzeughalter bekannt, die mit dem Support der Werkzeugmaschine in einer immer gleichen Position relativ zum Support lösbar verbunden sind, und die den Profilstahl selbst halten. Solche mit dem Support verbindbaren Werkzeughalter sind beispielsweise in den VDl-Richtlinien 3425, Blatt 1 bis 3, beschrieben.With numerically controlled machine tools, especially lathes etex, it is essential that the Profile of the steel is arranged in a very specific position with respect to the tool holder so that the control can always assume the same starting position. To achieve this, there are tool holders known that with the support of the machine tool in an always the same position relative to Support are releasably connected, and hold the profile steel itself. Those that can be connected to support Tool holders are, for example, in the VDl guidelines 3425, sheets 1 to 3.

Diese Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß der Formstahl in den Haltern genau justiert werden muß, damit zwischen dem Schneidenprofil einerseits und dem Werkzeugsupport andererseits immer die gleiche relative Lage erhalten bleibt. Ein Abweichen der relativen Lage des Profils gegenüber dem Support hätte nämlich eine Fehlsteuerung der numerisch gesteuerten Vorrichtung zur Folge.However, these arrangements have the disadvantage that the structural steel are precisely adjusted in the holders must, so that between the cutting edge profile on the one hand and the tool support on the other hand always the same relative position is retained. A deviation of the relative position of the profile in relation to the support would have namely, a malfunction of the numerically controlled device result.

Diese Justierung wird in der Praxis mit Hilfe von aufwendigen und teuren Meßeinrichtungen durchgeführt. Es ist umständlich und kostet viel Zeit, insbesondere da ein solches Justieren nach jedem Nachschleifen des Formstahls nötig ist.This adjustment is carried out in practice with the help of complex and expensive measuring devices. It is cumbersome and takes a lot of time, especially since such adjustments are made after each Regrinding of the structural steel is necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit welchem eine Justierung eines Formstahlprofils gegenüber dem Support einer Werkzeugmaschine einfacher und schneller, insbesondere ohne Verwendung aufwendiger und teurer Justiervorrichtungen, erfolgen kann.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and a method and a Specify device with which an adjustment of a structural steel profile with respect to the support of a Machine tool easier and faster, especially without using more complex and expensive Adjusting devices, can be done.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindu.igsgemäß dadurch gelöst, daß man den auf der Werkzeugmaschine in genau vorbestimmter Lage montierbaren Halter samt Formstahl auf die Projektionsformenschleifmaschine so aufspannt, daß der Halter auf der Projektionsformenschleifmaschine eine genau vorgegebene Lage einnimmt, und daß das Einschleifen des gewünschten Profils in den Formstahl unter Erzielung einer vorbestimmten Lage bezüglich des Halters erfolgt.This object is achieved according to the invention in a method of the type described at the outset solved that one can mount the holder on the machine tool in a precisely predetermined position Form steel clamped on the projection form grinder so that the holder on the projection form grinder occupies a precisely predetermined position, and that the grinding of the desired profile in the structural steel to achieve a predetermined position with respect to the holder takes place.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, daß man zur Sichtbarmachung der Bezugsposition für den Schleifvorgang ein Teil des Werkstücksupportes oder ein fest verbundenes Teil auf dem Projektionsschirm der Projektionsformenschleifmaschine abbildet.According to a preferred development of the method according to the invention, it is provided that one Part of the workpiece support or to make the reference position for the grinding process visible images a permanently connected part on the projection screen of the projection shape grinding machine.

Ferner betrifft die Erfindung eine Positioniereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer auf einem Werkstücksupport der Projektionsformenschleifmaschine befestigten Halterung für den Formstahl, dessen Profil und Sollformlinie auf dem Projektionsschirm abgebildet wird.The invention also relates to a positioning device for carrying out the method according to claim 1, with a holder attached to a workpiece support of the projection shape grinding machine for the structural steel, the profile and target shape line of which is shown on the projection screen.

Erfindungsgemäß ist bei dieser Positioniereinrichtung die Halterung für den Halter mit dem darin eingespannten Formstahl vorgesehen, die Bezugsflächen zum vorbestimmten Positionieren des Halters auf der Halterung aufweist, und der Schleifvorfang ist derart steuerbar, daß das geschliffene Profil bezüglich der Halterung und damit bezüglich «Jes Halters eine vorbestimmte Position einnimmt.According to the invention in this positioning device the holder for the holder with the shaped steel clamped therein is provided, the reference surfaces for having predetermined positioning of the holder on the holder, and the grinding front end is such controllable that the ground profile with respect to the holder and thus with respect to «Jes Halters one occupies a predetermined position.

Die Positioniereinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß zur Darstellung einer Bezugsposition füi den Schleifvorgang auf dem Projektionsschirm ein Referenzpunkt oder Referenzlinien zum Positionieren entweder eines Teils der Halterung oder eines fest mit dieser verbundenen Teils aufgezeichnet sind. Das fest mit dem Halter verbundene Teil kann dabei als in den Projektionsstrahlengang ragende Schablone oder als Stnchplatte ausgebildet sein.The positioning device is preferably designed so that to represent a reference position for the grinding process on the projection screen a reference point or reference lines for positioning either part of the bracket or one fixed to it of this connected part are recorded. The part firmly connected to the holder can be used as the Projecting beam path protruding template or be designed as a punch plate.

Es ist auch günstig, wenn die Halterung der Schleifmaschine im wesentlichen gleich aufgebaut ist wie die den Halter aufnehmende Halterung der Werkzeugmaschine. Insbesondere in diesem Fall können die Bezugspositionen für die numerische Steuerung der Werkzeugmaschine und die Bezugsposition für den Schleifvorgang gleich sein.It is also advantageous if the holder of the grinding machine is essentially constructed in the same way like the holder of the machine tool that accommodates the holder. Especially in this case you can the reference positions for the numerical control of the machine tool and the reference position for the Be the same grinding process.

Die Halterung der Schleifmaschine kann ein Teil des Schleifmaschinensupportes sein, sie kann aber auch auf den Schleifmaschinensupport aufgespannt sein.The holder of the grinding machine can be part of the grinding machine support, but it can also be on the grinding machine support must be clamped.

Der Erfindung liegt also wesentlich der Gedanke zugrunde, daß die beiden getrennten Vorgänge, nämlich das Schleifen des Profiles einerseits und das Justieren des fertig geschliffenen Strahles im Halter andererseits gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsgang erfolge^, so daß ein nachträgliches Justieren praktisch wegfällt. Das Profil des Strahles wird also in einer festen räumlichen Relation zu einer Bezugsfläche geschliffen, nämlich einer Bezugsfläche des Halters, die gleichzeitig dazu dient, den Halter in einer genau definierten Stellung in der Werkzeugmaschine zu befestigen. Diese Fläche dient dann bei emer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine auch gleichzeitig zur Bestimmung der Ausgangsposition fur die numerische Steuerung.The invention is therefore essentially based on the idea that the two separate processes, namely the grinding of the profile on the one hand and the adjustment of the completely ground beam in the holder on the other hand at the same time in a single operation ^, see above that subsequent adjustment is practically no longer necessary. The profile of the beam is thus in a fixed spatial Relation to a reference surface ground, namely a reference surface of the holder, which is at the same time serves to fasten the holder in a precisely defined position in the machine tool. This area then also serves to determine the numerically controlled machine tool at the same time Starting position for the numerical control.

Besonders günstig ist dieses Verfahren beim Nachschleifen eines verbrauchten Stahles. Es genügt nämlich, den Halter mitsamt dem Stahl von der Werkzeugmaschine zu lösen, ihn in die Profilformenschleifmaschine einzuspannen, den Support der Schleifmaschine gegebenenfalls so zu verfahren, daß die Bezugsfläche des Halters in einer genau definierten Position relativ zur Schleifscheibe steht, und das Profil einzuschleifen. Dieses Profil hat dann bereits die richtige relative Lage bezüglich des Halters, so daß sich beim Einsetzen des Halters in den Werkzeugsupport der Werkzeugmaschine automatisch eine richtige Position der Formstahlschneide bezüglich des Werkzeugsupportes ergibt.This process is particularly beneficial when regrinding a used steel. It is enough to loosen the holder together with the steel from the machine tool, put it in the profile shape grinding machine to clamp, to move the support of the grinding machine, if necessary, so that the reference surface of the Holder is in a precisely defined position relative to the grinding wheel, and grind the profile. This profile then already has the correct relative position with respect to the holder, so that when the Holder in the tool support of the machine tool automatically a correct position of the sectional steel cutting edge with regard to the tool support.

Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung bei genormten Werkzeughaltern verwenden, wie sie in den oben genannten VDI-Richtlinien 3425, Blatt 1 bis 3, beschrieben sind.The invention can be used particularly advantageously with standardized tool holders, as they are in the VDI guidelines 3425, sheets 1 to 3 mentioned above are described.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigtThe following description of preferred embodiments of the invention serves in context with the drawing for further explanation. It shows

F i g. 1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer Projektionsformenschleifmaschine gemäß der Erfindung;F i g. 1 is a greatly simplified schematic view of a projection form grinding machine according to FIG Invention;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeughalters mit Werkzeug in Verbindung mit dem Werkzeugsupport der Projektionsformenschleifmaschine sowie eine statt des Fprmstahles verwendbareF i g. FIG. 2 is a perspective view of a tool holder with tools in connection with FIG Tool support of the projection form grinding machine as well as one that can be used instead of the Fprm steel

Wendeplatte;Insert;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Halterung der Profilformenschleifmaschine mit einer Bezugsschablone und3 shows a plan view of the holder of the profile form grinding machine with a reference template and

Fig.4 eine Draufsicht auf eine als Positionsanzeige dienende Stichplatte.4 shows a plan view of a position indicator serving throat plate.

In F i g. 1 ist eine Projektionsformenschieifmaschine an sich bekannter Bauart dargestellt Sie umfaßt eine in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen verschieblich gelagerte Schleifscheibe 1, die beispielsweise auf einem nicht dargestellten Kreuzschlitten gelagert sein kann. Die Verschiebung der Schleifscheibe 1 erfolgt beispielsweise über ein mechanisches Getriebe mittels zweier Handräder 2,3, die jeweils den Vorschub in einer Richtung steuern. Die Bearbeitungsstelle der Schleifscheibe 1 wird mittels einer eine Lampe 4, ein Objektiv 5 sowie Umlenkspiegel 6 und 7 umfassenden Projektionseinrichtung auf einen Projektionsschirm 8 abgebildet Auf diesem Schirm ist eine durchsichtige Trägerfolie aufgelegt, die eine Sollformlinie 9 zeigt, nach welcher der Profilstahl geschliffen werden soll.In Fig. 1 is a projection shape grinding machine known design shown. It comprises one in two mutually perpendicular directions displaceably mounted grinding wheel 1, for example on a compound slide, not shown can be stored. The grinding wheel 1 is displaced, for example, by means of a mechanical transmission by means of two handwheels 2,3, which each control the feed in one direction. The processing center of the Grinding wheel 1 is provided with a lamp 4, an objective 5 and deflecting mirrors 6 and 7 Projection device shown on a projection screen 8 On this screen is a transparent one Carrier film is placed, which shows a desired shape line 9, according to which the profile steel is to be ground.

Ein Support 11 trägt eine Halterung 12, an welcher ein Halter 13 mit einem Formstahl 14 lösbar befestigt ist Der Halter 13 ist so ausgebildet daß er samt dem darin gehaltenen Formstahl in den Werkzeughalter einer Werkzeugmaschine eingesetzt werden kann. Er ist beispielsweise ausgebildet, wie es in den VDI-Richtlinien 3425, Blatt 1 bis 3, beschrieben istA support 11 carries a holder 12 to which a holder 13 is detachably attached with a shaped steel 14 The holder 13 is designed so that it together with the shaped steel held therein in the tool holder of a Machine tool can be used. He is trained, for example, as it is in the VDI guidelines 3425, sheets 1 to 3, is described

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Profilformenschleifmaschine wird der Halter 13 zusammen mit dem zu schleifenden Formstahl 14 aus der Werkzeugmaschine gelöst und mit der Halterung 12 des Supportes 11 verbunden. Anschließend wird der Support so lange verschoben, bis ein Teil des Halters 13 oder der Halterung 12 auf dem Projektionsschirm 8 abgebildet wird, wie dies bei 15 gezeigt ist. Um eine genaue Positionierung des Supportes 11 zu erreichen, ist auf der die Sollformlinie 9 tragenden Folie ein Referenzpunkt R aufgezeichnet, der bei richtiger Justierung des Supportes 11 mit einer bestimmten Stelle des Halterbildes zusammenfällt, beispielsweise mit dem Bild der Ecke des Halters 13. Statt eines Referenzpunktes R können auch, wie in Fig. 1 dargestellt, Referenzlinien auf der Folie aufgezeichnet sein. Sobald Übereinstimmung zwischen der Referenzmarkierung auf der Folie und dem Bild des Halters erzielt ist, bleibt die Lage des Supportes fixiert, und der Schleifvorgang kann in an sich bekannter Weise beginnen, indem die Schleifscheibe mit Hilfe der Handräder 2 und 3 entlang der Sollformlinie 9 geführt wird. Dabei wird in den Formstahl das gewünschte Profil eingeschliffen, welches bezüglich des Halters 13 eine ganz genau festgelegte und vorbestimmte Lage einnimmt.During operation of the profile form grinding machine according to the invention, the holder 13 is released from the machine tool together with the form steel 14 to be ground and connected to the holder 12 of the support 11. The support is then shifted until part of the holder 13 or the holder 12 is imaged on the projection screen 8, as shown at 15. In order to achieve precise positioning of the support 11, a reference point R is recorded on the film carrying the desired shape line 9, which, if the support 11 is correctly adjusted, coincides with a certain point of the holder image, for example with the image of the corner of the holder 13 Reference point R , as shown in FIG. 1, reference lines can also be recorded on the film. As soon as the reference mark on the film and the image of the holder match, the position of the support remains fixed and the grinding process can begin in a manner known per se by guiding the grinding wheel along the desired shape line 9 with the aid of the handwheels 2 and 3 . In the process, the desired profile is ground into the structural steel, which profile assumes a precisely defined and predetermined position with respect to the holder 13.

Wenn man daher nach dem Schleifen den Halter 13 mit dem eingespannten Formstahl 14 vom Support 11 löst und wieder in den Support der Werkzeugmaschine einsetzt, ist das Profil des Stahles bereits bezüglich der Werkzeugmaschine justiert, so daß eine numerische Steuerung ohne weitere Justierung möglich istIf, therefore, after grinding, the holder 13 with the clamped structural steel 14 is removed from the support 11 solves and reinserts into the support of the machine tool, the profile of the steel is already in relation to the Machine tool adjusted so that numerical control is possible without further adjustment

Bei großen numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen wird oft der Abstand zwischen dem Halter einerseits und der Werkzeugschneide andererseits so groß, daß beide Teile nicht gleichzeitig auf dem Bildschirm einer Projektionsformenschleifmaschine dargestellt werden können. In einem solchen Fall kann — wie in F i g. 2 dargestellt — mit der Halterung 12 ein festes Teil verbunden werden, beispielsweise eine Schablone 16. Diese wird so angeordnet, daß einIn large numerically controlled machine tools, the distance between the holder is often on the one hand and the tool cutting edge on the other hand so large that both parts are not at the same time on the Screen of a projection form grinding machine can be displayed. In such a case can - as in Fig. 2 - a fixed part can be connected to the holder 12, for example a Template 16. This is arranged so that a

Bezugspunkt Λ' zusammen mil dem zu bearbeitenden Formstahl und der Schleifscheibe auf den Projektionsschirm 8 abgebildet wird. Die Abbildung der Schablone 16 mit dem Bezugspunkt R'ersetzt damit also die oben beschriebene Abbildung eines Teils des Halters 12 oder der Halterung 13. In gleicher Weise wird vor Beginn des Schleifvorganges der Bezugspunkt R'dcr Schablone mit dem Bezugspunkt R auf dem Projektionsschirm in Übereinstimmung gebracht. Durch geeignete Dimensionierung der Schablone 16 ist es möglich, die Ablesemarke in den Bereich des Projektionsschirmes zu bringen; der Bezugspunkt R' ist dabei von einer Bezugsfläche 17 des Halters 12, an welcher im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 der Halter 13 unmittelbar anliegt, um die Strecke R\ entfernt, von einer senkrecht dazu verlaufenden Bezugslinie, beispielsweise der Achse 18 einer Zylinderschaiibefesugung enisprechend VDI-Richtlinien 3425, Blatt 2, um eine Strecke R₂ (F ig. 3).Reference point Λ 'is mapped onto the projection screen 8 together with the structural steel to be processed and the grinding wheel. The illustration of the template 16 with the reference point R ' thus replaces the above-described illustration of a part of the holder 12 or the holder 13. In the same way, the reference point R'dcr template is in agreement with the reference point R on the projection screen before the start of the grinding process brought. By suitably dimensioning the template 16, it is possible to bring the reading mark into the area of the projection screen; the reference point R 'is, at which in the embodiment of Fig. 1, the holder directly applied from a reference surface 17 of the holder 12 13 is removed by the distance R \, 18 a Zylinderschaiibefesugung from a direction perpendicular to the reference line, for example the axis enisprechend VDI - Guidelines 3425, sheet 2, to a distance R ₂ (Fig. 3).

Statt der Verwendung einer Schablone 16 ist es auch möglich, mit der Halterung 12 beispielsweise ein Strichplättchen 19 (F i g. 4) zu verbinden, welches einen Bezugspunkt R" definierende, senkrecht zueinander stehende Strichmarkierungen aufweist, die beim Einfahren des Plättchens in den Projektionsstrahlengang auf dem Projektionsschirm abgebildet werden und in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, durch Verschieben des Supportes 11 mit den Markierungen auf dem Projektionsschirm in Deckung gebracht werden können. Instead of using a template 16, it is also possible to connect, for example, a reticle 19 (FIG. 4) to the holder 12, which has vertical line markings that define a reference point R ″ and that are perpendicular to one another when the reticle is moved into the projection beam path are imaged on the projection screen and can be brought into congruence with the markings on the projection screen in the same way as described above by moving the support 11.

Die Erfindung kann selbstverständlich auch Anwendung finden, wenn statt des Formstahles 14 ein anderes Werkzeug eingespannt ist, beispielsweise eine Wendeplatte 14', wie sie in F i g. 2 zusätzlich dargestellt ist.The invention can of course also be used if, instead of the structural steel 14, another Tool is clamped, for example an indexable insert 14 ', as shown in FIG. 2 is also shown.

Die Halterung 12 kann in der in Fi g. 1 dargestellten Weise auf einem Support 11 aufgespannt sein, der bei Projektionsformenschleifmaschinen beispielsweise als Sinusaufspannplatte ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, daß die Halterung 12 selbst Bestandteil des Supportes ist, sie kann beispielsweise anstelle der Sinusaufspannplatte treten.The holder 12 can in the in Fi g. 1 shown Way to be clamped on a support 11, for example as a projection form grinding machine Sinus platen is formed. It is also possible that the holder 12 itself is part of the support, it can, for example, instead of the Step sine clamping plate.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for positioning the on a projection form grinder with projection screen to be ground or reground profile of a structural steel with respect to its Holder defined reference position of a machine tool, in particular numerically controlled Lathe, characterized in that the on the machine tool in exactly predetermined position mountable cold (13) together with Fonnstahl (14) on the projection form grinding machine spanned so that the holder on the projection form grinder is a precisely specified Assumes position, and that the grinding of the desired profile in the form steel under A predetermined position with respect to the holder is achieved.

2. The method according to claim 1, characterized in that a part of the holder (13) or a permanently connected part on the projection screen (8) of the projection form grinding machine is mapped to make the reference position visible for the grinding process.

3. Positioning device for performing the method according to claim 1, with one on one Workpiece support of the projection form grinder, attached bracket for the Formslahl, whose profile and nominal shape line is shown on the projection screen, characterized in that, that the holder (12) is provided for the holder (13) with the shaped steel (14) clamped therein, the one reference surface (17) for the predetermined positioning of the holder (13) on the holder (12) has, and that the grinding process is controllable in such a way that the ground profile with respect to the holder (12) and thus with respect to the Haller (13) assumes a predetermined position.

4. Positioning device according to claim 3, characterized in that to represent a reference position for the grinding process on the projection screen (8) a reference point (R) or reference lines for positioning either a part of the holder (12) or a part (13 ; 16; 19) are recorded.

5. Positioning device according to claim 4, characterized in that the fixed to the holder (13) connected part is designed as a template (16) protruding into the projection beam path.

6. Positioning device according to claim 4, characterized in that the fixed to the holder (13) connected part comprises a reticle (19) projecting into the projection beam path.

7. Positioning device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the The holder (12) of the grinding machine is constructed essentially the same as that of the holder (13) receiving bracket of the machine tool.

8. Positioning device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the Reference position for the numerical control of the machine tool and the reference position for the Grinding process are the same.

9. Positioning device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the Bracket of the grinding machine part of the grinding machine workpiece support is.

10. Positioning device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the Bracket (12) of the grinding machine on the grinding machine workpiece support (11) stretched isL