DE2651513C3

DE2651513C3 - Verfahren zur Bestimmung der Zahl der Hübe, insbesondere beim Abrichten von Borazonschleifscheiben

Info

Publication number: DE2651513C3
Application number: DE2651513A
Authority: DE
Inventors: Tootu Narashino Chiba Terumitsu (Japan)
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1975-11-11
Filing date: 1976-11-11
Publication date: 1980-11-13
Also published as: DE2651513A1; JPS5755550B2; US4085554A; DE2651513B2; JPS5259391A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Zahl der Hübe, insbesondere beim Abrichten von Borazonschleifscheiben mit einem mechanisch wirkenden Abrichtwerkzeug, bei dem jeweils ein die betreffende Abrichtkraft repräsentierendes Steuersignal abgegeben wird und in Abhängigkeit von seinem Vergleich mit einem Bezugswert ein weiterer Abrichthub einleitbar ist.

Ein Verfahren zur Bestimmung der Zahl der Hübe beim Abrichten von Schleifscheiben mit einem mechanisch wirkenden Abrichtwerkzeug, bei dem jeweils ein die betreffende Abziehkraft repräsentierendes Steuersignal abgegeben wird und in Abhängigkeit von seinem Vergleich mit einem Bezugswert ein weiterer Abrichthub einleitbar ist, ist aus der DE-AS 13 02 454 bekannt. Das Abrichten erfolgt hierbei mit fester Zustellung; die Zahl der Abrichtvorgänge mit festen Zustellbeträgen wird von dem die Schwingung repräsentierenden Steuersignal bestimmt Ein derartiges Abrichtverfahren wird bei weichen Schleifscheiben angewandt und hat den Nachteil, daß die Art des Materials der Schleifscheibe praktisch unberücksichtigt bleibt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches die Materialart der Schleifscheiben berücksichtigt und daher insbesondere bei Hartschleifscheiben, wie Borazonschleifscheiben, einsetzbar ist, wobei die Zahl der Abrichtvorgänge optimal bestimmt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Abrichten mit einmaliger Zustellung jeweils die Differenz der Abziehkräfte zweier aufeinanderfolgender Abrichthübe mit dem Bezugswert verglichen und bei Unterschreiten des Bezugswerts der Abrichtvorgang beendet wiid.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Differenz der Abziehkräfte aus logarithmischen Werten der Abziehkräfte gebildet.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Detektor zum Messen der Abziehkraft, einem Komparator und einer Steuereinheit ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Operationsschaltung vorgesehen ist, an die eine Speicher- und Subtraktionseinheit angescnlossen ist, daß der Ausgang der Speicher- und Subtraktionseinheit mit einem Eingang des Komparators verbunden ist, dessen zweiter Eingang den Bezugswert empfängt. Vorteilhafterweise können bei der Vorrichtung die Subtraktionsglieder der Speicherund Subtraktionseinheit über Speicherglieder sowie direkt mit der Operationsschaltung verbunden sein.

Zwischen der Operationsschaltung und den Eingängen der Speicher- und Subtraktionseinheit können ferner Kontakte vorgesehen sein und/oder an den Ausgang der Operationsschaltung kann ein logarithmischer Wandler angeschlossen sein, dessen Ausgang mit einem Analog/Digital-Wandler verbunden ist, wobei die Speicher- und Subtraktionseinheit sowie der Komparator durch eine Rechenschaltung ersetzt sind.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer Innenschleifvorrichtung,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Abziehkraft als Funktion der Abrichthübe,

Fig. 3 eine Teilvorderansicht der Vorrichtung zur Veranschaulichung der Meßmethode der auf die Schleifscheibe wirkenden Abziehkraft,

Fig.4 ein Blockschallbild der Anordnung zum Messen der Abziehkraft und zur Steuerung der Abrichtvorgänge,

F i g. 5 eine Ausführungsform einer Steuereinheit,
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Abziehkraft als Funktion der Abrichthübe, wobei die Abziehkraft logarithmisch aufgetragen ist, und

F i g. 7 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Steuereinheit

Fig. 1 zeigt eine Innenschleifvorrichtung mit einem Schleifscheibentisch 2, auf dem eine Schleifscheibenspindel 1 in Axialrichtung der Spindel drehbar angeordnet ist. Es ist ein Vorschublisch 4 vorgesehen, der eine nicht dargestellte Arbeitsspindel aufweist, die ein Werkstück 3 hält und bewegt; der Vorschubtisch 4 wird in einer zur Schleifscheibenspindel senkrechten

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Richtung bewegt An einer Seite des Vorschubtisches 4 ist ein Abrichtwerkzeug 5 vorgesehen. Nach dem Vorschub des Vorschubtisches 4 um einen vorbestimmten Wert und nach Feststellung des Tisches an der betreffenden Stelle wird der Schleüscheibentisch 2 einmal oder mehrere Male an dem Abrichtwerkzeug 5 vorbeibewegt, d.h. es erfolgen ein oder mehrere Abrichthübe. Die Bewegungsrichtung des Tisches 2 ist in F i g. 1 dargestellt.

Gemäß Fig.3 weist das Abrichtwerkzeug 5 ein Halteglied 7 auf, welches mit einem Schlitz 9 versehen ist, der parallel zur Achse eines Diamant-Abrichtelements 8 angeordnet ist. Der Rahmen aes Abrichtwerkzeugs 5 mit dem Halteglied 7 für das Abrichtelement 8 ist relativ zur Schleifscheibe 6 bewegbar. Das Halteglied 7 weist eine Verstärkungsstange 10 auf, die von seinem rückwärtigen Ende vorspringt und tiefer sitzt als der Schlitz 9.

Ein Detektor 11, der eine Verlagerung der Stange 10 feststellt, ist derart angeordnet, daß er dem vorspringenden Ende der Verstärkungsstange 10 unter Einhaltung eines geeigneten Luftspaltes gegenüberliegt und auf dem Vorschubtisch 4 befestigt ist. Während jedes Abrichthubes bewegt sich der Vorschubtisch 4 auf die Schleifscheibe 6 zu, bis das Abrichtelement 8 in Berührung mit der Schleifscheibe 6 gelangt; dann wird der Rahmen des Abrichtwerkzeugs 5 um einen vorbestimmten Betrag in Richtung auf die Schleifscheibe vorbewegt, während die sich drehende Schleifscheibenspindel mit dem Schleifscheibentisch 2 in Axialrichtung eine Hin- und Herbwegung ausführt, wodurch die Schleifscheibe durch das Abrichtelement 8 abgezogen wird. Während dieses Abrichtvorganges ist das Halteglied 7 durch die Abziehkraft gering am unteren Abschnitt entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 3) gebogen, die auf das Abrichtelement 8 wirkt, so daß die Verstärkungsstange 10, die am unteren Abschnitt des Halteglieds 7 befestigt ist, um den dünnen Bereich des Haltegliedes 7 gedreht wird und sich somit vom Detektor 11 weg bewegt. Diese Bewegung wird durch den Detektor 11 erfaßt und in eine Abziehkraft gemäß einer vorher gemessenenen Beziehung zwischen der Bewegung und der Abziehkraft umgewandelt.

F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Steuerung der Abrichtvorgänge. Mit 12 ist eine Operationsschaltung bezeichnet, die den Spitzenwert des Ausgangssignals des Detektors 11 bei jedem Abrichthub in eine Abziehkraft umwandelt, mit 13 ist eine Speicher- und Subtraktionseinhtit bezeichnet, welche die Differenz zwischen Abziehkräften P„ und p„_, (Vj=I, 2 ...) berechnet, die von der Operationsschallung 12 zugeführt und aufeinanderfolgend in der Einheit 13 gespeichert werden.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Speicherund Subtraktionseinheit 13, in welcher eint Abziehkraft Pi bei einem ersten Abrichthub über einen Kontakt 16a in einem Analogspeicher 17a gespeichert wird, wobei der Kontakt 16a geschlossen ist; eine andere Abziehkraft Pi, die beim zweiten Abrichthub auftritt, wird in einem zweiten Analogspeicher 176 über einen Kontakt 16Z) gespeichert, der als rv"Hster Kontakt geschlossen ist. Ein Subtraktionsgl.i-u iod Derechnet und erzeugt als Ausgang die Differenz zwischen der ersten Kraft P\ und der zweiten Kraft P₂ und dieses Ausgangssignal wird über einen Kontakt \6b' abgegeben. Auf gleiche Weise wird die während eines dritten Abrichthubes erzeugte Abziehkraft P₃ über einen Kontakt 16c einem Analogspeicher 17c zugeführt, wobei dann der Kontakt 16c

45 geschlossen isL Diese Kraft P3 wird im Subtraktionsglied ISb von der zweiten Abziehkraft Pi subtrahiert; das auf diese Weise erhaltene Ausgangssignal des Subtraktionsgliedes 186 wird über einen Kontakt 16c' abgegeben. Demzufolge werden in der Speicher- und Subtraktionseinheit 13 die von der Operationsschaltung 12 erhaltenen Abziehkräfte aufeinanderfolgend gespeichert und die Differenzwerte P_n-1 -P_n werden von der Einheit 13 aufeinanderfolgend berecnnet, wobei jeweils die Differenz der Abziehkräfte aufeinanderfolgender Abrichthübe gebildet wird. Mit 14 ist eine Komparatorschaltung bezeichnet, welche den Differenzwert der Abziehkräfte P_n-I-P_n mit einem voreingestellten Wert ε vergleicht und ein Signal zur Beendigung des Abrichtvorganges liefert, wenn die Differenz P_n- 1 - P_n kleiner als der Wert ε ist. Dieser Wert ε wird vorher experimentell bestimmt, indem das Verhältnis zwischen dem Schleifvermögen der Schleifscheibe und der Differenz von aufeinanderfolgend ermittelten Abziehkräften ermittelt wird. Mit 15 ist eine Steuereinheit bezeichnet, welche den Abrichthub des Schleifscheibentisches 2 und die Zustellung des Vorschubtisches 4 steuert. Die Steuereinheit 15 beendet einen Abrichtvorgang des Schleifscheibentisches, wenn das Signal für die Beendigung des Abrichtvorgangs von der Komparatorschaltung 14 erhalten wird.

Die Erzeugung von Impulssignalen für die Operationsschaltung 12, damit der Ausgang des Detektors 11 bei jedem Abrichthub des Schleifscheibentisches 2 erhalten wird, kann dadurch erreicht werden, daß Begrenzungsschalter betätigt werden, die zur Erfassung der beiden Endpositionen des Abrichthubes des Schleifscheibentisches vorgesehen sind.

Die in F i g. 2 gezeigte Kurve für die Abziehkraft kann näherungsweise in ein Paar von geraden Linien a'und b' umgewandelt werden, die einen Knick bei C haben (der den Verbindungspunkt zwischen den Linien a'und b' darstellt), wobei nur die Abziehkraft und nicht die Zahl der Abrichthübe logarithmisch dargestellt ist; eine entsprechende graphische Darstellung zeigt F i g. 6.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird der Knickpunkt Czum Erfassen des das Ende eines Abrichtvorganges anzeigenden Signals verwendet, da die mit A bezeichnete Fläche nahe an dem Knickpunkt Cliegt.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung, wobei gegenüber F i g. 4 gleiche Bezugszeichen die gleichen Bauelemente angeben. Der Ausgang der Operationsschaltung 12 wird einem logarithmischen Wandler 19 zugeführt, der ein logarithmisches Signal abgibt. Mit 20 ist ein Analog/Digital-Wandler bezeichnet, welcher das Ausgangssignal des Wandlers 19 in Digitalsignale umwandelt. Außerdem ist eine Rechenschaltung 21 vo; gesehen, die den Differenzwert der logarithmischen Abziehkräfte Pi, Pi ... berechnet, welche vom Wandler 19 geliefert werden und die das Signal zur Beendigung des Abrichtvorganges erzeugt, wenn dieser Oifferenzweri kleiner als ein vorbestimmter Wert wird. Dieses Beendigungssignal wird der Steuereinheit 15 zugeführt, um den Abrichthub des Vorschubtisches 4 zu beenden.

Insbesondere wird der Differenzwert der logarithmischen Abziehkräfte P, und P₂, der Differenzwert zwischen den logarithmischen Abziehkräften P2 und P3, der Differenzwert zwischen den logarithmischen Abziehkräften P3 und Pi, usw. aufeinanderfolgend berechnet. Die Rechenschaltung 21 ermittelt plötzliche Änderungen der Differenzwerte, d. h. die Fläche A von

der Linie a'zur Linie ^'derart, daß eine aufeinanderfolgende Kette von logarithmischen Abziehkräften (P\, P2 und Pz) oder (P2, Pz und P*) gespeichert und die Differenzwerte (P] - P₂)I-(P₂- Pi) oder (P₂-Pz)-(Pi-Pt) usw. nacheinander errechnet werden, wobei drei Werte zur Berechung benützt werden; der berechnete Wert wird mit dem vorbestimmten Wert ε verglichen. Auf diese Weise wird das Signal zur Beendigung eines Abrichtvorganges erzeugt, wenn der berechnete Wert kleiner als e wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der Zahl der Hübe, insbesondere beim Abrichten von Borazonschleifscheiben mit einem mechanisch wirkenden Abrichtwerkzeug, bei dem jeweils ein die betreffende Abrichtkraft repräsentierendes Steuersignal abgegeben wird und in Abhängigkeit von seinem Vergleich mit einem Bezugswert ein weiterer Abrichthub einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abrichten mit einmaliger Zustellung jeweils die Differenz der Abziehkräfte zweier aufeinanderfolgender Abrichthübe mit dem Bezugswert verglichen und bei Unterschreiten des Bezugswerts der Abrichtvorgang beendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz aus logarithmischen Werten der Abziehkräfte gebildet wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Detektor zum Messen der Abziehkraft, einem Komparator und einer Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß eine Operationsschaltung (12) vorgesehen ist, an die eine Speicher- und Subtraktionseinheit (13) angeschlossen ist, und daß der Ausgang der Speicher- und Subtraktionseinheit (13) mit einem Eingang des !Comparators (14) verbunden ist, dessen zweiter Eingang den Bezugswert erhält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Subtraktionsglieder (18s, \8b, 18c usw.) der Speicher- und Subtraktionseinheit (13) über Speicherglieder (Πα, 17ύ, 17c usw.) sowie direkt mit der Operationsschaltung verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Operationsschaltung (12) und den Eingängen der Speicher- und Subtraktionseinheit (13) Kontakte (16a, 166, 16cusw.) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3,-dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der Operationsschaltung (12) ein logarithmischer Wandler (19) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Analog/Digitalwandler (20) verbunden ist und daß die Speicher- und Subtraktionseinheit (13) sowie der Komparator (14) durch eine Rechenschaltung (21) ersetzt sind.