DE2712029B2

DE2712029B2 - Nockenschleifmaschine

Info

Publication number: DE2712029B2
Application number: DE19772712029
Authority: DE
Inventors: Toyojiro Muko Kyoto Inano; Yasuo Kameoka Kyoto Katsumi; Shoei Otsu Shiga Matsuda
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1977-03-18
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1979-07-19
Also published as: DE2712029A1; DE2712029C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen von Nocken gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 2.

Eine derartige Maschine ist in der CH-PS 1 80 127 beschrieben. Bei ihr erfolgt das Konstanthalten der zum Erzeugen des Nockenpirofiles durchgeführten Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug unter Verwendung einer entsprechend geformten Steuerscheibe, welche von der gemeinsamen Welle für die Kopierschablone und das Werkstück getragen ist und zum Verlagern des Ventilkörpers einer variablen Drossel dient, welche in die Speiseleitung des Antriebes geschaltet ist

Bei dieser bekannten Maschine müssen aber für verschiedene Nockenformen oder für das Bearbeiten von Nocken gleicher Form aber aus unterschiedlichem Material jeweils neue Steuerscheiben angefertigt werden und in die Maschine eingesetzt werden. Dies ist nicht nur mit Kosten verbunden, neue Steuerscheiben können auch nicht rasch bereitgestellt werden. Darüber hinaus fallen zusätzliche Rüstzeiten an.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so ausgebildet werden, daß eine gesonderte Steuerscheibe nicht benötigt wird.

Ausgehend vom dem in den Oberbegriffen der

Ansprüche 1 und 2 berücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindunggemäß gelöst mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 2 angegebenen Merkmalen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 3 angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert In dieser zeigt

F i g. 1 die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Nockenschleifmaschine, teilweise im Schnitt,

F i g. 2: ein Blockschaltbild der Drehzahlsteuerung für den Antrieb der in Fig. 1 gezeigten Nockenschleifmaschine,

Fig.3: eine schematisch dargestellte Seitenansicht der Nockenschleif maschine aus F i g. 1,

F i g. 4: eine grafische Darstellung zum Verkauf der Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes im Berührpunkt mit der Schleifscheibe in Abhänigkeit vom Drehwinkel und

F i g. 5: eine grafische Darstellung der Abhängigkeit des Schwenkwinkels des als Schwinge ausgebildeten Werkstückhalters vom Drehwinkel der gemeinsamen Welle für Kopierschablone und Werkstück.

Die in der Zeichnung dargestellte Nockenwellenschleifmaschine hat ein Maschinenbett 1, auf welchem in Lagerböcken 2 ein als Schwinge 3 ausgebildeter Werkstückhalter gelagert ist Die Schwinge 3 trägt in Lagern 4 eine Welle 5, zwischen deren aus dem rechten Lager 4 auskragenden Ende und einem Reitstock 6 eine zu bearbeitende Nockenwelle A, auf welcher Nocken B geschliffen werden sollen, eingespannt ist Eine Umfangsschleifscheibe 7 ist in F i g. 1 strichpunktiert eingezeichnet Die Welle 5 trägt ferner mehrere Kopierschablonen 8, von denen jeweils eine ausgewählte durch eine Feder vorgespannt gegen die Umfangsfläche einer Leitrolle 11 (vergl. F i g. 3) anliegt.

Die Welle 5 und die zu schleifende Nockenwelle A sind durch eine Mitnehmeinrichtung drehfest miteinander verbunden und werden über ein Kardangelenk 10 und eine Wellenkupplung 12 von einem motorischen Antrieb 9 in Drehung versetzt Da die Kopiernocken 8 ein nicht kreisförmiges Profil aufweisen, wird beim Drehen der Welle 5 die Schwinge 3 verschwenkt, wodurch die zu schleifende Nocke B der Nockenwelle A weiter von der Schleifscheibe 7 wegbewegt oder auf diese hinzubewegt wird. Fig.3 zeigt schematisch die Schleifscheibe 7, die zu schleifende Nocke B und die Kopierschablone 8, welche beide um die mit O\ bezeichnete Achse mit der Geschwindigkeit ω_κ umlaufen. Der für die zu bearbeitende Nocke B und die Kopierschablone 8 gleich große Drehwinkel ist mit φ bezeichnet, der Schwenkwinkel der um die Achse Oi bewegbaren Schwinge 3 mit Θ.

F i g. 4 zeigt den Verlauf der Umfangsgeschwindigkeit Vp im Berührpunkt P zwischen Werkstückoberfläche und Schleifscheibe 7 für den Fall, daß sich die Welle 5 und das Werkstück mit konstanter Geschwindigkeit drehen. Man erkennt, daß bei zwei auf der Nockenwelle A vorhandenen Nocken B die maximale Umfangsgeschwindigkeit bei den Winkeln ψι bzw. φ* auftritt. In F i g. 5 ist für die entsprechende Kopierschablone 8 die Abhängigkeit des Schwenkwinkels θ der Schwinge 3 vom Drehwinkel φ der Welle 5 wiedergegeben.

F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild einer Drehzahlsteuerung für den Antrieb 9, mit welcher die Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes im Berührpunkt P mit der Schleifscheibe 7 konstant gehalten wird.

Diese Steuerung hat eine Rechenschaltung 15, welche
mit Winkelschrittgebern 13 und 14 verbundene
Eingänge hat Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, arbeitet der
Winkelschnttgeber 13 mit der Schwinge 3 zusammen,
mißt also den Schwenkwinkel Θ. Der Winkelschrittge- ^r,
ber 14 arbeitet dagegen mit dem Antrieb 9 zusammen,
mißt also den Drehwinkel φ der Welle 5 und damit auch
der zu schleifenden Nockenwelle A.

Der Ausgang der Rechenschaltung 15 ist mit einem
Servo verstärker 9a verbunden, welcher auf den Antrieb ·, 11
arbeitet Zwischen dem Antrieb 9 und dem
Servoverstärker 9a ist eine Schaltung 16 zur Rückmeldung der Ist-Drehzahl des Antriebs 9 vorgesehen.

In F i g. 2 ist die mechanische Verbindung zwischen
dem Antrieb 9 und der Welle 5 sowie der zu \->
schleifenden Nockenwelle A gestrichelt eingezeichnet
Ebenfalls gestrichelt eingezeichnet ist der Antrieb der
Schwinge 3 durch die Drehung der Welle 5 und der
Antrieb der beiden Winkelschrittgeber 13 und 14 durch
die Schwinge 3 bzw. die Welle 5. jo

Die Winkelschrittgeber 13 und 14, weiche ein dem

Drehwinkel φ_χ bzw. dem Schwenkwinkel Q_x zugeordnetes Signal bereitstellen, sind für ein vorgegebenes Winkelinkrement jeweils einen Impuls abgebende Fühler, welche mit Aufwärts-/Abwärtszählern zusammenarbeiten.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, ist der Schwenkwinkel θ für eine vorgegebene Nockenform eindeutig dem Drehwinkel φ zugeordnet Bei entsprechender Voreinstellung der Rechenschaltung 15 bezüglich der zu schleifenden Nockenform braucht deshalb nur einer der Winkelschrittgeber 13, 14 verwendet zu werden, d.h. also entweder der Winkelschrittgeber 13 oder der Winkelschrittgeber 14. In diesem Falle wird die Rechenschaltung 15 unter Verwendung von handbetätigten Schaltern entsprechend voreingestellt Dies kann z. B. derart erfolgen, daß man jeweils einem Winkelintervall von φ, bis φ, +1 eine Ausgangsspannung £/ zuordnet, mit welcher der Servoverstärker 9a angesteuert wird. Man erhält dann in dem betrachteten Winkelintervall eine entsprechende Solldrehzahl des Antriebs 9.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Maschine zum Schleifen von Nocken mit einem als Schwinge ausgebildeten Werkstückhalter, der auf einer gemeinsamen Welle eine die Schwenkbewegung des Werkstückhalters steuernde Kopierschablone und das Werkstück trägt, mit einem Antrieb für die gemeinsame Welle und mit einer Einrichtung zum Steuern der Drehzahl dieses Antriebes derart, daß am Umfang des Werkstückes eine konstante Umfangsgeschwindigkeit vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtung einen mit der gemeinsamen Welle (5) gekoppelten Winkelschrittgeber (14) und eine bezüglich der Umfangsform der Kopierschablone (8) voreinstellbare Rechenschaltung (15) aufweist, welche die Drehzahl des Antriebes (9) steuert.

2. Maschine zum Schleifen von Nocken mit einem als Schwinge ausgebildeten Werkstückhalter, der auf einer gemeinsamen Welle eine die Schwenkbewegung des Werkstückhalters steuernde Kopierschablone und das Werkstück trägt, mit einem Antrieb für die gemeinsame Welle und mit einer Einrichtung zum Steuern der Drehzahl dieses Antriebes derart, daß am Umfang des Werkstückes eine konstante Umfangsgeschwindigkeit vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtung einen mit der Schwinge (3) gekoppelten Winkelschrittgeber (13) und eine bezüglich der Umfangsform der Kopierschablone (8) voreinstellbare Rechenschaltung (15) aufweist, welche die Drehzahl des Antriebes (9) steuert

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (15) entweder durch den mit der Schwinge (3) gekoppelten Winkelschrittgeber (13) oder durch den mit der gemeinsamen Welle (5) gekoppelten Winkelschrittgeber (14) voreinstellbar ist.