DE2856339A1

DE2856339A1 - Verfahren zum kontinuierlich automatischen zustellen eines oder mehrerer setzstockbacken zur halterung eines werkstueckes in seiner achse beim schleifen der werkstueckoberflaeche, sowie vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens

Info

Publication number: DE2856339A1
Application number: DE19782856339
Authority: DE
Inventors: Heinz Belthle
Original assignee: Fortuna Werke Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Fortuna Werke Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1978-12-27
Filing date: 1978-12-27
Publication date: 1980-07-10
Also published as: DE2856339C2; CS242852B2; AU5391679A; US4324073A; SE438975B; SE7910364L; AU526912B2; GB2041266A; ATA799579A; JPS5590265A; GB2041266B; AT378931B

Description

Beschreibung

Verfahren zum kontinuierlich automatischen Zustellen eines oder mehrerer Setzstockbacken zur Halterung eines Werkstückes in seiner Achse beim Schleifen der Werkstückoberfläche, sowie Vorrichtung zua Durchführen des Ve i'f ahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlich, automatischen Zustellen mindestens eines Setzstockbackens zur Halterung eines Werkstückes, s«B_# einer Welle oder Kurbelwelle in ihrer Achse beim Schleifen der Werkstückoberfläche und betrifft insbesondere ein solches, durch das ein zwischen zwei Halterungen, z.B« zwei Z-entrierspitzen eingespannt frei hängendes Werkstück entg·-

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gen der Kraft des Eigengewichtdurchhanges, der Andrückbzw· Radialkraft des Werkzeuges, z.B. einer Schleifscheibe , sowie den bei Bearbeitung des Werkstückes zusätzlich auftretenden radialen, sowie tangentialen u#a. Kraftkomponenten achsgerecht beaufschlagt wird» sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens*

Bekanntlich ist beim Schleifen von zylindrischen Werkstücken das Durchbiegen, insbesondere instabiler Wellen oder Kurbelwellen und dergleichen, außerordentlich problematisch. Einerseits ist das schon durch das Eigengewicht des eingespannten Werkstückes für sich allein gegeben, wozu darüberhinaus die Radialkraft des Schleifwerkzeuges und die bei der Bearbeitung durch das rotierende Schleifwerkzeug zusätzlich auftretende Tangentialkraft kommen· Alle diese das zu bearbeitende Werkstück beeinflussenden Kraftkomponenten bringen es aus seiner aohsgerechten Lage« Dies ist «war optisch kaum oder auch gar nicht wahrnehmbar, meßtechnisch jedoch einwandfrei ale Durchbiegung und so als außer der Achse des Werkstückes liegend nachweisbar« Dadurch wird der Schleifvorgang für ein Werkstück, dessen IsüBurchmesser oftmals bis zu einem Mikron (Mikrometer) genau abgeschliffen werden

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muß, ganz wesentlich beeinflußt und das zu bearbeitend· Werkstück für die weitere Verwendung unbrauchbar gemacht· Zur weitgehendsten Vorbeugung dieser auf die verschiedenen vorstehend angeführten Faktoren zurückzuführenden Außerachsbringung eines zu bearbeitenden Werkstückes, was im weiteren kurz Durchbiegung genannt werden SoIl₉ wird in herkömmlicher Weise mit Beaufschlagung des Werkstückes mittels der Durchbiegung entgegenwirkenden Kräften unter Verwendung von Setzstockbacken, auch Lünetten, genannt, begegnet. In einfachster Weise werden diese an entsprechenden Stellen des Werkstückes von Hand aus angedrückt« Das erfordert aber eine außerordentlich große Erfahrung und Fingerspitzengefühlt, so daß es nur von qualifizierten Arbeitskräften durchgeführt werden kann· Aber auch dem sind insofern Grenzen gesetzt, die einerseits durch die Größe des Werkstückes und andererseits durch große Präzisionserfordernisse in Bezug auf Kreisformfehler am Werkstück (Werkstückdurchmesser-Toleranzen) im Mikron-Bereich bedingt sind« Es sind auch schon automatisch durch Impuls gesteuerte Schrittmotor kontinuierlich verstellbare Setzstöcke bekannt, mit denen sowohl sehr große Werkstücke und gleichermaßen auch klein· für groß· Meßgenauigkeit beim Bearbeiten in Achse gehalten werden können· In diesen Fall werden ein unterer und

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ein oberer Setzstockbacken nach bekannter Art zur durchbiegungskorrigierenden Stützung an das Werkstück herangeführt und daran angedrückt. In weiterer Folge werden sie durch einen über Meßfühler gesteuerten Schrittmotor nach Maßgabe des erfolgten Abschliffe dem zu bearbeitenden Werkstück kontinuierlich zugestellt. Die Meßfühler liegen zu diesem Zweck ebenfalls auf der Werkstücksoberfläche auf und setzen die beim Abschliff sich ergebende kontinuierliche Durchmesserverjüngung der Welle in Impulse um, die den Schrittmotor zum kontinuierlichen Zustellen der Setzstockbacken auf das zu bearbeitende Werkstück hinsteuern« Der Werkzeugschlitten mit der darauf befindlichen Schleifscheibe wird unabhängig davon nach einem vorprogrammierten Vorschub bis zum Erreichen des gegebenen abzuschleifenden Ist-Durchmessers dem Werkstück ebenfalls kontinuierlich zugeführt. Eine derartige Anordnung, die der heutigen Präzision beim Schleifen von Werkstücken vorstehend erwähnter Art zwar genügt, hat aber neben dem in wirtschaftlicher Hinsicht erheblichen Aufwand an Material und Aufbau technisch noch den großen Nachteil, daß damit nicht alle Wellen, insbesondere Kurbelwellen» sowie kleinere Wellen mit schmal zu bearbeitenden Lagersitzen bearbeitet werden können, da das Unterbringen der Setzstockbacken einerseits, sowie der dazu unerläßlichen Abfühlorgane bzw. Meßfühler

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andererseits vielfach nicht möglich ist« Darüberhinaus sind derartige Anordnungen jeweils an einer Schleifmaschine fest aufmontiert» Demgemäß sind sie auch nur für Wellen und dergleichen einer mit dieser Schleifmaschine zu bearbeitenden Durchmesserkategorie verwendbar·

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Zustellen von Setzstockbacken, von denen dazu wenigstens einer durch einen Schrittmotor selbsttätig gesteuert wird, an ein zu bearbeitendes Werkstück bei gleichzeitig dauernder Messung des sich verjüngenden WerkstUekdurchmessers durch ein Wegerfassungssystem bis herab zu» Ist-Durchmesser während des Abschleifens zu ermöglichen, das neben anderen wesentlichen Vorteilen gegenüber den bekannten Anordnungen auch zum Bearbeiten von Wellen extrem kleiner Abmessuneen und/oder Lagersitzen und de gleichen herangezogen werden kann« Weiters sollen d adurch bisher ohne Setzstöcke verwendete Schleifmaschinen auch noch nachträglich mit Setzstockbacken und den zugehörigen elektronischen Steuerelementen und Schrittmotoren nachgerüstet und solche mit bisher handelsüblichen Setzstockbacken auf die vorliegend erfindungsgemäßen umgerüstet werden können, so daß derartige Setzstockbacken auoh für Wellen aller gängigen Durchmesser brauchbar sein sollen*

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Xach der Erfindung ist das bei einem Verfahren zum kontinierlich, automatiBchen Zustellen wenigstens eines Setzstockbackens zur Halterung eines Werkstückes, z.B. einer Welle oder Kurbelwelle in ihrer Achse beim Schleifen der Werkstückoberfläche, durch das ein zwischen zwei Halterungen, z.B. zwei Zentrierspitzen eingespannt frei hängendes Werkstück entgegen der Kraft des EigengewichtdurchhangeB₉ der Andrück- bzw. Radialkraft des Werkzeuges, z.B. einer Schleifscheibe, sowie den bei Bearbeitung des Werkstückes zusätzlich auftretenden tagentialen und radialen Kraftkomponenten echsgerecht beaufschlagt wird, dadurch möglich, daß wenigstens ein Setzstockbacken an das Werkstück herangeführt und kurz Tor Anliegen auf der Werkstückoberfläche ein ihm zugeordneter Schrittmotor durch ein im Backen- bzw« Anliegebereich rorgesehenes Fühlorgan auf langsamen Torlauf umgeschaltet, und daß die Setzstockbacken anschließend vom Schrittmotor senkrecht zur Mittelachse des Werkstückes bis auf einen vorgegebenen Wert vorgeschoben werden und nun das Werkstück durch ein einem Setzstockbacken diametral gegenüberliegendes, durch einen weiteren Schrittmotor gegenläufig zum diametral gegenüberliegenden Setzetockbacken verschiebbares Werkzeug spanabhebend geschliffen wird, wobei, sobald der Setzstookbaoken den gleichen Durchmesser wie die Schleifscheibe bzw· einen

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durch ein \vegerfassungssystem des Setzstockbackens korri-

einer Geschwindigkeit gierten Durchmesser abgreift, der Setzstockbacken von/V_?

auf Synchronlauf umgeschaltet wird, so daß von mn ab der Setzstockbacken und der diesem diametral gegenüberliegende Schleifschlitten mit dem Schleifwerkzeug bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ist-Durchmessers des Werkstückes synchron zueinanderlaufen, und daß bei Erreichen diesea Ist-Durchmessers der Vorschub beiderseits angehalten wird und Setzstockbacken, sowie Schleifschlitten gegenseitig auseinanderlaufen.

Nach einer anderen denkbaren AusfJhrungsform können die Setzstockbacken (der obere und der untere) jeweils für sich selbständig mit einem Fühlorgan, sowie den zugehö-

und eines Wegerfassungssystems rigen Impulsgebern und elektronischer Computereinheit/ zur Steuerung eines jedem einzelnen Setzstockbaoken zugeordneten Schrittmotors ausgestattet sein, so daß jeder Setzstockbacken für sich allein durch eigene Impulsgebung an das Werkstück heran- bvw, von diesem wieder weggeführt werden kann.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bestehend aus wenigstens einem Setzstockbacken, sowie einem diesem in wesentlichen diametral

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gegenüberliegend angeordneten Schleifechlitten mit daran drehbar gelagerter Schleifscheibe und einem die Setzstockbacken zum Werkstück hin- und davon wieder wegbe^ egbaren ersten Schrittmotor, sowie gleichermaßen einem den Schleifschlitten zum Werkstück hin- und wieder wegbewegbaren zweiten Schrittmotor, ist gekennzeichnet durch einen oberen Setzstockbacken und einen in mechanischer Wirkverbindung mit diesem stehenden unteren Setzstockbacken, wobei im oberen Setzstockbacken im Bereich der diametralen Achse (oberer Setzstockbaoken - Bearbeitungswerkzeug) ein Meßgeber und eine diesem nachgeordnete elektronisch gesteuerte Computereinheit mit zwei Wegerfassungssystemen die in Relation zu einem eingespeisten Ist-Durchmesser des Werkstückes in jeweilig vergleichender Messung mit dem jeweils augenblicklichen Soll-Durchmesser einerseits den Vorschub des bzw# der Setzstockbacken uno andererseits den Vorschub des SchleifSchlittens über die Schrittmotore

Iststeuern und schließlich bei Erreichen des SäÜO&rert-Durch-

messers diese stoppen«

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind an Hand der Zeichnung, in der ein Ausf^;;hrungsbeiSj.)iel davon dargestellt ist* näher veranschaulicht*

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Es zeigen: Fig, 1 den in einer andeutungsweise gezeichneten Schleifmaschine auf ein Werkstück während der Bearbeitung einwirkenden KräfteTerlauf,

Fig« 2 eine zwischen zwei Zentrierspitzen einer Schleifmaschine aufgehängt· Welle,

Fig. 3 ein Teilstück eines Setzstockes mit Setzstockbacken und Meßfühler, mit Schnitt im vorderen Backen- bzw. Anliegebereich,

Figo 4 die elektronischen, durch den Meßfühler im Setzstockbacken gesteuerten Schaltstationen, sowie Antriebmittel und

Fig. 5 eine schematische Diagraamderstellung zur Reitstockkorrektur.

Im Prinzip ist ein Meßfühler 1 mit einem Impulsgeber 2 verbunden, über den ein Schrittmotor 3 in seinen einzelnen Schaltstufen zum Bewegen miteinander verbundener Setzstockbacken, und zwar einem unteren Setzstockbacken 4 und einem oberen Setzstockbaoken 5 geschaltet wird. Sobald

der den Meßfühler tragende Setzstockbacken 4 an ein Werk-

z.B . eine Welle
stück/6 herangeführt ist und der Meßfühler damit in ütirk-

verbindung kommt, wird ein Impuls ausgelöst, durch den der Schrittmotor von hoher Zulaufgeschwindigkeit/der Setsstockbacken auf eine niedrige/umschaltete In weiterer Folg· wird von einem Vorwahlzähler 7 durch einen darin bereite vorgewählten Impuls ein einer empirisch ermittelten Gegen-

- Io -

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'Υ'

kraft far die Durchbiegung D der zu bearbeitenden Welle 6 entsprechender Vorschub des Setzstockbackens gesteuert, so daß die Welle 6 vorerst statisch in Achse X-X gebracht wird. Nun wird ein Schleif schütten 8 mit einer Schleifscheibe 9 durch einen aweiten Schrittmotor Io an das Werkstück herangebracht. Während des Sohleifvorgange3 werden die Setzstockbacken 4, 5 durch den e.sten Schrittmotor 3 einerseits und die Schleifscheibe 9 durch den zweiten Schrittmotor Io andererseits gegenseitig zueinander bewegt« Diese Bewegungen werden über die beiden Schrittmotore 5 und Io selbsttätig über zwei Wegerfassungssysteme WES 1 und WiSS 2, wobei eines WES 1 dem Setzstockbacken und das andere WES 2 dem SchleifSchlitten zugeordnet ist, im dauernden Vergleich eines einer elektronischen Einheit eingespeisten Ist-Durchmessers des Werkstückes 6 mit dessen jeweiligen Soll-Durchmesser gesteuert« Die Stellung der Setzstockbacke einerseits und des Schleifschlittens andererseits ist demnach ein unmittelbarer Funktionswert der abgeschliffenen Stärke der Oberflächenschicht auf der zu bearbeitenden Welle bzw. dem Werkstück 6«

In diesem Zusammenhang soll noch darauf hingewiesen werden, daß sum Ausgleich der Werkstüoksdurchbiegung nicht allein alle vorstehend aufgezählten erfaßbaren Faktoren« die für

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eine Durchbiegung D ursächlich sind, in vorerwähnter Weise berücksichtigt werden können« Bs sind nämlich darüberhinaus auch Temperatur- und Kühlmitteleinwirkungen und andere thermische Störquellen, soweit sie im Laufe der Zeit erfahrungsgemäß tabellarisch für einzelne Werkstückskategorien aufgezeichnet werden, als zusätzliche Durchbiegefaktoren in einem Vorwähler zur gegebenenfalls weiteren Korrektur durch Mehrzustellung der Setzstockbacken zum Werkst; ck hin vorprogrammierbar ·

Die Anordnung umfaßt demnach als wesentlichste Teile neben den beiden Mehrbereichssetzstockbacken 4· 5 - also solche, die auf verschiedene Durchmesser einer Welle eingestellt werden können - einen Schrittmotorstelltrieb 11, ein digitales Wegerfassungssystem, sowie einen Meßfühler 1 für schnelles Anfahren der Setzstockpinole an das Werkstück mit konstanten oder abnehmenden Durchmessern und einen Abgleich 12 des Setzstockbacken-Wegerfassungssystems am Werkstückfertigdurchmesser (Ist-Durchmesser) beim Zurückfahren der Setzstockpinole und schließlich eine Anzeigevorrichtung 13 des Verschleißes der Setzstockbaoken 4# 5 und gegebenenfalls eines Meßfühlers bzw« -stiftee. Hierbei soll noch darauf hingewiesen werden· daß beide Setsstookbacken 4t 5 miteinander verbunden nur einen Heßfühler aufweisen, der vorzugsweise auf dem oberen Setsetock-

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backen 4 angeordnet ist·, der nur von dem einen Schrittmotor 3 gemeinsam auf das Werkstück zu- bzw. davon wieder wegbewegt wird« Es kann auch jedem Setzstockbacken 4 und 5 ein eigener Meßfühler und Schrittmotor zugeordnet sein_t so daß beide für sich selbständig an das Werkstück herangeführt bzw» davon wieder abgezogen werden können. In diesem Fall sind jedem Setzstockbacken je ein Schrittmotor und auch die entsprechenden elektronischen Einheiten und ein Vorwähler usw* zuzuordnen.

Ausgelöst durch das Schaltkommando "Beginn" werden die Setzstockbacken 4» 5 mit einer Anfangsgeschwindigkeit V₁ » etwa 2,5 mm/sec«, entspricht etwa lo.ooo Hz (fest programmiert) zum Werkstück 6 hinbewegt. Der Meßfühler 1, der als eine Meßdose ein federnd im Setzstockbacken 4 einschiebbarer Meßtaster bzw. Meßstift oder aber auch ein am Setzstockbacken aufgesetzter Näherungssensor oder Näherungsinitiator sein kann, berührt das Werkstück, Im ersteren Fall (Meßtaste bzw. Meßstift) ist zu diesem Zeitpunkt noch eine Wegstrecke von z.B. 1,3 mm vom Setzstockbacken 4 bis zur Werkstücksoberfläche gegeben« Nach weiterem etwa o,2 mm Vorschub der Backen, in die nun der Meßstift eingeschoben wird, erfolgt das erste Schaltkommando» durch das der Schrittmotor 3 von einer maximalen Geschwindigkeit V. auf eine gedrosselte

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Geschwindigkeit V₂» die größer als die des SchleifSchlittens ist, heruntergeschaltet wird« Die Setzstockbacken 4» 5 setzen nun auf der Werkstückoberfläche auf und biegen das Werkstück um den vorgegebenen, empirisch ermittelt angenommenen Weg gegen die Schleifscheibe 9 hin« Die digitale oder auf eine andere rfeise erfolgte Wegerfassung WES 1 des Setzstockbackens bringt jeweils eine Messung über die gerade von der Setzstockbaoke angenommene Stellung zur Werkstückeachse» wobei das Gleiche auch beim Schleif schlitten erfolgt. Die zur Setzstockbacke z.B, mit Vorsprung gestartet· Schleifscheibe wird von der Setzstockbacke eingeholt, was durch ständigen Vergleich der beiden Wegerfassungssysteme WBS 1 und WES 2 dann erreicht wird, wenn beide, also das Schleifwerkzeug bzw. die Schleifscheibe und die Sstzstockbaeke den gleichen bzw. die Setzstockbacke einen korrigierten Radius abgreifen· Von diesem Augenblick an fahren der Schleifschlitten und der iietzstockbacken mit synchroner Geschwindigkeit gegen das Werkstück, Mit Vorschubänderungen des Schleifschlittens muß sich synchron auch der Vorschub des Setzstockes ändern· Eine erwünschte Ge^endurchbiegung des Werkstückes, bewirkt durch die Setzstockbacken zur Schleifscheibe, wird daduroh erreicht, daß die Stellung des Setzstockbackens von theoretischen Idealwert nach vorne korrigiert wurde. In Fig· 1 sind die wichtigsten Komponenten der Kräfte, de—

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ηβη ein Werkstück bei der Bearbeitung unterworfen ist und die durch entsprechende Gegenkräfte auszugleichen sind, graphisch dargestellte Aus diesem Kräftekomponenten-Verlauf ergibt sich die daraus auf die Welle 6 einwirkend resultierende Gesamtkraft R, die eine Durchbiegung D der Welle 6 verursacht, Fig. 2, um die diese außer ihrer Achse X-X gedrückt wird· Zum Ausgleich dieser axialen Abweichung von der Normallage werden but Beaufschlagung mit einer Gegenkraft die beiden Setzstockbacken 4 und 5 verwendet. Hierbei ist der ober« Setzstockbacken 4 mit dem Meßfühler 1 versehen, der bei vorliegendem Ausführungsbeispiel ein Meßetift ist» Dieser Meßstift ist in einer entsprechend dafür vorgesehenen» in der Backe 4 axial angeordneten Ausnehmung, z.B. einer Buchse 14 federnd verschiebbar gelagert und ragt mit seinem freien Ende 15 aus der Buchse des Setzstockbackens 4 heraus« Bei beschriebenem Ausführungsbeispiel werden für die Durchbiegungsgegenbeaufschlagung der Welle in üblicher Weise zwei Setzstockbacken 4, verwendet, wobei der obere 4 mit dem unteren 5 derart in Wirkverbindung steht, daß beim Anfahren des Betzstockes der obere Setzstockbacken 4 und zugleich auch der untere Setzetockbacken 5 an die Welle 6 der Durchbiegungskraft entgegenwirkend angedrückt wird» Ss sei noch erwähnt, daß die Setzetockbacken 4» 5 mittels Schrauben 16 an der Pi-

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nole bzw, dem 3tockteil 17 lösbar djvon aufgeschraubt sind. Außerdem kann der Setzstockbacken 5 relativ zum Backen 6 auch individuell f~^;<r sich verstellt wurden. Es soll noch erläutert wurden, daß Fig, 2 eine Schleifmaschine scheni-^tisch andeutet, in der zwischen zwei Zentrierspitzen 18 die belle 6 aufgehängt ist_e Die auf diese wirkenden Kräfte sind das Eigengewicht, das zum Durchbiegen D f ihrt - Kraftkomponente E - ferner die beim Schleifen normale Andruck- bzw. Radialkraft der Schleifscheibe - Komponente N - und die beim Schleifen auftretende Tangentialkraft, hervorgerufen durch die sich drehende Schleifscheibe - Kraftkomponente T-,

Zu beachten ist noch, daß,sobald die Zentrierspitzen beim zum Schleifen eingespannten Werkstück ihre Lage verändern, auch dessen axiale La^e X-X verändert wird* Dadurch ändern sich aber auch der vorgenommene Abgleich der Setzstockbacken und der Abgleich des Schleifkörpers, so daß im Extremfall das Werkstück beim Schleifen kegelig werden könnte. Um das zu vermeiden_t wird erfindun-,,S£emäß weiter vorgeschlagen, am Reitstock eine Zylinderkompensationeeinrichtung vorzusehen, die in gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben» durch ein Wegerfassungssystem mit Stelltrieb gesteuert wird* So erfolgt im Fall des Setaetockeinsatzes zusammen mit einem Reitstock mit automatischer

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Zylinderfehlerkorrektur die Setzstockkorrektur im Verhältnis zur fieitstockkorrektur entsprechend dem Strahlensatz

: S₂ = I₁ : L₂; IiS₁ * ^L1 * ^B2 ₉ Fig. 5.

Bin wesentliches Merkmal der Anordnung ist das Abgleichen des Setzstockwegerfassungssystems, das am fertig geschliffenen Werkstück auf folgende weise geschieht: Sobald das Werkstück fertig geschliffen ist, kommt das Abs ehaltkomnumdo und der Schleif schilt ten, sowie die Setzstockpinole fahren in ihre Aus, angslage zurück» Mit Beginn des Zurückfahrens der Setzstockpinole und der auf dieser befestigten Setzstockbacken erfolgt die Wegerfassung, v..us damit beginnt, daß das zur Schleifscheibe und nach obenhin durchgebogene Werkstück in seine entspannte Lage zurückfedert. Bis zu diesem Zeitpunkt bewegen sich das Werkstück und die Setzstockbacken gemeinsam noch synchron, d»h,, das Werkstück folgt noch an den Backen 4, 5 anliegend der zurückweichenden Setzstockpinole, so daß der Meßstift noch unbeweglich in der Büchse 14 ruht. Die Steuerung Überwacht aber bereits ab Rücklauf der Setzstockpinole den

Meßgtift, der, sobald das Werkstück seine entspannte Lage erreicht hat und sich von der zurückfahrenden Pinole absetzt, aus der Büchse herausfedert» Der Beginn dieser Bewegung des Meßstiftes bewirkt unmittelbar eine Änderung

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einer elektrischen Größe, so daß bereits schon nach einem Weg des Meßstiftes um etwa 1 Mikron das Kommando für den Abgleich des Betzstockes auf das Werkst^::.ckfe -tigmaß erfolgt. Da der Werkstückfertigdurchraesser im Computer gespeichert ist, kann er abgefragt werden« Durch diesen Abgleich des Seizstockes, der üblicherweise mit einem als Eichmaß bereits fertig geschliffenen Werkstück in Dauerverwendung vorgenommen wird, werden folgende Fehlerquellen ausgeschaltet bzw« angestrebte Werte erreicht:

1 · Durchbiegxing des Werkstückes durch den Setzstock zur Schleifscheibe hin,

2„ Durchbiegung des Werkstückes durch die Schleifscüeibe zum Bediener hin,

3_# Set^BtockbackenabnUtzung des Setzstockbackene 4,

4· Ausschaltung der thermischen Einflüsse in der Sxellung des Setzstockbackens 4 zur Spitzenachse,

5, Ausschaltung der von der letzten Zylinderfehlerkorrektur noch verbliebenen Werkstticklagefehler bezüglich Setzstockbacke 4 (Werkstücklagefehler muß kleiner als die Werkst ckvorspannung sein),

6, Meßstift-Abnützun^; des Setzstockbackens 4 ,

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7· Eingestellte Vorspannung des Werkstückes wird beim nächsten Werkstück sicher erreicht.

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Leerseite

Claims

Fortuna-Werke
Maschinenfabrik GmbH«

Stuttgart

Patentansprüche

Verfahren zum kontinuierlich, automatischen Zustellen wenigstens eines Setzstockbackens zur Halterung eines Werkstückes, z.B« einer Welle oder Kurbelwelle in ihrer Achse beim Schleifen der Werkstückoberfläche, durch das ein zwischen zwei Halterungen, ζ,Β, zwei Zentrierspitzen, eingespannt frei hängendes Werkstück entgegen der Kraft des Eigengewichtdurchhanges, der Andrück- bzw· Raaialkraft des Werkzeuges, z«B« einer Schleifscheibe, sowie den bei Bearbeitung des Werkstückes zusätzlich auftretenden tangentialen und radialen Kraftkomponenten achsgerecht beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Setzstockbacken an das Werkstück herangeführt und kurz vor Anliegen auf der Werkstückoberfläche ein ihm zugeordneter Schrittmotor durch ein im Backen-bzw. Anliegebe-

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reich. Yorgesehenes Fühlorgan auf langsamen Torlauf umgeschaltet, und die Setzstockbaoken anschließend rom Schrittmotor senkrecht sur Mittelachs· dei Werkstück·· bis auf einen vorgegebenen Wert vorgeschoben werden und

backen nun das Werkstück durch ein eine« Setzstock/ diametral gegenüberliegendes, durch einen weiteren Schrittmotor gegenläufig zum diametral gegenüberliegenden Setzatookbacken Torschiebbares Werkseug spanabhebend geschliffen wird, wobei, sobald der Setzetockbacken den gleichen Durchmesser wie die Schleifscheibe bzw· einen durch ein Wegerfassungssystem des Setzstockbackens korrigierten Durchmesser abgreift, der Setzstockbaoken von einer Geschwindigkeit von V₂ auf Synchronlauf umgeschaltet wird, so daß von nun ab der Setzstockbacken und der diesem diametral gegenüberliegend· Schleifschlitten mit dem Schleifwerkzeug bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ist-Durchmessers des Werkstückes synchron zueinanderlaufen, und daß bei Erreichen dieses Ist-Durchmessera der Vorschub beiderseits angehalten wird und Setastookbacken, sowie Schleifschlitten gegenseitig auseinanderlaufen«

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2# Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück durch Jeweils einen für sich selbständig mit einem Fühlorgan, den zugehörigen Impulsgebern und elektronischen Computereinheiten und einem Schrittmotor , sowie einem Wegerfassungssystem ausgestatteten oberen und unteren Setzstockbacken zur Gegendurchbiegung des zu bearbeitenden Werkstückes mit einer Gegenkraft beaufschlagt wird.

3· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgleich des Setzstock-Wegerfassungseystems am bereits auf Ist-Durchmessern fertig geschlif fenen Werkstück auf die Weise erfolgt, daß ein federvor geepannter Stift als Meßfühler (1) in einem Setzstoekbacken, der auf einem zur Schleifscheibe und nach obenhin durchgebogenen» also auf einem noch vorgespannten Werkzeug aufliegt und der den Entspannungsbewegungen des Werkstückes synchron folgend bis zu dessen endgültigem Entspannen an diesen anliegend verbleibt, und der nach völliger Entspannung des Werkstückes und weiterem Rücklauf der Setzstockpinolt schließlich davon abgezogen wird, so daß der Heßstift plötzlich freigegeben aus der Setzetockbaoke heraus federt, wob·! diese Bewegung d·· Heßstlftes im Augenblick ihres Beginne eine ele c-

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trische Größe auslöst, die nun als Ist-Durchmesser des Werkstückes abrufbar gespeichert wird«

4· Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verf£>hrens_f bestehend aus wenigstens einem Setzstockb->eken_f sowie einem diesem im wesentlichen diametral gegenüberliegend angeordneten Schleifschlitten mit daran drehbar gelagerter Schleifscheibe und einem den oberen Setzstockbacken zum Werkstück hin- und davon wieder wegbevegbaren ersten ^Schrittmotor, sowie gleichermaßen einem den Schleifschlitten zum V<erkst*lck hin- und wieder wegbewegbaren zweiten Schrittmotor,

backen gekennzeichnet durch einen oberen Setzstock/(4) und einen in mechanischer Wirkverbindung mit diesem stehenden unteren Setzstockbacken (5)_f wobei im oberen Setzstockbacken im Bereich der diametralen Achse (oberer Setzstockbacken — Bearbeitungsw.rkzeug) ein Meßfühler (1) angeordnet ist, der übei einen Impulsgeber (2) und eine diesem nachgeordnete elektronisch gesteuerte Computereinheit mit swei Wegerfaseungesystemen (VES 1 u. WES 2) die in Relation zu einem ein gespeisten Ist-Durchmesser des Werkstückes in Jeweilig vergleichender Messung mit dem jeweils augenblicklichen Soll-Durchmesser einerseits den Vorschub dee bsw,

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der Setzstockbacken (4, 5) und andererseits den Vorschub des Schleifschlittens (8) über die Schrittmotore (3 bzw. 1o) steuern und schließlich bei Erreichen des

st-

flÜüCwert-Durchmessers diese stoppen«

5· Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet» daß am Reitstock eine Zylinderkompensationseinrichtung vorgesehen ist, die ein Wegerfassungssystem und einen Steiltrieb zur Steuerung aufweist.

6« Vorrichtung nach den Ansprächen 4 und 5» dadurch gekennzeichnet , daß von den beiden Setzstockbacken(4, 5) wenigstens einer individuell für sich verstell- bzw» nachjustierbar ist»

7» Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6_t dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine ITbervmchungsanordnung mit einer Anzeige für den Verschleiß der Setzstockbacken und des Meßstiftes vorgesehen hat»

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