DE3218782C2

DE3218782C2 -

Info

Publication number: DE3218782C2
Application number: DE3218782A
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Narashino Chiba Jp Kogure
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1981-05-21
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1989-02-16
Also published as: DE3218782A1; US4505074A; JPS57194876A; JPS6219986B2

Description

Die Erfindung geht aus von einer Meßsteuereinrichtung für die Zu stellgeschwindigkeit des Zustelltisches einer Schleifmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs, wie sie aus der US 41 17 634 bekannt ist, und eignet sich besonders für eine spitzenlose Innenrundschleifmaschine.

Meßsteuereinrichtungen für Schleifmaschinen enthalten Meß fühler zur Feststellung der tatsächlichen Werkstückgröße und steuern die Zustellbewegung in Abhängigkeit von der tatsächlichen Werkstückgröße. Es sind kontinuierliche Meßsteuerverfahren be kannt, bei denen die Werkstückgröße kontinuierlich gemessen wird. Bei diesen Verfahren wird die Position des Zustelltisches nachgewiesen und ein Überschußbetrag (restlicher Schneidbetrag) entsprechend einer Auslenkung der Schleifspindelwelle auf der Basis der Differenz des Meßsignals der Meßeinrichtung ermittelt und der Zustelltisch wird derart gesteuert, daß der Überschuß betrag immer konstant ist.

Bei einer bekannten Meßsteuereinrichtung der eingangs genannten Art für eine Innenrundschleifmaschine (US-PS 41 17 634) wird die Geschwindigkeit der Größenabnahme des Werkstücks während des Grobschleifens gemessen. Wenn diese Geschwindigkeit groß ist, erfolgt eine frühzeitige Umsteuerung auf das Feinschleifen. Wenn dagegen diese Geschwindigkeit klein ist, erfolgt eine verzögerte Umsteuerung auf das Feinschleifen. Wenn dabei eine intermittierende Messung der Werkstückgröße eines Werkstücks mit kleinem Innendurchmesser durchgeführt werden soll, kann der Schleifvorgang nur derart diskontinuierlich durchgeführt werden, daß ein glattes Abschleifen zur Erzielung einer hohen Schleifgüte nicht ohne weiteres möglich ist.

Beim Innenrundschleifen von Werkstücken mit kleinem Durchmesser und/oder beim Schleifen von Werkstücken mit unterschiedlichem Querschnitt ist es nicht möglich, die Meßfühler ständig in Be rührung mit dem zu messenden Werkstück zu halten. Deshalb wird beispielsweise beim Innendurchschleifen der Meßfühler beim Vorhub der Schleifspindel aus dem Werkstück herausbewegt. Wenn das eingangs genannte Verfahren bei einer intermittierenden Messung der Werkstückgröße angewandt wird, muß der Zustelltisch bei jedem Meßvorgang intermittierend bewegt werden, so daß im Hinblick auf das Meßintervall ein Steuerfehler verursacht wer den kann. Deshalb ist es nicht ohne weiteres möglich, den Überschußwert konstant zu halten.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Meßsteuereinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs derart zu verbessern, daß während eines von mehreren Meßvorgängen unterbrochenen Schleifvorganges der Überschußwert möglichst konstant gehalten werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs gelöst.

Ein besonderer Vorteil dieser Meßsteuereinrichtung ist deshalb darin zu sehen, daß im Gegensatz zu bekannten Meßsteuereinrichtungen eine verbesserte Genauigkeit der Bearbeitung der Werkstücke erzielt werden kann, weil ein geeignetes Korrektursignal zur Änderung der tatsächlichen Zustellgeschwindigkeit des Zustelltisches entsprechend dem Zeittakt der intermittierenden Messung der Werkstückgröße zugeführt werden kann.

Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm der Meßsteuereinrichtung; und

Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Arbeits weise der Meßsteuereinrichtung.

Fig. 1 betrifft die Verwendung einer Meßsteuereinrichtung in Verbindung mit einer spitzenlosen Innenrundschleifmaschine 1, die auf der einen Seite einen Schleifscheibentisch 2 mit einer Schleifspindel 3 und auf der anderen Seite einen Zustell tisch 4 gegenüber der Schleifspindel 3 aufweist. Der Schleif scheibentisch 2 ist relativ zu dem Zustelltisch 4 längsverschiebbar und der Zustelltisch 4 ist in einer Richtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Schleifscheibe 3 a an der Schleifspindel 3 längsverschiebbar. Der Antrieb des Zustelltisches 4 erfolgt mit Hilfe eines Servomotors 5.

Das Werkstück W ist durch einen nicht dargestellten Spindel kopf an dem Zustelltisch 4 eingespannt angeordnet. Eine Meß einrichtung 6 für die Werkstückgröße weist Fühler 6 a auf, welche abwechselnd die Innenfläche des Werkstücks W berühren und aus diesem beim Vorhub der Schleifspindel 3 herausbewegt werden. Die Meßeinrichtung 6 wird beim Rückhub der Schleifspindel 3 vorgeschoben, so daß die Innenabmessung des Werkstücks W ge messen werden kann, indem die Fühler 6 a mit der Innenwand des Werkstücks in Berührung gebracht werden.

Ein Detektor 7 zur Erfassung der Position des Schleifscheiben tisches 2 dient zum Nachweis dessen Vorwärtsbewegung und Rück wärtsbewegung. Ein Positionsdetektor 8 dient zum Nachweis der Schneidlage des Zustelltisches 4. Dem Servomotor 5 ist ferner eine Meßeinrichtung 9 zum Ermitteln der Schneidgeschwindigkeit zugeordnet, die beispielsweise ein Tachogenerator sein kann.

Ein Werkstückgrößensignal b von der Meßeinrichtung 6, ein Zu stellsignal a von dem Positionsdetektor 8, sowie ein Geschwindig keitssignal V von der Meßeinrichtung 9 werden zugeordneten Leseschaltungen 10, 11 beziehungsweise 12 synchron mit dem Signal von dem Detektor 7 zugeführt.

Die Leseschaltungen 10 und 11 führen das Signal b und das Signal a einer ersten Berechnungsschaltung 13 zu, in der das Differenz signal (a-b) entsprechend dem tatsächlichen Überschußwert berechnet wird. Das Überschußwertsignal g 0 wird einem Eingang einer Kom paratorschaltung 14 zugeführt.

Dem anderen Eingang der Komparatorschaltung 14 wird ein Bezugs signal von einer Einstellschaltung 15 zugeführt. Es erfolgt eine Differenzbildung zwischen dem Überschußwertsignal g 0 und einem Bezugs-Überschußwertsignal g 1 oder g 2.

g 1 ist das Bezugs-Überschußwertsignal bei einem Grobschleif vorgang und g 2 das Bezugs-Überschußwertsignal bei einem Fein schleifvorgang. Die Einstellschaltung 15 enthält eine Einstell einrichtung 16 zur Erzeugung der Bezugssignale g 1 und g 2, sowie einen Komparator 17, welcher das Signal b von der Lese schaltung 10 mit einem Werkstückgrößen-Bezugssignal zum Zeitpunkt der Änderung zwischen Grobschleifvorgang und Feinschleifvorgang vergleicht und ein Signal PS 1 abgibt, durch das von dem Grobschleifvorgang auf den Feinschleifvor gang umgeschaltet wird, welches Signal einer Änderungsschaltung 18 zugeführt wird, wenn das Signal b mit dem Werkstückgrößen- Bezugssignal koinzidiert. Der Komparator 17 führt ein End signal PS 2 einer noch zu beschreibenden Steuerschaltung zu, wenn das Werkstückgrößensignal b gleich dem Sollwert ist.

Ein Differenzsignal g 3 zwischen g 1 und g 0 wird von dem Komparator 14 einer die Geschwindigkeit ändernden Einrichtung 19 zugeführt.

Das Signal von dem Detektor 7 zur Erfassung der Position des Schleifscheibentisches 2 wird einer Perioden-Nachweisschaltung 20 zugeführt, um mit dieser Einrichtung 7, 20 ein Zeittaktsignal in Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung des Schleifscheiben tisches 2 zu erzeugen. Das Zeittaktsignal entsprechend der Perioden dauer der Hin- und Herbewegung des Schleifscheibentisches wird der Einrichtung 19 zugeführt, in der eine Division des Differenz signals g 3 durch die Periodendauer T des Zeittaktsignals erfolgt und von der ein so berechnetes Befehlssignal als Zustellge schwindigkeits-Korrektursignal V(g 3) abgegeben wird. Dieses Korrektursignal V(g 3) wird einer zweiten Berechnungsschaltung 21 zugeführt und zu dem Geschwindigkeitssignal V von der Lese schaltung 12 addiert. Das resultierende Signal wird als Ge schwindigkeits-Befehlssignal einer Steuerschaltung 22 des Servo motors 5 zugeführt. Deshalb wird der Servomotor 5 durch ein Signal gesteuert, das durch Addition des Geschwindigkeits signals V und des Korrektursignals V(g 3) erhalten wird. Wenn das Endsignal PS 2 von dem Komparator 17 der Steuerschaltung 22 zugeführt wird, wird in Abhängigkeit davon ein Befehlssignal für eine schnelle Rückbewegung des Zustelltisches 4 von der Steuer schaltung 22 erzeugt und dem Servomotor 5 zugeführt, so daß der Zustelltisch 4 schnell in seine Ausgangslage zum Zeitpunkt der Beendigung des Schleifvorgangs zurückbewegt wird.

In Verbindung mit Fig. 2 soll die Arbeitsweise beim Schleifen eines Werkstücks unter Verwendung der beschriebenen Meßsteuer einrichtung erläutert werden. Wenn zum Zeitpunkt A der tat sächliche Überschußwert g 0 größer als der Bezugs-Überschußwert g 1 ist, wird der durch Division des Differenzsignals g 3 (< 0) durch die Periodendauer T ermittelte Wert Δ V zu der Ge schwindigkeit V addiert (subtrahiert), wie durch die ausge zogene Linie dargestellt ist. Dadurch wird der Zustelltisch 4 mit der Geschwindigkeit V 1 - Δ V zwischen dem Zeitpunkt A und dem Zeitpunkt B bewegt. Wenn der tatsächliche Überschußwert g′ 0 zum Zeitpunkt B kleiner als der Bezugs-Überschußwert g 1 ist, wird der aus dem Differenzbetrag g′ 3(< 0) und der Periodendauer T ermittelte Wert Δ V′ zu der Geschwindigkeit V - Δ V addiert, so daß der Zustelltisch 4 mit der Geschwindigkeit V - Δ V + Δ V′ bis zum nächsten Zeitpunkt C bewegt wird. Die Geschwindigkeit des Zu stelltisches wird zu jedem Zeitpunkt entsprechend der be schriebenen Arbeitsweise gesteuert und der tatsächliche Über schußwert wird an den Bezugs-Überschußwert eng angenähert.

Claims

1. Meßsteuereinrichtung für die Zustellgeschwindigkeit (V) des Zustelltisches (4) einer Schleifmaschine

- mit einer Meßeinrichtung (6) zum Messen der Werkstückgröße und zum Erzeugen eines Werkstückgrößensignals (b),
- mit einem Positionsdetektor (8) für den Zustelltisch (4) zum Erzeugen eines Zustellsignals (a),
- mit einer Einrichtung (13) zum Erzeuen eines Überschußwert signals (g 0) aus der Differenz des Zustellsignals (a) und des Werkstückgrößensignals (b),
- mit einer Einrichtung (15) zum Erzeugen eines Bezugs-Überschuß wertsignals (g 1),
- mit einer Einrichtung (19) zum Erzeugen eines Zustellgeschwindig keitskorrektursignals (V (g 3)) aus dem Überschußwertsignal (g 0) und dem Bezugs-Überschußwertsignal (g 1) und
- mit einer Steuerschaltung (21, 22) zum Ändern der Zustellge schwindigkeit (V) des Zustelltisches (4) in Abhängigkeit von dem Zustellgeschwindigkeitskorrektursignal (V (g 3))

dadurch gekennzeichnet,

- daß eine Einrichtung (7, 20) zum Erzeugen eines Zeittaktsignals in Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung des Schleif scheibentisches (2) in axialer Richtung der Schleifscheibe (3 a) vorhanden ist,
- daß die Meßeinrichtung (6) intermittierend nach jedem Rückhub der Schleifscheibe (3 a) in Abhängigkeit von dem Zeittaktsignal arbeitet,
- daß die Einrichtung (19) zum Erzeugen eines Zustellgeschwindig keitskorrektursignals (V (g 3)) dieses Signal durch Division der Differenz aus dem Überschußwertsignal (g 0) und dem Bezugs- Überschußwertsignal (g 1; g 2) durch die Periodendauer (T) des Zeittaktsignals erzeugt und
- daß die Steuerschaltung (21, 22) jeweils die Zustellgeschwin digkeit des Zustelltisches (4) in Abhängigkeit von dem nach der jeweiligen Periodendauer (T) erzeugten Zustellgeschwindigkeits korrektursignal (V (g 3)) ändert.