DE3316321A1 - Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung der umfangskante eines werkstuecks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten bzw. Anfasen der Umfangskante eines Werkstücks, z. B. eines Thyristor-Siliziumplättchens.

Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Stehspannung eines Großschaltkreis-Halbleitergleichrichterelements, z.B. eines Hochleistungs-Thyristors, besteht in einem Anschrägen bzw. Anfasen des Umfangsrands des Plättchens des Thyristors. Dieses Anfasen geschieht dabei wie folgt: Gemäß Fig. 1 werden eine napfförmige Schleifscheibe 1 und ein auf einer Grundplatte 2 montiertes Silizium-Plättchen 3 vorgesehen. Die Schleifscheibe 1 und die Grundplatte 2 werden dann in

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Drehung versetzt, und die Umfangskante des Plättchens 3 wird mit der sich drehenden Schleifscheibe 1 in Berührung gebracht. Dabei wird die Umfangskante des Plättchens 3 so bearbeitet, daß letzteres eines trapezkonische bzw. kegelstumpfförmige (trapezoidconical) Gestalt erhält.

Die Arbeitsreihenfolge bei dieser Bearbeitung umfaßt im ¹^ allgemeinen vier Schritte: 1. Das sich drehende Plättchen 3 wird(in Richtung des Pfeiles M1) im Schnellvorschub dicht an die sich ebenfalls drehende Schleifscheibe 1 herangeführt; 2. das Plättchen 3 wird (in Richtung des Pfeils M1) im Langsamvorschub so zugestellt, daß die

Schleifscheibe 1 den Umfang des Plättchens 3 allmählich abschleift; 3. nach Abschluß der Bearbeitung bis zu einem vorgegebenen Ausmaß wird der Vorschub des Plättchens beendet, und letzteres wird in der erreichten Stellung angehalten ("Auslauf"); 4. schließlich wird das Plättchen

3 im Schnellvorschub in Richtung des Pfeils M2 in die Ausgangsstellung zurückgeführt.

Zur Durchführung der beschriebenen Arbeitsreihenfolge

muß das Plättchen 3 in allen vier Schritten jeweils 25

relativ zur Schleifscheibe 1 positioniert werden, was mit Hilfe von Hardware, wie Photosensoren oder Mikroschaltern, erfolgen kann. Insbesondere wird die Stellung des Plättchens 3 oder der dieses tragenden Grundplatte mittels eines Mikroschalters o.dgl. vor und nach jedem ^j

Arbeitsgang erfaßt, um den Anfangs- oder Endzeitpunkt des jeweiligen Arbeitsgangs zu bestimmen. Dieses Positionieren unter Verwendung von Hardware (Maschinenausrüstung) beeinträchtigt jedoch die tatsächliche Bearbeitungsleistung erheblich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß sich bei jeder Änderung der Größe oder

Maße des Plättchens 3 oder der Grundplatte 2 auch die Strecke, über welche das Plättchen 3 zugestellt werden muß, ändert. Bei jedesmaliger Änderung der Größe des Plättchens 3 oder der Grundplatte 2 muß daher eine Einstellung der Lage oder Stellung des Mikroschalters (Lagenfühlers) mit hoher Genauigkeit vorgenommen werden.

Ein Spannfutter eines Werkzeugs, das ein Werkstück (z.B.

ein auf der Grundplatte montiertes Silizium-Plättchen) haltert, ist gegenüber der zu bearbeitenden Fläche unter einem Winkel von z.B. 60° geneigt. Aus diesem Grund ist die genaue Bestimmung der Bearbeitungs-Anfangs- und-Endstellungen des Werkstücks schwierig. Dies bedeutet, daß die genaue Ausrichtung des Lagenfühlers zeitraubend ist. Diese Schwierigkeit oder Ungenauigkeit bezüglich der Ausrichtung des Lagenfühlers resultiert in einem beträchtlichen Fehler bzw. einer Abweichung in dem Ausmaß der durch die Bearbeitungsfläche der Schleifscheibe ausgeführten spanabhebenden Bearbeitung. Außerdem nützt sich die Bearbeitungs- oder Schleiffläche der Schleifscheibe ab. Selbst wenn ein Lagenfühler einmal in Abhängigkeit von Art und Größe eines Werkstücks mit großer Genauigkeit ausgerichtet wird, lassen sich aus dem angegebenen Grund Abweichungen in der Bearbeitungsgröße aufgrund von Abnützung der Schleifscheibe im Zeitverlauf nicht vermeiden. Zur Vermeidung solcher Abweichungen muß der Lagenfühler entsprechend der Abnützung der Schleifscheibe

jeweils genau nachgestellt werden. 30

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten (Anfasen) der Umfangskante eines Werkstücks, mit denen unabhängig von wechselnden Werkstückmaßen und von der Größe der Abnützung einer Schleifscheibe stets

eine genaue Bearbeitung gewährleistet werden soll.

Diese Aufgabe wir durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen und Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß

1. ein bereits mit einer Standard-Schräge (Fase), die in einem vorbestimmten Bearbeitungsvorgang ausgebildet werden soll, versehenes Prüfstück (Muster) an einem Haltemechanismus aufgespannt wird, der sich in einer provisorischen oder vorläufigen Anfangs-

stellung befindet;

2. der Haltemechanismus gegen eine Schleifscheibe oder umgekehrt bewegt wird, um die Stellung (Bearbeitungs-Endstellung) des Haltemechanismus zu dem Zeitpunkt, zu dem die Schräge oder Fase (bevel) des Prüfstücks

die Bearbeitungsfläche der Schleifscheibe berührt, zu bestimmen;

3. der Haltemechanismus in eine in einem vorbestimmten Abstand (entsprechend einer vorgegebenen Bearbeitungsgröße) von der Schleifscheibe befindliche Stellung

(Bearbeitungs-Anfangsstellung) und sodann über eine weitere Strecke entsprechend einer vorgegebenen Vorschubgröße zurückgezogen wird (nach Abschluß dieses Schritts befindet sich der Haltemechanismus in einer sogenannten normalen Ausgangs- oder Nullstellung);

4. das Prüfstück vom Haltemechanismus abgenommen und

an letzterem ein unbearbeitetes Werkstück aufgespannt wird;

5. der Haltemechanismus relativ zur Schleifscheibe über ₃,- eine der vorgegebenen Vorschubstrecke entsprechende Strecke bewegt wird (worauf sich die Umfangsflache

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des Werkstücks in einer Stellung unmittelbar an der Bearbeitungs-bzw. Schleiffläche der Schleifscheibe, d.h. in der Bearbeitungs-Anfangsstellung, befindet); 6. der Haltemechanismus über eine der vorgegebenen Bearbeitungsgröße entsprechende Strecke relativ zur Schleifscheibe auf diese zu bewegt wird (worauf am Umfang des Werkstücks eine der Standard-Schräge des Prüfstücks entsprechende Schräge bzw. Fase angeformt ist);

7. der Haltemechanismus in die Ausgangsstellung (Nullstellung) zurückgezogen wird; und

8. das angefaste (bearbeitete) Werkstück vom Haltemechanismus abgenommen und an diesem ein anderes un-

bearbeitetes Werkstück aufgespannt wird.

Die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte (5) bis (8) werden anschließend wiederholt.

Auf die beschriebene Weise kann die Umfangskante eines Werkstücks nach dem erfindungsgemäßen Verfahren genau bearbeitet werden. Mit den erwähnten Relativbewegungen ist gemeint, daß der Abstand zwischen Haltemechanismus und Schleifscheibe geändert wird, wobei entweder der

Haltemechanismus oder die Schleifscheibe bewegt werden kann.

Die Ausgangsstellung, die Anfangsstellung (der Bearbeitung) und die Bearbeitungs-Endstellung werden in den Schritten (1) bis (3) nach Maßgabe der tatsächlichen Abmessungen des Werkstücks unter Berücksichtigung des Verschleißes der Schleiffläche der Schleifscheibe festgelegt. Die Daten für die Bearbeitungs-Endstellung werden _ot_ dabei mit Hilfe eines Prüfstücks (Muster) gewonnen, dessen Maße den Sollmaßen nach der Bearbeitung entsprechen und

! -Al-

daher äußerst genau sind. Wenn somit die Daten für die Bearbeitungs-Anfangsstellung und die Ausgangsstellung in bezug auf die Daten für die Bearbeitungs-Endstellung bestimmt werden, können äußerst genaue Daten ohne Abweichung gewonnen werden. Vorschub und Rückwärtsbewegung des Haltemechanismus können dann mittels eines (elektronischen) Rechners o.dgl. nach Maßgabe der drei gewonnenen Stellungsdaten gesteuert werden. Die Randanfasung oder -abschrägung kann dann praktisch ohne Fehler oder Abweichung realisiert werden. Wenn die Bearbeitungsleistung nicht kritisch ist, kann eine einwandfreie Bearbeitung auch von Hand nach Maßgabe der drei Stellungsdaten durchgeführt werden. Wenn die Daten für die Bearbeitungs-Endstellung unter Verwendung eines Prüfstücks (Musters) durch Wiederholung der Verfahrensschritte (1) bis (3) mit zweckmäßiger Frequenz korrigiert werden, lassen sich Abweichungen der Bearbeitungsgröße infolge von Schleifscheibenverschleiß auf ein Mindestmaß verringern. Die Datenkorrektür auf der Grundlage der beschriebenen drei Verfahrensschritte (1) bis (3) läßt sich einfacher und genauer durchführen als mit der bisherigen Nachstellung unter Verwendung eines Lagenfühlers.

Wenn nach der Bearbeitung eine Maßabweichung vom Standardoder Bezugsmaß des Prüfstücks aufgrund von Schleifscheibenverschleiß o.dgl. festgestellt wird, können die Daten für die Bearbeitungs-Endstellung oder die Ausgangsstellung

entsprechend diesem Fehler auf Softwareebene (Programmen

austattung) korrigiert werden, so daß sich der Fehler ohne weiteres beseitigen läßt. In diesem Fall braucht die Datenkorrektor nach Verfahrensschritten (1) bis (3) nicht durchgeführt zu werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des geschilderten Ver-

fahrens umfaßt eine Einrichtung zur Gewinnung von Bearbeitungs-Endstellungsdaten auf der Grundlage der beschriebenen Verfahrensschritte (1) bis (3) und zur Bestimmung von Daten für die Bearbeitungs-Anfangsstellung und die Ausgangsstellung des Werkstücks nach Maßgabe der Bearbeitungs-Endstellungsdaten sowie eine Einrichtung zur numerischen Steuerung von Vorwärts/Rückwärtsvorschub des Werkstücks nach Maßgabe der drei Stellungsdaten. Insbesondere enthält diese Vorrichtung eine digitale Folgesteuereinheit, etwa einen Mikrorechner, und einen durch die Folgesteuereinheit numerisch gesteuerten Haltemechanismus für das Werkstück.

Die Bearbeitungs-Endstellung kann im Schritt (2) durch Erzeugung eines elektrischen Impulses, wenn die Bezugsschräge oder -fase des Prüfstücks (Musters) an der Schleiffläche der Schleifscheibe anstößt, bestimmt werden. Ein Zählstand oder Inhalt N1 eines Steuer-Stellungszählers (control position counter) in der Steuereinheit wird durch den elektrischen Impuls bestimmt. Der Zählstand N1 stellt die die Bearbeitungs-Endstellung angebenden Daten dar. Die zur Ausbildung einer vorbestimmten Schräge oder Fase an einem unbearbeiteten Werkstück erforderliche Bearbeitungsgröße ist im voraus bekannt. Die Bewegungsoder Vorschubstrecke des Haltemechanismus, welche dieser bekannten Bearbeitungsgröße entspricht, angebende Daten sind durch N2 dargestellt. Die Bewegungsstrecke des Haltemechanismus zwischen der Ausgangsstellung und der Bear-

^O beitungs-Endstellung (Schritt 3) ist ebenfalls bekannt. Daten entsprechend dieser bekannten Bewegungsstrecke sind durch die Gesamt- oder Vollhubdaten, durch N2+N3 vorgegeben, dargestellt. Wenn somit im Schritt (2) die Daten N1 gewonnen werden, können die Daten N1-N2 sowie die Daten N1-N2-N3 unmittelbar erzielt werden. Die Daten stellen die Ausgangsstellung (Schritt 3) dar. Die Daten

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ι ·*5·

Ν1-Ν2 geben die Bearbeitungs-Anfangsstellung (Schritt 5) an.

Die Vorwärts/Rückwärtsbewegung des Spann-oder Haltemechanismus wird gemäß den Daten N1, N1-N2 und N1-N2-N3 numerisch gesteuert. Entsprechend der Folge der numerischen Steuerung wird ein unbearbeitetes Werkstück in der durch die Daten N1-N2-N3 bestimmten Ausgangsstellung (entspre-¹^ chend Schritt (4)) am Haltemechanismus montiert bzw. aufgespannt. Wenn die Folgesteuereinheit initiiert wird, bewegt sich der das Werkstück tragende Haltemechanismus in die durch die Daten N1-N2 bestimmte Bearbeitungs-Anfangsstellung (entsprechend Schritt (5)) . Anschließend

wird der Haltemechanismus in die durch die Daten N1 bezeichnete Bearbeitungs-Endstellung (entsprechend Schritt (6)) bewegt. Das Abschrägen bzw. Anfasen der Werkstück-Umfangskante ist daraufhin abgeschlossen. Danach wird der das bearbeitete Werkstück tragende Haltemechanismus

in die durch die Daten N1-N2-N3 bezeichnete Ausgangsstellung (entsprechend Schritt (7)) bewegt. Hierauf ist ein Zyklus der numerischen Steuerung für die Ausbildung einer Schräge oder Fase am Umiang eines Werkstücks abgeschlossen.

Die kennzeichnenden Merkmale der Erfindung sind folgende:

(a) Die Bearbeitungs-Endstellungsdaten N1, als Bezugsnormal oder Richtmaß, werden mit Hilfe eines Standardbzw. Bezugs-Prüfstücks (Musters) ermittelt;

(b) Daten N2 und N3 (bzw. Gesamthubdaten N2+N3 und Bearbeitungsgrößendaten N2), welche die Bearbeitungs-Anfangsstellung und die Ausgangsstellung bestimmen, sind im voraus bekannt und können mittels Software beliebig voreingestellt (vorgegeben) werden.

Aufgrund der obigen Merkmale (a) und (b) kann eine genaue Bearbeitung unter Berücksichtigung von Maßänderungen des

Werkstücks und des Abnützungsgrads der Schleifscheibe gewährleistet werden. Für den grundsätzlichen Bearbeitungsvorgang gemäß der Erfindung ist keine Hardware-Positioniereinrichtung, d.h. ein Lagen-oder Positionierfühler, erforderlich. Demzufolge entfällt die bisher nötige, äußerst genaue Einstellung eines Lagenfühlers, während gleichzeitig eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit am Werkstück sichergestellt wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der

Ausbildung einer Schräge oder Fase an der Umfangskante eines Silizium-Plättchens nach einem bisherigen Verfahren,

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine zur Bearbeitung des Umfangs

eines Werkstücks dienende Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 2, 25

Fig. 3A eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 3, bei der zur elektrischen Isolierung zweier Lagerblöcke eine Isolierschicht unter einem Maschinentisch angeordnet ist,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer digitalen Folgesteuereinheit zur numerischen Steuerung der Vorrichtung nach Fig. 2 und 3,

Fig. 4A ein Schaltbild eines Berührungsfühlers gemäß

Fig. 3A und 4,

Fig. 4B ein Schaltbild eines Impulsgenerators gemäß Fig.4,

Fig. 4C ein Schaltbild eines anderen Impulsgenerators gemäß Fig. 4,

Fig. 5 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teildarstellung des Zustande, in welchem ein an einem

Spann- oder Haltemechanismus montiertes Prüfstück oder Muster (test piece) mit einer Schleifscheibe in Berührung gebracht wird,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der erfindungsgemäßen Bearbeitungs(reihen)folge bei der spanabhebenden Bearbeitung des Umfangs eines Werkstücks,

Fig. 7 ein allgemeines Ablaufdiagramm für die Bearbeitungsreihenfolge beim erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 8 bis 10 detaillierte Ablaufdiagramme für die Bearbeitungsreihenfolge beim erfindungsgemäßen Verfahren,
25

Fig. 11 ein Ablaufdiagramm eines Unterprogramms für den Einrichtschritt (set-up step) gemäß Fig. 8,

Fig. 12 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung des Inhalts ^ eines Unterprogramms für den Automatik-Bearbei

tungsbetriebsart- bzw. AM-Schritt gemäß Fig. 9 und

Fig. 13 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung des Inhalts

eines Unterprogramms für den Notbetriebsart- bzw.

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EM-Schritt gemäß Fig. 8 und 9.

Fig. 1 ist eingangs bereits erläutert worden. In den restlichen Figuren sind gleiche Teile mit jeweils gleichen Bezugsziffern bezeichnet, so daß die betreffenden Teile im folgenden jeweils nur einmal im einzelnen beschrieben werden.

Gemäß den Figuren 2 und 3 ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung an der rechten Seite eines Maschinenbetts 4 eine Basis- bzw. Sockelplatte 5 montiert, auf der zwei Leitstücke 6 (Fig. 3) angeordnet sind. Längs der Leitstücke 6 verlaufen Leitschienen 8, auf denen ein Bear-

!5 beitungs- bzw. Maschinen-Tisch 7 geradlinig verschiebbar geführt ist. Auf dem Tisch 7 sind gemäß Fig. 2 ein eine Spindel 9 lagernder Lagerblock 10 und ein Motor 11 für den Antrieb der Spindel 9 angeordnet. Auf dem linken Ende der Spindel 9 sitzt eine napfförmige Schleifscheibe 12, die eine leitfähige Schleiffläche aufweist, die durch Bindung eines Diamant-Schleifmittels und leitfähiger Körnchen (z.B. Nickelpulver) mit einem Polyimidharz hergestellt ist. Eine solche leitfähige Schleifscheibe ist nicht speziell für die Erfindungszwecke hergestellt,

sondern im Handel erhältlich. Die Schleifr heibe 12 wird durch den Motor 11 angetrieben. Die Schleifscheibe 12 und ein Riemen 13 sind zum Schütze der Bedienungsperson von einer nicht dargestellten Sicherheitsabdeckung umschlossen.

Gemäß Fig. 2 ist mit dem Maschinen-Tisch 7 ein Schwingmechanismus 17 gekoppelt, der einen über eine Verbindungsstange 15 und ein Exzentergelenk 14 mit dem Tisch 7 verbundenen Schwing-Motor 16 aufweist. Wenn der Motor 16 35

läuft, wird der Tisch 7 in langsame Schwingung (in

Richtung des Pfeils Y) versetzt. Zusammen mit dem Tisch 7 schwingt dabei auch die in Drehung versetzte Schleifscheibe 12 hin und her." Aufgrund dieser Schwingbewegung wird die gesamte Schleiffläche der Schleifscheibe 12 für die spanabhebende Bearbeitung des Umfangs bzw. der Umfangsfläche eines Werkstücks W genutzt. Hierdurch wird eine ungleichmäßige Abnützung der Schleiffläche der Schleifscheibe 12 unter Verlängerung ihrer Standzeit vermieden; außerdem wird auf diese Weise eine Beeinträchtigung der Bearbeitungsgenauigkeit infolge ungleichmäßiger Abnützung der Schleifscheibe 12 vermieden. Eine solche ungleichmäßige Abnützung der Schleifscheibe 12 kann auch dadurch vermieden werden, daß ein noch näher zu beschreibender Y-Tisch 19 (Fig. 3) anstelle des Maschinen-Tisches 7 in Richtung des Pfeils Y in Hin- und Herbewegung versetzt wird.

An der linken Seite des Maschinenbetts 4 ist gemäß Fig. 2 ein X-Y-Tisch 18 montiert, der aus dem parallel zur Richtung des Pfeils Y bewegbaren Y-Tisch 19 und einem in Richtung des Pfeils X bewegbaren X-Tisch 22 (Fig. 3) besteht. Der Y-Tisch 19 ist auf Leitschienen an Leitstücken 21 geführt. Die Bewegung des Y-Tisches 19 kann von Hand mittels eines Handrads 20 oder elektrisch durch

einen Y-Achsenantriebs-Schrittmotor 23Y (Fig. 2) erfolgen. Der X-Tisch 22 ist auf dem Y-Tisch 19 unter Zwischenfügung eines nicht dargestellten Leitmechanismus angeordnet. Der X-Tisch 22 ist auf dem Gleitmechanismus ^ou mittels eines X-Achsenantriebs-Schrittmotors 23X verschiebbar.

Auf dem X-Tisch 22 ist gemäß Fig. 2 ein in Richtung des Doppelpfeils A schwenkbarer bzw. drehbarer Bearbeitungs- bzw. Maschinen-Tisch 27montiert. Auf dem Tisch 27 sind ein

Lagerblock 25 zur Lagerung einer Spindel 24 und ein Werkstückantriebs-Motor 26 zum Drehen der Spindel 24 angeordnet. An der rechten Seite der Spindel 24 (an ihrer ünterseite gemäß Fig. 2) ist ein mit ^i cm Unterdruck-Saugmechanisinus versehener Spann-oder HaxL^mechanismus C vorgesehen, der mittels eines Unterdrucks ein Werkstück B sicher festhält, beispielsweise ein aus einer gespaltenen Scheibe bestehendes Silizium-Plättchen oder ein Prüfstück (Muster) T (Fig. 5) mit Abmessungen entsprechend den Sollmaßen des Werkstücks B. Das linke Ende der Spindel 24 ist über einen Riemen 29 mit dem Motor 26 verbunden. Der Riemen 2 9 ist aus Sicherheitsgründen von

, inipht dargestellt) einer Sicherheitsabdeckung/umscnlossen. Das am Halte-

¹^ mechanismus C aufgespannte Werkstück B wird durch den Motor 26 in Drehung versetzt.

Wenn der Umfang, d.h. die Umfangskante, des durch den Motor 26 in Drehung versetzten Werkstücks W an der ^O Schleiffläche der durch den Motor 11 in Drehung versetzten Schleifscheibe 12 anstößt, wird an dieser Umfangskante eine Schräge bzw. Fase mit einem vorbestimmten Winkel angeformt. Der Winkel dieser Schräge bzw. Fase bestimmt sich durch den Winkel zwischen der Mittelachse der Spindel 9 an der Seite des Tisc? s 7 und der Mittelachse der Spindel 24 an der Seite des Tisches 27. Mit anderen Worten: dieser Winkel bestimmt sich durch den Drehwinkel des Maschinen-Tisches 27 relativ zum X-Tisch 22. Der Winkel der an der Umfangskante des Werk-

stücks W auszubildenden Schräge bzw. Fase kann somit durch Verdehen des Maschinen-Tisches 27 in Richtung des Doppelpfeils A beliebig geändert werden.

Der auf dem Maschinen-Tisch 7 angeordnete Lagerblock 10

ist gegenüber dem Lagerblock 25 am Machinen-Tisch 27

elektrisch isoliert. Diese Isolierung kann durch Unterbrechung der die Lagerblöcke 10 und 25 verbindenden Linie an einer Stelle erreicht werden. Gemäß Fig. 3A können die Lagerblöcke 10 und 25 beispielsweise dadurch gegeneinander isoliert sein, daß unter dem Tisch 7 eine Isolierplatte 7A angeordnet wird. Die Lagerblöcke 10 und 25 sind an einen Berührungsfühler 28 angeschlossen. Es sei angenommen, daß ein aus Kupfer bestehendös Prüfstück T mittels eines Unterdrucks am Haltemechanismus C aufgespannt ist und die Schrittmotoren 23X und 23Y in Drehung versetzt werden, um eine Schräge bzw. eine Fase TB an der Umfangskante des Prüfstücks T dicht an die Schleifscheibe 12 heranzuführen (Fig. 5). Bei der Drehung der Schrittmotoren 23X und 23Y wird das Prüfstück T allmählich immer näher an die Schleifscheibe 12 herangeführt. Wenn die Schräge des Prüfstücks T die Schleiffläche der Schleifscheibe berührt, ist der Lagerblock 25 mit dem Lagerblock 10 elektrisch verbunden. Der Berührungsfühler 28 stellt diesen Zustand durch Lieferung eines Berührungssignals E28 fest. Die Stellung des X-Y-Tisches 18 (speziell die Stellung des X-Tisches 22) zum Zeitpunkt der Lieferung des Signals E28 stellt die Bearbeitungs-Endstellung des Werkstücks W dar.

Die die Stellung des X-Y-Tisches 18 oder des Maschinen-Tisches 27 bei Erzeugung des Signals E28 angebenden Daten stellen die Standard- oder Bezugsdaten für die numerische Steuerung des Schrittmotors 23X (oder der Schrittmotore 23X und 23Y) auf noch zu beschreibende Weise dar.

Die numerische Steuerung erfolgt durch eine digitale Folgesteuereinheit mit einem Mikrorechner. Die numerische Steuerung unter Verwendung einer solchen Steuereinheit ^° läßt sich grob in zwei Arten einteilen. Bei der numerischen Steuerung der ersten Art wird die Bewegung des X-Tisches

22 numerisch gesteuert, während der Y-Tisch 19 durch einen ihm zugeordneten Motor oder von Hand verfahren wird. Bei der numerischen Steuerung der zweiten Art wird die Bewegung sowohl des X- als auch des Y-Tisches 22 bzw. 19 numerisch gesteuert. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Fall, in welchem nur die Bewegung oder Verschiebung des X-Tisches 22 (numerisch) gesteuert wird. Für die numerische Steuerung beider Tische 22 und 19 *0 gelten die in Klammern gesetzten Angaben.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer Folgesteuereinheit für die numerische Steuerung des X-Tisches 22. Der X-Achsenantriebs-Schrittmotor 23X (und der Y-Achsenantriebs-Schrittmotor 23Y) wird (werden) durch einen Motortreiber 30 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn geführt. Wenn sich der Motor 23X (und der Motor 23Y) im Uhrzeigersinn dreht (drehen), wird (werden) der X-Tisch 22 (und der Y-Tisch 19) zur Schleifscheibe 12 bewegt bzw.

zugestellt. Wenn anderseits der Motor 23X (und der Motor

Y) entgegen dem Uhrzeigersinn läuft (laufen), wird (werden) der Y-Tisch 22 (und der Y-Tisch 19) von der Schleifscheibe 12 zurückgezogen. Drehzahl und Drehrichtung des Motors 23X (und des Motors 23Y) werden nach Maßgabe von Antriebs- bzw. Treiberimpulsen SB bestimmt, die dem Motortreiber 30 von einem Impulsgenerator 31 aus zugeführt werden. Die Impulse SB können CW-Impulse SB1, um den Motor 23X (oder den Motor 23Y) schnell im Uhrzeigersinn

laufen zu lassen, CW-Impulse SB2, um den Motor 23X lang-30

sam im Uhrzeigersinn laufen zu lassen, oder CCW-Impulse SB3, um den Motor 23X (und den Motor 23Y) schnell entgegen dem Uhrzeigersinn laufen zu lassen, sein. Die Art der dem Motortreiber 30 zugeführten Impulse wird durch

Steuersignale SA1, SA2 und SA3 bestimmt. Diese Steuer-35

Signale SA1, SA2 und SA3 werden von einer Zentraleinheit

(CPU) 34 über eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle 32 und eine Daten(sammelschiene 33 geliefert. Die Zentraleinheit 34 kann ein handelsüblicher Mikrorechner sein (Model Z-80 der Firma Zailog Corp., USA, o.dgl.).

Wenn dem Impulsgenerator 31 das Steuersignal SA1, SA2 oder SA3 geliefert wird, erzeugt er die entsprechenden Impulse SB. Ein Stellungzähler 35 zählt die auch dem Motortreiber 30 zugeführten Impulse SB aufwärts oder abwärts. Wenn somit durch das Steuersignal SA1 ein Schnellvorschub des X-Tisches 22(oder des Y-Tisches 19) angefordert wird, erzeugt der Impulsgenerator 31 die CW-Impulse (Impulse für Drehung im Uhrzeigersinn) SB1 mit hoher Frequenz. Der Motortreiber 30 führt sodann den Schrittmotor 23X (oder den -Schrittmotor 23Y) schnell in Richtung des Uhrzeigersinns, wobei der Zähler 35 die CW-Impulse SB1 in Aufwärtsrichtung zählt. Wenn durch das Steuersignal SA2 ein langsamer Vorschub des X-Tisches 22 ange-

fordert wird, liefert der Impulsgenerator 31 die CW-Impulse SB2 mit niedrigerer Frequenz (z.B. 1/16 bis 1/128 der Frequenz der Impulse SB1). Der Motortreiber 30 führt sodann den Schrittmotor 23X langsam in Richtung des Uhrzeigersinns, wobei der Zähler 35 die CW-Impulse SB2 hoch-

zählt. Der Zählstand bzw. Inhalt des Zählers 35 stellt somit Daten dar, welche die Gesamtstrecke, über welche der X-Y-Tisch 18 verfahren worden ist, angeben. Wenn durch das Steuersignal SA3 ein Schnellrücklauf des X-Tisches

22 (und des Y-Tisches 19) gefordert wird, liefert der Im-30

pulsgenerator 31 die für Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn stehenden CCW-Impulse SB3 mit hoher Frequenz (z.B. mit derselben Frequenz wie die CW-Impulse SB1). Der Motortreiber 30 führt daraufhin den Schrittmotor 23X

(und den Motor 23Y) schnell in Richtung entgegen dem Uhr-35

zeigersinn, wobei der Zähler 35 die CCW-Impulse SB3 herabzählt. Der Zählstand des Zählers 35 stellt dann die

Gesamtrücklaufstrecke des X-Y-Tisches 18 nach Durchführung der Vorwärtsbewegung in Abhängigkeit von den Impulsen

SB1 und SB2 dar.
5

Der Zählstand oder Inhalt des Zählers 35, d.h. die Stellungs daten D35 für den X-Tisch 22, wird der Zentraleinheit über die Datenschiene 33 zugeführt. Wenn dieser Inhalt anzeigt, daß der X-Tisch 22 die noch zu beschreibende ¹^ Bearbeitungs-Endstellung erreicht hat, triggert die Zentraleinheit 34 einen Zeitgeber 36. Letzterer erzeugt daraufhin während einer vorbestimmten Zeitspanne ein Zeitgeber- bzw. Taktsignal E36, das der Zentraleinheit

34 über die Datenschiene 33 zugeliefert wird. Während der vorbestimmten Zeitspanne, während welcher das Signal E36 eingeht, beendet die Zentraleinheit (CPU) 34 die Erzeugung aller Steuersignale SA1 bis SA3. Während dieser Zeitspanne verbleibt der X-Tisch 22 im Stillstand (diese Zeitspanne entspricht der noch zu beschreibenden Auslaufperiode (spark out period)).

In einem Festwertspeicher (ROM) 37 ist Mikroprogramm o.dgl. für die zweckmäßige Operation der Zentraleinheit 34 gespeichert, während in einem Randomspeicher (RAM) 38 ein Programm und andere für die numerische Steuerung erforderliche Daten gespeichert sind. Die anderen, für die numerische Steuerung erforderlichen Daten werden von einer Eingabevorrichtung 32a, einem X/Y-Bezugsstellungsfühler

32b, einem X/Y-Tisch-Uberlaufstellungsfühler 32 und dem 30

Berührungsfühler 28 erhalten. Der Inhalt N1 des Zählers

35 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Berührungsfühler 28 ein Berührungssignal E28 liefert, wird als die Bearbeitungs-Endstellungsdaten durch die Zentraleinheit 34 im Randomspeicher 38 abgespeichert. In letzterem werden auch Be-

arbeitungsgrößendaten N2 und Gesamthubdaten N2+N3, die

an der Eingabevorrichtung 32a mittels Tasten eingegeben werden, gespeichert. Nach Maßgabe des numerischen Steuerprogramms und der im Randomspeicher 38 gespeicherten Daten N1, N2 und N2+N3 steuert die Zentraleinheit 34 die Ausbildung einer Schräge bzw. Fase an der ümfangskante des Werkstücks W (vgl. Fig. 2 oder 3). Der Bezugsstellungsfühler 32b dient zur Bestimmung der provisorischen oder vorläufigen X- und Y-Achsenursprünge und umfaßt einen

¹^ Mikroschalter oder Photosensor. Wenn die Zentraleinheit 34 durch die Eingabevorrichtung 32a initialisiert wird, werden der X- und der Y-Tisch 22 bzw. 19 zurückgeführt. Wenn der X-Tisch 22 die provisorische Ausgangsstellung (provisorischerX-Achsenursprung) erreicht, liefert der

Fühler 32b zur Zentraleinheit 34 ein X-Tisch-Stoppsignal X32b, woraufhin die Bewegung des X-Tisches 22 beendet wird. Wenn der Y-Tisch 22 die provisorische Ausgangsstellung (Y-Achsenursprung) erreicht, liefert der Fühler 32b zur Zentraleinheit 34 ein Y-Tisch-Stoppsignal Y32b,

woraufhin auch der Y-Tisch 19 zum Stillstand kommt. Wenn sich der X-Tisch 22 über eine vorbestimmte Bewegungsstrecke zu bewegen beginnt, liefert der überlaufstellungsfühler 32c ein X-Tisch-Stoppsj.gnal X32c zur Zentraleinheit 34. Wenn der Y-Tisch 19 über eine vorbestimmte Be-

wegungsstrecke überläuft, liefert der Fühler 32c ein Y-Tisch-Stoppsignal Y32c zur Zentraleinheit 34.

Nicht nur die X- und Y-Achsenantriebs-Schrittmotoren

23X bzw. 23Y, sondern (auch) die Zentraleinheit 34 30

steuern andere Einheiten, wie den Bearbeitungs-Motor 11 (3-phasig), den Schwingmotor (1-phasig), den Werkstück-Antriebsmotor 26 (Induktionsmotor), ein Luftventil 40 zum Reinigen (Abblasen) des Werkstücks W (bzw. des

Prüfstücks T), ein Wasserventil 42 zur Erleichterung 3d

oder Unterstützung der Bearbeitung usw.. Anfahren und

Anhalten der Motoren 11 und 16 werden durch die Schließbzw. Öffnungsoperation von elektromagnetischen Schaltern 44 bzw. 46 gesteuert. Die Drehzahl des Motors 26 wird

. 5 durch einen Drehzahlregler 48 geregelt. Die Ventile 40 und 42 werden durch Stellglieder 50 bzw. 52 geöffnet und geschlossen. Die Schalter 44 und 46, der Drehzahlregler 48 und die Stellglieder 50 und 52 werden sämtlich durch die Zentraleinheit (CPU) 34 über eine Ausgabe-Schnittstelle gesteuert.

Fig. 4A ist ein Schaltbild des Berührungsfühlers 28 gemäß Fig. 3 und 4. Der Lagerblock 25 (oder das mit diesem elektrisch verbundene Maschinenbett 4) ist an eine Eingangsklemme 281 an Massepotential angeschlossen. Der Lagerblock 10 (bzw. der elektrisch mit diesem verbundene Maschinen-Tisch 7j ist mit einer spannungführenden (hot) Eingangsklemme 282 verbunden, die über einen Widerstand R282 mit einer +5V entsprechend einem logischen Pegel "1"

führenden Leitung verbunden ist. Die Klemme 282 ist außer dem über einen Widerstand R283 an die Eingangsklemme eines Umsetzers oder Inverters 283 angeschlossen, dessen Ausgangsklemme an der Eingangsklemme eines Inverters 284 liegt, dessen Ausgangsklemme wiederum über einen Widerstand R284 an die Eingangsklemme des Inverters 283 angeschlossen ist. Die Inverter 283 und 284 sowie die Widerstände R282 und R284 bilden einen Wellenformkreis, welcher die Pegeländerung an der Klemme 282 in einen Impuls mit schneller Anstiegs- und Abfallgeschwindigkeit umwandelt. Die Ausgangsklemme des Inverters 284 ist außerdem über einen Inverter 285 mit der ersten Eingangsklemme eines UND-Glieds 286 verbunden. Die zweite Eingangsklemme des UND-Glieds 286 ist an die Ausgangsklemme eines Inverters 287 angeschlossen, dessen Eingangsklemme über

einen Widerstand R287 mit der +5V-Leitung verbunden ist.

Die Eingangsklemme des Inverters 287 nimmt ein Freigabesignal E34 des logischen Pegels "0" von der Zentraleinheit 34 während der Zeitspanne ab, in welcher eine Berührung zwischen dem Prüfstück T und der Schleifscheibe 12 festgestellt wird. Wenn das Freigabesignal E34 den logischen Pegel "0" besitzt, besitzt das Ausgabesignal des Inverters 287 den logischen Pegel "1", so daß das UND-Glied 286 "geöffnet" bzw. durchgeschaltet wird. Wenn in diesem Fall die Klemmen 281 und 282 durch die Berührung zwischen dem Prüfstück T und der Schleifscheibe kurzgeschlossen sind oder werden, liefert das UND-Glied 286 einen Impuls des logischen Pegels "1" mit hoher Anstiegsgeschwindigkeit. Dieser Impuls wird über einen Puffer (Zwischenspeicher) 288 als Berührungssignal E28 der Zentraleinheit 34 zugeführt. Die Vorderflanke des Signals E28 meldet die Berührung zwischen dem Prüfstück T und der Schleifscheibe 12 zur Zentraleinheit

Fig. 4B veranschaulicht ein Beispiel für den in Fig. 4 dargestellten Impulsgenerator 31 für X-Achsensteuerung. Die erwähnten Signale SA1, SA2 und SA3 werden dabei an die ersten Eingangsklemmen von UND-Gliedern 331, 312 bzw. 313 angelegt. Ein Schnellvorschubimpuls E314

hoher Frequenz von einem Schneilvorschub-Impulsgenerator

314 wird den zweiten Eingangsklemmen von erstem und drittem UND-Glied 311 bzw. 313 aufgeprägt. Ein Langsamvorschub-Impuls E315 niedriger Frequenz von einem entsprechenden

Impulsgenerator 315 wird der zweiten Eingangsklemme des 30

zweiten UND-Glieds 312 aufgeprägt. Der Impulsgenerator

315 kann einen Frequenzteiler umfassen, der eine Frequenzteilung des Schnellvorschubimpulses E314 durch eine beliebige GröBe von z.B. 16 bis 128 bewirkt. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 311 und 312 werden einem

ODER-Glied 316 zugeführt. Ein Ausgangssignal E316 des

ODER-Glieds 316 wird einer Uhrzeigersinn- bzw. CW-Drehungs-Eingangsklemme eines X-Achsentreibers 3OX des Motortreibers 30 sowie der Hochzähleingangsklemme eines X-Achsen-Aufwärts/ Abwärtszählers 35X aufgeprägt.

Wenn die Steuersignale SA1 und SA2 die logischen Pegel "1" bzw. "0" besitzen, wird das Ausgangssignal E316 gleich dem Schnellvorschubimpuls E314, und es wird als CW-Impuls SB1 geliefert. Wenn die Steuersignale SA1 und SA2 die logischen Pegel "0" bzw. "1" besitzen, entspricht das Ausgangssignal E316 dem Langsamvorschubimpuls E315, und es wird als CW-Impuls SB2 geliefert. Ein Ausgangssignal E313 des UND-Glieds 313 wird an die CCW-Drehungs-

Eingangsklemme (für Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn) des Teibers 3OX angelegt und der Herabzähl-Eingangsklemme des Zählers 35X aufgeprägt. Wenn das Steuersignal SA3 den logischen Pegel "1" besitzt, entspricht das Ausgangssignal E313 dem Impuls E314, und es wird als CCW-

Impuls (für Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn) SB3 ausgegeben.

Fig. 4C veranschaulicht ein anderes Beispiel für den Impulsgenerator 31 zur Steuerung der Bewegung sowohl längs 25

der X- als auch der Y-Achse. Die Steuersig; .xe SA1 und SA2 werden dabei an die ersten Eingangsklemmen der UND-Glieder 311 bzw. 312 angelegt. Das Steuersignal SA3 wird den ersten Eingangsklemmen von UND-Gliedern 313Y und 313X aufgeprägt. Ein Schnellvorschubimpuls E314 vom entsprechenden Impulsgenerator 314 wird den zweiten Eingangsklemmen der UND-Glieder 311, 313Y und 313X zugeführt. Ein Langsamvorschubimpuls E315 vom entsprechenden Impulsgenerator 315 wird zur zweiten Eingangsklemme des UND-Glieds ge_o_ liefert. Ein Ausgangssignal E312 vom UND-Glied 312 wird zur Uhrzeigersinn- bzw. CW-Drehungs-Eingangsklemme des

X-Achsentreibers 3Ox und zur Hochzähleingangsklerame des X-Achsenaufwärts/Abwärtszählers 35X geliefert. Ein Ausgangssignal E313X vom UND-Glied 313X wird der CCW- ° Drehungs-Eingangsklemme (für Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn) des Treibers 3Ox und der Herabzähl-Eingangsklemme des Zählers 35X aufgeprägt.

Die Ausgangssignale der UND-Glieder 311 und 313Y werden ¹^ an die ersten Eingangskleirunen von ODER-Gliedern 317 bzw. 318 angelegt. Ein Ausgangssignal eines UND-Glieds 320 wird der zweiten Eingangsklemme des ODER-Glieds 317 aufgeprägt, während ein Ausgangssignal eines UND-Glieds 321 an die zweite Eingangsklemme des ODER-Glieds 318 an-

gelegt wird. Ein Ausgangssignal eines UND-Glieds 319 wird zu den ersten Eingangsklemmen der UND-Glieder 320 und geliefert. Ein Auftast- bzw. Torsignal (gate signal) von einem Schwingung-Torsignalgenerator 323 wird an die zweite Eingangsklemme des UND-Glieds 320 angelegt und

durch einen Inverter 322 invertiert, wobei das invertierte Signal vom Inverter 322 der zweiten Eingangsklemme des UND-Glieds 321 aufgeprägt wird. Ein Schwingungsbefehl VI von der Zentraleinheit (CPu) 34 wird an die erste Eingangsklemme eines UND-Glieds 319 angelegt, während

der Langsamvorschubimpuls E315 der zweiten Eingangsklemme des UND-Glieds 319 aufgeprägt wird. Ein Ausgangssignal E^317 des ODER-Glieds 317 wird an die CW-Drehungs-Eingangsklemme eines Y-Achsentreibers 3OY des Motortreibers 30 und an die Hochzähleingangsklemme eines Y-Achsen-Aufwärts/Abwärtszählers 35Y angelegt. Ein Ausgangssignal E318 des ODER-Glieds 318 wird der CCW-Drehungs-Eingangsklenune (für Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn) des Treibers 3OY und der Herabzähleingangsklemme des Zählers 35Y aufgeprägt.

-3ο.

Wenn die Steuersignale SA1 bis SA3 die logischen Pegel "1", "0" bzw. "0" besitzen, wird das Ausgangssignal E317 als Uhrzeigersinn- bzw ^ CW-Impuls SB1 geliefert. In diesem Fall wird der Y-Tisch 19 im Schnellvorschub verschoben. Wenn die Steuersignale SA1, SA2 und SA3 die logischen Pegel "0", "1" bzw. "0" besitzen, wird das Ausgangssignal E312 als CW-Impuls SB2 ausgegeben. In diesem Fall wird der X-Tisch 22 im Langsamvorschub verschoben. Wenn der von der Zentraleinheit 34 zum UND-Glied 319 gelieferte Schwingungsbefehl VI den logischen Pegel "1" erhält, wird der Langsamvorschubimpuls E315 nach Maßgabe des Pegels des Torsignals E323 den beiden ODER-Gliedern 317 bzw. 318 zugeführt. Wenn das Torsignal E323 den logischen Pegel "1" besitzt, sperrt das UND-Glied 321, während das UND-Glied 320 öffnet. Demzufolge wird der Impuls E315 über die Glieder 319, 320 und 317 zur CW-Drehungs-Eingangsklemme des Treiber 3OY geliefert. Der Y-Tisch 19 wird dabei mit Langsamvorschub vorgeschoben. Wenn das Torsignal E323 den logischen Pegel "0" besitzt, sperrt das UND-Glied 320, während das UND-Glied 321 öffnet bzw. durchschaltet. Der Impuls E315 wird daher über die Glieder 319, 321 und 318 zur CCW-Richtungs-Eingangsklemme (für Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn) des Treibers 3OY geliefert. Der Y-Tisch 19 wird daraufhin langsam zurückgefahren. Mit anderen Worten: während der Schwingungsbefehl VI auf dem logischen Pegel "1" gehalten wird, wird der Y-Tisch 19 wiederholt mit der halben Periode des Signals E323 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung

^O verfahren. Wie im Fall des Schwingmechanismus 17 gemäß Fig. 2 wird durch diese Operation ungleichmäßige Abnützung der Schleifscheibe 12 verhindert.

Im allgemeinen kann der Schwingungsbefehl VI während einer Zeitspanne von dem Zeitpunkt, nach dem der Y-Tisch

ΊΑ

-31.

19 nach Maßgabe des Steuersignals SA1 im Schnei!vorschub verfahren wird, bis zu dem Zeitpunkt, wo der X-Tisch nach Maßgabe des Steuersignals SA3 schnell zurückgefahren wird, erzeugt werden. Der Y-Tisch 19 kann daher während der Zeitspannen der langsamen Vorwärts- bzw. Vorschubbewegung des X-Tisches 22 und der Auslaufperiode bewegt werden.

Bei Verwendung des Impulsgenerators 31 mit dem Aufbau gemäß Fig. 4C erfolgt eine Schnellvorschubbewegung des X-Y-Tisches 18 nur in Y-Richtung. Auch wenn der X-Y-Tisch 18 während des Schnellvorschubs aufgrund seiner Trägheit (die Sollstellung) überläuft, kommt daher die Randkante

¹^ des Werkstücks W nicht in Anlage gegen die Schleiffläche der Schleifscheibe 12.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 2 bis 4 anhand der Fig. 5 bis 7 erläutert. Zur ^^u Erleichterung des Verständnis der Arbeitsweise ist zunächst ein Fall beschrieben, in welchem die numerische Steuerung nur auf der X-Achse erfolgt.

Zunächst wird ein Prüfstück (Muster) T mit denselben

Abmessungen wie das Werkstück W mittels Unterdrucks an dem mit einer Unterdruck-Saugvorrichtung versehenen Haltemechanismus C aufgespannt. Das Prüfstück T besteht dabei einem elektrisch leitenden Werkstoff, wie Kupfer.

Sodann wird ein Signal E34 des logischen Pegels "0" von

der Zentraleinheit (CPU) 34 zum Berührungsfühler 28 (Fig. 4A) geliefert, um diesen freizugeben bzw. zu aktivieren. Sondann liefert die Zentraleinheit 34 ein Steuersignal SA1 des logischen Pegels "1" zum Impulsgenerator 31 gemäß Fig. 4B. In Abhängigkeit vom Steuersignal SA1 wird der X-Achsenmotor 23X durch den Treiber 3OX für

ι -SA-

Schnellvorschub in Richtung des Uhrzeigersinns geführt, so daß der X-Tisch 22 im Schnellvorschub in Vorwärtsrichtung verfahren wird. Dabei nähert sich die Schräge bzw. Fase CB des Prüfstücks T einer Schleiffläche 12P der Schleifscheibe 12 an. Wenn sich die Schräge bzw. Fase TB der Schleiffläche P annähert bzw. an diese anlegt, schaltet die Zentraleinheit 34 vom Steuersignal SA1 auf das Steuersignal SA2 um. Daraufhin wird der Motor 23X

¹^ für Langsamvorschub im Uhrzeigersinn angesteuert bzw. geführt, so daß der X-Tisch 22 im Langsamvorschub vorgeschoben wird. Während dieser Zeit zählt der Stellungszähler 35 entsprechend der Vorwärtsbewegung des X-Tisches 22 hoch. Wenn die Schräge oder Fase TB des Prüfstücks T die Schleiffläche 12P der Schleifscheibe 12 berührt, wird die Eingangsklemme 282 gemäß Fig. 4A zur Eingangsklemme 281 kurzgeschlossen, wobei zu diesem Zeitpunkt ein Berührungssignal E28 erzeugt wird. Das Signal E28 wird zur Zentraleinheit 34 geliefert. Bei Erzeugung des

Signals E28 wird die Vorwärtsbewegung des X-Tisches 22 beeendet, und der zu diesem Zeitpunkt im Zähler 35 vorliegende Inhalt N1 wird im Randomspeicher (RAM) 38 angespeichert. Die Daten N1 stellen die Bearbeitungs-End-

stellungsdaten für das Werkstück W dar. 25

Wenn die Daten N1 gespeichert sind oder werden, liefert die Zentraleinheit 37 ein Steuersignal SA3 des logischen Pegels "1" zum Impulsgenerator 31. Sodann führt der Treiber 3OX den Motor 23X für Schnellvorschub entgegen dem 30

Uhrzeigersinn, um den X-Tisch 22 zurückzuführen. Das Prüfstück T wird dabei auf die durch den Pfeil X2 in Fig. 5 angedeutete Weise von der Schleifscheibe 12 getrennt. Während dieser Zeit zählt der Zähler 35 entsprechend der Rücklaufbewegung des X-Tisches 22 herab. Neben den Daten N1 speichert der Randomspeicher 38 auch

■ lh-

die Gesamthubdaten N2+N3. Wenn der X-Tisch 22 zu dem Punkt zurückgelaufen ist, an welchem der Inhalt des Zählers 35 N1-N2-N3 erreicht, beendet die Zentraleinheit 34 die Rücklaufbewegung des X-Tisches 22. Der Inhalt N1-N2-N3 des Zählers 35 zu diesem Zeitpunkt stellt die Bearbeitungs-Anfangsstellungsdaten (Ausgangsstellungsdaten) dar.

Der vorstehend beschriebene Vorgang oder Schritt wird als "Ein rieht"- Vorgang oder -Schritt bezeichnet. In diesem Schritt werden die Daten N1-N2-N3 für das Prüfstück T bestimmt (Schritte 40 und 41 gemäß Fig. 7). Der Randomspeicher 38 speichert weiterhin die Bearbeitungs-

!5 größendaten N2. Unter Heranziehung der Daten N1-N2-N3, N1-N2 und N1 steuert die Zentraleinheit die Ausbildung einer Schräge bzw. Fase an der Umfangskante des Werkstücks W.

Wenn das Werkstück W durch Unterdruck am Spann-bzw. Haltemechanismus C verspannt ist, liefert die Zentraleinheit 34 ein Steuersignal SA1 während einer Zeitspanne, in der sich der Inhalt des Zählers 35 von N1-N2-N3 auf N1-N2 ändert (Zeitspanne to bis ti gemäß Fig. 6). Während ° dieser Zeitspanne wird der X-Tisch 22 schnell in Vorwärtsrichtung verschoben (Schritt ST4 2 gemäß Fig. 7). Wenn der Inhalt des Zählers 35 N1-N2 erreicht, wird der Schnellvorschub des X-Tisches 22 beendet (Schritt ST43). Da die Daten N2 die Bearbeitungsgröße des Werkstücks W angeben,

kommt dessen Umfangskante unmittelbar vor der Schleifscheibe 12 zu liegen. Wenn der Inhalt des Zählers 35 N1-N2 erreicht, liefert die Zentraleinheit 34 ein Steuersignal SA2 zum Impulsgenerator 31, bis der Zählstand N1 erreicht (Zeit ti bis t2 gemäß Fig. 6). Während dieser

Zeitspanne wird der X-Tisch 22 im Langsamvorschub (in

Vorwärtsrichtung) vorgeschoben (Schritt ST44 gemäß Fig. 7). Wenn der Inhalt des Zählers 35 N1 erreicht, wird der Langsamvorschub des X-Tisches 22 beendet (Schritt ST45). Die Daten N1 geben die Stellung an, an welcher die Schräge bzw. Fase TB des Prüfstücks T die Schleiffläche 12P der Schleifscheibe 12 berührt. Wenn die Vorwärtsbewegung des X-Tisches 22 an diesem Punkt unterbrochen oder beendet wird, entspricht die Schräge bzw. Fase des Werk-Stücks W derjenigen des Prüfstücks T.

Wenn der Inhalt des Zählers 35 N1 erreicht, triggert die Zentraleinheit 34 den Zeitgeber 36 gemäß Fig. 4. Daraufhin verhindert der Zeitgeber 36 die Lieferung der Steuersignale SA1 bis SA3 für eine vorbestimmte Zeitspanne (Zeit t2 bis t3 gemäß Fig. 6). Während dieser Zeitspanne ist das Werkstück W dem Auslaufschritt (spark out step) durch die Schleifscheibe 12 unterworfen (Schritt ST46 gemäß Fig. 7). Wenn der Zeitgeber 36 zu arbeiten aufhört, liefert die Zentraleinheit 34 ein Steuersignal SA3 zum Impulsgenerator 31, bis der Inhalt des Zählers 35 von N1 auf N1-N2-N3 übergeht (Zeit t3 bis t4 gemäß Fig. 6). Während dieser Zeitspanne wird der X-Tisch 22 schnell zurückgeführt (Schritt ST48 in Fig. 7). Wenn der Inhalt des Zählers 35 N1-N2-N3 erreicht, wird der Schnellvorschub des X-Tisches 22 beendet (Schritt ST49). Daraufhin ist ein Bearbeitungszyklus zur Ausbildung einer Schräge oder Fase am Werkstück W abgeschlossen. Zur Wiederholung desselben Bearbeitungsvorgangs werden die

Schritte ST42 bis ST49 gemäß Fig. 9 wiederholt.

Eine ähnliche numerische Steuerung, wie sie vorstehend für die X-Achse beschrieben ist, kann für die Bewegung

sowohl längs der X-Achse als auch der Y-Achse durchge-35

führt werden. Der hauptsächliche Unterschied besteht

dabei darin, daß der Schnellvorschub in Vorwärtsrichtung mittels des Y-Tisches 19 erfolgt, während der Langsamvorschub in Vorwärtsrichtung durch den X-Tisch 22 ausgeführt wird. In diesem Fall geschieht das Einstellen oder Einrichten wie folgt: Zunächst wird das Prüfstück (Muster) P mittels Unterdrucks am Haltemechanismus C aufgespannt. Sodann werden die Gesamthubdaten N2+N3 und die Bearbeitungsgrößendaten N2 über die Eingabevorrichtung 32a mittels Tasten angegeben. Nach Eingabe der Daten N2+N3 und N2 können die die Schnellvorschubstrecke angebenden Daten N3 durch (N2+N3)-N2 berechnet werden. Sodann wird der Außendurchmesser des Prüfstücks T an der Eingabevorrichtung 32a mittels der Tasten eingegeben. Die Außendurchmesserdaten werden dazu benutzt, die Schräge bzw. Fase TB des Prüfstücks T durch Verschiebung des Y-Tisches 19 längs der X-Achse der Schleifscheibe 12 zur Mittelachse zu bringen. Wenn die provisorische oder vorläufige Ausgangsstellung des Y-Tisches 19, der Schrägstellwinkel des Maschinen-Tisches 27 und der Außendurchmesser des Prüfstücks T eingegeben sind, kann die Strecke der Vorwärtsbewegung des Y-Tisches 19, um die Schräge TB an die Mittelachse der Schleifscheibe 12 heranzuführen, berechnet werden. Die Vorwärtsbewegungsstrecke des Y-Tisches 19 entspricht den Daten N3. Wenn das Unterdruck-Aufspannen des Prüfstücks T und die Tasteneingabe der Daten N2+N3, N2 sowie der Außendurchmesserdaten des Prüfstücks T abgeschlossen sind, wird das "Einstellen" bzw. Einrichten

in der folgenden Reihenfolge durchgeführt (Fig. 4C und 5). 30

1. Der X-Tisch 22 und der Y-Tisch 19 werden nach Maßgabe des Steuersignals SA3 schnell in die provisorischen oder vorläufigen Ausgangsstellungen zurückgeführt.

2. Der Y-Tisch 19 wird nach Maßgabe des Steuersignais

2»

SA1 im Schnellvorschub in Vorwärtsrichtung (Pfeil Y1 gemäß Fig. 5) vorgeschoben, bis sich die Schräge oder Fase TB des Prüfstücks T auf der Mittelachse der Schleifscheibe 12 befindet.

3. Der X-Tisch 22 wird nach Maßgabe des Steuersignals SA2 langsam in Vorwärtsrichtung (Pfeil X1 in Fig. 5) vorgeschoben, so daß die Schräge TB dicht an die Schleiffläche 12P der Schleifscheibe 12 herangeführt wird.

4. Der Inhalt N1X des X-Achsenzählers 35X und der Inhalt N1Y des y-Achsenzählers 35Y werden im Randomspeicher (RAM) 38 abgespeichert; die Inhalte N1X und N1Y entsprechen dabei denen, bei denen die Schräge TB die Schleiffläche 12P berührt.

5. Der X-Tisch 22 wird nach Maßgabe des Steuersignals SA3 schnell aus der Stellung entsprechend den Daten N1X in die Stellung entsprechend den Daten N1X-N2 zurückgeführt (Pfeil X2 in Fig. 5). Dieser Stellung entspricht der X-Achsen-Ausgangsstellung.

6. Der Y-Tisch 19 wird nach Maßgabe des Steuersignals ° SA3 schnell aus der Stellung entsprechend "'en Daten N1Y in die Stellung entsprechend den Daten N1Y-N3 zurückgeführt (Pfeil Y2 in Fig. 5). Diese Position stellt die Y-Achsen-Ausgangsstellung dar.

In der obigen Reihenfolge oder Sequenz entspricht die Summe aus der Bewegungsstrecke (N2) des X-Tisches 22 und der Bewegungsstrecke (N3) des Y-Tisches 19 den Gesamthubdaten N2+N3.

In dem Fall, in welchem die Vorwärts/Rückwärtsbewegung

in Y-Achsenrichtung hauptsächlich numerisch gesteuert wird und die Bewegung in Y-Achsenrichtung, anstatt einer manuellen Steuerung, lediglich durch Führung mittels eines Motors ausgeführt wird, erfolgt das Einrichten auf die nachstehend beschriebene Weise. Zunächst wird das Prüfstück (Muster) T mittels Unterdrucks am Haltemechanismus C aufgespannt. Anschließend werden die gesamthubdaten N2+N3, die Bearbeitungsgrößendaten N2 und die Außendurchmesserdaten des Prüfstücks T mittels der Tasten eingegeben. Der Einrichtvorgang wird dann in der folgenden Reihenfolge ausgeführt (Fig. 4B und 5);

1. Der X-Tisch 22 wird schnell in die provisorische oder vorläufige Ausgangsstellung zurückgeführt, und der Y-Tisch 19 wird ebenfalls schnell in die Ausgangsstellung zurückgeführt .

2. Der Y-Tisch 19 wird im Schnellvorschub in Vorwärtsrichtung (Pfeil Y1 in Fig. 5) verfahren, bis sich die

Schräge oder Fase TB des Prüfstücks T auf der Mittelachse der Schleifscheibe 12 befindet. Die Strecke dieser Vorwärtsbewegung wird in Übereinstimmung mit den Außendurchmesserdaten des Prüfstücks T eingestellt. 25

3. Der X-Tisch 22 wird nach Maßgabe des Steuersignals SA1 schnell in Vorwärtsrichtung vorgeschoben. Wenn sich die Schräge oder Fase TB an die Schleiffläche 12P der Schleifscheibe 12 annähert, wird der X-Tisch 22 nach

Maßgabe des Steuersignals SA2 langsam in Vorwärtsrichtung (Pfeil X1 in Fig. 5) vorgeschoben.

4. Der bei Berührung der Schräge TB mit der Schleiffläche 12P erreichte Inhalt N1 des X-Achsenzählers 35X wird im Randomspeicher 38 abgespeichert.

I"

ir.

5. Der X-Tisch 22 wird nach Maßgabe des Steuersignals SA3 schnell über eine Strecke entsprechend den Gesamthubdaten N2+N3 zurückgeführt (Pfeil X2 in Fig. 5). Der X-Tisch 22 wird in der Stellung (Ursprung oder Nullpunkt der X-Achse) entsprechend den Daten N1-N2-N3 angehalten.

6. Der Y-Tisch 19 wird schnell in die Ursprungs- bzw. Ausgangsstellung der Y-Achse zurückgeführt (Pfeil Y2 in Fig. 5).

Obgleich vorstehend drei Arten des Einrichtvorgangs beschrieben sind, bleibt die grundsätzliche Reihenfolge oder Sequenz jeweils gleich. Wenn am Haltemechanismus

!5 C anstelle des Prüfstücks TB ein unbearbeitetes Werkstück W aufgespannt ist, wird dieses schnell aus der Ausgangsstellung (N1-N2-N3), die durch das Einrichten vorgegeben worden ist, zur Bearbeitungs-Anfangsstellung (N1-N2) vorgeschoben bzw. zugestellt. Anschließend wird das Werkstück W aus der Anfangsstellung (N1-N2) langsam zur Bearbeitungs-Endstellung (N1) vorgeschoben und in letzterer angehalten. Hierauf wird das Werkstück W schnell zur Ausgangsstellung (N1-N2-N3) zurückgeführt. Mit Ausnahme der Korrekturoperation der Ausgangsstellung ist die Folge der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Werkstücks W diesselbe wie diejenige des Prüfstücks T während des Einrichtvorgangs. Die Sollgröße der Schräge oder Fase des Werkstücks W entspricht daher ständig der

Größe der Bezugs-Schräge oder -Fase TB des Prüfstücks T. 30

Der Y-Tisch 19 kann durch Drehen des Maschinen-Tisches 27, anstatt der Parallelbewegung des Y-Tisches 19, schnell in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verfahren werden.

In diesem Fall ist der Impuls- bzw. Schrittmotor 23Y ge-35

maß Fig. 2 über ein Zahradvorgelege o.dgl. mit der Dreh-

achse des Tisches 27 gekoppelt.

In folgenden ist ein Beispiel für die Einzelheiten des allgemeinen Ablaufdiagranuns gemäß Fig. 7 erläutert. Die Figuren 8 bis 10 sind detaillierte Ablaufdiagramme zur Veranschaulichung der Reihenfolge oder Sequenz bei der Bearbeitung der ümfangskante eines Werkstücks nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, einschließlich einer ¹^ manuellen Operation.

Zunächst werden das Luftventil 40 und das Wasserventil 42 gemäß Fig. 4 geöffnet (ST100 in Fig. 8). Die Stromversorgung der Vorrichtung wird eingeschaltet (ST102), und der nicht dargestellte Haupt- bzw. Netzschalter der Folgessteuereinheit wird geschlossen (ST104). Sodann wird geprüft, ob der Wasserdruck des Wasserventils 42 normal ist oder nicht (ST106). Im negativen Fall (NG) geht das Programm auf den Schritt eines Not- bzw. EM-

Unterprogramms über (ST107). Der Inhalt des Unterprogramms in Schritt ST107 wird später anhand von Fig. 13 noch näher beschrieben werden. Wenn der Wasserdruck normal ist (OK), wird der LufMruck am Luftventil 40 geprüft (ST108). Wenn der Luftdruck nicht normal ist (NG), geht

das Programm auf den Schritt des Not- bzw. EM-Unterprogramms über (ST107). Wenn der Luftdruck normal ist (OK), wird die Drehzahl des Werkstücks eingestellt (ST110). Ein Spannfutter mit einer Bezugsgröße entsprechend dem Außendurchmesser des Werkstücks W wird an der

Spindel 24 gemäß Fig. 2 montiert (ST112). Sodann werden der Außendurchmesser des Werkstücks W (ST114), die Gesamt- oder Vollhubdaten (N2+N3) des Werkstücks W (S"£_/I16), die Langsamvorschubdaten N2 für das Werkstück W (ST118)

und die die Auslaufzeit bestimmenden Daten (ST119) ein-35

gestellt bzw. vorgegegen. Die in den Schritten ST_^114

J3

bis ST119 gesetzten oder vorgegebenen Daten werden im Randomspeicher 38 gemäß Fig. 4 abgespeichert.

Sodann wird die Schnellvorschubgeschwindigkeit eingestellt oder vorgegeben (ST120) und mittels einer Anzeige vorrichtung, z.B. einer Leuchtdiode, angezeigt (ST122). Danach wird die Langsamvorschubgeschwindigkeit eingestellt oder vorgegeben (ST124) und auf ähnliche Weise angezeigt (ST126). Hierauf wird eine Automatik- bzw. AM-Betriebsart gesetzt (ST128). Wenn die Steuereinheit gemäß Fig. 4 nur für die Automatikbetriebsart ausgelegt ist, kann der Schritt ST128 übersprungen werden. Ein Prüfstück (Muster) T wird am Haltemechanismus C

¹^ aufgespannt (ST130), der Schalter einer Vakuumpumpe wird geschlossen (ST132), und die Unterdruck— Saugkraft wird geprüft (ST134). Wenn diese Saugkraft zu niedrig ist (NG), geht das Programm auf den Schritt des Not-Unterprogramms (ST107) zurück. Wenn die Saugkraft groß genug ist (OK), wird der Einrichtschalter geschlossen (ST136). Die Ausgangsstellung des Werkstücks wird in einem Schritt eines Einricht-Unterprogramms bestimmt (ST138). Der Inhalt des Einricht-Unterprogramms im Schritt ST138 wird anhand von Fig. 11 noch näher erläutert werden. Wenn, nebenbei bemerkt, i~. Schritt ST130 der noch zu beschreibende Spindelschalter geschlossen ist, wird er geöffnet.

Wenn die Ausgangstellung des Werkstücks W bestimmt ist, 30

wird das Prüfstück T vom Spannfutter (Haltemechanismus) abgenommen (ST140 in Fig. 9), und zusätzlich werden die nicht dargestellte Stromversorgung für den Spindel-Motor 26 eingeschaltet (ST142) und die Spindel 24 in

Drehung versetzt (ST144). Sodann wird anstelle des 35

Prüfstücks T das Werkstück W am Spannfutter aufgespannt

(ST146); der Schalter der Vakuumpumpe wird geschlossen (ST148), und die Unterdruck-Saugkraft wird geprüft (ST150). Wenn diese Saugkraft zu niedrig ist (NG), geht das Programm auf den Schritt des Not- bzw. EM-Unterprogramms (ST107) zurück. Wenn die Unterdruck-Saugkraft groß genug ist, wird der Bereitschaftsschalter geschlossen (ST152). Sodann werden das Werkstück W in Drehung versetzt (ST154) und Kühlwasser auf die Schleifscheibe 12 gesprüht (ST156). Wenn der nicht dargestellte Start-Schalter geschlossen ist oder wird (ST158), wird dieselbe Schräge oder Fase wie am Prüfstück T an der Umfangskante des Werkstücks W in einem Schritt eines Automatikbetriebsart-Unterprogramms angeformt (ST160). Der Inhalt des Automatikbetriebsart-Unterprogramms im Schritt ST160 wird später anhand von Fig. 12 noch näher erläutert werden.

Wenn die Schräge oder Fase am Werkstück W angeformt worden ist, wird die Drehung des Werktücks W beendet (ST162; Fig. 10). Hierauf wird die Kühlwasserzufuhr beendet (ST164), und das Werkstück W mit der angeformten Schräge oder Fase wird vom Spannfutter abgenommen (ST166). Das Endmaß des Werkstücks W wird hierauf geprüft (ST168). Wenn das Endmaß des Werkstücks W vom Sollmaß abweicht

(NG), wird die Ausgangstellung auf der X-Achse (entkorrigiert

sprechend den Daten(N1-N2-N3)/(ST170). Der nicht dargestellte Kompensierschalter zur Anweisung einer Korrekturoder Kompensationsgröße ±N4 an die Zentraleinheit 34 ^ow wird geschlossen (ST172). Der Maschinen-Tisch 27 oder der X-Tisch 22 wird über eine Strecke entsprechend der Kompensations- oder Korrekturgröße ±N4 verschoben (ST174). Nach dieser Tischverschiebung sind zwar nicht die Gesamthubdaten N2+N3, aber die Ausgangstellungsdaten N1-N2-N3 um *Ν4 geändert. Infolgedessen sind sowohl die Bearbeitungs-

Endstellungsdaten N1 als auch die Schleifgröße an der Umfangskante des Werkstücks W um -N4 geändert. Das Endmaß der Schräge oder Fase des Werkstücks W wird daher entsprechend der Kompensier- bzw. Korrekturgröße -N4 korrigiert. Nach dieser Korrektur kehrt das Programm zum Schritt ST140 gemäß Fig. 9 zurück.

Wenn das Endmaß des Werkstücks W innerhalb eines (zulässigen) Toleranzbereichs liegt (OK in ST168 gemäß Fig. 10), wird die Zahl der bearbeiteten Werkstücke W geprüft (ST176) . Wenn die vorbestimmte Zahl der Werkstücke noch nicht bearbeitet worden ist (NO). kehrt das Programm zum Schritt ST146 gemäß Fig. 9 zurück. Wenn andererseits die vorbestimmte Werkstückzahl bearbeitet worden ist (OK), werden der Spindelschalter geöffnet (ST178), die Drehung der Spindel 24 beendet(ST180) und der Haupt- oder Netzschalter geöffnet (ST182). Sodann werden das Luftventil 40 und das Wasserventil 42 geschlossen (ST184) und die Stromversorgung der Vorrichtung abgeschaltet (ST128).

Bei dem beschriebenen Programmablauf stellen die Folge des Einricht-Unterprogramms in Schritt ST138 und diejenige des Automatikbetrieb - Unterprogramms im Schritt ST160 die wesentlichsten Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.

Fig. 11 veranschaulicht das in Schritt ST138 ausgeführte Einricht-Unterprogramm. Wenn im Schritt ST136 qemäß Fig.

8 der Einrichtschalter geschlossen wird, wird der Schließ/ Offenzustand des Spindelschalters geprüft (ST200). Wenn der Spindelschalter geschlossen (EIN) ist, kehrt das Programm auf den Schritt ST130 zurück, und der Spindelschalter wird geöffnet. Wenn der Spindelschalter offen (AUS) ist, wird der Einschaltzustand des Vakuumpumpen-

schalters geprüft (ST202). Wenn dieser Schalter offen ist, kehrt das Programm auf den Schritt ST130 zurück. Wenn dieser Schalter geschlossen ist, wird die Stellung des X-Tisches 22 geprüft (ST204). Wenn sich der X-Tisch 22 nicht in der provisorischen Ausgangsstellung befindet (NEIN), wird er in diese Stellung zurückgeführt (ST206). Befindet sich der X-Tisch dagegen in der provisorischen Ausgangsstellung (JA), wird die Stellung des Y-Tisches

IQ 19 geprüft (ST208). Befindet sich dieser Tisch 19 nicht in der provisorischen Ausgangsstellung (NEIN), wird er in die Ausgangsstellung zurückgeführt (ST210). Befindet er sich dagegen in dieser Ausgangsstellung (JA), so wird er über eine vorbestimmte Strecke in Vorwärtsrichtung verschoben, um die Schräge bzw. Fase TB des Prüfstücks T mit der Mittelachse der Schleifscheibe 12 auszufluchten (ST212). Da die Strecke der Vorwärts-Vorschubbewegung des Y-Tisches 19 eine vom Drehwinkel des Maschinen-Tisches 27 gegenüber dem X-Y-Tisch 18, dem Y-Achsen-Ursprungspunkt und den Werkstück-Außendurchmesserdaten (Schritt ST114 in Fig. 8) abhängende bekannte Größe ist, wird ein Schritt zur Übersprüfung der Stellung nach der Vorwärtsverschiebung (des Y-Tisches 19) im vorliegenden Fall ausgelassen.

Anschließend wird der X-Tisch 22 in Vorwärtsrichtung verschoben (ST214). Hierauf wird geprüft, ob die Schräge bzw. Fase TB des Prüfstück T, das sich mit dem X-Tisch mitbewegt, die Schleiffläche 12P der Schleifscheibe 12 berührt oder nicht (ST216). Diese Prüfung erfolgt mittels des Berührungsfühlers 28 gemäß Fig. 4A. Wenn das Prüfstück T die Schleifscheibe 12 nicht berührt hat (NEIN), kehrt das Programm zum Schritt ST 214 zurück, und die Vorwärtsbewegung des X-Tisches 22 wird fortgesetzt. Wenn dagegen das Prüfstück T an der Schleifscheibe 12 anliegt (JA), werden die Bearbeitungs-Endstellungsdaten N1 im Random-

speicher 38 abgespeichert. Anschließend wird X-Tisch 22 über eine Strecke entsprechend den Gesamt- oder Vollhubdaten N2+N3 zurückgeführt (ST218). Es ist zu beachten, daß die Gesamthubdaten im Schritt ST116 gemäß Fig. 8 gesetzt bzw. vorgegeben werden. Sodann gelangt der X-Tisch 22 in die normale Ausgangs- oder Nullpunktstellung (entsprechend den Daten N1-N2-N3). Der Y-Tisch 19 wird in die Ausgangsstellung zurückgeführt (ST220), und das Programm kehrt zum Schritt ST140 gemäß Fig. 9 zurück.

Fig. 12 veranschaulicht das im Schritt ST160 ausgeführte Automatikbetriebsart-Unterprogramm. Wenn im Schritt ST158 der Start-Schalter geschlossen wird, bewegt sich der Y-Tisch 19 aus der Ursprungs- oder Ausgangsstellung zur Mittelachse der Schleifscheibe 12 (ST300). Sodann werden der Schnellvorschub des X-Tisches 22 in Vorwärtsrichtung eingeleitet (ST302) und die Stellungsänderung des X-Tisches 22 beim Schnellvorschub angezeigt (ST304). Hierauf wird geprüft, ob sich der X-Tisch 22 über eine Strecke entsprechend den Daten N3, die den Unterschied zwischen den Gesamthubdaten N2+N3 und den Langsamvorschubdaten N2 angeben, bewegt hat oder nicht (ST306). Dies geschieht durch Prüfen, ob der Inhalts des Stellungszählers 35 (Fig. 4) N1-N2 erreicht hat oder nicht. Wenn sich der X-Tisch 22 nicht über diese Strecke bewegt hat, wird sein Schnellvorschub in Vorwärtsrichtung fortgesetzt. Wenn der X-Tisch 22 dagegen diese Strecke bereits zurückgelegt hat (JA), wird der Y-Tisch 19 in geradlinige Hin- und Herbewegung bzw. Schwingung versetzt (ST308). Anschließend wird der X-Tisch 22 im Langsamvorschub in Vorwärtsrichtung vorgeschoben (ST310), und die Stellungsänderung des X-Tisches 22 in Vorwärtsrichtung wird angezeigt (ST312). Hierauf wird geprüft, ob der X-Tisch 22 seine Vorwärtsbewegung entsprechend den Daten N2 beendet

hat oder nicht (ST314). Diese Prüfung erfolgt durch Bestimmung, ob der Inhalt des Stellungszählers 35 N1 erreicht hat. Wenn sich der X-Tisch 22 nicht über eine Strecke entsprechend den Daten N2 bewegt hat (NEIN), kehrt das Programm zum Schritt ST308 zurück, und der Langsamvorschub des X-Tisches 22 wird fortgesetzt. Wenn der X-Tisch 22 diese Strecke bereits zurückgelegt hat (JA)₇ wird seine Vorwärtsbewegung beendet. An diesem Punkt ¹^ hat der X-Tisch 22 seine Vorwärtsbewegung aus der Ausgangsstellung (entsprechend den Daten N1-N2-N3) über eine Strecke entsprechend den Gesamthubdaten N2+N3 abgeschlossen und die Bearbeitungs-Endstellung entsprechend den Daten N1 erreicht.

Der AuslaufVorgang (spark out) wird (im Schritt ST316) für eine im Schritt ST119 gemäß Fig. 8 bestimmte Zeitspanne durchgeführt. Die AuslaufZeitspanne (oder auch EndschleifZeitspanne) wird durch den Zeitgeber 36 gemäß

Fig. 4 bestimmt. Wenn der Zeitgeber 36 den AblaufZeitpunkt nicht erreicht hat (NEIN in ST318), wird der Auslaufvorgang gemäß Schritt ST316 fortgesetzt. Wenn der Zeitgeber 36 dagegen den AblaufZeitpunkt erreicht hat (JA), wird die Schwingung des Y-Tisches 19 beendet

(ST320). Als nächstes kehrt der X-Tisch 22 in die Ausgangsstellung entsprechend den Daten N1-N2-N3 zurück (ST322). Die Stellungsänderung des X-Tisches 22 bei dieser Rücklaufbewegung wird angezeigt (ST324). Sodann wird geprüft, ob der X-Tisch 22 die normale X-Achsen-Ursprungsstellung (Nullstellung) erreicht hat (ST326). Zu diesem Zweck wird geprüft, ob der Inhalt des Stellungszählers 35 gemäß Fig. 4 N1-N2-N3 erreicht hat oder nicht. Im negativen Fall wird die Rücklaufbewegung in Schritt

ST322 fortgesetzt, während im positiven Fall der Y-Tisch 35

19 zur y-Achsen-Ursprungsstellung zurückgeführt wird

(ST328). Das Programm kehrt sodann zum Schritt ST162 gemäß Fig. 10 zurück.

Fig. 13 veranschaulicht das Not- bzw. EM-Unterprogramm im Schritt ST107. Wenn in einem der Schritte ST106, ST108 oder ST134 gemäß Fig. 8 oder im Schritt ST150 gemäß Fig. 9 ein negatives Ergebnis (NG) erhalten wird, wird die Spindel 24 angehalten (ST400). In diesem Fall werden ein einenNotfall angebendes Alarmsignal erzeugt (ST402) und eine Alarmanzeige geliefert (ST404). Sodann wird der X-Tisch 22 in die Ausgangstellung zurückgeführt (ST406), und der Y-Tisch 19 wird ebenfalls in die Ausgangsstellung zurückgeführt (408). Die Kühlwasserzufuhr wird beendet (ST410), die Drehung des Werkstücks W wird angehalten, und das Programm kehrt zum Schritt ST100 zurück.

Die Erfindung ist keineswegs auf die vorstehend beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können der X-Tisch und/oder der Y-Tisch durch Servomotoren anstelle der Impuls- oder Schrittmotoren angetrieben werden. In diesem Fall wird die (Größe der) Bewegung von X- und/oder Y-Tisch mittels eines Drehstellungsgebers gemessen. Ein Ausgangssignal des Drehstellungsgebers wird hoch- und herabgezählt, und die Drehzahl wird nach Maßgabe des Zählerausgangssignals geregelt. Weiterhin können die Schleifscheibe auf dem Maschinen-Tisch 27 und der Haltemechanismus C ³^ auf dem Maschinen-Tisch 7 montiert sein. In diesem Fall bevegt sich anstelle des Werkstück W die Schleifscheibe 12 zur Ausbildung der Schräge bzw. Fase nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Claims (16)

Patentansprüche

1. ,Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung der Umfangskante eines Werkstücks, dadurch gekennzeichnet, daß

1. ein Prüfstück (Muster) (T) mit einer vorbestimmten Bezugs-Schräge oder -Fase an einem sich in einer provisorischen oder vorläufigen Ausgangsstellung bebefindenen Haltemechanismus (C) aufgespannt wird,

2. der Haltemechanismus (C) gegen eine Schleifscheibe (12) verschoben wird, um Bearbeitungs-Endstellungsdaten (N1) für eine Stellung des Haltemechanismus (C), wenn die Bezugs-Schräge des Prüfstücks (T) eine Schleiffläche der Schleifscheibe berührt, zu bestimmen,

3. der Haltemechanismus von der Schleifscheibe (12) und aus einer durch die Bearbeitungs-Endstellungs-

daten (N1) angegebenen Stellung über eine Strecke entsprechend Bearbeitungsgrößendaten (N2) und Vorschubgrößendaten (N3), die entsprechend der Größe bzw. den Maßen des Prüfstücks (T) vorgegeben sind, zurückgezogen wird,

4. das Prüfstück (T) vom Haltemechanismus (C) abgenommen wird,

5. ein unbearbeitetes Werkstück (W) am Haltemechanismus (C) aufgespannt wird,

6. der Haltemechanismus (C) nach Maßgabe der Bearbeitungs-Endstellungsdaten (N1), der Bearbeitungsgrößendaten (N2) und der Vorschubgrößendaten (N3) relativ zur Schleifscheibe (12) in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bewegt wird, um an der Umfangskante des Werkstücks (W) durch Schleifen eine der Bezugs-Schräge des Prüfstücks (T) identische Schräge oder Fase anzuformen, und

7. das bearbeitete Werkstück (W) vom Haltemechanismus

(C) abgenommen wird.
20

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (6)

(a) der Haltemechanismus (C) im Schnellvorschub über eine Strecke entsprechend den Vorschubgrößendaten (N3) in Vorwärtsrichtung bewegt wird,

(b) der Haltemechanismus (C) im Langsamvorschub über eine Strecke entsprechend den Bearbeitungsgrößendaten (N2) in Vorwärtsrichtung bewegt wird, um dabei die Umfangskante des Werkstücks (W) mittels der Schleifscheibe

(12) allmählich abzutragen,

(c) die Bewegung des Haltemechanismus (C) nach seinem Vorschub über die Strecke entsprechend den Bearbeitungsgrößendaten (N2) für eine vorbestimmte Zeitspanne beendet wird und

(d) der Haltemechanismus (C) im Schnellrücklauf über

eine der Summe aus den Bearbeitungsgrößendaten (N2)

und den Vorschubgrößendaten (N3) entsprechende Strecke zurückgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die Schritte (5) bis (7) nach Maßgabe der Bearbeitungs-Endstellungsdaten (N1), der Bearbeitungsgrößendaten (N2) und der Vorschubgrößendaten (N3) wiederholt werden.
10

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Schräge oder Fase des Werkstücks

(W) durch Korrektur der Bearbeitungs-Endstellungsdaten (N1) geändert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Schräge oder Fase des Werkstücks (W) durch Korrektur der Bearbeitungsgrößendaten (N2) und der Vorschubgrößendaten (N3) geändert wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (2) bis (6) unter Verwendung eines Digital-Rechners (34) mit numerischer Steuerung ausgeführt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (34) die Bearbeitungsgrößendaten (N2) sowie Gesamthubdaten (N2+N3) entsprechend einer Summe

aus den Bearbeitungsgrößendaten (N2)und den Vorschub-30

größendaten (N3) abnimmt und die Vorschubgrößendaten

(N3) durch Berechnung einer Differenz zwischen den Gesamthubdaten (N2+N3) und den Bearbeitungsgrößendaten (N2) so berechnet, daß mittels einer Korrektur der _o_ Bearbeitungsgrößendaten (N2) die Vorschubgrößendaten (N3) automatisch korrigiert werden.

8. Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung der Umfangskante eines Werkstücks, mit einer Schleifscheibe (12), einem Haltemechanismus (C) zur Halterung, d.h. zum Aufspannen, des Werkstücks (W) und einer Bewegungsoder Verschiebungseinrichtung (13 - 23, 30) zur Änderung eines Relativabstands zwischen dem Haltemechanismus (C) und der Schleifscheibe (12), gekennzeichnet durch

eine Berührungsfühleinheit (28) zur Lieferung eines Berührungssignals (E28), wenn eine Schräge oder Fase an einem am Haltemechanismus (C) aufgespannten Prüfstück (Muster) (T) die Schleifscheibe (12) berührt, und

durch eine zur Speicherung von Bearbeitungsendstellungsdaten (N1) entsprechend dem Relativabstand zwischen dem Haltemechanismus (C) und der Schleifscheibe (12) bei Erzeugung des Berührungssignals (E28) dienende Steuereinheit (31 - 38) mit einem Speicher (38) zur Speicherung vorbestimmter oder vorgegebener Bearbeitungsgrößendaten (N2) sowie vorgegebener Vorschubgrößendaten (N3), die nach Maßgabe der Maße des Prüfstücks (T) festgelegt sind, und mit

^° einer Rechnereinheit (34) zur Lieferung eines Befehls (SA1 - SA3) zur Bestimmung des Relativabstands zwischen dem Haltemechanismus (C) und der Schleifscheibe (12) nach Maßgabe der Bearbeitungsendstellungsdaten (N1), der Bearbeitungsgrößendaten (N2) und der

Vorschubgrößendaten (N3),

wobei die Verschiebungseinrichtung ein Betätigungsglied (20, 23X, 23Y, 3OX, 30Y) zur Änderung des Relativabstands zwischen dem Haltemechanismus (C) und der Schleifscheibe (12) in Abhängigkeit vom Befehl

(SA1 - SA3) von der Rechnereinheit (34) aufweist und

wobei der das Werkstück (W) halternde Haltemechanismus (C) nach Maßgabe des Befehls (SA1 - SA3) von der Rechnereinheit (34) zum Schleifen (Abtragen) der Umfangskante des Werkstücks (W) mittels der Schleifscheibe (12) verschiebbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfstück (T) und eine Schleiffläche der Schleifscheibe (12) elektrisch leitend sind und daß die Berührungsfühleinheit einen Berührungsfühler (28) zur Lieferung des Berührungssignals (E28) zur Steuerbzw. Rechnereinheit (34) , wenn das Prüfstück (T) die Schleiffläche der Schleifscheibe (12) berührt, auf-

weist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Relativabstand zwischen dem Haltemechanismus (C) und der Schleifscheibe (12) durch 20

Vorwärts/Rückwärtsbewegung des Haltemechanismus (C)

änderbar ist, daß der Relativabstand zwischen dem Haltemechanismus (C) und der Schleifscheibe (12), wenn das Werkstück (W) am Haltemechanismus (C) aufgespannt ist, nach Maßgabe der Gesamthubdaten (N2+N3), 25

als Summe aus den Bearbeitungsgrößendaten (N2) und den Vorschub größendaten (N3), in bezug auf die Bearbeitungsendstellungsdaten (N1) bestimmbar ist, daß der Relativabstand zwischen dem Haltemechanismus (C)

und der Schleifscheibe (12), wenn der (die) Umfang-30

(skante) des Werkstücks (W) in Vorwärtsrichtung in eine Stellung unmittelbar vor der Schleiffläche der Schleifscheibe (12) verschoben ist, nach Maßgabe der Vorschubgrößendaten (N3) in bezug auf die Gesamthubdaten (N2+N3) bestimmbar ist und daß der Relativabstand zwischen dem Haltemechanismus (C) und der

Schleifscheibe (12), wenn das Werkstück (W) mit der Schleiffläche der Schleifscheibe (12) bearbeitet wird, nach Maßgabe der Bearbeitungsgrößendaten (N2) bestimmbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebungseinrichtung einen den Haltemechanismus (C) tragenden verschiebbaren Tisch (27) aufweist, der in einer ersten Richtung (X) und in einer zweiten, von der ersten Richtung verschiedenen Richtung (Y) verschiebbar ist, und daß das Betätigungsglied ein erstes Betätigungsglied (23X, 30X) zum Verschieben des verschiebbaren Tisches (27) in der ersten Richtung (X) und ein zweites Betätigungsglied (20, 23Y, 30Y) zum Verschieben des Tisches (27) in der zweiten Richtung (Y) umfaßt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Betätigungsglied (23X, 30X) den verschiebbaren Tisch in der ersten Richtung (X) über eine Strecke entsprechend den Bearbeitungsgrößendaten (N2) verschiebt, daß das zweite Betätigungsglied (20, 23Y, 30Y) den verschiebbaren Tisch (27) in der zweite:! Richtung (Y) über eine Strecke entsprechend den Vorschubgrößendaten (N3) verschiebt und daß erste und zweite Richtung orthogonal bzw. senkrecht zueinander verlaufen.

^ 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Betätigungsglied (23X, 30X) den verschiebbaren Tisch (18 bzw. 27) in der ersten Richtung über eine Strecke entsprechend den Bearbeitungsgrößendaten (N2) und den Vorschubgrößendaten (N3) verschiebt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltemechanismus eine erste Motoranordnung (24 - 26, 29) zum Drehen des Werkstücks (W) aufweist und daß der Schleifscheibe

(12) zu ihrer Drehung eine zweite Motoranordnung (9 - 11, 13) zugeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifscheibe (12) eine Einrichtung für ihre Hin- und Herbewegung in der zweiten Richtung (Y) zugeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,

dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Betätigungsglied (20, 23Y, 30Y) Mittel (317 - 323) zum Hin- und Herbewegen des verschiebbaren Tisches (27) in der zweiten Richtung (Y), wenn die Umfangskante des Werkstücks (W) mittels der Schleifscheibe (12) bearbeitet

wird, aufweist.