DE3320915C2

DE3320915C2 - Dressing device for profiling a grinding wheel

Info

Publication number: DE3320915C2
Application number: DE19833320915
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7505 Ettlingen Jürges; Heinrich van de Dr.-Ing. 7502 Malsch Löcht
Original assignee: BHS Dr Ing Hofler Maschinenbau GmbH
Current assignee: BHS Dr Ing Hofler Maschinenbau GmbH
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1986-07-03
Also published as: DE3320915A1; EP0128393A3; DD218856A5; JPS606347A; EP0128393A2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abrichtvorrichtung zur Profilierung einer Schleifscheibe, mit einem schwenkbaren, sowie hin- und herbewegbaren Abrichtarm 4, welche einerseits mit einem die Schleifscheibe 5 bearbeitenden Abrichtwerkzeug 6 und andererseits mit einem die Schleifscheibenkontur beinhaltenden Element verbunden ist. Dieses Element ist ein elektronischer Funktionsgenerator 7, welcher über ein elektrische Signale umwandelndes Stellelement 3 mit dem Abrichtarm 4 in Verbindung steht.The invention relates to a dressing device for profiling a grinding wheel, with a pivotable and reciprocating dressing arm 4, which is connected on the one hand to a dressing tool 6 that processes the grinding wheel 5 and on the other hand to an element containing the grinding wheel contour. This element is an electronic function generator 7 which is connected to the dressing arm 4 via an actuating element 3 which converts electrical signals.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abrichteinrichtung zum Profilieren einer Schleifscheibe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a dressing device for profiling a grinding wheel after Preamble of claim 1.

Als Stand der Technik ist bereits ein CNC-Abrichtsystem für Profilschleifscheiben zum Schleifen schneckenförmiger Profile bekannt (Literaturstelle »Technisches Zentralblatt für Metallbearbeitung«, 1979, Heft 10, Seite 11 bis 16).A CNC dressing system is already state of the art for profile grinding wheels for grinding helical profiles known (reference »Technisches Zentralblatt für Metallverarbeitung «, 1979, issue 10, pages 11 to 16).

Dieses bekannte CNC-Abrichtsystem arbeitet — im Gegensatz zu mit drei Diamanten bestückten konventionellen mechanischen Systemen —, lediglich mit einem Diamanten. Dieser Diamant wird mit Hilfe von drei Schrittmotoren verfahren: Zwei Schrittmotore übernehmen die Bewegung entsprechend der programmierten Abrichtkontur, ein Schrittmotor dient zum Nachstellen des Diamanten. Das CNC-Steuerungssystem hierfür besteht aus drei Ebenen (Minirechner-Ebene, Mikrorechner-Ebene, Stellebene), woraus sich ein entsprechend hoher Steuerungs- und Programmierungsaufwand ergibtThis well-known CNC dressing system works - in contrast to conventional ones equipped with three diamonds mechanical systems - only with a diamond. This diamond is made with the help of three Move stepper motors: Two stepper motors take over the movement according to the programmed one Dressing contour, a stepper motor is used to readjust the diamond. The CNC control system this consists of three levels (mini-computer level, micro-computer level, setting level), from which a corresponding high control and programming effort results

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ausgehend von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Abrichtvorrichtung, eine Abrichteinrichtung zu schaffen, welche einfacher aufgebai;. undIn contrast, it is the object of the present invention, proceeding from the preamble of the claim 1 mentioned dressing device to create a dressing device which is more simply constructed. and

to zu programmieren istto be programmed

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß nur eine Achse zu programmieren ist und bspw. bei Evolventenprofilen nur geringfü£ige Abweichungen von einer Geraden auftreten. Der elektronische Funktionsgenerator enthält die gewünschte Schleifscheibenkontur in Form einer Kurve und steuert über elektrische Signale, die einem piezoelektrisch arbeitenden Linearmotor zugeführt werden, denAbrichtarmentsprechend,wodurchaufeinfacheWeisediegewünschteSchleifscheibenkonturerhältuch ist.This object is achieved with the features in the characterizing part of claim 1. Through this there is the advantage that only one axis has to be programmed and, for example, only minor ones with involute profiles Deviations from a straight line occur. The electronic function generator contains the desired Grinding wheel contour in the form of a curve and controls via electrical signals that are piezoelectric working linear motor are fed to the dressing arm accordingly, whereby the desired grinding wheel contour is obtained in a simple manner is.

Zum Stand der Technik gehört in diesem Zusammenhang zwar bereits eine Werkzeugverschiebung bei Werkzeugmaschinen auf piezoelektrischem Wege (Literaturstelle »Neues aus der Technik«, Nr. 1, 1. Jan. 1967, Seite 4). Dort ist ein Werkzeug an einem Stab aus piezo-elektrischem Material befestigt, der an den Enden abgestützt ist. Eine Verschiebung des Werkzeugs zum Werkstück hin wird dabei nur dadurch erhalten, daß das werkstückseiüge Stabende magnetisch festgeklemmt und darauf eine elektrische Spannung an den Stab angelegt wird. Das vom Werkstück abgewandte Ende bewegt sich infolge des auftretenden Piezo-Effektes frei über die Führungsfläche zum Werkstück hin und wird dann seinerseits magnetisch festgeklemmt. Die erste Abstützung wird gelöst, die elektrische Spannung über dem Stab abgeschaltet. Der Stab verlängert sich dadurch wieder auf seine ursprüngliche Länge und verschiebt so das Werkzeug zum Werkstück hin. Es ergibt sich damit jedoch nur eine schrittweise Bewegung des Werkzeugs in bezug auf das Werkstück, die im Falle der vorliegenden Erfindung aber nicht brauchbar ist. Vielmehr ist bei der vorliegenden Erfindung die Translationsbewegung des piezo-elektrisch arbeitenden Linear-Motors kontinuierlich und wird über einen Schwenkmechanismus auf das Abrichtwerkzeug übertragen, woraus sich ergibt, daß auch der Verschiebeweg des Linearmotors normalerweise nicht identisch mit dem Zustellweg des Werkzeuges ist.In this context, the prior art already includes a tool shift Machine tools on the piezoelectric path (reference "Neues aus der Technik", No. 1, Jan. 1 1967, page 4). There a tool is attached to a rod made of piezo-electric material, which is at the ends is supported. A shift of the tool towards the workpiece is only obtained by the workpiece-side rod end is clamped magnetically and an electrical voltage is applied to the rod will. The end facing away from the workpiece moves freely as a result of the piezo effect that occurs over the guide surface towards the workpiece and is then magnetically clamped in turn. The first The support is released and the voltage across the rod is switched off. This makes the rod longer back to its original length and thus moves the tool towards the workpiece. It results However, this is only a step-by-step movement of the tool in relation to the workpiece, which in the case of the present invention is not useful. Rather, in the present invention, it is the translational movement of the piezo-electric linear motor continuously and is controlled by a swivel mechanism transferred to the dressing tool, which means that the displacement of the Linear motor is usually not identical to the infeed path of the tool.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei die Ausgestaltung des Abrichtarmes als Doppelhebel Einrichtungen zum Profilabrichten von Schleifscheiben gemäß DE-OS 15 77 522 für sich, ebenfalls bereits zum Stand der Technik zählt.Advantageous further developments emerge from the subclaims, with the design of the dressing arm as a double lever devices for the profile dressing of grinding wheels according to DE-OS 15 77 522 for is also already part of the state of the art.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigenThe invention is described in more detail below with reference to the drawing. Show in the drawing

Fig. 1 bis 4 vier verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Abrichteinrichtung.
Nach F i g. 1 besteht die Abrichteinrichtung zum Profilieren einer Schleifscheibe 5 im wesentlichen aus einem Abrichtarm 4, welcher schwenkbar auf einem hin- und herbewegbaren Schlitten 2 angeordnet ist. Dieser Abrichtarm 4 trägt ein Abrichtwerkzeug 6, das die Schleifscheibe 5 bearbeitet, wobei die Bewegungen S₂ und 53 sowie qn durchführbar sind. Auf dem Schlitten 2, welcher in einer Führungsbahn 1 hin- und herbewegbar ist. ist ein elektrische Signale umsetzender piezoelektrisch arbeitender Linearmotor 3 angeordnet. Dieser Li-1 to 4 four different possible embodiments of the dressing device according to the invention.
According to FIG. 1, the dressing device for profiling a grinding wheel 5 consists essentially of a dressing arm 4 which is arranged pivotably on a carriage 2 which can be moved to and fro. This dressing arm 4 carries a dressing tool 6 which processes the grinding wheel 5, the movements S ₂ and 53 and qn being able to be carried out. On the slide 2, which can be moved back and forth in a guide track 1. an electrical signal converting piezoelectrically operating linear motor 3 is arranged. This li

nearmotor3 is· mit einem Verstärker 8 sowie mit einem elektronischen Funktionsgenerator 7 verbunden. Erfindungsgemäß wird die gewünschte Profilkontur über den elektronischen Funktionsgenerator 7 und den Verstärker 8 auf den Linearmotor 3 mit der Bewegungsrichtung Si und von dort über den Abrichtarm 4 auf das Abrichtwerkzeug 6 übertragen. Die Bewegung des Schlittens 2 innerhalb der Führung 1 wird hierbei über eine nicht näher dargestellte Meß vorrichtung vom Funktionsgenerator 7 kontrolliert.nearmotor3 is · with an amplifier 8 as well as with a electronic function generator 7 connected. According to the invention, the desired profile contour is over the electronic function generator 7 and the amplifier 8 on the linear motor 3 with the direction of movement Si and from there via the dressing arm 4 onto the dressing tool 6 transferred. The movement of the carriage 2 within the guide 1 is not here via a shown in more detail measuring device from the function generator 7 controlled.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht ein konstanter Abstand zwischen dem piezoelektrisch arbeitenden Linearmotor 3 und dem Drehpunkt des Abrichtarmes 4 auf dem Schlitten 2.In the case of the FIG. 1 illustrated embodiment, there is a constant distance between the piezoelectric working linear motor 3 and the pivot point of the dressing arm 4 on the slide 2.

Nach Fig.2 besteht auch die Möglichkeit, daß der schwenkbare Abrichtarm 4 auf dem hin- und herbewegbaren Schlitten 2' angeordnet ist, wohingegen sich der Linearmotor 3 auf der Führungsbahn 1 abstützt Hier besteht zwischen dem Drehpunkt des Abrichtarmes 4 auf dem Schlitten 2' und dem Linearmotor 3 kein konstanter Abstand, so daß über eine zusätzliche Korrektureinrichtung die sich ständig verändernden Abstände zur Herstellung einer genauen Profilierung der Schleifscheibe 5 ständig über den Funktionsgenerator 7 berücksichtigt werden müssen.According to Figure 2 there is also the possibility that the pivotable dressing arm 4 is arranged on the reciprocating slide 2 ', whereas the Linear motor 3 supported on guide track 1 Here there is between the pivot point of dressing arm 4 on the carriage 2 'and the linear motor 3 no constant distance, so that an additional correction device the constantly changing distances to produce an accurate profile of the grinding wheel 5 must constantly be taken into account via the function generator 7.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fi g. 3 ist der Abrichlarm 4 selbst als Schlitten ausgebildet und bewegt sich in der Führungsbahn Γ, welche ihererseits um den Drehpunkt D drehbar gelagert ist. Die drehbar gelagerte Schlittenführung Γ wird hierbei von dem piezoelektrisch arbeitenden Linearmotor 3 beaufschlagt Wiederum ergeben sich die Bewegungen S2 und S3 sowie der Korrekturwinkel φι. Bei den AusführungsbeispielSn nach Fig. 1, 2 und 3 kann außerdem die gesamte Abrichteinrichtung um den Grundeinstellwinkel q>\ geschwenkt werden.In the embodiment according to Fi g. 3, the Abrichlarm 4 itself is designed as a slide and moves in the guide track Γ, which in turn is rotatably mounted about the pivot point D. The rotatably mounted slide guide Γ is acted upon by the piezoelectrically operating linear motor 3. The movements S2 and S3 and the correction angle φι again result. In the exemplary embodiment Sn according to FIGS. 1, 2 and 3, the entire dressing device can also be pivoted through the basic setting angle q> \.

In Fig.4 ist eine weitere Ausführungsform der Abrichteinrichtung gezeigt. Hierbei ist die Bewegung 52 des Abrichtwerkzeuges 6 radial zur Drehachse der Schleifscheibe 5 über den Schlitten 2" und die Führungsbahn 10 und den Spindelantrieb 9 realisiert worden. Der Korrekturwinkel qh wird hier vom Linearmotor 3 über einen Hebelarm 70, der an dem hier in der Führungsbahn 10 schwenkbaren Schlitten 2" angreift, und den Abrichtarm 4 auf das Abrichtwerkzeug 6 übertragen. Zur Steigerung der Positioniergenauigkeit des Abrichtwerkzeuges 6 für die Wegkomponente S3 ist anstelle der offenen Steuerketten nach F i g. 1 bis 3 außerdem ein geschlossener Regelkreis vorhanden, wobei zur iST-Wert-Erfassung ein Weggeber 11 dient. Dieser Weggeber 11 ist mit einem Regler 71 verbunden, welcher seinerseits mit dem Funktionsgenerator 7 in Verbindung steht. Die Dateneingabe in den Funktionsgenerator 7 erfolgt hierbei über einen Rechner 73.Another embodiment of the dressing device is shown in FIG. Here, the movement 52 of the dressing tool 6 is realized radially to the axis of rotation of the grinding wheel 5 via the slide 2 ″ and the guide track 10 and the spindle drive 9. The correction angle qh is here made by the linear motor 3 via a lever arm 70 which is attached to the guide track here 10 engages pivotable slide 2 ″ and transfers the dressing arm 4 to the dressing tool 6. To increase the positioning accuracy of the dressing tool 6 for the path component S3, instead of the open control chains according to FIG. 1 to 3 there is also a closed control loop, a position encoder 11 being used for iST value acquisition. This position transducer 11 is connected to a controller 71, which in turn is connected to the function generator 7. The data input into the function generator 7 takes place via a computer 73.

Der Regler 71 seinerseits ist mit einer Hochspannungsversorgung 72 verbunden, welche ihrerseits mit dem Linearmotor 3 in Verbindung steht. Weiterhin ist eine Motorsteuerung 75 vorgesehen für den Spindelantrieb 9, wobei diese Motorsteuerung 75 ebenfalls mit dem Funktionsgenerator 7 in Verbindung steht. Der Hebeiarm 70 wird beiderseits beaufschlagt, und zwar einmal oberseitig von dem Linearmotor 3 und unterseitig von dem Weggeber 11. Es entsteht damit über den Regler 71 sowie die Hochspannungsversorgung 72 ein in sich geschlossener Regelkreis.The regulator 71, in turn, has a high voltage supply 72 connected, which in turn is connected to the linear motor 3. Furthermore is a motor control 75 provided for the spindle drive 9, this motor control 75 also with the function generator 7 is in connection. The lifting arm 70 is acted upon on both sides, namely once on the top side of the linear motor 3 and on the bottom side of the displacement encoder 11. It is thus created via the controller 71 and the high-voltage supply 72 are a closed control loop.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Dressing device for profiling a grinding wheel, with a motor-driven pivotable one as well as a reciprocating dressing arm, which at one end is the one that processes the grinding wheel Dressing tool carries and the pivoting motion generating motor of a electronic function generator is controlled, characterized in that the engine (3) is a piezoelectric linear motor

2. dressing device according to claim 1, wherein the dressing arm for reciprocating on a Slide is arranged, characterized in that the motor (3) is also arranged on the slide (2) is, the dressing arm (4) is designed as a double lever and the motor (3) on the dressing tool (6) engages opposite end of the dressing arm (4).

3. dressing device according to claim 1, wherein the dressing arm for reciprocating on a Slide is arranged, characterized in that the motor (3) is outside the range of motion of the slide (2 ') is supported on the guide track (1) of the slide guide, the dressing arm (4) as Double lever is formed and the motor (3) on the dressing tool (6) facing away from the end of the Dressing arm (4) attack L

4. Dressing device according to claim 1, wherein the dressing arm has a slide guide for moving back and forth has, characterized in that the dressing device (4) itself the chute of the slide guide forms the guideway (Γ) of the slide guide is pivoted and the motor (3) engages on the guideway (1 ').

5. Dressing device according to claim 1, wherein the dressing arm has a slide guide for moving back and forth characterized in that the dressing arm (4) on the slide (2 ") of the slide guide is attached, the slide (2 ") is pivotable in the guide track (10) of the slide guide and the motor (3) on the slide (2 ") via a lever arm (70) firmly connected to the slide (2") attacks.

6. Dressing device according to claim 5, characterized in that on the opposite of the motor (3) On the side of the lever arm (70) a displacement encoder (11) connected to a controller (71) is arranged is, and that the controller (71) is connected to the electronic function generator (7).