DE3433023A1

DE3433023A1 - Schleifmaschine

Info

Publication number: DE3433023A1
Application number: DE19843433023
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Kiyose Tokio/Tokyo Abe; Masao Tokio/Tokyo Kume; Satoshi Kawagoe Saitama Miyatake; Hiroshi Sayama Saitama Umino; Shigehiro Yonemura
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-09-09
Filing date: 1984-09-07
Publication date: 1985-03-28
Also published as: GB8422497D0; US4589230A; JPS6056821A; DE3433023C2; GB2146457A; GB2146457B

Description

Beschreibung Schleifmaschine

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine Schleifmaschine und insbesondere auf eine Zahnradschleifmaschine zum Schleifen eines Werkstücks oder Zahnrades innerhalb einer kurzen Zeitspanne durch Einstellen der Geschwindigkeit der Relativbevegung des betreffenden Werkstücks und einer Schleifscheibe, venn das betreffende Werkstück durch die Schleifscheibe bei deren Drehung geschliffen vird.

Es sind bereits Schleifmaschinen zum Schleifen von Werkstücken, wie Zahnrädern, mittels einer Schleifscheibe verwendet worden, die auf ihrer äußeren Umfangsflache eine Schrägverzahnung bzw. schräg verlaufende Zähne aufweist, die so gehalten sind, daß sie mit den Zähnen des Zahnrades kämmen. Da es erforderlich ist, das Werkstück über seine gesamte Breite zu schleifen, werden das betreffende Verksxück und die Schleifscheibe relativ zueinander in einem als Durchlaufen bzw. Verschieben bezeichneten Prozeß bewegt. Fig. 1 veranschaulicht einen derartigen DurchlaufVorgang. Dabei wird das mit 2 bezeichnete Werkstück um seine eigene Achse mittels einer rotierenden Welle k gedreht, während die mit 6 bezeichnete Schleifscheibe in axialer Richtung des Werkstücks 2 von einer Position A über eine Position B in eine Position C verschoben wird, um das Werkstück 2 über dessen gesamte Breite zu schleifen.

Das Werkstück 2 könnte über die gesamte Breite auch dadurch geschliffen werden, daß es bewegt wird, während die Schleifscheibe 6 in der Ruhestellung gehalten wird.
5

Wenn die Schleifscheibe 6, d. h. deren Mitte sich in der Position B in bezug auf das Werkstück 2 während des Durchlaufvorgangs befindet, ist der Kontaktbereich zwischen der Schleifscheibe 6 und dem Werkstück 2 bei einem Maximum, womit die auf einen Motor, der die Schleifscheibe 2 dreht, ausgeübte Last ihr Maximum hat. Wenn das Werkstück 2 eine exzentrische Mitte hat, wenn die Schleifzugaben sich ändern bzw. variieren oder wenn das betreffende Werkstück Spannungen ausgesetzt ist, die durch eine vor dem Schleifen vorgenommene Wärmebehandlung hervorgerufen sind, dann ist das betreffende Werkstück selbst nüit homogen, und die durch das betreffende Werkstück auf die Schleifscheibe ausgeübte Belastung ändert sich, wenn das Werkstück eine Umdrehung ausführt.

Der Schleifscheibenmotor ist daher sich ändernden Belastungen ausgesetzt, die auf die verschiedenen Unregelmäßigkeiten des Werkstücks und auf die Durchlaufbewegung der Schleifscheibe zurückgehen. Bei jeder Größe, bei der die auf den Schleifscheibenmotor ausgeübte Belastung die Fähigkeit der Schleifmaschine übersteigt, die Schleifscheibe zu steuern und an dem Werkstück in Synchronismus damit zu arbeiten, ist die Genauigkeit, mit der das betreffende Werkstück geschliffen wird, erheblich vermindert, oder die Schleifscheibe ist bzw. wird beschädigt.

Um die vorstehend aufgezeigten Schwierigkeiten zu vermeiden, sind bisher bekannte Zahnradschleifmaschinen so ausgelegt worden, daß eine maximale Belastung auf

den Schleifscheibenmotor während der Durchlauf- bzw. Querbewegung der Schleifscheibe wie zuvor angenommen wird, daß Schleifbedingungen, wie die Durchlauf- bzw. Quergeschwindigkeit, ein Bereich von Schleifzugaben und dergl., welche die maximale Belastung vertragen, festgelegt sind. Die Schleifscheibe wird dabei in Übereinstimmung mit den festgelegten Schleifbedingungen in Querrichtung bewegt. Die Fig. 2 (a) und 2 (B) veranschaulichen die Beziehungen der Quertischverschiebung und der Belastung zu dem Zeitpunkt, zu dem die Schleifscheibe mit einer konstanten Geschwindigkeit entsprechend dem obigen Prozeß während des Schleifens des Werkstücks in Querrichtung bewegt wird. Vie in Fig. 2 (a) gezeigt, wird die Schleifscheibe veranlaßt, in das Werkstück einzudringen bzw. einzugreifen, während die betreffende Schleifscheibe im Vorschub eingestellt wird, um eine geringe Schnittiefe sicherzustellen und damit zu gewährleisten, daß die Schleifscheibe in zuverlässiger Weise in das Werkstück einschneidet bzw. schleift (siehe a in Fig. 2 (a)). Venn die Schneid- bzw. Schleifbewegung fortgesetzt wird, wird die Belastung auf die Schleifscheibe allmählich zunehmen (siehe a in Fig. 2 (B)). Venn die Schleifscheibe ihre Querbewegung über das bzw. zu dem Verkstück beginnt (b in Fig. 2 (a)), dann erreicht die Belastung auf den Schleifscheibenmotor unverzüglich einen Spitzenwert (b in Fig. 2 (b)). Bei fortgesetzter Querbewegung der S dtileifscheibe (c in Fig. 2 (l) ) erfährt die auf den Schleifscheibenmotor ausgeübte.

Belastung mehrere Spitzen (c in Fig. 2 (B)), und dann nimmt sie ab, wenn der Querhub beendet ist (d in Fig. 2 (a)). Wenn die Schleifscheibe damit beginnt, in einer entgegengesetzten Richtung sich in der betreffenden Querrichtung zu bewegen (e in Fig. 2 (a)), dann steigt die Motorbelastung wieder auf einen Spitzenwert (f in Fig. 2 (b)) in einer Endstufe des Quer-

hubes an (f in Pig. 2 (a)).

Wenn bei der konventionellen Anordnung somit ein Zyklus der Querbewegung der Schleifscheibe innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zu beenden ist, und zwar unabhängig von Änderungen in der auf den Schleifscheibenmotor ausgeübten Belastung, dann ist die durch den Durchlauf bzw. die QuerbeweguAg der Schleifscheibe zu schleifende Schleifzugabe vermindert, und jegliche übrige Schleifzugabe.wird in einen nächstfolgenden Querlaufzyklus Überführt. Infolgedessen ist die gesamte Schleifzeit verlängert. Bezüglich jeglichen Werkstücks, welches eine die vorbestimmte maximale Belastung auf den Schleifscheibenmotor übersteigende Belastung ausübt, würde keine erwünschte Schleifgenauigkeit gewährleistet werden. Wenn ein derartiges Werkstück geschliffen würde, würde die Schleifscheibe dazu neigen, beschädigt zu werden.

Angesichts der vorstehend aufgezeigten, den bisher bekannten Schleifmaschinen anhaftenden Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine zu schaffen, die ein Werkstück innerhalb einer kurzen Zeitspanne und mit einer ausreichenden Schleifgenauigkeit schleifen kann und bei der eine Beschädigung bzw. Beeinträchtigung des Schleifνorgangs vermieden ist.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Schleifmaschine geschaffen, die eine erste Urehantriebsquelle zum Drehen eines Schleifwerkzeugs, eine zweite Drehantriebsquelle zum Drehen eines durch das Schleifwerkzeug zu schleifenden Werkstücks, Einrichtungen zurVer-

Schiebung des Schleifwerkzeugs und des Werkstücks in bezug zueinander·und eine Steuereinheit umfaßt, mit deren Hilfe die durch die Verschiebeeinrichtung bewirkte Verschiebung in Abhängigkeit von einer Änderung in einer Belastung gesteuert wird, die auf die erste Drehantriebsquelle ausgeübt wird.

Die Verschiebeeinrichtung umfaßt einen Quertisch und einen Quer- bzw. Querbewegungsmotor zur Bewegung des betreffenden Quertisches.

"ν Der Quertisch trägt das Werkstück und die zweite Drehantriebseinrichtung, wobei das Werkstück in bezug auf das Schleifwerkzeug durch den betreffenden Quertisch in. Abhängigkeit von der Speisung des Querbewegungs-Motors verschiebbar i-st.

Die Verschiebeeinrichtung umfaßt ferner eine Kugelschnecke, die mit einer drehbaren Antriebswelle des · Querbewegungs-Motors derart gekoppelt ist, daß der Quertisch auf eine Drehung der betreffenden Kugelschnecke um ihre eigene Achse herum verschoben wird.

~ Die Steuereinheit umfaßt eine Steuerschaltung, welche

einen Leistungsdetektor umfaßt, der mit der ersten Drehantriebsquelle verbunden ist, um die Belastung auf die betreffende erste Drehantriebsquelle zu ermitteln. Ferner ist ein Komparator vorgesehen, der an einem Ausgangsanschluß des Leistungsdetektors angeschlossen ist und der ein von dem betreffenden Leistungsdetektor abgegebenes Ausgangslastsignal mit einem normalen Lasteinstellsignal vergleicht. Ferner ist ein Addierer vorgesehen, der ein Ausgangssignal von dem betreffenden Komparator her und ein Befehlssignal für eine Transport- bzw. Vorschubgeschwindigkeit des Quertisches addiert.

L>ie Steuerschaltung weist eine PD-Keglerschaltunc auf, die an einem Ausgangsanschluß des Komparators angeschlossen ist. Ferner ist ein Analog-Schalter vorgesehen, der an einem Ausgangs ans chluß der PD-Reglerschaltung angeschlossen ist. Schließlich ist ein Nulldurchgangsdetektor vorgesehen, der an einem A_usgang-sanschluß des Komparators angeschlossen ist und der selektiv den Analog-Schalter auf das Ausgangssignal von dem Komparator her öffnet bzw. schließt, um die Abgabe eines Ausgangssignals von der betreffenden PD-Reglerschaltung an den Addierer zu steuern.

Der Komparator gibt ein Ausgangssignal an die PD-Reglerschaltung dadurch ab, daß das Ausgangs-Lastsignal des Leistungsdetektors von dem normalen Lasteinstellsignal subtrahiert wird.

Der Addierer gibt ein Steuersignal an den Querbewegtings-Motor dadurch ab, daß das Ausgangs signal der PD-Reglerschaltung von dem Befehlssignal für die Transport- bzw. Vorschubgeschwindigkeit des Quertisches subtrahiert wird.

Als Alternative dazu umfaßt die Steuereinheit einen Leistungsdetektor, der mit der ersten Drehantriebsquelle verbunden ist, um die Belastung auf die betreffende erste Drehantriebsquelle zu ermitteln. Ferner ist ein Komparator vorgesehen, der an einem Ausgangsanschluß des Leistungsdetektors angeschlossen ist und der ein Ausgangs-Lastsignal von dem Leistungsdetektor mit einem normalen Lasteinstellsignal vergleicht. Ein Verstärker ist an einem Ausgangsanschluß des Komparators angeschlossen, und ein Relais ist an einem Ausgangsanschluß des Komparators angeschlossen. Schließlich ist ein Schalter vorgesehen, der unter der Steuerung des betreffenden Relais se-

Al A4»

ft ft · '

lektiv geöffnet bzw. geschlossen werden kann, um die Abgabe eines Steuersignals an den Querbewegungs-Motor zu steuern.

Der Schalter umfaßt einen normalerweise geschlossenen Schalter, der auf die Erregung des Relais hin geöffnet werden kann.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an -bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 veranschaulicht in einem Diagramm die Art und Veise, in der eine Schleifscheibe von einer Position A zu einer Position C in Bezug auf ein Werkstück in Querrichtung bewegt wird.

Fig. 2 (a) und 2 (b) zeigen in Diagrammen die Beziehungen einer Quertlsch-Verschiebung und einer Schleifscheibenbelastung zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Werkstück durch eine Schleifscheibe geschliffen wird, wenn diese mit einer konstanten Geschwindigkeit bei einer konventionellen Schleifmaschine in Querrichtung bewegt wird.

\ Fig. 3 zeigt in einer isometrischen Perspektivansicht eine Schleifmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. h zeigt in einem Blockdiagramm eine elektrische Querbewegungs-Steuerschaltung für die Schleifmaschine gemäß der Erfindung.

30

Fig. 5 (-A-) und 5 (Β) veranschaulichen in Diagrammen die Beziehungen der Quertisch-Verschiebung und der Schleifscheiben-Belastung zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Werkstück mittels einer Schleifscheibe geschliffen wird, wenn diese in Querrichtung mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die in Abhängigkeit von

Änderungen in der betreffenden Belastung eingestellt ist.

Fig. 6 veranschaulicht in einem Blockdiagramm einen Teil einer Querbewegungs-Steuerschaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Nunmehr werden die bevorzugten Ausfiihrungsformen der Erfindung erläutert.

ELg. 3 zeigt eine Zahnradschleifmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Zahnradschleifmaschine umfaßt ein Bett 10, welches einen Transport- bzw. Vorschubtisch 12 trägt, der in den Richtungen des Pfeiles A mittels eines Vorschubmotors 14 in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung bewegbar ist. Ein Quertisch 16 ist auf dem Vorschubtisch 12 angeordnet und in Richtungen des Pfeiles B vorwärts und rückwärts bewegbar, die rechtwinklig zu den Richtungen des Pfeiles A verlaufen. Die betreffende Bewegung des Quertisches Io erfolgt mittels eines Querbewegungs-Motors 18. Wenn der QUerbewegungs-Motor 18 so angesteuert wird, daß er läuft, dann wird insbesondere auch eine mit der Abtriebswelle des Querbewegungs-Motors 18 gekoppelte Kugelschnecke bzw. Kugelspindel 20 (Fig. h) derart in Drehung versetzt, daß der Quertisch 16, mit dem die betreffende Kugelspindel 20 gewindemäßig in Eingriff steht, bewegt wird. Ein Werkstück oder Zahnrad 22, welches an dem Ouertisch 16 lösbar angebracht ist, ist mittels eines Verkstückspindelmotors 2.k drehbar. Eine Säule 26 ist auf dem Bett 10 an einer Stelle angeordnet, die zu den Richtungen ausgerichtet ist, in denen der Vorschubtisch 12 bewegbar ist. D^e Säule 26 trägt einen Drehtisch 28, der an einer Seitenwandflache der betreffenden Säule angebracht und in Richtungen des Pfeiles C mittels eines Motors (nicht gezeigt) drehbar

ist, der in der betreffenden Säule 26 untergebracht ist. Ein Verschiebetisch 30 ist auf dem Drehtisch 28 bewegbar angebracht. Der Verschiebetisch 30 ist in Richtungen des Pfeiles D mittels eines Schleifscheiben-Verschiebemotors 32 bewegbar; er trägt eine Schleifscheiben-Spindeleinheit 34. Die betreffende Schleifscheiben-Spindeleinheit 34 besteht grundsätzlich aus einem Schleifscheibenspinr delmotor 36 und einer kreisförmigen Schleifscheibe 38, die mehrere Nuten oder Zähne aufweist, die an bzw. in einer äußeren Umfangsflache der betreffenden Schleifscheibe festgelegt sind.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein Zahnrad 42 mit einem relativ großen Durchmesser an einem Ende einer drehbaren Welle 40 angebracht, von der die Schleifscheibe 38 getragen wird. Das betreffende Zahnrad 42 wird so gehalten, daß es mit einem Zahnrad 44 kämmt, welches einen geringeren Durchmesser aufweist und welches direkt mit dem Schleifscheibenspindelmotor 36 gekoppelt ist. Wenn der Motor 36 gespeist wird, wird somit die Schleifscheibe 38 um ihre eigene Achse mit einer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl gedreht, die durch die Übersetzung und die Zahndurchmesser festgelegt ist. Das zu schleifende Werkstück oder Zahnrad 22 ist an einem Ende einer drehbaren' Welle 46 lösbar angebracht, die an ihrem anderen Ende ein Zahnrad 50 mit einem relativ großen Durchmesser trägt, und zwar über eine Kupplung 48. Das Zahnrad 5Ö ist so gehalten, daß es mit einem Zahnrad $2 geringeren Durchmessers kämmt, welches angetrieben werden kann, um von dem Werkstückspindelmotor 24 in Drehung versetzt zu werden.

Ein Netzteil bzw. Spannungsabgabesyötem zur Abgabe elektrischer Spannung bzw. Leistung, an den Schleifscheibenspindelmotor 36 umfaßt einen Leistungsbzw. Versorgungsdetektor 54, 'der mit einem Aus-

gangsanschluß an einem Komparator $6 angeschlossen istj dem Komparator $6 wird ein normales Lasteinstellsignal zugeführt, welches kennzeichnend ist für eine normale Belastung auf den Schleifscheibenspindelmotor 36. Der betreffende Komparator 56 ist mit einem Ausgangsanschluß sowohl an einem eine Hyteresis aufweisenden Nulldurchgangsdetektor 57 als auch an einer PD-Reglerschaltung 58 angeschlossen, die mit einem Ausgangsanschluß mit einem Analog-Schalter 59 verbunden ist. Der Nulldurchgangsdetektor 57 ist mit einem Ausgangsanschluß an dem Analog-Schalter 59 angeschlossen, um diesen zu öffnen bzw. zu schließen.

Der Analog-Schalter 59 ist an einem Addierer 60 angeschlossen, der mit einem Ausgangsanschluß über einen Eingangsanschluß eines ODER-Gliedes 62 an einem Verstärker 64 angeschlossen ist, dessen Ausgangsanschluß mit einem Eingangsanschluß des Querbewegungs-Motors verbunden ist. Dem anderen Eingangsanschluß des ODER-Gliedes 62 wird ein manuell erzeugtes Signal zugeführt.

Die Zahnradschleifmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, die grundsätzlich so aufgebaut ist, wie dies oben erläutert worden ist, arbeitet wie folgt und weist folgende Vorteile auf:

Wenn der Vorschubmotor 14 gespeist wird, während der Schleifscheibenspindelmotor 36 und der Werkstückspindelmotor 24 synchron miteinander laufen bzw. sich drehen, wird der Vorschubtisch 12 in Rachtung des Pfeiles A solange vorgeschoben, bis die Schleifscheibe 35 und das Werkstück 22 in Eingriff miteinander gebracht sind. Um dem Werkstück 22 zu ermöglichen, durch die Schleifscheibe 38 in zuverlässiger Weise geschliffen bzw. bearbeitet zu werden, wird ein Anfangs-Vorschubsignal manuell dem ODER-Glied 62 zugeführt, um den

Querbewegungs-Motor 18 schwach zu speisen, damit das Werkstück 22 zunächst so eingestellt vird, daß eine geringe Schnittiefe gewährleistet ist, bei der der Schleifscheibe 38 ermöglicht ist, zuverlässig in das Werkstück 22 einzuschneiden.

Wenn der Querbewegungsvorgang begonnen wird, wird das Werkstück 22 durch die in das betreffende Werkstück eingreifende Schleifscheibe geschliffen, womit die drehbare Welle 40 einer Belastung ausgesetzt wird, Veränderungen in einer derartigen Belastung treten als Veränderungen in der elektrischen Leistung auf, die verbraucht wird, um den Schleifscheibenspindelmotor 36 anzutreiben. Die zum Antrieb des Motors 36 verbrauchte elektrische Leistung wird durch den Leistungsdetektor $k ermittelt und als ermitteltes Belastungssignal W1 dem Komparator 56 über einen seiner Eingangsanschlüsse zugeführt. Dem anderen Eingangsanschluß des betreffenden !Comparators 56 wird das normale Belastungseinstellsignal zugeführt, welches mit W2 bezeichnet ist und welches für eine normale Belastung kennzeichnend ist, wie dies früher bereits beschrieben worden ist. Da das ermittelte Signal Wl im allgemeinen durch eine zunehmende Belastung hervorgerufen wird, dient das betreffende ermittelte Signal WI als zusätzliche bzw. additive Komponente in dem Komparator 56, während das normale Belastungseinstellsignal W2 als subtraktives Element in dem Komparator 56 dient. Infolgedessen ist ein von dem Komparator 56 abgegebenes Ausgangssignal ein Signal W, welches kennzeichnend ist für die Differenz zwischen dem ermittelten Belastungssignal W1 und dem normalen Belastungseinstellsignal W2. Das betreffende Differenzsignal wird der PD-Reglerschaltung 58 und dem Nulldurchgangsdetektor 57 zugeführt. Die eine proportionale Regelung vornehmende und eine

lichen Abweichung: berücksichtigende PD-Reglerschaltung 9B verarbeitet das Signal V.^T SO» daß die Größe der Korrekturmaßnahme proportional einem Fehler des Signals ist, wobei die betreffende Größe von einer Abweichung des Fehlers abhängt. Die betreffende Reglerschaltung 58 ' ■ gibt ein Ausgangssignal kV an einen der Eingangsanschlüsse des Addierers 60 ab. Zugleich wird das Signal V von dem Komparator 56 her mittels des Nulldurchgangsdetektors 57 überwacht. Venn das Signal V größer ist als ein vorgeschriebener Vert, dann schließt der Nulldurchgangsdetektor 57 den Analog-Sehalter 59> womit ermöglicht ist, das Ausgangssignal kV von der PD-Heglerschaltung 58 om den Addierer 60 abzugeben. Venn demgegenüber das Signal V kleiner ist als der · vorgeschriebene Vert, dann öffnet der Nulldurchgangsdetektor 57 den Analog-Schalter 59 i-md verhindert damit die Abgabe des AusgangsSignaIs kV an den Addierer 60. l>em anderen Eingangsanschluß des Addierers 6O wird ein die Quertisch-Vorschubgeschwindigkeit betreffendes Befehlssignal V zugeführt. Das Ausgangssignal kV dient in dem Addierer 60 als Subtraktionskomponente, da das Ausgangssignal kV auf das Befehlssignal V so einzuwirken hat, daß die Geschwindigkeit der Querbewegung des Quertisches 16 herabgesetzt wird.' Ein den Querbewegungs-Notor steuerndes Steuersignal, welches durch Subtrahieren des Ausgangssignalε kV von dem Befehlssignal V erzeugt wird, wird über das ODER-Glied 62 und den Verstärker 64 an den Querbewegungs-Motor 18 abgegeben, um dessen Drehzahl herabzusetzen.

Venn die Vorschubgeschwindigkeit des mit Hilfe des Querbewegungs-Motors 18 über die Kugelspindel 20 angetriebenen Quertisches bei bzw. auf b in Fig. 5 (a) herabgesetzt ist, nimmt die Zeit, welche die Schleifscheibe 38 benötigt, um einen bestimmten Zahn an dem Werkstück 22 zu schleifen, zu, und die Belastung auf

die Schleifscheibe 38 ist entsprechet herabgesetzt (b in Fig. 5 (ß))· Venn die Belastung abnimmt, vird auch die dem Schleifscheibenspindelmotor 3^{(j zu}seführte elektrische Leistung herabgesetzt, und zwar mit dem Ergebnis, daß das durch den Leistungsdetektor 54 ermittelte Signal Vl ebenfalls vermindert ist, was auch für das Ausgangs signal V des !Comparators $6 zutrifft. Infolgedessen vird auch das von der PD-Reglerschaltung 58 abgegebene Signal kV vermindert sein, womit liie Differenz zwischen dem Signal kV und dem Befehlssignal V vergrößert ist. Die Drehzahl des Querbewegungsmotors 18 wird wieder erhöht, um die Kugelspindel 20 zu veranlassen, den Quertisch 16 mit einer erhöhten Geschwindigkeit zu bewegen.

Der obige Arbeitsablauf bzw. Betriebszyklus wird wiederholt, um das Verkstück 22 in Bezug auf die Schleifscheibe 38 in Querrichtung zu bewegen (siehe c, d, e in Fig. 5 (a) und c, d, e in Fig. 5 (B)); dadurch vird die Schleifscheibe 38 in den Stand versetzt, das Verkstück 22 mit Raten bzw. Geschwindigkeiten zu schleifen, die den Veränderungen in der Belastung entsprechen. Venn der Querbewegungs-Motor 18 seine Drehrichtung umkehrt, nachdem der Querbewegungshub in einer Richtung abgeschlossen worden ist, tritt dabei keine abrupte Belastungszunahme oder Belastungsspitze auf (siehe f, g in Fig. 5 (B)). Das Verkstück 22 kann vielmehr innerhalb eines festgesetzten Zeitintervalls (siehe f, g in Fig. 5 (-A) ) überlaufen bzv. in Querrichtung überlaufen werden.

Obwohl die PD-Reglerschaltung 58 i>e± der zuvor beschriebenen Ausführungsform gezeigt und beschrieben worden ist, kann auch eine PID-Reglerschaltung anstelle der PD-Reglerschaltung 58 verwendet werden.

Cine Steuerschaltung gemäß einer weiteren Ausrührungsform für eine Schleifmaschine ist in Fig.6 ausschnittveise veranschaulicht.

Vie in Fig. 6 gezeigt, ist ein Verstärker 70 an dem Ausgangsanschluß des !Comparators $6 angeschlossen. Mit einem Ausgangsanschluß des betreffenden Verstärkers ist ein Relais 12 verbunden, welches einen normalerweise geschlossenen Kontakt bzw. Schalter 7^- steuert, über den das die Vorschubgeschwindigkeit des Quertisches betreffende Befehlssignal V zu dem Querbewegungs-Motor 18 übertragen wird.

Im Betrieb wird das ermittelte Belastungssignal ¥1 von dem Leistungsdetektor $h her (Fig. U) dem Komparator $6 zugeführt, der das die normale Belastung betreffende Einstellsignal V2 von dem ermittelten Belastungssignal V1 subtrahiert und der ein Ausgangssignal an den Verstärker JO abgibt. Ein verstärktes Signal von dem Verstärker 70 her erregt das Relais J2, womit der normalerweise geschlossene Schalter ¹Jh geöffnet wird. Dadurch ist das den Quertischvorschub betreffende Befehlssignal V abgeschaltet. Infolgedessen vird der Quertisch T6 stillgesetzt, womit einem ¥erk-"*' 25 stück, welches auf die Schleifscheibe eine starke Belastung ausübt, ermöglicht ist, dadurch während einer verlängerten Zeitspanne geschliffen zu werden. Wenn das "Werkstück fortwährend über eine lange Zeitspanne hinweg geschliffen wird, ist das von dem Leistungsdetektor her ermittelte Belastungssignal ¥1 dann kennzeichnend für eine verminderte Belastung auf die Schleifscheibe. Wenn das ermittelte Belastungssignal ¥1 auf einen Pegel bzw. Wert herabgesetzt ist, der niedriger ist als das für eine normale Belastung kennzeichnende Einsteilsignal V2 , was durch den Komparator 56 festgestellt wird, dann

erzeugt der betreffende Komparator 56 kein Ausgangssignal, und das Relais 72 wird aberregt. Der normalerweise geschlossene Schalter 7^ schließt wieder, womit die Abgabe des den Quertischvorschub betreffenden Vorschubgeschwindigkeitssignals l*^r an den Querbewegungs-Motor 18 ermöglicht ist, der die Querbewegung des Werkstücks wieder beginnt.

Während bei der oben beschriebenen Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung die Schleifscheibe und das Werkstück miteinander in Eingriff stehend relativ in Querrichtung bewegt bzw. verschoben werden, wird die Quersteuerung bzw. Querbewegungssteuerung ein- oder ausgeschaltet, oder die Geschwindigkeit., mit der die Schleifscheibe und das Werkstück ihre relative Querbewegung zueinander ausführen, wird in Abhängigkeit von der Belastung auf die betreffende Schleifscheibe geändert. Demgemäß können Werkstücke, die Fehler aufweisen, welche größer sind als sie normale Werkstücke aufweisen, ausreichend unter einer derartigen Querbewegungssteuerung geschliffen werden. Da das Werkstück bis zu einem gewissen Ausmaß in einem einzigen Querbewegungshub geschliffen werden kann, kann die Anzahl der Querbewegungs- bzw. Querhübe vermindert werden, womit schließlich die Zeitspanne verkürzt ist, die zum Schleifen des Werkstücks benötigt vird. Die obige Querbewegungssteuerung führt zu einer erhöhten Schleifgenauigkeit, derzufolge Werkstücke, die nicht bearbeitet worden sind, gut mit einer gewährleisteten Genauigkeit zu schleifen sind. Die Querbewegungssteuerung gemäß der Erfindung ist dabei wirksam, um die Schleifscheibe von unzulässigen Belastungen zu befreien und damit die Schleifscheibe vor unerwünschter Beschädigung zu schützen.

Claims

MITSCHERLICH · GUNSCHMANN · KÖRBER · SCHMIDT-EVERS

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT ■ PROF REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICF

MANDATAIRES AGRiES PRiS L'OFHCE EUROPiEN DES BREVETS

Dipl.-Ing. H. Mitscherlich Dipl.-Ing. K. Gunschmann Dipl.-Ing. Dr. rer. nat. W. Körber HONDA GIKEN KOGYO Dipl.-lng. J. Schmidt-Evers

KABUSHIKI KAISHA Dipl.-lng. Melzer

Steinsdorf straße 10

27-8, Zingumae 6-chome, Shibuya-ku D-8000München 22

Tokyo 150, Japan Telefon (089) 29 66 84-86

Telex 523 155mitshd Psch-Kto. Mchn 195 75-803 EPA-Kto. 28 000 206

7. September 19 84/Me/Ke

Patentansprüche

1. Schleifmaschine, dadurch gekennzeichnet ,
a) daß eine erste Drehaxxtriebsquelle (36) vorgesehen

ist, die ein Schleifwerkzeug- (38) dreht, b) daß eine zweite Drehantriebsquelle (24) vorgesehen ist, welche ein durch das Schleifwerkzeug (38) zu schleifendes Werkstück (22) dreht,

c) daß eine Verschiebeeinrichtung (18, 20) vorgesehen ist, welche das Schleifwerkzeug (38) und das Werkstück (22) relativ zueinander verschiebt, d) und daß eine Steuereinheit (54, 56 bis 60, 62, 64) vorgesehen ist, welche die durch die betreffende Verschiebeeinrichtung (l8, 20) bewirkte Verschiebung in Abhängigkeit von einer Veränderung in einer Belastung steuert, die auf die erste Drehantriebsquelle (36) ausgeübt wird.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschiebeeinrichtung einen Quertisch (16) und einen zur Bewegung des betreffenden Quertisches (i6) dienenden Querbewegungs-Motor (18) umfaßt.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Quertisch (i6) das Werkstück (22) und die zweite Drehantriebseinrichtung (2^) trägt

und daß das Werkstück (22) in bezug auf das Schleifwerkzeug (38) durch den betreffenden Quertisch (i6) auf die Speisung des Querbewegungs-Motors (18) hin verschiebbar ist.

k. Schleifmaschine nach Anspruch 3» dadurch g ekennzeich.net , daß die Verschiebeeinrichtung ferner eine Kugelspindel (20) umfaßt, die mit einer drehbaren Abtriebswelle des Querbewegungs-Motors (18) derart gekoppelt ist, daß der Quertisch (16) auf eine Drehung der betreffenden Kugelspindel (20) hin um deren eigene Achse verschiebbar ist.

5. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Steuerschaltung aufweist, die einen mit der ersten Drehantriebsquelle (36) verbundenen Leistungsdetektor (5k) umfaßt, der die Belastung auf die betreffende erste Drehantriebsquelle (36) ermittelt,

daß an einem AusgangεanSchluß des betreffenden Leistungsdetektors (5^) ein Komparator (56) angeschlossen ist, der ein von dem betreffenden Leistungsdetektor (5'0 abgegebenes Ausgangs-Belastungssignal mit einem eine normale Belastung betreffenden Einstellsignal vergleicht,

und daß ein Addierer (6o) vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal von dem betreffenden Komparator (56) her und ein Befehlssignal (v) bezüglich einer Vorschubgeschwindigkeit des ^uertisches OM addiert.

6. Schleifmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerschaltung eine PD-Reglerschaltung (58) aufweist, die an einem Ausgangsanschluß des !Comparators (56) angeschlossen ist,

daß an einem Ausgangsanschluß der betreffenden PD-Reg- rs lerschaltung (58) ^eiⁿ Analog-Schalter (59) angeschlossen ist
und daß an dem Ausgangs ans chluß des !Comparators (56) ein Nulldurchgangsdetektor (57) angeschlossen ist, der den betreffenden Analog-Schalter {59) i*¹ Abhängigkeit vom Ausgangssignal des !Comparators (56) derart selektiv öffnet bzw. schließt, daß die Abgabe eines Ausgangssignals von der PD-Reglerschaltung (58) a¹¹ den genannten Addierer (όο) gesteuert erfolgt.

7. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Komparator (56) ein Ausgangssignal an die PD-Reglerschaltung

(58) dadurch abgibt, daß das Ausgangs-Last signal von dem Leistungsdetektor (5^) von dem die normale Belastung betreffenden 1-instellsignal subtrahiert wird.

8. Schleifmaschine nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet , daß der Addierer (60) ein Steuersignal an den Querbewegungs-Motor (18) dadurch abgibt, daß das Ausgangssignal der PD-Reglerschaltung (59) von dem die Vorschubgeschwindigkeit des Quertisches (l6) betreffenden Befehlssignals (V) subtrahiert wird.

9· Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinheit einen Leistungsdetektor (5^) aufweist, der mit der ersten Drehantriebsquelle (36) so verbunden ist, daß er die auf diese erste Drehantriebsquelle ausgeübte Belastung ermittelt,

daß an einem Ausgangsanschluß des betreffenden Leistungsdetektors (5^) ein Komparator (5^) angeschlossen ist, der ein Ausgangslastsignal von dem betreffenden Leistungsdetektor (5^) ^{ner m}it einem eine normale Belastung angebenden Einstellsignal vergleicht, daß an einem Ausgangs ans chluß des !Comparators (56) ein Verstärker (70) angeschlossen ist, daß an einem Ausgangsanschluß des betreffenden Verstärkers (70) bzw, !Comparators (56) ein Relais (72) angeschlossen ist

und daß ein unter der Steuerung des betreffenden Relais (72) selektiv in den Öffnungs- oder Schließzustand bringbarer Schalter (7^·) vorgesehen ist, durch dessen Betätigung die Abgabe eines Steuersignals an den Querbewegungs-Motor (18) gesteuert erfolgt.

10. Schleifmaschine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (74) einen normalerweise geschlossenen Schalter umfaßt, der auf die Erregung des Relais (72) hin in den Öffnungszustand bringbar ist.