DE3722650C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen der Längsposition eines Maschinenelementes auf dem Werkstücktisch einer Rundschleifmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Längs­ position eines auf einem in Längsrichtung (Z-Achse) verfahr­ baren Werkstücktisch einer mit einer Werkstückmeßeinrichtung versehenen Rundschleifmaschine verschiebbar montierten Maschinenelementes (Tischgerät).

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.

Verfahren zum Einstellen der Längsposition eines Maschinen­ elementes einer Rundschleifmaschine sind beispielsweise durch die US-PS 4 625 461 bekannt.

Unter der Vorrichtung sind Rundschleifmaschinen, wie Außen- und Innenrundschleifmaschinen, zu verstehen.

Rundschleifmaschinen tragen auf einem Werkstücktisch verschie­ dene Geräte, wie zum Beispiel einen Werkstückspindelstock mit einem Werkstückantrieb und gewöhnlich auch wenigstens eine Werkstückabstützeinheit bzw. Werkstückspanneinheit. Als Werk­ stückabstützeinheit kommt in der Regel ein Reitstock in Frage, aber auch andere Werkstückabstützeinheiten wie Setzstöcke und Werkstückauflagen können auf dem Werkstücktisch vorgesehen sein. Insbesondere können auch Einheiten mit Abrichtwerkzeugen angeordnet werden. Alle diese Einheiten werden im folgenden der Einfachheit halber als Maschinenelemente bezeichnet.

Beim Umrüsten einer Rundschleifmaschine auf ein Werkstück, dessen Längenabmessungen sich von denen des bisher bearbei­ teten Werkstücks unterscheiden, müssen diese Maschinenelemente oder wenigstens einige davon, insbesondere der Reitstock und gegebenenfalls vorhandene Setzstöcke entsprechend den Abmessungen des neuen Werkstücks auf dem Werkstücktisch verschoben werden.

In bestimmten Fällen ist es wichtig, die Position derartiger Geräte bzw. Maschinenelemente auf dem Werkstücktisch von Außen- oder Innenrundschleifmaschinen in Längsrichtung (Z-Achsenrichtung) sehr genau zu erfassen. Dies gilt insbe­ sondere dann, wenn das Maschinenelement ein Abrichtwerkzeug trägt, das zum zweiachsigen Abrichten (X- und Z-Achse) der Schleifscheibe benutzt wird. Bei einem derartigen, gewöhnlich automatisch erfolgenden Abrichten muß die Lage des Abricht­ werkzeuges relativ zum Bezugspunkt der Z-Achse (z. B. Nullpunkt) der Steuerung sehr genau bekannt sein.

Diese Problematik erhält insbesondere immer nach dem zu vor beschriebenen Umrüsten der Maschine eine besondere Bedeutung, bei dem Geräte auf dem Werkstücktisch verschoben werden mußten.

Durch die DE-OS 35 00 050 ist eine Rundschleifmaschine bekannt­ geworden, deren Werkstückmeßeinrichtung quer zur Längsrichtung in den Arbeitsbereich eingeschwenkt wird, derart, daß deren Längenmeßkopftaster an ein Werkstück zu dessen Längspositio­ nierung angelegt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, um Maschinenelemente der genannten Art, insbesondere ein Abrichtgerät, schnell und exakt sowie in automatisierbarer Weise in eine neue definierte Position relativ zum Z-Bezugs­ punkt zu bringen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem Verschieben des Maschinenelementes auf dem Werkstücktisch der Werkstücktisch in Längsrichtung in den Arbeitsbereich der Werkstückmeßeinrichtung in eine definierte Prüfposition ver­ fahren wird, daß die Werkstückmeßeinrichtung quer zur Längs­ richtung in den Arbeitsbereich eingeschwenkt wird, derart, daß der zugehörige Längen-Meßkopftaster an eine Prüffläche angelegt wird, welche an dem Maschinenelement angeordnet ist, und daß aus dem Meßkopfsignal des Meßkopftasters der Positions­ fehler des Maschinenelementes auf dem Werkstücktisch ermittelt und in Abhängigkeit vom jeweiligen Positionsfehler das Maschinenelement auf dem Werkstücktisch durch Axialverschie­ bung so weit nachjustiert wird, bis das Meßkopfsignal die Abweichung Null signalisiert.

Gemäß einer vorgeschlagenen alternativen Verfahrensweise kann auch so vorgegangen werden, daß die durch den Meßkopftaster ermittelte Positionsabweichung an die Z-Achsen-Steuerung des Werkstücktisches zur kompensierenden Verarbeitung weitergegeben wird, derart, daß zum Beispiel alle Z-Sollwerte, die mit dem betreffenden Gerät in Beziehung stehen, um den ermittelten Positionsfehler verändert werden.

Erfindungsgemäß ist bei der Rundschleifmaschine zur Durch­ führung des beschriebenen Verfahrens das Maschinenelement mit einem durch den Längsachsenantrieb des Werkstücktisches in den Arbeitsbereich der Werkstückmeßeinrichtung bewegbaren Prüf­ anschlag versehen, dessen Prüffläche derart angeordnet bzw. ausgerichtet ist, daß sie mit einem Längen-Meßkopftaster der Werkstückmeßeinrichtung in Kontakt bringbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfaßt das Maschinen­ element ein Abrichtgerät zum Abrichten der Schleifscheibe, wobei zweckmäßigerweise nach einem weiteren Vorschlag das Abrichtgerät Teil des, das Abrichtwerkzeug tragenden, zugehö­ rigen Reitstockes ist.

Eine relativ einfache, unkomplizierte Ausgestaltung sieht vor, daß der Prüfanschlag als auf der Oberseite des Abrichtgerätes bzw. des Reitstockes angeordneter Anschlagwinkel ausgebildet ist, dessen Prüffläche quer zur Längsachse (Z-Achse) des Werk­ stücktisches ausgerichtet ist.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß der ohnehin an modernen Hochleistungsrundschleifmaschinen vor­ handene Längenmeßkopf oder Universal-Durchmesser- und Längen­ meßkopf neben seiner üblichen Aufgabe, Messungen am Werkstück durchzuführen auch noch dazu benutzt wird, Positionen bzw. Positionsabweichungen von Geräten auf dem Werkstücktisch festzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beige­ fügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Hierbei zeigen

Fig. 1 einen Teil einer Rundschleifmaschine in der Vorderansicht und

Fig. 2 eine Seitenansicht der Rundschleifmaschine in Richtung des Pfeils II gemäß Fig. 1.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Rundschleif­ maschine ist auf einem Maschinensockel 1 ein Werkstück­ tisch 2 in Richtung eines Doppelpfeils Z längsbeweglich geführt. Als Antrieb des Werkstücktisches 2 dient ein üblicherweise als Z-Achsenantrieb bezeichneter Längsachsen­ antrieb 3 in Form einer Spindel 4, die mit einer mit dem Werkstücktisch 2 fest verbundenen Spindelmutter 6 zusammen­ wirkt. Die Spindel 4 wird durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben, der auf übliche Weise mit einer nume­ rischen Maschinensteuerung verbunden ist. Der Werkstück­ tisch 2 trägt einen Maßstab 7, der üblicherweise von einem Abtastkopf B abgelesen wird, der am Maschinensockel 1 stationär befestigt ist. Auch der Abtastkopf B ist in üblicher, nicht dargestellter Weise mit der Maschinensteuerung verbunden. Auf dem Werkstücktisch 2 sitzt ein Reitstock 9, der auf dem Werkstücktisch 2 in üb­ licher Weise in Richtung des Doppelpfeils 11 verschiebbar ist. Der Reitstock 9 ist auf übliche, nicht dargestellte Weise mittels einer automatischen Klemmeinrichtung mit dem Werkstücktisch 2 verklemmbar und verriegelbar. Der Reitstock 9 ist mit einer Zentrierspitze 12 versehen. Zwischen der Zentrierspitze 12 und einer gegenüberliegen­ den Zentrierspitze einer nicht dargestellten Werkstück­ spindeleinheit wird ein ebenfalls nicht gezeigtes Werkstück für die Bearbeitung mit einer Schleifscheibe 13 eingespannt. Zusätzlich zum Reitstock 9 können noch weitere Maschinen­ elemente in Gestalt von Werkstückstützeinheiten, Werkstück­ spanneinheiten, Meß- und Abrichteinheiten vorgesehen sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Reitstock 9 mit einem Abrichtgerät 14 zum bahngesteuerten Abrichten der Schleifscheibe 13 versehen, wobei das Abrichtwerkzeug 16 quer zur Längsachse 17 der Zentrierspitze 12 des Reit­ stockes 9 verläuft.

Der Reitstock 9 weist auf seiner Oberseite einen als Anschlagwinkel ausgebildeten Prüfanschlag 18 auf, der mit einer quer zur Längsachse 17 bzw. quer zur Längsachsen­ bewegung Z des Werkstücktisches 2 ausgerichteten Prüf­ fläche 19 versehen ist.

Nach einem Umrüstvorgang der Rundschleifmaschine, bei dem der Reitstock 9 und damit das Abrichtgerät 14 auf dem Werk­ stücktisch 2 in Richtung des Doppelpfeils 11 verschoben wurde, muß die Lage des Abrichtwerkzeuges 16 relativ zum Bezugspunkt der Z-Achse (z. B. Nullpunkt) neu bestimmt werden. Zu diesem Zweck wird das Abrichtgerät 14 durch den Längsachsenantrieb 3 des Werkstücktisches 2 in den Arbeitsbereich einer auf dem Maschinensockel 1 installierten Werkstückmeßeinrichtung 21 verfahren, die aus einem Universal-Durchmesser-Längenmeßkopf besteht, welcher quer zur Z-Achsen-Bewegung des Werkstücktisches 2 um eine Achse 22 (Doppelpfeil 23) in seinen Arbeitsbereich eingeschwenkt wird. Damit wird die Prüffläche 19 des auf dem Reitstock 9 angeordneten Prüfanschlages 18 mit einem Längen-Meßkopftaster 24 der Werkstückmeßeinrichtung 21 in Kontakt gebracht. Das dabei gewonnene Meßkopfsignal des Meßkopftasters 24 gibt eine Aussage über die Position bzw. die Positionsabweichung des Abrichtgerätes 14 auf dem Werkstücktisch 2. Es wird nun entweder das Abrichtgerät 14 bzw. der Reitstock 9 auf dem Werkstücktisch so weit nachjustiert, bis das Meßkopfsignal die Abweichung Null meldet, oder es wird die gemessene Positionsabweichung an die Steuerung der Z-Achse weitergegeben, wo dieser Wert entsprechend kompensierend verarbeitet wird, indem alle Z-Sollwerte für das Abrichten um den ermittelten Positionsfehler verändert werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Einstellen der Längsposition eines auf einem in Längsrichtung (Z-Achse) verfahrbaren Werkstücktisch einer mit einer Werkstückmeßeinrichtung versehenen Rundschleif­ maschine verschiebbar montierten Maschinenelementes (Tisch­ gerät), dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verschieben des Maschinenelementes auf dem Werkstückstisch der Werkstücktisch in Längsrichtung in den Arbeitsbereich der Werkstückmeßein­ richtung in eine definierte Prüfposition verfahren wird, daß die Werkstückmeßeinrichtung quer zur Längsrichtung in den Arbeitsbereich eingeschwenkt wird, derart, daß der zugehörige Längen-Meßkopftaster an eine Prüffläche angelegt wird, welche an dem Maschinenelement angeordnet ist, und daß aus dem Meß­ kopfsignal des Meßkopftasters der Positionsfehler des Maschinenelementes auf dem Werkstücktisch ermittelt und in Abhängigkeit vom jeweiligen Positionsfehler das Maschinen­ element auf dem Werkstücktisch durch Axialverschiebung so weit nachjustiert wird, bis das Meßkopfsignal die Abweichung Null signalisiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Meßkopftaster ermittelte Positionsabweichung an die Z-Achsen-Steuerung des Werkstücktisches zur kompensierenden Verarbeitung weitergegeben wird, derart, daß zum Beispiel alle Z-Sollwerte, die mit dem betreffenden Gerät in Beziehung stehen, um den ermittelten Positionsfehler verändert werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenelement (9) mit einem durch den Längsachsenantrieb (3) des Werkstück­ tisches (2) in den Arbeitsbereich der Werkstückmeßeinrichtung (21) bewegbaren Prüfanschlag (18) versehen ist, dessen Prüf­ fläche (19) derart angeordnet bzw. ausgerichtet ist, daß sie mit einem Längen-Meßkopftaster (24) der Werkstückmeßeinrichtung in Kontakt bringbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Maschinenelement (9) ein Abrichtgerät (14) zum Abrichten der Schleifscheibe (13) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrichtgerät (14) Teil des, das Abrichtwerkzeug (16) tragenden, zugehörigen Reitstockes (9) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis ,5, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfanschlag (18) als auf der Oberseite des Abrichtgerätes bzw. des Reitstockes (9) ange­ ordneter Anschlagwinkel ausgebildet ist, dessen Prüffläche (19) quer zur Längsachse (Z-Achse) des Werkstücktisches (2) ausgerichtet ist.