DE3831347A1

DE3831347A1 - Apparatus for compensating for axial runout of a gear mounted on a gear-cutting machine

Info

Publication number: DE3831347A1
Application number: DE3831347A
Authority: DE
Inventors: Sieghart Dipl Ing Lenz; Harry Kienast
Original assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Current assignee: Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1988-09-15
Publication date: 1989-04-27
Also published as: DD265825A1

Abstract

The object of the invention is to design an apparatus in such a way that elements for measuring and for orientating the gear are arranged for automatically compensating for the axial runout. According to the invention, the object is achieved in that values of the axial runout are allocated to the rotary position of the rotary table 2 by the measuring device 12, 13 and are stored in the device 15. The bearing gaps 19 of the supporting pockets 3.1, 3.2 ... of the hydrostatic bearing arrangement of the rotary table 2 are controlled in accordance with the desired values 16, specific to the rotary position, by the volumetric flows by means of volumetric-flow controllers 6.1, 6.2 ... <IMAGE>

Description

Die Erfindung ist anwendbar zur Kompensation der Stirnlauf abweichung eines auf einem hydrostatisch gelagerten Rund tisch einer Verzahnmaschine aufgespannten Zahnrades mit vertikal angeordneter Achse.The invention can be used to compensate for forehead movement deviation of a round on a hydrostatic bearing table of a gear machine spanned gear vertically arranged axis.

Das Ausrichten des Stirnlaufes von Zahnräder erfolgt üb licherweise durch Unterlagen von Beilagen oder Verstellen mittels Druckschrauben. Von Nachteil ist hier anzusehen, daß zur Durchführung mehrerer Arbeitsfolgen ein hoher Zeitaufwand für das Aus richten erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei Verwendung von Beilagen oder Druckschrauben punktförmige Kraftüber tragungen am Zahnrad und an der Aufspannfläche auftreten, wodurch Streifeverluste und Verformungen an den Bauteilen, z. B. den Tragführungen von Drehtischen, entstehen können.Alignment of the spur gear is done licher by documents of supplements or adjustment by means of pressure screws. The disadvantage here is that to carry out multiple work sequences a high expenditure of time for the end judging is required. Another disadvantage is that when in use of supplements or pressure screws punctiform force transfer wear on the gear and on the clamping surface, causing streak losses and deformations on the components, e.g. B. the support guides of rotary tables, may arise.

Mit der DE-OS 28 08 608 wurde eine Vorrichtung zum Er leichtern des Ausrichtens schwerer Werkstücke auf einem Maschinentisch vorgeschlagen, bei der durch hydraulische Mittel und Pendelstützen das Werkstück angehoben und durch mechanische Einrichtungen hinsichtlich Rund- und Stirn lauf ausgerichtet werden kann. Bei dieser Vorrichtung bleibt der Nachteil bestehen, daß die o.g. punktförmige Kraftübertragung auf den Maschinentisch mit seinen uner wünschten Nebenwirkungen eintritt. Darüber hinaus besteht der Nachteil, daß durch eine wechsel weise Anordnung von Stütz- und Spannstellen die Werkstücke beim Aufspannen verzogen werden, insbesondere bei Zahn kränzen geringer Steife. Weiterhin ist von Nachteil, daß beim Spannen eines Werk stückes, insbesondere bei Verwendung von mehr als drei Stütz stellen, die beim Ausrichten erzielte Stirnlaufgenauigkeit wieder beeinträchtigt wird. With DE-OS 28 08 608 a device for Er make it easier to align heavy workpieces on one Machine table proposed by hydraulic Means and pendulum supports lifted and through the workpiece mechanical devices with regard to round and forehead run can be aligned. With this device the disadvantage remains that the above punctiform Power transmission to the machine table with its un desired side effects. In addition, there is the disadvantage that a change wise arrangement of support and clamping points the workpieces be warped when clamping, especially with a tooth wreath low stiffness. Another disadvantage is that when clamping a work piece, especially when using more than three supports the face run accuracy achieved during alignment is affected again.

Es ist das Ziel der Erfindung, die Produktivität der Ver zahnmaschinen durch eine Verringerung des zeitlichen Auf wandes für das Ausrichten der Zahnräder zu erhöhen.It is the object of the invention to improve the productivity of the United States dental machines by reducing the time required wall for aligning the gears.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß zur auto matischen Fehlerkompensation des Stirnlaufes Elemente der Meßwerterfassung am Stirnrad und der Veränderung der Spalt höhe der hydrostatischen Rundtischlagerung angeordnet sind.The invention has for its object a device of the type mentioned so that the auto Matic error compensation of the forehead elements of the Measured value acquisition on the spur gear and the change in the gap height of the hydrostatic rotary table bearing are arranged.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine elektronische Meßeinrichtung für die Stirnlaufabweichung des Zahnrades und eine elektronische Meßeinrichtung für die Dreh position des Rundtisches in ihrer Winkellage, bezogen auf die Rundtischdrehachse, fest zueinander und zur Lage von Tragtaschen eines Bettes angeordnet sind.According to the invention the object is achieved in that a electronic measuring device for the runout deviation of the Gear and an electronic measuring device for the rotation position of the rotary table in its angular position, based on the rotary table axis of rotation, fixed to each other and to the position of Carrying bags of a bed are arranged.

Für eine drehpositions bezogene Änderung der Größe des Lagerspaltes sind die Meßeinrichtung für die Stirnlaufab weichung und die Meßeinrichtung für die Drehposition mit einer Einrichtung zur stirnlaufabhängigen Sollwertbildung verbunden und dieser sind eine Einrichtung zur drehpositions bezogenen Speicherung der stirnlaufabhängigen Sollwerte und eine Einrichtung zur drehpositionsbezogenen Zuweisung der Sollwerte nachgeordnet.For a rotation-related change in the size of the Bearing gaps are the measuring device for the front run softening and the measuring device for the rotational position with a device for the face value-dependent setpoint formation connected and these are a device for the rotational position related storage of the face run dependent setpoints and a device for the rotational position-related assignment of the Subordinate setpoints.

Die Einrichtung zur drehpositionsbezogenen Zuweisung der Sollwerte ist mit den Tragtaschen des Bettes zugeordneten Volumenstromreglern über Mischpunkte für den Sollwert ver bunden. Die Einrichtung zur drehpositionsbezogenen Zuweisung der Sollwerte zu den Tragtaschen ist mit einer Einrichtung zur drehrichtungs- und drehgeschwindigkeitsabhängigen Ein stellung der Phasenlage verbunden. The device for the assignment of the rotational position Setpoints are assigned to the bed's carry bags Volume flow controllers via mixing points for the setpoint ver bound. The device for the assignment of the rotational position Setpoints for the carrier bags is provided with a device for Direction of rotation and speed-dependent on position of the phase position connected.

In der Zeichnung zeigt die Figur die schematische Darstellung der Einrichtung.In the drawing, the Figure the schematic representation of the device.

Auf dem Bett 1 einer Verzahnmaschine - speziell einer Zahnradschleifmaschine - ist ein Rundtisch 2 gelagert und mit einer hydrostatischen Tragführung ausgerüstet. Die hydrostatische Tragführung besteht aus im Bett 1 eingearbeiteten Tragtaschen 3.1, 3.2 . . . (Taschen anzahl 3) und der am Rundtisch 2 befindlichen Gleit bahn 4. Mittels Förderpumpen 7.1, 7.2 . . . und Volumen stromgebern 6.1, 6.2 . . . wird den Tragtaschen 3.1, 3.2 . . . zur Bildung eines Lagerspaltes 19 eine definierte Ölmenge zugeführt. Die Volumenstromregler 6.1, 6.2 . . . sind mit einer Sollwerteinstellung 5.1, 5.2 . . . versehen. Zur Bildung des Lagerspaltes 19 gibt es eine weitere nicht dargestellte Möglichkeit der Ölstromzuführung zu den Trag taschen 3.1, 3.2 . . . mittels nur einer gemeinsamen Förder pumpe 7.1 und je Tragtasche 3.1, 3.2 . . . ein Volumenstrom regler 6.1, 6.2 . . . gekoppelt mit einem hydraulischen Dros selwiderstand (z. B. Kapillardrossel).On the bed 1 of a gear cutting machine - especially a gear grinding machine - a rotary table 2 is mounted and equipped with a hydrostatic carrying guide. The hydrostatic carrying guide consists of carrying bags 3.1, 3.2 incorporated in bed 1 . . . (Number of pockets 3) and the slide 4 on the rotary table 2 . Using feed pumps 7.1, 7.2 . . . and volume flow sensors 6.1, 6.2 . . . the carrying bags 3.1, 3.2 . . . to form a bearing gap 19 a defined amount of oil supplied. The volume flow controllers 6.1, 6.2 . . . are with a setpoint setting 5.1, 5.2 . . . Mistake. To form the bearing gap 19 there is another possibility, not shown, of the oil flow supply to the carrier bags 3.1, 3.2 . . . using only one common delivery pump 7.1 and each carrying bag 3.1, 3.2 . . . a volume flow controller 6.1, 6.2 . . . coupled with a hydraulic throttle resistor (e.g. capillary throttle).

Auf der Spannfläche des Rundtisches 2 ist ein Spannauf satz 9 zentrisch aufgespannt, auf dem das mit einem Prüf bund 11 versehene Zahnrad 10 befestigt ist. Auf dem Bett 1 sind eine elektronische Meßeinrichtung für die Stirnlaufabweichung 12 und eine elektronische Meßein richtung für die Drehposition 13 des Rundtisches 2, z. B. ein inkrementaler rotatorischer Geber, in ihrer Winkel lage, bezogen auf die Rundtischdrehachse 8, fest zuein ander und zur Lage von Tragtaschen 3.1, 3.2 . . . ange ordnet. Die Meßeinrichtung für die Stirnlaufabweichung 12 ist mit einer Einrichtung zur stirnlaufabhängigen Soll wertbildung 14 verbunden. Die Meßeinrichtung für die Dreh position 13 ist mit der Einrichtung zur stirnlaufab hängigen Sollwertbildung 14, mit einer Einrichtung zur drehpositionsbezogenen Speicherung der stirnlaufabhängigen Sollwerte 15 und mit einer Einrichtung zur drehpositions bezogenen Zuweisung der Sollwerte 16 zu den Volumenstrom reglern 6.1, 6.2 . . . verbunden. Die Einrichtungen 14, 15 und 16 können beispielsweise durch einen Prozeßrechner gebildet werden. Mit der Einrichtung zur drehpositionsbezogenen Zuweisung der Sollwerte 16 ist eine Einrichtung zur drehrichtungs- und drehgeschwindigkeitsabhängigen Einstellung der Phasen lage 18 verbunden, die als manuelle Eingabeeinheit darge stellt ist, aber auch als automatisch arbeitende Einrich tung ausführbar ist, die die Phasenlage der Sollwertzu weisung zur Berücksichtigung der Trägheit des Systems von den Signalen nicht dargestellter Signalgeber für die Dreh richtung und die Drehgeschwindigkeit des Rundtisches 2 vorgibt. Die Einrichtung zur drehpositionsbezogenen Zu weisung der Sollwerte 16 ist mit den Mischpunkten für den Sollwert 17.1, 17.2 . . . verbunden.On the clamping surface of the rotary table 2 , a clamping set 9 is clamped centrally on which the gear wheel 10 provided with a test collar 11 is fastened. On the bed 1 are an electronic measuring device for the spur deviation 12 and an electronic Meßein direction for the rotational position 13 of the rotary table 2 , z. B. an incremental rotary encoder, in its angular position, based on the rotary table axis 8 , zuein other and the position of the carrier bags 3.1, 3.2 . . . ordered. The measuring device for the spur deviation 12 is connected to a device for spur-dependent setpoint formation 14 . The measuring device for the rotary position 13 is with the device for the face run dependent setpoint formation 14 , with a device for the rotational position-related storage of the face run dependent setpoints 15 and with a device for the rotational position-related assignment of the setpoints 16 to the volume flow controllers 6.1, 6.2 . . . connected. The devices 14, 15 and 16 can be formed, for example, by a process computer. With the device for the rotational position-related assignment of the setpoints 16 , a device for rotational direction and rotational speed-dependent adjustment of the phase position 18 is connected, which is represented as a manual input unit, but is also executable as an automatically operating device that takes the phase position of the setpoint assignment into account the inertia of the system from the signals not shown signal generator for the direction of rotation and the speed of rotation of the rotary table 2 specifies. The device for the rotational position-related assignment of the setpoints 16 is with the mixing points for the setpoint 17.1, 17.2 . . . connected.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:
Nach dem Aufspannen des Zahnrades 10 auf den Spannaufsatz 9 und nach dem Anstellen der Meßeinrichtung für die Stirn laufabweichung 12 zum Prüfbund 11 wird bei rotierendem Rundtisch 2 durch die Meßeinrichtung 12 die Stirnlauf abweichung gemessen und durch die Meßeinrichtung 13 der je weils zugehörigen Drehwinkelposition des Rundtisches 2 zu geordnet. Aus diesen Meßsignalen werden in der Einrichtung 14 stirnlaufabhängige Sollwerte für die Volumenstromregler 6.1, 6.2 . . . gebildet und in der Einrichtung 15 drehwinkel positionsbezogen gespeichert. Bei der Bearbeitung des Zahnrades 10 werden diese dreh winkelpositionsbezogenen Sollwerte entsprechend der Dreh richtung und der Drehgeschwindigkeit des Rundtisches 2 durch die Einrichtung 16 über die Mischpunkte 17.1, 17.2 . . . den Volumenstromreglern 6.1, 6.2 . . . zugewiesen. Diese Zuweisung kann, entsprechend Drehrichtung und Drehgeschwin digkeit, mit voreilender Phasenlage erfolgen, um die Träg heit des Regelungssystems auszugleichen. Die Lagerspalte 19 der Tragtaschen 3.1, 3.2 . . . werden ent sprechend der drehpositionsbezogenen Sollwerte durch die Volumenströme mittels Volumenstromregler 6.1, 6.2 . . . gesteuert. Durch die Änderungen der Lagespaltgrößen 19 wird die Lage der Gleitbahn 4 zur Rundtischdrehachse 8 so geändert, daß übliche Stirnlaufabweichungen von ca. 0,5 mm kompensiert werden können. Mit einem erneut eingeleiteten Meßvorgang kann überprüft werden, ob die durchgeführte Kompensation ausreichend ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß das Ausrichten des Zahnrades hinsichtlich seines Stirn laufes automatisiert und zielgerichtet ausführbar ist. Dadurch wird eine bisher zeitaufwendige Verrichtung der Kategorie Hilfszeit wesentlich verkürzt und von der Hand fertigkeit des Bedienpersonals unabhängig. Weitere Vorteile bestehen darin, daß für das Aufspannen des Zahnrades bisher übliche Spannvorrichtungen einsetzbar sind und daß keine mit dem Rundtisch umlaufende Kompen sationselemente erforderlich sind, sondern die ohnehin vor handenen Tragtaschen eines hydrostatisch gelagerten Rund tisches verwendet werden können. Punktförmige Belastungen des Rundtisches und damit uner wünschte Verformungen desselben werden durch die erfin dungsgemäße Lösung vermieden. The mechanism works as follows:
After the gear 10 has been clamped onto the clamping attachment 9 and after the measuring device for the forehead run deviation 12 from the test collar 11 has been rotated, the forehead run deviation is measured by the measuring device 12 when the rotary table 2 is rotating and the respective rotational angle position of the rotary table 2 is measured by the measuring device 13 too ordered. These measured signals are used in the device 14 to determine setpoint values for the volume flow controllers 6.1, 6.2 . . . formed and stored in the device 15 angular position-related. When machining the gear 10 , these rotational position-related setpoints are corresponding to the direction of rotation and the rotational speed of the rotary table 2 by the device 16 via the mixing points 17.1, 17.2 . . . the volume flow controllers 6.1, 6.2 . . . assigned. Depending on the direction of rotation and speed, this assignment can be made with leading phase position to compensate for the inertia of the control system. The bearing column 19 of the carrier bags 3.1, 3.2 . . . are corresponding to the rotational position-related setpoints by the volume flows using volume flow controllers 6.1, 6.2 . . . controlled. Due to the changes in the position gap sizes 19 , the position of the slideway 4 with respect to the rotary table axis 8 is changed so that usual face run deviations of approximately 0.5 mm can be compensated for. With a new measurement process it can be checked whether the compensation is sufficient. The advantage of the solution according to the invention is that the alignment of the gear with respect to its forehead run is automated and can be carried out in a targeted manner. As a result, a previously time-consuming execution of the auxiliary time category is considerably shortened and is independent of the manual skill of the operating personnel. Further advantages are that previously usual clamping devices can be used for clamping the gear and that no rotating elements with the rotary table are required, but the already existing carrying pockets of a hydrostatically mounted round table can be used. Point loads on the rotary table and thus undesirable deformations of the same are avoided by the solution according to the invention.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference numerals used

1 Bett
2 Rundtisch
3.1, 3.2 . . . Tragtaschen
4 Gleitbahn
5.1, 5.2 . . . Sollwerteinstellung
6.1, 6.2 . . . Volumenstromregler
7.1, 7.2 . . . Förderpumpe
8 Rundtischdrehachse
9 Spannaufsatz
10 Zahnrad
11 Prüfbund am Zahnrad
12 elektronische Meßeinrichtung für die Stirn laufabweichung
13 elektronische Meßeinrichtung für die Dreh position des Rundtisches
14 Einrichtung zur stirnlaufabhängigen Soll wertbildung
15 Einrichtung zur drehpositionsbezogenen Speicherung der stirnlaufabhängigen Sollwerte
16 Einrichtung zur drehpositionsbezogenen Zu weisung der Sollwerte
17.1, 17.2 . . . Mischpunkt für den Sollwert
18 Einrichtung zur drehrichtungs- und drehge schwindigkeitsabhängigen Einstellung der Phasenlage
19 Lagerspalt 1 bed
2 rotary table
3.1, 3.2 . . . Carrier bags
4 slideway
5.1, 5.2 . . . Setpoint adjustment
6.1, 6.2 . . . Volume flow controller
7.1, 7.2 . . . Feed pump
8 rotary table axis
9 clamping attachment
10 gear
11 Test collar on the gear wheel
12 electronic measuring device for forehead run deviation
13 electronic measuring device for the rotary position of the rotary table
14 Set-up for face value-dependent setpoint creation
15 Device for storing the rotational position-dependent setpoints
16 Device for assigning the setpoints based on the rotational position
17.1, 17.2 . . . Mixing point for the setpoint
18 Device for the direction of rotation and speed-dependent adjustment of the phase position
19 bearing gap

Claims

1. A device for compensating for the runout deviation of a gear mounted on a hydrostatically mounted rotary table of a gear cutting machine, the gear being provided with a test collar for determining the front run and the hydrostatic support bearing of the rotary table has a control for an optimal bearing gap size, characterized in that

- That an electronic measuring device for the forehead run deviation ( 12 ) of the gear ( 10 ) and an elec tronic measuring device for the rotational position ( 13 ) of the rotary table ( 2 ) in their angular position, based on the rotary table axis of rotation ( 8 ), fixed to each other and to the location of carrying bags ( 3.1, 3.2 ...) of a bed ( 1 ) are arranged,
- That for a rotational position-related change in the size of the bearing gap ( 19 ), the measuring device for the fore run deviation ( 12 ) and the measuring device for the rotational position ( 13 ) are connected to a device for forehead-dependent setpoint formation ( 14 ) and this a device for the rotational position-related storage downstream of the face run-dependent setpoints ( 15 ) and a device for the rotational position-related assignment of the setpoints ( 16 ),
- That the device for the rotational position-related allocation of the setpoints ( 16 ) with the carrying pockets ( 3.1, 3.2 ...) of the bed ( 1 ) assigned volume flow controllers ( 6.2, 6.2 ...) via mixing points for the setpoint ( 17.1, 17.2 . . .) connected is.

2. Device according to claim 1, characterized in that the device for the rotational position-related assignment of the setpoints ( 16 ) to the carrying pockets ( 3.1, 3.2 ...) With a device for rotational direction and rotational speed-dependent adjustment of the phase position ( 18 ) is connected .