DE4022799A1 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer vorgegebenen kontur an einem werkstueck - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer vorgegebenen kontur an einem werkstueckInfo
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- G05B19/4062—Monitoring servoloop, e.g. overload of servomotor, loss of feedback or reference
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer vorge
gebenen Kontur an einem Werkstück durch Bearbeitung mit einem
materialabtragenden Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Sie betrifft außerdem eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 9.
Das bahngesteuerte Bearbeiten, insbesondere das Schleifen eines
Werkstückes zum Erzeugen einer vorgegebenen Kontur, erfordert
zunächst eine mathematische Definition der zu erzeugenden Kon
tur. Das geschieht durch die Vorgabe von sogenannten Stützpunk
ten entlang der jeweiligen Sollkontur, also solchen Punkten auf
der Kontur, die der Arbeitspunkt nacheinander zu durchlaufen
hat. Der Arbeitspunkt ist ein Punkt in der Berührungszone von
Werkzeug und Werkstück, dessen Bewegung bezüglich der Maschinen
achsen den Konturverlauf des Werkstücks bestimmt. Jeder pro
grammierte Stützpunkt ist definiert durch je eine bestimmte
Achsposition aller beteiligter Maschinenachsen. Die vorgegebenen
Sollwerte der Achspositionen sind zusammen mit weiteren für den
Betrieb der Maschine und den Bearbeitungsvorgang erforderlichen
Daten und Befehlen in der Steuerung abgelegt.
Zum Erzeugen der vorgesehenen Werkstückkontur werden das Werk
zeug und das Werkstück durch Verschieben in den beteiligten
Maschinenachsen so zueinander bewegt, daß sie alle programmier
ten Stützpunkte nacheinander möglichst exakt erreichen. Eine in
der Maschinensteuerung enthaltene Lageregelanordnung der
Maschinenachsen sorgt dafür, daß jede Maschinenachse möglichst
genau den Vorgabewerten der Achspositionen folgt. Allerdings
können bei diesem bahngesteuerten Bearbeiten von Werkstückkon
turen auf CNC-Maschinen, bei dem jede Maschinenachse
entsprechend dem Programm für sich lagegeregelt verstellt wird,
durch Fehler in der elektronischen Steuerung, in den Weg- oder
Winkelmeßsystemen oder in den Antrieben der beteiligten Achsen
Fehler auftreten, die zu nicht tolerierbaren Konturabweichungen
am Werkstück führen. Am fertigen Werkstück sind solche Fehler
nur durch zusätzliche aufwendige Messungen erkennbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die
gegenüber den bisherigen weiter verbessert sind und die Kontur
genauigkeit bei der Bearbeitung erhöhen.
Für ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß inprocess wenig
stens eine Ist-Position von Werkzeug und Werkstück zueinander
erfaßt wird und daß durch Vergleich der erfaßten Ist-Position
mit einer vorgegebenen Soll-Position inprocess die erzeugte
Werkstückkontur überwacht wird.
Bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird die
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Meßmittel zum Er
fassen der jeweiligen Ist-Position von Werkzeug und Werkstück
zueinander vorgesehen sind, daß die Steueranordnung ein Mittel
zur Konturüberwachung aufweist und daß das Konturüberwachungs
mittel eine Komparatoreinrichtung zum Vergleichen einer erfaß
ten Ist-Position mit einer ausgewählten Soll-Position enthält.
Fortführungen der Erfindung mit eigenständig erfinderischem
Rang sowie vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind in
den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß inprocess eine laufende
und zuverlässige Kontrolle der erzeugten Kontur möglich ist.
Das nachträgliche Vermessen des bearbeiteten Werkstücks zur
Kontrolle der Kontur ist nicht erforderlich, so daß hier erheb
licher Aufwand wegfällt. Mit der Erfindung wird festgestellt,
ob die Istwerte der Achspositionen aller beteiligten Maschinen
achsen gleichzeitig bestimmte zusammengehörige Sollwerte errei
chen, die jeweils zusammen vorgegebene und programmierte Soll-
Positionen von Werkzeug und Werkstück zueinander definieren.
Nur wenn die erfaßten Istwerte aller Achspositionen immer
gleichzeitig diese zusammengehörenden Sollwerte erreichen,
befinden sich das Werkzeug und das Werkstück in den programmier
ten Positionen zueinander, die die höchste Konturtreue der
Werkstückbearbeitung gewährleisten. Die Erfindung erlaubt also
eine laufende Überwachung der Funktionen der elektronischen
Steuerung, ihrer Programmierung, der Winkel- und Wegmeßsysteme
und der Antriebe aller beteiligten Maschinenachsen und stellt
sicher, daß auftretende Fehler, die zu Positionsfehlern und
damit zu Konturabweichungen am bearbeiteten Werkstück führen,
alsbald erkannt werden und korrigiert werden können. So ist mit
der Erfindung auf einfache Weise eine zuverlässige Konturüber
wachung während der Werkstückbearbeitung möglich. Als besonders
vorteilhaft wird der Einsatz der Erfindung beim bahngesteuerten
Schleifen angesehen, weil dort insbesondere höchste Präzision
und Konturtreue verlangt werden.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine
Seitenansicht einer CNC-Nockenschleifmaschine
in schematischer Darstellung und
Fig. 2 eine Darstellung der Steueranordnung nach der
Erfindung in Funktionsblöcken.
In Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine CNC-
Schleifmaschine zum bahngesteuerten Schleifen von Nocken in
einer Seitenansicht schematisch dargestellt. Auf einem Maschi
nenbett 1 ist ein Schleifschlitten 2 in einer ersten Maschinen
achse, nämlich in X-Richtung, verfahrbar angeordnet. Der
Schleifschlitten 2 ist mittels eines Spindeltriebs 3 von einem
Motor 4 angetrieben. Der Spindeltrieb 3 besteht aus einer An
triebsspindel 6 und einer in einem Schlittenansatz 7 angeordne
ten, in der Zeichnung nicht näher dargestellten, mit der
Antriebsspindel 6 in bekannter Weise zusammenwirkenden Spindel
mutter. Der Schleifschlitten 2 trägt eine in Richtung eines
Pfeiles 8 rotierende Schleifscheibe 9 und ein Abrichtgerät 11
mit einem Abrichtwerkzeug 12, das mittels eines Motors 13 zur
Schleifscheibe 9 hin zustellbar ist. Dem Antriebsmotor 4 der
Spindel 6 ist ein Winkeldekoder 14 zugeordnet, mit dem der
Istwert der Achsposition der X-Achse erfaßt wird. Der Winkel
dekoder 14 ist mit einer Steueranordnung 16 verbunden. An die
Steueranordnung ist seinerseits der Antriebsmotor 4 angeschlos
sen. Diese Anordnung ermöglicht in bekannter Weise den programm
gesteuerten und lagegeregelten Vorschub des Schleifschlittens
in Richtung der X-Achse.
Anstelle des Winkeldekoders 14 oder auch zusätzlich zu ihm kann
zum Erfassen des Istwertes der Position der X-Achse ein Wegmeß
system 17 vorgesehen sein, das in Fig. 1 gestrichelt eingezeich
net ist, und das ebenfalls mit der Steueranordnung 16 verbunden
ist.
Das Maschinenbett 1 trägt, üblicherweise quer zur X-Achse ver
fahrbar, einen Werkstücktisch 18, auf dem in nicht näher darge
stellten Halterungen ein Werkstück 19, im dargestellten Fall
eine Nockenwelle, aufgespannt ist. Zum Bearbeiten der Nockenform
wird das Werkstück um die Achse C in Richtung eines Pfeiles 21
gedreht. Der Antrieb des Werkstücks erfolgt mittels eines
Motors 22, dem zum Erfassen der Winkelstellung des Werkstücks
ein Winkeldekoder 23 zugeordnet ist. Die Darstellung der Zuord
nung von Motor, Winkeldekoder und Werkstück ist in der Fig. 1
schematisch und entspricht nicht der tatsächlichen Konstruktion,
die dem Fachmann überlassen bleiben kann. Der Motor 22 und der
Winkeldekoder 23 sind mit der Steueranordnung 16 der Maschine
verbunden.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Blockdarstellung die Steu
eranordnung 16 der in Fig. 1 dargestellten Maschine. Die Steu
eranordnung 16 weist eine Steuereinheit 24 mit einem Speicher
auf, in welchem die für den Maschinenbetrieb und die Werkstück
bearbeitung erforderlichen Daten und Befehle abgelegt sind.
Daten, Befehle und Programme werden mit einer Eingabeeinheit 26
in die Steuereinheit 24 eingegeben. An die Steuereinheit 24
angeschlossen ist ein Inpolator 27, der aufeinanderfolgende
Sollwerte der Achspositionen der Maschinenachsen an Komparato
ren 28 und 29 weitergibt. Ein Lagedetektor, beispielsweise der
Winkeldekoder 14, der mit dem Antriebsmotor 4 der X-Achse ver
bunden ist, erzeugt ein Signal, das dem Istwert der Achspositon
der X-Achse entspricht. Dieser Istwert wird im Komparator 28
mit dem entsprechenden Sollwert verglichen. Der Komparator 28
gibt ein Lagesignal ab, das von einem Lageregler 31 zu einem
Steuersignal für den Antriebsmotor 4 der X-Achse verarbeitet
wird, der infolge dieses Steuersignals den Schleifschlitten 2
jeweils in seine vorgesehene Soll-Position bewegt. In gleicher
Weise stellt ein Lagedetektor, beispielsweise der mit dem
Antriebsmotor 22 der C-Achse verbundene Winkeldekoder 23, den
Istwert der Winkellage des Werkstücks fest und übermittelt ein
entsprechendes Signal an den Komparator 29. Der Komparator 29
ist ausgangsseitig mit einem Lageregler 32 verbunden, der ab
hängig von den Vergleichssignalen des Komparators 29 ein Steuer
signal für den Antriebsmotor 22 erzeugt, der in Abhängigkeit
von diesem Steuersignal das Werkstück in seine jeweilige Soll-
Winkellage dreht.
Insoweit handelt es sich um eine herkömmliche Steuerung für das
bahngesteuerte Bearbeiten bzw. Schleifen von Werkstücken, die
dem Fachmann geläufig ist und daher keiner näheren Erläuterung
bedarf.
Gemäß der Erfindung weist die Steueranordnung 16 zusätzlich
eine Konturüberwachungseinrichtung 33 auf, die einerseits mit
der Steuereinheit 24 verbunden ist und an die andererseits die
Lagedetektoren bzw. Winkeldekoder 23 und 14 angeschlossen sind.
Der Ausgang der Konturüberwachungseinrichtung 33 ist mit einer
Anzeige 34 verbunden. Die Konturüberwachungseinrichtung weist
als wesentliche Funktionselemente eine Rechen- und Steuerein
heit 36, einen Soll-Datenspeicher 37 und einen Komparator 38
auf, die entsprechend miteinander und mit den Ein- und Ausgängen
der Konturüberwachungseinrichtung 33 verknüpft sind.
Zum Erzeugen einer gewünschten Werkstückkontur werden das auf
dem Maschinentisch 18 aufgespannte Werkstück 19 und das Werk
zeug, im dargestellten Fall eine Schleifscheibe, in den betei
ligten Maschinenachsen nach einem vorgegebenen Programm bahnge
steuert relativ zueinander bewegt. Um mit der in Fig. 1 darge
stellten Schleifmaschine die vorgesehene Nockenform zu erzeugen,
genügen zwei Maschinenachsen. Die erste an der Formgebung
beteiligte Maschinenachse ist die X-Achse, in der die Schleif
scheibe im wesentlichen radial zum Werkstück bewegt wird. Die
zweite an der Formgebung beteiligte Maschinenachse ist die
C-Achse, also die Drehachse des Werkstücks. Es kann in die
Formgebung des Werkstücks eine weitere, in der Zeichnung nicht
dargestellte Maschinenachse Y einbezogen sein, die eine etwa
vertikale Relativbewegung von Werkzeug und Werkstück ausführt,
um den Arbeitspunkt A zwischen Schleifscheibe und Werkstück bei
der Werkstückumdrehung immer in einer bestimmten Winkelposition
zur Schleifscheibenachse zu halten.
Die im Verfahrensablauf durch die programmierte Veränderung der
Werte der Achspositionen der Maschinenachsen bewirkte Verände
rung der Position von Schleifscheibe und Werkstück zueinander
hat zur Folge, daß der Arbeitspunkt A in der Berührungszone von
Schleifscheibe und Werkstück, der für die Formgebung bestimmend
ist, exakt entlang der zu erzeugenden Kontur geführt wird.
Dabei ist die Lage des Arbeitspunktes A durch die Position von
Schleifscheibe und Werkstück zueinander bestimmt, die ihrer
seits durch die Istwerte der Achspositionen der Maschinenachsen
X und C und ggf. Y bestimmt ist. Zu jeder Winkelposition α1,
α2,... der C-Achse gehört demnach jeweils ein bestimmter Wert
X1, X2... der Achsposition der X-Achse und ggf. Y1, Y2,...
der Achsposition der Y-Achse, falls diese vorhanden ist.
Normalerweise werden der Steuerung über die Eingabeeinheit 26
Sollwerte der Achspositionen der C-Achse und der X-Achse
sowie ggf. weitere Achspositionen vorgegeben, die in der Steuer
einheit 24 abgelegt, nacheinander abgerufen und mittels des
Interpolators 27 und der Lageregler 31 und 32 zu Steuerbefehlen
für die Achsantriebe 44 und 22 verarbeitet werden. Erfolgt diese
Verarbeitung der Sollwerte der Achspositionen für alle beteilig
ten Maschinenachsen C, X usw. immer genau synchron und wird sie
nicht durch bestimmte Umstände gestört, so werden die Schleif
scheibe und das Werkstück während des Verfahrensablaufs immer
die programmierten, für die Konturerzeugung optimalen Positionen
zueinander erreichen.
Leider aber können beim bahngesteuerten Bearbeiten von Werk
stückkonturen durch Fehler in der elektronischen Steuerung, in
den Weg- oder Winkelmeßsystemen oder in den Achsantrieben
Fehler auftreten, die zu nicht tolerierbaren Abweichungen von
den Sollwerten einzelner Achspositionen und damit zu nicht ver
tretbaren Konturfehlern am bearbeiteten Werkstück führen. Um
derartige Positionsabweichungen und entstehende Konturfehler
rechtzeitig zu erkennen und dann ihre Ursachen abstellen zu
können, ist gemäß der Erfindung die Steueranordnung zusätzlich
mit der Konturüberwachungseinrichtung 33 ausgestattet. Diese
weist einen Soll-Datenspeicher 37 auf, in dem Sollwerte zusam
mengehörender Achspositionen vorgegebener Positionen von
Schleifscheibe und Werkstück zueinander abgelegt sind. Dieser
Speicher 37 enthält also Gruppen zusammengehörender Sollwerte
von Achspositionen, wie sie in der folgenden Tabelle für einen
Bearbeitungsvorgang mit drei beteiligten Maschinenachsen zusam
mengefaßt sind:
Jede Gruppe von Sollwerten α1s, X1s, Y1s usw. in dieser
Tabelle repräsentiert eine programmierte Soll-Position von Werk
zeug und Werkstück zueinander, in der ein bestimmter Konturab
schnitt konturgetreu bearbeitet wird. Bei dem Bearbeitungsbei
spiel der Fig. 1 und 2 entfallen die Werte der Y-Achse.
An die Überwachungseinrichtung 33 sind die Winkeldekoder 14 und
23 angeschlossen, die die Istwerte der Achspositionen der
Maschinenachsen X und C erfassen und übermitteln. Bei einem
Bearbeitungsvorgang mit drei beteiligten Maschinenachsen sind
entsprechend drei Lagedetektoren vorgesehen, und es werden auf
diese Weise Gruppen aus drei zusammengehörigen Istwerten α1,
Xi, Yi übermittelt, die zusammen die jeweilige Ist-Position von
Werkzeug und Werkstück zueinander repräsentieren. Die Rechen-
und Steuereinheit 36 der Überwachungseinrichtung 33 ermittelt
jetzt aus den gespeicherten Sollwertgruppen eine, bei der der
Sollwert wenigstens einer Achsposition mit deren Istwert über
einstimmt. Dann vergleicht der Komparator 38 die Istwerte der
übrigen Achspositionen mit den übrigen Sollwerten dieser Soll
wertgruppen und stellt auftretende Abweichungen fest. Überstei
gen diese Abweichungen eine vorgegebene Toleranzdifferenz, so
erzeugt die Recheneinheit 36 ein Fehlersignal, das zu einer
entsprechenden Anzeige in der Anzeigeeinheit 34 führt.
Als Beispiel sei angenommen, der übermittelte Istwert Xi stimme
mit dem Sollwert X2s der X-Achse überein. Jetzt vergleicht der
Komparator den Istwert αi mit dem entsprechenden Sollwert α2s
und den Istwert Yi mit dem Sollwert Y2s. Stimmen alle Istwerte
mit den angegebenen Sollwerten der Achspositionen überein, so
ist die erfaßte Ist-Position von Werkzeug und Werkstück iden
tisch mit der vorgegebenen Soll-Position und die erzeugte Werk
stückkontur sollte korrekt sein. Weicht jedoch wenigstens ein
Istwert αi oder Yi um mehr als eine Toleranzdifferenz von dem
zugehörigen Sollwert α2s oder Y2s ab, so stimmt die erfaßte
Ist-Position von Werkzeug und Werkstück zueinander nicht in
allen beteiligten Maschinenachsen mit der vorgesehenen Soll-
Position überein, so daß bei der weiteren Werkstückbearbeitung
mit Konturfehlern zu rechnen ist. Die Positionsabweichung der
betreffenden Maschinenachse wird daher über die Recheneinheit 36
in der Anzeigeeinheit 34 als Warnung angezeigt und kann ent
sprechende Gegenmaßnahmen auslösen.
Es kann sich als vorteilhaft erweisen, eine der Maschinenachsen
als Bezugsachse auszuwählen und der Konturüberwachungseinrich
tung über die Eingabeeinheit 26 als solche vorzugeben. Dann wird
die Recheneinheit 36 aus den gespeicherten Sollwertgruppen (die
jeweils eine programmierte Soll-Position von Werkzeug und Werk
stück zueinander repräsentieren) immer diejenige auswählen,
deren Sollwert der Bezugsachse mit dem erfaßten Istwert der
Bezugsachse übereinstimmt. Das kann die Programmierung verein
fachen, den Rechenaufwand herabsetzen und die Konturkontrolle
beschleunigen. Im übrigen läuft der Vorgang der Konturüberwa
chung ebenso ab wie oben beschrieben.
Für den Fall, daß die erfaßten Istwerte der Achspositionen
keinem der im Soll-Datenspeicher 37 enthaltenen Sollwerte gleich
sind, wird der Istwert einer der Achspositionen, z. B. der einer
Bezugsachse, durch Interpolation, vorzugsweise durch lineare
Interpolation, auf einen gespeicherten Sollwert dieser Achspo
sition bezogen. Mit derselben Interpolation werden aus den ent
sprechenden gespeicherten Sollwerten der Achspositionen der
übrigen Maschinenachsen die zugehörigen Sollwerte dieser Achs
positionen ermittelt und mit den erfaßten Istwerten verglichen.
Als Beispiel sei angenommen, die erfaßten Istwerte αi, Xi und
Yi der Achspositionen lägen zwischen den gespeicherten Soll
werten α1s und α2s, X1s und X2s bzw. Y1s und Y2s. Dann wird
der Istwert αi der C-Achse durch (lineare) Interpolation auf
den gespeicherten Sollwert α1s bezogen und als Sollwert αsint
gesetzt. Beispielsweise liege α1=αsint genau in der Mitte
zwischen α1s und α2s. Mit derselben Interpolation werden
jetzt aus den gespeicherten Sollwerten X1s und Y1s die zu
gehörenden Sollwerte Xsint und Ysint der übrigen Achspositionen
ermittelt. Bei linearer Interpolation liegen sie im angenommenen
Beispiel ebenfalls genau in der Mitte zwischen den gespeicherten
Sollwerten X1s und X2s bzw. Y1s und Y2s. Die so ermittelten
Sollwerte Xsint und Ysint der X- und der Y-Achse werden sodann
wie oben beschrieben mit den erfaßten Istwerten dieser Achsen
verglichen. Festgestellte Abweichungen werden ebenso behandelt
wie oben beschrieben.
Die Steueranordnung 16 ist in Fig. 2 als Blockschaltbild dar
gestellt. Diese Darstellung erlaubt eine verständliche Erläute
rung der Funktionen der Steuerung. Tatsächlich werden für die
Signalverarbeitung und die Steuerung in modernen Maschinen
heute integrierte Schaltungen bzw. Computer eingesetzt, die die
in der Blockdarstellung gezeigten Einzelbauteile in dieser Form
nicht aufweisen, aber dieselben Operationen mit denselben Er
gebnissen ausführen. Die Blöcke des Blockschaltbildes stellen
daher wesentliche Schritte und Funktionsblöcke im Programmablauf
der Steuerung dar.
Claims (15)
1. Verfahren zum Erzeugen einer vorgegebenen Kontur an einem
Werkstück durch Bearbeitung mit einem materialabtragenden Werk
zeug, bei dem Werkzeug und das Werkstück in einem Arbeitspunkt
in materialabtragenden Kontakt gebracht und in wenigstens zwei
Maschinenachsen relativ zueinander bewegt werden, wobei der
Arbeitspunkt entlang einer Bahn geführt wird, welche durch auf
einanderfolgende vorgegebene Sollwerte der Achspositionen aller
beteiligten Maschinenachsen bestimmt ist, dadurch gekennzeich
net, daß wenigstens eine Ist-Position von Werkzeug und Werkstück
zueinander erfaßt wird und daß durch Vergleich der erfaßten
Ist-Position mit einer vorgegebenen Soll-Position die erzeugte
Werkstückkontur überwacht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Soll-Position von Werkzeug und Werkstück zueinander durch Vor
gabe je eines Sollwertes der Achsposition für jede beteiligte
Maschinenachse bestimmt wird, daß zum Erfassen der Ist-Position
von Werkzeug und Werkstück zueinander die momentanen Istwerte
der Achspositionen wenigstens zweier beteiligter Maschinenachsen
erfaßt werden und daß die erfaßten Istwerte zur Konturüberwa
chung mit den eine Soll-Position von Werkzeug und Werkstück
zueinander definierenden Sollwerten der Achspositionen derselben
Maschinenachsen verglichen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Erfassen der Ist-Position von Werkzeug und Werkstück
zueinander die Istwerte der Achspositionen wenigstens zweier
Maschinenachsen erfaßt werden, daß eine Soll-Position von Werk
zeug und Werkstück zueinander ermittelt wird, in der der Soll
wert der Achsposition wenigstens einer Maschinenachse mit ihrem
erfaßten Istwert übereinstimmt und daß zur Konturüberwachung
die Soll- und Istwerte der zugehörigen Achspositionen der
übrigen Achsen miteinander verglichen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Fehlersignal erzeugt wird, wenn die Differenz
zwischen dem Soll- und Istwert der Achsposition wenigstens
einer der Maschinenachsen eine Toleranzdifferenz überschreitet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß für ausgewählte Soll-Positionen von Werkzeug und
Werkstück zueinander die Sollwerte der Achspositionen der
beteiligten Maschinenachsen vorgegeben und in einer Speicheran
ordnung der Maschinensteuerung als Sollwerttabelle gespeichert
werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine der Maschinenachsen als Bezugsachse gewählt
wird, daß die Soll-Position von Werkzeug und Werkstück zueinan
der ermittelt wird, in der der gespeicherte Sollwert der Achs
position der Bezugsachse mit ihrem erfaßten Istwert überein
stimmt und daß dann der Vergleich der erfaßten Istwerte und
gespeicherten Sollwerte der übrigen zugehörigen Achspositionen
und ggf. die Fehlersignalbildung durchgeführt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der gemessene Istwert der Achsposition der Bezugs
achse durch Interpolation auf wenigstens einen gespeicherten
Sollwert der Achsposition dieser Achse bezogen wird, wenn der
gemessene Istwert nicht unmittelbar mit einem gespeicherten
Sollwert übereinstimmt und daß die Sollwerte der zugehörigen
Achspositionen der übrigen beteiligten Achsen durch eine ent
sprechende Interpolation aus den betreffenden gespeicherten
Sollwerten dieser Achsen ermittelt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die vorgegebene Werkstückkontur durch bahngesteu
ertes Schleifen eines Werkstücks mit einem rotierenden Schleif
werkzeug erzeugt wird.
9. Vorrichtung zum Erzeugen einer vorgegebenen Kontur an einem
Werkstück mit einer Werkstückhalterung mit Mitteln zum Einspan
nen und Halten eines Werkstücks, einem Werkstückträger mit
einem materialabtragenden Werkzeug, Führungs- und Antriebsmit
teln zum Bewegen von Werkstückhalter und Werkzeugträger relativ
zueinander in wenigstens zwei Maschinenachsen und einer Steuer
anordnung zum Steuern der Antriebsmittel im Sinne der Bewegung
von Werkzeug und Werkstück in materialabtragendem Kontakt rela
tiv zueinander in aufeinanderfolgende, die gewünschte Werkstück
kontur repräsentierende Soll-Positionen, dadurch gekennzeichnet,
daß Meßmittel (4, 17, 23) zum Erfassen der jeweiligen Ist-
Position von Werkzeug (9) und Werkstück (19) zueinander vorge
sehen sind, daß die Steueranordnung (16) ein Mittel (33) zur
Konturüberwachung aufweist und daß das Konturüberwachungsmittel
eine Komparatoreinrichtung (38) zum Vergleichen einer erfaßten
Ist-Position mit einer ausgewählten Soll-Position enthält.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
den Führungs- und Antriebsmitteln (4, 22) wenigstens zweier
Maschinenachsen (C, X) Meßmittel (4, 17, 23) zum Erfassen der
Istwerte der Achspositionen zugeordnet sind, daß das Kontur
überwachungsmittel (33) eine Speichereinrichtung (37) zum
Speichern von ausgewählte Soll-Positionen von Werkzeug (9) und
Werkstück (19) zueinander definierenden Sollwerten der Achs
positionen der Maschinenachsen umfaßt, daß die Komparatorein
richtung (38) mit den Meßmitteln (14, 17, 23) und der Speicher
einrichtung (37) verbunden ist und daß die Komparatoreinrichtung
die Soll- und Istwerte der Achspositionen der Maschinenachsen
vergleichend und Differenzen als Maß für Konturabweichungen
feststellend ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Konturüberwachungseinrichtung (33) aus den in der
Speichereinrichtung (37) gespeicherten Soll-Positionen von
Werkzeug (9) und Werkstück (19) zueinander eine ermittelnd aus
gebildet ist, in der der Sollwert mindestens einer Achsposition
mit ihrem Istwert übereinstimmt, daß sie die zu dieser Soll-
Position gehörenden Sollwerte der Achspositionen der übrigen
Maschinenachsen (C bzw. X) ermittelnd ausgebildet ist und daß
die Komparatoreinrichtung (38) die Sollwerte mit den betreffen
den Istwerten vergleichend und Differenzen als Maß für Kontur
abweichungen feststellend ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich
net, daß das Konturüberwachungsmittel (33) ein Mittel (26, 36)
zum Auswählen einer Maschinenachse (C bzw. X) als Bezugsachse
aufweist, daß das Konturüberwachungsmittel aus den in der
Speichereinrichtung (37) gespeicherten Soll-Positionen von
Werkzeug (9) und Werkstück (19) zueinander diejenige ermittelnd
ausgebildet ist, in der der Sollwert der Achsposition der
Bezugsachse mit ihrem Istwert übereinstimmt, daß es die zu
dieser Soll-Position gehörenden Sollwerte der Achspositionen
der übrigen Maschinenachsen ermittelnd ausgebildet ist und daß
die Komparatoreinrichtung (38) die Sollwerte mit den betreffen
den Istwerten vergleichend und Differenzen als Maß für Kontur
abweichungen feststellend ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Konturüberwachungsmittel (33) ein
Fehlersignal abgebend ausgebildet ist, wenn die Differenz der
Soll- und Istwerte der Achsposition wenigstens einer Maschinen
achse eine Toleranzdifferenz überschreitet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
an die Konturüberwachungseinrichtung (33) eine Anzeigeeinheit
(34) zum Anzeigen von eine Toleranzdifferenz überschreitenden
Differenzen der Soll- und Istwerte der verglichenen Achspositio
nen angeschlossen ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß sie als Schleifmaschine ausgebildet ist,
daß als materialabtragendes Werkzeug (9) ein rotierendes
Schleifwerkzeug vorgesehen ist und daß das Schleifwerkzeug und
das zu bearbeitende Werkstück (19) bahngesteuert relativ zuein
ander bewegbar sind.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19904022799 DE4022799A1 (de) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer vorgegebenen kontur an einem werkstueck |
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DE19904022799 DE4022799A1 (de) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer vorgegebenen kontur an einem werkstueck |
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---|---|
DE4022799A1 true DE4022799A1 (de) | 1992-01-23 |
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DE19904022799 Withdrawn DE4022799A1 (de) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer vorgegebenen kontur an einem werkstueck |
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Country | Link |
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- 1990-07-18 DE DE19904022799 patent/DE4022799A1/de not_active Withdrawn
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