DE4108740A1 - Automatisch gesteuerte schleifmaschine - Google Patents

Description

An automatisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, insbesondere Rundschleifmaschinen werden immer weitergehende Forderungen an Produktivität und Einhaltung der Form- und Lagetoleranzen gestellt.

Zur Erhöhung eben dieser Produktivität wurden Mehrspindel­ schleifeinheiten oder Schleifscheiben mit CBU oder Diamant eingesetzt. Und zur Erzielung besserer Form- bzw. Lagetoleranzen ist vorgenannte Erfindung erforderlich.

Zur Kompensation solcher störenden Einflüsse sind schon die verschiedensten Maßnahmen vorgeschlagen worden. Die DE-PS 24 22 104 z. B. befaßt sich mit einer Einrichtung zur Kompensation des beim Abrichten einer Schleifscheibe entstehenden Schleifscheibenschwundes. Eine Wärmegang- Kompensation ist dabei aber nicht vorgesehen.

In der DE-PS 33 24 322 wird auf das Problem der Veränderung der Betriebstemperatur hingewiesen, daß nämlich das Werkzeug in axialer Richtung auswandert. Die ruckartige temperaturbedingte Längenänderung der Werkzeugspindel soll durch eine spezielle Lagerung der Schleifspindel verhindert werden. Über eine Kompensation dieser Längenänderung ist aber nichts genaueres ausgesagt.

Es ist nur der Hinweis gegeben, daß der seitliche temperaturbedingte Versatz des Werkstückes so lange durch eine erfahrene Bedienungsperson oder in der automatischen Fertigung durch Nachjustieren kompensiert werden kann, wie dieses seitliche Auswandern kontinuierlich erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den temperatur­ bedingten Versatz der Schleifspindel und damit des Schleifkörpers automatisch mit einfachen Mitteln bei einer numerisch gesteuerten Rundschleifmaschine zu kompensieren. Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen.

Mit der Abtastung der Schleifkörper in radialer als auch axialer Lage können die Teilfehler (Position) von Rundtischen als Mehrspindelschleifeinheiten eleminiert werden, von der NC-Steuerung automatisch verrechnet.

Ebenso kann somit der Wärmegang der Schleifspindel sowie der gesamten Werkzeugmaschine eleminiert werden.

Gerade CBU oder Diamantschleifscheiben werden nur in µm- Bereich abgerichtet, und das nach vielen Werkstücken. Hier ist es dann besonders wichtig, den Wärmegang aller Maschinenkomponenten zu eleminieren, da erst das die Voraussetzung für µm-weises Abrichten ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 den Grundaufbau einer Rundschleifmaschine mit gegenseitiger Lage von Werkstückspindelkasten Schleifspindel und Abrichtrolle bei Ausgangs­ stellung und Maschinentemperatur To.

Fig. 2 dasselbe Schema bei einer Maschinentemperatur To + Tx.

Fig. 3a, 3b die Abtast-Kompensationsvorrichtung am Abricht­ rollengehäuse mit einem axialen und einem radialen Taster.

Auf dem Maschinenbett sind der den Werkstückträgerspindelkasten 2 tragenden Querschlitten 3 sowie die die Schleifspindel 4 tragende Schleifeinheit 5 auf Schleiftisch 1 angeordnet. Die Innenschleifscheibe 6 wird an der Abrichtrolle 7 zwischenabgerichtet, indem die Schleifspindel 4 gegenüber der ebenfalls auf dem Querschlitten 3 gelagerten Abrichtrolle 7, entsprechend verfahren wird.

Durch die Pfeile ist die mögliche Bewegungsrichtung der Schleifspindel 4 angedeutet. Fig. 1 zeigt den Ausgangszustand bei einer Maschinentemperatur To. Abrichtrolle 7 und Schleif­ scheibe 6 liegen exakt in einer Ebene in Übereinstimmung mit der O-Stellung (Ausgangsdaten) des gespeicherten Programmes der numerischen Steuereinheit.

Wie in Fig. 2 angedeutet ist, verändert sich diese Ausgangs­ lage der Schleifspindel 4 zur Abrichtrolle 7 bzw. dem mit dieser übereinstimmenden relativen Lage des Werkstückes 8, wenn sich die Temperatur der Maschine, z. B. bei längerem Betrieb, oder äußeren Einflüssen erhöht. Das Maschinenbett und die Schleifeinheiten dehnen sich bei Erhöhung der Temperatur aus, und dadurch differiert bei gleicher O-Stellung des gespeicherten Programmes der numerischen Steuereinheit, die gegenseitige axiale Lage von Abrichtrolle 7 und Schleifscheibe 6 um den Betrag X.

Dieser von der Maschinentemperatur abhängige Differenz-Betrag soll automatisch ermittelt und kompensiert werden. Hierzu ist am Abrichtrollengehäuse 9 die Abtast-Kompensationsvorrichtung 10 angebracht (Fig. 3a). Sie besitzt parallel zur Drehachse der Abrichtrolle 7 den Wärmekompensationstaster 11. Die Schleifspindel fährt zunächst in axialer Richtung gegen diesen Taster, wodurch eine evtl. Differenz gegenüber der Ausgangs­ situation - bedingt durch eine Längenausdehnung des Maschinen­ bettes oder anderer Maschinenteile - gemessen und im Programm der Steuereinrichtung berücksichtigt wird. Die Meßdaten können in einer an sich bekannten Weise in das Programm der Steuerungsvorrichtung eingespeist und zu dessen Korrektur berücksichtigt werden.

In der Fig. 3b ist zu erkennen, daß die Abtastkompensations­ vorrichtung 10 neben dem Wärmekompensationstaster 11 noch einen Abrichttaster 12 aufweist. Er ist rechtwinklig zum Wärmekompensationstaster 11 angeordnet, um radiale Abweichungen gegenüber dem Ausgangszustand zu erfassen, oder beispielsweise auch die Abnutzung der Schleifscheibe zu ermitteln. Sowohl durch den laufenden Schleifvorgang als auch den Abrichtvorgang verändert sich der Schleifscheibenumfang. Diese Änderung wird durch den Abrichttaster 12 erfaßt, damit sie über die Steuerungsvorrichtung kompensiert werden kann.

Für das hochgenaue Schleifen eines Werkstückes ist es durch die erfindungsgemäße Vorrichtung möglich geworden, daß in dem Bearbeitungsprogramm sowohl der Wärmegang der Maschine als auch der Verschleiß der Schleifscheibe automatisch in Rechnung gestellt wird.

Claims (3)

1. Automatisch gesteuerte Schleifmaschine, insbesondere Rundschleifmaschine, mit einer oder mehreren auf einem Schleiftisch angeordneten Schleifspindeln, sowie einer quer zur Schleifspindel verfahrbaren Einheit, welcher eine Abrichtrolle zugeordnet ist, deren Drehachse parallel zur Werkstückspindel verläuft, wobei alle Bewegungen von Schleifspindel, Werkstückspindel und Abrichtrolle von einer programmierten Steuerungsvorrichtung erfaßt und gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrichtrolle (7) eine Abtastkompensationsvorrichtung (10) zugeordnet ist, welche einen Wärmekompensationstaster (11) zum Erfassen der durch unterschiedliche Maschinen­ temperaturen bedingten axialen Abstandsänderung von Schleifdornspitze und Abrichtrolle aufweist, wobei die ermittelten Änderungsdaten der Steuerungsvorrichtung zur Kompensation der temperaturbedingten Längenänderung eingespeist werden, indem die Schleifspindel vor einem Abricht- bzw. Arbeitsgang gegen den Wärmekompensationstaster (11) gefahren wird.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Kompensationsvorrichtung (10) mit Wärmekompensationstaster (11) einen den Schleifscheibenumfang erfassenden Abrichttaster (12) aufweist, welcher die radiale Abstandsänderung der Schleifscheibe (6) ermittelt und der Steuerungsvorrichtung zur Kompensation der temperaturbedingten Längenänderung mitteilt.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Kompensationsvorrichtung (10) an einem Punkt der Maschine befestigt ist, der möglichst wenig Temperatur­ einflüssen unterliegt.