DE6600373U - Messfehlerkompensationseinrichtung - Google Patents

Description

Patentanwalt DipL-Phys. Gerhard üedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 TeL 29 84 62

K 47 729/42b Gbm B 2001

11. Oktober 1968

Dipl.-Ing. Alfred KOLB Wert he im am Main, Haus am Tannenberg

r Meßfehlerkompensationseinrichteng

Die Neuerung betrifft eine MeßfeWerkompensationseinrichtung für die Werksttiiekipeiterteilung an einer Proiektiondformenschleifmaschine.

Bei diesen Maschinen kann jener Teil des Werkstückes beobachtet werden, welcher sich am Bildschirm entsprechend der Vergrößerung der Projektionsoptik abbildet, doch besteht eine Schwierigkeit dann, wenn Ab-

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stände eingehalten werden sollen, die in ihrer Größe die Abbildungsmöglichkeit der Projektionsoptik in bezug auf die Größe des Bildschirmes überschreiten. Ist beispielsweise ein Bildschirm 500 mm breit, dann können beispielsweise bei 20-facher Vergrößerung nur Strecken von 25 mm abgebildet werden. Wenn aber das Profil beispielsweise sich im Abstand von z.B. 98,520 mm ständig wiederholen soll, oder aber das Profil vom Rand des Werkstückes einen größeren Abstand haben soll, dann lassen sich diese Maße am Bildschirm nicht mehr direkt einstellen. Zwar ist es möglich, diese größere Strecke zu unterteilen, auf der Sollvorlage die Teilstrecken aufzuzeichnen und mit Hilfe von am Werkstück anzuschlagenden Seigern durch mehrmaliges Teilen das Werkstück üss cüe gansg g#s?Ussehie Strecke zu bewegen, doch bringt die Addition der Teilstrecken auch eine Summierung eventueller Fehler mit sich. Deswegen werden derartige Maschinen mit Längenweiterteileinrichtungen ausgestattet und vorzugsweise Endmaße der entsprechenden Länge in den Maschinentisch eingelegt.

Es ist bekannt, hierbei zusätzlich Meßuhren, Fühlhebelmeßgeräte ο. dgl., welche die Null-Lage anzeigen, zu verwenden, um eine bessere Genauigkeit und Unabhängigkeit von der Fertigkeit des Einstellenden zu erzielen.

Weiterhin ist eine Ausführung bekannt, bei welcher ein Dynamometer mit einem elektrischen Taster zusammenarbeitet, der durch verschiedenfarbige Lichtsignale die Null-Stellung angibt.

Zwar erzielt man durch diese Vorkehrungen bereits einen guten Grad Genauigkeit. Jedoch zeigt sich, daß Abweichungen der gewünschten Einstelllänge am Werkstück trotz aller dieser Vorkehrungen entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen, um am Werkstück eine exakte Einhaltung der gewünschten Maße zu gewährleisten und eine Übereinstimmung mit den im Tisch eingelegten Endmaßen zu erzielen.

Hierzu wäre es notwendig, daß der Abbe' sehe Grundsatz erfüllt ist, welcher besagt, daß die zu messende Strecke die gradlinige Fortsetzung der als Maßstab dienenden Teilung bilden muS_; Ββί tjaSmaa^hincii igt es teils möglich,

diesem Grundsatz zu entsprechen, bei «einer Projektionsformenschleifmaschine ist jedoch die Erfüllung praktisch nicht möglich; weil diese Bearbeitungsmaschinen nicht nur zum Flachformschliff mit einer Vielzahl von verschieden großen und damit verschieden gewichtigen Vorrichtungen, sondern unter Ver- ; Wendung von Zusatzgeräten auch für Hundformschliff verwendet werden.

Ij Bekannt ist weiterhin auch die Verwendung von Korrekturliaealenu die bei

Werkzeugmaschinen angetroffen wird, bei denen die Positionierung von der

Steigungsgenauigkeit der Spindel abhängt. Solche Korrekturlineale, die entsprechend einer Eichmessimg an der betreffenden Maschine gefertigt werden, zeigen die durch die deutsche Auslegeschrift 853 65? und durch die USA-Patentschriften 22S 162 und 3 539 Oi2 bekannten Einrichtungen.

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vas Arbeiten mit Frojekticnsschleifmaschinen infoige der bis zu 100-fachen Vergrößerungen bereite eine außerordentlich hohe Genauigkeit ergibt, müssen jedoch im vorliegenden Fall Fehler ausgeglichen werden, die bei üblichen Werkzeugmaschinen überhaupt nicht mehr in Erscheinung treten. So wirken sich beispielsweise bereits unterschiedliche Schlittenbelastungen durch die Beeinflussung der Kippfehler wegen der Nichteinhaltung des Abbe* sehen Prinzips sehr stark aus, so daß für unterschiedliche Belastungen ein einfaches Kompensationslineal unbrauchbar wäre.

Schließlich ist es durch die deutsche Auslegeschriit 1 157 877 bekannt, die in schiitienfuhningen auftretenden Führtmgsfehier dadurch zu kompensieren, daß die eigentlichen Führungsbahnen einen zueinander komplementären Fehlerverlauf aufweisen, so daß eine auf diesen Bahnen sich abwälzende Verbindungsachse einen Punkt aufweist, der absolut gerade geführt ist.

Auch diese bekannte Einrichtung ist jedoch nicht geeignet, die bei höheren Schlittenbelastungen auftretenden Fehler mit einer solchen Genauigkeit zu kompensieren, wie dies bei Profilschleif maschinen erforderlich ist.

Gemäß der Neuerung wird daher zur Lösung der beschriebenen Aufgabe eine MeSehlerkompensationseiPrichtung der eingangs beschriebenen Art

vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein zur Verschiebe-

richtung des Tisches quer- und längsverschiebliches Gleitstück vorgesehen

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ist, welches beim Verfahren des Tisches ein an sich bekanntes, vorher geeichtes Kompensationslineal abtastet und eine fehlerhafte Verkürzung oder Verlängerung der in an sich bekannter Weise mittels Endmaßen im Raum eingestellten Teilungsstrecke ausgleicht.

ESe Ν-euerung sieht nun zur Lösung der geschilderten Aufgabe eine Meßfehlerkompensationseinrichtung in der Endmaßweiterteileinrichtung der Maschine unter Verwendung eines Kompensationslineals vor, welches je nach der Stelting, die der Tisch gerade einnimmt, eine Verkürzung oder Vergrößerung der Strecke ergibt, welche durch die einwiegten Endmaße bedingt sind.

Das Abtasten der entsprechend korrigierten Kontur des Kompensation lineals karm erfindungsgemäß zur Anzeige an einem Meßinstrument ausgenutzt werden oder aber durch Hebel oder Keilwirkung direkt zur Veränderung des durch die eingelegten Endmaße bedingten Abstandes benützt werden,.

Ais ein weiteres Merkmal der Neuerung ist vorgesehen, daß das Kompensationslineal einstellbar angebracht Ist. so daß durch entsprechendes Einstellen die durch unterschiedliche Belastungen bedingten Meßgenauigkeiten eliininierbar sind.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Neuerungsgegenstandes werden nachstehend anhand beiliegender Zeichnung besehrieben und erläutert.

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Es zeigt in sehematischer Darstellung:

Fig. 1 den Tisch einer Projektionsformenschleifmaschine mit Kompensationseinrichtung gemäß der Neuerung;

Fig. 2 die neuerungsgemäße Anordnung mit Abtastung, wie in Fig. 1, jedoch mit Fehleranzeige durch Meßuhr;

Fig. 3 ebenfalls eine Draufsicht der neuerungsgemäßen Einrichtung wie in Fig. 1, jedoch mit Ausführung der Abtastung des Kompensationslinieals durch eine Hebelanordnung;

Fig. 4 eine beispielsweise Ausführung der Verstellmöglichkeit des Kompensationslineals im Querschnitt und

Fig. 5 eine Draufsicht der Ausführungsform aus Fig. 4.

In der Darstellung der Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 das zu schleifende Profil des Werkstückes, welches am Tisch 2 mit Hilfe der Spannpratze 3 befestigt ist. Das Objektiv ist durch 4 und die Schleifscheibe der Maschine durch 5 dargestellt. Die Läsgeateilelsrichtung 6 wird durch die Endma^einlage 7 mit Anschlag 8, Anpreßteil 9 und Meßuhr 10 gebildet. Das Kompensationslineal 11 ist im Punkt 12 geU^" ·*· und durch ein kleines, später zu beschreibendes Exzenter 13 in seiner Lage einstellbar. Die Endmaßeinlage 7 ist auf einem mit der Werkstückaufnahtüe 2, 3 starr verbundenen,

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zusammen mit dieser verschieblichen Tisch oder Schlitten angeordnet. Anpreßteil 9, Meßuhr 10 und Kompeusationslineal 11 sind mit dem Tisch oder Schlitten beweglich, während die TeUe 8 und 8a ortsfest angeordnet sind. Die Schrauben 14 ermöglichen das Festklemmen des Kompensationslineals zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Verstellung. Gegen das Kompensationslineal drückt der vordere Teil 8a der End^aßanlage. Eine eingebaute Feder bewirkt eine ständige Anlage des Teiles 8a gegen das Lineal II einerseits und die keilförmige Fläche des Teiles 8 anderer se ts. Soll am Werkstück, beispielsweise von der Außenkante ausgehend, ein gewisses Maß weitergeteilt werden, dann werden in die Endmaßweiterteilung Endmaße mit der diesem Maß entsprechenden Länge eingelegt und die Außenkante des Werkstückes an einer vorgegebenen Linie am Bildschirm eingestellt. Nach Herausnehmen der Endmaße 15 und Verfahren des Tisches so lange, bis die eingebaute Meßuhr 10 die Nullstellung anzeigt, wird das gleiche Maß am Werkstück trotz Nichteinhaltung des Abbe* sehen Prinzipes erzielt, weil der Teil 8a während des Verschieben? des Tisches am Kompensationslineal eine entsprechende korrigierte Lage einnimmt.

Soll statt, wie in dieser Figur gezeigt, eines Flachwerkstückes nun ein Rundwerkstück geschliffen werden, dann wird ein Rundschleifapparat mit dem zugehörigen Werkstück aufgebracht. Das größere Gewicht des Hundschleifapparates bedingt eine Beeinflussung deswegen, weil das Gewicht des Tisches mit dem Werkstück andere Belastungsverhältp.sse ergibt. Durch ein Verstellen des Kompensationslineale 11, also durch Lockern der Feststellschrauben 14 und Verstellen des Exzenterbolzens 13 läßt sich das

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Kompensationslineal in eine vorher zu justierende Lage bringen, welche viederum den entstehenden . anderen Fehler ausgleicht.

Fig. 2 zeigt die Längenteileinrichtung mit Endmaßweiterteilung und Kompensationslineal 11, wie vorher beschrieben, jedoch ist die Gegenanlage für die Endmaße 15 nicht zweiteilig mit Keilfläche ausgeführt, sondern mit einer

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gleitet der Taststift der Meßuhr 16 an dem Kompensationslineal 11 und zeigt beispielsweise bei Berührung der beiden Endmaßanlagen + 0,03 mm. Dann darf der Tisch nur soweit Verfahren werden, daß auch die Meßuhr 10 nicht "Null, sondern + 0,03 mm anzeigt, wodurch der Fehler von 0, 03 mm kompensiert ist.

Fig. 3 zeigt die Längenteileiruichtung, wie oben beschrieben, jedoch mit dem Untier se hied, daß statt der zwei keilförmigen Teile 8, 8a bzw. der Meßuhr 16 elin Hebel 17 angeordnet ist, welcher beim Entlanggleiten am Kompensatioiislineal 11 eine je nach Stellung des Tisches korrigierte Lage einnimmt. IBs ist dabei gleichgültig, ob die Null-Lage durch eine Meßuhr 10 oder einen elektrischen Feintaster 10a mit Dynamometer 10b und Anzeigeleuchten 10c ausgeführt ist.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt des im beweglichen Tisch oder Schlitten 20 befestigten Kompensationslineals 11 an jener Stelle, an welcher die Einstellung durch den erwähnten Exzenterbolzen 13 erfolgt. Dieser ist an der

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Stelle 18 exzentrisch ausgeführt, so daß er in die Ausnehmung im Kompensationslineal 11 hineinpaßt. Der darüberliegende Teil 19 ist scheibenartig ausgebildet laid trägt bezeichnete Teilstriche, die mit einem Markierungsstrich auf dem Korrekturlineal in Übereinstimmung gebracht werden können. Der Exzenter 13 ist im Teil 20 des Tisches für die Endmaßeinlage drehbar gelagert.

Fig. 5 zeigt die Anordnung aus Fig. 4 in Draufsicht. Das Korrektur lineal 11 trägt einen Markierungsstrich ?2; der scheibenartige Teil 19 trägt die Markierungsstriche 21, welche für die verschiedenen Belastungen bzw. Zusatzgeräte, die auf dem Werkstückträger der Projektionsformenschleifmaschine aufgebaut sind, maßgebend sind, ljurch Verdrehen des Bolzens 13 und in Übereinstimmungbringung der Teilstriche 21 mit dem Teilstrich 22 erhält das Kompensationslineal eine der Belastung entsprechende korrigierte Lage. Da sich die Verhältnisse an den Führungen des Tisches nicht, sondern nur die Belastung geändert haben, sind die neu entstandenen Fehler in gleicher Weise verändert. Somit ist durch eine derartige Verstellung der Einfluß auch der Belastung neben der Kompensierung des Fehlers, hervorgerufen durch das Abbe' sehe Prinzip, durchführbar.

Die verschiedenen Ausführungsmöglishkeiten sind durch die aufgezeigten Beispiele nicht erschöpft, sondern sollen vor allem die Anwendung des der Neuerung zugrundeliegenden Fehlerkompensationsprinzips angeben.

In allen Fällen ist die Justierung der Korrektureinrichtung auf der Projektionsformenschleifmaschine selbst durchzuführen. Das gleiche gilt für die Herstellung- des Kompensationslineals. Hierbei wird auf folgende Weise vorgegangene

Auf den Auf spanntisch 2 wird statt einem Werkstück i ein EndmaB 15, beispielsweise von 100 mm Länge, aufgespannt. Ein ebensolches Endmaß bzw. Endmaßkombination 15 wird in die Sndmaßweiterteilung 7 eingelegt. Nun wird einerseits eine Kante des ersiaren Endmaßes am Abbildungspult mit einer dort vorgesehenen Linie in Deckung gebracht und andererseits die Meßuhr 10 auf Null gestellt. Das Kompensationslineal 11, welches zunächst noch eine ebene bzw. gerade Gleitfläche hat, wird so eingestellt, daß nach Herausnahme des Endmaßes 15 aus der Einlage 7 die gleitenden Teile von 8a, 16 oder 17 beim Verfahren des Tisches keinen Ausschlag zeigen. Nun wird der Tisch selbst solange verfahren, bis die andere Seite des auf den Werkstücktisch« an Stelle des Werkstückes 1 aufgespannten Endmaßes mit der Markierungslinie am Bildsc hirm Übereinstimmt. Dann zeigt es sich, daß die Meßuhr 10 bzw. der Feintaster 10a - 10c nicht die Nullstellung erreicht hat, sondern eine Abweichung besteht. Beträgt diese beispielsweise - 0,02 mm, dann ist zu vermerken, daß an der korrespondierenden Stelle das Korrekturlineal um einen solchen Betrag nachzuschleifen ist, daß diese 0,02 mm Fehler kompensiert werden, d. h. beim Verfahren die Meßuhr 10 bzw. FeMaster 10a auf Null steht und damit Übereinstimmung der beiden Meßwerte erzielt ist. Wird, wie oben geschildert, mit verschiedenen Endmaßgrößen dieses

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Verfahren wiederholt, so ergibt sich ein Kurvenverlaui, der die Führungsfehler des Tisches, hervorgerufen durch Nichteinnalten des Abbe' sehen Prinzipee, in jeder Lage eliminiert.

Claims (5)

< > aa Schutzansprüche

1. ^? ^eßfehlerkompensationseinrichtung für die Werkstückweiterteilung an einer Projektionsf or menschleif maschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Verschieberichtung des Tisches quer- und längsverschiebliches Gleitstück vorgesehen ist, welches beim Verfahren des Tisches ein an sich bekanntes, vorher geeichtes Kompensationslineal abtastet und eine rttnlerhäite V^rkür^ung oder Verlängerung der la an sieh bekannter Weise mittels Endmaßen im Raum eingestellten Teilungsstrecke ausgleicht.

2. Meßfehlerkompensationseinrichtung nacii Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstellbares Kompensationslineal (11) vorgesehen ist.

3. Meßfehlerkompeneattoneeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastung ein keilförmiges (leitstück (8a) vorgesehen ist.

4. Meßfehlerkompensationseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastung ein anzeigendes Gerät (16) vorgesehen ist.

5. Meßfehlerkompensationseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastung ein gleich- oder uiigleichschenkliger Hebel (17) vorgesehen iirt.

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