DE68918540T2 - Schleifmaschine sowie Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Schleifvorgangs. - Google Patents

Schleifmaschine sowie Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Schleifvorgangs.

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/12Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/16Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the load

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Schleifmaschinen, die eine drehende Schleifscheibe zum Ausführen von Schleifvorgängen verwenden, und die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen, die eine Hochleistungsschleifscheibe verwenden, sowie auf deren automatische Steuerung.
  • In der Schleiftechnik ist bekannt, daß Hochleistungsschleifscheiben, z. B. Schleifscheiben aus kubischem Bornitrid und Diamant zu zunehmender Schärfe neigen, wenn Werkstücke nacheinander geschliffen werden, was zu höheren Metallabtragungsgeschwindigkeiten bei gleichbleibender, auf die Schleifscheibe wirkender Normalkraft führt und Veränderungen in den Abmessungen und der Oberflächenbeschaffenheit nach sich zieht.
  • Es ist bekannt, daß das Überholen einer Hochleistungsschleifscheibe zu einem abgestumpften Verhalten führt, da die Schleifkörnung mit dem Bindematerial eingeebnet wird. Im Verlauf einer Anzahl von Schleifvorgängen wird das Bindematerial erodiert, wenn die Scheibe fortlaufend Werkstücke schleift, wobei neues, scharfes Schleifmaterial freigelegt wird.
  • Eine Veröffentlichung aus dem Stand der Technik, die Hochleistungsschleifscheiben und Scheibenabziehmuster diskutiert, ist die US-4,653,235, in der ein Verfahren offenbart wird, in dem ein Leistungsübertrager verwendet wird, um den Leistungsverbrauch eines Schleifscheibenantriebsmotors während eines vorbestimmten Zeitintervalls in einem Ausfunk(Sparkout)- oder Aufenthaltsabschnitt des Schleifzyklus zu erfassen, wobei die Leistungsaufnahme während des Übergangs von maximaler Schleifleistung zu einer vorbestimmen, niedrigen Leistungsaufnahme zum erneuten Vorschub überwacht wird. Wenn die geringe Leistungsaufnahme auftritt, bevor das Zeitintervall erreicht ist, weiß man, daß die Scheibe für den beabsichtigten Einsatz zu scharf geworden ist, und ein Abziehzyklus wird zum Überholen und "Abstumpfen" der nun zu scharfen Scheibe eingeleitet. Das allgemeine Konzept des Überwachens der Leistungsaufnahme des Scheibenantriebsmotors ist bekannt bei Maschinen, die herkömmliche Schleifscheiben verwenden, da es einfach und kostengünstig ist und da es möglich ist, die Tangentialkraftkomponenten aus der Gleichung: Leistung = Vs x Ft zu bestimmen, wobei Vs die Schleifscheibengeschwindigkeit in Meter pro Sekunde M/S ist. Leistungsüberwachungseinrichtungen sind sehr nutzbringend als Vorrichtungen zum Eliminieren von Spalten und als Aufpralldetektoren und sind als Basis von adaptiven Steuerphilosophien verwendet worden. Leistungsüberwachungseinrichtungen eignen sich allerdings selbst nicht zur Messung einer Normalkraft Fn, die zur Schärfenmessung einer Schleifscheibe als zwingend angesehen wird.
  • Beim Bestimmen der Schleifscheibenschärfe und beim Steuern des Schleifvorgangs haben andere bekannte Patente versucht, die Steuerung der Schleifscheibenvorschubgeschwindigkeit durch Erfassung der Auslenkung der Schleifscheibenspindel zu lehren, z. B. die US-3,344,560. Die Normalkraft ist die hauptsächliche, eine Auslenkung verursachende Kraft beim Schleifvorgang, insbesondere bei Innenschleifmaschinen, und bei manchen bekannten Vorrichtungen ist der Scheibenkopf zu schwenken, um die Scheibe erneut mit dem Werkstück auszurichten, wenn die Schleifscheibenspindel ausgelenkt wird.
  • In "Werkstatt und Betrieb", Band 121 Nr. 2, S. 117 bis 120 ist eine Schleifmaschine offenbart, die eine Kraftmeßdose innerhalb eines Halteteils für den Scheibenkopf aufweist, um ständig die Größe der Normalkraft zu messen und um die Vorschubgeschwindigkeit ansprechend auf die gemessene Normalkraft zu verändern, wobei die Schleifscheibenschärfe berücksichtigt wird, um eine maximale, normale Schneidkraft aufrechtzuerhalten.
  • Im Gegensatz dazu wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schleifmaschine zum Schleifen eines Werkstücks geschaffen, wobei die Maschine einen Sockel aufweist, ein von dem besagten Maschinensockel gehaltenden Scheibenkopf zum Tragen einer drehbaren Hochleistungsschleifscheibe, eine Einrichtung zum relativen Vorschub der besagten Scheibe und eines Werkstücks mit einer Vorschubgeschwindigkeit entlang eines Normalkraftvektors zwischen beiden, und einer Vorrichtung zum automatischen und angepaßten Steuern und Optimieren der Schleifvorgänge und zum Überholen der Scheibe während des Schleifens einzelner Werkstücke, wobei die Vorrichtung umfaßt:
  • Eine Einrichtung zum Messen der Größe der zwischen der besagten Scheibe und dem besagten Werkstück auftretenden Normalkraft, wobei die Vorrichtung einen Kraftübertrager einschließt, der benachbart zu dem besagten Scheibenkopf gehalten ist;
  • eine Einrichtung zum fortlaufenden Überwachen der relativen Scheibenschärfe, wobei die Scheibenschärfe ein auf der Vorschubgeschwindigkeit und der gemessenen Normalkraft basierender, berechneter Wert ist;
  • eine Einrichtung zum Bestimmen der maximal zulässigen Normalkraft zwischen der besagten Scheibe und dem besagten Werkstück für die berechnete Schärfe der besagten Scheibe; und
  • eine Einrichtung zum automatischen Verändern der besagten Vorschubgeschwindigkeit während des Schleifvorgangs, ansprechend auf die berechnete Scheibenschärfe, um eine maximal zulässige Normalkraft für die berechnete Scheibenschärfe aufrechtzuerhalten, um die Scheibe automatisch zu überholen und den Schleifvorgang zu optimieren.
  • Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum automatischen Überholen einer Schleifscheibe und Optimieren der Schleifvorgänge mit einer Hochleistungsschleifscheibe in einer Schleifmaschine geschaffen, wobei das Verfahren folgende Schritte einschließt:
  • (a) Drehen eines zu schleifenden Werkstücks auf einem Arbeitskopf;
  • (b) Drehen einer Hochleistungsschleifscheibe auf einem Scheibenkopf;
  • (c) Bewirken einer relativen Vorschubbewegung zwischen dem besagten Arbeitskopf und dem Scheibenkopf, um eine Berührung der besagten Scheibe mit dem besagten Werkstück herbeizuführen, wobei die Bewegung auf eine anfängliche Vorschubgeschwindigkeit eingestellt ist;
  • (d) Erfassen der normalen Berührungskraft zwischen Scheibe und Werkstück durch einen Kraftübertrager, der benachbart zum Scheibenkopf gehalten ist;
  • (e) Überwachen der normalen Kontaktkraft während des Schleifens;
  • (f) fortlaufendes Überwachen der relativen Scheibenschärfe, welche ein berechneter Wert auf der Basis der Vorschubgeschwindigkeit und der gemessenen Normalkraft ist;
  • (g) Feststellen der maximal zulässigen Normalkraft zwischen Scheibe und Werkstück für den berechneten Wert der Scheibenschärfe; und
  • (h) automatisches Anpassen der Vorschubgeschwindigkeit der besagten Vorschubbewegung während der Schleifvorgänge, gemäß der berechneten Scheibenschärfe, um eine im wesentlichen konstante, maximal zulässige normale Kontaktkraft zwischen Scheibe und Werkstück aufrechtzuerhalten, um den Scheibenüberholungs- und Schleifvorgang zu optimieren.
  • Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen zu lesen ist, einer Anzahl von Schleifmaschinen gegeben, die Ausführungsformen dieser Erfindung sind und zum Zwecke der beispielhaften Erläuterung der Erfindung ausgewählt wurden. Es zeigt:
  • Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Innenschleifmaschine mit automatischer Steuerung;
  • Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 gezeigte Werkstück;
  • Fig. 3 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht des Schleifscheibenkopfs nach Fig. 1;
  • Fig. 3a den Frequenzgang einer Kraftmeßdosen-Scheibenkopfhalterung gegenüber ein Standard-Scheibenkopfhalterung;
  • Fig. 3b den Verlauf von Schleifkräften, die während eines CBN- Schleiftests bestimmt wurdem;
  • Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht einer Schwenkplatte und einer Schleifscheibenkopfhalterung aus Fig. 1;
  • Fig. 5 eine graphische Darstellung, die eine spezifische Metallabtragungsgeschwindigkeit gegenüber der Oberflächengüte für eine gegebene Schleifscheibenqualität zeigt;
  • Fig. 6 eine graphische Darstellung, die mehrere Verläufe von Lambda gegenüber dem gesamten, abgetragenen Volumen für mehrere Zustellgeschwindigkeiten bei einer gegebenen Scheibenqualität zeigt;
  • Fig. 6a den Verlauf des spezifischen Leistungsverbrauchs der Scheibe gegenüber dem von einem Werktstück insgesamt entfernten Volumen;
  • Fig. 7 eine graphische Darstellung, die den Verlauf der Normalkraft gegenüber dem gesamten Volumen für mehrere Zustellgeschwindigkeiten zeigt;
  • Fig. 8 eine graphische Darstellung der Zustellkraft je Zeiteinheit, die ein gesteuertes Kräftesystem erläutert;
  • Fig. 9 eine graphische Darstellung, die den Verlauf der Normalkraft gegenüber der Zeit zeigt, wie er tatsächlich während eines Zyklus mit konstanter Schleifkraft aufgenommen wurde;
  • Fig. 10 eine graphische Darstellung, die den Verlauf von Lambda gegenüber der Normalkraft zeigt;
  • Fig. 11 den oberen Bereich eines Flußdiagramms für ein bevorzugtes Schleifsystem;
  • Fig. 12 den unteren Bereich eines Flußdiagramms für ein bevorzugtes Schleifsystem;
  • Fig. 13 eine Darstellung eines CBN-Schleifmusters, wobei Normalkraft (Fn) und Leistung (KW) gegenüber der Zeit (sec.) dargestellt sind; und
  • Fig. 14 ein schematisches Diagramm eines CBN-Schleiftestaufbaus.
  • In Fig. 1 ist beispielhaft eine Innenschleifmaschine 10 mit einem Arbeitskopf 11 zum Halten und Antreiben eines rotationssymmetrischen Werkstücks 12 während des Schleifvorgangs dargestellt. Die Maschine 10 hat ein Bett 13, das den Arbeitskopf 11 trägt, und ein Schleifscheibenkopf 14 ist an einer Schwenkplatte 15 gehalten, die ihrerseits von einem entlang der x- Achse verschieblichen Schlitten 16 getragen wird, um die Schleifscheibe 17 radial zum Werkstück 12 zu bewegen, wenn Schleifvorgänge ausgeführt werden. Der in x-Richtung bewegliche Schlitten 16 wird von einem in z-Richtung beweglichen Schlitten 18 getragen, der verschieblich auf dem Maschinenbett 13 gehalten ist, um eine Bewegung längs der z-Achse, d. h. axial zum Werkstück 12 zu ermöglichen. Entsprechende Servoantriebe 19, 20 in x- und z-Richtung sind vorgesehen, um die Schlitten 16, 18 zu bewegen. Eine numerische Computersteuerung (CNC) 21 gehört zu der Maschine 10 und dient dazu, Servo-Befehle entsprechend programmierten Anweisungen sowie Kraftparametern bereitzustellen, die von einem den Scheibenkopf haltenden Übertrager oder einer Kraftmeßdose 22 (s. Fig. 3 und 4) erfaßt werden.
  • Das Maschinenbett 13 trägt auch eine Scheibenüberholungseinheit 23, die in diesem Fall eine becherförmige, rotierende Diamantscheibe 24 hat, um die Hochleistungsschleifscheibe 17 abzurichten.
  • Die Draufsicht nach Fig. 2 zeigt die Schieifscheibe 17 im Schleifzustand, d. h. innerhalb der Bohrung des Werkstücks 12, wobei eine Bewegung längs der x-Achse das Auftreten einer radialen, normalen Kraft Fn bewirkt. Während des Schleifens tritt auch eine Tangentialkraft Ftan auf. Fig. 3 zeigt den Schleifscheibenkopf 14 und die Schleifscheibe 17, wobei die Schleifscheibe 17 auf einer rotierenden Spindel 25 im Scheibenkopf 14 gehalten ist und der Scheibenkopf 14 von der Schwenkplatte 15 getragen wird und daran über eine Zwischenplatte 26 und eine sehr starre Kraftmeßdose 22 befestigt ist. Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt die Kraftmeßdose 22 eine Anordnung aus vier piezoelektrischen Einheiten 27, d. h. Festkörperteilen, die ansprechend auf eine einwirkende Kraft ein Signal abgeben. Die dargestellte Kraftmeßdose 22 ist eine im Handel verfügbare Einheit von Kistler Instrument Co. und mittels Befestigungsbolzen 28, die eine Vorlast von mehreren tausend Pounds aufbringen,hoch vorbelastet. Die verwendete Kraftmeßdose 22 ist in der Lage, Kräfte in x- und z-Richtung (s. Fig. 1) und auch in der y-Richtung zu erfassen, d. h. in der Papierebene der Fig. 1, wobei x, y, z wechselweise aufeinander senkrecht stehende Kraftkomponenten sind. Die x-Komponente, äquivalent zu Fn in Fig. 2, ist extrem hilfreich zur Bestimmung von Systemschleifbedingungen, wenn der Faktor Lambda (Λ) betrachtet wird, welches die volumetrische Metallabtragungsgeschwindigkeit in kubischen Einheiten pro Minute und pro Einheit der Normalkraft ist.
  • Die erwähnte Halteplatte (nicht dargestellt) wurde weggelassen. Die Kraftmeßdose 22 ersetzt sie exakt ohne bedeutsamen Verlust an Steifigkeit der Maschine (s. Fig. 3a). Die Vorrichtungen 27 werden mit 0,1 MN vorbelastet, wodurch die Linearität des Übertragers und die Steifigkeit der Dose gewährleistet sind.
  • Die Kraftmeßdose 22 erlaubt die einfache Bestimmung von normalen, tangentialen und axialen Schleifkräften. Das Übersprechen von Signalen ist typischerweise geringer als 1% und daher kein Problem. Aus diesem Grunde sind mit diesem System Fluktuationen der gemessenen Kraft von weniger als 1 N unterscheidbar.
  • Das Problem der Signaldrift (weniger als 0,5 Newton sec.), das bei piezoelektrischen Vorrichtungen inhärent ist und innerhalb des Meßzeitrahmens eine lineare Funktion ist, wird durch einen Computer ausgeglichen.
  • In bekannten Maschinen waren Kraftmessungen von nachgiebigen Elementen abhängig, die eine unterscheidbare Verlagerung proportional zur Schleifkraft zulassen. Bei der vorliegenden Vorrichtung wird ein anderes Verfahren verwendet.
  • Die bevorzugte, in der Maschine eingesetzte Schleifscheibenspindel 25 ist eine Hochfrequenzspindel, die vorn und hinten mit zueinander passenden Paaren von Ringschrägkugellagern ABEC der Klasse "9" gefertigt ist. Eine solche Anordnung wurde aufgrund ihrer Steifigkeitseigenschaften ausgewählt. Bei geringeren Drehzahlen wurde eine 24-krpm-Spindel verwendet, die einen Motor mit 14 kW und eine statische Radialsteifigkeit von mehr als 90 MN/m hat. Eine 45-krpm-Spindel mit einem Motor mit 9,5 kW wurde für höhere Drehzahlen eingesetzt. Diese Spindel hatte eine statische Steifigkeit von 65 MN/m. In beiden Fällen wurde die Steifigkeit am Arbeitsende der Spindel gemessen.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 5 und 6 haben die Anmelder bestimmte Parameter für eine beispielhafte Scheibenqualität bestimmt. Fig. 5 zeigt den Verlauf des Logarithmus der spezifischen Metallabtragungsrate gegenüber der Oberflächenqualität in RMS, während Fig. 6 eine Kurvenschar für verschiedene Vorschubgeschwindigkeiten zeigt, wobei der Wert von Lambda zu einer festen Höhe tendiert, wenn ein stationärer Zustand erreicht wird. Auf diese Weise ist festgestellt worden, daß die Werte von Lambda wichtige Kriterien sind, um (a) einen Anstieg der Scheibenschärfe bei fortschreitendem Schleifen festzustellen, und (b) ein Mittel, um eine anfänglich "stumpfe" Schleifscheibe 17 auf einen bevorzugten Bereich von Lambda oder der Schleifqualität zu bekommen.
  • Fig. 7 zeigt den Verlauf der Normalkraft gegenüber dem Gesamtvolumen, wobei eine Kurvenschar von Zustellgeschwindigkeiten dargestellt ist und den stationären Zustand erläutert, der mit der Hochleistungsschleifscheibe 17 erreicht wird.
  • Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, die einen Schleifzyklus beschreibt, wobei die Schleifscheibe eine gesteuerte Kraft schnell erreicht und dabei gehalten wird, indem die Vorschubgeschwindigkeit (C.F.-Geschwindigkeit) eingestellt wird, bis die Zustellung gestoppt wird, wobei dann eine Aufenthalts- oder Ausfunkzeit folgt, in der die Abklinggeschwindigkeit D.R. natürlich abnimmt, bis eine Schwellenkraft Fth am Ende der Abklinggeschwindigkeit auftritt; die Schwellenkraft ist definiert als eine Grenzflächenkraft zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück, bei der kein Schleifen auftritt.
  • Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, die einem tatsächlichen Verlauf der normalen Schleifkraft Fn über der Zeit darstellt.
  • Fig. 10 ist ein Nomogramm von Lambda gegenüber der Normalkraft und ist hilfreich zur Bestimmung eines Parameters, wenn der andere gewählt wird.
  • Zusätzlich zu den Standardkriterien, die die Zusammensetzung einer glasig gebundenen CBN-Schleifscheibe (oder einer anderen Hochleistungsschleifscheibe) beschreiben, d. h. Körnungsmaß, Konzentration, Bindungsvolumen und Porosität, ist der Zustand der Scheibenoberfläche ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Metallabtragungseigenschaften der Scheibe.
  • Unmittelbar nach dem Abrichten stehen die Körner wenig oder nicht vor, da die Bindungsoberfläche mit den Kornspitzen fluchtet. Dies führt zu einer stumpf wirkenden Scheibe mit einer geringen Metallabtragungsfähigkeit. Diese Scheibe kann durch verschiedene Verfahren aufgeschlossen oder aufgearbeitet werden, einschließlich Abstrahlen mit Schleifmitteln, Kleben mit einem weichen Karborundstab oder Schleifen, gewöhnlich mit reduzierter Geschwindigkeit. Der Zweck eines jeden dieser Verfahren ist es, die Bindung zu erodieren, damit die Schleifkörner genügend überstehen und Freiraum zur Spanabhebung haben.
  • Wenn die verglaste CBN-Scheibe in einer Produktionssituation läuft, überholt sie sich nach einer Anzahl von Schleifzyklen schließlich selbst. Dieses Selbstschärfen setzt sich fort, bis eine stationäre oder Scheibeneigenschärfe erreicht ist. Dieser Eigenzustand wäre der erwünschte Schleifzustand. Dieser Zustand ist durch Bestrahlen mit Schleifkörnern oder durch Kleben schwierig in einer wiederholbaren oder vorhersagbaren Weise zu erreichen. Daher ist es üblich, diesen Zustand durch ein gesteuertes Verfahren zu erreichen, wobei gewöhnlich die Vorschubgeschwindigkeit nach einem Abziehen einer neuen Scheibe reduziert wird und allmählich gesteigert wird, wenn die Scheibe schärfer wird. Einige bekannte Vorrichtungen können diesen Abrichtzyklus ausgehend von einer diskreten, festen Eingabe ausführen, allerdings haben die Anmelder ein System entwikkelt, das hierzu durch Rückkopplung des Scheibenschärfewerts Λw automatisch in der Lage ist, wie unten beschrieben.
  • Auch kann aufgrund der geringen Abriebgeschwindigkeiten eine glasig gebundene CBN-Scheibe gewöhnlich eine Anzahl von Teilen bearbeiten, bevor ein erneutes Abrichten erforderlich ist. Wenn dies allerdings erforderlich ist, ist es schwierig vorauszusagen, wie das Abrichten die Schärfe der Scheibe oder die Schneidfähigkeit beeinflußt. Das unten beschriebene Verfahren kann einen Überarbeitungszyklus ohne Bedienungsperson und ohne manuellen Eingriff ausführen, um die Abstumpfwirkung des Abrichtens entweder nach dem Abziehen einer neuen Scheibe oder nach einem regelmäßigen Abziehen herbeizuführen.
  • Nachdem eine aufeinanderfolgende Anzahl von Teilen geschliffen wurde, schleift die Scheibe 17 schärfer, da das Bindungsmaterial erodiert wird. Als Ergebnis nimmt die Höhe der Kraft ab, bis ein Eigenschärfewert erreicht wird. Zwei Schärfemessungen wurden berechnet. Ein Maß, der Metallabtragungsparameter Λw, ist als volumetrische Metallabtragungsgeschwindigkeit je Krafteinheit, mm³/min/N (Fig. 6) ausgedrückt. Ein anderes Maß ist die spezifische Leistung, ausgedrückt durch Joule/mm³ (Fig. 6a). Diese beiden Fig. zeigen die Wirkung der Vorschubgeschwindigkeit auf die Scheibenschärfe im stationären Zustand.
  • Das hier verwendete Prinzip zum adaptiven Schleifen mit gebundenem CBN-Schleifmittel beruht auf der Fähigkeit, den Scheibenzustand kontinuierlich durch Überwachen der Schleifkräfte zu messen, gekoppelt mit der Tatsache, daß der Wert von Lambda in einem steifen Maschinenaufbau (periodisch oder kontinuierlich) unter Verwendung der Scheiben/Werkstück-Verschiebung je Zeiteinheit, der Drehzahl des Werkstücks 12 und der Breite des von der Scheibe 17 vorgenommenen Schnitts berechnet werden kann. Typische Ausgangsverläufe des Kraftmeßsystems sind in Figur 3b dargestellt. Die Verläufe sind charakteristisch und haben fünf unterschiedliche Phasen:
  • (a) Annäherung (kein Kontakt);
  • (b) elastisches Anlaufen und Kraftanstieg;
  • (c) Schleifen im stationären Zustand;
  • (d) Ausfunken; und
  • (e) die Schwellenkrafthöhe oberhalb des Zustands ohne Kontakt.
  • Die Berechnung der Schärfewerte der Scheibe ist das wichtigste Ergebnis; allerdings können auch die spezifische Energie, die Energie beim Brennen und optimierte Ausfunkzeiten erreicht werden.
  • Weiter können mit diesem System Abrichtkräfte empfindlich gemessen werden (Fig. 10a), wodurch der Zustand der Arbeitsfläche der Scheibe abgeschätzt werden kann. Dadurch kann die Steuerung bei einem Scheibenzustand, der eine ungleichförmige Härte, Struktur oder Gestalt zeigt, einen Alarm auslösen und Ausschußteile aufgrund unrunder oder konisch zulaufender Bohrungsprofile vermeiden.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 3b sei bemerkt, daß stationäre, maximale Kraftniveaus und stationäre Abklingschwellenniveaus angenähert werden. Wenn verglast gebundene CBN-Scheiben verwendet werden, wurde vernachlässigbarer Scheibenverschleiß und vernachlässigbare Schärfeänderungen innerhalb eines jeden Zyklus während der Tests angenommen. Daher ist im stationären Abschnitt des Schleifzyklus die Spindelauslenkung null, und die Metallabtragungsgeschwindigkeit ist gegeben durch
  • QW = [DWW) [Vf]
  • QW = Metallabtragungsgeschwindigkeit
  • DW = Werkstückdurchmesser
  • W = Kontaktbreite
  • Vf = radiale Vorschubgeschwindigkeit
  • Auch kann, wenn das Schwellenkraftniveau empirisch für verschiedene Scheibenschärfezustände bestimmt wird, die Schleifkraftabklinggeschwindigkeit an jedem Punkt der Ausfunkkurve bestimmt werden aus
  • ΛW = Metallabtragungsparameter
  • Fi = anfängliche, normale Ausfunkkraft
  • Fth = normale Schwellenkraft
  • Ks = Systemsteifigkeit
  • tc = Zeit
  • Wenn dieser Kraftverlauf beobachtet wird, kann der Zustand der Scheibe 17 bestimmt werden. Daher kann die Entscheidung zum Abziehen auf der Basis von Schleifkräften, die während des Abklingzyklus gemessen werden, getroffen werden.
  • Wenn sich die Form der Scheibe verschlechtert, wird ein Abrichten ebenfalls höchst wichtig. Fig. 10b zeigt, wie der äquivalente Durchmesser De und die Abrichtfrequenz miteinander zusammenhängen. Dies kann einfach ausgedrückt werden als
  • PPD = A De B
  • PPD = Teilchen je Abziehvorgang
  • A, B = Konstanten in bezug auf die Scheibe
  • Fig. 10a zeigt einen Verlauf von Normalkraftmessungen, die über zwei nebeneinander aneinander befestigten Schleifscheiben aufgenommen wurden.
  • Unter Verwendung der piezoelektrischen Kraftmeßdose 22 ist die Maschinensteuerung in der Lage, sowohl die normalen Schleifkräfte Fn als auch die tangentiale Schleifkraft Ft zu messen. Aus der Fn-Messung kann die Steuerung einen Schleifzyklus mit konstanter Kraft, Fig. 9, herstellen. Da diese Normalkraft konstant gehalten wird, wird die Auslenkung stationär gehalten, wobei
  • Vf = Vs + Vw mit Vf - Vorschubgeschwindigkeit in X-Richtung
  • Vs - Änderungsgeschwindigkeit des Scheibenradius
  • VW - Änderungsgeschwindigkeit des Werkradius
  • Darüber hinaus kann aufgrund der vernachlässigbaren Verschleißgeschwindigkeit einer verglast gebundenen CBN-Scheibe Vs zu 0 angenommen werden, wobei verbleibt
  • Vf = Vw
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 9 überwacht die Maschinensteuerung ein Zeitintervall t&sub0; bis t&sub1; während des Abschnitts des Zyklus mit konstanter Kraft und ebenfalls die Länge des Vorschubs in x-Richtung während dieses Intervalls, X&sub0; bis X&sub1;. Dann wird Vf berechnet:
  • Da der Metallabtragungsparameter Lambda oder ΛW gegeben ist mit
  • ΛW = πDWVf/Fn-Fth
  • D = Arbeitsdurchmesser
  • W = Arbeitsbreite
  • π = Konstante
  • Fth = Schwellenkraft
  • berechnet die Steuerung dann einen Wert für Lambda, da (π, Y, D, X, W) Fth eine Konstante ist, Fn auf einen festen Wert gesetzt ist und Vf soeben berechnet wurde. Da ΛW eine Beschreibung der Scheibenschärfe oder der Fähigkeit zur Metallabtragung ist, kann die Maschinensteuerung nun auf einen gespeicherten Ausdruck zurückgreifen, der entweder empirisch oder analytisch abgeleitet ist, um eine zulässige Schleifkraft Fn zu bestimmen, die dem ΛW-Wert entspricht (Fig. 2). Dieser neue Fn- Wert legt dann auch den entsprechenden Vf-Wert fest, da
  • Vf = ΛW(Fn-Fth)/πDW um diesen neuen Fn-Wert aufrechtzuerhalten.
  • Nach jedem Abziehen einer neuen Scheibe, einem regelmäßigen Abziehen oder einem Abziehen auf Anforderung schleift die Maschinensteuerung 21 automatisch das nächste Werkstück 12 mit einer vorbestimmten Testschleifkraft Fn-Test. Während dieses Testschleifens wird ein Wert für ΛW bestimmt. Dieser Wert bestimmt dann den konstanten Fn-Wert und auch den entsprechenden Vf-Wert für den nächsten Schleifzyklus. Dieses Verfahren wird fortgesetzt, bis Fn einen gewünschten Wert erreicht hat, gewöhnlich den zu dem ΛW-Eigenwert der Schleifscheibe 17 gehörigen Wert.
  • Während die Bezeichnungen "Abrichten" und "Abziehen" im Stand der Technik oft austauschbar verwendet werden, werden hierin separate Definitionen verwendet, um eine Scheibe mit der richtigen Beschaffenheit zu erhalten. Insbesondere wird das Abziehen der Scheibe hauptsächlich durchgeführt, um die Oberflächenbeschaffenheit und die Fähigkeit zur Abtragung von Metall (d. h. Einheitlichkeit der Oberfläche der Scheibe) herzustellen, und daher bringen "Abziehbedingungen", die im Maschinenzyklus festgelegt werden, leichte Abtragungen (und deren Kompensierung) bei langsamen (relativen) Vorschubgeschwindigkeiten des Bearbeitungswerkzeugs - z. B. einer Diamantspitze oder -scheibe - relativ zu der Scheibe mit sich. Im Gegensatz dazu wird ein "Abrichten" der Scheibe in erster Linie durchgeführt, um die Form der Scheibe festzulegen - entweder wenn sie neu ist oder nach Gebrauch -, und daher bringen "Abrichtbedingungen", die im Maschinenzyklus festgelegt werden, größere Abtragungen (und Kompensierung dafür) bei schnellen (relativen) Vorschubgeschwindigkeiten des Bearbeitungswerkzeugs und der Scheibe mit sich.
  • Daher wird ein bevorzugtes Einzelkraft-Schleifverfahren in einfacher Weise wie folgt verwirklicht:
  • Schleifverfahren - Einzelkraftsystem Schritt 1
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 5 und 6; unter der Annahme, daß das Abrichten eine stumpfe Scheibe hervorbringt, Durchführen eines Schärfetests an einem gegebenen Scheibentyp - z. B. einer XBN 100 T 100 VHA - um zu bestimmen:
  • a) Λ einer stumpfen Scheibe, d .h. Λmin;
  • b) Fth einer stumpfen Scheibe, d. h. Fthmax;
  • c) Fnss (Normalkraft im stationären Zustand) bei ZW, das die erforderliche RMS-Oberflächenqualität herstellt, d. h. Fn;
  • d) Λss = ZW/Fsnn
  • Schritt 2 Auswählen:
  • a) Annäherungsfaktor für Rampenvorschubgeschwindigkeit, d. h. N&sub1;;
  • b) Abklinggeschwindigkeit ΔF,/Fnss Wert zur Beschreibung von Fth, d. h. D.R.
  • c) C.F.-Geschwindigkeitsfaktor zum Aufrechterhalten der Schleifkraft, d. h. N&sub2;;
  • d) obere und untere Grenzen von Λ für regelmäßiges Abziehen, d. h. Λu, ΛL
  • Schritt 3 Bestimmen der Schleifparameter anschließend an ein Mehrfach-durchlauf-Abziehen:
  • a) C.F.-Geschwindigkeit = Λmin (Fn - Fth),/πDW d. h. Vf x N&sub2;
  • b) Rampengeschwindigkeit = N&sub1; x Vf, d. h. VAD
  • Schritt 4 Überwachen der aktuellen Scheibenschärfeparameter während des Schleifens, um die Faktoren für den nächsten Zyklus zu bestimmen:
  • a) Messen von Δ X/Δ t während des Teils des Zyklus mit konstanter Kraft;
  • b) Messen von Fth bei einem vorbestimmten Wert der Abklinggeschwindigkeit und entsprechendes Einstellen der Fertigschleifposition;
  • c) Berechnen des aktuellen Λ, wobei
  • d) Vergleichen von Λact mit ΛW und ΛL,um zu bestimmen, ob ein regelmäßiges Abziehen erforderlich ist.
  • Schritt 5 Bestimmen von Schleifparametern für nachfolgende Schleifzyklen:
  • a) C.F.-Vorschubgeschwindigkeit = Δ X/Δ t x N&sub2;, d. h. Vf
  • b) Rampengeschwindigkeit = Vf x N&sub1;, d. h. VA;
  • c) Ausfunkzeit durch D.R.-Einstellung festgelegt.
  • Schritt 6
  • Weiteres Ausführen der Schritte 4 und 5, bis ein Mehrfachdurchlauf-Abziehen durchgeführt ist. Das hier offenbarte Verfahren und die Vorrichtung sind das Ergebnis eines Schleifaufbaus, der zur Bewertung von Hochleistungsschleifscheiben, insbesondere CBN-Scheiben, ausgelegt wurde.
  • CBN-Schleiftestaufbau und Datenerfassungstechniken
  • Computergestützte Datenerfassung ist ein extrem leistungsfähiges, modernes Werkzeug in der Technik. Analoge oder digitale Parameter können elektronisch zur Analyse mit Personalcomputern erfaßt werden. Das gewünschte Triggern und Timing kann leicht programmiert werden, und auf die eingehenden Daten können Formeln angewendet werden, bevor sie gespeichert werden. Wenn die Daten gesammelt sind, können andere Variablen in Abhängigkeit von den gemessenen Größen erzeugt werden. Schließlich können wertvolle graphische Darstellungen erzeugt werden, um die Beziehungen zwischen den Parametern beschreibend darzustellen. Aufgrund der hohen Auflösung der Daten können diese graphischen Darstellungen vergrößert werden, um ein besonderes Gebiet in größerem Detail genau zu untersuchen. Das folgende Verfahren beschreibt, wie ein Datenerfassungssystem angewendet worden ist, um die Innenschleifmaschine zu testen. Dieser Datenerfassungsvorgang wird dazu verwendet, um Scheiben, Schleifflüssigkeiten und Abziehmittel zu bewerten und um, was sehr wichtig ist, die Basis für die adaptive Steuerungsphilosophie zu schaffen.
  • Testdatenerfassungseinrichtung
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 14, eine schematische Darstellung, sind die Hauptelemente des Testdatenerfassungssystems
  • a) ein Satz piezoelektrischer Krattaufnehmerringe (Kraftmeßdose 22), die unter dem Schleifscheibenkopf 14 und der Spindel 25 angebracht sind, um Schleifkräfte zu messen;
  • b) ein Leistungsmesser (Leistungsübertrager 29), um die Leistungsaufnahme des Scheibenkopfs zu bestimmen und um Querbezüge zu Ft herzustellen;
  • c) ein LVDT 30 zum Überwachen der Position in x-Richtung;
  • d) ein Näherungsschalter 31, der an der Rückseite des Bearbeitungskopfs 11 angebracht ist, um die Datenerfassung auszulösen;
  • e) ein 32-Bit-Mikrocomputer, PC32, mit Festplatte und Floppy-Disk-Einheiten zum Aufnehmen und Speichern der Daten;
  • f) Signalverarbeitungseinheit (Platine 33), Verstärker 34 und Filter 35.
  • Signalverarbeitung
  • Vier Parameter wurden gemessen:
  • 1) LVDT - Verschiebeposition
  • 2) HP - Scheibenkopfleistung
  • 3) Ftan - tangentiale Schleifkraft
  • 4) Fn - normale Schleifkraft.
  • Die normalen und tangentialen Kräfte wurden mit den piezoelektrischen Einheiten 27 der Kraftmeßdose 22 gemessen. Der piezoelektrische Schaltkreis (nicht dargestellt) weist Mittel zur Betätigung einer Nullstellung auf.
  • Die beiden gemessenen Kraftsignale werden zu einem Tiefpaßfilter 35 geleitet, um Schwankungen aufgrund der Drehzahl des Scheibenkopfs auszuschalten. Beide Signale werden zusammen mit dem Leistungssignal aus dem Leistungsmesser 29 und dem Verschiebungssignal aus dem LVDT 30 in die Signalverarbeitungseinheit 33 gespeist. Dies minimiert das durch die Servoantriebe 19, 20 erzeugte Rauschen und fügt auch einen Kalibrierungspunkt hinzu. Die vier Signale werden sowohl zum Personalcomputer PC32 als auch zu einem Linienschreiber 36 geleitet.
  • Das Interface zu dem PC32 besteht aus einer Datenerfassungsplatine oder einem Adapter 37. Zwei weitere Eingaben in den PC32 sind ein Erfassungsstartsignal und der Bearbeitungskopfnäherungsschalter 31. Der Linienschreiber 36 wurde während des Tests zum Vergleich eingesetzt. Der Schreiber 36 verfügt über Start- und Stopeingaben.
  • Verfahren zur Datenerfassung
  • Anfänglich wurden alle 0,025 sec. Daten aufgenommen. Dies führte dazu, daß zu viele Daten aufgenommen wurden. Die Lösung dieses Problems war der Einbau des Bearbeitungskopfnäherungsschalters 31 als Auslösesensor, um die Synchronisation der Erfassung mit der Arbeitsgeschwindigkeit zu gewährleisten. Es war nicht wichtig, ob die maximale Kraft, die minimale Kraft oder eine dazwischen liegende Kraft aufgezeichnet wurde, da alle Schleifzyklen zweckmäßigerweise so eingerichtet wurden, daß stationäre Kräfte auftraten.
  • Der PC32 wurde so programmiert, daß er auf ein Erfassungsstartsignal wartete. Wenn das Signal empfangen wurde, nahm er jedesmal Daten auf, wenn der Bearbeitungskopftrigger erfaßt wurde. Kurz bevor die (CNC) Maschinensteuerung 38 die Schleifvorschubgeschwindigkeit startete, wurde ein Befehl von der Steuerung 38 ausgegeben, um den Linienschreiber 36 in Gang zu setzen. Eine halbe Sekunde später wurde ein Befehl gegeben, um den zur Kraftmeßdose 22 gehörigen piezoelektrischen Schaltkreis auf 0 zu setzen. Dadurch wurde eine vorherige Signaldrift eliminiert.
  • Gleichzeitig wurde die Datenerfassungssoftware angesteuert, um die Datenerfassung zu starten. Allerdings wurde der erste Datensatz nicht gespeichert, bis der Näherungsschalter 31 auf dem Bearbeitungskopf 11 erfaßt wurde. Ein Satz von vier Werten wurde dann im Speicher abgelegt. Diese Eingänge waren Analogwerte. Minus zehn Volt bis plus zehn Volt wurden durch einen Wert von 0 bis 4095 dargestellt. Jedesmal wenn der Näherungsschalter 31 erfaßt wurde, wurde ein weitere Datensatz gespeichert. Dies ging weiter, bis die Steuerung 38 den Erfassungsstartbefehl nach Vervollständigkeit des Schleifzyklus ausschaltete. Da die Arbeitsdrehzahl 480 U/min betrug, erfolgte eine Datenerfassung achtmal pro Sekunde.
  • Sobald der Schleifzyklus vollständig war, wandelte die Erfassungssoftware die Rohdaten in tatsächliche Werte von mm, Watt und Newton um. Diese Umwandlungen waren vorher durch eine programmierbare Formel für jeden Eingang spezifiziert worden. Dann wurden die Werte automatisch in eine Kalkulationstabelle an zuvor festgelegten Feldelementstellen eingegeben. An diesem Punkt hatte die Erfassungssoftware ihre Aufgabe erfüllt.
  • Nun übernahm die Kalkulationstabelle ihre Arbeit und setzte ihre Makroprogramm-Fähigkeiten ein. Normalkraft, Tangentialkraft und Schwellenkraft wurden nacheinander auf dem PC32-Computer als graphische Darstellungen dargestellt, um die Integrität der Daten sicherzustellen. Auf der Basis aller Daten in der Kalkulationstabelle wurden zahlreiche Rechnungen ausgeführt. Maximalwerte der stationären Fn, Ftan und Leistung wurden für die Berechnungen bestimmt und verwendet.
  • Tabelle 1 enthält Musterdaten, die auf der Festplatte in einer Protokolldatei gespeichert wurden, aus der Obersichtsdatenblätter erzeugt wurden. Tabelle 1: Zusammengefaßtes Protokoll für Scheibentest 15 bei 1,905 mm/min (0,075 IPM). Spec. Leistung Schleif Nr. Oberflächenqualität Ra Volumen insgesamt Joule/mm³
  • Die Normalkraft kann auch dazu verwendet werden, um das Ende des Vorschubs zum Durchfahren des Zwischenraums auszulösen, d. h. wenn ein Scheibenschlitten mit Maximalgeschwindigkeit gegen das Werkstück vorgeschoben wird, um das "Schleifen von Luft" bei Schleifvorschubgeschwindigkeit zu vermeiden. Wenn die Scheibe das Werkstück berührt, wird der Vorschub zum Durchfahren des Zwischenraums ausgeschaltet, und die Maschine geht in einen schnellen, groben Schleifvorschub.
  • Das Fließschema nach Fig. 11 und 12 zeigt einen bevorzugten Produktionsschleifzyklus, der ansprechend auf die überwachte Normalkraft gesteuert wird und einen Vorschub zum Durchfahren des Zwischenraums einschließt.
  • Erfassung der Unrundheit
  • Die Kraftmeßdose 22 kann auch zum Aufnehmen von Veränderungen der Normalkraft um den Schleifumfang herum verwendet werden und somit eine Unrundheit des Werkstücks 12 bestimmen. In Tests sind 30 intermittente Kraftwerte auf dem Umfang erfaßt worden. Die Zustellgeschwindigkeit wird dann proportional zu den erfaßten Kraftwerten variiert, um wieder einen Rundlauf des Werkstücks 12 zu erzielen.

Claims (14)

1. Schleifmaschine (10) zum Schleifen eines Werkstücks (12), welche Maschine einen Sockel (3) aufweist, ein von dem besagten Maschinensockel gehaltenen Scheibenkopf (14) zum Tragen einer drehbaren Hochleistungsschleifscheibe (17), Mittel (1, 18, 19, 20) zum relativen Vorschub der besagten Scheibe und eines Werkstücks mit einer Vorschubgeschwindigkeit entlang eines Normalkraftvektors zwischen beiden, und eine Vorrichtung zum automatischen und angepaßten Steuern und Optimieren der Schleifvorgänge und zum Überholen der Scheibe während des Schleifens einzelner Werkstücke, wobei die Vorrichtung umfaßt:
eine Einrichtung (22) zum Messen der Größe der zwischen der besagten Scheibe (17) und dem besagten Werkstück (12) auftretenden Normalkraft (FN), wobei die Vorrichtung (22) einen Kraftübertrager (27) einschließt, der benachbart zu dem besagtem Scheibenkopf (14) gehalten ist;
eine Einrichtung (22, 29, 30, 32) zum fortlaufenden Überwachen der relativen Scheibenschärfe, wobei die Scheibenschärfe ein auf der Vorschubgeschwindigkeit (VF) und der gemessenen Normalkraft (FN) basierender, berechneter Wert ist;
eine Einrichtung (32) zum Bestimmen der maximal zulässigen Normalkraft (FN) zwischen der besagten Scheibe und dem besagten Werkstück für die berechnete Schärfe der besagten Scheibe; und eine Einrichtung (21, 32, 38) zum automatischen Verändern der besagten Vorschubgeschwindigkeit während des Schleifvorgangs, ansprechend auf die berechnete Scheibenschärfe, um eine maximal zulässige Normalkraft für die berechnete Scheibenschärfe aufrechtzuerhalten, um die Scheibe (17) automatisch zu überholen und den Schleifvorgang zu optimieren.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Kraftübertrager (27) ein piezoelektrisches Element einschließt.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Kraftübertrager (27) eine Kraftmeßdose aufweist, die an dem besagten Scheibenkopf befestigt ist.
4. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Kraftübertrager eine Anzahl piezoelektrischer Elemente (27) aufweist, die zwischen dem besagten Scheibenkopf (14) und dem besagten Sockel (4) angeordnet sind, wobei jedes der besagten piezoelektrischen Elemente in der Lage ist, Kraftveränderungen in drei aufeinander senkrechten Richtungen zu erfassen, so daß die besagte Normalkraft exakt überwacht wird.
5. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Kraftübertrager (27) zwischen dem Scheibenkopf und dem besagten Sockel angeordnet ist.
6. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Einrichtung zum Bestimmen der Scheibenschärfe eine Steuereinrichtung (32, 38) zum automatischen Aufnehmen eines Eingangssignals aus der besagten Meßeinrichtung und zum Verwenden dieses Eingangssignals aufweist, um die Scheibenschärfe zu überwachen und um geeignete Befehle an die besagte Einrichtung zum Verändern bereitzustellen, um den Schleifvorgang zu optimieren.
7. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß:
die besagte Einrichtung (22) zum Messen der Größe der Normalkraft (FN), die zwischen der Scheibe und dem Werkstück auftritt, während im wesentlichen wenigstens einer Umdrehung des besagten Werkstücks arbeitet,
die besagte Einrichtung (22, 29, 30, 32) zum fortlaufenden Überwachen der relativen Scheibenschärfe fortlaufend arbeitet, um die relative Schärfe der Scheibe auf der Basis der anfänglichen Vorschubgeschwindigkeit und der gemessenen Normalkraft zu überwachen; und
die besagte Einrichtung (21, 32, 38) zum automatischen Verändern der besagten Vorschubgeschwindigkeit automatisch arbeitet, um die besagte anfängliche Vorschubgeschwindigkeit während des Schleifvorgangs zu verändern, um die besagte, maximal zulässige Normalkraft während jeder Umdrehung des besagten Werkstücks zu erzielen.
8. Schleifmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte maximale, optimale Normalkraft während jeder Umdrehung des besagten Werkstücks mehrfach bestimmt wird.
9. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Einrichtung zum Bestimmen der maximalen, zulässigen Normalkraft einen gespeicherten Ausdruck umfaßt, der die zulässige Schleifkraft für eine berechnete, relative Scheibenschärfe gestattet, um die besagte Steuereinrichtung beim Bereitstellen geeigneter Befehle zur Optimierung der Überhol- und Schleifvorgänge zu unterstützen.
10. Verfahren zum automatischen Überholen einer Schleifscheibe (17) und zum Optimieren von Schleifvorgängen mit einer Hochleistungsschleifscheibe an einer Schleifmaschine (10), welches Verfahren folgende Schritte einschließt:
(a) Drehen eines zu schleifenden Werkstücks (12) auf einem Arbeitskopf;
(b) Drehen einer Hochleistungsschleifscheibe (17) auf einem Scheibenkopf;
(c) Bewirken einer relativen Vorschubbewegung zwischen dem besagten Arbeitskopf und dem Scheibenkopf, um eine Berührung der besagten Scheibe mit dem besagten Werkstück herbeizuführen, wobei die Bewegung auf eine anfängliche Vorschubgeschwindigkeit eingestellt ist;
(d) Erfassen der normalen Berührungskraft (FN) zwischen Scheibe und Werkstück durch einen Kraftübertrager (27), der benachbart zum Scheibenkopf gehalten ist;
(e) Überwachen der normalen Kontaktkraft während des Schleifens;
(f) fortlaufendes Überwachen der relativen Scheibenschärfe, welche ein berechneter Wert auf der Basis der Vorschubgeschwindigkeit (VF) und der gemessenen Normalkraft (FN) ist;
(g) Feststellen der maximal zulässigen Normalkraft zwischen Scheibe und Werkstück für den berechneten Wert der Scheibenschärfe; und
(h) automatisches Anpassen der Vorschubgeschwindigkeit der besagten Vorschubbewegung während der Schleifvorgänge, gemäß der berechneten Scheibenschärfe, um eine im wesentlichen konstante, maximal zulässige normale Kontaktkraft zwischen Scheibe und Werkstück aufrechtzuerhalten, um den Scheibenüberholungs- und Schleifvorgang zu optimieren.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt, daß die besagte, normale Kontaktkraft zwischen Scheibe und Werkstück auf ein vorbestimmtes Maximum begrenzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt, daß die besagte Hochleistungsschleifscheibe überholt wird, nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Werkstücken geschliffen wurde oder wenn die vorbestimmte, relative Schärfe der Scheibe größer ist als eine vorbestimmte, obere Grenze der Schärfe, je nachdem, was eher eintritt.
13. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt, daß die Hochleistungsschleifscheibe periodisch überholt wird, und wobei nach dem Schritt des Überholens beim Schleifbeginn des nächsten Werkstücks die anfängliche Vorschubgeschwindigkeit verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (e), (f) und (g) wiederholt werden und die anfängliche Vorschubgeschwindigkeit des Schritts (e) durch die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit ersetzt wird.
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