DE69712222T2 - Verfahren zur steuerung einer werkzeugmaschine - Google Patents

Verfahren zur steuerung einer werkzeugmaschine

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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • 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
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36Single-purpose machines or devices
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  • Numerical Control (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, um Material von einem rotierenden Werkstück abzunehmen und das Werkstück in eine gewünschte Form zu bringen, die kreisförmig asymmetrisch um die Rotationsachse des Werkstückes ist. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Maschinen zum Schleifen von Werkstücken wie z. B. Kurbelzapfen und Nockenwellen. Die Erfindung ist aber auch auf andere Maschinen anwendbar, z. B. Fräsmaschinen, Brooch- Drehmaschinen und Drehmaschinen (z. B. Drehbänke).
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein um eine Achse rotierendes Werkstück kann in Teile, die kreisförmig asymmetrisch mit der Rotationsachse sind, mit Hilfe einer Schleifscheibe geschliffen werden, die seitilch zu dieser Achse bewegt wird. Um die Teile rasch und mit einem hohen Grad an geometrischer Genauigkeit zu schleifen, wird ein Servosystem hoher Leistung verwendet, um die Bewegung der Schleifscheibe auf das Werkstück zu und von ihm weg zu steuern, wenn das Werkstück rotiert.
  • Das Servosystem weist Sensoren zum Messen der Position der Schleifscheibe und der Geschwindigkeit auf, mit der es sich auf das Werkstück zu und von diesem weg bewegt; die Sensoren sind in entsprechenden Positions- und Geschwindigkeits- Rückkopplungsschleifen geschaltet, die die exakte Steuerung dieser Parameter durch einen Steuerrechner vereinfachen. Typischerweise hat die Positions-Rückkopplungsschleife eine Bandbreite von 10 Hz und die Bandbreite der Geschwindigkeits- Rückkopplungsschleife beträgt 200 Hz.
  • Der Steuerrechner kann sehr genau die exakte Schleifscheiben-Position berechnen, die für einen bestimmten Winkelteil des Werkstückes (den Werkstück-Winkel) erforderlich ist, so dass der gewünschte versetzte Durchmesser erzielt wird. Der gleiche Rechner kann die Augenblicks-Position der Schleifscheibe (durch die Positions-Rückkopplungsschleife) in einem beliebigen Werkstück-Winkel mit Hilfe eines Messsystems hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit, z. B. einen linearen Maßstab bis zu einer typischen Positions-Auflösung von 0,0001 mm messen.
  • Der Rechner, der die gewünschte Position und die tatsächliche Position der Schleifscheibe kennt, kann einen Positions-Fehler berechnen und ein daraus berechnetes Fehlersignal in das Servosystem einspeisen, das die Bewegung der Schleifscheibe steuert, um seine Position zu korrigieren und damit den Positionsfehler für alle Werkstück-Winkelpositionen zu minimieren.
  • Um die gewünschten geometrischen Toleranzen in der fertig bearbeiteten Komponente zu erzielen, sind Schleifscheiben-Positionsfehler von weniger als 0,001 mm erforderlich.
  • Es ist jedoch schwierig, die erforderliche Fehler-Einhüllende aufrecht zu erhalten, um diese hohe Genauigkeit zu erreichen, insbesondere wenn das Werkstück mit Drehzahlen von über 20 U/min rotieren soll. Ferner gibt es keine Korrektur für die sich mit der Zeit ändernden Beiträge zu diesem Fehler (z. B. elektronische oder Servo-Drift), die über eine längere Zeitperiode hinaus sehr erheblichsein können.
  • In der EP-Anmeldung 0 576 043 ist eine NC-Schleifmaschine mit einer Werkstück- Spindel und einem Werkzeugschlitten beschrieben. Während des Einrichtvorganges werden die Positionsänderungen der Spindel und des Schlittens gemessen und mit den "idealen Profil-Daten" verglichen, wobei eine Entscheidung getroffen werden kann, ob die Bearbeitungsgenauigkeit eines fertig bearbeiteten Werkstückes innerhalb vorgegebener Toleranzen liegen wird.
  • Die EP-A 0 396 028 beschreibt ebenfalls einen relevanten Stand der Technik.
  • Es ist somit eine Aufgabe vorliegender Erfindung, ein verbessertes Steuersystem und ein Verfahren zur Steuerung einer Werkzeugmaschine vorschlagen, um die gewünschte Fehler-Einhüllende bei höheren Rotationsgeschwindigkeiten des Werkstückes zu erreichen.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung einer Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen.
  • Die Bearbeitungsvorrichtung und das Werkstück sind zweckmäßigerweise auf einem Rahmen der Maschine befestigt. Die Bearbeitungsvorrichtung kann relativ zum Rahmen feststehend sein, wobei in diesem Fall die seitliche Bewegung durch seitliches Verschieben des Werkstückes relativ zum Rahmen erfolgt. Vorzugsweise jedoch ist die Rotationsachse des Werkstückes relativ zum Rahmen feststehend, und die seitliche Relativbewegung wird dadurch erreicht, dass die Bearbeitungsvorrichtung relativ zum Rahmen bewegt wird.
  • Vorzugsweise ist die Werkzeugmaschine eine Schleifmaschine und die Bearbeitungsvorrichtung stellt eine Schleifscheibe dar.
  • Ein Rechner kann sehr exakt den Positionsfehler der Schleifscheibe bei einem beliebigen Werkstückwinkel messen. Es wurde festgestellt, dass dieser Positionsfehler für eine gegebene Werkstückgeschwindigkeit und eine Schleifscheiben-Positionstrajektorie während einer gegebenen Zeitperiode systematisch ist und Fehler, die während einer Umdrehung detektiert werden, nicht "sofort" während dieser Umdrehung korrigiert werden müssen, sondern während einer nachfolgenden Umdrehung kompensiert werden können. Infolgedessen kann das Steuersignal modifiziert werden, indem es nicht nur die gewünschten Positionen der Schleifscheibe in Betracht zieht, die gemessene Fehler kompensieren, sondern auch die gewünschte Geschwindigkeit für das Vorschieben oder Zurückziehen der Schleifscheibe (die Positionsgeschwindigkeit). Dies ist entscheidend, weil die Geschwindigkeitssteuerungs-Rückkopplungsschleife mit einer Bandbreite von z. B. 200 Hz eine größere Kapazität hat, um die Schleifscheiben- Position bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten zu steuern als die Positions-Rückkopplungschleife allein, indem die größere Bandbreite ein schnelleres Ansprechen auf eine gewünschte Änderung als im Falle der Positions-Rückkopplungsschleife ermöglicht.
  • Vorzugsweise werden die Messungen der Positionen der Bearbeitungsvorrichtung, die für den Teil eines Signals erhalten werden, der sich auf eine Umdrehung des Werkstückes bezieht, verwendet, um den Teil des Steuersignals für die nächste Umdrehung zu modifizieren.
  • Wenn die Maschine beispielsweise eine Schleifmaschine ist, wird das Steuersignal, das sich auf die erste Umdrehung des Schleifzyklus bezieht, verwendet, um Anfangsmessungen (bevor der Zyklus beginnt) vorzunehmen, die benutzt werden, um den Teil des Signals zu modifizieren, der sich auf die zweite Umdrehung im Schleifzyklus bezieht. Entsprechend wird während der ersten Umdrehung des Schleifzyklus die Schleifscheibe in Eingriff mit dem Werkstück gebracht und entsprechend den theoretischen (nicht korrigierten) Daten für diese Umdrehung bewegt und die Schleifscheibe dann in Übereinstimmung mit den theoretischen Daten, die nach dem Verfahren korrigiert werden, während der zweiten Umdrehung des Werkstückes bewegt.
  • Wenn keine Notwendigkeit besteht, eine Aufzeichnung der Fehlerkorrektur aufrecht zu erhalten, können die für eine gegebene Umdrehung des Werkstückes erzielten Daten die Fehlerdaten aufheben, die für eine vorausgehende Umdrehung erhalten worden sind, und die früheren Daten können entfallen.
  • Vorzugsweise ist jede gemessene Position der Mittelwert einer Vielzahl von gemessenen Positionen der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend benachbarten Winkelpositionen des Werkstückes in der gleichen Umdrehung. Zum Beispiel ist jede ein Mittelwert aus zehn Messungen, die bei Winkelintervallen im Bereich von 0,1º erfasst werden (die Winkelintervalle können abhängig von der gewünschten Drehgeschwindigkeit des Werkstückes variieren).
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren das Messen der Winkelpositionen des Spindelstockes oder des Reitstockes der Maschine und das In-Beziehung-Setzen dieser Positionen mit den gemessenen Positionen der Bearbeitungsvorrichtung.
  • Insbesondere werden die Schritte a) bis d) des Verfahrens kurz vor Beendigung des Vorganges, mit dem Material von dem Werkstück abgenommen wird, durchgeführt.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Ein Verfahren nach der Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen:
  • Fig. 1 eine vereinfachte schematische Seitenansicht eines Teils einer Schleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens,
  • Fig. 2 eine detailliertere perspektivische Ansicht einer Schleifmaschine, mit der das Verfahren durchgeführt werden kann, und
  • Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung der Maschine nach Fig. 2, die die Achsen zeigt, längs denen verschiedene Teile der Maschine sich bewegen.
  • Detaillierte Beschreibung,
  • Das Verfahren kann mit einer Einrichtung durchgeführt werden, die eine zylindrische Schleifmaschine darstellt, welche einen Rahmen 1 mit einer drehbaren Anordnung (nicht dargestellt) zur Aufnahme eines Werkstückes 2 sowie eine Vorrichtung zum Drehen des Werkstückes in gesteuerter Weise aufweist. Das Werkstück 2 wird von einer Schleifscheibe 4 beaufschlagt, die von einer Schleifkopfanordnung 6 aufgenommen wird. Letztere und damit die Schleifscheibe 4 ist seitlich relativ zur Rotationsachse des Werkstückes in den Richtungen der Pfeile 8 verschiebbar. Der Schleifkopf 6 wird seitlich durch einen Schneckenantrieb mit einer mit Schraubgewinde versehenen Bohrung in einem Flansch 10 auf dem Schleifkopf und einer mit Schraubgewinde versehenen Welle 12, die drehbar auf dem Rahmen 1 befestigt ist und die sich durch die Bohrung im Flansch 10 erstreckt, bewegt. Die Welle wird durch einen Servomotor 14 angetrieben, der mit einem Tachometer 16 zum Messen der Drehgeschwindigkeit der Welle 12 ausgerüstet ist. Die Geschwindigkeit des Schleifkopfes 6 und damit die Positionsgeschwindigkeit der Schleifscheibe 4 können aus der Messung abgeleitet werden.
  • Der Schleifkopf 6 nimmt eine lineare Skala 18 auf, die durch einen Sensor 20 abgelesen wird, um die Position des Schleifkopfes und damit der Schleifscheibe 4 zu bestimmen. Die Anordnung, auf der das Werkstück 2 befestigt ist, weist einen Winkelpositionssensor (nicht dargestellt) auf, der eine Anzeige der Winkelposition des Werkstückes liefert.
  • Die Sensoren 16 und 20 bilden einen Teil eines Servosystems, das einen Rechner 22 zur Steuerung der Geschwindigkeit und der Position der Schleifkopf-Anordnung 6 und damit der Schleifscheibe 4 aufweist und das ferner Geschwindigkeits- und Positions- Rückkopplungsschleifen enthält. Der Winkelpositions-Sensor ist mit dem Rechner 22 verbunden.
  • Daten von den theoretischen Positionen der Schleifscheibe 4 während des Schleifvorganges werden in einem Speicher des Rechners 22 gespeichert. Letzeres ist so programmiert, dass er ein Steuersignal für den Motor 14 erzeugt und dadurch die Position (und die Positionsgeschwindigkeit) der Scheibe steuert. Der Rechner 22 ist ferner so ausgelegt, dass er die gemessenen Positionen der Schleifescheibe 4 bei verschiedenen Winkelpositionen des Werkstückes 2 vergleicht. Dies ermöglicht dem Rechner, für eine gegebene Umdrehung des Werkstückes eine Tabelle des Scheibenpositions-Fehlers in Abhängigkeit von dem Werkstückwinkel aufzubauen. Der Rechner ist ferner so ausgelegt, dass er diese Tabelle anschließend verwendet, um die Steuersignale zu modifizieren, damit alle Fehler kompensiert werden.
  • Bei diesem Beispiel hat das Werkstück 2 die Form einer Kurbelwelle mit einer Anzahl von Kurbelzapfen, von denen einer mit 24 bezeichnet ist; diese Kurbelzapfen sollen von der Schleifscheibe individuell geschliffen werden. Wenn der erste Kurbelzapfen durch die Schleifscheibe 4 geschliffen worden ist, wird das Werkstück axial in einer Richtung rechtwinklig zur Ebene der Fig. 1 verschoben, bis der nächste Kurbelzapfenbereich des zu schleifenden Werkstückes in Deckung mit der Schleifscheibe 4 steht, damit der Schleifvorgang beginnen kann. Die Schleif- und Positionier-Schritte werden solange wiederholt, bis alle Kurbelzapfen geschliffen sind.
  • Die in Fig. 2 gezeigte Maschine ist so betätigbar, dass sie eine Kurbelwelle 26 schleift, die am einen Ende in einem Spindelstock 28 mit einer drehbaren Spindel 29, auf der die Kurbelweile 26 im Winkel festgelegt ist, befestigt ist. Dies umfasst einen Antrieb (nicht dargestellt) zum Drehen der Kurbelwelle um die größere Achse. Das entgegengesetzte Ende der Winkelwelle 26 ist drehbar in einem Reitstock 30 befestigt, der gleitend auf einer Führungsbahn 32 angeordnet ist. Letztere ist auf einem Schlitten 34 positioniert, der auch den Spindelstock 28 aufnimmt. Somit kann der Reitstock 30 sich auf den Spindelstock 28 zu und von ihm weg bewegen, um Kurbelwellen unterschiedlicher Längen aufzunehmen; die Anordnung aus Spindelstock und Reitstock kann jedoch auch schrittweise zur Neupositionierung des Werkstückes weitergeschaltet werden.
  • Hierzu ist der Schlitten 34 gleitend in einem Bett 36 geführt und mit einem Schrittschalt-Antrieb (nicht dargestellt) zum Verschieben des Schlittens 34 längs des Bettes 36 verbunden, damit jeder der Kurbelzapfen nacheinander in Deckung mit einer Schleifscheibe 38 gebracht werden kann. Diese Bewegung ist durch die Z-Achse der Fig. 3 dargestellt.
  • Die Schleifscheibe 38 ist teilweise durch eine Schutzanordnung 40 abgedeckt und ist drehbar auf einem Antrieb 42 befestigt, der seinerseits an einem Tisch 44 festgelegt ist, welcher gleitend auf einem Bett aufgenommen wird. Ein weiterer Motor 48 betätigt einen Antrieb, z. B. einen Schneckenantrieb (nicht dargestellt), ähnlich dem Antrieb, der in der Maschine in Fig. 1 dargestellt ist, um den Tisch 44 und damit den Antrieb 42, die Anordnung 40 und die Schleifscheibe 38 längs des Bettes 46 zu verschieben. Der Motor 48 treibt somit die Schleifscheibe 38 in einer horizontalen Bewegung auf die Kurbelwelle 26 zu und von ihr weg in Richtung der "X"-Achse an, wie in Fig. 3 angezeigt. Diese Bewegung bewirkt, dass der Antrieb 42 über einen Supportblock 50 gleitet, der mit dem Bett 46 verbunden ist.
  • Ein Sensor 47 ähnlich dem Sensor 20 ist mit dem Bett 46 verbunden und so angeordnet, dass er eine lineare Skala (nicht dargestellt) ähnlich der Skala 18 auf dem Tisch 44 abliest.
  • In ähnlicher Weise ist der Motor 48 mit einem Tachometer ausgerüstet, der den gleichen Zweck erfüllt wie der Tachometer 16.
  • Die Maschine weist ferner Sensoren zum Detektieren der Position des Spindelstockes 28 und des Reitstockes 30 auf dem Bett 36 und der Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle 26 und der Scheibe 40 auf, ferner einen Winkelpositions-Sensor (nicht dargestellt) zum Detektieren der Winkelposition der Spindel 29 im Spindelstock 28.
  • Die Ausgänge dieser Sensoren werden einem Rechner (nicht dargestellt) zugeführt, der die Position und die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 26 und der Schleifscheibe 38 steuert, so dass jeder Kurbelzapfen der Reihe nach entsprechend dem vorbeschriebenen Verfahren in Verbindung mit der in Fig. 1 gezeigten Maschine geschliffen wird.
  • Nach einer größeren Anzahl von Schleifvorgängen kann die Oberfläche der Schleifscheibe 38 unregelmäßig oder abgenutzt werden. Die Schleifmaschine ist deshalb mit einer Schleifscheiben-Abrichtvorrichtung 52 ausgerüstet, um solche Unregelmäßigkeiten zu entfernen, so dass sicher gestellt ist, dass die Schleiffläche der Schleifscheibe zylindrisch und konzentrisch zur Schleifscheiben-Drehachse ist. Aus Gründen der klareren Darstellung ist die Abrichtvorrichtung 52 aus der Fig. 2 weggelassen.
  • Bei den beiden vorbeschriebenen Maschinen kann der Kompensations-Vorgang praktisch transparent in den Herstellvorgang wie folgt integriert werden:
  • Aufgrund eines gegebenen Signals, z. B. zu Beginn eines jeden Tages oder bei einer Auswahl einer neuen Bearbeitungsvorrichtung oder aufgrund eines Befehls eines Bedienenden wird ein "Korrektur"-Zyklus eingeleitet.
  • Die Schleifscheibe 4 bewegt sich auf das Werkstück 2 zu. Das Werkstück beginnt mit einer Drehung bei der Winkelgeschwindigkeit, die normalerweise zum Schleifen des Teiles benutzt wird, während gleichzeitig die Schleifscheibe 4 sich in der Trajektorie zu bewegen beginnt, die aus der theoretischen Positions/Geschwindigkeits- Information, die im Speicher gespeichert ist, bei einer gegebenen Umdrehung des Werkstückes berechnet wird.
  • Wenn der Korrekturzyklus eingeleitet wird, bevor der Schleifvorgang beginnt, ist die Umdrehung die erste Umdrehung des Schleifvorganges. Wenn andererseits der Korrekturzyklus bei bereits begonnenem Schleifvorgang eingeleitet wird, wird die Schleifscheibe längs der Trajektorie entsprechend der letzten Umdrehung bewegt, bevor der Korrekturzyklus eingeleitet worden war, und alle früheren Korrekturen werden vernachblässigt.
  • Der Rechner führt jedoch eine Versetzung an den Positionssignalen für die Schleifscheibe ein, so dass die Schleifscheibe, oblgeich sie sich in einer Trajektorie aufgrund der theoretischen Daten bewegt, keinen Kontakt mit der Kurbelwelle macht, sondern stattdessen von der Kurbelwelle um einen im wesentlichen konstanten Abstand versetzt wird.
  • Anstatt dass der Rechner die Versetzung eingibt, kann der Kompensationsvorgang alternativ durchgeführt werden, wenn kein Werkstück an der Schleifmaschine vorhanden ist.
  • Während der Bewegung der Schleifscheibe auf die Werkstückachse zu und von ihr weg wird eine Tabelle von Schleifscheiben-Positionsfehlern in bezug auf den Werkstückwinkel für die Umdrehung des Werkstückes erstellt.
  • Diese Informationen werden dann verwendet, um die Daten für die nächste Umdrehung des Werkstückes im Schleifzyklus zu korrigieren.
  • Die Tabelle wird verwendet, um die Signale, die von dem Rechner 22 generiert worden sind, zu "korrigieren", damit die Schleifscheiben-Position und Geschwindigkeit bestimmt werden. Der entscheidende Punkt ist, dass durch Beeinflussung des die Geschwindigkeit steuernden Signals wie auch des Positionssignals ein besseres Ansprechen erreicht wird, da das Geschwindigkeits-Steuersystem eine Bandbreite von typischerweise 200 Hz hat und damit eine höhere Kapazität besitzt, um die Schleifscheiben-Position bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten zu steuern, als dies die Positions-Rückkopplungsschleife vornehmen könnte. An einer ausgewählten Stelle im Schleifzyklus, typischerweise in der Nähe des Endmaßes, aber nicht notwendigerweise genau bei Endmaß, erfolgt eine Umdrehung des Werkstückes 2 mit der Schleifscheibe 4 unter geringer oder keiner Schneidbelastung. Die Positionsfehler während dieser Umdrehung werden mathematisch geglättet und gespeichert und als Korrekturtabelle während nachfolgender Umdrehungen des Werkstückes verwendet.
  • Bei Maschinen, die mit einer Messlehre ausgerüstet sind, stellt dies einen geeigneten Zeitpunkt dar, um die Werkstückdrehung zu unterbinden, die Messlehre anzulegen und jeden Maßfehler zu berechnen.
  • Nachdem die Messvorrichtung zurückgezogen worden ist, wird die Schleifscheibe 4 wieder zum Werkstück 2 bewegt, das Werkstück wird neu gestartet und mit der Winkelgeschwindigkeit, die für den Schleifvorgang erforderlich ist, gedreht, während der Schleifkopf-Vorschub wieder hergestellt wird, um die Schleifscheibe längs der "korrigierten" Trajektorie zu verschieben, wodurch die gemessenen Fehler eliminiert werden.
  • Zusätzlich können die Tabellen Positionsfehler aufweisen, die während des eigentlichen Schleifens des Werkstückes auftreten. Diese Positionsfehler werden verwendet, um die Steuersignale für nachfolgende Umdrehungen des Werkstückes zu korrigieren.
  • Als eine weitere Möglichkeit für den obigen Zyklus können Positionsfehler-Tabellen aus verschiedenen aufeinanderfolgenden Schleifvorgängen gemittelt werden, und es kann die resultierende Tabelle geglättet werden, um mögliche Fehler zu mitteln, die aus dem Werkstückantriebs-Servo (nicht dargestellt) entstehen, der aufgrund des Schleifens der gleichen Form mit unterschiedlichen Winkeln auftreten kann.
  • Die vorstehenden Vorgänge können in gleicher Weise auf das Schleifen von unrunden Teilen, z. B. Nockenbögen, auf einer zylindrischen Schleifvorrichtung angewendet werden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Steuerung einer Werkzeugmaschine in der Weise, dass in einem Bearbeitungszyklus eine Oberfläche einer Bearbeitungsvorrichtung (4) der Werkzeugmaschine Material von einem Werkstück (2) abnimmt, das auf der Werkzeugmaschine drehbar um eine fest vorgegebene Achse befestigt ist, damit das Werkstück in eine gewünschte kreisförmig asymmetrische Form gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass
a) ein Steuersignal erzeugt wird, das aus Daten von theoretischen Positionen und Positions-Geschwindigkeiten der Bearbeitungsvorrichtung (4) relativ zu der Achse abgeleitet wird und das bewirkt, dass die Bearbeitungsvorrichtung (4) in Richtungen relativ zur Achse verschöben wird,
b) während mindestens einer Umdrehung des Werkstückes (2) im Bearbeitungszyklus die Positionen der Bearbeitungsvorrichtung (4) relativ zur Achse gemessen werden,
c) gemessene Positionen mit entsprechenden theoretischen Positionen verglichen und Daten gespeichert werden, die irgendwelche Unterschiede zwischen den gemessenen und den theoretischen Positionen anzeigen,
d) das Steuersignal in bezug auf eine nachfolgende Umdrehung des Werkstückes so modifiziert wird, dass die Unterschiede kompensiert werden und damit die Größe eines Fehlers reduziert wird, der sich aus den gemessenen Positionsunterschieden ergeben hätte,
e) die Oberfläche der Bearbeitungsvorrichtung (4) in Eingriff mit dem Werkstück in Übereinstimmung mit dem modifizierten Steuersignal gebracht wird, und der Bearbeitungszyklus durchgeführt wird, bei dem die Schritte a) und b) ausgeführt werden, während die Oberfläche der Bearbeitungsvorrichtung (4) nicht in Kontakt mit dem Werkstück (2) steht, und
f) wobei das Werkstück während der Schritte a) bis d) bereits auf der Maschine festgelegt ist, und die Bewegung der Bearbeitungsvorrichtung (4) sowie die Messung ihrer Position während aktueller Umdrehungen des Werkstückes (2) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bearbeitungsvorrichtung sowie ein Spindelstock und Reitstock zur Aufnahme des Werkstückes auf einem Bett der Maschine befestigt werden, die Drehachse des Werkstückes relativ zum Bett fixiert wird, und jede relative seitliche Bewegung der Bearbeitungsvorrichtung durch Verschieben der Bearbeitungsvorrichtung relativ zum Bett erzielt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Werkzeugmaschine eine Schleifmaschine ist und die Bearbeitungsvorrichtung eine Schleifscheibe aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die Messungen der Positionen der Bearbeitungsvorrichtung, die sich auf den Teil des Steuersignals für eine Umdrehung des Werkstückes beziehen, verwendet werden, um den Teil des Steuersignals für die nächste Umdrehung zu modifizieren.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Daten, die aus dem Teil des Signals für eine gegebene Umdrehung des Werkstückes erhalten werden, Daten verdrängen, die von dem Teil des Signals für eine vorausgehende Umdrehung erhalten werden, und die früheren Daten beseitigt werden.
6. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem jede gemessene Position der Verarbeitungsvorrichtung der Mittelwert einer Vielzahl von gemessenen Positionen für benachbarte Winkelpositionen des Werkstückes für eine gegebene Umdrehung ist.
7. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem das Entfernen von Material von dem Werkstück während vorausgehener Umdrehungen auf der Werkzeugmaschine vorgenommen worden ist, bevor die Schritte a) bis e) ausgeführt worden sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Schritte kurz vor dem Ende des Vorgangs des Entfernens von Material von dem Werkstück ausgeführt werden.
9. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die Maschine einen Spindelstock und einen Reitstock aufweist, auf denen im Betrieb das Werkstück festgelegt wird, und das Verfahren das Messen der Winkelposition des Spindelstockes oder des Reitstockes für jede gemessene Position des Werkstückes mit einschließt, wobei beide Sätze von Messungen miteinander im Laufe der Modifizierung der Daten für das Signal in Beziehung zueinander gesetzt werden.
DE69712222T 1997-01-09 1997-11-19 Verfahren zur steuerung einer werkzeugmaschine Expired - Lifetime DE69712222T2 (de)

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GB9724317D0 (en) 1998-01-14

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