EP0242593A2 - Verfahren zum Aussenrundschleifen - Google Patents

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EP0242593A2
EP0242593A2 EP87104056A EP87104056A EP0242593A2 EP 0242593 A2 EP0242593 A2 EP 0242593A2 EP 87104056 A EP87104056 A EP 87104056A EP 87104056 A EP87104056 A EP 87104056A EP 0242593 A2 EP0242593 A2 EP 0242593A2
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EP
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rocker
roller
grinding wheel
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Paul Kohler
Heinz Keck
Theodor Bähr
Gerd Krattenmacher
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JM Voith GmbH
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JM Voith GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/04—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces externally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/16—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding peculiarly surfaces, e.g. bulged
    • B24B5/167—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding peculiarly surfaces, e.g. bulged for rolls with large curvature radius, e.g. mill rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring 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

Definitions

  • the invention relates to a method for external cylindrical grinding of rotationally symmetrical workpieces according to the preamble of claim 1. Such a method is known from US-PS 42 18 850.
  • the tool holder or the tool slide is mounted on a rocker which rotates about a to the longitudinal axis of the workpiece, e.g. Roller, parallel pivot axis is pivotally mounted.
  • a cam disc mounted on the longitudinal tool slide serves to control the pivoting movement of the rocker and thus the infeed movement of the grinding wheel. This depends on the values stored in a computer (see e.g. US 42 18 850).
  • bearing blocks 4 and 5 are arranged, on which the roller R is mounted by means of its lateral pins 2 and 3. Centering by means of centering pins 6 and 7 is provided.
  • the drive takes place from the motor 8 via a disk 10 which engages by means of rollers 9 and 11 on cams 12 of a driver part 33 which is clamped at the right end of the roller.
  • the longitudinal slide 14 of the tool holder is mounted on the front tool bed 13. This is driven translationally via drive motor 18, shaft 22 and gear 21. Support 17 is slidably mounted on longitudinal slide 14, the drive of which is not shown here.
  • the rocker 16 is adjusted by a threaded spindle 37 of a gear 36, which is driven by a motor 40, which is preferably a stepper motor.
  • the diameter can be measured by means of the devices 33, 38 and 39, but the diameter at the two roller ends can also be measured easily by hand using a hand-held measuring device.
  • This diameter or the deviation of the two diameters is related to the distances of the support 17 or rocker 16 and grinding wheel 15 measured by the rotary encoder 44 when sparking from the roller surface in the area of these two roller ends, or also to the difference between these two relative ends Stretching.
  • a resulting remaining difference is a measure of the inclination of the roller with respect to the tool bed 13 or the travel of the grinding wheel 5 in the longitudinal direction of this bed.
  • This difference is entered as a correction value in the computer, which takes this correction into account in its program when producing the profile of the roll surface.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

Bei der Außenrundschleifmaschine ist eine Wippe (16) vorgesehen, auf der die Schleifscheibe (15) gelagert ist und die verstellt wird durch eine Gewindespindel (37), die angetrieben wird durch einen Schrittmo­tor (40) oder einen Digitalmotor. Die Zustellung der Schleifscheibe (15), d.h. die Verstellung der Wippe (16) wird entsprechend dem Axialver­fahrweg der Wippe bzw. des Werkzeugschlittens geregelt von einem Rechner, abhängig von der Schiefstellung der zu schleifenden Walze in bezug auf den axialen Verfahrweg der Wippe bzw. des Werkzeugschlittens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Außenrundschleifen von rotationssymmetrischen Werkstücken entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Verfahren ist bekannt aus US-PS 42 18 850.
  • Bei dieser dem Verfahren zugrunde liegenden Einrichtung ist die Werkzeugaufnahme bzw. der Werkzeugschlitten auf einer Wippe ge­lagert, die um eine zur Längsachse des Werkstücks, z.B. Walze, parallele Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Eine auf dem Werkzeuglängsschlitten gelagerte Kurvenscheibe dient dabei dazu, die Verschwenkbewegung der Wippe und damit die Zustellbewegung der Schleifscheibe zu steuern. Dies erfolgt abhängig von den in einem Rechner gespeicherten Werten (siehe z.B. US 42 18 850).
  • Bei dem Schleifen von Walzen, wobei es auf sehr große Genauig­keit von wenigen tausendstel Millimetern ankommt, sind die ver­schiedensten Fehlermöglichkeiten und es sind auch einige Korrek­turmöglichkeiten im Stand der Technik bekanntgeworden. Gemäß US-PS 45 16 212 hat man Maßnahmen getroffen, um ein nicht voll­ständig starres Verhalten von Werkzeugaufnahme bzw. Werkzeug­schlitten und Werkzeugbett zu kompensieren. Hierbei wird laufend der gerade hergestellte Durchmesser des Werkstücks sowie die Abweichung von dem jeweils eingestellten Sollwert erfaßt, und entsprechend der Differenz eine Nachstellung der Schleifscheibe abhängig von einer gemessenen Leistungsdifferenz des Schleif­scheibenantriebs vorgenommen.
  • Erfindungsgemäß hat man erkannt, daß eine Fehlerquelle auch eine Schiefstellung des Werkstücks in der Aufspannung bzw. im Ver­hältnis zum Werkzeugbett ist. Die Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Fehler zu korrigieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausbildung ergibt sich dabei mit Patentanspruch 2.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei stellt
    • Fig. 1 eine Draufsicht auf die Werkzeugmaschine mit aufge­spannter Walze R und
    • Fig. 2 und 3 Querschnitte entsprechend der Angabe in Fig. 1 dar.
  • Auf dem Werkzeugbett 1 sind Lagerböcke 4 und 5 angeordnet, auf denen die Walze R mittels ihrer seitlichen Zapfen 2 und 3 gela­gert ist. Es ist eine Zentrierung mittels Zentrierzapfen 6 und 7 vorgesehen. Der Antrieb erfolgt vom Motor 8 über eine Scheibe 10, die mittels Rollen 9 und 11 an Nocken 12 eines Mitnehmer­teils 33 angreift, das an dem rechten Walzenende festgespannt ist. Auf dem vorderen Werkzeugbett 13 ist der Längsschlitten 14 der Werkzeughalterung gelagert. Dieser wird translatorisch ange­trieben über Antriebsmotor 18, Welle 22 und Getriebe 21. Auf dem Längsschlitten 14 ist der Support 17 verschieblich gelagert, dessen Antrieb aber hier nicht dargestellt ist. Auf dem Support befindet sich nun die durch Lagerbolzen 41 in einer zur Walzen­achse senkrechten Ebene schwenkbare Wippe 16, die die Schleif­scheibe 15 samt deren Antriebsmotor trägt. Nach der Bewegung des Schlittens 14 werden die Führungsbahnen des Betts 13 durch Te­leskopabdeckungen 25 und 26 abgedeckt. Es ist in Fig. 1 noch ein kleines Bett 35 für einen Meßschlitten dargestellt, der den di­gitalen Wegaufnehmer 39, den zugehörigen Auswert- und Anzeige­teil 33 sowie den Meßwagen 38 trägt, der als Motor bzw. mit einem Motor integriert ausgebildet ist. Dies ist aber keine un­bedingt notwendige Einrichtung; es können nämlich für den vor­liegenden Zweck auch die Durchmesser der Walze getrennt mit einem Handgerät gemessen werden. Die verschiedenen Werkzeugwege werden durch Drehwegaufnehmer gemessen, wie z.B. für die Längs­bewegung des Schlittens 14 bei 24 und für die Supportbewegung bei 44 angedeutet.
  • Die Verstellung der Wippe 16 erfolgt durch eine Gewindespindel 37 eines Getriebes 36, das von einem Motor 40, der vorzugsweise ein Schrittmotor ist, angetrieben wird.
  • Wie gesagt, kann die Messung des Durchmessers mittels der Ein­richtung 33, 38 und 39 erfolgen, jedoch kann auch ohne weiteres von Hand mit einem Handmeßgerät jeweils der Durchmesser an den beiden Walzenenden gemessen werden. Diese Durchmesser bzw. die Abweichung der beiden Durchmesser wird in Bezug gesetzt zu den vom Drehweggeber 44 gemessenen Abständen des Supports 17 bzw. Wippe 16 und Schleifscheibe 15 beim Anfunken von der Walzenober­fläche im Bereich dieser beiden Walzenenden, bzw. ebenfalls zu der Differenz dieser beiden relativen Wegstrecken. Eine hieraus resultierende, weitere restliche Differenz ist ein Maß für die Schiefstellung der Walze in Bezug auf das Werkzeugbett 13 bzw. den Verfahrweg der Schleifscheibe 5 in Längsrichtung dieses Bet­tes. Diese Differenz wird als Korrekturwert in den Rechner ein­gegeben, der diese Korrektur in seinem Programm bei der Herstel­lung des Profils der Walzenoberfläche berücksichtigt. Hierdurch kann sowohl eine genau zylindrische als auch eine genaue Bom­bierkurve geschliffen werden, ohne daß der Schiefstellungsfehler hier stark eingeht. Praktisch heißt das, daß z.B. bei der Her­stellung einer bombierten Walzenoberfläche, die Impulse für den Schrittmotor 40 je nach Stellung der Schleifscheibe 15 in Rich­tung der Walzenachse entsprechend einem korrigierten Sollwert aufgegeben werden.
  • Es ist natürlich auch möglich, den Werkzeugschlitten - trans­versal - bei Vermeidung der Wippe digital gesteuert über z.B. ein mit Stirnverzahnungsrädern und/oder Kegelrädern ausgebilde­tes Getriebe über einen Schrittmotor zu verstellen, wie geschil­dert, abhängig von den vorher ermittelten Korrekturwerten der Zustellung der Schleifscheibe.

Claims (3)

1. Verfahren zum Außenrundschleifen von rotationssymmetrischen Werkstücken (Walzen oder Zylindern oder Hohlzylindern) mit­tels rechnergesteuerter Schleifmaschinen, dadurch gekenn­zeichnet, daß abhängig von vorher bei Einrichtung der Ma­schine bzw. vor der Speisung der Prozeßsteuerung mit den Ausgangswerten gemessenen oder ermittelten Werten
a) der Werkstückdurchmesser an den beiden (stirnseitigen) Werkstückenden und
b) der erfaßten Wegdifferenz der an den beiden Werkstück­enden sich ergebenden Zustellung der Schleifscheibe (15) beim Anfunken
in den Rechner je Längeneinheit des Werkstücks (Walze, Zy­linder) Korrekturwerte der Zustellung oder der Bombierungs­kurve eingegeben werden.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme auf einem um eine zur Werkstückachse parallele Achse schwenkbar in Form einer Wippe (16) ausgebildeten Teil des Werkzeugschlittens (17) angeordnet ist, die durch veränderliche Einstellmittel (36), z.B. eine Gewindespindel (37), die durch einen Schrittmotor (40) angetrieben ist, um die genannte Achse (41) schwenkbar ist.
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