ITGE960055A1

ITGE960055A1 - IMPROVEMENTS IN MACHINE TOOLS AND RELATED TO THE SAME.

Info

Publication number: ITGE960055A1
Application number: IT96GE000055A
Authority: IT
Inventors: John David Pickles; Selwyn Jonathan Griffiths
Original assignee: Western Atlas Uk Ltd
Priority date: 1995-07-10
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 1997-12-07
Also published as: IT1287557B1; GB9514042D0; DE19621239A1; FR2736571A1; ITGE960055A0

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: "Perfezionamenti nelle macchine utensili e relativi alle medesime", appartenente DESCRIPTION of the patent for industrial invention entitled: "Improvements in and related to machine tools", belonging

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo dell'invenzione Field of the invention

Questa invenzione ha per oggetto un metodo per regolare una macchina utensile in modo da rimuovere materiale da un pezzo in lavorazione rotante per formare quest'ultimo in una forma desiderata che è circolarmente asimmetrica intorno all'asse di rotazione del pezzo in lavorazione. L'invenzione può essere applicata in particolare a macchine per la molatura di componenti quali, per esempio, perni di biella e alberi a camme. L'invenzione è applicabile anche ad altre macchine, per esempio fresatrici, macchine turnitrici a spilla e macchine tornitrici (come i torni). This invention relates to a method of adjusting a machine tool to remove material from a rotating workpiece to form the latter into a desired shape which is circularly asymmetrical about the axis of rotation of the workpiece. The invention can be applied in particular to machines for grinding components such as, for example, connecting rod pins and camshafts. The invention is also applicable to other machines, for example milling machines, pin turning machines and turning machines (such as lathes).

Precedenti dell'invenzione Background of the invention

Un pezzo in lavorazione rotante intorno a un asse può essere molato in pezzi che sono circolarmente asimmetrici rispetto l'asse di rotazione per mezzo di una mola che è spostata lateralmente a tale asse. Allo scopo di molare i pezzi rapidamente, e con un elevato grado di precisione geometrica, si usa un servomeccanismo ad elevate prestazioni per regolare il movimento della mola in avvicinamento e in allontanamento rispetto al pezzo in lavorazione mentre quest'ultimo sta girando . A workpiece rotating about an axis can be ground into pieces that are circularly asymmetrical to the axis of rotation by means of a grinding wheel that is moved laterally to that axis. In order to grind pieces quickly, and with a high degree of geometric accuracy, a high-performance servomechanism is used to adjust the movement of the wheel towards and away from the workpiece while the latter is turning.

Il servomeccanismo comprende sensori per misurare la posizione della ruota e la velocità con la quale si muove avvicinandosi o allontanandosi dal pezzo in lavorazione, e questi sono collegati in rispettivi anelli di controreazione di posizione e velocità che facilitano la regolazione precisa di quei parametri mediante un calcolatore di controllo. Tipicamente, l'anello di controreazione della posizione ha una larghezza di banda di 10 Hz e la larghezza di banda dell'anello di controreazione della velocità è di 200 Hz. The servomechanism includes sensors to measure the position of the wheel and the speed at which it moves towards or away from the workpiece, and these are connected in respective feedback loops of position and speed which facilitate the precise adjustment of those parameters by means of a computer. control. Typically, the position feedback loop has a bandwidth of 10 Hz and the speed feedback loop bandwidth is 200 Hz.

Il calcolatore di controllo può calcolare con molta precisione l'esatta posizione della mola per qualsiasi parte angolare del pezzo in lavorazione (l'angolo del pezzo in lavorazione), in modo da generare il diametro di disassamento richiesto. Lo stesso calcolatore può misurare la posizione momentanea della mola (attraverso l'anello di controreazione della posizione) ad ogni angolo del pezzo in lavorazione usando un sistema di misurazione ad alta velocità ed elevata precisione come una scala lineare fino ad una risoluzione di posizione tipica di 0,0001 mm. The control computer can very accurately calculate the exact position of the grinding wheel for any angular part of the workpiece (the angle of the workpiece), in order to generate the required offset diameter. The same calculator can measure the momentary position of the grinding wheel (through the position feedback ring) at any corner of the workpiece using a high-speed, high-precision measurement system such as a linear scale up to a typical position resolution of 0.0001 mm.

Il calcolatore, conoscendo la posizione richiesta e la posizione reale della mola, può calcolare un errore di posizione ed inviare un segnale di errore derivato da questo al servo meccanismo che regola il movimento della mola, allo scopo di correggere la sua posizione e così ridurre al minimo l'errore di posizione per tutte le posizioni angolari del pezzo in lavorazione. The computer, knowing the required position and the real position of the grinding wheel, can calculate a position error and send an error signal derived from this to the servo mechanism that regulates the movement of the grinding wheel, in order to correct its position and thus reduce to minimum position error for all angular positions of the workpiece.

Per raggiungere le tolleranze geometriche richieste nel componente finito, è necessario che gli errori di posizione della mola siano tipicamente inferiori a 0,001 mm. To achieve the required geometric tolerances in the finished component, the position errors of the grinding wheel must typically be less than 0.001 mm.

Tuttavia, è difficile mantenere l'inviluppo di errore richiesto per ottenere questa precisione, specialmente se il pezzo in lavorazione deve ruotare a velocità superiori a 20 giri/min, come risultato della larghezza di banda limitata dell'anello di controllo della posizione. Inoltre, non vi è alcuna correzione di contributi di variazioni temporali all'errore (per esempio inerzia elettronica o del servomeccanismo) che possano diventare significativi su un peirodo di tempo prolungato. However, it is difficult to maintain the error envelope required to achieve this accuracy, especially if the workpiece has to rotate at speeds above 20 rpm, as a result of the limited bandwidth of the position control loop. Furthermore, there is no correction of time variation contributions to the error (e.g. electronic or servomechanism inertia) that can become significant over a prolonged period of time.

E' uno scopo della presente invenzione fornire un sistema e metodo di regolazione perfezionato per regolare una macchina utensile in modo da ottenere l'inviluppo di errore desiderato con maggiori velocità di rotazione del pezzo in lavorazione. Riassunto dell'invenzione It is an object of the present invention to provide an improved adjustment system and method for adjusting a machine tool to achieve the desired error envelope with higher rotational speeds of the workpiece. Summary of the invention

Secondo l'invenzione, è previsto un metodo di regolazione di una macchina utensile in modo che un componente sulla macchina utensile rimuova materiale da un pezzo in lavorazione rotante in modo da conferire a quest'ultimo una forma desiderata che sia circolarmente asimmetrica, il metodo comprendendo le seguenti fasi:-generazione di un segnale di regolazione che è derivato da dati di posizioni teoriche e velocità di posizione del componente rispetto al pezzo in lavorazione, e che fa muovere il componente rispetto al pezzo in lavorazione in direzioni laterali all'asse di rotazione di quest'ultimo; According to the invention, a method of adjusting a machine tool is provided so that a component on the machine tool removes material from a rotating workpiece so as to give the latter a desired shape that is circularly asymmetrical, the method comprising the following phases: - generation of an adjustment signal which is derived from data of theoretical positions and position speed of the component with respect to the workpiece, and which causes the component to move with respect to the workpiece in directions lateral to the axis of rotation of the latter;

nel corso di almeno un giro del pezzo in lavorazione, misurazione della rispettiva posizione del componente rispetto al pezzo in lavorazione quando il pezzo in lavorazione si trova in ciascuna di una serie di posizioni angolari successive; during at least one revolution of the workpiece, measuring the respective position of the component relative to the workpiece when the workpiece is in each of a series of successive angular positions;

comparazione delle posizioni misurate con le posizioni teoriche corrispondenti e memorizzazione dei dati indicativi di eventuali differenze fra le posizioni misurate e quelle teoriche; e modificazione del segnale di regolazione durante un giro successivo del pezzo in lavorazione in modo da compensare dette differenze e così ridurre 1'entità di qualunque errore che sarebbe risultato dalle differenze di posizione misurate. comparison of the measured positions with the corresponding theoretical positions and storage of data indicative of any differences between the measured and theoretical positions; and modifying the adjustment signal during a subsequent revolution of the workpiece so as to compensate for said differences and thus reduce the extent of any errors that would have resulted from the measured position differences.

Il componente ed il pezzo in lavorazione sono convenientemente montati su un telaio della macchina. Il componente può essere fisso rispetto al telaio, nel qual caso detto movimento laterale si ottiene spostando lateralmente il pezzo in lavorazione rispetto al telaio. Preferibilmente, tuttavia, l'asse di rotazione del pezzo in lavorazione è fisso rispetto al telaio e detto movimento relativo laterale si ottiene spostando il componente rispetto al telaio. The component and workpiece are conveniently mounted on a machine frame. The component can be fixed with respect to the frame, in which case said lateral movement is obtained by laterally moving the workpiece with respect to the frame. Preferably, however, the rotation axis of the workpiece is fixed with respect to the frame and said relative lateral movement is obtained by displacing the component with respect to the frame.

Preferibilmente, la macchina utensile è una rettificatrice, il componente comprendendo una mola. Preferably, the machine tool is a grinding machine, the component comprising a grinding wheel.

Un calcolatore può misurare con grande precisione l'errore di posizione della mola ad ogni angolo del pezzo di lavorazione. Si è riscontrato che questo errore di posizione è sistematico per qualunque velocità data del pezzo in lavorazione e traiettoria di posizione della mola durante ogni dato periodo di tempo e gli errori rilevati durante un giro non devono essere corretti "istantaneamente" durante quel giro, ma possono essere compensati durante un giro successivo. Conseguentemente, il segnale di regolazione può essere modificato tenendo conto non solo delle posizioni richieste della mola che compensano errori misurati precedentemente, ma anche della richiesta velocità di avanzamento o arretramento della mola (sua velocità di posizione). Questo è significativo poiché l'anello di controreazione di regolazione della velocità, con una larghezza di banda tipicamente di 200 Hz, ha una maggiore capacità di regolare la posizione della mola a velocità operative superiori che il solo anello di controreazione di posizione, in quanto la maggiore larghezza di banda permette una risposta più rapida alla variazione richiesta che nel caso dell'anello di controreazione di posizione. A computer can very accurately measure the position error of the grinding wheel at each corner of the workpiece. This position error has been found to be systematic for any given workpiece speed and position trajectory of the grinding wheel during any given period of time and errors detected during a revolution do not need to be corrected "instantly" during that revolution, but they can be compensated during a subsequent round. Consequently, the adjustment signal can be modified taking into account not only the required positions of the grinding wheel which compensate for previously measured errors, but also the required speed of advancement or retraction of the grinding wheel (its position speed). This is significant since the speed feedback loop, with a bandwidth typically of 200 Hz, has a greater ability to adjust the position of the grinding wheel at higher operating speeds than the position feedback loop alone, as the greater bandwidth allows a faster response to the requested variation than in the case of the position feedback loop.

Preferibilmente, le misurazioni delle posizioni del componente sono effettuate su ciascuno di una pluralità di giri, preferibilmente in successione, del pezzo in lavorazione, e i dati ottenuti durante ciascuno di detti giri sono usati per modificare il segnale di regolazione per il giro successivo. Preferably, the measurements of the component positions are made on each of a plurality of revolutions, preferably in succession, of the workpiece, and the data obtained during each of said revolutions are used to modify the adjustment signal for the next revolution.

Ove non vi sia bisogno di mantenere una registrazione della correzione d'errore, i dati ottenuti durante un dato giro del pezzo in lavorazione possono sostituire dati di errore ottenuti durante un giro precedente, e i dati precedenti possono essere scartati. Where there is no need to keep an error correction record, the data obtained during a given turn of the workpiece can replace error data obtained during a previous turn, and the previous data can be discarded.

Preferibilmente, ciascuna posizione misurata è la media di una pluralità di posizioni misurate della mola per posizioni angolari adiacenti del pezzo in lavorazione nello stesso giro dello stesso. Tipicamente ciascuna è una media di dieci misurazioni, che sono effettuate ad intervalli angolari nella regione di 0,1 gradi (gli intervalli angolari possono variare a seconda della velocità di rotazione richiesta del pezzo in lavorazione) . Preferably, each measured position is the average of a plurality of measured positions of the grinding wheel for adjacent angular positions of the workpiece in the same revolution thereof. Typically each is an average of ten measurements, which are made at angular intervals in the region of 0.1 degrees (angular intervals may vary depending on the required rotational speed of the workpiece).

Nel metodo, le misurazioni delle posizioni della mola avvengono mentre la mola sta rettificando a sagoma il pezzo in lavorazione. Tuttavia, in un perfezionamento del metodo, le misurazioni delle posizioni del componente relativamente alla rotazione del pezzo in lavorazione sono effettuate mentre fra il componente ed il pezzo in lavorazione agisce una forza piccola o sostanzialmente nulla. Il dato di errore associato è quindi usato per modificare il segnale di regolazione per una pluralità di giri successivi, durante i quali opera il componente. In the method, wheel position measurements are made while the wheel is grinding the workpiece to shape. However, in an improvement of the method, measurements of the component positions relative to the rotation of the workpiece are made while little or substantially zero force is acting between the component and the workpiece. The associated error data is then used to modify the adjustment signal for a plurality of successive turns, during which the component operates.

Questo si può ottenere riducendo la forza di contatto fra il pezzo in lavorazione e la mola durante uno o più giri scelti del pezzo in lavorazione in modo che vi sia un movimento minimo 0 pari a zero della mola verso il pezzo in lavorazione durante , quel giro, cioè, 1' "avanzamento" della mola sia minimo o pari a zero, riducendo così al minimo (o eliminando) eventuali errori derivanti dal sistema di misurazione dell'avanzamento associato alla mola. This can be achieved by reducing the contact force between the workpiece and the wheel during one or more selected revolutions of the workpiece so that there is a minimum 0 zero movement of the wheel towards the workpiece during that revolution. that is, the "feed" of the grinding wheel is minimal or equal to zero, thus minimizing (or eliminating) any errors deriving from the system for measuring the feed associated with the grinding wheel.

Preferibilmente, il giro scelto ha luogo dopo una pluralità di precedenti giri, per ciascuno dei quali è stato modificato il segnale di regolazione, e poco prima del termine previsto del processo . Preferably, the selected revolution takes place after a plurality of previous revolutions, for each of which the control signal has been modified, and shortly before the expected end of the process.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Sarà ora descritto un metodo secondo l'invenzione, a titolo di esempio, con riferimento ai disegni allegati in cui: A method according to the invention will now be described, by way of example, with reference to the attached drawings in which:

la figura 1 è una vista laterale schematica semplificata di parte di una molatrice per eseguire il metodo; Figure 1 is a simplified schematic side view of part of an edger for carrying out the method;

la figura 2 è una vista in prospettiva più dettagliata di una molatrice con cui il metodo può essere eseguito; e Figure 2 is a more detailed perspective view of an edger with which the method can be performed; And

la figura 3 è una rappresentazione schematica in prospettiva della macchina illustrata nella figura 2, che mostra gli assi lungo i quali si muovono varie parti della macchina. Figure 3 is a schematic representation in perspective of the machine illustrated in Figure 2, showing the axes along which various parts of the machine move.

Descrizione dettagliata Detailed description

Il metodo può essere eseguito da un apparecchio comprendente una molatrice cilindrica che ha un telaio 1 avente un gruppo girevole (non mostrato) per sostenere un pezzo in lavorazione 2, e mezzi per far ruotare il pezzo in lavorazione 2 in maniera controllata. Sul pezzo in lavorazione 2 agisce una mola 4, portata da un gruppo testa portamola 6. Quest'ultimo, e così la mola 4, è mobile lateralmente rispetto all'asse di rotazione del pezzo in lavorazione nelle direzioni delle frecce 8. La testa portamela 6 è mossa lateralmente da una trasmissione a vite senza fine comprendente un passaggio filettato in un aggetto 10 sulla testa portamola 6, ed un albero filettato 12 che è montato in maniera girevole sul telaio 1 e che si estende attraverso il passaggio nell'aggetto 10. L'albero è azionato da un servomotore 14 che è dotato di un tachimetro 16 per misurare la velocità di rotazione dell'albero 12. La velocità della testa portamola 6, e quindi la velocità di posizione della ruota 4, può essere derivata da tale misurazione. The method can be performed by an apparatus comprising a cylindrical grinder which has a frame 1 having a rotatable assembly (not shown) for supporting a workpiece 2, and means for rotating the workpiece 2 in a controlled manner. A grinding wheel 4 acts on the workpiece 2, carried by a grinding head assembly 6. The latter, and thus the grinding wheel 4, is mobile laterally with respect to the rotation axis of the workpiece in the directions of the arrows 8. The head carries it to me 6 is moved laterally by a worm gear transmission comprising a threaded passage in a lug 10 on the grinding head 6, and a threaded shaft 12 which is rotatably mounted on the frame 1 and which extends through the passage in the lug 10. The shaft is driven by a servomotor 14 which is equipped with a tachometer 16 to measure the rotation speed of the shaft 12. The speed of the wheelhead 6, and hence the position speed of the wheel 4, can be derived from this measurement. .

La testa portamola 6 porta una scala lineare 18 che è letta da un sensore 20 per determinare la posizione della testa portamola 6, e quindi della mola 4. The wheelhead 6 carries a linear scale 18 which is read by a sensor 20 to determine the position of the wheelhead 6, and therefore of the wheel 4.

I sensori 16 e 20 fanno parte di un servomeccanismo che comprende un calcolatore 22, per regolare la velocità e la posizione del gruppo testa portamola 6, e quindi della mola 4, e che comprende anche anelli di controreazione di velocità e posizione. The sensors 16 and 20 are part of a servomechanism which comprises a computer 22, for adjusting the speed and position of the wheelhead assembly 6, and therefore of the wheel 4, and which also includes feedback rings for speed and position.

I dati sulle posizioni teoriche della mola durante l'operazione di molatura sono memorizzati nel calcolatore 22. Quest'ultimo è programmato per generare un segnale di regolazione per il motore 14 e così regola la posizione (e la velocità di posizione) della mola 4. Il calcolatore 22 è predisposto anche per comparare le posizioni misurate della mola 4 a varie posizioni angolari del pezzo in lavorazione 2. Questo permette al calcolatore di costruire una tabella, per un dato giro del pezzo in lavorazione 2, di errore di posizione della mola in funzione dell'angolo del pezzo in lavorazione. Il calcolatore è predisposto anche per usare quella tabella successivamente per modificare i segnali di regolazione in modo da compensare eventuali errori. The data on the theoretical positions of the grinding wheel during the grinding operation are stored in the computer 22. The latter is programmed to generate an adjustment signal for the motor 14 and thus regulates the position (and the position speed) of the grinding wheel 4. The computer 22 is also set up to compare the measured positions of the grinding wheel 4 to various angular positions of the workpiece 2. This allows the computer to construct a table, for a given revolution of the workpiece 2, of the position error of the grinding wheel in function of the angle of the workpiece. The calculator is also designed to use that table later to modify the regulation signals in order to compensate for any errors.

In questo esempio, il pezzo in lavorazione 2 ha la forma di un albero a manovelle avente un certo numero di perni di biella, uno dei quali è contrassegnato dal numero 24, che devono essere molati singolarmente dalla mola 4. Così, una volta molato il primo perno di biella mediante la mola 4, il pezzo in lavorazione è mosso assialmente, in una direzione perpendicolare al piano della figura 1, finché la successiva regione di un perno di biella del pezzo in lavorazione da molare non è a registro con la mola 4, per permettere l'inizio della molatura. Le fasi di molatura e riposizionamento sono ripetute finché non sono stati molati tutti i perni di biella. In this example, the workpiece 2 has the shape of a crankshaft having a number of connecting rod pins, one of which is marked with the number 24, which must be ground individually by the grinding wheel 4. Thus, once the first crankpin by means of the grinding wheel 4, the workpiece is moved axially, in a direction perpendicular to the plane of Figure 1, until the subsequent region of a connecting rod pin of the workpiece to be ground is in register with the grinding wheel 4 , to allow the grinding to start. The grinding and repositioning phases are repeated until all the connecting rod pins have been ground.

La macchina mostrata nella figura 2 è azionabile per molare un albero a manovelle 26 che è montato ad una estremità in una testa 28. Questa contiene una trasmissione (non illustrata) per far ruotare l'albero a manovelle 26 intorno al suo asse maggiore. L'estremità opposta dell'albero a manovelle 26 è montata in maniera girevole in una contropunta 30 che è montata in maniera scorrevole su una guida di scorrimento 32. Quest 'ultima è posta su un carrello 34 che porta anche la testa 28. Così, la contropunta 30 si può avvicinare o allontanare dalla testa 28 per alloggiare alberi a manovelle di lunghezze diverse, ma il gruppo costituito da testa e contropunta può essere spostato di un passo come un tutt'uno per riposizionare il pezzo in lavorazione. The machine shown in FIG. 2 is operable to grind a crankshaft 26 which is mounted at one end in a head 28. This contains a transmission (not shown) for rotating the crankshaft 26 about its major axis. The opposite end of the crankshaft 26 is rotatably mounted in a tailstock 30 which is slidably mounted on a sliding guide 32. The latter is placed on a carriage 34 which also carries the head 28. Thus, the tailstock 30 can be moved towards or away from the head 28 to house crankshafts of different lengths, but the unit consisting of the head and the tailstock can be moved by one step as a whole to reposition the workpiece.

A questo scopo il carrello 34 è scorrevole lungo un banco 36 ed è collegato ad una trasmissione a dividere (non illustrata) per lo spostamento del carrello 34 lungo il banco 36, per portare ciascuno dei perni di biella a turno a registro con una mola 38. Questo movimento è indicato dall'asse Z della figura 3. For this purpose the carriage 34 slides along a bench 36 and is connected to a dividing transmission (not shown) for moving the carriage 34 along the bench 36, to bring each of the connecting rod pins in turn in register with a grinding wheel 38 This movement is indicated by the Z axis of Figure 3.

La mola 38 è parzialmente riparata da un gruppo di protezione 40, ed è montata in maniera girevole su una trasmissione 42 che a sua volta è fissata ad una tavola 44 trasportata in maniera scorrevole su un banco 46. Un ulteriore motore 48 aziona una trasmissione come una trasmissione a vite senza fine (non mostrata) , simile alla trasmissione mostrata nella macchina nella figura 1, per far scorrere la tavola 44, e quindi la trasmissione 42, il gruppo 40 e la mola 38 lungo il banco 46. Il motore 48 pertanto fa muovere la mola 38 orizzontalmente in avvicinamento e in allontanamento dall'albero a manovelle 26 nella direzione dell'asse "X" indicato nella figura 3. Questo movimento fa scorrere la trasmissione 42 su un blocco di supporto 50 che è attaccato al banco 46. The grinding wheel 38 is partially sheltered by a guard assembly 40, and is rotatably mounted on a transmission 42 which in turn is fixed to a table 44 slidably carried on a bench 46. A further motor 48 drives a transmission such as a worm gear transmission (not shown), similar to the transmission shown in the machine in Figure 1, to slide the table 44, and therefore the transmission 42, the assembly 40 and the grinding wheel 38 along the bench 46. The motor 48 therefore causes the grinding wheel 38 to move horizontally towards and away from the crankshaft 26 in the direction of the "X" axis indicated in Figure 3. This movement slides the transmission 42 on a support block 50 which is attached to the bench 46.

Anche un sensore 47 simile al sensore 20 è attaccato al banco 46 e predisposto per leggere una scala lineare (non illustrata), simile alla scala 18, sulla tabella 44. A sensor 47 similar to sensor 20 is also attached to bank 46 and arranged to read a linear scale (not shown), similar to scale 18, on table 44.

Analogamente, il motore 48 è dotato di un tachimetro che serve allo stesso scopo del tachimetro 16. Similarly, the engine 48 is equipped with a speedometer which serves the same purpose as the speedometer 16.

La macchina comprende anche sensori per rilevare la posizione della testa 28 e della contropunta 30 sul banco 36, e le velocità di rotazione dell'albero a manovelle 26 e della mola 40 . The machine also comprises sensors for detecting the position of the head 28 and of the tailstock 30 on the bench 36, and the rotation speeds of the crankshaft 26 and of the grinding wheel 40.

Le uscite di questi sensori sono inviate ad un calcolatore (non mostrato) che regola la posizione e la velocità di rotazione dell'albero a manovelle 26 e della ruota 38 in modo che ciascun perno di biella sia molato a turno secondo il metodo descritto relativamente alla macchina mostrata nella figura 1. The outputs of these sensors are sent to a computer (not shown) which adjusts the position and speed of rotation of the crankshaft 26 and wheel 38 so that each crankpin is ground in turn according to the method described in relation to the machine shown in figure 1.

Dopo numerose operazioni di molatura, la superficie di molatura della mola 38 può diventare irregolare o usurata. La molatrice è pertanto dotata di un raw ivamole 52 per rimuovere tali eventuali irregolarità, per garantire che la superficie di molatura della mola sia cilindrica e concentrica all'asse di rotazione della mola. Per chiarezza, il ravvivamele 52 è stato omesso dalla figura 2. After numerous grinding operations, the grinding surface of the wheel 38 may become uneven or worn. The edger is therefore equipped with a raw ivamole 52 to remove any such irregularities, to ensure that the grinding surface of the wheel is cylindrical and concentric to the axis of rotation of the wheel. For clarity, revive 52 has been omitted from Figure 2.

Con entrambe le macchine precedentemente descritte, il procedimento di compensazione può essere integrato in maniera quasi trasparente nel processo di produzione come segue:-A un dato segnale, per esempio all'avviamento di ogni giorno, o alla selezione di un nuovo componente, o su richiesta dell'operatore, ha inizio un ciclo di "Correzione". With both machines described above, the compensation process can be integrated almost transparently into the production process as follows: operator request, a "Correction" cycle begins.

Si avvia un normale ciclo di molatura. A normal grinding cycle starts.

La mola 4 si sposta verso il pezzo in lavorazione 2. Il pezzo in lavorazione 2 inizia a girare alla velocità angolare normalmente usata per molare il pezzo mentre simultaneamente la mola 4 inizia a spostarsi nella traiettoria calcolata dalle informazioni su posizione e velocità teoriche memorizzate per molare la forma richiesta. Se iniziata durante un processo di molatura, eventuali precedenti correzioni sono ignorate. The grinding wheel 4 moves towards the workpiece 2. The workpiece 2 begins to rotate at the angular speed normally used to grind the workpiece while simultaneously the grinding wheel 4 begins to move in the trajectory calculated by the information on position and theoretical speed stored for grinding the required shape. If initiated during a grinding process, any previous corrections are ignored.

A ciascun giro successivo del pezzo in lavorazione 2, è costruita una tabella di errori di posizione della mola rispetto all'angolo del pezzo in lavorazione, i dati più recenti sovrascrivendosi ai corrispondenti dati dei giri precedenti, in modo che la tabella contenga sempre i dati di errore di posizione del giro più recente. At each successive revolution of the workpiece 2, a table of position errors of the wheel with respect to the angle of the workpiece is built, the most recent data overwriting the corresponding data of the previous revolutions, so that the table always contains the data position error of the most recent lap.

La tabella è usata durante ogni giro del pezzo in lavorazione 2 per "Correggere" i segnali sviluppati dal calcolatore 22 per determinare la posizione E LA VELOCITA' della mola. La cosa significativa è che influenzando il segnale che regola la velocità nonché il segnale di posizione, si ottiene una risposta migliore dal momento che il sistema di regolazione della velocità ha una larghezza di banda tipicamente di 200 Hz e pertanto ha una maggiore capacità di regolare la posizione della mola ad alte velocità operative di quanto non abbia l'anello di controreazione della posizione. The table is used during each revolution of the workpiece 2 to "Correct" the signals developed by the computer 22 to determine the position AND SPEED of the grinding wheel. The significant thing is that by influencing the speed regulating signal as well as the position signal, a better response is obtained since the speed regulator system has a bandwidth typically of 200 Hz and therefore has a greater ability to regulate the speed. position of the grinding wheel at higher operating speeds than the position feedback ring has.

Ad un punto prescelto nel ciclo di molatura, tipicamente, ma non necessariamente, vicino alla dimensione finale, si effettua un giro del pezzo in lavorazione 2 con la mola 4 sottoposta ad un carico di taglio ridotto o nullo. Gli errori di posizone durante questo giro sono spianati matematicamente e memorizzati e usati come tabella di correzione durante i giri successivi del pezzo in lavorazione. At a preselected point in the grinding cycle, typically, but not necessarily, close to the final dimension, a revolution of the workpiece 2 is made with the grinding wheel 4 subjected to a reduced or zero cutting load. Position errors during this turn are mathematically smoothed out and stored and used as a correction table during subsequent turns of the workpiece.

Su macchine dotate di un calibro dimensionatore questo sarebbe un momento opportuno per arrestare la rotazione del pezzo in lavorazione, applicare il calibro e calcolare qualunque errore dimensionale. On machines equipped with a sizing gauge this would be an opportune time to stop the rotation of the workpiece, apply the gauge and calculate any dimensional errors.

Dopo avere ritirato il calibro, si sposta nuovamente la mola 4 verso il pezzo in lavorazione 2, il pezzo in lavorazione 2 è fatto ripartire e ruotare alla velocità angolare richiesta per la molatura, mentre simultaneamente viene ripristinato l'avanzamento della testa portamola per muovere la mola lungo la traiettoria "Corretta", per eliminare così gli errori misurati. After withdrawing the gauge, the grinding wheel 4 is moved again towards the workpiece 2, the workpiece 2 is made to restart and rotate at the angular speed required for grinding, while simultaneously the advancement of the grinding head is reset to move the wheel along the "Correct" trajectory, thus eliminating measured errors.

Come opzione nel ciclo di cui sopra, si può stabilire una media delle tabelle degli errori di posizione rilevati in diverse molature successive e la tabella risultante può essere spianata per fare una media dei possibili errori derivanti dal servomeccanismo di trasmissione del pezzo in lavorazione (non mostrato), che potrebbero emergere a causa della molatura della stessa forma ad angoli differenti . As an option in the above cycle, an average of the tables of position errors detected in several successive grinds can be established and the resulting table can be smoothed out to average the possible errors resulting from the workpiece transmission servo (not shown ), which may emerge due to grinding the same shape at different angles.

I procedimenti di cui sopra possono essere applicati altrettanto bene alla molatura di parti non rotonde quali lobi di camme, su una rettificatrice cilindrica. The above methods can be applied equally well to the grinding of non-round parts such as cam lobes, on a cylindrical grinding machine.

Claims

CLAIMS 1. A method of adjusting a machine tool so that a component on the machine tool removes material from a rotating workpiece to give it a desired shape that is circularly asymmetrical, the method comprising the following steps: -a ) generation of an adjustment signal which is derived from data of theoretical positions and position speed of the component with respect to the workpiece, and which causes the component to move with respect to the workpiece in directions lateral to the axis of rotation of the latter ; b) during at least one revolution of the workpiece, measuring the respective position of the component relative to the workpiece when the workpiece is in each of a series of successive angular positions; c) comparison of the measured positions with the corresponding theoretical positions and storage of data indicative of any differences between the measured and theoretical positions; d) modification of the adjustment signal during a subsequent revolution of the workpiece in order to compensate for said differences and thus reduce the extent of any errors resulting from the measured position differences.

The method according to claim 1, wherein the component and workpiece are mounted on a frame of the machine, the axis of rotation of the workpiece being fixed relative to the frame and said relative lateral movement of the component being obtained by moving the component with respect to the frame.

Method according to claim 1 or claim 2, wherein the machine tool is a grinding machine and the component comprises a grinding wheel.

Method according to any one of the preceding claims, wherein the measurements of the component positions are made on each of a plurality of preferably successive revolutions of the workpiece, and the data obtained during each of said revolutions are used to modify the signal adjustment for the next lap.

The method of claim 4 wherein the data obtained during a given revolution of the workpiece replaces the data obtained during a previous revolution, and the previous data is discarded.

Method according to one of the preceding claims wherein each measured position of the component is the average of a plurality of measured positions for adjacent angular positions of the workpiece in the same revolution thereof.

Method according to any one of the preceding claims in which, during one revolution of the workpiece, measurements are made of the positions of the component with respect to the workpiece while a small or substantially zero force acts between the component and the workpiece, and associated data is then used to modify the regulation signal for a plurality of successive turns, during which the component is in operation.

8. A method according to claim 7 wherein said revolution takes place after a plurality of previous revolutions, for each of which the control signal has been changed, and shortly before the expected end of the machining process.

9. Machine tool for making a rotating workpiece with a shape that is circularly asymmetrical with respect to the axis of rotation of the workpiece, the machine tool comprising a component for removing material from the workpiece, drive means for moving the component laterally with respect to the rotation axis of the workpiece, sensor means for detecting the position and position speeds of the component with respect to the workpiece, and adjustment means connected to the actuator means and to the sensor means and arranged to generate a signal derived from the theoretical component position and position velocity data for each revolution of the workpiece to cause said relative movement of the component, to measure, during one revolution of the workpiece, the respective relative positions of the component when the workpiece is located at each of a succession of angol positions ari, to compare the measured positions with the corresponding theoretical positions, to store data indicative of any difference between the measured and theoretical positions, and to modify the adjustment signal during a subsequent revolution of the workpiece in order to compensate for said differences and thus reducing the extent of any errors resulting from the measured position differences.

10. Machine tool according to claim 9 wherein the component comprises a grinding wheel.

11. Method substantially as described herein with reference to the attached drawing.

12. Machine tool substantially as described herein with reference to the attached drawing, and illustrated therein.