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DE102023200881A1 - Grinding machine and grinding process for grinding coated brake discs - Google Patents

Grinding machine and grinding process for grinding coated brake discs Download PDF

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DE102023200881A1
DE102023200881A1 DE102023200881.5A DE102023200881A DE102023200881A1 DE 102023200881 A1 DE102023200881 A1 DE 102023200881A1 DE 102023200881 A DE102023200881 A DE 102023200881A DE 102023200881 A1 DE102023200881 A1 DE 102023200881A1
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DE
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grinding
workpiece
position data
distance
tool
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Application number
DE102023200881.5A
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German (de)
Inventor
Claus-Ulrich Lott
Andreas Krüper
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nagel Technologies De GmbH
Original Assignee
Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
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Publication date
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Priority to KR1020257029319A priority patent/KR20250141808A/en
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Abstract

Eine Schleifmaschine (100) zum Schleifen im Wesentlichen planparalleler, kreisringförmiger Werkstückoberflächen an einem scheibenförmigen Werkstückabschnitt (BA) eines Werkstücks (WS1, WS2), umfasst eine Schleifeinheit (121) nach Art einer Doppelseitenplanschleifeinheit mit zwei koaxial zueinander angeordneten Werkzeugspindeln (132-1, 132-2), die jeweils eine Schleifscheibe (130-1, 130-2) tragen, wobei die Schleifscheiben mit einander zugewandten abrasiven Seitenflächen (135-1, 135-2) angeordnet sind, die einen Schleifraum (133) axial begrenzen, sowie wenigstens eine Werkstückspindel (154) mit einer Werkstückaufnahme (155) zur drehfesten Aufnahme des Werkstücks (WS1, WS2) derart, dass der Werkstückabschnitt (BA) des aufgenommenen Werkstücks zum Schleifen kreisbogenförmig durch den Schleifraum verläuft. Die Schleifmaschine umfasst ein erstes Positionsdatenermittlungssystem zum Ermitteln von Werkstückpositionsdaten, die eine Axialposition einer Werkstückoberfläche (O1, O2) an mindestens einem Oberflächenort in Bezug auf ein maschinenfestes Referenzkoordinatensystem (RKS) repräsentieren, und ein zweites Positionsdatenermittlungssystem zum Ermitteln von Werkzeugpositionsdaten, die eine Axialposition einer der Werkstückoberfläche (O1, O2) zugewandten abrasiven Seitenfläche (135-1, 135-2) in Bezug auf dasselbe Referenzkoordinatensystem (RKS) repräsentieren. Eine Steuereinheit (190) der Schleifmaschine ist in wenigstens einem Betriebsmodus dazu konfiguriert, wenigstens einen Schleifparameter in mindestens einer Phase der Schleifoperation in Abhängigkeit von den Werkstückpositionsdaten und/oder den Werkzeugpositionsdaten zu steuern. Die Schleifmaschine kann zum Schleifen von Werkstückoberflächen eines kreisringförmigen Bremsabschnitts einer Bremsscheibe verwendet werden.

Figure DE102023200881A1_0000
A grinding machine (100) for grinding essentially plane-parallel, annular workpiece surfaces on a disk-shaped workpiece section (BA) of a workpiece (WS1, WS2), comprising a grinding unit (121) in the manner of a double-side surface grinding unit with two tool spindles (132-1, 132-2) arranged coaxially to one another, each of which carries a grinding wheel (130-1, 130-2), wherein the grinding wheels are arranged with abrasive side surfaces (135-1, 135-2) facing one another, which axially delimit a grinding space (133), and at least one workpiece spindle (154) with a workpiece holder (155) for rotationally fixedly holding the workpiece (WS1, WS2) such that the workpiece section (BA) of the received workpiece runs in a circular arc through the grinding space for grinding. The grinding machine comprises a first position data determination system for determining workpiece position data that represent an axial position of a workpiece surface (O1, O2) at at least one surface location in relation to a machine-fixed reference coordinate system (RKS), and a second position data determination system for determining tool position data that represent an axial position of an abrasive side surface (135-1, 135-2) facing the workpiece surface (O1, O2) in relation to the same reference coordinate system (RKS). A control unit (190) of the grinding machine is configured in at least one operating mode to control at least one grinding parameter in at least one phase of the grinding operation depending on the workpiece position data and/or the tool position data. The grinding machine can be used for grinding workpiece surfaces of an annular brake section of a brake disk.
Figure DE102023200881A1_0000

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKFIELD OF APPLICATION AND STATE OF THE ART

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine sowie ein Schleifverfahren zum Schleifen im Wesentlichen planparalleler, kreisringförmiger Werkstückoberflächen an einem scheibenförmigen Werkstückabschnitt eines Werkstücks. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist das Schleifen von Oberflächen eines kreisringförmigen Bremsabschnitts einer Bremsscheibe, insbesondere einer beschichteten Bremsscheibe.The invention relates to a grinding machine and a grinding method for grinding essentially plane-parallel, circular ring-shaped workpiece surfaces on a disk-shaped workpiece section of a workpiece. A preferred field of application is the grinding of surfaces of a circular ring-shaped brake section of a brake disk, in particular a coated brake disk.

Eine Bremsscheibe ist der drehfest mit dem Rad verbundene Teil einer Scheibenbremse, auf den die an einem Bremssattel befestigten Bremsbeläge wirken, um eine Drehbewegung zu verzögern. Eine Bremsscheibe ist in der Regel punktsymmetrisch oder rotationssymmetrisch zu einer Achsmitte, durch die die Rotationsachse der Bremsscheibe führt. Eine Bremsscheibe weist einen zentralen Nabenabschnitt sowie einen den Nabenabschnitt umschließenden kreisringförmigen Bremsabschnitt auf, der zwei axial gegenüberliegende freie Oberflächen aufweist, die als Reibfläche der Bremsscheibe dienen.A brake disc is the part of a disc brake that is connected to the wheel in a rotationally fixed manner and on which the brake pads attached to a brake calliper act to slow down a rotational movement. A brake disc is usually point-symmetrical or rotationally symmetrical to an axis center through which the axis of rotation of the brake disc passes. A brake disc has a central hub section and a circular ring-shaped brake section that encloses the hub section and has two axially opposite free surfaces that serve as the friction surface of the brake disc.

Konventionelle Bremsscheiben für den Massenmarkt sind meist aus Grauguss gefertigt. Grauguss-Bremsscheiben stoßen u.a. hinsichtlich Korrosionsverhalten und Verschleißverhalten inzwischen an ihre Grenzen. Es gibt zwar auch Bremsscheiben aus Keramikwerkstoffen. Diese sind aber teuer und bisher nur für hochpreisige Fahrzeuge verfügbar.Conventional brake discs for the mass market are usually made of gray cast iron. Gray cast iron brake discs are now reaching their limits in terms of corrosion and wear behavior, among other things. There are also brake discs made of ceramic materials. However, these are expensive and have so far only been available for high-priced vehicles.

Anstehende Verschärfungen der Vorschriften zu Feinpartikel-Emissionen von Kraftfahrzeugen lassen erwarten, dass zukünftige Bremsscheiben für Kraftfahrzeuge so ausgelegt sein müssen, dass beim Bremsen weniger Feinpartikel freigesetzt werden. Ein Ansatz hierfür ist die Beschichtung der Bremsscheiben bzw. deren als Reibflächen vorgesehenen Oberflächenabschnitte mit einer dünnen Funktionsschicht aus verschleißfesterem Material. Bei beschichteten Bremsscheiben tragen die Oberflächen des kreisringförmigen Bremsabschnitts jeweils eine bezogen auf die Rotationsachse rotationssymmetrische Funktionsschicht, deren freie Oberfläche als Reibfläche der Bremsscheibe ausgebildet ist.Upcoming tightening of the regulations on fine particle emissions from motor vehicles means that future brake discs for motor vehicles will have to be designed in such a way that fewer fine particles are released during braking. One approach to this is to coat the brake discs or their surface sections intended as friction surfaces with a thin functional layer made of more wear-resistant material. In coated brake discs, the surfaces of the circular braking section each have a functional layer that is rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation, the free surface of which is designed as the friction surface of the brake disc.

Der Herstellungsprozess einer beschichteten Bremsscheibe umfasst eine oder mehrere Beschichtungsoperationen zur Beschichtung der Oberflächen des Bremsabschnitts einer Bremsscheibe mit einer Funktionsschicht, die aufgrund relativ großer mechanischer Härte eine verschleißmindernde Funktion haben kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine korrosionshemmende Wirkung vorliegen. Oft bestehen solche Funktionsschichten im Wesentlichen aus Metall, sie können eine Einzellage oder mehrere Lagen unterschiedlicher Eigenschaften aufweisen. Solche Beschichtungen können beispielsweise durch Flammspritzen oder Laser Cladding aufgebracht werden. Typische Schichtdicken können z.B. im Bereich zwischen 50 µm und 350 µm liegen. In der Regel sind die Beschichtungen beidseitig aufgebracht. Die Dokumente EP 2 746 613 A2 und WO 2019/021161 A1 offenbaren Beispiele für beschichtete Bremsscheiben.The manufacturing process of a coated brake disc comprises one or more coating operations for coating the surfaces of the braking section of a brake disc with a functional layer which can have a wear-reducing function due to its relatively high mechanical hardness. Alternatively or additionally, a corrosion-inhibiting effect can also be present. Such functional layers often consist essentially of metal; they can have a single layer or several layers with different properties. Such coatings can be applied, for example, by flame spraying or laser cladding. Typical layer thicknesses can be in the range between 50 µm and 350 µm. The coatings are usually applied on both sides. The documents EP 2 746 613 A2 and WO 2019/021161 A1 reveal examples of coated brake discs.

Abhängig vom Beschichtungsprozess und dem Beschichtungsmaterial können die freien Oberflächen der fertigen Beschichtungen unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Die Funktionsschichten sind in der Regel mechanisch relativ hart und nach dem Beschichten oberflächlich relativ rau.Depending on the coating process and the coating material, the free surfaces of the finished coatings can have different properties. The functional layers are usually mechanically relatively hard and have a relatively rough surface after coating.

Durch einen nachgeschalteten Schleifprozess soll an der Beschichtung eine hinreichend ebene und für die Bremsfunktion optimierte Oberfläche erzeugt werden. Dabei können die Vorgaben bei Reibflächen einer Bremsscheibe z.B. so sein, dass eine gemäß DIN EN ISO 4288 ermittelte Mittenrauigkeit Ra im Bereich von 1µm bis 3 µm - 3,2 µm liegen und eine Planheitsabweichung höchstens 20 µm betragen sollte (vgl. WO 2021/224308 A ).A subsequent grinding process is used to create a sufficiently flat surface on the coating that is optimized for the braking function. The specifications for the friction surfaces of a brake disc can be such that a EN ISO 4288 The determined mean roughness Ra should be in the range of 1 µm to 3 µm - 3.2 µm and the flatness deviation should not exceed 20 µm (cf. WO 2021/224308 A ).

Die EP 3 789 512 A1 offenbart eine Anlage zum Beschichten und anschließenden Schleifen von Bremsscheiben.The EP 3 789 512 A1 discloses a system for coating and subsequent grinding of brake discs.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine und ein Schleifverfahren bereitzustellen, die z.B. bei der Herstellung von Werkstücken in Form von Bremsscheiben, insbesondere von beschichteten Bremsscheiben, verwendet werden können, auch bei kleinen Losgrößen systematisch eine Fertigung von geschliffenen Werkstücken innerhalb enger Fertigungstoleranzen ermöglichen und dabei eine bedarfsgerechte Optimierung des Schleifprozesses z.B. im Hinblick auf Kosten und/oder Bearbeitungszeit erlauben.Against this background, the invention is based on the object of providing a grinding machine and a grinding method which can be used, for example, in the production of workpieces in the form of brake discs, in particular coated brake discs, and which enable the systematic production of ground workpieces within narrow manufacturing tolerances even in small batch sizes, while allowing the grinding process to be optimized as required, for example with regard to costs and/or processing time.

Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Schleifmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Weiterhin wird ein Schleifverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 14 bereitgestellt. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. To solve this problem, the invention provides a grinding machine with the features of claim 1. Furthermore, a grinding method with the features of claim 14 is provided. Preferred developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated into the content of the description by reference.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Schleifmaschine zum Schleifen im Wesentlichen planparalleler, kreisringförmiger Werkstückoberflächen an einem scheibenförmigen Werkstückabschnitt eines Werkstücks bereitgestellt. In einem bevorzugten Anwendungsgebiet handelt es sich bei den Werkstücken um Bremsscheiben, deren kreisringförmige Bremsabschnitte beidseitig geschliffen werden sollen.According to one aspect of the invention, a grinding machine for grinding essentially surfaces of plane-parallel, circular ring-shaped workpiece surfaces on a disk-shaped workpiece section of a workpiece. In a preferred area of application, the workpieces are brake disks whose circular ring-shaped brake sections are to be ground on both sides.

Die Schleifmaschine ist aufgrund ihrer konstruktiven Besonderheiten und aufgrund der Auslegung des Betriebssteuerungssystems mit der Steuereinheit und den damit kommunizierenden Hardwarekomponenten (inklusive Sensoren und Aktoren) und Softwarekomponenten (inklusive Steuerungs- und Auswertungssoftware) so konfiguriert beziehungsweise durch Bereitstellung eines entsprechenden Betriebsmodus konfigurierbar, dass damit besondere Schleifenverfahren durchgeführt werden können, die mit herkömmlichen Schleifmaschinen nicht durchführbar waren.Due to its special design features and the layout of the operating control system with the control unit and the hardware components (including sensors and actuators) and software components (including control and evaluation software) communicating with it, the grinding machine is configured or can be configured by providing an appropriate operating mode so that special grinding processes can be carried out that were not possible with conventional grinding machines.

Die Schleifmaschine ist nach Art einer Doppelseitenplanschleifmaschine aufgebaut. Die Schleifmaschine umfasst eine Schleifeinheit mit zwei koaxial zueinander an einem Maschinengestell angeordneten oder anordenbaren Werkzeugspindeln, die jeweils eine Schleifscheibe tragen. Die Schleifscheiben sind mit einander zugewandten abrasiven Seitenflächen angeordnet, die einen Schleifraum variierbarer axialer Höhe in Axialrichtung begrenzen. Jede der Schleifscheiben ist mittels eines zugeordneten Rotationsantriebs unabhängig von der anderen Schleifscheibe mit einem vorgebbarem Drehzahlprofil um ihre zugeordnete Rotationsachse drehbar und mittels eines Zustellantriebs durch lineare Verschiebung parallel zu der zugeordneten Rotationsachse mit vorgebbaren Zustellparametern, beispielsweise vorgebbarer Zustellgeschwindigkeit, axial zustellbar. Gegebenenfalls kann eine Schleifscheibe auch senkrecht zur Rotationsachse, also radial zu dieser, zustellbar sein.The grinding machine is designed like a double-side surface grinding machine. The grinding machine comprises a grinding unit with two tool spindles arranged or able to be arranged coaxially to one another on a machine frame, each of which carries a grinding wheel. The grinding wheels are arranged with abrasive side surfaces facing one another, which delimit a grinding space of variable axial height in the axial direction. Each of the grinding wheels can be rotated about its associated axis of rotation using an associated rotary drive independently of the other grinding wheel with a predeterminable speed profile and can be axially fed using an infeed drive by linear displacement parallel to the associated axis of rotation with predeterminable infeed parameters, for example a predeterminable infeed speed. If necessary, a grinding wheel can also be fed perpendicular to the axis of rotation, i.e. radially to it.

Bei einer „koaxialen“ Anordnung der Werkzeugspindeln im Sinne dieser Anmeldung fallen die Rotationsachsen im Rahmen von Fertigungstoleranzen zusammen, leichte Abweichungen von der mathematisch exakten Koaxialität durch Parallelversatz oder Verkippung einer oder beider Werkzeugspindeln sind möglich, z.B. unter einseitiger Belastung während des Schleifens.In a "coaxial" arrangement of the tool spindles within the meaning of this application, the axes of rotation coincide within the scope of manufacturing tolerances; slight deviations from the mathematically exact coaxiality due to parallel offset or tilting of one or both tool spindles are possible, e.g. under one-sided loading during grinding.

Die Schleifmaschine umfasst weiterhin wenigstens eine Werkstückspindel mit einer Werkstückaufnahme zur drehfesten Aufnahme eines Werkstücks, wobei die Werkstückaufnahme mittels eines Rotationsantriebs um eine im Wesentlichen parallel zu den Rotationsachsen der Schleifscheiben verlaufende Rotationsachse drehbar ist. Die Werkstückspindel ist wenigstens während einer Phase einer Schleifoperation derart in einer Arbeitsposition angeordnet, dass der zu bearbeitende Werkstückabschnitt des aufgenommenen Werkstücks kreisbogenförmig durch den Schleifraum verläuft. Abhängig von der Auslegung der Schleifmaschine kann sich die Werkstückspindel permanent in der Arbeitsposition befinden oder bewegbar sein. Beispielsweise kann die Werkstückspindel z.B. zur Durchführung einer Schleifoperation in die Arbeitsposition bewegt und nach Abschluss einer Schleifoperation wieder aus der Arbeitsposition hinausbewegt werden. Die sich drehende Werkstückspindel kann während einer materialabtragenden Phase stationär sein, während die Schleifscheiben zugestellt werden. Damit sind Varianten des Quer-Seiten-Doppelplanschleifens realisierbar, bei denen die Zustellbewegung quer, insbesondere senkrecht zu den zu bearbeitenden Werkstückoberflächen verläuft.The grinding machine further comprises at least one workpiece spindle with a workpiece holder for holding a workpiece in a rotationally fixed manner, wherein the workpiece holder can be rotated by means of a rotary drive about a rotation axis running essentially parallel to the rotation axes of the grinding wheels. The workpiece spindle is arranged in a working position at least during one phase of a grinding operation such that the workpiece section of the workpiece held in the grinding chamber to be machined runs in a circular arc through the grinding space. Depending on the design of the grinding machine, the workpiece spindle can be permanently in the working position or can be moved. For example, the workpiece spindle can be moved into the working position to carry out a grinding operation and then moved out of the working position again after the grinding operation has been completed. The rotating workpiece spindle can be stationary during a material-removing phase while the grinding wheels are fed. This makes it possible to implement variants of transverse side double-face grinding in which the feed movement runs transversely, in particular perpendicularly, to the workpiece surfaces to be machined.

Alternativ oder zusätzlich ist es in manchen Fällen auch möglich, dass die Werkstückspindel und die Schleifeinheit während einer Phase einer Schleifoperation z.B. durch eine antriebsgesteuerte Verlagerung der Werkstückspindel senkrecht zu ihrer Rotationsachse relativ zueinander bewegt werden, während die Schleifscheiben in Eingriff mit den Werkstückoberflächen stehen. Damit sind Varianten eines Längs-Seiten-Doppelplanschleifverfahrens realisierbar, bei denen eine Zustellbewegung längs der Werkstückoberfläche, also parallel zu dieser erfolgt, z.B. in einer radial zur Rotationsachse der Werkzeuge und/oder des Werkstücks verlaufenden Richtung.Alternatively or additionally, it is also possible in some cases for the workpiece spindle and the grinding unit to be moved relative to one another during a phase of a grinding operation, e.g. by a drive-controlled displacement of the workpiece spindle perpendicular to its axis of rotation, while the grinding wheels are in engagement with the workpiece surfaces. This makes it possible to implement variants of a longitudinal-lateral double-face grinding process in which a feed movement takes place along the workpiece surface, i.e. parallel to it, e.g. in a direction running radially to the axis of rotation of the tools and/or the workpiece.

Eine Schleifoperation kann beide Varianten umfassen, z.B. in der Weise, dass in einer vorgeschalteten Phase durch Längs-Seiten-Doppelplanschleifen eine Schruppbearbeitung stattfindet, durch die mit hoher Abtragrate ein größerer Teil des Abtrags realisiert wird, wobei danach in einer nachgeschalteten Phase durch Quer-Seiten-Doppelplanschleifen eine Schlichtbearbeitung stattfindet, durch die mit geringerer Abtragrate das Endmaß und die angestrebte Oberflächenqualität erreicht werden.A grinding operation can include both variants, e.g. in such a way that in a preceding phase, roughing takes place by means of longitudinal side double face grinding, through which a larger part of the material is removed at a high removal rate, while in a subsequent phase, finishing takes place by means of transverse side double face grinding, through which the final dimension and the desired surface quality are achieved at a lower removal rate.

Die Schleifmaschine weist außerdem ein Betriebssteuerungssystem mit einer Steuereinheit zur Steuerung des Betriebs der Schleifmaschine auf. Die Steuereinheit steuert über entsprechende Steuersignale die angeschlossenen Aktoren, u.a. die Antriebe für die Werkstückbewegungen und die Werkzeugbewegungen. Die Steuereinrichtung empfängt auch Sensorsignale angeschlossener Sensoren und verarbeitet diese, u.a. zum Zwecke einer zielgerichteten Steuerung von Aktoren in einem Regelkreis.The grinding machine also has an operating control system with a control unit for controlling the operation of the grinding machine. The control unit uses appropriate control signals to control the connected actuators, including the drives for the workpiece movements and the tool movements. The control device also receives sensor signals from connected sensors and processes them, among other things for the purpose of targeted control of actuators in a control loop.

Der Begriff „Axialrichtung“ bezeichnet in dieser Anmeldung die Richtung, in der die Rotationsachsen auf Werkstückseite und Werkzeugseite verlaufen. Die Axialrichtung kann z.B. vertikal (parallel zur Wirkrichtung der Schwerkraft) oder horizontal oder schräg zur Horizontalen und zur Vertikalen orientiert sein. Die Zustellung der Schleifscheiben erfolgt in Axialrichtung. The term “axial direction” in this application refers to the direction in which the rotation axes run on the workpiece side and the tool side. The axial direction can be, for example, vertical (parallel to the direction of gravity) or horizontally or at an angle to the horizontal and vertical. The grinding wheels are fed in the axial direction.

An der Schleifmaschine ist die Eignung zur Durchführung besonderer Schleifverfahrens daran zu erkennen, dass die Schleifmaschine ein erstes Positionsdatenermittlungssystem zum Ermitteln von Werkstückpositionsdaten und ein zweites Positionsdatenermittlungssystem zum Ermitteln von Werkzeugpositionsdaten aufweist und dass die Steuereinheit in wenigstens einem Betriebsmodus dazu konfiguriert ist, mindestens einen Schleifparameter einer Schleifoperation in mindestens einer Phase der Schleifoperation in Abhängigkeit von den Werkstückpositionsdaten und/oder von den Werkzeugpositionsdaten zu steuern.The suitability of the grinding machine for carrying out particular grinding processes can be recognized by the fact that the grinding machine has a first position data determination system for determining workpiece position data and a second position data determination system for determining tool position data and that the control unit is configured in at least one operating mode to control at least one grinding parameter of a grinding operation in at least one phase of the grinding operation depending on the workpiece position data and/or the tool position data.

Die Werkstückpositionsdaten sind dabei Daten, die die Axialposition einer zu schleifenden Werkstückoberfläche an mindestens einem Oberflächenort in Bezug auf ein maschinenfestes Referenzkoordinatensystem repräsentieren. Demgegenüber sind die Werkzeugpositionsdaten solche Daten, die eine Axialposition einer der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche zugewandten abrasiven Seitenfläche in Bezug auf dasselbe Referenzkoordinatensystem repräsentieren.The workpiece position data are data that represent the axial position of a workpiece surface to be ground at at least one surface location in relation to a machine-fixed reference coordinate system. In contrast, the tool position data are data that represent an axial position of an abrasive side surface facing the workpiece surface to be machined in relation to the same reference coordinate system.

Der Begriff „Axialposition“ bezeichnet hierbei die Position der entsprechenden Flächen bzw. Oberflächenorte in der Axialrichtung, die parallel zu den Rotationsachsen der Schleifscheiben und des Werkstücks verläuft.The term “axial position” refers to the position of the corresponding surfaces or surface locations in the axial direction, which runs parallel to the axes of rotation of the grinding wheels and the workpiece.

Eine solche Schleifmaschine hat somit zwei separat voneinander betreibbare Einrichtungen, die einerseits die axiale Werkstückposition und andererseits die axiale Werkzeugposition bestimmen können, und zwar in Bezug auf dasselbe Referenzkoordinatensystem. Auf diese Weise können die entsprechenden Positionsdaten bei der Datenauswertung unmittelbar miteinander verrechnet werden, um in Axialrichtung einen räumlichen Bezug zwischen den abrasiven Seitenflächen und den jeweils zugeordneten Werkstückoberflächen zu bestimmen.Such a grinding machine therefore has two devices that can be operated separately and which can determine the axial workpiece position and the axial tool position in relation to the same reference coordinate system. In this way, the corresponding position data can be directly offset against one another during data evaluation in order to determine a spatial relationship in the axial direction between the abrasive side surfaces and the respective associated workpiece surfaces.

Aus dieser Möglichkeit der Verrechnung von werkstückbezogenen und werkzeugbezogenen Axialpositionsdaten im selben Referenzkoordinatensystem ergeben sich zahlreiche Vorteile, die anhand von Beispielen später noch erläutert werden.This possibility of calculating workpiece-related and tool-related axial position data in the same reference coordinate system results in numerous advantages, which will be explained later using examples.

Die Erfindung trägt u.a. der Erkenntnis Rechnung, dass ein Schleifprozess bzw. eine Schleifoperation immer an bestimmte Eingangsbedingungen und Nutzeranforderungen angepasst werden sollte und dass diese variieren können. So ist es möglich, dass sich die Maße der Werkstücke am Eingang (vor Beginn des Schleifens) von Werkstück zu Werkstück unterscheiden können, und zwar auch dann, wenn die Werkstücke nominell (bezüglich ihrer Spezifikation) identisch sind und auch die Vorbearbeitung (z.B. Beschichtungsprozess) von Werkstück zu Werkstück nominell unverändert durchgeführt wurde. Bei einem Wechsel von einem Werkstücktyp zum nächsten sind in der Regel Anpassungen des Schleifprozesses angezeigt. Es kann auch sein, dass die verwendeten Schleifmittel nicht immer identische Eigenschaften aufweisen, wodurch der Schleifprozess beeinflusst werden kann. Schließlich kann es sein, dass Nutzeranforderungen variieren können. Insbesondere beim Schleifen von beschichteten Bremsscheiben mit mechanisch sehr harten und anfänglich sehr rauen Oberflächen im zu schleifenden Bremsabschnitt gibt es ein empfindlich reagierendes Wechselspiel zwischen Werkzeugverschleiß und Effizienz des Materialabtrags beim Schleifen. Aus Sicht eines Nutzers kann es daher wünschenswert sein, hier immer den aus Nutzersicht optimalen Arbeitspunkt einstellen zu können. Die Erfindung schafft die Voraussetzungen hierfür.The invention takes into account, among other things, the knowledge that a grinding process or a grinding operation should always be adapted to certain input conditions and user requirements and that these can vary. It is therefore possible that the dimensions of the workpieces at the input (before grinding begins) can differ from workpiece to workpiece, even if the workpieces are nominally identical (with regard to their specification) and the pre-processing (e.g. coating process) was carried out nominally unchanged from workpiece to workpiece. When changing from one workpiece type to the next, adjustments to the grinding process are usually indicated. It may also be the case that the abrasives used do not always have identical properties, which can influence the grinding process. Finally, user requirements may vary. In particular, when grinding coated brake discs with mechanically very hard and initially very rough surfaces in the brake section to be ground, there is a sensitive interplay between tool wear and the efficiency of material removal during grinding. From a user's point of view, it may therefore be desirable to always be able to set the optimal operating point from the user's point of view. The invention creates the conditions for this.

Gemäß einer Weiterbildung ist die Steuereinheit dazu konfiguriert, in Abhängigkeit von den Werkstückpositionsdaten und/oder von den Werkzeugpositionsdaten in wenigstens einem Betriebsmodus (i) die Zustellgeschwindigkeit einer Schleifscheibe oder beider Schleifscheiben, (ii) die Drehzahl einer Schleifscheibe oder beider Schleifscheiben und/oder (iii) die Drehzahl und/oder die Drehrichtung derjenigen Werkstückspindel zu steuern, die das Werkstück für die Schleifoperation trägt. Über jeden dieser Schleifparameter kann die Materialabtraggeschwindigkeit und/oder der beim Schleifen entstehende Verschleiß an den Werkzeugen und/oder die Qualität des Schleifergebnisses gezielt beeinflusst werden. Häufig werden zwei oder mehr dieser Schleifparameter gleichzeitig durch einen Steuerungseingriff verändert.According to a further development, the control unit is configured to control, depending on the workpiece position data and/or the tool position data in at least one operating mode, (i) the feed speed of a grinding wheel or both grinding wheels, (ii) the speed of a grinding wheel or both grinding wheels and/or (iii) the speed and/or the direction of rotation of the workpiece spindle that carries the workpiece for the grinding operation. The material removal rate and/or the wear on the tools that occurs during grinding and/or the quality of the grinding result can be specifically influenced via each of these grinding parameters. Two or more of these grinding parameters are often changed simultaneously by a control intervention.

Zumindest während einer Phase der Schleifoperation ist die das Werkstück tragende Werkstückspindel in einer Arbeitsposition angeordnet, die sich dadurch auszeichnet, dass der zu bearbeitende Werkstückabschnitt kreisbogenförmig durch den Schleifraum verläuft. Zur Durchführung einer Schleifoperation werden das Werkstück und die Schleifscheiben in eine Rotation um ihre Rotationsachsen versetzt. In einer Phase einer Schleifoperation werden die abrasiven Seitenflächen durch eine axiale Zustellung der Schleifscheiben in Eingriff mit der zugeordneten Oberfläche gebracht.At least during one phase of the grinding operation, the workpiece spindle carrying the workpiece is arranged in a working position which is characterized by the fact that the workpiece section to be machined runs in a circular arc through the grinding space. To carry out a grinding operation, the workpiece and the grinding wheels are set in rotation about their axes of rotation. In one phase of a grinding operation, the abrasive side surfaces are brought into engagement with the associated surface by axially feeding the grinding wheels.

Der Begriff „Schleifoperation“ im Sinne dieser Anmeldung umfasst u.a. diejenigen Phasen, in denen ein Materialabtrag stattfindet, in denen also wenigstens ein Werkzeug in materialabtragendem Eingriff mit dem Werkstück steht. Darüber hinaus umfasst eine Schleifoperation auch Phasen ohne Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück, insbesondere eine dem Materialabtrag vorausgehende Anfahrphase.The term “grinding operation” in the sense of this application includes, among other things, those phases in which material removal takes place, i.e. in which at least one tool is in material-removing engagement with the workpiece. In addition, A grinding operation also includes phases without contact between the tool and the workpiece, in particular a start-up phase preceding the material removal.

Die Ermittlung von Werkstückpositionsdaten und/oder Werkzeugpositionsdaten kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.The determination of workpiece position data and/or tool position data can be done in different ways.

Vorzugsweise werden geeignete Messungen durchgeführt. Gemäß einer entsprechenden Weiterbildung ist das erste Positionsdatenermittlungssystem als ein erstes Positionsmesssystem zur messtechnischen Ermittlung der Werkstückpositionsdaten und das zweite Positionsdatenermittlungssystem als ein zweites Positionsmesssystem zur messtechnischen Ermittlung der Werkzeugpositionsdaten im gleichen Referenzkoordinatensystem ausgebildet. Eine für solche Messungen konfigurierte Schleifmaschine weist somit ein erstes Positionsmesssystem zur messtechnischen Ermittlung bzw. zur Messung der Werkstückpositionsdaten und ein zweites Positionsmesssystem zur messtechnischen Ermittlung bzw. zur Messung der Werkzeugpositionsdaten auf. Die Positionsmessungssysteme sind dazu konfiguriert, die Axialpositionen der zu messenden Oberflächen (zu schleifende Werkstückoberflächen beim ersten Positionsmesssystem beziehungsweise abrasive Seitenflächen beim zweiten Positionsmesssystem) mit ausreichend hoher Genauigkeit und mit Bezug zum Referenzkoordinatensystem zu bestimmen.Preferably, suitable measurements are carried out. According to a corresponding development, the first position data determination system is designed as a first position measuring system for the metrological determination of the workpiece position data and the second position data determination system is designed as a second position measuring system for the metrological determination of the tool position data in the same reference coordinate system. A grinding machine configured for such measurements thus has a first position measuring system for the metrological determination or measurement of the workpiece position data and a second position measuring system for the metrological determination or measurement of the tool position data. The position measuring systems are configured to determine the axial positions of the surfaces to be measured (workpiece surfaces to be ground in the first position measuring system or abrasive side surfaces in the second position measuring system) with sufficiently high accuracy and with reference to the reference coordinate system.

Eine externe Vermessung des Werkstücks vor dem Einbau, also außerhalb der Schleifmaschine und vor der Aufnahme an der Werkstückaufnahme der Schleifmaschine, wäre grundsätzlich möglich. Beim Einbauen könnte dann ein Bezug zum maschineninternen Referenzkoordinatensystem hergestellt werden.An external measurement of the workpiece before installation, i.e. outside the grinding machine and before mounting on the workpiece holder of the grinding machine, would in principle be possible. During installation, a reference to the machine's internal reference coordinate system could then be established.

Gemäß einer Weiterbildung wird das Werkstück jedoch im bereits eingebauten Zustand, also nach Befestigung an einer Werkzeugaufnahme einer Werkstückspindel der Schleifmaschine, vermessen. Dementsprechend können das erste Positionsmesssystem und das zweite Positionsmesssystem so ausgebildet sein, dass das Werkstück in einem an der Werkstückaufnahme eingebauten Zustand vermessen werden kann. Durch eine maschineninterne Vermessung des Werkstücks können einige Fehlerquellen vermieden werden. Beispielsweise ist nicht auszuschließen, dass sich die Lage des Werkstückes nach dem Einlegen und Niederhalten ändern kann. Zudem müssten Geometrieabweichungen, wie z.B. Schirmung, berücksichtigt werden.According to a further development, however, the workpiece is measured in an already installed state, i.e. after being attached to a tool holder of a workpiece spindle of the grinding machine. Accordingly, the first position measuring system and the second position measuring system can be designed in such a way that the workpiece can be measured in a state installed on the workpiece holder. By measuring the workpiece internally in the machine, some sources of error can be avoided. For example, it cannot be ruled out that the position of the workpiece may change after it has been inserted and held down. In addition, geometric deviations, such as shielding, must be taken into account.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das erste Positionsmesssystem und das zweite Positionsmesssystem derart ausgebildet sind, dass Positionsmessungen durchführbar sind, wenn sich die Werkstückaufnahme mit dem Werkstück in der Arbeitsposition befindet. Dies kann u.a. durch entsprechende Anordnung von Sensoren zur Positionsmessung erreicht werden. Damit entfallen Fehlerquellen, die sich zwischen einer außerhalb der Arbeitsposition vorgenommenen Messung am Werkstück im Laufe der Überführung in die Arbeitsposition ergeben könnten.In particular, it can be provided that the first position measuring system and the second position measuring system are designed in such a way that position measurements can be carried out when the workpiece holder with the workpiece is in the working position. This can be achieved, among other things, by appropriately arranging sensors for position measurement. This eliminates sources of error that could arise between a measurement taken on the workpiece outside the working position during the transfer to the working position.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, dass die Schleifmaschine konfiguriert ist, während mindestens einer Phase einer Schleifoperation Werkstückpositionsdaten und Werkzeugpositionsdaten gleichzeitig zu messen. Bei einem Schleifverfahren mit gleichzeitiger Erfassung von Werkstückpositionsdaten und Werkzeugpositionsdaten der zur Schleifbearbeitung am Werkstück vorgesehenen Schleifscheiben ist eine Echtzeit-Überwachung und ggf. auch eine Echtzeit-Regelung der Abläufe einer Schleifoperation möglich.Preferred embodiments are characterized in that the grinding machine is configured to measure workpiece position data and tool position data simultaneously during at least one phase of a grinding operation. In a grinding process with simultaneous recording of workpiece position data and tool position data of the grinding wheels intended for grinding on the workpiece, real-time monitoring and, if necessary, real-time control of the processes of a grinding operation is possible.

Gemäß einer Weiterbildung wird die Messung der Oberflächenposition berührungslos durchgeführt, wozu mindestens ein berührungslos arbeitender (nicht-taktiler) Sensor genutzt werden kann. Dadurch können bei Messungen am rotierenden Werkstück und/oder an der rotierenden Schleifscheibe mechanische Beschädigungen an der Sensorik und ggf. an Werkstückoberflächen vermieden werden.According to a further development, the measurement of the surface position is carried out without contact, for which at least one contactless (non-tactile) sensor can be used. This means that mechanical damage to the sensor and possibly to the workpiece surface can be avoided when taking measurements on the rotating workpiece and/or on the rotating grinding wheel.

Vorzugsweise wird zum messtechnischen Ermitteln der Werkstückpositionsdaten und/oder der Werkzeugpositionsdaten eine Abstandsmessung zwischen wenigstens einem Abstandssensor des betreffenden Positionsmesssystem und der zu messenden Oberfläche durchgeführt. Die Axialposition des Abstandssensors im Referenzkoordinatensystem ist dabei mit entsprechend hoher Genauigkeit bekannt.Preferably, in order to determine the workpiece position data and/or the tool position data by measurement, a distance measurement is carried out between at least one distance sensor of the relevant position measuring system and the surface to be measured. The axial position of the distance sensor in the reference coordinate system is known with a correspondingly high degree of accuracy.

Gemäß einer Weiterbildung kann ein Abstandssensor von Zeit zu Zeit an einem Referenznormal kalibriert werden. Die Schleifmaschine weist dazu ein maschineninternes Kalibrierungssystem mit Referenzelementen auf. Die Abstandssensoren sind innerhalb eines individuellen Arbeitsbereiches gesteuert verfahrbar. Jedem Abstandssensor ist ein Referenzelement zugeordnet, das sich im Arbeitsbereich des Abstandssensors befindet und somit für eine Referenzmessung angefahren werden kann. Ein Referenzelement kann mehreren Abstandssensoren zugeordnet sein. Die Abstandssensoren können regelmäßig oder anlassbezogen kalibriert und bei Bedarf justiert werden, um dauerhaft hohe Messgenauigkeiten sicherzustellen. Somit können rückführbare Messwerte generiert werden. Die Rückführbarkeit ist bekanntlich eine Eigenschaft, die ein Messergebnis auf einen Standard bezogen werden kann oder in Relation zu diesem steht.According to a further development, a distance sensor can be calibrated from time to time against a reference standard. The grinding machine has an internal calibration system with reference elements. The distance sensors can be moved in a controlled manner within an individual working area. Each distance sensor is assigned a reference element that is located in the working area of the distance sensor and can therefore be approached for a reference measurement. A reference element can be assigned to several distance sensors. The distance sensors can be calibrated regularly or on an ad hoc basis and adjusted if necessary in order to ensure permanently high measurement accuracy. This allows traceable measured values to be generated. The traceability As is well known, adaptability is a property that allows a measurement result to be related to a standard or is in relation to it.

Vorzugsweise wird zur Abstandsmessung ein pneumatisches Messsystem mit wenigstens einer als Abstandssensor fungierenden Messdüse verwendet. Solche nach dem Düse-Prallplatte-Prinzip arbeitenden Messsysteme werden auch als Luftmesssystem bezeichnet. Dabei strömt Druckluft aus der Messdüse in Richtung der zu messenden Oberfläche und eine vom Abstand zwischen Messdüse und Oberfläche abhängige Eigenschaft der Druckluft wird gemessen und zur Bestimmung des Abstandes ausgewertet. Bei manchen Varianten wird der Staudruck gemessen, bei anderen Varianten der Volumenstrom. Ein Luftmesssystem hat für die vorliegende Anwendung unter anderem den Vorteil, dass diese auch bei relativ rauen Oberflächen mit relativ hoher Messgenauigkeit im Bereich von wenigen Mikrometern arbeiten können. Für Messungen, die während einer „nassen“ Schleifoperation stattfinden, ist von Vorteil, dass mithilfe der Druckluft die Messstelle lokal freigeblasen werden kann, so dass die Abstandsmessung den Abstand zur zu messenden Oberfläche erfasst, auch wenn diese ansonsten mit einer Flüssigkeitsschicht bedeckt ist.Preferably, a pneumatic measuring system with at least one measuring nozzle acting as a distance sensor is used for distance measurement. Such measuring systems that work according to the nozzle-baffle plate principle are also referred to as air measuring systems. Compressed air flows from the measuring nozzle in the direction of the surface to be measured and a property of the compressed air that depends on the distance between the measuring nozzle and the surface is measured and evaluated to determine the distance. In some variants, the dynamic pressure is measured, in other variants the volume flow. One of the advantages of an air measuring system for this application is that it can work with relatively high measurement accuracy in the range of a few micrometers even on relatively rough surfaces. For measurements that take place during a "wet" grinding operation, it is advantageous that the measuring point can be blown clean locally using compressed air, so that the distance measurement records the distance to the surface to be measured, even if it is otherwise covered with a layer of liquid.

Alternativ können auch andere Abstandsmesssysteme genutzt werden, beispielsweise optische Messsysteme, wie z.B. Lasermesssysteme, oder Messsysteme, deren Sensoren mit Radarstrahlung arbeiten, oder Messsysteme mit kapazitiven oder induktiven Sensoren.Alternatively, other distance measuring systems can be used, for example optical measuring systems, such as laser measuring systems, or measuring systems whose sensors work with radar radiation, or measuring systems with capacitive or inductive sensors.

Gemäß einer Weiterbildung ist einem Abstandssensor, vorzugsweise jedem der Abstandssensoren, ein Axial-Aktor zur steuerbaren Veränderung einer Axialposition des Abstandssensors zugeordnet. Dazu kann z.B. eine Messdüse eines pneumatischen Messsystems mechanisch mit einem Tastglied eines taktilen Sensors gekoppelt sein, so dass eine Feineinstellung der Axialposition der Messdüse möglich ist. Wird ein taktiler Sensor zur Verstellung der Axialposition einer Messdüse genutzt, so kann der taktile Sensor gleichzeitig als Axial-Weggeber fungieren, dessen Gebersignale dazu genutzt werden können, die Axialposition des zugeordneten Abstandssensors exakt zu bestimmen.According to a further development, an axial actuator is assigned to a distance sensor, preferably to each of the distance sensors, for the controllable change of an axial position of the distance sensor. For this purpose, for example, a measuring nozzle of a pneumatic measuring system can be mechanically coupled to a probe element of a tactile sensor so that a fine adjustment of the axial position of the measuring nozzle is possible. If a tactile sensor is used to adjust the axial position of a measuring nozzle, the tactile sensor can simultaneously function as an axial displacement sensor, the sensor signals of which can be used to precisely determine the axial position of the assigned distance sensor.

Nachfolgend werden einige Beispiele für verfügbare Betriebsmodi beschrieben.Some examples of available operating modes are described below.

Gemäß einer Weiterbildung ist eine Eingangskontrolle des zu schleifenden Werkstücks mittels Vermessung des Werkstücks in der Schleifmaschine vorgesehen. Dazu kann vorgesehen sein, dass nach der Befestigung des Werkstücks an der Werkstückaufnahme und vor Beginn einer Schleifoperation an dem Werkstück für jede der zu schleifenden Oberflächen des Werkstückabschnitts Werkstückpositionsdaten ermittelt werden. Dadurch, dass die Vermessung nach der Befestigung des Werkstücks an der Werkstückaufnahme stattfindet, kann auf einfache Weise ein Bezug zwischen den ermittelten Positionsdaten und einem maschinenfesten Referenzkoordinatensystem hergestellt werden.According to a further development, an initial inspection of the workpiece to be ground is provided by measuring the workpiece in the grinding machine. For this purpose, it can be provided that after the workpiece has been attached to the workpiece holder and before a grinding operation on the workpiece begins, workpiece position data are determined for each of the surfaces of the workpiece section to be ground. Because the measurement takes place after the workpiece has been attached to the workpiece holder, a relationship can be easily established between the determined position data and a machine-fixed reference coordinate system.

Bei dieser Vermessung ist vorzugsweise vorgesehen, dass Werkstückpositionsdaten für eine Vielzahl von in Umfangsrichtung versetzten Oberflächenorten und/oder für eine Vielzahl von in Radialrichtung versetzten Oberflächenorten ermittelt werden. Es findet also eine ortsaufgelöste Ermittlung von Axialpositionen statt, insbesondere eine zweidimensional ortsauflösende Vermessung. Dadurch können für die weitere Bearbeitung wichtige Werkstückgeometriedaten ermittelt werden, beispielsweise die Dicke des Werkstückabschnitts zwischen den zueinander im Wesentlichen parallelen Werkstückoberflächen, eine eventuelle Krümmung des Werkstückabschnitts, die bei Bremsscheiben häufig auch als Schirmung bezeichnet wird, gegebenenfalls Welligkeiten in Umfangsrichtung und/oder in Radialrichtung. Somit kann der nachfolgende Schleifprozess individuell, das heißt für jedes Werkstück separat, durch Einstellung entsprechender Schleifparameter optimiert werden. Die gemessenen Oberflächenorte bzw. Messstellen können z.B. auf konzentrischen Kreisen um die Symmetrieachse des Werkstücks oder auf einer spiralförmigen Bahn und diese liegen.In this measurement, it is preferably provided that workpiece position data are determined for a large number of surface locations offset in the circumferential direction and/or for a large number of surface locations offset in the radial direction. A spatially resolved determination of axial positions therefore takes place, in particular a two-dimensional spatially resolved measurement. This makes it possible to determine workpiece geometry data that is important for further processing, for example the thickness of the workpiece section between the workpiece surfaces that are essentially parallel to one another, any curvature of the workpiece section, which in the case of brake disks is often also referred to as shielding, and any waviness in the circumferential direction and/or in the radial direction. The subsequent grinding process can therefore be optimized individually, i.e. separately for each workpiece, by setting the appropriate grinding parameters. The measured surface locations or measuring points can, for example, lie on concentric circles around the axis of symmetry of the workpiece or on a spiral path and this.

In entsprechender Weise kann innerhalb der Schleifmaschine eine Ausgangskontrolle des geschliffenen Werkstücks durchgeführt werden, bevor dieses von der Werkzeugaufnahme entladen wird.In a similar way, an initial inspection of the ground workpiece can be carried out within the grinding machine before it is unloaded from the tool holder.

Gemäß einer Weiterbildung ist eine kontaktlos arbeitende Anfahrsteuerung realisiert, bei der eine abrasive Seitenfläche einer Schleifscheibe bei der Zustellung in Richtung der zu schleifenden Werkstückoberfläche bis zu einer in einem Sicherheitsabstand vor der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche entfernt liegenden Startposition einer nächsten Zustellphase zugestellt wird, wobei zur Bestimmung der Startposition initiale Werkstückpositionsdaten und initiale Werkzeugpositionsdaten vor Beginn eines Materialabtrags miteinander verrechnet werden. Dadurch kann ein wichtiger Beitrag für eine effiziente Prozessführung beim Schleifen mit möglichst geringem Zeitverlust bei gleichzeitiger Schonung von Schleifwerkzeugen und Werkstücken erreicht werden.According to a further development, a contactless start-up control is implemented in which an abrasive side surface of a grinding wheel is fed in the direction of the workpiece surface to be ground to a start position of a next feed phase that is a safety distance away from the workpiece surface to be machined, whereby initial workpiece position data and initial tool position data are offset against each other before material removal begins to determine the start position. This makes an important contribution to efficient process control during grinding with the least possible loss of time while simultaneously protecting grinding tools and workpieces.

Bei dieser kontaktlos arbeitenden Anfahrsteuerung wird ausgenutzt, dass die Werkstückpositionsdaten und die Werkzeugpositionsdaten im gleichen Referenzkoordinatensystemen vorliegen und somit unmittelbar miteinander verrechnet werden können, so dass schon vor Beginn der Vorschubbewegung der Schleifscheibe diejenige Axialposition bestimmt werden kann, bis zu der die Schleifscheibe zunächst zugestellt wird. Dabei ist durch Auslegung des Sicherheitsabstands sichergestellt, dass am Ende dieser ersten Zustellbewegung mit Sicherheit noch kein Kontakt zwischen der abrasiven Seitenfläche und der Werkstückoberfläche auftreten kann. Zweckmäßig liegt der Sicherheitsabstand bei vielen Ausführungsformen im Bereich von ca. 10 µm bis ca. 100 µm. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Schleifscheibe bis zum Erreichen der Startposition mit einer ersten Zustellgeschwindigkeit zugestellt wird und die Zustellgeschwindigkeit bei Erreichen der Startposition automatisch auf eine geringere zweite Zustellgeschwindigkeit reduziert wird. Die erste Zustellung kann demnach im Eilgang auch bei größerer Vorschubstrecke in relativ kurzer Zeit erfolgen, bevor dann in unmittelbarer Nähe der Werkstückoberfläche die zweite Zustellphase beginnt, die mit deutlich geringerer Zustellgeschwindigkeit durchgeführt wird. Dies kann gegebenenfalls bis zum Kontakt zwischen Schleifscheibe und Werkzeug ausgedehnt werden.This contactless approach control takes advantage of the fact that the workpiece position data and the tool position data are in the same chen reference coordinate systems and can therefore be directly offset against one another, so that the axial position to which the grinding wheel is initially fed can be determined before the feed movement of the grinding wheel begins. The design of the safety distance ensures that at the end of this first feed movement there can be no contact between the abrasive side surface and the workpiece surface. In many embodiments the safety distance is expediently in the range of approx. 10 µm to approx. 100 µm. It is preferably provided that the grinding wheel is fed at a first feed speed until the start position is reached and that the feed speed is automatically reduced to a lower second feed speed when the start position is reached. The first feed can therefore take place in rapid traverse in a relatively short time even with a longer feed distance, before the second feed phase begins in the immediate vicinity of the workpiece surface, which is carried out at a significantly lower feed speed. This can be extended if necessary until contact is made between the grinding wheel and the tool.

Die zweite Zustelloperation kann zumindest bis zum Erreichen einer nominellen Kontaktposition aufrechterhalten werden. Die nominelle Kontaktposition ist eine Axialposition, bei der die aktuelle Werkzeugposition (also die Axialposition der abrasiven Schleiffläche) der initialen Werkstückposition (also der Axialposition der zu schleifenden Werkstückoberfläche) entspricht. Damit kann erreicht werden, dass bei Beginn des Kontakts zwischen Schleifscheibe und Werkstückoberfläche oder kurz vor oder kurz nach dem Erstkontakt die Zustellgeschwindigkeit und/oder eine anderer Schleifparameter nochmals verändert werden kann, um einen optimierten materialabtragenden Schleifprozess zu erreichen. Die zweite Zustelloperation kann auch über den Zeitpunkt des Erstkontakts hinaus kontinuierlich ohne Änderung der Zustellgeschwindigkeit fortgeführt werden.The second feed operation can be maintained at least until a nominal contact position is reached. The nominal contact position is an axial position in which the current tool position (i.e. the axial position of the abrasive grinding surface) corresponds to the initial workpiece position (i.e. the axial position of the workpiece surface to be ground). This means that at the start of contact between the grinding wheel and the workpiece surface or shortly before or shortly after the initial contact, the feed speed and/or another grinding parameter can be changed again in order to achieve an optimized material-removing grinding process. The second feed operation can also be continued continuously beyond the time of the initial contact without changing the feed speed.

Eine besonders gute Anpassung der Schleifparameter eines Schleifprozesses an die Gegebenheiten des Werkstücks kann bei manchen Ausführungsformen dadurch erreicht werden, dass während der Schleifoperation Werkzeugpositionsdaten kontinuierlich oder intermittierend in Abhängigkeit von der Zeit, also zeitaufgelöst, ermittelt werden und die daraus resultierenden zeitabhängigen Werkzeugpositionsdaten zur Steuerung der Zustellung der Schleifscheiben und/oder mindestens eines anderen Schleifparameters verarbeitet werden. Aus der in Echtzeit möglichen Beobachtung der axialen Position der Schleiffläche lassen sich unter anderem Rückschlüsse auf das Schleifverhalten von Werkstück und Werkzeug ziehen.In some embodiments, a particularly good adaptation of the grinding parameters of a grinding process to the conditions of the workpiece can be achieved by determining tool position data continuously or intermittently as a function of time, i.e. time-resolved, during the grinding operation and processing the resulting time-dependent tool position data to control the feed of the grinding wheels and/or at least one other grinding parameter. The real-time observation of the axial position of the grinding surface allows conclusions to be drawn about the grinding behavior of the workpiece and tool, among other things.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass während der Schleifoperation Werkstückpositionsdaten kontinuierlich oder intermittierend in Abhängigkeit von der Zeit ermittelt werden und die daraus resultierenden zeitabhängigen Werkstückpositionsdaten zur Steuerung der Zustellung der Schleifscheiben und/oder mindestens eines anderen Schleifparameters verarbeitet werden.Alternatively or additionally, it can be provided that during the grinding operation, workpiece position data are determined continuously or intermittently as a function of time and the resulting time-dependent workpiece position data are processed to control the feed of the grinding wheels and/or at least one other grinding parameter.

Bei manchen Ausführungsformen ist die Steuereinheit der Schleifmaschine so konfiguriert, dass sie in einem Betriebsmodus während der Schleifoperation ermittelte zeitabhängige Werkzeugpositionsdaten mit zeitabhängigen Zustellpositionsdaten in Beziehung setzt. Die zeitabhängigen Zustellpositionsdaten können aus dem Steuerprogramm für den Schleifprozess ermittelt und/oder gegebenenfalls auch mit wenigstens einem Weggeber gemessen werden. Der genannte Betriebsmodus wird bei manchen Ausführungsformen auch als Schleifverhältnis-Optimierungsmodus bezeichnet, da er eine Informationsbasis dafür schafft, mit welchem Schleifverhältnis der Schleifprozess zur Zeit der Beobachtung arbeitet. Unter anderem kann ein Vergleich zwischen Zustellung und damit erzielbarem Abtrag durchgeführt werden. Ein Vergleich dieser Zeitabhängigkeiten kann dann zur Verschleißermittlung und entsprechend zur Verschleißoptimierung genutzt werden.In some embodiments, the control unit of the grinding machine is configured in such a way that it relates time-dependent tool position data determined during the grinding operation to time-dependent feed position data in an operating mode. The time-dependent feed position data can be determined from the control program for the grinding process and/or possibly also measured with at least one displacement sensor. In some embodiments, the said operating mode is also referred to as grinding ratio optimization mode, since it creates an information basis for the grinding ratio with which the grinding process is working at the time of observation. Among other things, a comparison can be made between the feed and the removal that can be achieved with it. A comparison of these time dependencies can then be used to determine wear and accordingly to optimize wear.

Die Steuereinheit kann so konfiguriert sein, dass sie Informationen über das aktuelle Schleifverhältnis G ermittelt und zur Nutzung bereitstellt, z.B. in Form eines G-Werts bzw. entsprechender Daten. Das Schleifverhältnis ist für jeden Schleifprozess charakteristisch. Das Schleifverhältnis G drückt in der hier genutzten Definition das Verhältnis zwischen Werkstoffabtrag und Scheibenverschleiß in Volumeneinheiten (zum Beispiel cm3/cm3) aus. Soll eine Phase des Schleifprozesses zu einer möglichst guten Maß- und Formgenauigkeit führen, so können die Vorschubverhältnisse so eingestellt werden, dass der Scheibenverschleiß möglichst klein wird. Ist dagegen beispielsweise ein hohes Zeitspanvolumen angestrebt, um in relativ kurzer Zeit viel Materialdicke abzutragen, so kann die Zustellgeschwindigkeit vergleichsweise größer eingestellt werden. Damit hat ein Anwender aufgrund der Möglichkeiten der Bestimmung der Werkstückpositionsdaten und der Werkzeugpositionsdaten ein wichtiges Hilfsmittel zur Optimierung „seines“ Schleifprozesses in der Hand.The control unit can be configured in such a way that it determines information about the current grinding ratio G and makes it available for use, e.g. in the form of a G value or corresponding data. The grinding ratio is characteristic of each grinding process. In the definition used here, the grinding ratio G expresses the relationship between material removal and wheel wear in volume units (e.g. cm 3 /cm 3 ). If a phase of the grinding process is to lead to the best possible dimensional and shape accuracy, the feed ratios can be set so that wheel wear is as small as possible. If, on the other hand, a high metal removal rate is desired in order to remove a large amount of material thickness in a relatively short time, the feed speed can be set comparatively higher. Due to the options for determining the workpiece position data and the tool position data, a user therefore has an important tool for optimizing "his" grinding process.

Manchen Ausführungsformen bieten die Möglichkeit, über eine Bedieneinheit ein für den Schleifprozess gewünschtes Ziel-Schleifverhältnis oder die zur Bestimmung eines Ziel-Schleifverhältnisses erforderlichen Wunschparameter einzugeben. Die Steuereinheit kann so konfiguriert sein, dass anhand der aus der Sensorik gelieferten Daten permanent bzw. in kurzen Zeitabständen das aktuelle Schleifverhältnis bzw. der aktuelle Wert errechnet und mit dem Ziel-Schleifverhältnis verglichen wird. Solange der aktuelle G-Wert innerhalb eines Toleranzbereichs um das Ziel-Schleifverhältnis bleibt, verläuft der Schleifprozess ausreichend gut. Die Steuerung kann die Einhaltung des G-Wertes überwachen und den Betrieb in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs steuern. Beispielsweise kann ein zum Beispiel akustisches, optisches und/oder haptisches Warnsignal erzeugt werden, wenn der aktuelle G- Wert den Toleranzbereich verlässt oder sich mit bestimmter Änderungsgeschwindigkeit der Toleranzgrenze nähert und eine Grenzüberschreitung bevorsteht. Der Bediener kann dann eingreifen und versuchen, die Ursachen für die unerwünschte Prozessänderung zu ermitteln und gegebenenfalls zu beseitigen. Es ist auch möglich, die Steuereinheit so auszulegen, dass der Prozess automatisch auf die Einhaltung des G-Wertes geregelt wird. Dann sorgt die Maschinensteuerung ohne Eingriff des Bedieners im Rahmen bestimmter Grenzen selbsttätig dafür, dass der Prozess näherungsweise mit den gewünschten Ziel-Schleifverhältnis abläuft.Some embodiments offer the possibility of using a control unit to set a target grinding ratio for the grinding process or the parameters required to determine a target grinding ratio. nit. The control unit can be configured so that the current grinding ratio or the current value is calculated permanently or at short intervals based on the data supplied by the sensors and compared with the target grinding ratio. As long as the current G value remains within a tolerance range around the target grinding ratio, the grinding process is running sufficiently well. The control system can monitor compliance with the G value and control operation depending on the result of the comparison. For example, an acoustic, optical and/or haptic warning signal can be generated if the current G value leaves the tolerance range or approaches the tolerance limit at a certain rate of change and a limit violation is imminent. The operator can then intervene and try to determine the causes of the undesirable process change and eliminate them if necessary. It is also possible to design the control unit so that the process is automatically regulated to ensure compliance with the G value. The machine control then automatically ensures, within certain limits and without operator intervention, that the process runs approximately with the desired target grinding ratio.

Es ist möglich, dass die Schleifmaschine nur eine einzige Werkstückspindel aufweist, die in der Arbeitsposition angeordnet ist. Die Werkstückaufnahme kann z.B. mittels eines Roboters oder einer anderen Handling-Einrichtung oder auch manuell beladen und entladen werden. Häufig ist jedoch eine Schleifmaschine als Mehrstationen-Schleifmaschine ausgebildet, die ein Transportsystem aufweist, welches eine relativ zu einer Maschinenbasis bewegliche Spindelträgereinheit aufweist, die wenigstens eine Werkstückspindel trägt, welche relativ zu der Spindelträgereinheit um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist und eine Werkstückaufnahme aufweist. Die Schleifmaschine hat mindestens zwei durch die Werkstückspindel anfahrbare Arbeitsstationen, die eine Ladestation und wenigstens eine Schleifstation mit wenigstens einer Schleifeinheit umfassen. Damit ist eine räumliche Trennung von Be- und Entladen einerseits und der Schleifbearbeitung andererseits möglich, so dass diese Schritte zeitlich überlappend durchgeführt werden können. Hierdurch kann die Stückleistung erheblich gesteigert werden. Bei manchen Varianten ist die Spindelträgereinheit drehbar, sie kann mit Komponenten eines konventionellen Drehtischs aufgebaut werden. Alternativ kann auch wenigstens eine translatorisch bewegbare Spindelträgereinheit vorgesehen sein, die z.B. geradlinig zwischen Ladestation und Arbeitsstation an der Schleifeinheit hin und her verfahren werden kann. Es können bei Bedarf zwei zueinander orthogonale, wechselweise nutzbare Linearsysteme vorgesehen sein, z.B. um zwei Ladestationen bereitzustellen.It is possible for the grinding machine to have only a single workpiece spindle arranged in the working position. The workpiece holder can be loaded and unloaded, for example, by means of a robot or another handling device or manually. However, a grinding machine is often designed as a multi-station grinding machine that has a transport system that has a spindle carrier unit that is movable relative to a machine base and that carries at least one workpiece spindle that is mounted so that it can rotate about an axis of rotation relative to the spindle carrier unit and has a workpiece holder. The grinding machine has at least two work stations that can be approached by the workpiece spindle and that include a loading station and at least one grinding station with at least one grinding unit. This makes it possible to spatially separate loading and unloading on the one hand and grinding on the other, so that these steps can be carried out at an overlapping time. This can significantly increase the piece output. In some variants, the spindle carrier unit is rotatable and can be built using components from a conventional rotary table. Alternatively, at least one translationally movable spindle carrier unit can be provided, which can be moved back and forth in a straight line between the loading station and the work station on the grinding unit, for example. If required, two mutually orthogonal, alternately usable linear systems can be provided, e.g. to provide two loading stations.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.

  • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Schleifmaschine, die zum beidseitigen Schleifen von beschichteten Bremsscheiben konfiguriert ist;
  • 2 zeigt einen werkstückseitigen Teil einer schematischen Darstellung des Systemaufbaus für die Werkstückvermessung;
  • 3 zeigt einen werkzeugseitigen Teil einer schematischen Darstellung des Systemaufbaus für die Werkzeugvermessung;
  • 4 zeigt eine Messdüse, der ein taktiler Sensor als Axial-Aktor zur Feineinstellung der Axialposition in Bezug auf den Träger der Messdüse zugeordnet ist;
  • 5 zeigt schematisch eine Anordnung zur Messung der Axialposition der Seitenfläche der oberen Schleifscheibe;
  • 6 und 7 zeigen zwei Möglichkeiten zur ortsauflösenden Positionsmessung von Werkstückoberflächen jeweils mit einer Vielzahl von Messstellen;
  • 8A bis 8D zeigen Diagramme zur Illustration von Messwertauswertungen;
  • 9 zeigt ein Weg-Zeit-Diagramm einer kontaktlosen Anfahrsteuerung;
  • 10 zeigt ein schematisches Übersichtsdiagramm mit zeitabhängigen Abstandswerten und Werten für die Zustellung einer Schleifscheibe während einer Schleifoperation;
  • 11 zeigt in 11A bis 11D schematisch Steigungsverläufe, die die Zeitabhängigkeiten während einer Schleifoperation darstellen;
  • 12 zeigt ein Diagramm zum Zusammenhang zwischen Verschleiß und Schleifverhältnis (G-Wert)
Further advantages and aspects of the invention emerge from the claims and from the description of embodiments of the invention, which are explained below with reference to the figures.
  • 1 shows a schematic side view of an embodiment of a grinding machine configured for grinding coated brake discs on both sides;
  • 2 shows a workpiece-side part of a schematic representation of the system structure for workpiece measurement;
  • 3 shows a tool-side part of a schematic representation of the system structure for tool measurement;
  • 4 shows a measuring nozzle to which a tactile sensor is assigned as an axial actuator for fine adjustment of the axial position in relation to the carrier of the measuring nozzle;
  • 5 shows schematically an arrangement for measuring the axial position of the side surface of the upper grinding wheel;
  • 6 and 7 show two possibilities for spatially resolving position measurement of workpiece surfaces, each with a large number of measuring points;
  • 8A to 8D show diagrams to illustrate measured value evaluations;
  • 9 shows a path-time diagram of a contactless start-up control;
  • 10 shows a schematic overview diagram with time-dependent distance values and values for the feed of a grinding wheel during a grinding operation;
  • 11 shows in 11A to 11D schematically gradient curves representing the time dependencies during a grinding operation;
  • 12 shows a diagram of the relationship between wear and grinding ratio (G-value)

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EXAMPLES

1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Schleifmaschine 100, die zum Schleifen im Wesentlichen planparalleler, kreisringförmiger Werkstückoberflächen O1, O2 an einem scheibenförmigen Werkstückabschnitt von Werkstücken WS1, WS2 in Form von Bremsscheiben WS1, WS2 ausgelegt ist. Im Beispielsfall ist die Schleifmaschine zum beidseitigen Schleifen von Oberflächen eines kreisringförmigen Bremsabschnitts BA von beschichteten Bremsscheiben konfiguriert. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a grinding machine 100 which is used for grinding essentially plane-parallel, circular ring-shaped workpiece surfaces O1, O2 on a disk-shaped workpiece section of workpieces WS1, WS2 in the form of brake discs WS1, WS2. In the example case, the grinding machine is configured for double-sided grinding of surfaces of a circular brake section BA of coated brake discs.

Jede der Bremsscheiben hat einen zum Beispiel aus Grauguss bestehenden Grundkörper mit einem zentralen Nabenabschnitt NA, der der Befestigung der Bremsscheibe an einer Fahrzeugachse dient, sowie einen kreisringförmigen Bremsabschnitt BA, der den Nabenabschnitt umschließt. Die Massenverteilung des Grundkörpers ist insgesamt rotationssymmetrisch zur Rotationsachse der Bremsscheibe. Der Bremsabschnitt hat zwei axial gegenüberliegende, zueinander parallele Oberflächen (obere Werkstückoberfläche O1 und untere Werkstückoberfläche O2).Each of the brake discs has a base body made of gray cast iron, for example, with a central hub section NA, which is used to attach the brake disc to a vehicle axle, and a circular brake section BA, which encloses the hub section. The mass distribution of the base body is overall rotationally symmetrical to the axis of rotation of the brake disc. The brake section has two axially opposite, parallel surfaces (upper workpiece surface O1 and lower workpiece surface O2).

Diese wurden in einer vorgelagerten Phase des Fertigungsprozesses mit einer in Bezug auf die Rotationsachse rotationssymmetrischen Beschichtung bzw. Funktionsschicht versehen, deren freie Oberfläche schließlich als Reibfläche der Bremsscheibe dienen soll. Die Beschichtung kann z.B. Wolfram-, Titan- und/oder Niobcarbid enthalten und sehr hart sein. Im Beispielsfall wurden beide Seiten mithilfe einer speziellen Variante des Laserauftragsschweißens beschichtet, nämlich mithilfe einer Variante des Extremen Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißens, das auch unter dem Begriff „EHLA-Verfahren“ bekannt ist. Die Beschichtung kann auch auf andere Weise aufgebracht werden, z.B. durch Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF) oder Kaltgasspritzen.In an upstream phase of the manufacturing process, these were provided with a coating or functional layer that is rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation, the free surface of which is ultimately intended to serve as the friction surface of the brake disc. The coating can contain tungsten, titanium and/or niobium carbide, for example, and can be very hard. In the example case, both sides were coated using a special variant of laser cladding, namely a variant of extreme high-speed laser cladding, which is also known as the "EHLA process". The coating can also be applied in other ways, e.g. by high-velocity flame spraying (HVOF) or cold gas spraying.

Die Schleifmaschine 100 ist als numerisch gesteuerte Rundtaktmaschine mit zwei Arbeitsstationen konfiguriert, nämlich einer Ladestation 110 zum Beladen und Entladen sowie mit einer Schleifstation 120. Alle Funktionen werden über Steuerbefehle einer Steuereinheit 190 des Betriebssteuerungssystem realisiert, die lokal (an oder neben der Maschine) oder remote, z.B. in einem anderen Raum, angeordnet sein kann und im Beispielsfall über ein angeschlossene Anzeige- und Bedieneinheit 195 mit grafischer Benutzeroberfläche bedient werden kann.The grinding machine 100 is configured as a numerically controlled rotary transfer machine with two work stations, namely a loading station 110 for loading and unloading and a grinding station 120. All functions are implemented via control commands from a control unit 190 of the operating control system, which can be arranged locally (on or next to the machine) or remotely, e.g. in another room, and in the example case can be operated via a connected display and operating unit 195 with a graphical user interface.

Zum Transport der Bremsscheiben zwischen den Arbeitsstationen 110, 120 dient ein maschineninternes Transportsystem mit einem Rundtisch bzw. Drehtisch 150, der auf bzw. in der Maschinenbasis 102 um eine vertikale Drehtischachse 152 drehbar gelagert und mithilfe eines Rotationsantriebs 105 um die Drehtischachse unbegrenzt drehbar ist.To transport the brake discs between the work stations 110, 120, an internal machine transport system with a round table or rotary table 150 is used, which is mounted on or in the machine base 102 so that it can rotate about a vertical rotary table axis 152 and can be rotated indefinitely about the rotary table axis by means of a rotary drive 105.

An der in 1 links liegenden Seite befindet sich die Ladestation 110. Dort wird eine erste Bremsscheibe (hier WS1) in horizontaler Ausrichtung, d.h. mit vertikal ausgerichteter Rotationsachse („Plattenspieler-Anordnung“), auf einer Werkstückspindel 154 aufgenommen. Das Laden kann z.B. mittels eines Roboters oder einer anderen Handling-Einrichtung oder auch manuell durchgeführt werden. Die Befestigung kann z.B. über Einspannen an einer Werkstückhaltevorrichtung bzw. Werkstückaufnahme 155 der Werkstückspindel derart erfolgen, dass die Bremsscheibe drehfest eingespannt bzw. aufgespannt ist und die Rotationsachse der Bremsscheibe koaxial zur Rotationsachse 156 liegt. Eine drehfeste Verbindung zur Werkstückspindel kann auch durch Niederhalten oder Festhalten von oben realisiert werden. Im Beispiel sind vertikal verfahrbare Niederhalter 158 vorgesehen.At the 1 The loading station 110 is located on the left-hand side. There, a first brake disk (here WS1) is mounted on a workpiece spindle 154 in a horizontal orientation, i.e. with a vertically aligned axis of rotation (“turntable arrangement”). Loading can be carried out, for example, by means of a robot or another handling device, or manually. Fastening can be carried out, for example, by clamping it to a workpiece holding device or workpiece holder 155 of the workpiece spindle in such a way that the brake disk is clamped or mounted in a rotationally fixed manner and the axis of rotation of the brake disk is coaxial with the axis of rotation 156. A rotationally fixed connection to the workpiece spindle can also be achieved by holding it down or holding it from above. In the example, vertically movable hold-down devices 158 are provided.

Eine derart geladene Bremsscheibe wird dann durch Drehung des Rundtischs um 180° im Uhrzeigersinn zu einer Arbeitsposition 125 im Bereich der Schleifstation 120 transportiert. Dort finden vollautomatisch gesteuert die später noch beschriebenen Arbeitsschritte der Schleifoperation (eine oder mehrere) statt. In der Ladestation 110 kann zeitgleich eine vorher fertig geschliffene Bremsscheibe entnommen und eine neue, noch nicht geschliffene eingespannt werden. Nach Abschluss einer Schleifbearbeitung wird die beidseitig fertig geschliffene Bremsscheibe durch 180°-Drehung zur Ladestation 110 transportiert, von wo sie zum Beispiel mittels eines Roboters oder einer anderen Handling-Einrichtung oder auch manuell entladen werden kann. Auf die dann frei gewordene Werkstückspindel kann eine neue zu schleifende Bremsscheibe aufgespannt werden, so dass mit Ausnahme der Wechselzeiten beide Werkstückspindeln mit Bremsscheiben belegt sind und sich jeweils in unterschiedlichen Phasen der Handhabung befinden.A brake disk loaded in this way is then transported to a working position 125 in the area of the grinding station 120 by rotating the rotary table 180° clockwise. There, the work steps of the grinding operation (one or more) described later take place fully automatically. In the loading station 110, a previously completely ground brake disk can be removed at the same time and a new, not yet ground one can be clamped in. After grinding has been completed, the brake disk, which has been completely ground on both sides, is transported to the loading station 110 by rotating it 180°, from where it can be unloaded, for example by means of a robot or another handling device, or manually. A new brake disk to be ground can be clamped onto the workpiece spindle that is then freed up, so that with the exception of the changeover times, both workpiece spindles are occupied by brake disks and are each in different phases of handling.

Die Schleifmaschine bearbeitet die Werkstückflächen im Doppel-Seitenplanschleifverfahren. An der Schleifstation 120 weist die Schleifmaschine 100 eine Schleifeinheit 121 mit zwei idealerweise koaxial zueinander an einem Gestellteil angeordnete Werkzeugspindeln (obere Werkzeugspindel 132-1 bzw. untere Werkzeugspindel 132-2) auf, die jeweils eine Schleifscheibe (obere Schleifscheibe 130-2 bzw. untere Schleifscheibe 130-2) tragen. Die Schleifscheiben weisen einander zugewandte abrasive Seitenflächen 135-1 bzw. 135-2 auf und sind so angeordnet, dass diese Schleifflächen einen Schleifraum 133 axial begrenzen. Jede der Schleifscheiben ist mittels eines zugeordneten Spindelantriebs bzw. Rotationsantriebs (oberer Rotationsantrieb 134-1 bzw. unterer Rotationsantrieb 134-2) unabhängig von der anderen Schleifscheibe um die zugeordnete Rotationsachse 136-1 bzw. 136-2 drehbar und kann mittels eines eigenen Zustellantriebs (oberer Zustellantrieb 131-1 bzw. unterer Zustellantrieb 131-2) parallel zu der zugeordneten Rotationsachse mit vorgebbarem Zustellgeschwindigkeitsprofil zugestellt bzw. vorgeschoben werden.The grinding machine processes the workpiece surfaces using the double-side face grinding method. At the grinding station 120, the grinding machine 100 has a grinding unit 121 with two tool spindles (upper tool spindle 132-1 and lower tool spindle 132-2) that are ideally arranged coaxially to one another on a frame part, each of which carries a grinding wheel (upper grinding wheel 130-2 and lower grinding wheel 130-2). The grinding wheels have abrasive side surfaces 135-1 and 135-2 facing one another and are arranged such that these grinding surfaces axially delimit a grinding space 133. Each of the grinding wheels can be rotated independently of the other grinding wheel about the associated rotation axis 136-1 or 136-2 by means of an associated spindle drive or rotation drive (upper rotation drive 134-1 or lower rotation drive 134-2) and can be moved parallel to the associated rotation axis with its own feed drive (upper feed drive 131-1 or lower feed drive 131-2) delivered or advanced using a specified delivery speed profile.

Die Schleifscheiben 130-1, 130-2 sind als in Umfangsrichtung segmentierte Topfscheiben mit einzeln auswechselbaren und individuell justierbaren leistenförmigen Schleifsegmenten ausgebildet.The grinding wheels 130-1, 130-2 are designed as circumferentially segmented cup wheels with individually replaceable and individually adjustable strip-shaped grinding segments.

Eine Besonderheit der Schleifmaschine 100 besteht darin, dass sie zwei integrierte Positionsmesssysteme aufweist, deren Ergebnisse miteinander verknüpft und gemeinsam ausgewertet werden können, um die Operationen der Schleifmaschine zu steuern.A special feature of the grinding machine 100 is that it has two integrated position measuring systems, the results of which can be linked and evaluated together to control the operations of the grinding machine.

Die Schleifmaschine weist ein erstes Positionsmesssystems 200 auf, das dafür eingerichtet ist, im Wege von berührungslosen Abstandsmessungen Werkstückpositionsdaten zu ermitteln, die die Axialpositionen der zu schleifenden Werkstückoberflächen O1, O2 des Bremsabschnitts BA (Oberseite und Unterseite) an mindestens einem Oberflächenort in Bezug auf ein maschinenfestes Referenzkoordinatensystem RKS repräsentieren. Zugehörige Hardwarekomponenten (u.a. Abstandssensoren S1-1 und S2-1 in Form vom Messdüsen eines Luftmesssystems) sind im Bereich der Arbeitsposition 125 der Werkstückspindel in der Prozesszone der Schleifstation 120, jedoch außerhalb des Schleifraums 133 angeordnet.The grinding machine has a first position measuring system 200, which is set up to determine workpiece position data by means of contactless distance measurements, which represent the axial positions of the workpiece surfaces O1, O2 of the braking section BA (top and bottom) to be ground at at least one surface location in relation to a machine-fixed reference coordinate system RKS. Associated hardware components (including distance sensors S1-1 and S2-1 in the form of measuring nozzles of an air measuring system) are arranged in the area of the working position 125 of the workpiece spindle in the process zone of the grinding station 120, but outside the grinding space 133.

Im Bereich der Schleifstation 120 sind weiterhin Hardwarekomponenten eines zweiten Positionsmesssystems 300 angeordnet, das dafür eingerichtet ist, im Wege von berührungslosen Abstandsmessungen Werkzeugpositionsdaten zu ermitteln, die die Axialpositionen der einander zugewandten abrasiven Seitenflächen 135-1, 135-2 der beiden Schleifscheiben in Bezug auf dasselbe Referenzkoordinatensystem RKS repräsentieren. Werkzeugnahe Hardwarekomponenten (u.a. Abstandssensoren S1-2 und S2-2 in Form vom Messdüsen eines Luftmesssystems) sind innerhalb des Schleifraums 133 angeordnet.In the area of the grinding station 120, hardware components of a second position measuring system 300 are also arranged, which is set up to determine tool position data by means of contactless distance measurements, which represent the axial positions of the mutually facing abrasive side surfaces 135-1, 135-2 of the two grinding wheels in relation to the same reference coordinate system RKS. Hardware components close to the tool (including distance sensors S1-2 and S2-2 in the form of measuring nozzles of an air measuring system) are arranged within the grinding space 133.

Die „Axialposition“ einer Oberfläche ist dabei die Position der Oberfläche am Messort in einer Axialrichtung, die hier der Z-Richtung des Referenzkoordinatensystems RKS entspricht. Bei ideal eingerichteter Schleifmaschine sind die Rotationsachsen der Werkstückspindeln 154 und der Werkzeugspindeln 136-1, 136-2 parallel zur Axialrichtung ausgerichtet. Die Zustellbewegungen bzw. Vorschubbewegungen der Schleifscheiben verlaufen in Axialrichtung.The "axial position" of a surface is the position of the surface at the measuring location in an axial direction, which here corresponds to the Z direction of the reference coordinate system RKS. In an ideally set up grinding machine, the rotation axes of the workpiece spindles 154 and the tool spindles 136-1, 136-2 are aligned parallel to the axial direction. The infeed movements or feed movements of the grinding wheels run in the axial direction.

Das erste Positionsmesssystem 200 kann auch als Werkstückpositionsdaten-Messsystem 200 und entsprechend das zweite Positionsmesssystem 300 als Werkzeugpositionsdaten-Messsystem 300 bezeichnet werden.The first position measuring system 200 can also be referred to as workpiece position data measuring system 200 and correspondingly the second position measuring system 300 as tool position data measuring system 300.

Die Messergebnisse der beiden Positionsmesssysteme werden in einer Auswerteeinheit gemeinsam verarbeitet. Die Auswerteeinheit kann ein funktionaler Bestandteil der Steuereinheit 190 sein und durch entsprechende Auswertesoftware realisiert werden. Dadurch, dass die auf das Werkstück bezogenen Positionsdaten und die auf das Werkzeug bezogenen Positionsdaten in Bezug auf dasselbe Referenzkoordinatensystem RKS vorliegen, kann der räumliche Bezug zwischen den abrasiven Seitenflächen 135-1, 135-2 der Schleifscheiben und den jeweils zugeordneten Werkstückoberflächen O1, O2 jederzeit rechnerisch bestimmt werden.The measurement results of the two position measuring systems are processed together in an evaluation unit. The evaluation unit can be a functional component of the control unit 190 and can be implemented using appropriate evaluation software. Because the position data relating to the workpiece and the position data relating to the tool are available in relation to the same reference coordinate system RKS, the spatial relationship between the abrasive side surfaces 135-1, 135-2 of the grinding wheels and the respectively assigned workpiece surfaces O1, O2 can be determined mathematically at any time.

Bei der gezeigten Konfiguration sind beide Positionsmesssysteme als pneumatische Abstandsmesssysteme ausgelegt. Als Abstandssensoren dienen dabei jeweils Messdüsen, die im Betrieb Druckluft in Richtung der zu messenden Oberfläche abstrahlen. Das Messsignal wird aus einer vom Abstand zwischen Messdüse und Oberfläche abhängigen Eigenschaft der Druckluft gemessen und zur Bestimmung des Abstands ausgewertet.In the configuration shown, both position measuring systems are designed as pneumatic distance measuring systems. Measuring nozzles serve as distance sensors, which emit compressed air in the direction of the surface to be measured during operation. The measurement signal is measured from a property of the compressed air that depends on the distance between the measuring nozzle and the surface and evaluated to determine the distance.

Bei der Schleifmaschine der 1 fungiert die Schleifstation 120 gleichzeitig als Werkstück-Messstation. Das erste Positionsmesssystem 200 umfasst (wenigstens) eine obere Messdüse S1-1 und (wenigstens) eine untere Messdüse S2-1. Die obere Messdüse S1-1 ist mit nach unten gerichteter Düsenöffnung angebracht und misst den Abstand zur Oberseite O1 des Bremsabschnitts BA. Die untere Messdüse S2-1 ist mit nach oben gerichteter Düsenöffnung angebracht und misst den Abstand zur Unterseite O2 des Bremsabschnitts BA. Die Sensoren sind jeweils innerhalb eines zugeordneten Arbeitsbereichs sowohl in radialer Richtung zur Drehachse 156 der Werkstückspindel als auch in Axialrichtung automatisch gesteuert verfahrbar. Jedem der Sensoren ist zudem ein Axialpositions-Aktor zur Feineinstellung der Axialposition in Bezug auf den Träger der jeweiligen Messdüse zugeordnet (vgl. 4).The grinding machine of the 1 the grinding station 120 simultaneously functions as a workpiece measuring station. The first position measuring system 200 comprises (at least) one upper measuring nozzle S1-1 and (at least) one lower measuring nozzle S2-1. The upper measuring nozzle S1-1 is mounted with the nozzle opening pointing downwards and measures the distance to the top O1 of the braking section BA. The lower measuring nozzle S2-1 is mounted with the nozzle opening pointing upwards and measures the distance to the bottom O2 of the braking section BA. The sensors can each be moved in an automatically controlled manner within an assigned working area both in the radial direction to the axis of rotation 156 of the workpiece spindle and in the axial direction. Each of the sensors is also assigned an axial position actuator for fine adjustment of the axial position in relation to the carrier of the respective measuring nozzle (cf. 4 ).

Beim zweiten Positionsmesssystem 300 ist eine ähnliche Anordnung für die Messungen an den Werkzeugen vorgesehen. Dort sind der obere Sensor S1-2 und der untere Sensor S2-2 jeweils mit einander abgewandten Düsenöffnungen im Bereich des Schleifraums 133 zwischen den abrasiven Seitenflächen 135-1, 135-2 angebracht, und zwar in Radialrichtung so, dass die abrasiven Flächen der Schneidleisten bzw. Schleifkörper am Topfrand angemessen werden.In the second position measuring system 300, a similar arrangement is provided for the measurements on the tools. There, the upper sensor S1-2 and the lower sensor S2-2 are each mounted with nozzle openings facing away from each other in the area of the grinding chamber 133 between the abrasive side surfaces 135-1, 135-2, in a radial direction so that the abrasive surfaces of the cutting strips or grinding bodies are measured on the edge of the pot.

Die Schleifmaschine weist weiterhin ein maschineninternes Kalibrierungssystem mit Referenzelementen zur Kalibrierung der Abstandssensoren und für deren Justierung auf. Das erste Positionsmesssystem 200 weist ein Referenzelement RE1 auf, welches im lateralen Verfahrbereich der Messdüsen S1-1, S2-1 angeordnet ist. Das Referenzelement weist auf jeder der Seiten (Oberseite und Unterseite) jeweils zwei zueinander parallele, durch eine Stufe getrennte ebene Messflächen auf, deren Absolut-Positionen im Referenzkoordinatensystem RKS mit hoher Genauigkeit bekannt sind. Ähnliche Referenzelemente RE2-1 und RE2-2 sind auf der gegenüberliegenden Seite für die Kalibrierung der werkzeugseitigen Messdüsen bzw. Abstandssensoren S1-2, S2-2 vorgesehen.The grinding machine also has an internal calibration system with reference The first position measuring system 200 has reference elements for calibrating the distance sensors and for adjusting them. The first position measuring system 200 has a reference element RE1, which is arranged in the lateral travel range of the measuring nozzles S1-1, S2-1. The reference element has two parallel flat measuring surfaces separated by a step on each of the sides (top and bottom), the absolute positions of which are known with high accuracy in the reference coordinate system RKS. Similar reference elements RE2-1 and RE2-2 are provided on the opposite side for calibrating the tool-side measuring nozzles or distance sensors S1-2, S2-2.

Eine schematische Darstellung des Systemaufbaus mit relevanten Komponenten und Parametern ist in 2 (Werkstückvermessung) und 3 (Werkzeugvermessung) dargestellt. Die Oberseite der Werkstückaufnahme 155, auf der die Innenfläche des Nabenabschnitts NA aufliegt, fungiert als Grundlage für die Auflage der Bremsscheibe und definiert hier auch das axiale Bezugsniveau bzw. den axialen Bezug A des Referenzkoordinatensystems RKS. Alle Abstände (Axialabstände) beziehen sich in der Z-Achse auf diesen Bezug A. Ein Grundgedanke der in der Schleifmaschine realisierten Messstrategie basiert darauf, dass die sensorisch erfassten Abstände immer in Bezug zum Bezugs A erfasst werden. Alle bei den Abstandsmessungen ermittelten Messsignale bzw. die daraus abgeleiteten Daten liegen dem zentralen Steuerungssystem bzw. der Steuereinheit 190 zur Verrechnung vor.A schematic representation of the system structure with relevant components and parameters is shown in 2 (workpiece measurement) and 3 (tool measurement). The top of the workpiece holder 155, on which the inner surface of the hub section NA rests, acts as the basis for the support of the brake disk and also defines the axial reference level or the axial reference A of the reference coordinate system RKS. All distances (axial distances) in the Z axis refer to this reference A. A basic idea of the measurement strategy implemented in the grinding machine is based on the fact that the distances recorded by sensors are always recorded in relation to the reference A. All measurement signals determined during the distance measurements or the data derived from them are available to the central control system or the control unit 190 for calculation.

Mithilfe der Referenzelemente RE1 auf der Werkstückseite bzw. RE2-1 und RE2-2 auf der Werkzeugseite können die pneumatischen Abstandssensoren jeweils mit dem Bezug A abgestimmt werden. Da jedes Referenzelement zwei in Z-Richtung versetzt zueinander liegende ebene Messflächen mit definiertem Axialabstand aufweist, ist auch eine Kalibrierung der Messsensoren an diesen Referenzelementen möglich.Using the reference elements RE1 on the workpiece side or RE2-1 and RE2-2 on the tool side, the pneumatic distance sensors can be aligned with the reference A. Since each reference element has two flat measuring surfaces offset from each other in the Z direction with a defined axial distance, it is also possible to calibrate the measuring sensors on these reference elements.

Die durch die Messdüsen gebildeten berührungslosen Sensoren (Abstandssensoren) S1-1, S1-2 etc. des pneumatischen Messsystems sind mit taktilen Sensoren ST1-1, ST1-2 etc. mechanisch gekoppelt. Genauer gesagt sind die Messdüsen jeweils an dem axial verstellbaren Tastglied des taktilen Sensors befestigt. In 4 ist diese Kopplung schematisch dargestellt. Diese Ausgestaltung bietet Vorteile unter anderem im Hinblick auf die Möglichkeit einer Messbereichserweiterung (durch axiale Verlagerung des Messdüse über größere Fahrwege), der Kalibrierung und der Justierung der Axialpositionen der Messdüse. Diese Konfiguration weist somit einen taktilen Abstandssensor auf, der mechanisch mit dem berührungslosen Abstandssensor (Messdüse) gekoppelt ist.The contactless sensors (distance sensors) S1-1, S1-2 etc. of the pneumatic measuring system formed by the measuring nozzles are mechanically coupled to tactile sensors ST1-1, ST1-2 etc. More precisely, the measuring nozzles are each attached to the axially adjustable probe element of the tactile sensor. In 4 This coupling is shown schematically. This design offers advantages, among other things, with regard to the possibility of extending the measuring range (by axially moving the measuring nozzle over longer travel distances), the calibration and adjustment of the axial positions of the measuring nozzle. This configuration therefore has a tactile distance sensor that is mechanically coupled to the contactless distance sensor (measuring nozzle).

Diese Kombination von zwei Sensoren ist für verschiedene Anwendungsfälle vorteilhaft, kann aber auch anders ausgeführt werden, beispielsweise über eine Kombination von einer Referenzplatte und einer einmaligen Vermessung mit einem externen Messsystem. Auch dadurch kann die messtechnische Rückführbarkeit der Messergebnisse sichergestellt werden.This combination of two sensors is advantageous for various applications, but can also be implemented differently, for example using a combination of a reference plate and a one-time measurement with an external measuring system. This can also ensure the metrological traceability of the measurement results.

Der Aufbau und die Funktionalität bei den Sensoren ist auf der Werkzeugseite vergleichbar zur Werkstückseite. Ein Unterschied besteht darin, dass hier die Messdüsen S1-2, S2-2 in anderer Ausrichtung (mit voneinander abgewandten Düsenöffnungen) angeordnet sind. Entsprechend gibt es auf der Werkzeugseite ein oberes Referenzelement RE2-1 und ein unteres Referenzelement RE2-2.The structure and functionality of the sensors on the tool side is comparable to that on the workpiece side. One difference is that here the measuring nozzles S1-2, S2-2 are arranged in a different orientation (with the nozzle openings facing away from each other). Accordingly, there is an upper reference element RE2-1 and a lower reference element RE2-2 on the tool side.

Bei der berührungslosen pneumatischen Abstandsmessung, also der sensorischen Erfassung des Abstands zwischen Messsensor und angemessener Oberfläche, wird der Abstand vom Sensor zur gemessenen Oberfläche berührungslos erfasst. In 5 ist beispielhaft die Situation im Bereich des Sensors S1-2 zur Messung der Axialposition der Seitenfläche 135-1 der oberen Schleifscheibe 130-1 gezeigt. In analoger Weise wird die Axialposition der Seitenfläche der unteren Schleifscheibe vermessen.In non-contact pneumatic distance measurement, i.e. the sensory detection of the distance between the measuring sensor and the appropriate surface, the distance from the sensor to the measured surface is detected without contact. In 5 The situation in the area of the sensor S1-2 for measuring the axial position of the side surface 135-1 of the upper grinding wheel 130-1 is shown as an example. The axial position of the side surface of the lower grinding wheel is measured in an analogous manner.

Die berührungslosen Abstandssensoren (Messdüsen) sind beweglich gelagert und können über eine zugeordnete Maschinenachsen in Z-Richtung (Axialrichtung) und senkrecht dazu in X-Richtung (Radialrichtung in Bezug auf die Werkstückdrehachse) bewegt werden, um verschiedene Arbeitspositionen einnehmen zu können. In 2 sind unterschiedliche Arbeitspositionen desselben Sensors S1-1 dargestellt. Arbeitsposition P1 entspricht einer ersten Referenzposition für Kalibrierung und/oder Justierung an der ersten ebenen Referenzfläche des Referenzelements RE1. Position P2 entspricht einer zweiten Position zur Kalibrierung/Justierung an einer axial versetzten weiteren Axialposition. Position P3 zeigt die Vermessung der oberen Werkstückoberfläche O1 zur Abstandserfassung im Prozess und auch bei einer vorgeschalteten Messung (z.B. im Rahmen einer Eingangskontrolle). Position P4 ist eine Referenzposition zum Abgleich mit dem Werkstückbezug (Bezug A). Die Referenzen sind zur Absicherung und Überprüfung redundant.The contactless distance sensors (measuring nozzles) are movably mounted and can be moved via an assigned machine axis in the Z direction (axial direction) and perpendicular to it in the X direction (radial direction in relation to the workpiece rotation axis) in order to be able to assume different working positions. In 2 different working positions of the same sensor S1-1 are shown. Working position P1 corresponds to a first reference position for calibration and/or adjustment on the first flat reference surface of the reference element RE1. Position P2 corresponds to a second position for calibration/adjustment on an axially offset axial position. Position P3 shows the measurement of the upper workpiece surface O1 for distance detection in the process and also for an upstream measurement (e.g. as part of an incoming goods inspection). Position P4 is a reference position for comparison with the workpiece reference (reference A). The references are redundant for security and verification purposes.

Es ist ersichtlich, dass hier eine Vielzahl geometrischer Variablen an der Werkstückseite und an der Werkzeugseite genutzt werden können. Alle dargestellten Abstände sind dem zentralen Steuerungssystem 190 bekannt und können beispielsweise in einem für die Steuereinheit zugänglichen Speicher digital gespeichert werden. Ein Teil der Werte kann aus Messungen mithilfe externer Messsysteme generiert werden oder durch Bedienereingaben. Eine andere Gruppe von Messwerten stammt von den Messungen mit den integrierten Sensoren. Dazu gehören sowohl die berührungslosen Sensoren Sx des Positionsmesssystems (Messdüsen) als auch die zu deren axialer Verlagerung genutzten taktilen Sensoren STx. Weitere Werte können aus Messungen der Aktorik stammen, z.B. von Gebern von Antrieben für Maschinenachsen.It is clear that a large number of geometric variables on the workpiece side and on the tool side can be used here. All distances shown are known to the central control system 190 and can be stored digitally, for example, in a memory accessible to the control unit. Some of the values can be derived from measurements using external measuring systems generated or by operator inputs. Another group of measured values comes from measurements with the integrated sensors. These include both the contactless sensors Sx of the position measuring system (measuring nozzles) and the tactile sensors STx used for their axial displacement. Other values can come from measurements of the actuators, e.g. from encoders of drives for machine axes.

Mithilfe des ersten Positionsmesssystems 200 und des zweiten Positionsmesssystems 300 können somit die Werkstückpositionsdaten (Axialpositionen der zu schleifenden Oberflächen an dem Bremsabschnitt) und die Werkzeugpositionsdaten (Axialpositionen der abrasiven Seitenflächen der Schleifscheiben in Bezug auf dasselbe Referenzkoordinatensystem) bei Bedarf erfasst und der Auswerteeinheit zur Verfügung gestellt werden. Die beiden Positionsmesssysteme werden phasenweise gleichzeitig betrieben. Die Auswerteeinheit kann die generierten Daten auswerten und so aufbereiten, dass die Steuereinheit 190 die Zustellung der Schleifscheiben und/oder andere Schleifparameter 130-1, 130-2 während verschiedener Phasen in Abhängigkeit von diesen Werkstückpositionsdaten und Werkzeugpositionsdaten steuern kann. Die insgesamt hohe Messgenauigkeit wird auch dadurch begünstigt, dass die Messungen am Werkstück durchgeführt werden können, das sich bereits in seiner Arbeitsposition 125 in der Nähe der Schleifscheiben befindet.With the help of the first position measuring system 200 and the second position measuring system 300, the workpiece position data (axial positions of the surfaces to be ground on the braking section) and the tool position data (axial positions of the abrasive side surfaces of the grinding wheels in relation to the same reference coordinate system) can be recorded as required and made available to the evaluation unit. The two position measuring systems are operated simultaneously in phases. The evaluation unit can evaluate the generated data and prepare it in such a way that the control unit 190 can control the feed of the grinding wheels and/or other grinding parameters 130-1, 130-2 during different phases depending on these workpiece position data and tool position data. The overall high measurement accuracy is also promoted by the fact that the measurements can be carried out on the workpiece that is already in its working position 125 near the grinding wheels.

Nachfolgend werden einige Beispiele für nützliche Betriebsmodi erläutert.Some examples of useful operating modes are explained below.

In einem Betriebsmodus kann eine Eingangskontrolle eines neu geladenen, zu schleifenden Werkstücks in der Schleifmaschine durchgeführt werden. Um die Eingangsqualität des neuen Werkstücks zu erfassen, wird das Werkstück (die Bremsscheibe) nach dem Einlegen und Niederhalten zunächst von der Ladestation zu seiner Arbeitsposition 125 in der Schleifstation 120 transportiert. Dort wird es einmal mit einer definierten Umfangsgeschwindigkeit gedreht. Die Winkellagen dieser Drehbewegung werden durch Drehgebersignale am Drehantrieb der Werkstückdrehung erfasst. Die Werkstückaufnahme 155 ist mit einer Verdrehsicherung ausgestattet, so dass die Werkstückaufnahme eine der Steuereinheit bekannte definierte Nulllage aufweist. Eine aktuelle Werkstücklage kann dann im Vergleich zu einer Referenzscheibe bzw. einem Referenzbezug bewertet werden. Im Ablauf wird initial eine ideale Referenz eingemessen. Dabei werden alle Abstandswerte mit dem Ortsbezug der Winkelstellung sowie mit dem X-Abstand (radialer Abstand zur Drehachse 156) und dem Z-Abstand (Abstand in Axialrichtung) erfasst und in einer Referenzmatrix gespeichert. Anschließend wird das Werkstück eingelesen und zur Referenz verglichen. Dadurch ist es möglich, relevante geometrische Charakteristika der Bremsscheibe, beispielsweise eine eventuelle Schirmung der Bremsscheibe im Umfang zu bewerten und gegebenenfalls im nachfolgenden Prozess zu berücksichtigen.In one operating mode, an input inspection of a newly loaded workpiece to be ground can be carried out in the grinding machine. In order to record the input quality of the new workpiece, the workpiece (the brake disk) is first transported from the loading station to its working position 125 in the grinding station 120 after being inserted and held down. There it is rotated once at a defined peripheral speed. The angular positions of this rotary movement are recorded by rotary encoder signals on the rotary drive of the workpiece rotation. The workpiece holder 155 is equipped with an anti-twist device so that the workpiece holder has a defined zero position known to the control unit. A current workpiece position can then be evaluated in comparison to a reference disk or a reference reference. In the process, an ideal reference is initially measured. All distance values are recorded with the location reference of the angular position as well as with the X distance (radial distance to the rotation axis 156) and the Z distance (distance in the axial direction) and stored in a reference matrix. The workpiece is then read in and compared to the reference. This makes it possible to evaluate relevant geometric characteristics of the brake disc, for example any shielding of the brake disc around the circumference, and to take this into account in the subsequent process if necessary.

Auf analoge Weise kann auch eine Ausgangskontrolle des fertig geschliffenen Werkstücks nach Beendigung des Schleifprozesses in der Schleifstation 120 erfolgen. Die am Werkstück ermittelten Messwerte können mit den Referenzwerten verglichen werden. Gegebenenfalls kann auch nochmals eine Referenzscheibe vermessen werden, um Vergleichswerte zu liefern.In a similar way, an output inspection of the finished, ground workpiece can be carried out after the grinding process has been completed in the grinding station 120. The measured values determined on the workpiece can be compared with the reference values. If necessary, a reference disk can also be measured again in order to provide comparative values.

Bei jeder dieser Messungen werden die Werkstückpositionsdaten, also die lokalen Axialpositionen der Werkstückoberfläche, für eine Vielzahl von Oberflächenorten (bzw. Messstellen) ortsauflösend erfasst, um sowohl in Umfangsrichtung als auch in Radialrichtung eine zur Bewertung der Qualität ausreichende Anzahl von Messdaten zu generieren. In den 6 und 7 sind zwei mögliche Messstrategien schematisch dargestellt. Bei der Variante von 6 wird lediglich ein einziger Abstandssensor S1-1 verwendet, der im Verlauf der Drehung des Werkstücks WS1 allmählich in Radialrichtung von innen nach außen oder von außen nach innen verfahren wird. Dadurch liegen die vermessenen Messorte MO auf einer spiralförmigen Bahn. Bei einer feinmaschigen Spirale können die Ergebnisse gegebenenfalls zu Kreisringen interpoliert werden.In each of these measurements, the workpiece position data, i.e. the local axial positions of the workpiece surface, are recorded with spatial resolution for a large number of surface locations (or measuring points) in order to generate a sufficient number of measurement data in both the circumferential and radial directions to evaluate the quality. In the 6 and 7 Two possible measurement strategies are shown schematically. In the variant of 6 Only a single distance sensor S1-1 is used, which is gradually moved in the radial direction from the inside to the outside or from the outside to the inside as the workpiece WS1 rotates. This means that the measured measuring points MO lie on a spiral path. With a fine-meshed spiral, the results can be interpolated to form circular rings if necessary.

Alternativ ist es auch möglich, einen Sensor zu verwenden, der schrittweise an verschiedene Radialpositionen verfahren wird und während einer Drehung des Werkstücks nicht verfährt. Dann liegen die vermessenen Oberflächenorte bzw. Messstellen MO jeweils auf konzentrischen Ringen, deren Radialabstand entsprechend der gewünschten Ortsauflösung in Radialrichtung gewählt werden kann. Die X-Auflösung dieser Verfahren ist variabel und hängt lediglich von der Größe des Messflecks einer Einzelmessung ab.Alternatively, it is also possible to use a sensor that is moved step by step to different radial positions and does not move while the workpiece is rotating. The measured surface locations or measuring points MO are then each located on concentric rings, the radial distance of which can be selected according to the desired spatial resolution in the radial direction. The X-resolution of this method is variable and depends only on the size of the measuring spot of an individual measurement.

Es ist auch möglich, mehrere Abstandssensoren gleichmäßig oder ungleichmäßig in Radialrichtung auf der Spurbreite der Bremsscheibe zu verteilen (vgl. 7). Hierbei wird ggf. lediglich eine einzige Rotation des Werkstücks benötigt. Die radiale Auflösung ist dabei vom Verteilungsabstand und vom Messfleck abhängig.It is also possible to distribute several distance sensors evenly or unevenly in the radial direction on the track width of the brake disc (see Fig. 7 ). In this case, only a single rotation of the workpiece may be required. The radial resolution depends on the distribution distance and the measuring spot.

Eine mögliche Ergebnisauswertung wird anhand von 8 erläutert. Dabei zeigt 8A schematisch eine Darstellung der Ortsbezüge, 8B zeigt Signalverläufe verschiedener Sensoren S1, S2, S3 bei einer Umdrehung U um 360°, wobei auf der x-Achse des Diagramms die Zeit und auf der y-Achse die Axialposition bzw. ein Abstandswert ABZ aufgetragen ist. 8C zeigt die Verrechnung der Messwerte für die Null-Grad-Position P0, 8D eine entsprechende Verrechnung für eine andere Position Pi. Bezugszeichen SP bezeichnet die von den drei Sensoren abgedeckte Spurbreite in Radialrichtung.A possible evaluation of the results is based on 8th explained. 8A a schematic representation of the location references, 8B shows signal curves of various sensors S1, S2, S3 during a rotation U of 360°, with the time on the x-axis of the diagram and the The axial position or a distance value ABZ is plotted on the y-axis. 8C shows the calculation of the measured values for the zero-degree position P 0 , 8D a corresponding calculation for another position P i . Reference symbol SP denotes the track width covered by the three sensors in the radial direction.

Jeder Abstandssensor hat zu einem gegebenen Zeitpunkt t einen eindeutigen Ort im Referenzkoordinatensystem. Der Ort X (Radialposition bezogen auf die Drehachse des Werkstücks) ist in diesem Beispiel dabei eine konstante Position für jeden Abstandssensor. Die Y-Position verändert sich durch die Rotation (Rotationswinkel RW) und wird durch den Winkelgeber des Drehantriebs für die Werkstückdrehung generiert. Dieser wird dann in den kartesischen Wert umgerechnet. Die Z-Position entspricht dabei dem gemessenen Sensorabstand, der die Werkstückpositionsdaten repräsentiert. Somit erhält man für jeden Sensor abhängig von der Zeit einen ortsbezogenen Messpunkt auf dem Werkstück.Each distance sensor has a unique location in the reference coordinate system at a given time t. In this example, the location X (radial position relative to the axis of rotation of the workpiece) is a constant position for each distance sensor. The Y position changes due to the rotation (rotation angle RW) and is generated by the angle encoder of the rotary drive for the workpiece rotation. This is then converted into the Cartesian value. The Z position corresponds to the measured sensor distance, which represents the workpiece position data. This gives a location-related measuring point on the workpiece for each sensor depending on the time.

Die Auswertung bzw. Verwertung im Sinne einer Qualitätsprüfung kann dann beispielsweise so erfolgen, dass für jede Winkellage geprüft wird, ob die Messwerte in einem zulässigen Toleranzbereich zwischen einem oberen Grenzwert OGW und einem unteren Grenzwert UGW liegen oder nicht. Die Information der Eingangsqualität kann genutzt werden, um das Verhalten der Schleifmaschine während der Bearbeitung entsprechend zu steuern.The evaluation or utilization in the sense of a quality check can then be carried out, for example, by checking for each angular position whether the measured values are within a permissible tolerance range between an upper limit value UGW and a lower limit value UGW or not. The information on the input quality can be used to control the behavior of the grinding machine during processing.

In einem weiteren Betriebsmodus wird eine kontaktlos arbeitende Anfahrsteuerung realisiert, die anhand des Weg-Zeit-Diagramms in 9 näher erläutert wird. Dabei wird (in Phase P0) auf jeder Seite (oben und unten) die abrasive Seitenfläche einer Schleifscheibe vor Beginn der materialabtragenden Schleifoperation zunächst bei der Zustellung der Schleifscheiben in Richtung der zu schleifenden Werkstückoberfläche im Eilgang mit leicht abnehmender Zustellgeschwindigkeit bis zu einer Position ohne Werkstückkontakt vorgeschoben, in der die Seitenfläche noch in einem Sicherheitsabstand (z.B. von 10 µm bis 100 µm) vor der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche liegt. Ausgehend von dieser Startposition SP wird dann in einer nächsten Zustellphase (Phase P1) das Werkzeug mit verringerter Zustellgeschwindigkeit zugestellt. Diese Anfahrsteuerung wird dadurch ermöglicht, dass die aktuelle Lage (Z-Position) des Werkstücks und die aktuelle Lage des Werkzeugs aufgrund der kontinuierlich laufenden Abstandsmessungen am Werkstück und am Werkzeug jederzeit bekannt sind. Damit können beide Werkzeuge gleichzeitig zunächst im Eilgang zugestellt werden. Die aktuellen Axialpositionen der abrasiven Seitenflächen werden dabei durch die berührungslose Abstandsmessung erfasst. Die Axialpositionen der Werkstückoberflächen sind bereits im Rahmen der Eingangsprüfung erstmals erfasst worden, sie können weiterhin kontinuierlich bestimmt werden.In another operating mode, a contactless start-up control is implemented, which is based on the path-time diagram in 9 is explained in more detail. In this case (in phase P0), on each side (top and bottom), the abrasive side surface of a grinding wheel is initially advanced (in phase P0) before the material-removing grinding operation begins in the direction of the workpiece surface to be ground at rapid traverse with a slightly decreasing infeed speed to a position without workpiece contact, in which the side surface is still at a safety distance (e.g. from 10 µm to 100 µm) from the workpiece surface to be machined. Starting from this start position SP, the tool is then advanced at a reduced infeed speed in a next infeed phase (phase P1). This approach control is made possible by the fact that the current position (Z position) of the workpiece and the current position of the tool are known at all times due to the continuous distance measurements on the workpiece and on the tool. This means that both tools can initially be advanced simultaneously at rapid traverse. The current axial positions of the abrasive side surfaces are recorded by the contactless distance measurement. The axial positions of the workpiece surfaces have already been recorded for the first time during the incoming inspection; they can continue to be determined continuously.

Der Bediener kann nun einen Sicherheitsabstand vorgeben, bis zu dem die abrasiven Seitenflächen im Eilgang vorgeschoben werden können, bevor vom Eilgang auf eine niedrigere Zustellgeschwindigkeit umgestellt wird. Die Umschaltung von der Phase P0 (Eilgang) in die Phase P1 (Vorschub bis zum Werkstückkontakt und darüber hinaus mit Materialabtrag) erfolgt dabei basierend auf den berührungslos erfassten Messwerten, die durch die Sensoren permanent erfasst werden. In der Phase P1, die nach Erreichen des Startpunkts SP beim Sicherheitsabstand beginnt, kann der weitere Vorschub der Werkzeuge dann über die Steuereinrichtung 190 geregelt werden.The operator can now specify a safety distance up to which the abrasive side surfaces can be advanced in rapid traverse before switching from rapid traverse to a lower feed speed. The switch from phase P0 (rapid traverse) to phase P1 (feed up to workpiece contact and beyond with material removal) is based on the contactless measured values that are continuously recorded by the sensors. In phase P1, which begins after reaching the starting point SP at the safety distance, the further feed of the tools can then be controlled via the control device 190.

In der Phase P0 befinden sich die Werkzeuge bzw. die Werkzeugspindeln in ihrer Grundstellung. Die Werkzeuge und das Werkstück rotieren dabei. Beide Werkzeuge (obere und untere Schleifscheibe) bewegen sich dann gleichzeitig in Richtung des Werkstücks. Da die axialen Positionen der zu schleifenden Werkstückoberflächen bekannt sind bzw. gemessen werden können und die axialen Positionen der abrasiven Seitenflächen permanent durch Messung bekannt sind, kann der Abstand zwischen Werkstückoberfläche und abrasiver Seitenfläche jederzeit bestimmt werden, so dass die Startposition SP mit Sicherheitsabstand mit hoher Genauigkeit angefahren werden kann.In phase P0, the tools or tool spindles are in their home position. The tools and the workpiece rotate. Both tools (upper and lower grinding wheels) then move simultaneously in the direction of the workpiece. Since the axial positions of the workpiece surfaces to be ground are known or can be measured and the axial positions of the abrasive side surfaces are permanently known by measurement, the distance between the workpiece surface and the abrasive side surface can be determined at any time, so that the starting position SP can be approached with a safety distance with high accuracy.

Für die Umschaltung in Phase P1 ist in der Maschinensteuerung durch Bedienereingabe der gewünschte Wert für den Sicherheitsabstand zur Umschaltung in die Phase P1 bekannt. Der Sicherheitsabstand kann beispielsweise in der Größenordnung von ca. 10 µm bis ca. 100 µm liegen. Der Startpunkt SP der Phase P1 kann somit aus der Bedienereingabe und der aktuellen Geometrie des Werkstücks sowie aus den Messwerten für die Werkzeugposition bestimmt werden. In 9 ist schematisch ein Weg-Zeit-Diagramm für einen möglichen Geschwindigkeitsverlauf der Zustellbewegung im Rahmen der Anfahrsteuerung gezeigt. Der Umschaltpunkt zwischen Phase P0 und Phase P1 liegt dort, wo der vorgegebene Sicherheitsabstand erreicht ist. Das ist der Startpunkt SP für den gesteuerten Vorschub gemäß Programmierung.For switching to phase P1, the desired value for the safety distance for switching to phase P1 is known in the machine control system through operator input. The safety distance can, for example, be in the order of magnitude of approx. 10 µm to approx. 100 µm. The starting point SP of phase P1 can thus be determined from the operator input and the current geometry of the workpiece as well as from the measured values for the tool position. In 9 A path-time diagram is shown schematically for a possible speed curve of the feed movement within the framework of the start-up control. The switchover point between phase P0 and phase P1 is where the specified safety distance is reached. This is the starting point SP for the controlled feed according to the programming.

Diese kontaktlos arbeitende Anfahrsteuerung hat gegenüber herkömmlichen Anfahrsteuerungen, die auf einem physikalischen Kontakt zwischen Werkstückoberfläche und Werkzeug angewiesen sind, erhebliche Vorteile. Wird im Eilgang bis zum Kontakt zwischen rotierendem Werkzeug und rotierendem Werkstück zugestellt, so findet unmittelbar nach Eingriff der abrasiven Seitenfläche des Werkzeugs mit der Werkstückoberfläche ein starker Materialabtrag statt, der gleichzeitig auch zu einem hohen Verschleiß am Werkzeug führt. Insbesondere bei der Bearbeitung von gegebenenfalls sehr harten Beschichtungen auf Bremsscheiben kann dementsprechend der Werkzeugverschleiß erheblich sein. Die kontaktlose Anfahrsteuerung vermeidet diese Situation mit besonders großem Werkzeugverschleiß, ohne dass der Gesamtprozess signifikant verlangsamt wird, da im Eilgang bis unmittelbar vor Erreichen des Kontakts zugestellt werden kann, der Kontakt aber erst wenig später bei deutlich niedrigerer Zustellgeschwindigkeit und entsprechend geringerem Verschleiß erreicht wird.This contactless approach control has significant advantages over conventional approach controls, which rely on physical contact between the workpiece surface and the tool. If the tool is fed in rapid traverse until contact is made between the rotating tool and the rotating workpiece, the After the abrasive side surface of the tool comes into contact with the workpiece surface, a large amount of material is removed, which also leads to high wear on the tool. Tool wear can be significant, particularly when machining coatings on brake disks that may be very hard. The contactless start-up control avoids this situation with particularly high tool wear without significantly slowing down the overall process, as rapid feed can be carried out until immediately before contact is reached, but contact is only reached a little later at a much lower feed speed and correspondingly less wear.

Gerade beim Schleifen von gegebenenfalls sehr harten Beschichtungen auf Bremsscheiben kann der Werkzeugverschleiß zu einem erheblichen Kostenfaktor werden. Aufgrund der in Echtzeit vorliegenden Positionsinformationen, die mithilfe der Positionsmesssysteme erfasst werden, können dennoch Schleifverfahren mit besonders geringem Werkzeugverschleiß realisiert werden. Vorteile ergeben sich auch im Hinblick auf Verschleißkompensation. Durch die beschriebene Anfahrsteuerung ist unmittelbar vor Start der materialabtragenden Bearbeitung die axiale Lage des Schneidmittels bekannt, so dass insoweit eine Kompensation schon realisiert ist.Tool wear can become a significant cost factor, particularly when grinding very hard coatings on brake disks. However, thanks to the real-time position information recorded using position measuring systems, grinding processes can be carried out with particularly low tool wear. There are also advantages in terms of wear compensation. The described start-up control means that the axial position of the cutting tool is known immediately before the material-removing machining process begins, so that compensation is already achieved in this respect.

Während der Schleifbearbeitung können die Achspositionen der Werkstückspindeln und die Abstände an den Werkzeugen und am Werkstück so erfasst und verwertet werden, dass daraus jederzeit Informationen über den Werkzeugverschleiß abgeleitet werden können. Um beispielsweise die aktuelle Belagshöhe des Schneidmittels an den Schleifscheiben zu ermitteln, kann vom Bediener die ursprüngliche Belagshöhe, die nach dem Rüsten vorlag, in die Steuerung eingetragen werden. Dadurch, dass während der Bearbeitung die Positionen der für die Zustellung genutzten Maschinenachsen und die Abstände an Werkzeugen und Werkstücken erfasst werden, kann der Verschleiß unmittelbar berechnet werden.During grinding, the axis positions of the workpiece spindles and the distances between the tools and the workpiece can be recorded and used in such a way that information about tool wear can be derived at any time. For example, to determine the current coating height of the cutting medium on the grinding wheels, the operator can enter the original coating height that existed after setup into the control system. Because the positions of the machine axes used for infeed and the distances between tools and workpieces are recorded during processing, wear can be calculated immediately.

Weitere Vorteile ergeben sich u.a. im Hinblick auf die Abschaltung des Schleifprozesses, auf Phasenumschaltungen im Verlauf des Schleifprozesses, auf eine Verschleißüberwachung und ggf. Verschleißkompensation sowie auf die Möglichkeit, Echtzeitinformation zum prozessspezifischen Schleifverhältnis zu bestimmen und damit den Prozessablauf zu optimieren. Dies wird vor allem anhand der 10 bis 12 erläutert.Further advantages include switching off the grinding process, phase switching during the grinding process, wear monitoring and, if necessary, wear compensation, as well as the possibility of determining real-time information on the process-specific grinding ratio and thus optimizing the process flow. This is mainly achieved by means of the 10 to 12 explained.

Während der Anfahrphase und während der materialabtragenden Schleifbearbeitung sind die Abstandssensoren dauerhaft aktiv und erfassen u.a. die zeitabhängige Bearbeitung, also Abstandswerte in Abhängigkeit von der Zeit.During the start-up phase and during the material-removing grinding process, the distance sensors are permanently active and record, among other things, the time-dependent processing, i.e. distance values as a function of time.

Einige für das Verständnis hilfreiche Zusammenhänge werden anhand von 10 erläutert. Diese zeigt anhand eines schematischen Diagramms die Zeitabhängkeit einiger Parameter während einer Schleifoperation. Dazu ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate der Wert des Parameters ABZ eingetragen, der den in Axialrichtung gemessenen Abstand zwischen einem Abstandssensor und der von diesem beobachteten Werkstückoberfläche angibt. Im Beispielsfall handelt es sich um den Sensor S2-1, der außerhalb des Schleifraums seinen Abstand zur Unterseite des Bremsabschnitts BA misst. Dieser Abstand nimmt mit zunehmendem Materialabtrag an dieser Unterseite zu. Die waagrechte Linie ABS repräsentiert denjenigen Abstandswert, der vorliegen wird, wenn das vorgegebene Endmaß für die Axialposition der Bremsscheibenunterseite erreicht ist.Some helpful connections for understanding are explained using 10 explained. This uses a schematic diagram to show the time dependence of some parameters during a grinding operation. The time t is entered on the abscissa and the value of the parameter ABZ on the ordinate, which indicates the distance measured in the axial direction between a distance sensor and the workpiece surface observed by it. In the example case, this is sensor S2-1, which measures its distance to the underside of the brake section BA outside the grinding area. This distance increases as the amount of material removed on this underside increases. The horizontal line ABS represents the distance value that will be present when the specified final dimension for the axial position of the brake disc underside is reached.

Der Prozess bzw. die Schleifoperation durchläuft eine Abfolge von Phasen, wobei Phase P0 die Anfahrtsphase ist. Die Phase P1 ist die erste Phase des Vorschubs der Schleifwerkzeuge mit einer vorprogrammierten ersten Zustellgeschwindigkeit. Die Phase Pn, die sich nach einem programmierten Umschaltzeitpunkt an die Phase P1 anschließt, wird mit geringerer Zustellgeschwindigkeit durchgeführt, bis das Endmaß erreicht ist. Nach Abschluss der ersten Phase kann es eine einzige oder mehrere aufeinander folgende Phasen mit unterschiedlichen Schleifparametern geben.The process or grinding operation goes through a sequence of phases, where phase P0 is the start-up phase. Phase P1 is the first phase of the advance of the grinding tools at a pre-programmed first feed rate. Phase Pn, which follows phase P1 after a programmed changeover time, is carried out at a lower feed rate until the final dimension is reached. After completion of the first phase, there can be a single phase or several consecutive phases with different grinding parameters.

Zunächst wird das Werkstück auf die Werkstückaufnahme aufgelegt und mit dem Niederhalter fest auf diese aufgedrückt. Hierbei können sich Abstandsänderungen ergeben. Mit dem Niederhalten ist ein fester Bezug zum maschinenfesten Referenzkoordinatensystem hergestellt. Daran schließt sich die Anfahrphase an, in der noch kein Kontakt zwischen Werkzeug (Schleifscheibe) und Werkstückoberfläche vorliegt. Dementsprechend ist in dieser Phase P0 der Abstand (bis auf kleinwellige periodische Schwankungen aufgrund azimutaler Welligkeiten im Werkstück) konstant. Die erste Phase (Phase P1) beginnt in diesem Beispiel, wenn der Werkstückkontakt hergestellt ist. Es ist ersichtlich, dass in der ersten Phase der Abstand mehr oder weniger kontinuierlich (bis auf die überlagerten Welligkeiten) zunimmt. Nach Umschalten auf die folgende Phase Pn im Umschaltpunkt UP nimmt der Abstand weniger schnell zu, was einem geringeren Materialabtrag pro Zeiteinheit entspricht. Mit diesem Materialabtrag wird dann der Abschaltpunkt AP erreicht.First, the workpiece is placed on the workpiece holder and pressed firmly onto it with the hold-down device. This can result in changes in distance. By holding it down, a fixed reference to the machine-fixed reference coordinate system is established. This is followed by the start-up phase, in which there is still no contact between the tool (grinding wheel) and the workpiece surface. Accordingly, in this phase P0 the distance is constant (apart from small periodic fluctuations due to azimuthal undulations in the workpiece). The first phase (phase P1) begins in this example when workpiece contact is established. It is clear that in the first phase the distance increases more or less continuously (apart from the superimposed undulations). After switching to the following phase Pn at the switching point UP, the distance increases less quickly, which corresponds to less material removal per unit of time. With this material removal, the switch-off point AP is then reached.

Diese Variante der Abschaltung kann so ablaufen, dass der Bediener zunächst ein bauteilabhängiges Maß vorgibt. Die vorgegebenen Maße werden zu entsprechenden Werten für Abstände an den Sensoren verrechnet. Die Schleifmaschine führt bei der Schleifbearbeitung ihr Operationsprogramm fortlaufend durch. Das Positionsmesssystem ist dabei der Master für die Entscheidung der Umschaltung zwischen den Phasen und der Abschaltung am Ende des Schleifprozesses. Somit wird von der Maschinensteuerung die Entscheidung über den Abschaltzeitpunkt bzw. über den Zeitpunkt, wann das gewünschte Maß erreicht ist, basierend auf den vorgegebenen Maßgaben sowie auf den Messwerten des Positionsmesssystems getroffen.This variant of shutdown can be carried out in such a way that the operator first dependent dimension. The specified dimensions are calculated to give corresponding values for distances on the sensors. The grinding machine continuously carries out its operating program during grinding. The position measuring system is the master for deciding when to switch between the phases and when to switch off at the end of the grinding process. The machine control system therefore makes the decision about when to switch off or when the desired dimension is reached based on the specified dimensions and the measured values of the position measuring system.

Weitere Möglichkeiten der Gewinnung wichtiger Informationen zur Steuerung des Schleifprozesses ergeben sich in manchen Betriebsmodi dadurch, dass während der Schleifoperation ermittelte zeitabhängige Werkzeugpositionsdaten mit zeitabhängigen Zustellpositionsdaten ZPOS in Beziehung gesetzt werden. Mit anderen Worten kann die Auswertung erweitert werden, indem man zusätzlich zu den Daten, die sich aus den Abstandsmessungen ergeben, auch Daten oder Werte berücksichtigt, die die aktuellen Achspositionen der jeweiligen Werkzeugspindeln einbeziehen.In some operating modes, further possibilities for obtaining important information for controlling the grinding process arise by relating time-dependent tool position data determined during the grinding operation to time-dependent feed position data ZPOS. In other words, the evaluation can be expanded by taking into account, in addition to the data resulting from the distance measurements, data or values that include the current axis positions of the respective tool spindles.

Prozessrelevante Zusatzinformation kann z.B. gewonnen werden, wenn die Abstandsmesswerte mit Daten verrechnet werden, die die Zustellung der Werkzeuge, also die maschinenseitige Vorgabe für die Z-Position der Schleifscheibe, repräsentieren. Dies Information kann z.B. aus Weggebersignalen eines Zustellantriebs 131-1, 131-2 oder aus dem Steuerungsprogramm gewonnen werden. Dabei können die Zeitabhängigkeiten des Materialabtrags bzw. der Abstandswerte und der Zustellung beispielsweise in Form von Steigungen angegeben werden. In 10 entspricht die Steigungsgerade ST1 der Steigung des Abstands ABZ während der Phase P1. Dies kann zum Beispiel einem Materialabtrag im Bereich von ca. 2 µm/s bis ca. 5 µm/s entsprechen. Der geringere Materialabtrag nach Umschaltung in Phase n kann beispielsweise in der Größenordnung von ca. 1 µm/s liegen und wird durch eine Steigungsgerade ST2 mit geringerer Steigung repräsentiert.Additional process-relevant information can be obtained, for example, if the distance measurement values are calculated with data that represent the infeed of the tools, i.e. the machine-side specification for the Z position of the grinding wheel. This information can be obtained, for example, from position sensor signals of a feed drive 131-1, 131-2 or from the control program. The time dependencies of the material removal or the distance values and the infeed can be specified, for example, in the form of gradients. In 10 the gradient line ST1 corresponds to the gradient of the distance ABZ during phase P1. This can, for example, correspond to a material removal in the range of approx. 2 µm/s to approx. 5 µm/s. The lower material removal after switching to phase n can, for example, be in the order of approx. 1 µm/s and is represented by a gradient line ST2 with a lower gradient.

Für dasselbe Zeitfenster können entsprechend zeitabhängige Daten auch für die programmierte Zustellung der Schleifscheiben sowie für die Abstände zwischen den Sensoren des zweiten Positionsmesssystems 300 und den jeweils angemessenen Werkzeugseitenflächen (zur Bestimmung der Werkzeugpositionsdaten) ermittelt werden. Zur Veranschaulichung zeigt 11 drei Weg-Zeit-Diagramme, wobei 11A Messwerte des Sensor-Systems SSWS auf der Werkstückseite bzw. deren zeitliche Änderung repräsentiert, das mittlere Diagramm (11B) die Steigung repräsentiert, die sich aus der programmierten Zustellgeschwindigkeit ZPOS der Werkzeuge ergibt, und das rechte Diagramm (11C) die zeitliche Entwicklung der Abstände ABZ des zweiten Positionsmesssystems (des Sensorsystems SSWZ der Werkzeugseite) repräsentiert. Aus den Verhältnissen dieser Steigungen können signifikante Aussagen über den Schleifprozess gezogen werden.For the same time window, corresponding time-dependent data can also be determined for the programmed feed of the grinding wheels as well as for the distances between the sensors of the second position measuring system 300 and the appropriate tool side surfaces (for determining the tool position data). For illustration purposes, 11 three path-time diagrams, where 11A Measured values of the sensor system SSWS on the workpiece side or their temporal change, the middle diagram ( 11B) represents the gradient resulting from the programmed feed rate ZPOS of the tools, and the right diagram ( 11C ) represents the temporal development of the distances ABZ of the second position measuring system (the SSWZ sensor system on the tool side). Significant statements about the grinding process can be drawn from the ratios of these gradients.

Wie oben schon erwähnt, repräsentiert die Steigungsgerade ST1 die zeitliche Änderung des Abstands zwischen dem Sensor S2-1 und der Unterseite des Werkstücks und sollte damit im Wesentlichen den Materialabtrag an dieser Werkstückunterseite repräsentieren. Wenn nun die programmierte Zustellgeschwindigkeit einer Gerade mit derselben Steigung entspricht, so kann das (im Idealfall) bedeuten, dass der komplette Vorschub verlustfrei in Werkstückabtrag umgesetzt wird, was einem Schleifprozess ohne Verschleiß der Schleifkörper entsprechen würde.As mentioned above, the gradient line ST1 represents the change in the distance between the sensor S2-1 and the underside of the workpiece over time and should therefore essentially represent the material removal on the underside of the workpiece. If the programmed feed rate corresponds to a straight line with the same gradient, this can (ideally) mean that the entire feed is converted into workpiece removal without loss, which would correspond to a grinding process without wear on the grinding wheels.

In einem realitätsnäheren Fall wird jedoch die Zustellgeschwindigkeit (mittleres Diagramm, Z-Achse ZA) tendenziell größer sein als der damit erzielbare Materialabtraggeschwindigkeit. Zur Veranschaulichung ist in 10 noch eine Steigungsgerade ST3 eingetragen, deren Steigung deutlich größer ist als die Steigung, die sich aus der zeitlichen Beobachtung des Abstandswerts ergibt (Steigungsgerade ST1). Diese Diskrepanz kann mindestens zwei unterschiedliche Ursachen haben, nämlich Verschleiß und Deformationen an den Werkzeugen.In a more realistic case, however, the feed rate (middle diagram, Z-axis ZA) will tend to be higher than the achievable material removal rate. To illustrate this, 10 Another gradient line ST3 is entered, the gradient of which is significantly greater than the gradient resulting from the temporal observation of the distance value (gradient line ST1). This discrepancy can have at least two different causes, namely wear and deformation of the tools.

In der Regel verschleißen die Schleifkörper mehr oder weniger schnell, so dass nur ein Anteil des Zustellwegs tatsächlich in Materialabtrag in z-Richtung umgesetzt wird und ein anderer Teil den Materialverschleiß kompensiert. Als anschaulicher Grenzfall kann ein Schleifprozess angesehen werden, bei dem die mechanische Härte der zu schleifenden Werkstückoberfläche wesentlich größer ist als die Härte der Schleifkörper, so dass trotz Vorschubs praktisch kein Materialabtrag stattfindet. In diesem Fall wäre die Steigung für den Materialabtrag nahezu null, während sich durch den kontinuierlichen Vorschub für die Zustellung eine deutlich größere Steigung ergeben würde.As a rule, the grinding wheels wear out more or less quickly, so that only a portion of the feed path is actually converted into material removal in the z-direction and another portion compensates for the material wear. A grinding process in which the mechanical hardness of the workpiece surface to be ground is significantly greater than the hardness of the grinding wheels can be seen as an illustrative borderline case, so that practically no material removal takes place despite the feed. In this case, the gradient for the material removal would be almost zero, while the continuous feed for the feed would result in a significantly greater gradient.

Eine zweite Ursache für eine Abweichung der Steigungen zwischen gemessenem Abstandswert und zeitlicher Änderung der Zustellposition liegt in einer möglichen Deformation der Komponenten der Schleifeinheit. Diese sollte zwar so steif wie möglich aufgebaut werden, gewisse Nachgiebigkeiten werden jedoch unvermeidbar sein. Dann kann es sein, dass ein Teil der bei der Zustellung der Schleifscheiben wirkenden Kräfte nicht für den Materialabtrag genutzt wird, sondern zur Deformation der Komponenten der Schleifeinheit führt.A second reason for a deviation in the gradients between the measured distance value and the change in the feed position over time is a possible deformation of the components of the grinding unit. Although this should be constructed as rigidly as possible, a certain degree of flexibility will be unavoidable. It may then be the case that part of the forces acting when the grinding wheels are fed in are not used for material removal, but lead to the deformation of the components of the grinding unit.

Nach den Erfahrungen der Erfinder ist der auf Verschleiß zurückgehende Anteil der Diskrepanz Δ deutlich höher als der auf Deformation zurückgehende Anteil, so dass in erster Näherung aus der Diskrepanz zwischen der Steigungsgeraden ST1 und der Steigungsgeraden ST3 (für die Zustellung) auf den Werkzeugverschleiß geschlossen werden kann.According to the inventors' experience, the portion of the discrepancy Δ due to wear is significantly higher than the portion due to deformation, so that as a first approximation, the tool wear can be determined from the discrepancy between the pitch line ST1 and the pitch line ST3 (for the infeed).

Um auch den Deformationsanteil bestimmen zu können, gibt es bei manchen Ausführungsformen in der Schleifeinheit einen oder mehrere Deformationssensoren, die die Deformation der Einheit aus Werkzeugspindel und Schleifscheibe auf beiden Seiten messen können, so dass der Deformationsanteil der Diskrepanz bei der Auswertung berücksichtigt werden kann.In order to be able to determine the deformation component, in some embodiments there are one or more deformation sensors in the grinding unit that can measure the deformation of the unit consisting of the tool spindle and grinding wheel on both sides, so that the deformation component of the discrepancy can be taken into account in the evaluation.

In einem anderen Betriebsmodus ist die Steuereinheit so konfiguriert, dass sie quantitative Informationen über das aktuelle Schleifverhältnis G (auch als G-Wert bezeichnet) ermitteln und bereitstellen kann. Das Schleifverhältnis G entspricht dem Verhältnis zwischen Werkstoffabtrag und Scheibenverschleiß jeweils in Volumeneinheiten. Das Schleifverhältnis G bietet damit aussagekräftige Informationen über den Charakter des aktuellen Schleifprozesses, insbesondere im Hinblick auf Werkzeugverschleiß und Effizienz der Schleifbearbeitung bzw. auf das Verhältnis zwischen Materialabtrag und Verschleiß am Werkzeug. Mit dem Schleifverhältnis kann der Prozess in Richtung Produktivität und Leistung beschrieben werden. Die Schleifmaschine bietet die Möglichkeit, das Schleifverhältnis (G-Wert) mit den Werten der vorhandenen Aktoren, Sensoren und Bedienereingaben direkt zur Laufzeit der Maschine zu berechnen. Der G-Wert bzw. entsprechende Daten können dem Bediener in geeigneter Form numerisch und/oder grafisch angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Warnsignal generiert werden, wenn das aktuelle Schleifverhältnis zu stark von einem vorgebbaren Sollwert abweicht oder in Kürze abzuweichen droht. Alternativ oder zusätzlich kann mithilfe der Steuereinheit eine Regelung realisiert werden, z.B. um die Schleifoperation so einzustellen, dass das Schleifverhältnis in einem vorgebbaren Wertebereichsfenster bleibt. Um den G-Wert zu bestimmen, werden bei einer Ausführungsform die folgenden Informationen verarbeitet.

  • • G1: Gesamtfläche der Schneidleisten | ASG bzw. die Fläche jeder einzelnen Leiste
  • • G2: Belagshöhe der Schneidleisten | BHs
  • • G3: Die aktuelle Achsposition und/oder aktueller Abstand zum Sensor-System Werkzeugseite
  • • G4: Spurbreite des Werkstückes
  • • G5: Start und aktuelle Höhe des Werkstückes Oberseite / Unterseite
In another operating mode, the control unit is configured to determine and provide quantitative information about the current grinding ratio G (also known as the G value). The grinding ratio G corresponds to the ratio between material removal and wheel wear, each in volume units. The grinding ratio G therefore provides meaningful information about the nature of the current grinding process, particularly with regard to tool wear and the efficiency of the grinding process or the ratio between material removal and wear on the tool. The grinding ratio can be used to describe the process in terms of productivity and performance. The grinding machine offers the option of calculating the grinding ratio (G value) using the values of the existing actuators, sensors and operator inputs directly while the machine is running. The G value or corresponding data can be displayed to the operator in a suitable numerical and/or graphical form. Alternatively or additionally, a warning signal can be generated if the current grinding ratio deviates too much from a predefined target value or is about to deviate shortly. Alternatively or additionally, a control system can be implemented using the control unit, e.g. to adjust the grinding operation so that the grinding ratio remains within a predeterminable value range window. In order to determine the G value, the following information is processed in one embodiment.
  • • G1: Total area of the cutting bars | ASG or the area of each individual bar
  • • G2: Covering height of the cutting bars | BHs
  • • G3: The current axis position and/or current distance to the sensor system tool side
  • • G4: Track width of the workpiece
  • • G5: Start and current height of the workpiece top / bottom

Aus der Fläche der Schneidleisten G5 und der Höhe der Schneidleisten (G2 / G3) kann das aktuelle Volumen der Schneidleiste VGS(t) bestimmt werden. Aus Spurbreite (Ringfläche | G4) und den Abständen aus dem Sensor-System Werkstückseite (G5) kann das Volumen VGW(t) bestimmt werden. Der G-Wert ist bestimmt durch VGW(t) / VGS(t). Mit abnehmendem Verschleiß VS (in Volumeneinheiten) bei konstantem Zerspanungsvolumen steigt der G-Wert G, ein beispielhafter Verlauf ist in 12 dargestellt. Durch diese Funktionalität wird dem Bediener und/oder der Steuerung die Möglichkeit gegeben, den optimalen Schleifprozess für die jeweilige Bearbeitungsaufgabe einzustellen.The current volume of the cutting bar VGS(t) can be determined from the area of the cutting bars G5 and the height of the cutting bars (G2 / G3). The volume V GW (t) can be determined from the track width (ring area | G4) and the distances from the sensor system on the workpiece side (G5). The G value is determined by V GW ( t) / V GS (t). With decreasing wear VS (in volume units) at a constant cutting volume, the G value G increases; an example curve is shown in 12 This functionality gives the operator and/or the control system the opportunity to set the optimal grinding process for the respective machining task.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2746613 A2 [0005]EP 2746613 A2 [0005]
  • WO 2019/021161 A1 [0005]WO 2019/021161 A1 [0005]
  • WO 2021/224308 A [0007]WO 2021/224308 A [0007]
  • EP 3789512 A1 [0008]EP 3789512 A1 [0008]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN EN ISO 4288 [0007]EN ISO 4288 [0007]

Claims (25)

Schleifmaschine (100) zum Schleifen im Wesentlichen planparalleler, kreisringförmiger Werkstückoberflächen an einem scheibenförmigen Werkstückabschnitt (WA) eines Werkstücks (WS1, WS2), insbesondere zum Schleifen von Werkstückoberflächen eines kreisringförmigen Bremsabschnitts einer Bremsscheibe, umfassend eine Schleifeinheit (121) mit zwei koaxial zueinander angeordneten Werkzeugspindeln (132-1, 132-2), die jeweils eine Schleifscheibe (130-1, 130-2) tragen, wobei die Schleifscheiben mit einander zugewandten abrasiven Seitenflächen (135-1, 135-2) angeordnet sind, die einen Schleifraum (133) axial begrenzen, wobei jede der Schleifscheiben mittels eines zugeordneten Rotationsantriebs (134-1, 134-2) unabhängig von der anderen Schleifscheibe um die zugeordnete Rotationsachse (136-1, 136-2) drehbar und mittels eines Zustellantriebs (131-1, 131-2) parallel zu der zugeordneten Rotationsachse zustellbar ist, wenigstens eine Werkstückspindel (154) mit einer Werkstückaufnahme (155) zur drehfesten Aufnahme des Werkstücks (WS1, WS2), wobei die Werkstückaufnahme mittels eines Rotationsantriebs (157) um eine parallel zu den Rotationsachsen der Schleifscheiben verlaufende Rotationsachse (156) drehbar und zumindest während einer Phase einer Schleifoperation derart in einer Arbeitsposition angeordnet ist, dass der Werkstückabschnitt (WA) des aufgenommenen Werkstücks kreisbogenförmig durch den Schleifraum verläuft; ein Betriebssteuerungssystem mit einer Steuereinheit (190) zum Steuern des Betriebs der Schleifmaschine, gekennzeichnet durch ein erstes Positionsdatenermittlungssystem zum Ermitteln von Werkstückpositionsdaten, die eine Axialposition einer Werkstückoberfläche (O1, O2) an mindestens einem Oberflächenort in Bezug auf ein maschinenfestes Referenzkoordinatensystem (RKS) repräsentieren, und ein zweites Positionsdatenermittlungssystem zum Ermitteln von Werkzeugpositionsdaten, die eine Axialposition einer der Werkstückoberfläche (O1, O2) zugewandten abrasiven Seitenfläche (135-1, 135-2) in Bezug auf dasselbe Referenzkoordinatensystem (RKS) repräsentieren, wobei die Steuereinheit (190) in wenigstens einem Betriebsmodus konfiguriert ist, wenigstens einen Schleifparameter in mindestens einer Phase der Schleifoperation in Abhängigkeit von den Werkstückpositionsdaten und/oder den Werkzeugpositionsdaten zu steuern.Grinding machine (100) for grinding essentially plane-parallel, circular ring-shaped workpiece surfaces on a disk-shaped workpiece section (WA) of a workpiece (WS1, WS2), in particular for grinding workpiece surfaces of a circular ring-shaped brake section of a brake disk, comprising a grinding unit (121) with two tool spindles (132-1, 132-2) arranged coaxially to one another, each of which carries a grinding disk (130-1, 130-2), wherein the grinding disks are arranged with abrasive side surfaces (135-1, 135-2) facing one another, which axially delimit a grinding space (133), wherein each of the grinding disks can be rotated about the associated rotation axis (136-1, 136-2) independently of the other grinding disk by means of an associated rotation drive (134-1, 134-2) and can be moved parallel to the associated rotation axis (136-1, 136-2) by means of an infeed drive (131-1, 131-2). the associated axis of rotation can be fed, at least one workpiece spindle (154) with a workpiece holder (155) for rotationally fixedly holding the workpiece (WS1, WS2), wherein the workpiece holder is rotatable by means of a rotary drive (157) about a rotation axis (156) running parallel to the axes of rotation of the grinding wheels and is arranged in a working position at least during a phase of a grinding operation such that the workpiece section (WA) of the held workpiece runs in a circular arc through the grinding space; an operation control system with a control unit (190) for controlling the operation of the grinding machine, characterized by a first position data determination system for determining workpiece position data which represent an axial position of a workpiece surface (O1, O2) at at least one surface location in relation to a machine-fixed reference coordinate system (RKS), and a second position data determination system for determining tool position data which represent an axial position of an abrasive side surface (135-1, 135-2) facing the workpiece surface (O1, O2) in relation to the same reference coordinate system (RKS), wherein the control unit (190) is configured in at least one operating mode to control at least one grinding parameter in at least one phase of the grinding operation depending on the workpiece position data and/or the tool position data. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (190) dazu konfiguriert ist, wenigstens ein Schleifparameter aus der folgenden Gruppe in Abhängigkeit von den Werkstückpositionsdaten und/oder den Werkzeugpositionsdaten zu steuern: eine Zustellgeschwindigkeit einer Schleifscheibe; eine Drehzahl einer Schleifscheibe eine Drehzahl der Werkstückspindel, die das Werkstück für die Schleifoperation trägt; eine Drehrichtung der Werkstückspindel, die das Werkstück für die Schleifoperation trägt.Grinding machine according to Claim 1 , characterized in that the control unit (190) is configured to control at least one grinding parameter from the following group depending on the workpiece position data and/or the tool position data: a feed speed of a grinding wheel; a rotational speed of a grinding wheel; a rotational speed of the workpiece spindle which carries the workpiece for the grinding operation; a direction of rotation of the workpiece spindle which carries the workpiece for the grinding operation. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Positionsdatenermittlungssystem als ein erstes Positionsmesssystem (200) zur messtechnischen Ermittlung der Werkstückpositionsdaten und das zweite Positionsdatenermittlungssystem als ein zweites Positionsmesssystem (300) zur messtechnischen Ermittlung der Werkzeugpositionsdaten im gleichen Referenzkoordinatensystem (REF) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise das erste Positionsmesssystem (200) und/oder das zweite Positionsmesssystem (300) ein berührungslos arbeitendes Positionsmesssystem ist.Grinding machine according to Claim 1 or 2 , characterized in that the first position data determination system is designed as a first position measuring system (200) for metrologically determining the workpiece position data and the second position data determination system is designed as a second position measuring system (300) for metrologically determining the tool position data in the same reference coordinate system (REF), wherein preferably the first position measuring system (200) and/or the second position measuring system (300) is a contactless position measuring system. Schleifmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Positionsmesssystem (200) ausgebildet ist, das Werkstück (WS2) in einem an der Werkstückaufnahme (155) eingebauten Zustand zu vermessen, vorzugsweise derart, dass Positionsmessungen durchführbar sind, wenn sich die Werkstückaufnahme (155) mit dem Werkstück in der Arbeitsposition (125) befindet.Grinding machine according to Claim 3 , characterized in that the first position measuring system (200) is designed to measure the workpiece (WS2) in a state installed on the workpiece holder (155), preferably in such a way that position measurements can be carried out when the workpiece holder (155) with the workpiece is in the working position (125). Schleifmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Positionsmesssystem (200) und das zweite Positionsmesssystem (300) derart ausgebildet sind, dass Positionsmessungen durchführbar sind, wenn sich die Werkstückaufnahme mit dem Werkstück in der Arbeitsposition befindet, wobei vorzugsweise die Schleifmaschine (100) konfiguriert ist, während mindestens einer Phase einer Schleifoperation Werkstückpositionsdaten und Werkzeugpositionsdaten gleichzeitig zu messen.Grinding machine according to Claim 3 or 4 , characterized in that the first position measuring system (200) and the second position measuring system (300) are designed such that position measurements can be carried out when the workpiece holder with the workpiece is in the working position, wherein preferably the grinding machine (100) is configured to measure workpiece position data and tool position data simultaneously during at least one phase of a grinding operation. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Positionsmesssystem (200) und/oder das zweite Positionsmesssystem (300) als Abstandsmesssystem für eine Abstandsmessung zwischen wenigstens einem Abstandssensor (Sx) des Positionsmesssystem und einer zu messenden Oberfläche ausgebildet ist, wobei vorzugsweise das Abstandsmesssystem ein pneumatisches Messsystem mit Abstandssensoren in Form von Messdüsen (Sx) ist.Grinding machine according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the first position measuring system (200) and/or the second position measuring system (300) is designed as a distance measuring system for a distance measurement between at least one distance sensor (Sx) of the position measuring system and a surface to be measured, wherein preferably the distance measuring system is a pneumatic measuring system with distance sensors in the form of measuring nozzles (Sx). Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmaschine ein maschineninternes Kalibrierungssystem mit Referenzelementen (REx) zur Kalibrierung von Sensoren, insbesondere Abstandssensoren (Sx), aufweist, wobei vorzugsweise Abstandssensoren innerhalb eines individuellen Arbeitsbereiches gesteuert verfahrbar sind und jedem Abstandssensor ein Referenzelement (REx) zugeordnet ist, welches sich innerhalb des Arbeitsbereichs des Abstandssensors befindet und für eine Referenzmessung anfahrbar ist und/oder wobei ein Referenzelement an einer für eine Abstandsmessung zugänglichen Seite eine erste Messfläche und wenigstens eine zweite Messfläche aufweist, wobei sich die Messflächen an unterschiedlichen Axialpositionen befinden.Grinding machine according to one of the Claims 3 until 6 , characterized in that the grinding machine has an internal calibration system with reference elements (REx) for calibrating sensors, in particular distance sensors (Sx), wherein preferably distance sensors are movable in a controlled manner within an individual working range and each distance sensor is assigned a reference element (REx) which is located within the working range of the distance sensor and can be approached for a reference measurement and/or wherein a reference element has a first measuring surface and at least one second measuring surface on a side accessible for a distance measurement, wherein the measuring surfaces are located at different axial positions. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass einem Abstandssensor, vorzugsweise jedem der Abstandssensoren (x), ein Axial-Aktor (STx) zur steuerbaren Veränderung einer Axialposition des Abstandssensors zugeordnet ist und/oder dass einem Abstandssensor, vorzugsweise jedem der Abstandssensoren, ein Axial-Weggeber zur Erfassung einer Axialposition des Abstandssensors zugeordnet ist, wobei vorzugsweise ein Abstandssensor, vorzugsweise jeder der Abstandssensoren, eine Messdüse eines pneumatischen Messystems aufweist und die Messdüse an einem axial verfahrbaren Tastglied eines taktilen Sensors befestigt ist.Grinding machine according to one of the Claims 6 or 7 , characterized in that an axial actuator (STx) for controllably changing an axial position of the distance sensor is assigned to a distance sensor, preferably to each of the distance sensors (x), and/or that an axial displacement sensor for detecting an axial position of the distance sensor is assigned to a distance sensor, preferably to each of the distance sensors, wherein preferably a distance sensor, preferably each of the distance sensors, has a measuring nozzle of a pneumatic measuring system and the measuring nozzle is attached to an axially movable probe element of a tactile sensor. Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmaschine (100) als Mehrstationen-Schleifmaschine ausgebildet ist umfassend: ein Transportsystem mit einer relativ zu einer Maschinenbasis (102) beweglichen Spindelträgereinheit (150), die wenigstens eine Werkstückspindel (154) trägt, welche relativ zu der Spindelträgereinheit um eine Rotationsachse (156) drehbar gelagert ist und eine Werkstückaufnahme (155) aufweist; mindestens zwei durch die Werkstückspindel anfahrbare Arbeitsstationen (110, 120), die eine Ladestation (110) und wenigstens eine Schleifstation (120) mit wenigstens einer Schleifeinheit (121) umfassen, wobei vorzugsweise die Spindelträgereinheit nach Art eines Drehtischs drehbar ist oder wenigstens eine translatorisch bewegbare Spindelträgereinheit aufweist, die zwischen Ladestation und Arbeitsstation an der Schleifeinheit hin und her verfahren werden kann.Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding machine (100) is designed as a multi-station grinding machine comprising: a transport system with a spindle carrier unit (150) which is movable relative to a machine base (102) and which carries at least one workpiece spindle (154) which is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation (156) relative to the spindle carrier unit and has a workpiece holder (155); at least two work stations (110, 120) which can be approached by the workpiece spindle and which comprise a loading station (110) and at least one grinding station (120) with at least one grinding unit (121), wherein the spindle carrier unit is preferably rotatable in the manner of a turntable or has at least one translationally movable spindle carrier unit which can be moved back and forth between the loading station and the work station on the grinding unit. Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (190) in einem Betriebsmodus zur Durchführung einer Eingangskontrolle des zu schleifenden Werkstücks mittels Vermessung des Werkstücks in der Schleifmaschine konfiguriert ist, worin nach der Befestigung des Werkstücks an der Werkstückaufnahme und vor Beginn einer Schleifoperation an dem Werkstück für jede der zu schleifenden Oberflächen des Werkstückabschnitts Werkstückpositionsdaten ermittelt werden, vorzugsweise ortsaufgelöst für eine Vielzahl von in Umfangsrichtung versetzten Oberflächenorten und/oder für eine Vielzahl von in Radialrichtung versetzten Oberflächenorten, wobei insbesondere aus den Werkstückpositionsdaten Werkstückgeometriedaten ermittelt werden.Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (190) is configured in an operating mode for carrying out an initial inspection of the workpiece to be ground by measuring the workpiece in the grinding machine, wherein after the workpiece has been fastened to the workpiece holder and before the start of a grinding operation on the workpiece, workpiece position data are determined for each of the surfaces of the workpiece section to be ground, preferably spatially resolved for a plurality of surface locations offset in the circumferential direction and/or for a plurality of surface locations offset in the radial direction, wherein workpiece geometry data are determined in particular from the workpiece position data. Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (190) in einem Betriebsmodus zur Durchführung einer kontaktlos arbeitenden Anfahrsteuerung konfiguriert ist, worin eine abrasive Seitenfläche einer Schleifscheibe bei der Zustellung in Richtung der zu schleifenden Werkstückoberfläche bis zu einer in einem Sicherheitsabstand von der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche entfernt liegenden Startposition (SP) zugestellt wird, wobei zur Bestimmung der Startposition (SP) initiale Werkstückpositionsdaten und initiale Werkzeugpositionsdaten miteinander verrechnet werden, wobei vorzugsweise die Schleifscheibe bis zum Erreichen der Startposition (SP) mit einer ersten Zustellgeschwindigkeit zugestellt wird und die Zustellgeschwindigkeit bei Erreichen der Ausgangsposition automatisch auf eine geringere zweite Zustellgeschwindigkeit reduziert wird, wobei vorzugsweise die zweite Zustellgeschwindigkeit zumindest bis zum Erreichen einer nominellen Kontaktposition aufrechterhalten wird, bei der die aktuelle Werkzeugaxialposition der initialen Werkstück-Axialposition entspricht.Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (190) is configured in an operating mode for carrying out a contactless start-up control, wherein an abrasive side surface of a grinding wheel is fed in the direction of the workpiece surface to be ground up to a start position (SP) located at a safety distance from the workpiece surface to be machined, wherein initial workpiece position data and initial tool position data are offset against one another to determine the start position (SP), wherein the grinding wheel is preferably fed at a first feed speed until the start position (SP) is reached and the feed speed is automatically reduced to a lower second feed speed when the starting position is reached, wherein the second feed speed is preferably maintained at least until a nominal contact position is reached at which the current tool axial position corresponds to the initial workpiece axial position. Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (190) in einem Betriebsmodus derart konfiguriert ist, dass während der Schleifoperation Werkzeugpositionsdaten kontinuierlich oder intermittierend in Abhängigkeit von der Zeit ermittelt werden und daraus resultierende zeitabhängige Werkzeugpositionsdaten zur Steuerung der Zustellung der Schleifscheiben und/oder mindestens eines anderen Schleifparameters verarbeitet werden.Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (190) is configured in an operating mode such that during the grinding operation tool position data are determined continuously or intermittently as a function of time and resulting time-dependent tool position data are processed to control the feed of the grinding wheels and/or at least one other grinding parameter. Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (190) in einem Betriebsmodus derart konfiguriert ist, dass während der Schleifoperation ermittelte zeitabhängige Werkzeugpositionsdaten mit zeitabhängigen Zustellpositionsdaten in Beziehung gesetzt werden.Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (190) is configured in an operating mode such that time-dependent tool position data determined during the grinding operation are related to time-dependent feed position data. Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (190) in einem Betriebsmodus konfiguriert ist, Informationen über ein aktuelles Schleifverhältnis G zu ermitteln, welches als Verhältnis zwischen Werkstoffabtrag und Scheibenverschleiß in Volumeneinheiten definiert ist, wobei vorzugsweise ein für einen Schleifprozess gewünschtes Ziel-Schleifverhältnis oder die zur Bestimmung eines Ziel-Schleifverhältnisses erforderlichen Parameter vorgebbar sind und die Steuereinheit konfiguriert ist, anhand von durch Sensoren bereitgestellten Daten permanent oder in kurzen Zeitabständen das aktuelle Schleifverhältnis zu errechnen, mit dem Ziel-Schleifverhältnis zu vergleichen und den Betrieb der Schleifmaschine in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs steuern, insbesondere durch eine der folgenden Maßnahmen: a) Erzeugen eines Warnsignals, insbesondere eines elektrischen, akustischen, optischen und/oder haptischen Warnsignals, wenn das aktuelle Schleifverhältnis einen Toleranzbereich um das Ziel-Schleifverhältnis verlässt oder sich mit bestimmter Änderungsgeschwindigkeit der Toleranzgrenze nähert und eine Grenzüberschreitung bevorsteht; b) Regeln der Schleifoperation auf die Einhaltung des Ziel-Schleifverhältnisses derart, dass eine Schleifoperation ohne Eingriff eines Bedieners im Rahmen von Toleranzen näherungsweise mit den gewünschten Ziel-Schleifverhältnis abläuft.Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (190) is configured in an operating mode to determine information about a current grinding ratio G, which is defined as the ratio between material removal and wheel wear in volume units, wherein preferably a target grinding ratio desired for a grinding process or the parameters required to determine a target grinding ratio can be specified and the control unit is configured to calculate the current grinding ratio permanently or at short intervals using data provided by sensors, to compare it with the target grinding ratio and to control the operation of the grinding machine depending on the result of the comparison, in particular by one of the following measures: a) generating a warning signal, in particular an electrical, acoustic, optical and/or haptic warning signal, when the current grinding ratio leaves a tolerance range around the target grinding ratio or approaches the tolerance limit at a certain rate of change and a limit violation is imminent; b) regulating the grinding operation to ensure compliance with the target grinding ratio in such a way that a grinding operation runs approximately with the desired target grinding ratio within tolerances without operator intervention. Schleifverfahren zum Schleifen im Wesentlichen planparalleler, kreisringförmiger Werkstückoberflächen an einem scheibenförmigen Werkstückabschnitt eines Werkstücks, insbesondere zum Schleifen von Oberflächen eines kreisringförmigen Bremsabschnitts einer Bremsscheibe, mittels einer Schleifmaschine, die zwei Schleifscheiben mit einander zugewandten abrasiven Seitenflächen aufweist, die einen Schleifraum variabler Höhe axial begrenzen, wobei die Schleifscheiben unabhängig voneinander um koaxiale Rotationsachsen drehbar und durch Vorschub in einer parallel zu den Rotationsachsen orientierten Axialrichtung zustellbar sind, wobei das Werkstück drehfest an einer um eine Rotationsachse drehbaren Werkstückaufnahme aufgenommen und wenigstens während einer Schleifoperation in einer Arbeitsposition derart angeordnet wird, dass der Werkstückabschnitt kreisbogenförmig durch den Schleifraum verläuft, wobei zur Durchführung einer Schleifoperation das Werkstück und die Schleifscheiben in eine Rotation um ihre Rotationsachse versetzt und die abrasiven Seitenflächen durch axiale Zustellung der Schleifscheiben in Eingriff mit der zugeordneten Werkstückoberfläche gebracht werden, wobei das Schleifverfahren für jede zu schleifende Werkstückoberfläche folgende Schritte umfasst: Ermitteln von Werkstückpositionsdaten, die eine Axialposition einer zu schleifenden Werkstückoberfläche an mindestens einem Oberflächenort in Bezug auf ein Referenzkoordinatensystem repräsentieren, Ermitteln von Werkzeugpositionsdaten, die eine Axialposition einer der Werkstückoberfläche zugewandten abrasiven Seitenfläche in Bezug auf dasselbe Referenzkoordinatensystem repräsentieren, Steuern mindestens eines Schleifparameters der Schleifoperation in mindestens einer Phase einer Schleifoperation in Abhängigkeit von den Werkstückpositionsdaten und/oder von den Werkzeugpositionsdaten.Grinding method for grinding essentially plane-parallel, circular workpiece surfaces on a disk-shaped workpiece section of a workpiece, in particular for grinding surfaces of a circular brake section of a brake disk, by means of a grinding machine which has two grinding disks with abrasive side surfaces facing one another, which axially delimit a grinding space of variable height, wherein the grinding disks can be rotated independently of one another about coaxial rotation axes and can be fed by feeding in an axial direction oriented parallel to the rotation axes, wherein the workpiece is held in a rotationally fixed manner on a workpiece holder which can be rotated about a rotation axis and is arranged in a working position at least during a grinding operation such that the workpiece section runs through the grinding space in a circular arc, wherein, in order to carry out a grinding operation, the workpiece and the grinding disks are set in rotation about their rotation axis and the abrasive side surfaces are brought into engagement with the associated workpiece surface by axial feeding of the grinding disks, wherein the grinding method comprises the following steps for each workpiece surface to be ground: Determining workpiece position data, which represent an axial position of a workpiece surface to be ground at at least one surface location in relation to a reference coordinate system, Determining tool position data which represent an axial position of an abrasive side surface facing the workpiece surface in relation to the same reference coordinate system, Controlling at least one grinding parameter of the grinding operation in at least one phase of a grinding operation depending on the workpiece position data and/or the tool position data. Schleifverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln der Werkstückpositionsdaten und/oder der Werkzeugpositionsdaten eine, vorzugsweise berührungslose, Abstandsmessung zwischen wenigstens einem Abstandssensor und der zu messenden Werkstückoberfläche durchgeführt wird, wobei vorzugsweise zur Abstandsmessung ein pneumatisches Messsystem mit wenigstens einer als Abstandssensor fungierenden Messdüse verwendet wird.Grinding process according to Claim 15 , characterized in that to determine the workpiece position data and/or the tool position data, a preferably contactless distance measurement is carried out between at least one distance sensor and the workpiece surface to be measured, wherein a pneumatic measuring system with at least one measuring nozzle acting as a distance sensor is preferably used for the distance measurement. Schleifverfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (WS2) in einem an der Werkstückaufnahme (155) eingebauten Zustand vermessen wird, insbesondere wenn sich die Werkstückaufnahme (155) mit dem Werkstück in der Arbeitsposition (125) befindet.Grinding process according to Claim 15 or 16 , characterized in that the workpiece (WS2) is measured in a state installed on the workpiece holder (155), in particular when the workpiece holder (155) with the workpiece is in the working position (125). Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebsmodus eine Eingangskontrolle des zu schleifenden Werkstücks mittels Vermessung des Werkstücks in der Schleifmaschine durchgeführt wird, wobei nach der Befestigung des Werkstücks an der Werkstückaufnahme und vor Beginn einer Schleifoperation an dem Werkstück für jede der zu schleifenden Oberflächen des Werkstückabschnitts Werkstückpositionsdaten ermittelt werden.Grinding process according to one of the Claims 15 until 17 , characterized in that in an operating mode an input inspection of the workpiece to be ground is carried out by measuring the workpiece in the grinding machine, wherein after the workpiece has been fastened to the workpiece holder and before starting a grinding operation on the workpiece, workpiece position data are determined for each of the surfaces of the workpiece section to be ground. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, gekennzeichnet durch eine ortsaufgelöste Ermittlung von Werkstückpositionsdaten, indem Werkstückpositionsdaten für eine Vielzahl von in Umfangsrichtung versetzten Oberflächenorten und/oder für eine Vielzahl von in Radialrichtung versetzten Oberflächenorten ermittelt werden, wobei vorzugsweise aus den Werkstückpositionsdaten Werkstückgeometriedaten ermittelt werden, insbesondere eine Dicke des Werkstückabschnitts zwischen den zueinander im Wesentlichen parallelen Werkstückoberflächen, eine Krümmung des Werkstückabschnitts in Radialrichtung und/oder Welligkeiten in Umfangsrichtung und/oder in Radialrichtung.Grinding process according to one of the Claims 15 until 18 , characterized by a spatially resolved determination of workpiece position data in which workpiece position data are determined for a plurality of surface locations offset in the circumferential direction and/or for a plurality of surface locations offset in the radial direction, wherein workpiece geometry data are preferably determined from the workpiece position data, in particular a thickness of the workpiece section between the workpiece surfaces that are essentially parallel to one another, a curvature of the workpiece section in the radial direction and/or waviness in the circumferential direction and/or in the radial direction. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebsmodus eine kontaktlos arbeitenden Anfahrsteuerung erfolgt, worin eine abrasive Seitenfläche einer Schleifscheibe bei der Zustellung in Richtung der zu schleifenden Werkstückoberfläche in einem Eilgang bis zu einer in einem Sicherheitsabstand von der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche entfernt liegenden Startposition (SP) zugestellt wird und die Zustellgeschwindigkeit bei Erreichen der Startposition automatisch auf eine geringere zweite Zustellgeschwindigkeit reduziert wird, wobei der Sicherheitsabstand vorgebbar ist und insbesondere im Bereich von 10 µm bis 100µm liegt.Grinding process according to one of the Claims 15 until 19 , characterized in that in an operating mode a contactless start-up control is carried out, in which an abrasive side surface of a grinding wheel is moved in rapid traverse in the direction of the workpiece surface to be ground up to a distance at a safety distance from the workpiece surface to be machined. distant start position (SP) and the delivery speed is automatically reduced to a lower second delivery speed when the start position is reached, whereby the safety distance can be specified and is in particular in the range of 10 µm to 100 µm. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass während mindestens einer Phase einer Schleifoperation Werkstückpositionsdaten und Werkzeugpositionsdaten gleichzeitig gemessen werden.Grinding process according to one of the Claims 15 until 20 , characterized in that during at least one phase of a grinding operation, workpiece position data and tool position data are measured simultaneously. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandssensor während des Betriebs der Schleifmaschine von Zeit zu Zeit an einem in einem Arbeitsbereich des Abstandssensors angeordneten Referenzelement eines maschineninternen Kalibrierungssystems kalibriert und gegebenenfalls durch gesteuerte Veränderung der Axialposition des Abstandssensors justiert wird.Grinding process according to one of the Claims 15 until 21 , characterized in that a distance sensor is calibrated from time to time during operation of the grinding machine on a reference element of a machine-internal calibration system arranged in a working area of the distance sensor and, if necessary, is adjusted by controlled change of the axial position of the distance sensor. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass während der Schleifoperation Werkzeugpositionsdaten kontinuierlich oder intermittierend in Abhängigkeit von der Zeit ermittelt und zeitabhängige Werkzeugpositionsdaten zur Steuerung der Zustellung der Schleifscheiben verarbeitet werden.Grinding process according to one of the Claims 15 until 22 , characterized in that during the grinding operation tool position data are determined continuously or intermittently depending on time and time-dependent tool position data are processed to control the feed of the grinding wheels. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebsmodus während der Schleifoperation ermittelte zeitabhängige Werkzeugpositionsdaten mit zeitabhängigen Zustellpositionsdaten in Beziehung gesetzt werden.Grinding process according to one of the Claims 15 until 23 , characterized in that time-dependent tool position data determined in an operating mode during the grinding operation are related to time-dependent feed position data. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Auswertungsmodus ein Schleifverhältnis G ermittelt wird, wobei vorzugsweise wenigstens ein Schleifparameter des Schleifprozesses in Abhängigkeit von dem Schleifverhältnis G gesteuert wird.Grinding process according to one of the Claims 15 until 24 , characterized in that a grinding ratio G is determined in an evaluation mode, wherein preferably at least one grinding parameter of the grinding process is controlled as a function of the grinding ratio G.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10345335A1 (en) * 2003-09-22 2005-04-14 Supfina Grieshaber Gmbh & Co. Kg Planar grinding machine has optical device for determining position of its upper part relative to a base frame so that an evaluation unit can calculate a set position prior to commencement of machining
JP2011156606A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Aisin Takaoka Ltd Grinding device and grinding method for brake disc rotor
EP2746613A2 (en) 2009-02-09 2014-06-25 Daimler AG Brake disc for a vehicle
WO2019021161A1 (en) 2017-07-28 2019-01-31 Freni Brembo S.P.A. Method for making a brake disc and brake disc for disc brake
DE102018105133A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 Karl Heesemann Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Method for operating a grinding device
EP3789512A1 (en) 2019-09-09 2021-03-10 Sturm Maschinen- & Anlagenbau GmbH Installation and method for coating workpieces
WO2021224308A1 (en) 2020-05-05 2021-11-11 Fritz Winter Eisengiesserei Gmbh & Co. Kg Component of a brake for a vehicle and method for the production thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107243793B (en) * 2017-05-16 2019-03-05 宁波大红鹰学院 The automatic compensation adjustment device and its compensation adjustment method of double-ended grinding machine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10345335A1 (en) * 2003-09-22 2005-04-14 Supfina Grieshaber Gmbh & Co. Kg Planar grinding machine has optical device for determining position of its upper part relative to a base frame so that an evaluation unit can calculate a set position prior to commencement of machining
EP2746613A2 (en) 2009-02-09 2014-06-25 Daimler AG Brake disc for a vehicle
JP2011156606A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Aisin Takaoka Ltd Grinding device and grinding method for brake disc rotor
WO2019021161A1 (en) 2017-07-28 2019-01-31 Freni Brembo S.P.A. Method for making a brake disc and brake disc for disc brake
DE102018105133A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 Karl Heesemann Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Method for operating a grinding device
EP3789512A1 (en) 2019-09-09 2021-03-10 Sturm Maschinen- & Anlagenbau GmbH Installation and method for coating workpieces
WO2021224308A1 (en) 2020-05-05 2021-11-11 Fritz Winter Eisengiesserei Gmbh & Co. Kg Component of a brake for a vehicle and method for the production thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN EN ISO 4288
Norm DIN EN ISO 4288 1998-04-00. Geometrische Produktspezifikationen (GPS) - Oberflächenbeschaffenheit: Tastschnittverfahren - Regeln und Verfahren für die Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit (ISO 4288 : 1996); Deutsche Fassung EN ISO 4288 : 1997 *

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