DE2501141A1

DE2501141A1 - Schleifmaschine

Info

Publication number: DE2501141A1
Application number: DE19752501141
Authority: DE
Inventors: Edward G Robillard
Original assignee: Cincinnati Milacron Heald Corp
Current assignee: Cincinnati Milacron Heald Corp
Priority date: 1974-03-08
Filing date: 1975-01-14
Publication date: 1975-10-09
Also published as: FR2263073B1; GB1487973A; JPS50125396A; FR2263073A1; US3867794A; IT1031943B

Description

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Clncinnati Milacron-Heald Corporation,

Worcester, Mass. (U.S.A.) 7RHI 1 /

Schleifmaschine

Gegenstand dieser Erfindung ist eine Vorrichtung zum Speichern der beim Zurückfahren der Schleifscheibe gemessenen Werte und zum Wiedereinführen dieser Werte, abzüglich einem vorgegebenen Wert oder einem Soll-, wert, in don SchleifVorgang.

Was den Schleifvorgang betrifft, so wird bei der Entwicklung und bei der Konstruktion,von Schleifmaschinen sorgfältig darauf geachtet, daß die Schleifscheibe im Schnellgang zur Werkstücksoberflache gefahren und dann kurz vor Erreichen dieser Werkstücksoberfläche auf eine langsame Vorschubsgeschwindigkeit umgeschaltet wird. Auf diese Weise wird der Berührungsstoß zwischen Schleifscheibe und Werkstück vermieden. Bei entsprechend richtiger Einrichtung des Schleifablaufes wird der auch als "Schneiden in Luft" bekannte Vorgang verringert, bei dem der Vorschub mit langsamer Geschwindigkeit erfolgt, bei dem sich die Schleifτ ' scheibe aber nicht im Eingriff mit dem Werkstück befindet. Das "Schneiden in Luft" stellt einen wirtschaftlichen Verlust dar, weil dadurch der Arbeitslauf je Werkstück verlängert wird, was wiederum zur Folge hat, daß die Produktivität der Schleifmaschine nicht so groß ausfällt. Was das Heranfahren der Schleifscheibe an das Werkstück zur Durchführung eines Rohschleifvorganges betrifft, so ist dafür bereits viel Arbeit aufgewendet worden. Das gleiche Problem ist aber auch dann existent, wenn die Schleifscheibe für einen Abziehvorgang vom Werkstück entfernt worden und dann wieder an das Werkstück herangebracht worden ist. Ein

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Verfahren, das sich mit dem erneuten Heranführen der Schleifscheibe an das Werkstück befaßt, ist mit dem U.Sο-Patent Nr. 3.503.158, das Robillard und anderen am 31. März 1970 erteilt worden ist, dargestellt und beschrieben worden» Dieses Verfahren besteht darin, daß die Maschine mit einem elektronischen Speicher ausgerüstet wird, in den der Abstand zwischen einem festen Punkt auf der Maschinenbettplatte und einem Punkt, an dem ein erster Meßfühler "ERSTE ABMESSUNG" gemessen und in den Speicher eingespeichert wird, bei dem die Schleifscheibe zurückgezogen und dann nach dem Abziehvorgang wieder an das Werkstück herangebracht wird. Bei dem erneuten Heranfahren an das Werkstück wird die Schleifscheibe um den Betrag, der zuvor in den Speicher eingespeichert worden ist, an dem Einstellpunkt vorbeigefahren. Leider wird dabei die Tatsache nicht berücksichtigt, daß sich nach dem Zurückziehen der Schleifscheibe, ein Teil der Schleifscheibe streckt,(und zwar aus der Durchbiegung beim Rohschleifvorgang heraus), so daß dann, wenn über die gleiche Strecke zurückgefahren wird, die Schleifscheibe mit beträchtlicher Kraft an das Werkstück anschlägt α Darüber hinaus ist die damit verbundene elektrische Schaltung sehr komplziert und komplex sowie kostspielige Weiterhin gibt es gewisse Situationen, in denen der Betrieb der Schleifscheibe durch den Maschinenführer außer Einstellung gebracht wird_e Wird zum Beispiel in einem Notfall die Druckstate "STOP" betätigt, dann beläßt die Anordnung und Ausführung dieser bisher bekannten Schleifmaschine, die Schleif-

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maschine in einem derartigen Zustand, der eine vollständige Neueinstellung erforderlich macht-. Diese und andere Schwierigkeiten und Probleme, die bei den bisher bekannten Maschinen und Vorrichtungen aufgekommen sind, werden im Rahmen dieser Erfindung auf eine vollkommen neue Weise vermieden.

Ziel dieser Erfindung ist deshalb im wesentlichen die Schaffung einer Schleifmaschine, bei der die Schleifscheibe wieder deart an das Werkstück herangefahren werden kann, daß im Verlaufe des gesamten Schleifablaufes es zu keinem Stoß kommt.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine, bei denen Steuerungsvorrichtungen oder Regelungsvorrichtungen mit einer relativ einfachen Verschaltung das "Schneiden in Luft" verhindern, wenn nach dem Abziehvorgang zwischen dem Rohschleifen und dem Fertigschleifen die Schleifscheibe wieder an das Werkstück herangefahren wird.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine, bei dem die Betätigung des Drucktasters "NOT-AUS" nach Behebung der Notsituätion keine vollständige Neueinstellung der Schleifmaschine erforderlich macht.

Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine, die mit einem komplexen und komjilizierten Schleif ablauf arbeitet, bei der der Maschinonführer an einer Anzeigevorrichtung feststellen kann, ob alle aufeinanderfolgenden Vorgänge genau gleich ablaufen.

Gegenstand dieser Erfindung ist somit eine Schleifrna-

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schine, die vermittels einer Schleifscheibe an einem Werkstück eine Drehfläche erzeugt. Zu dieser Schleifmaschine gehören Vorrichtungen , mit denen zur Durchführung eines Orobschleifvorganges die Schleifscheibe mit dem Werkstück in Eingriff gebracht werden kann; für das Zurückfahren der Schleifscheibe vom Werkstück und für das Abziehen dieser Schleifscheibe sowie zum erneuten Ileranfaliren der Schleifscheibe an das Werkstück, um das Fertigschleifen durchzuführen; Vorrichtungen, die den Abstand von einem vorgegebenen Punkt zu messen haben, und zwar den Abstand des vorgegebenen Punktes zum Punkt,an dem der GrobschleifVorgang beendet wird; die die Schleifscheibe um die gleiche Distanz zurückziehen während des Abziehvorganges; die schließlich nach Durchführung des Abziehvorganges die Schleifscheibe abzüglichlich einer vorgegebenen Distanz wieder zurückfahren, damit der FerfcigschleifVorgang olme Zeitverlust und olrne zu frühes Anschlagen an das Werkstück beginnen kann.

Genauer ausgedrückt: Bei der Schleifmaschine dieser Erfindung wird die vorgegebene Distanz oder Solldistanz über einen Digitalschalter festgelegt, der vorne an der Maschine angebracht ist und vom Maschinenfiihrer eingestellt werden kann. Zur Vorderseite der Schleifmaschine gehört eine Digital-Anzeigevorrichtung die immer die in Querrichtung gegebenen positionsmäßigen Zuordnungen zwischen der'Schleifscheibe und dem Werkstück anzeigt und erkennen läßt. Diese Anzeigevorrichtung geht am Ende des Schleifablaufes auf NULL zurück, so daß der Maschinenführer

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alle Abweichungen bei den aufeinanderfolgenden Arbeit sab laufen erkennen kann. Die Vorschubsbewegung zwischen Werkstückshalterung und Werkzeughalterung oder dem Spindelkopf wird durch einen Schrittschaltmotor veranlaßt, wobei ein Generator dafür vorgesehen ist, elektrische Schaltimpulse auf den Schrittschaltmotor zu schalten. Die weitergeloiteten Impulse werden in einem Speicher gespeichert, und zwar jene beginnend mit dem Kontakt der Werkzeughalterung oder des Spindelkopfes mit dem Anschlag und bis zu dem Zeitpunkt, in dem der Meßfühler anzeigt, daß die für einen Abziehvorgang erforderliche Abmessung erreicht worden ist, wobei nach dem Abziehen die gespeicherte Impulsezahl erneut teilweise in umge·* kehrter Reihenfolge wieder in den Schleifvorgang geschaltet werden, um den Schrittschaltmotor zu einer Umdrehung in der entgegengesetzten Richtung zu veranlas s en.

Werden diese und andere Ziele berücksichtigt, dann sollte es don Fachleuten auf diesem besonderen Fachgebiet klar sein, daß sich diese Erfindung zusammensetzt aus einer Kombination von Teilen, die in der nachstehend gegebenen Spezifikation beschrieben werden und für die mit den dieser Patentanmeldung beiliegenden Patentansprüchen um Patentschutz nachgesucht wird.

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Diese Erfindung soll nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung deirgestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in:-

Fig. 1 Eine perspektivische Darstellung einer Schleifmaschine, die das Prinzip dieser Erfindung aufweist.

Fig. 2 Eine vergrößerte Wiedergabe der Hauptsteuertafel, die ein wesentlicher Bestandteil der Schleifmaschine ist.

Fig. 3 Eine vergrößerte Wiedergabe einer Steuertafel für die Werkstückshaiterung und für die Werkzeughalterung.

Fig. k Eine vergrößerte Wiedergabe einer Vorschubs— steuertafel,

Fig. 5 Eine Darstellung der Steuertafel nach Fig.k, mit Steuertafeldeckel abgenommen.

Fig„ 6 Einen in die Linie VII-VII gelegten Vertikalschnitt durch die mit FIg₀ 5 dargestellte Vorschubssteuertafel,

Fig. 7 Einen in die Linie VIII-VIII gelegten Vertikalschnitt durch die mit Fig. 5 dargestellte Vorschubssteuertafel.

Fig. 8 Einen in die Linie IX-IX gelegten Horizontalschnitt durch die mit Fig. 5 dax^gestellte Vorschubssteuertafel,

Fig. 9 Einen in die Linie X-X der mit Fig. 5 dargestellten Steuertafel gelegten Schnitt.

Fig_o 10 Ein elektrisches Schaltbild für alle elektrischen Steuerungsvorrichtungen und Regelungsvorrichtungen der Schleifmaschine.

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Fig. 11 Ein Keiinliniendiagramm betreffend die Vorgänge wälu'end des Schleif ens.

Wie aus Fig. 1, die die wesentlichen Merkmale und Eigenschaften der Schleifmaschine am besten erkennen läßt, hervorgeht, ist die Schleifmaschine dieser* Erfindung mit der allgemeinen Hinweiszahl Io gekonnzeiclinet. Zu dieser Schleifmaschine 10 gehört ein Maschiiionsocknl oder ein Maschinenbett 11» Auf den Maschinonsockol oder das Maschinenbett 11 aufgesetzt sind ,jeweils an einem Ende dieses Maschinensockels oder Miischinenbettes 11 eine Werkstückshalterung 12 und eine Werkzeughalterung bzw. ein Spindelkopf 13* Der Werkstuckshalterung 12 ist in wohlbekannter Weise zugeordnet eine Vorrichtung, die ein Werkstück zu halten, und um die Achse der Roationsflache oder DrehfJäche, die durch Schleifen erzeugt werden soll, in Umdrehung zu versetzen, Der Werkzeughalterung zugeordnet ist eine freitragend angeordnete Schleifspindel mit einer am Ende aufsitzenden Schleifscheibe, die im SchleifVorgang eine innere Drehfläche oder Rotationsfläche zu erzeugen hat„ Während des Schleifens worden die Werkstückshalterung 12 und die Worzoughalterung I3 durch die üblicherweise dafür verwendeten Vorrichtungen sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung zueinander verfahren. An der Rückseite des Maschinensockels oder des Maschinenbettes 11 ist ein Steuerschrank mit dem Steuerungsund Regelungssystemen für die Schleifmaschine 10 angebracht; dieser Steuerungsschrank ist mit der allgemeinen Hinweiszahl Ik gekennzeichnet,, An der Seite

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der Werkstückshalterung 12 angebracht ist eine Meßfühlervorrichtung 15. Das Werkstück ist mit dor allgemeinen Hinweiszahl lC gekennzeicMet, wohingegen
demgegenüber die Schleifspindel mit der allgemeinen Hinweiszahl IJ gekennzeichnet ist, und die Schleifscheibe mit der allgemeinen Hinweiszahl 18. Oben am Steuerungsschrank Ik sind angeordnet die Hauptsteuertafel 19 sowie die Steuerungstafel 21 für die Werkstückshalterung und für die Werkzeughalterung oder
den Spindelschlitten_o An der Vorderseite der Schleifmaschine 10 ist eine Tischsteuertafel 23 darunter am Maschinensockel oder am Maschinenbett 11 angebracht. Die Abziehvorrichtung 2k für die Schleifscheibe befindet sich zwischen der Werkzeughalterung und der
Werks tückshalt erung.

Die Hauptsteuerungstafel 19 wird nunmehr mit Fig. 2 in allen Einzelheiten dargestellte Wie aus Fig. 2
hervorgeht, befindet sich auf der linken Seite der
Hauptsteuerungstafel 19 die Anzeigevorrichtung 32
"VORSCHUBSPOSITION¹¹. Unter dieser Anzeigevorrichtung angeordnet sind mehrere Rändelradschalter, die für
den Zweck oder für die Zielsetzung dieser Erfindung als Digitalschalter bezeichnet werden«, Der Digitalschalter 33 "ERSTE ABMESSUNG" und der Digitalschalter 3k "ZWEITE ABMESSUNG" sind nebeneinander angeordnet. Unter dem Digitalschalter 33 "ERSTE ABMESSUNG" sowie unter dem Digitalschalter 3k "ZWEITE ABMESSUNG" befindet sich eine weitere Reihe von Digitalschal-s·
schaltern« Zu dieser Digitalschalterreihe gehören:- ein Digitalschalter 35 "GROB-EINSTECHVORSCHUB", ein

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Digitalschalter 36 "FEIN-EINSTECHVORSCHUB", ein Digitalschalter 37 "KOMPENSATION" sowie ein Digitalschalter 38 "ZURÜCKZIEHEN". In der Mitte der Hauptsteuerungstafel angeordnet ist eine Reihe von Drehknopfschaltern zum Einstellen und Festlegen der verschiedensten Elemente oder der verschiedensten Parameter des Schleifablaufes. Zu diesen Drehknopfschaltern gehören:- ein Drehknopfschalter 39 "MEHR-*· FACHABZIEHEN", ein Drehknopf schalter kl "AUJFUNKEN BEIM GROBSCHLEIFEN", ein Drehknopf schalter "AUSFUNJ-KEN BEIM FERTIGSCHLEIFEN", ein Drehknopfschalter kj ¹¹GROBSCHLEIF-VORSCHUBSGESCHWINDIGKEIt", ein Drehknopfschalter kk "EINSTECHVORSCHUB" sowie ein Drehknopfschalter k5 "FERTIGSCHLEIF-VORSCHUBSGESCHWINDIGKEIT". Im oberen rechten Teil der Hauptsteuerungstaf el 19 ist eine Reihe von Meldelampen angeordnet. Zu diesen Meldelampen gehören:- eine Meldelampe k6 "NETZ EINGESCHALTET" , eine Meldelampe *+7 "FILTER WECHSELN", eine Meldelampe k8 "SCHLITTEN ZURÜCKZIEHEN" , eine Meldelampe 49 "ERSTE ABMESSUNG", eine Meldelampe 51 "ZWEITE ABMESSUNG" sowie eine Meldelampe "SCHLEIFSCHEIBE ABGENUTZT". Im unteren rechten Teil der Hauptsteuerungstafel 19 angeordnet sind mehrere Betriebsarten-Walilschalter. Zu diesen Betriebsarten-Wahlschaltern gehören:- ein Wahlschalter $k "ART DES VORSCHUBES", mit dem die Betriebsarten Einstechvorschub, Vorschubsgeschwindigkeit und Einrichtung der Maschine eingestellt werden können; ein Wählschalter 55 "STEUERUNG UND REGELUNG", der eingestellt werden kann auf Meßfühler, AUS und auf Abraessungsver-

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fahren; ein Wahlschalter 56 "SCHLBIFSCHEIBENABZIEi HEN", der eingestellt werden knnn auf Automatik bei erster Abmessung und auf manuellen Betrieb; ein Wählschalter 57 "INDEX", der eingestellt werden kann auf Schleifen und auf Zurückziehen der* Schleifscheibe; ein Wahlschalter 58 "MESSFÜHLER", der eingestellt werden kann auf freigeben und auf halten sowie auch noch ein Betriebsarton-Wahlschalter 59 "BETRIEBSAB-IAUF", der eingestellt werden kann auf manuellen Betrieb, auf automatischen Betrieb,oder aber in die Ausschaltposition eingestellt werden kann.

Die Einzelheiten der Steuerungstafel 21 für die Werkzeughalterung und für die Werkstückshalterung werden mit Fig. 3 gegeben. Zu dieser Steuerungstafel 21, die die Werkzeughalterung und die Werkstückshalterung zu steuern und zu regeln hat, gehört ein großer Drehknopfschalter 6l, mit dem die Umlaufdrehzahlen der Werkstückshalterung eingestellt werden können. Zu dieser Steuerungstafel 21 gehören aber auch noch ein Betriebsarten-Wahlschalter 62 "WERKSTÜCKSHALTERUNG", der in die Schaltpositionen Betrieb, Automatik und AUS gebracht werden kann, sowie ein Betriebsarten-Wahlschalter 63 "KÜHLMITTEL", der in die Schaltstellungen AUS, Automatikbetrieb und EIN geschaltet werden kann. Die Steuerungstafel 21 für die Werkzeughalterung und die Werkstückshalterung weist aber auch noch eine Reihe von Tastschaltern auf. Zu diesen Tastschaltern gehören:- der Tastschalter 6k "WERKZEUGHALTERUNG EIN", der Tastschalter 65 "HAUPTANTRIEB EIN", der Tastschalter 66 "WERKZEUGHALTERUNG AUS" sowie

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der Tastschalter "HAUPTANTRIEB AUS", d.h. der Tastschalter 67.

Flg. k zeigt nun die Vorderseite des Vorschubssteuerungskastens 22. In. dom unteren Teil dieses Vorschubssteuerungskastons 22 befindet sich ein Handrad 68,
mit dem über eine Einstellspindel an der Werkzeughalterung oder an dor Spinde!kopfhalterung eine Querbewegung herbeigef iUirt werden kann, und zwar manuell. Am unteren Teil dieser Vorschubssteuerung 22 angebracht ist auch ein Kennliniendiagramm 69» mit dem der Maschinenführer die Vorschubsgeschwindigkeiten bestimmen und einstellen kann. Im oberen Teil dieses Vorschubssteuerungskastens 22 angeordnet ist eine obere und erste Reihe von Schaltelementen, desgleichen aber auch eine zweite und untere Reihe von Schaltelementen. Zu diesen Schaltelementen gehören:- ein Tastschalter 71 "TISCH EIN", ein Tastschalter 72 "VORSCirUB" , ein
Tastschalter 73 "VORSCHUBSRÜCKSTELLUNG", ein Tastschalt er⁷ΛABZIEHEN DER SCHLEIFSCHEIBE", ein Tastschalter 75"¹¹MANUELLER EINSTECHVORSCHUB", ein Betriebsarten-Wahlschalter 76 "QUERSCHLITTEN", der in die Schaltstollungen VORNE und HINTEN gebracht werden kann, ein Tastschalter 77 "TISCH AUS", ein Betriebsarten-Wahlschalter 78 "OSZILLATOR/SCHWINGVORRICHTUNG", der geschaltet werden kann in die Schaltstellungen AUS und EIN, ein Tastschalter 79 "ARBEITSABLAUF-RÜCKSTELLUNG", ein Betriebsarten-Wahlschalter 81 "ABZIEHVORRICHTUNG", der in die Schaltpositionen AUFWÄRTS und ABWÄRTS geschaltet werden kann, sowie auch noch ein Tastschalter 83 "NOT-AUS".

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Die Details und Einzelheiten des Vorschubssteuerungskastens 22 werden nunmehr mit Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7» Fig. 8 und Fig. 9 wiedergegeben. Dieser Vorschubssteuerungskasten hat, wie dies aus der Zeichnung zu erkennen ist, zwei Fächer, und zwar ein oberes Fach 8k und ein unteres Fach 85. Im oberen Fach 8k befinden sich die Klemmleisten 86, auf denen die Anschlußstücke aufgesetzt und befestigt werden. Im unteren Fach angeordnet ist ein Schrittschaltmotor 87_o Bei diesem Schrittschaltmotor 87 handelt es sich um eine bereits gut bekannte Ausführung, die im Ansprechen auf einen aufgeschalteten elektrischen Impuls zu arbeiten beginnt und sich dabei über einen bestimmten und festgelegten Drehwinkel weiterdreht„ Die Ausgangswelle des Schrittschaltmotors 87 steht direkt mit einer Schnekke 88 in Verbindung, die ihrerseits wiederum in Verbindung steht mit einem Schneckenrad 89 und in dieses eingreift, das auf der Welle 91 sitzt, welche direkt als Antriebswelle 91 den gleitend montierten Tisch oder Schlitten, auf dem die Werkzeughalterung oder der Spindelkopf 13 aufgesetzt ist, gleitend zu verfahren hat ο Ein auf das Aufschalten von elektrischen Impulsen ansprechendes Arbeiten des Schrittschaltmotors 87 setzt die Welle 91 in Umdrehung, die ihrerseits wiederum über eine dafür geeignete Schloßmutternmechanikeine Relativbewegung zwischen der Werkzeughalterung und der Werkstückshalterung herbeiführt,und damit aber auch eine Relativbewegung zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück während eines Schleifvorganges oder Schleifrhythmusses ₀

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Fig. 10 zeigt nun, auf welche Weise die verschiedenen Steuerungselemente und Regelungselemente, die der Schleifmaschine zugeordnet sind, mit den gedruckten Schaltungen oder mit den Schaltkarten im Schaltkartentrog 92 in Verbindung stehen. Die mit A-I bis A-50 gekennzeichneten Anschlüsse sind zusammengefaßt in dem Steckanschluß 107A, wohingegen die mit B-I bis B-32 gekennzeichneten Anschlüsse jeweils zusammengefaßt sind in dem Steckanschluß 107B. Bei einem solchen Steuerungselement handelt sich sich um den Dual-Spannungsanschluß 108 von 2k Volt Gleichstrom. Zu erkennen ist, daß der Schrittschaltmotor 87 und der Betriebsarten-Wahlschalter 59 "ARBEITSABLAUF" in entsprechend richtiger Weise mit dem Spannungsanschluß 108 in Verbindung stehen, desgleich auch der Schaltkartenträger oder Schaltkartentrog 92. Ebenfalls untereinander und mit dem Schaltkartentrog verbunden sind:- der Digitalschalter 33 "ERSTE ABMESSUNG", der Digitalschalter Jk "ZWEITE ABMESSUNG" sowie die Anzeigevorrichtung 32 "VORSCHUBSPOSITIONSANZEIGE". Der Schaltkartentrog 92 steht auch in Verbindung mit: der Meldelampe 109 "VORSCHUBSRÜCKSTELLUNG¹¹ sowie mit der Meldelampe k9 "ERSTE ABMESSUNG" und der Meldelampe 51 "ZWEITE ABMESSUNG". Das Schaltbild zeigt darüber hinaus auch noch, auf welche Weise ein Digitalschalter "ZWISCHENABMESSUNG" und eine Meldelampe "ZWISCHENABMESSUNGEN" eingesetzt werden können, falls der Schleifablauf dies verlangt. Elektrisch auf den Schaltkartentrog 92 geführt sind auch:- der Digitalschalter 37 "KOMPENSATION", der Digitalschalter 38

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"ZURÜCKZIEHEN", der Digitalschalter 35 "GROB-i-EINSTECH-VORGANG", der Digitalschalter 36 "FEIN-EINSTECHVORGANG¹.¹ sowie das Potentiometer 45 "FEINVORSCHUBSGESCHWINDIGKEIT", d«r Potentiometer-Drehknopf k3 "GROBVORSCHUBS-GESCHWINDIGKEIT" und der Drehknopf des Zeitschalters hk "EINSTECHVORSCHUB". In geeigneter Weise in elektrischer Verbindung mit den anderen Steuerungs-und Regelungselementen stehen auch die Meldelampe 53 ¹¹ SCHLEIFSCHEIBENABNUTZUNG" und die Meldelampe 52 "NEUE SCHLEIFSCHEIBE". Auf der linken Seite des Schaltbildes zu erkennen sind mehrere Betriebsarten-Wahlschalter und Tastschalter, die elektrisch auf den Schaltkartentrog geführt sind.

Zu den Steuerungs-und Regelungselementen, die mit dem Schaltkartentrog 92 elektrisch in Verbindung stehen, gehören: - der Tastschalter 72 "VORSCHUB", der Betriebsarten-Wahlschalter 5k "VORSCHUBSART", der Betriebsarten-Wahlschalter 76 "QUERVORSCHUB", der Tastschalter 75 "MANUELLER EINSTECHVORSCHUB¹¹, der Tastschalter 82 "MANUELLES ZURÜCKZIEHEN", der Tastschalter 79 "Rückstellung Arbeitsablauf", der Tastschalter 73 "Vorschub Rückstellung", der Tastschalter 72 "Vorschub"β Zu den Steuerungs-und Regelungselementen zählen auch noch:- ein Schalter 111 "TISCH LINKS", ein Schalter 112 "TISCH RECHTS", ein Schalter 114 "SCHLEIFSCHEIBE ABGENUTZT". Falls dies erwünscht sein sollte, kann die Maschine auch nocht mit einem Betriebsarten-Wahlschalter II5 "EINSTECHVORGANG¹¹ versehen werden, mit dem eingestellt werden kann, ob nun der Einstechvorschub dann erfolgt, wenn sich die schwingende Schleifscheibe in der linken Position befindet, in der rechten Position oder gar in beiden Positionen. Bei den Schaltern 111, 112, 113 "NEUE SCHLEIFSCHEIBE" und 114 handelt es sich um Endschalter die durch die Bewegung des Werkzeughalterungstisches

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während bestimmter Abschnitte des Schleifvorganges betätigt werden.

Anhand der bisher gegebenen Beschreibung und insbesondere anhand von Fig. 11 sollten nun Arbeitsweise und Funktion der Schleifmaschine leicht zu verstehen sein_e Zu Beginn des SchleifVorganges befindet sich die Werkzeughalterung (und mit ihr die Schleifscheibe 18) in der zurückgezogenen Position an der ¹¹ NULL"-Linie, d.h. zwischen Schleifscheibe 18 und dem Werkstück 16 ist ein Kontakt nicht gegeben. Mit dem Einsetzen des Schleifvorganges wird die Schleifscheibe 18 über eine vorbestimmte oder vorgegebene Distanz X bis zu einem Punkt A verfahren, der sich noch gut vor dem Punkt B für die erste Abmessung befindet. Die von der NULL-Linie ausgehende sowie durch die Luft und durch das Werkstück bis zum Punkte B führende Bewegung der Schleifscheibe stellt den Grobschleifvorgang dar. Der von der NULL-Line ausgehende und bis zum Punkte A führende Schleifvorgang, d.h. der erste Teil des gesamten Schieifvorganges, kann unter Anwendung des Schleifens mit gesteuerter und geregelter Kraft durchgeführt werden, während ausgehend vom Punkte A und bis zum Punkte B "Erste Abmessung" der Schleifvorgang im Schleifen mit gesteuertem und geregeltem Vorschub erfolgen kann. Ab Punkt A werden jedoch die elektrischen Impulse, die dem Schrittschaltmotor 87 aufgeschaltet werden, und zwar für den Vorschubsabschnitt von Punkt A nach Punkt B, von der elektrischen Speicherschaltung gezählt und gespeichert. Am Punkt B werden diese Impulse

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die dem Schrittschaltmotor zugeführt werden, in umgekehrter Reihenfolge aufgeschaltet, was zur Folge hat, daß nun die Schleifscheibe in umgekelirter Richtung bewegt und verfahren wird. Das bedeutet, die Schleifscheibe wird vom Werkstück zurückgezogen. Die dem Schrittschaltmotor aufgeschalteten und entgegengesetzt gerichteten Impulse, werden in einer Y entsprechenden Anzahl auf geschalt et, wobei sich die Distanz Y, wie bekannt sein dürfte, in Abhängigkeit von einer Reihe von Parametern von Schleifvorgang zu Schleifvorgang veränderte Auch die Werkzeughalterung wird entsprechend dem Wert X, der immer ein fester Wert ist, zurückgezogene Die Schleifscheibe wird aus der Bohrung des Werkstückes herausgezogen und durch den Kompensationsvorgang bis zum Punkte E verfahren. Das Abziehen der Schleifscheibe erfolgt unter Verwendung der Schleifscheiben-Abziehvorrichtung Zh, Nach dem Abziehen der Schleifscheibe, wird diese Schleifscheibe in Längsrichtung über die festgelegte Distanz X wieder zum Werkstück hin verfahren und erreicht schließlich den Punkt G. Auch dem Schrittschaltmotor 87 werden nun Impulse aufgeschaltet, durch die die Schleifscheibe bis zu dem Punkt H bewegt wird_e Bei dem Punkt II handelt es sich um den eingespeicherten Punkte Dieser entspricht dem Wert Y abzüglich der Anzahl der Impulse, die über den Digitalschalter 38 "ZURÜCKZIEHEN" voreingestellt worden sind. Dieser Wert ist gewählt worden, um der Tatsache entsprechen zu können, daß bei dem Erreichen des Punktes B die Schleifspindel eine Durchbiegung aufweist,' die nun

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dadurch, wieder rückgängig gemacht wird, daß sich die Schleifspindel streckt und wieder ausrichtet. Würde jetzt die volle Distanz Y aufgeschaltet, dann würde die Schleifscheibe vorzeitig an das Werkstück anschlagt'ii, Bei der entsprechend richtigen Einstellung der für die Rückzugsbewegung stehenden Werte,sollte die Schleifscheibe das Werkstück im Punkte H berühren und dann im Fertigschleifen bis zum Punkte I langsam vorrücken.

Die Steuerungs-und Regelungsvorrichtungen sind von der Konstruktion her derart ausgeführt und ausgelegt, daß nach Beendigung eines Arbeitsablaufes die(mit Fig. 2 dargestellte) Anzeigevorrichtung 32 "VORSCHUBSPOSITION" immer nach NULL zurückkehrt. Von der Anzeigevorrichtung 32 nicht angezeigt wird der Wert für die Kompensation, die immer dann stattfindet, wenn die Schleifscheibe einem Abziehvorgang unterworfen wird. Das aber bedeutet, daß der Masehinenführer, die Anzeigevorrichtung 32 "VORSCHUBSPOSITION" während eines jeden maschinellen Arbeitsablaufes beobachten kann, wobei dann, wenn der Arbeitsablauf glatt und weich durchgeführt wird, die gleichen Werte für alle kritischen Punkte im Schleifvorgang angezeigt werden. Die Schleifmaschine, die Steuerungs-und Regelungsvorrichtung, insbesondere die Anzeige der Anzeigevorrichtung )2 "VOR-SCIIUBSPOSITION" fallen am Ende eines jeden Arbeitsablaufes auf Null zurück« Wird vom Maschinenführer der Tastschalter "NOT-AUS" betätigt, so kann der maschinelle Arbeitsablauf nach Behebung der Notsituation durch den Maschinenführer gerade so fortgesetzt werden, als

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sei der Tastschalter "NOT-AUS" niemals betätigt worden. Der Maschinenführer ist somit nicht vor die Notwendigkeit gestellt, das Werkstück so einzuspannen und auszurichten, als müsse er mit einem neuen Werkstück beginnen. Es sei in diesem Zusammenhange darauf hingewiesen, dad für din S teuerungs-und Re[,a l.ungskreise weitmöglichst integrierte Schaltungen eingesetzt sind, die robust und kostengünstig sind. Zu erkennen ist, dai3 der Vorschub der Schleifscheibe mit einer Grobvorschubsgeschwindigkeit erfolgt, die durch eine mit dem Digitalschalter 33 "ERSTE ABMESSUNG" eingestellte Zahl bestimmt ist_o Nachdem das Werkstück dann bis zur ersten Abmessung geschliffen worden 1st, wird die Vorschubsgeschwindigkeit weggenommen und der Vorschub gestoppt, woraufhin dann für eine Weile mit dem Grobausfunkvorgang gearbeitet wird. Der Schlitten und die Werkzeughalterung oder der Spindelkopf werden automatisch zurückgefahren, wobei der Tisch £tusläuft_o Die Kompensation im Hinblick auf die Abnutzung der Schleifscheibe wird automatisch durchgeführt, und die Schleifscheibe wird abgezogene Der Tisch wird wieder in die Einschaltposition gebracht, damit das Schleifen bis zu dem mit dem Digitalschalter 'Jh "ZWEITE AB-¹· MESSUNG" eingestfl I ι <>u Wert begonnen und durchgeführt werden kann, wobei mit derFeinvorschubsgeschwindigkeit gearbeitet wird.

Es sollte klar sein, daß, oline vom Geiste dieser Erfindung abweichen zu müssen, kleinere Änderungen und Modifikationen an der Form und an der Konstruktion dieser Erfindung vorgenommen werden können, Aus diesem Grunde soll diese Erfindung nicht nur auf die dargstellte und bescliriebene Ausführungsfoiui beschränkt sein, sondern vielmehr alles erfassen, was in den Rahmen der Patentansprüche fällt.

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Claims

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Cincinnati Milacron-IIeald Corporation, .
Worcester, Mass.( U«S,A.)

Patentansprüche;-

1. Schleifmaschine zur Herbeiführung einer Drehfläche an einem Werkstück. Diese Schleifmaschine
dadurch gekennzeichnet,
daß zu ihr gehören:- ein Maschinenbett oder ein Maschinensockel; eine auf den Maschinensockel
montierte Werkstückshalterung zum Halten des
Werkstückes; eine auf den Maschinensockel montierte Werkzeughalterung zum Halten der Spindel samt der Schleifscheibe; eine Schleifscheiben-Abziehvorrichtung; ein Steuerungssystem zur Herbeiführung einer Relativbewegung zwischen der
Werkzeughalterung und der Werkstückshalterung, und dies sowohl in Längsrichtung und in Querrichtung zur Achse der vorerwähnten Drehfläche oder Rotationsfläche, damit ein Schleifvorgang zwischen Schleifscheibe und Werkstück zustande kommen kann, der sich zusammensetzt aus dem Grobschleifen, aus dem Abziehen der Schleifscheibe und aus dem Fertigschleifen; eine mit dem Steuerungssystem verbundene Vorrichtung zur Festlegung des Punktes, an dem dann der Grobschleifvorgang aufhört, wenn die Oberfläche eine vorgegebene Abmessung erreicht hat; eine Vorrichzur Messung der Distanz zwischen einem vorgegebenen Punkt und einem Punkt, an dem der Grobschleifvorgang beendet ist, zum Zurückfahren
der Schleifscheibe über die gleiche Distanz zur Durchführung des Abziehvorganges und später
dann das Vorwärtsbewegen der Schleifscheibe über die gleicho Distanz, abzüglich einer voreingestellten Distanz, so daß der FertigschleifVorgang olme Zeitverlust und ohne vorzeitiges Angoii an das Werkstück beginnen kann,

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2, Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorerwähnte voreingestellte Distanz bestimmt wird von einem Digitalschalter, der vorne an der Maschine montiert ist und vom Maschinenführer eingestellt werden kann.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorderseite der Schleifmaschine eine Digitalanzeigevorrichtung angebracht ist, die immer die in Querrichtung bestehenden Positionszuordnungen zwischen Schleifscheibe vund Werkstück anzeigt und erkennen läßt, die darüber hinaus dann auch NULL anzeigt, wenn der SchleifVorgang beendet ist, so daß der Maschinenführer alle Differenzen und Abweichungen zwischen den aufeinanderfolgenden Arbeitsabläufen erkennen kann.

k. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbewegung relativ zwischen Werkstücks halterung und Werkzeughalterung durch einen Schrittschaltmotor herbeigeführt wird.

5. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der mit dem Steuerungssystem verbundenen Vorrichtung um einen Meßfühler handelt, wobei eine Vorschubsvorrichtung, die ein Teil des Steuerungssystemes ist, vorhanden ist, um die Schleifscheibe gegen das Werkstück zu drücken, und zwar während des ersten größeren Teiles des Rohschleifens mit gesteuerter und geregelter Kraftübertragung.

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6. Schleifmaschine nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator vorhanden ist, der die elektrischen Impulse erzeugt und dem Schrittschaltmotor aufschaltet, wobei von einer elektrischen Speicherschaltung die Anzahl der Impulse gezählt und gespeichert wird, und zwar ab dem festgelegten Punkt bis zu dem Endpunkt, an dem die Meßfühlervorrichtung meldet, daß die vorgegebene oder vorbestimmte Abmessung erzielt worden ist, wobei dann die vorerwähnte Anzahl von Impulsen teilweise dazu verwendet wird, dem Schrittschaltmotor in umgekehrter Reihenfolge aufgeschaltet zu werden und eine Zustellbewegung zur Weiterführung des SchielfVorganges zu veranlassen.

7. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Werkzeughalterungsschlitten eine zweite Anschlagsvorrichtung gehört, der in den Kompensationsschlitten an einem zweiten Punkt der zwischen ihnen stattfindenden Relativbewegung eingreift.

8. Schleifmaschine nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß vom Steuerungssystem aus eine vorgegebene Anzahl von Impulsen noch vor dem Abziehen der Schleifscheibe als Kompensation aufgeschaltet wird; daß eine Anzahl von Impulsen, die den Kompensationsschütten über die vorerwähnte

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vorerwähnte Distanz zu bewegen hat, und zwar vom dem bereits angeführten festgelegten Punkt aus bis zum Endpunkt für den GrobschleifVorgang, aufgeschaltet und gespeichert wird; daß die gleiche Anzahl an Impulsen in umgekehrter Reihenfolge dem Schrittschaltmotor vor dem Abziehen der Schleifscheibe aufgeschaltet wird und in direkter Folge nach dem Abziehen der Schleifscheibe.

9. Schleifmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, von der 'Steuerung auch eine Anzahl von Impulsen dem Schrittschaltmotor für eine Rückzugsbewegung des Kompensationsschlittens noch vor dem Rohschleifen aufgeschaltet wird, daß die gleiche Impulszahl nach dem Abziehen der Schleifscheibe wieder aufgeschaltet wird für eine Rückzugsbewegung nach dem Abziehen der Schleifscheibe.

10, SchleifniEischine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet,

•daß die Schnellbewegung des Werkzeughalterungsschlittens im Hinblick auf den Kompensationsschlitten über einen Hydraulikzylinder erfolgt, und zwar vom ersten Punkt zum zweiten Punkt oder vom zweiten Punkt zum ersten Punkt, wobei dieser Hydraulikzylinder nach Beendigung des Rohschleif-Vorganges derart wirksam wird und arbeitet, daß er vor dem Abziehen der Schleifscheibe eine in die eine Richtung gerichtete Bewegung erzeugt und nach dem Abziehen der Schleifscheibe vor dem Fertigschleifen eine in die andere Richtung gerichtete Bewegung.

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