DE3417405A1

DE3417405A1 - Spitzenlose schleifmaschine

Info

Publication number: DE3417405A1
Application number: DE19843417405
Authority: DE
Inventors: Norio Okazaki Aichi Ohta; Toshio Kariya Aichi Tsujiuchi; Kunihiko Unno
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1983-05-27
Filing date: 1984-05-10
Publication date: 1984-12-06
Also published as: FR2546435B1; FR2546435A1; JPH0244664B2; JPS59219139A; US4570387A

Description

- ψ

1Α-4585
TF-1O49-G

TOYODA KOKI KABUSHIKI KAISHA Kariya, Aichi, Japan

Spitzenlose Schleifmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft eine spitzenlose Schleifmaschine, bei der eine Regulierscheibe mit einer Werkstückunterstützungsplatte zusammenwirkt und ein Werkstück während der Schleifbearbeitung drehbar unterstützt und antreibt.

Im allgemeinen hängt bei spitzenlosen Schleifmaschinen die Bearbeitungsgenauigkeit in großem Maße von einem Zentrumshöhenwinkel (γ) ab, welcher in Fig. 3 dargestellt ist. Der Winkel (γ) ergibt sich als Summe zweier Winkel (α) und (ß). Der Winkel (α) liegt zwischen einer Linie durch die Achsen einer Schleifscheibe 11 und eines Werkstücks W und einer Linie durch die Achsen der Schleifscheibe 11 und der Regulierscheibe 13. Der Winkel (ß)

liegt zwischen einer Linie durch die Achsen der Regulierscheibe 13 und des Werkstücks W und der Linie durch die Achsen der Schleifscheibe 11 und der Regulierscheibe 13. Es ist bekannt, daß eine hochpräzise Schleifbearbeitung vorgenommen werden kann, wenn der Spitzenhöhenwinkkel (γ) auf etwa 7° eingestellt ist. Der Zentrumshöhenwinkel (γ) wird bestimmt durch den Werkstückenddurchmesser, den Schleifscheibendurchmesser, den Regulierscheibendurchmesser und die Zentrumshöhe. Bei letzterer handelt es sich um den Abstand von der Werkstückachse zur Linie, welche sich durch die Achsen der Schleifscheibe und der Regulierscheibe erstreckt, und zwar gemessen in einer Richtung, welche normal oder senkrecht zu dieser Linie verläuft. Der Zentrumshöhenwinkel verändert sich, wenn beim Abrichten der Schleifscheibe und der Regulierscheibe sich deren Durchmesser verringert.

Um solche Veränderungen des Zentrumshöhenwinkels zu vermeiden, wird üblicherweise eine manuelle Justierung der Höhenposition der WerkstUckunterstützungsplatte vorgenommen. Dies geschieht in regelmäßigen Abständen bei bekannten, spitzenlosen Schleifmaschinen. Solche manuellen Justierungen erfordern jedoch ein hohen Geschick, da der Justierungsbetrag anhand der Erfahrung der Bedienungsperson abgeschätzt wird. Demzufolge ist es bei bekannten Maschinen schwierig, die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkstücke hoch zu halten und insbesondere den Rundheitsgrad der Werkstücke konstant und hoch zu halten.

Ferner muß berücksichtigt werden, daß das Werkstück W in einem Zustand geschliffen wird, in dem seine Achse senkrecht zur Linie durch die Achsen der Regulierscheibe 13 und der Schleifscheibe 11 versetzt ist, wie dies in Fig.3 dargestellt ist. Daher ist die Bewegungsrichtung der

Schleifscheibe 11 verschieden von der Richtung der Linie durch di© Schleifscheibenachse und die Werkstückachse. Desgleichen ist die Bewegungsrichtung der Regulierscheibe 13 verschieden von der Richtung der Linie durch die Regulierscheibenachse und die Werkstückachse. Wenn man nun die Position der beiden Scheiben in Bewegungsrichtung um einen Betrag kompensiert, welcher der Abnahme des Radius der jeweiligen Scheibe entspricht, so kommt es zu einem geringfügigen Fehler, und dieser kumuliert sich in den Abmessungen des endbearbeiteten Werkstücks, und zwar jedesmal, wenn eine solche Abrichtbearbeitung vorgenommen wird. Daher kann eine hohe Genauigkeit nicht bei einer Schleifbearbeitung gewährleistet werden, bei der das Bearbeitungsende durch die Zustellung der Schleifscheibe bis zu einer bestimmten Endposition festgelegt wird.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, werden die Positionen der Schleifscheibe und der Regulierscheibe bei den bekannten spitzenlosen Schleifmaschinen manuell eingestellt, und zwar jedesmal, wenn der kumulierte Fehler einen bestimmten Wert erreicht. Da jedoch der Betrag eines solchen Fehlers pro Abrichtbearbeitung variiert, und zwar je nach dem Durchmesser der Schleifscheibe und der Regulierscheibe, ist eine präzise Kompensierung manuell nur schwer durchführbar« Daher ist es bei den bekannten spitzenlosen Schleifmaschinen auch sehr schwierig, eine präzise Werkstückbearbeitung durchzuführen, wenn das Endmaß des Werkstücks durch den Endpunkt des Vorschubs der Schleifscheibe definiert wird.

Es ist somit eine Aufgab© der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte spitzenlos© Schleifmaschine zu schaffen, welche dazu geeignet ist, den Zentrumshöhenwinkel konstant zu halten, und zwar unabhängig von Änderungen oder

Verringerungen des Durchmessers der Schleifscheibe und der Regulierscheibe. Hierdurch soll die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkstücke erhöht werden.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte, spitzenlose Schleifmaschine zu schaffen, welche dazu befähigt ist, Positionskompensierungen entsprechend den Abrichtungen der Schleifscheibe und der Regulierscheibe vorzunehmen, so daß über die gesamte Betriebszeit der Schleifscheibe und der Regulierscheibe wesentliche Fehler der Werkstückdimension vermieden werden können.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte, spitzenlose Schleifmaschine zu schaffen, welche einen Datenprozessor umfaßt zur Errechnung der Positionen,auf die die Schleifscheibe und die Regulierscheibe bei der Bearbeitung eines Werkstücks nach jeder Abrichtung vorwärtsbewegt werden müssen, so daß die errechneten Daten zur Steuerung der Vorschubbewegungen der Schleifscheibe und der Regulierscheibe während der nachfolgenden Schleifbearbeitung verwendet werden können.

Erfindungsgemäß wird eine spitzenlose Schleifmaschine geschaffen, welche eine Werkstückunterstützungsplatte umfaßt, die ein Werkstück drehbar unterstützt, und zwar in Zusammenwirkung mit einer Regulierscheibe, während das Werkstück mit einer Schleifscheibe geschliffen wird. Ferner ist ein Plattenvorschubmechanismus vorgesehen zur Einstellung der Höhenposition der Werkstückunterstützungsplatte. Die Maschine umfaßt ferner einen Datenspeicher und eine Datenumschreibeschaltung sowie eine Recheneinheit und eine Plattenvorschubsteuerschaltung. Die Datenumschreibeschaltung besorgt die Umschreibung des Schleifscheibendurchmessers und des Regulierscheibendurchmessers

_y_ 3417A05

im Datenspeicher, und zwar jedesmal, wenn die entsprechende Scheibe abgerichtet wird. Die Recheneinheit errechnet die Zentrumshöhe, bei der die Achse des bearbeiteten Werkstücks liegen muß, damit der Zentrumshöhenwinkel konstant gehalten wird, und zwar aufgrund des Schleifscheibendurchmessers, des Regulierscheibendurchmessers, eines gewünschten Enddurchines s er s des Werkstücks und eines vorbestimmten Zentx*umshöhenwinkels, welche allesamt im Datenspeicher gespeichert sind. Die Plattenvorschubsteuereinrichtung spricht an auf die berechnete Zentrumshöhe und steuertden Plattenvorschubmechanismus.

Bei dieser Konfiguration wird die Zentrumshöhe, welche den Zentrumshöhenwinkel konstant hält, errechnet, und zwar gemäß den Änderungen durch Durchmessers der Schleifscheibe und der Regulierscheibe,und die Höhenposition der Werkstückunterstützungsplatte wird aufgrund dieser berechneten Zentrumshöhe automatisch gesteuert. Demzufolge kann der Zentrumshöhenwinkel konstant gehalten werden, und zwar unabhängig von Änderungen des Durchmessers der Scheibe, so daß die Werkstücke präzise geschliffen werden.

Ferner kann eine weitere Recheneinheit vorgesehen sein zur Berechnung der Endpositionen (X2, U2), bei denen die Vorschubbewegung eines Schleifscheibenträgers relativ zur Werkstückunterstützungsplatte und die Vorschubbewegung eines Regulierecheibenträgers relativ zur Werkstückunter- ' stützungsplatte gestoppt werden müssen, damit das Werkstück bis zum gewünschten Enddurchmesser (d) geschliffen werden kann. Die Berechnungen der Endpositionen (X2, U2) werden gemäß nachfolgender Gleichung durchgeführt, indem man die Durchmesser (Dg, Dr) der Scheiben einsetzt sowie den gewünschten Enddurchmesser (d) und die Zentrumshöhe (H).

= V

U2 = V ()² - H²

Erste und zweite Vorschubsteuerschaltungen sprechen auf die berechneten Endpositionen (X2, U2) an und steuern erste und zweite Vorschubeinrichtungen für die Träger. Da die Endpositionen (X2, U2) mit Hilfe der Gleichungen aufgrund der jeweils aktuellen Durchmesser der Scheiben errechnet werden, können die Enddurchmesser der Werkstücke präzise auf der gewünschten Abmessung (d) gehalten werden, selbst wenn man nach einem Schleifverfahren arbeitet, bei dem das Werkstückmaß durch eine vorgegebene Stopp-Position der Schleifscheibe bestimmt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen spitzenlosen Schleifmaschine ;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung der Schleifmaschine gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen einer Schleifscheibe, einer Steuerscheibe und einer Werkstückstützplatte ;

Fig. 4 ein Fließdiagramm einer automatischen Arbeitsroutine des Datenprozessors der Fig. 2;

Fig. 5 ein Fließdiagramm einer Schleifscheiben-Abrichtroutine des Datenprozessors; und

Fig. 6 ein Fließdiagramm einer Regelscheiben-Abrichtroutine des Datenprozessors.

Fig. 1 zeigt ein Bett 10 einer numerisch gesteuerten, spitzenlosen Schleifmaschine, auf dem ein Schleifkopf 12 gelagert ist, welcher eine drehbare Schleifscheibe 11 trägt. Ferner ist auf dem Bett 10 eine Regelscheibenhalterung 14 gelagert, welche eine drehbare Regelscheibe 13 trägt* Die lagerung auf dem Maschinenbett erlaubt eine Verschiebebewegung des Schleifscheibenkopfes 12 und der Regelscheibenhalterung 14 auf ©inander zu und voneinander weg in Richtung dos Pf©üb X bzw. des Pfeils U, wobei beide Bewegungen parallel zueinander verlaufen. Der Schleifscheibenköpf 12 und die Regelscheibenhalterung 14 sind durch Vorschubeinrichtungen bewegbar, welche Servomotoren 15 bzw. 16 umfassen. Zwischen der Schleifscheibe 11 und der Regelscheibe 13 ist auf dem Maschinenbett 10 eine Werkstückunterstützungsplatte 17 gelagert, welche durch eine Vorschubeinrichtung mit einem Servomotor 18 in Richtung des Pfeils A (vertikale Richtung) bewegbar ist. Ein Werkstück W wird während des Schleifens mit der Schleifscheibe 11 gemäß Fig. 3 durch die Regelscheibe 13 und die Werkstückunterstützungsplatte 17 gehalten.

Ein Abrichtkopf 22 ist auf dem Schleifscheibenkopf gelagert. Er trägt eine drehbare Abrichtrolle 21 zum Abrichten der Schleifscheibe 11 und ist in Richtung der Y-Achse, d.h., quer zur Achse der Schleifscheibe 11, verschiebbar und ferner in Richtung der Z-Achse parallel zur Schleifscheibenachse. Ein© Zustelleinrichtung mit einem Servomotor 23 dient zur intermittierenden Zustellung des Abrichtkopfes 22 in Richtung der Y-Achse,während eine Zustelleinrichtung mit einem Servomotor 24 zur Hin- und Herbewegung des Abriohtkopfes 22 in Richtung der Z-Achse dient. Ein weiterer Abrichtkopf 25 mit einem Punktabrichtwerkzeug 25 zum Abrichten der Regelscheibe 13 ist auf der Regelscheibenhalterung 14 gelagert und

in Richtung des Pfeils V quer zur Achse der Regelscheibe 13 verschiebbar sowie ferner in Richtung des Pfeils W par allel zur Achse der Regelscheibe. Vorschubeinrichtungen mit Servomotoren 27 und 28 dienen zur Zustellung des Abrichtkopfes 26 in V-Richtung und zur Bewegung des Abrichtkopfes 26 in W-Richtung. Die Regulierscheibe 13 ist derart gelagert, daß ihre Achse relativ zur Achse des Werkstücks W, welches auf der Werkstückunterstutzungsplatte 16 ruht, geringfügig geneigt ist. Daher muß die Regulierscheibe 13 derart abgerichtet werden, daß sie die Gestalt eines Rotationshyperboloids erhält. Bei dieser Ausführungsform wird die Abrichtung der Regulierscheibe 13 durch eine Zwei-Achsen-Kontur-Steuerung gemäß der V-Achse und der W-Achse durchgeführt.

Eine Steuerschaltung dieser Maschine soll im folgenden anhand der Fig. 2 erläutert werden. Ein zentraler Datenprozessor 31 einer numerischen Steuereinrichtung 30 umfaßt einen Mikroprozessor, welcher mit einem Speicher 32 verbunden ist, sowie eine Dateneingabeeinrichtung 33 und ein Interface 34. Dieses Interface 34 ist wiederum mit Antriebseinheiten DUA, DUU, .... und DUZ für den Antrieb der Servomotoren 18, 16, 271 28, 15, 23 und 24 verbunden. Das Interface 34 ist von üblicher Bauart und eignet sich zur Verteilung der Vorschubimpulse auf die Antriebseinheiten DUA, DUU, .... und DUZ, und zwar ansprechend auf Vorschubbetragsdaten, Vorschubgeschwindigkeitsdaten, Vorschubrichtungsdaten usw., welche vom Datenprozessor 31 bereitgestellt werden.

Der Speicher 32 weist einen Programmspeicherbereich PSA auf zur Speicherung einer Anzahl von numerischen Steuerprogrammen, welche jeweils zur Steuerung der Vorschubbewegungen des Schleifscheibenkopfes 12 und der Regulier-

- sf -

- A-

scheibenhalterung 14 dienen sowie zur Steuerung der Abrichtungen der Schleifscheibe 11 und der Regulierscheibe 13. Verschiedene andere Steuerdaten, welche durch die Dateneingabeeinrichtung 33 ©ingegeben werden« werden in einem Steuerdatenbereich CDA des Speichers 32 gespeichert. Die Steuerdaten umfassen Daten zur Angabe einer Maschinenstartposition (X1) und einer Maschinenendposition (X2) der Schleifscheibe 11, Daten bezüglich der Maschinenstartposition (U1) und einer Maschinenendposition (U2) und eines Zustellhubs (U3) der Regulierscheibe 13, Daten bezüglich der aktuellen Position (A1) der WerkstückunterstUtzungsplatte 17 und Daten bezüglich des gewünschten Enddurchmessers (d) des Werkstücks W, wie dies mit Ausnahme der aktuellen Werkstückunterstützungsplatten-Position (Al) in Fig, 2 angegeben ist. Ferner umfassen die Steuerdaten die folgenden₍ nicht in Fig. 2 dargestellten Daten, nämlich den Zustellbetrag (L1) und einen Querzustellbetrag (L2) der Abrichtscheibe 21, einen Zustellbetrag (L3) und einen Querzustellbetrag (IA) des Punktabrichtwerkzeugs 25, den Schleifscheibendurchmesser Dg) und den Regulierscheibendurchmesser (Dr), eine Zentrumshöhe (H) und den Sinus eines Zentrumshöhenwinkels

Fig. 4 zeigt ein Fließdiagramm ein@s automatischen Arbeitszyklus. Wenn der automatische Betrieb beginnt, so wird das Werkstück W mit einer zweckentsprechenden Lade/ Entlade-Einrichtung (nicht gezeigt) in Stufe 50 auf die Werkstückunterstützungsplatt© 17 gelegt. Beim automatischen Schleifzyklus, welcher in Stufe 51 durchgeführt wird, wird der Schleifscheibenkopf 12 um eine Strecke (z.B. X1-X2) von der Maschinenstartposition (X1) mit einer Eilvorschubgeschwindigkeit in die Endposition (X2) gebracht. Gleichseitig wird die Regulierscheibenhalte-

~ /is-

rung 14 um eine andere Strecke (z.B. U1-U2-U3) vorwärtsbewegt, lind zwar,von der Maschinenstartposition (U1) ausgehend, in einer Eilzustellung. Die Regulierscheibenhalterung 14 wird sodann um den Betrag (U3) zugestellt und erreicht die Endposition (U2). Hierdurch wird das Werkstück W bis zum gewünschten Enddurchmesser (d) geschliffen. Die Endpositionsdaten (X2,U2), welche im Speicher 32 gespeichert sind, dienen dazu, die Schleifscheibe 11 und die Regulierscheibe 13 in den Endpositionen (X2 bzw. U2) zu stoppen. Sodann werden der Schleifscheibenkopf 12 und die Regulierscheibenhalterung 14 in die Jeweiligen Maschinenstartpositionen (X1 bzw. U1) zurückgezogen, und zwar in Stufe 52, und nun wird das Werkstück W durch die Lade/Entlade-Einrichtung von der Werkstückunterstützungsplatte 17 genommen, und zwar in Stufe 53.

Nun wird in Stufe 54 festgestellt, ob ein Abrichten der Regulierscheibe 13 erforderlich ist, und falls dies nicht erforderlich ist, wird ferner in Stufe 56 festgestellt, ob eine Abrichtung der Schleifscheibe 11 erforderlich ist oder nicht. Falls ein Abrichten der Schleifscheibe nicht erforderlich ist, wird ein weiteres Werkstück W der gleichen Art in Stufe 50 auf die Werkstückunterstützungsplatte 17 gelegt, worauf die obigen Arbeitsschritte der Stufen 52 bis 53 wiederholt werden. Wenn jedoch in Stufe 54 festgestellt wird, daß eine Abrichtung der Regulierscheibe erforderlich ist, so wird ein Regulierscheiben-Abrichtzyklus in Stufe 55 durchgeführt. Dieser wird weiter unten näher erläutert. Wenn andererseits in Stufe 56 festgestellt wird, daß ein Schleifscheiben-Abrichtvorgang erforderlich ist, so wird ein Schleifscheiben-Abrichtzyklus in Stufe 57 durchgeführt. Dieser wird ebenfalls weiter unten erläutert.

Durch das Abrichten der Schleifscheibe 11 und der Regulierscheibe 13 wird ihr Durchmesser verringert. Dies führt wiederum dazu,, daß sich der Winkel der Zentrumshöhe (γ) ändert. Es werden deshalb Routinen vom Datenprozessor 31 ausgeführt, welche den Zentrumshöhenwinkel (y) konstant halten, und zwar unabhängig von den Verringerungen der Durchmesser der Scheiben 11 und 13. Diese werden weiter unten anhand der Fig„ 5 und 6 näher erläutert. Es nuß betont werden, daß ©ine oder zwei Abrichtungsn der Schleifscheibe 11 nicht zu einer beträchtlichen Änderung des Zentrumshöhenwinkels (γ) führen. Daher wird bei dieser Äusfuhrungsform, wie weiter unten näher erläutert werden wird, die Einstellung der Zentrumshöhe (H) durchgeführt, wenn die Regulierscheibe 13 abgerichtet wird.

Im folgenden soll auf Fig. 5 Bezug genommen werden. Wenn der Befehl zum Abrichten der Schleifscheibe 11 gegeben wird, so wird zunächst Stufe 60 ausgeführt. Hierbei erfolgt eine Verteilung der Impulse für den Zustellbetrag (L1) auf die Y-Antriebseinheit DUY, so daß die Abrichtrolle 21 um den vorbestimmten Betrag (L1) zugestellt wird. Sodann werden in die negative Richtung gehende Impulse entsprechend dem Quervorschubbetrag (12) auf die Z-Achsen-Antriebseinheit DUZ verteilt, und zwar in Stufe 61. Ferner werden in die positive Richtung gehende Impulse, welche dem Quervorschubbetrag (L2) entsprechen, auf die Z-Achsen-Antriebseinheit DUZ verteilt, und zwar in Stufe 62. Dies hat zum Ergebnise, daß eine Hin- und Herbewegung der Abrichtrolle 21 in Richtung der Z-Achse erfolgt, so daß die Schleifscheibe 11 abgerichtet wird. In Stufe 63 werden die Schleifscheiben-Durchmesserdaten (Dg), welche im Speicher 32 gespeichert sind, um den Abrichtabnutzungebetrag der Schleifscheibe 11 verringert,

nämlich um den obigen Zustellbetrag (Li),und die resultierenden Schleifscheibendurchmesserdaten (Dg) werden wiederum im Speicher 32 bei der vorherigen Speicheradresse abgespeichert. Ferner wird die Position des Schleifscheibenkopfes 12, welche um die Abnahme des Durchmessers der Schleifscheibe 12 kompensiert ist, in Stufe 64 errechnet. Dabei muß jedoch folgendes beachtet werden. Die Vorschubrichtung des Schleifscheibenkopfes 12 ist verschieden von der Richtung, in der sich die Linie durch die Achsen der Schleifscheibe 11 und des Werkstücks W erstreckt. Aus diesem Grunde wird eine neue Endposition (X2) der Schleifscheibe 11 errechnet, wobei man nachfolgende Gleichung verwendet. Diese Berechnung erfolgt durch Einsetzen des Schleifscheibendurchmessers (Dg) und des Werkstückenddurchmessers (d) und der Zentrumshöhe (H), welche im Speicher 32 gespeichert sind, in die Gleichung

X2

Die so errechnete Endposition (X2) wird anstelle der vorherigen Daten im Speicher 32 abgespeichert, und zwar für den Gebrauch bei den nachfolgenden Schleifbearbeitungen. Auf diese Weise wird die Schleifscheiben-Abrichtroutine beendet.

Wenn nun der nachfolgende Schleifvorgang in Stufe 51 durchgeführt wird, so erfolgt der Eilvorschub der Schleifscheibe 11 von der Maschinenstartposition (X1) in geänderter Weise gemäß der Endposition (X2) des Schleifscheibenkopfes 12. Dies hat das gleiche Ergebnis wie die Einstellung der Position des Schleifscheibenkopfes 12 um den Betrag (L1) der Abnahme der Schleifscheibe 11 in der Richt-jng, welche sich über die Achsen der Schleif schei-

be 11 und des Werkstücks ¥ erstreckt ₉ so daß in dieser Positionskompensierung kein FeL., -r involviert ist.

Wenn in Stufe 54 der Fig_a 4 festgestellt wird, daß die Regulierscheibe 13 abgerichtet werden muß, so wird die Routine gemäß Fig. 6 ausgeführt. Eine Anzahl Impulse, welch© dem Zustellbetrag (L3) entsprechen, wird auf die V-Achen-Antriebseinheit DW in Stuf© 70 verteilt, so daß das Punktabrichtwerkzeug 25 um einen vorbestimmten Betrag (L3) auf die Regulierscheibe 13 hin zugestellt wird. In Stufe 71 wird eine Zwei-Achsen-Konturiersteuerung vorgenommen, wobei gleichzeitig die Impulse auf die W-Achsen-Antriebseinheit DUW und auf die V-Achsen-Antriebseinheit DIiV verteilt werden» Hierdurch erhält die Regulierscheibe 13 die Gestalt eines Rotationshyperboloids. In Stufe 72 werden die im Speicher 32 gespeicherten Daten zum Regulierscheibendurchmesser (Dr) um den Abricht-Zustellbetrag (L3) vermindert und der resultierende Durchmesser (Dr) wird wiederum bei der gleichen Adresse gespeichert, bei der der vorherige Durchmesser (Dr) gespeichert wurde. Sodann wird die Stufe 73 ausgeführt, um die Endposition (U2) der Regulierecheibenhalterung 14 hinsichtlich der Verringerung des Durchmessers der Regulierscheibe 13 zu berechnen. Dies© Berechnung erfolgt durch Einsetzen des Regulierscheibendurchmessers (Dr), des Werkstück-Enddurchmessers (d) und der Zentrumshöhe (H), welche im Speicher 32 gespeichert sind, in die folgende Gleichung» Die dabei errechnete Endposition (U2) wird anstelle der entsprechenden alten Daten (H) im Speicher gespeichert.

Damit der Zentrumshöhenwinkel (γ) konstant gehalten werden kann, und zwar unabhängig von Änderungen des Durch-

messers der Schleifscheibe 11 und des Durchmessers der Regulierscheibe 13 aufgrund der Abrichtungen, wird eine neue Zentrumshöhe (H) errechnet, und zwar basierend auf dem aktuellen Durchmesser der Schleifscheibe 11 und der Regulierscheibe 13. Dies geschieht in Stufe 74. Die Werkstückunterstützungsplatte 17 wird in eine Position bewegt, welche durch die errechnete Zentrumshöhe (H) vorgegeben wird. Dies erfolgt in Stufe 75. Genauer gesagt, werden die Scheibendurchmesser (Dg, Dr),der Werkstückenddurchmesser (d) und ein vorbestimmter Wert, der den Sinus des Zentrumshöhenwinkels(γ) angibt, welche im Speicher 32 gespeichert sind, in die folgende Gleichung eingesetzt, so daß man die neue Zentrumshöhe (H) erhält.

H - i χ (gg + a) x (Dr + d) . H - £ x (Dg + d) + (Dr + d) ^{x sin γ}

Die Differenz zwischen der neuen Zentrumshöhe (H) und der vorherigen Zentrumshöhe (H) der Werkstückunterstützungsplatte 17 wird errechnet. Eine Anzahl Impulse, welche der Differenz entspricht, wird auf die A-Achsenantriebseinheit DUA verteilt. Demzufolge wird die Werkstückunterstützungsplatte 17 um den Differenzbetrag abgesenkt, so daß der Zentrumshöhenwinkel (γ) konstant gehalten wird.

Bei der zuvor beschriebenen, speziellen Ausführungsform handelt es sich um eine spitzenlose Schleifmaschine eines Aufbaus, bei dem sowohl der Schleifscheibenkopf 12 als auch die Regulierscheibenhalterung 14 zur Werkstückunterstützungsplatte hin und von dieser weg bewegt werden können. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf eine spitzenlose Schleifmaschine anderer Bauart anwendbar, bei der z.B. sowohl eine Werkstückunterstützungsplatte als auch eine Regulierscheibenhalterung auf einen stationären Schleifscheibenkopf zu und von diesem weg bewegbar sind. In diesem Fall kann die Endposition (X2) der Schleifscheibe dadurch gesteuert werden, daß man die Werkstück-

unterstützungsplatte auf den Schleifscheibenkopf zu bewegt, während die Endposition (U2) der Regulierscheibe dadurch eingestellt werden kann, daß man die Regulierscheibenunterstützung auf die Werkstückunterstützungsplatte zu bewegt.

Der Zeitpunkt, zu aera die Zentrumshöhe (H) nachgestellt wird, wird nicht, beschränkt auf den Zeitpunkt der Abrichtung der Regulierscheibe 13. Vielmehr kann dieser Zeitpunkt frei gewählt werden, wobei auch die erforderliche Werkstückgenauigkeit in Betracht gezogen werden kann.

Bei obiger Ausführungsform werden während der Bearbeitung des Werkstücks W Daten, welche die Endpositionen (X2,U2) der Schleifscheibe 11 und der Regulierscheibe 13 betreffen, aufgrund der Verringerung der Scheibendurchmesser (Dg,Dr) durch die Abrichtvorgänge erneuert und neu eingeschrieben, und es werden auch die Endpositionen (X2,U2) durch Änderung der Zustellbeträge der Scheiben 11 und nachgestellt. Es ist jedoch auch möglich, jeden dieser Zustellbeträge konstant zu halten, und zwar durch Kompensation der Bearbeitungsstartpositionen (X1,U1) der Schleifscheiben 11 bzw. 13 entsprechend den Differenzen zwischen den neuen Endpositionen (X2,U2) und den vorhergehenden Endpositionen (X2,U2). Dies geschieht vor der ersten Schleifbearbeitung, welche danach durchgeführt wird.

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Claims

Patentansprüche

1.1 Spitzenlose Schleifmaschine mit einem Maschinen-

tt und einer ersten Unterstützung für eine Schleifscheibe und einer zweiten Unterstützung für eine Regulierscheibe, welche darauf gelagert sind, mit einer Werkstückunterstützungsplatte zwischen der Schleifscheibe und der Regulierscheibe, welche ein Werkstück drehbar unterstützt, und zwar in Zusammenwirkung mit der Regulierscheibe während der Werkstückbearbeitung, mit einer ersten Vorschubeinrichtung zur Bewegung der Werkstückunterstützungsplatte in einer Richtung quer zu einer ersten Linie, welche sich durch die Achsen der Schleifscheibe und der Regulierscheibe erstreckt,und mit ersten und zweiten Abrichtvorrichtungen zum Abrichten der Schleifscheibe und der Regulierscheibe, gekennzeichnet durch

einen Datenspeicher zur Speicherung der Durchmesser der Schleifscheibe und der Regulierscheibe, eines gewünschten Enddurchmessers des Werkstücks und eines vorbestimmten Wertes des Sinus eines Zentrumshöhenwinkels, wobei dieser Zentrumshöhenwinkel sich ergibt als Summe eines Winkels zwischen einer zweiten Linie, die sich durch die Achsen der Schleifscheibe und des Werkstücks erstreckt, und der ersten Linie sowie eines Winkels zwischen einer dritten Linie, die sich durch die Achsen der Regulierscheibe und des Werkstücks erstreckt, und der ersten Linie, wenn das Werkstück den gewünschten Enddurchmesser hat;

eine Datenumschreibeeinrichtung zum Umschreiben der in dem Datenspeicher abgespeicherten Scheibendurchmesser, wenn die Schleifscheibe und die Regulierscheibe durch die ersten und zweiten Abrichteinrichtungen abgerichtet werden, so daß die Daten der umgeschriebenen

-ff- ■■ ^:

Durchmesser Jeweils den aktuellen Durchmessern der Scheiben entsprechen;

eine erste Recheneinheit zur Errechnung einer Zentrumshöhe aufgrund der Scheibendurchmesser, des gewünschten Enddurchmessers und des vorbestimmten Wertes, welche im Datenspeicher gespeichert sind, wobei die Zentrumshöhe eine Position definiert, welche die Achse des Werkstücks mit dem gewünschten Enddurchmesser einnimmt, wenn der Zentrumshöhenwinkel konstant gehalten wird, unabhängig von Verringerungen des Durchmessers der Schleifscheibe und der Abdichtscheibe; und

eine erst© Voi-schubsteuereinrichtung, welche mit der ersten Vorschubeinrichtung verbunden ist, zur Steuerung derselben aufgrund der errechneten Zentrumshöhe.

2. Spitzenlose Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Recheneinheit die Zentrumshöhe (H) errechnet durch Einsetzen der Scheibendurchmesser (Dg,Dr) des gewünschten Enddurchmessers (d) und des vorbestimmten Wertes des Sinus des Zentrumshöhenwinkels (γ) in die folgende Gleichung

5ΓΤ^7 ^{x ßin} Y·

Ρ 4

Dg + d

3. Spitzenlose Schleifmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

zweite und dritte Vorschubeinrichtungen zur Bewirkung einer Relativbewegung zwischen der ersten Unterstützung und der Werkstückunterstützungsplatte und einer Relativbewegung zwischen der zweiten Unterstützung und der Werkstückunterstützungsplatte in einer Richtung, die senkrecht zur Achse des von der Werkstückunterstützungsplatte unterstützten Werkstücks verläuft;

eine zweite Recheneinheit zur Berechnung der Endpositionen (X2,U2) der ersten und zweiten Unterstützung gemäß den folgenden Gleichungen

X2 = 4 ( ² - H²
U2 = V (² - H²

aus den Scheibendurchmessern (Dg₁Dr), dem gewünschten Enddurchmesser (d) und der Zentrumshöhe (H), welche in der ersten Recheneinheit erhalten wird; und

eine zweite Vorschubsteuereinrichtung, welche mit den zweiten und dritten Vorschubeinrichtungen verbunden ist, zur Steuerung der vorgeschobenen Positionen der ersten und zweiten Unterstützungen, relativ zur Werkstückunterstützungsplatte in Richtung auf die Endpositionen (X2,U2), welche von der zweiten Recheneinheit errechnet wurden.