(19) |
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(11) |
EP 1 137 515 B9 |
(12) |
KORRIGIERTE EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis: Bibliographie entspricht dem neuesten Stand |
(15) |
Korrekturinformation: |
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Korrigierte Fassung Nr. 2 (W2 B1) |
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Korrekturen, siehe Ansprüche |
(48) |
Corrigendum ausgegeben am: |
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24.01.2007 Patentblatt 2007/04 |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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22.03.2006 Patentblatt 2006/12 |
(22) |
Anmeldetag: 09.12.1999 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP1999/009703 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2000/035631 (22.06.2000 Gazette 2000/25) |
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(54) |
VERFAHREN UND SCHLEIFMASCHINE ZUR PROZESSFÜHRUNG BEIM SCHÄLSCHLEIFEN EINES WERKSTÜCKES
METHOD AND GRINDING MACHINE FOR CONTROLLING THE PROCESS DURING ROUGH GRINDING OF A
WORKPIECE
PROCEDE ET RECTIFIEUSE POUR LA COMMANDE DE PROCESSUS LORS DE LA RECTIFICATION D'ECROUTAGE
D'UNE PIECE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR GB IT |
(30) |
Priorität: |
11.12.1998 DE 19857364
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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04.10.2001 Patentblatt 2001/40 |
(73) |
Patentinhaber: Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH |
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77787 Nordrach (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- JUNKER, Erwin
D-77815 Bühl/Baden (DE)
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(74) |
Vertreter: Leske, Thomas et al |
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Patentanwalt,
Kanzlei FROHWITTER,
Postfach 86 03 68 81630 München 81630 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 562 632 US-A- 5 371 975
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US-A- 5 347 761 US-A- 5 773 731
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prozessführung eines Werkstückes mittels
Schleifscheibe auf einer Schleifmaschine und eine Schleifmaschine zur Durchführung
des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 8. Solche Verfahren und Vorrichtung
sind aus US 4 516 212 A bekannt. Beim Rundschleifen durch Schälschleifen taucht die
Schleifscheibe sofort bis auf das Fertig-Sollmaß in die Außenkontur des Werkstücks
ein, und mit dieser Eindringtiefe wird anschließend in einem Längsschleifvorgang allein
durch Axialvorschub das komplette Schleifaufmaß abgetragen. Charakteristisch für das
Schälschleifen, das auch als Umfangslängsschleifen bezeichnet wird, ist die schmale
Schleifscheibe, die im Wesentlichen mit einer Umfangskante anstelle mit ihrer Umfangsfläche
den Schleifvorgang bewirkt. Zudem muss beim Schälschleifen nicht mehr der gesamte
Schleifvorgang in einen Schrupp- und Schlichtvorgang unterteilt werden. Ein Vorteil
des Schälschleifens besteht daher darin, dass die Zeiten zum Wechsel der Schleifscheiben
verringert werden können. Das Schälschleifen ist erst Ende der neunziger Jahre in
der industriellen Anwendung bekannt geworden.
[0002] Weit verbreitet und längst bekannt ist dagegen das Rundschleifen durch Einstechschleifen
und Pendelschleifen. Hierbei arbeiten die Schleifscheiben vor allem mit ihrer Umfangsfläche,
und die radiale Zustellung erfolgt schrittweise, also in mehreren Stufen, wobei zwischen
dem Schrupp- und dem Schlichtvorgang unterschieden werden muss. Beim Einstechschleifen
und beim Pendelschleifen sind IN-Prozessmess- und Prozesssteuerungen zur Führung der
Schleifprozesse bekannt.
[0003] Ein Beispiel hierfür zeigt die US 5 371 975 A. Beim Rundschleifen von Walzen mittels
einer rotierenden Schleifscheibe wird der Außendurchmesser der Walze auf Istmaß gemessen.
Das gemessene Istmaß wird fortlaufend automatisch auf ein vorgegebenes Sollmaß korrigiert.
Das Istmaß wird im Bereich des Angriffs der Schleifscheibe am Werkstück gemessen,
und die Schleifscheibe sowie der Messfühler können gemäß einer Ausführungsform in
einer Ebene zueinander liegen. Zusätzlich ist bei diesem bekannten Verfahren auch
eine Einrichtung zur Temperaturmessung im Bereich des Eingriffs von Schleifscheibe
und Walze vorgesehen. Dadurch können temperaturbedingte Verformungen der Walze beim
Schleifvorgang berücksichtigt und bei der rechnerischen Auswertung innerhalb des Regelvorgangs
auf die spätere Betriebstemperatur umgerechnet werden. Das Schleifaufinaß wird daher
in einem solchem Maße abgetragen, dass bei der später herrschenden Betriebstemperatur
eine gewünschte Abmessung und Verformung der Walze vorliegt.
[0004] Das Verfahren gemäß der US 5 371 975 A ist auf den Vorgang des Rundschleifens abgestellt,
bei dem die radiale Zustellung in mehreren Stufen erfolgt und die Teilvorgänge des
Schrupp- und Schlichtschleifens ablaufen. Dieser stufenweise Ablauf des Schleifvorganges
kommt einem Verfahren zur Prozessführung entgegen, bei dem Abweichungen vom Sollmaß
nach oben und unten durch ständiges Nachkorrigieren in beiden Richtungen auf das Sollmaß
ausgeglichen werden. Hinweise auf das Schälschleifen sind der US 5 371 975 A nicht
zu entnehmen.
[0005] Beim Schälschleifen hingegen ist ein echte IN-Prozessmessung und Prozesssteuerung
deshalb bisher nicht realisierbar gewesen, da der beim Schälschleifen zu erzeugende
Außendurchmesser eines Werkstückes in einem Längshub geschliffen wird und somit keine
wesentlichen Zwischenschritte über eine Messsteuerung erfasst werden, um danach noch
den Endwert beeinflussen zu können.
[0006] Beim Schälschleifverfahren wurde daher bisher nur nach dem sogenannten POST-Prozessmess-
und Prozesssteuer-Verfahren gearbeitet. Dies hat den Nachteil, dass der bereits geschliffene
Außendurchmesser, z. B. ein Passungssitz, an dem in Bearbeitung befindlichen Werkstück
nicht mehr nachkorrigierbar ist, wenn das Istmaß bereits auf Untermaß geschliffen
worden ist.
[0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Schleifmaschine zu
schaffen, mittels welchem bzw. welcher während des Schälschleifens fortlaufend auf
einen gewünschten zu schleifenden Durchmesser prozesssicher korrigiert werden kann,
welches bzw. welche industriell einsetzbar ist und bei welchem bzw. welcher das für
das IN-Prozessmess- und Prozesssteuer-Verfahren verwendete Messverfahren bzw. die
dafür verwendete Messvorrichtung keine Verlängerung der Bearbeitungszeit erforderlich
ist.
[0008] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und durch
eine Schleifmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen
sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.
[0009] Das erfindungsgemäße Verfähren gemäß Anspruch 1 stellt ein Verfahren zur Prozessführung
beim Schälschleifen eines Werkstückes mittels Schleifscheibe auf einer Schleifmaschine
dar, wobei das Werkstück während des Schleifens mittels eines Messfühlers permanent
bzw. fortlaufend auf das vorliegende Istmaß gemessen wird und parallel, d. h. gleichzeitig,
dazu das gemessene Istmaß fortlaufend automatisch auf ein vorgegebenes schleifzeitabhängiges
Sollmaß korrigiert wird. Das heißt, die Korrektur des Istmaßes auf das zu erreichende
Sollmaß auf der Basis des gemessenen Istmaßes erfolgt in Echtzeitsteuerung der Schleifmaschine,
d. h. in einer IN-Prozesssteuerung. Dabei wird erst nach Erreichen des Sollmaßes das
Werkstück in Längsrichtung mit einem bestimmten Vorschub gegenüber der Schleifscheibe
verfahren. Durch eine derartige Echtzeitsteuerung wird vermieden, dass das zu schleifende
Werkstück auf Untermaß geschliffen wird. Die Fehlerquote bei der Herstellung der Werkstücke
kann dadurch erheblich reduziert werden. Des weiteren kann durch die Echtzeitsteuerung
der Schleifvorgang aktiv so beeinflusst werden, dass der durch die Schleifscheibe
in das Werkstück eingebrachte Wärmeeintrag reduziert bzw. optimiert wird, wodurch
einerseits die wärmebedingten Verformungen am Werkstück, welche ebenfalls zu Ungenauigkeiten
der Istmaße des Werkstückes führen können, reduzierbar sind und gleichzeitig auch
der Schleifscheibenverschleiß verringerbar ist. Dadurch sind also insgesamt optimale
Schleifbedingungen erzielbar.
[0010] Vorzugsweise wird das Sollmaß als zeitlich abhängige Sollwertkurve vorgegeben. Die
zeitlich abhängige Sollwertkurve wird dabei in einer Speichereinheit, welche vorzugsweise
Bestandteil der Maschinensteuerung ist, abgelegt. Entsprechend der Sollwertkurve wird
dann nach permanenter bzw. fortlaufender Feststellung des jeweiligen Istmaßes eine
Korrektur vorgenommen, so dass die Schleifscheibe sich so der Sollwertkurve in Abhängigkeit
von der Schleifzeit nähert, dass die gewünschte Endkontur am Werkstück erzielt wird.
[0011] Das Istmaß wird unmittelbar im Bereich des Angriffs der Schleifscheibe am Werkstück
gemessen. Unter "unmittelbar im Bereich des Eingriffs der Schleifscheibe" soll dabei
verstanden werden, dass ein den Messwert in Form eines Messsignal ausgebender Messfühler
im wesentlichen in einer Ebene angeordnet ist, welche durch den am Werkstück umlaufenden
Eingriffspunkt der Schleifscheibe gebildet wird. Dadurch wird in vorteilhafter Weise
erreicht, dass die Messung unmittelbar an der Stelle am Werkstück erfolgt, an welcher
das Werkstück gerade geschliffen wird, so dass bei geringsten Abweichungen von der
Sollwertkurve sofort über die Maschinensteuerung eine Korrektur in Richtung auf die
Sollwertkurve zur Vermeidung von Untermaß vorgenommen werden kann.
[0012] Vorzugsweise wird das fortlaufend gemessene Istmaß als Messsignal an eine Maschinensteuerung
übertragen, wobei auf der Basis dieses Messsignals dann die Korrektur auf das Sollmaß
erfolgt. Dies entspricht einer Echtzeitsteuerung, welche auch als IN-Prozesssteuerung
bezeichnet wird. Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren bereitgestellt, bei welchem
eine IN-Prozesssteuerung beim Schälschleifen realisiert ist. Entsprechend diesem erfindungsgemäßen
Verfahren wird während des Schleifens die Schleifscheibe auf einen Solldurchmesser
des Werkstückes nachkorrigiert.
[0013] Entsprechend einer bestimmten zu schleifenden Kontur des Werkstückes wird dieses
zumindest in einem Abschnitt zylindrisch oder konisch geschliffen. Das heißt, mit
dem beschriebenen Verfahren ist es möglich, sowohl zylindrische als auch konische
Werkstücke an deren Außenkontur auf eine definierte gewünschte Sollwertkurve mit höchster
Genauigkeit zu schleifen.
[0014] Um sicherzustellen, dass die Messwerterfassung, auf deren Basis die Echtzeitsteuerung
erfolgt, stets im Bereich des Eingriffs der Schleifscheibe bzw. in der durch den am
Werkstück umlaufenden Eingriffspunkt der Schleifscheibe gebildeten Ebene verläuft,
werden Schleifscheibe und Messfühler synchron zueinander am Werkstück bewegt. Entsprechend
ist es natürlich auch möglich, dass Schleifscheibe und Messfühler feststehen und anstelle
dessen das Werkstück bewegt wird. Auch in diesem Fall ist gewährleistet, dass Schleifscheibe
und Messfühler zueinander so angeordnet sind, dass die Messwerterfassung sich auf
den Punk am Werkstück bezieht, an welchem unmittelbar der Schleifvorgang stattfindet.
Ein Abschalten der Maschine zum Zweck des Messvorgangs oder ein Entfernen der Schleifscheibe
vom Werkstück zur Durchführung des Messvorganges ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
nicht erforderlich.
[0015] Gemäß Ansprüch 8 weist die erfindungsgemäße Schleifmaschine, welche zur Durchführung
des oben beschriebenen Verfahrens dient, eine auf einem Schleifspindelstock gehaltene
Schleifscheibe zum Schälschleifen eines Werkstückes, welches zwischen einer Werkstückspindel
und einer Reitstockspindel gehalten ist, einen Messfühler zum Erfassen einer gerade
geschliffenen Werkstückabmessung und eine Maschinensteuerung auf. Erfindungsgemäß
ist der Messfühler in einer durch den am Werkstück umlaufenden Eingriffsbereich der
Schleifscheibe gebildeten Ebene angeordnet, wobei während des Schälschleifens fortlaufend
Messsignale an die Maschinensteuerung zuführbar sind, welche ihrerseits auf der Basis
dieser Messsignale die Schleifscheibe so steuert, dass der Schleifvorgang als IN-Prozesssteuerung
ausführbar ist. Dabei ist die Maschinensteuerung derart ausgebildet, dass nach Erreichen
des Sollmaßes in der durch den Eingriffsbereich der Schleifscheibe gebildeten Ebene
das Werkstück in Längsrichtung mit einem bestimmten Vorschub gegenüber der Schleifscheibe
verfahren wird. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es somit möglich, unmittelbar
während des Schleifvorgangs ohne Zeitverzögerung, d. h. in Echtzeitsteuerung, den
Schleifvorgang, d. h. die Art und Weise des Eingriffes der Schleifscheibe am Werkstück,
derart zu beeinflussen, dass die gewünschte Endmaße des Werkstückes in engstmöglichem
Toleranzbereich gehalten werden können, so dass ein Untermaß des Werkstückes, was
in der Regel inakzeptabel ist, vermieden werden kann.
[0016] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Messfühler an einem Messkopf befestigt,
welcher an dem Schleifspindelstock einschwenkbar angebracht ist. Durch das einschwenkbare
Anbringen kann der Messkopf auf verschiedene Durchmesser des Werkstückes angepasst
werden, wobei stets gewährleistet ist, dass der Messfühler am Messkopf so angeordnet
ist, dass er sich stets in dem Bereich der durch den Eingriffspunkt der Schleifscheibe
am Werkstück gebildete Ebene befindet. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung
ist der Messfühler gegenüber dem Eingriffsbereich der Schleifscheibe am Werkstück
angeordnet, d. h. vorzugsweise im wesentlichen 180° gegenüber dem Eingriffsbereich
der Schleifscheibe. Es ist jedoch auch möglich, den Messfühler in einer bestimmten
winkelmäßigen Entfernung des Werkstückes anzuordnen. Mit der erfindungsgemäßen Echtzeit-Prozeßsteuerung
in Verbindung mit der Maschinensteuerung auf der Basis der erfaßten Istwerte, welche
zur Korrektur der Sollwerte eingesetzt werden, ist es möglich, eine gewünschte Sollzylinderform
oder Sollkonusform des Werkstückes zu erzeugen. Das bedeutet, daß das erfindungsgemäße
Schälschleifen sowohl für zylindrische Werkstückformen bzw. Werkstückabschnitte als
auch für konusförmige Werkstücke bzw. Werkstückabschnitte einsetzbar ist.
[0017] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nun anhand
von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung detailliert
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- die Draufsicht einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine in schematischer Darstellung
mit Angabe des unmittelbaren Schleitbereiches Y;
- Fig.2
- einen Schnitt durch die in Fig. 1 angegebene Schnittebene A-A; und
- Fig. 3
- die in Fig. 1 angegebene Detailansicht Y des Schleitbereiches in vergrößerter Darstellung.
[0018] In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf eine Außenrund-Schleifmaschine
dargestellt, welche im Schälschleifverfahren (Umfangslängsschleifen) arbeitet. Für
ein derartiges Schälschleifverfahren werden in axialer Richtung dünne CBN-Schleifscheiben
mit verschleißfesten Bindungen verwendet. Die Besonderheit beim Schälschleifverfahren
liegt darin, daß in der Regel das komplette Schleifaufmaß in einem Arbeitsgang im
Längsschleifverfahren abgetragen wird. Dabei ist die radiale Zustellung der Schleifscheibe
10 während des Schleifens gleich dem radialen Schleifaufmaß auf dem Werkstück 2. In
an sich bekannter Weise weist die Außenrund-Schleifmaschine einen Werkstückspindelstock
1 mit einer Werkstückspindel 1 A, einen Schleiftisch 3 und einen Reitstock 4 mit einer
hydraulisch verschiebbaren Reitstockpinole 4A auf, welche auf einem Maschinenbett
5 angeordnet sind. Der Schleiftisch 3 ist im Vorderbereich 20 des Maschinenbettes
5 auf Führungen aufgebaut, auf welchen dieser in Richtung der CNC-Achse Z axial verfahrbar
ist. Der motorische Antrieb dieser Achse ist nicht dargestellt. Der auf dem Schleiftisch
3 angeordnete Werkstückspindelstock 1 mit der Werkstückspindel 1A ist motorisch angetrieben,
wobei die Werkstückspindel 1A auf ihrem vorderen Bereich eine Spitze zur Aufnahme
und Übertragung der Rotationsbewegung auf das Werkstück 2 ausgebildet hat. Der Reitstock
4 mit der hydraulisch verschiebbaren Pinole 4A ist ebenfalls auf dem Schleiftisch
3 aufgebaut, wobei die Pinole 4A im vorderen Bereich eine Zentrierspitze zur Aufnahme
des Werkstückes 2 ausgebildet hat. Zwischen den Spitzen der Werkstückspindel 1A und
der Pinole 4A ist das Werkstück 2 eingespannt, wobei die Mittelachsen der Werkstückspindel
1A und der Reitstockpinole 4A sowie des Werkstückes 2 exakt fluchtend zueinander ausgerichtet
sind.
[0019] Im Hinterbereich 21 des Maschinenbettes 5 ist ein Schleifspindelstock 6 aufgebaut.
welcher hydrostatische Führungselemente zu dessen Lagerung aufweist. Die Zustellung
in Richtung der CNC-Achse X, welche rechtwinklig zur Achse Z ausgerichtet ist, erfolgt
mittels eines motorischen Antriebes 8. Im vorderen Bereich trägt das Gehäuse des Schleifspindelstocks
6 eine Schleifspindel 9, auf welcher die Schleifscheibe 10 aufgenommen ist.
[0020] Auf dem Gehäuse des Schleifspindelstockes 6 ist eine Meßvorrichtung 11 angebracht,
welche einen Arm aufweist, welcher der Aufnahme eines Meßkopfes 12 zur Messung des
Durchmessers des Werkstückes dient. Ein oder mehrere Meßfühler 13 zum Erfassen des
Istdurchmessers des Werkstückes unmittelbar während der Schleitbearbeitung sind im
Schleifbereich der Schleifscheibe 10 so angeordnet, daß stets der gerade geschliffene
Durchmesser aktuell gemessen wird. Dadurch ist es möglich, den Meßwert unmittelbar
während der Bearbeitung zu erfassen und dadurch den gerade zu schleifenden Durchmesser
während des Prozesses noch, falls erforderlich, zu korrigieren. Dies bedeutet, daß
nach diesem Meßverfahren eine Echtzeitsteuerung, d.h. eine IN-Prozeßsteuerung, auch
für das Schälschleifen (Umfangslängsschleifen) ermöglicht ist.
[0021] In Fig. 2 ist eine Seitenansicht in prinzipieller Darstellung entsprechend der Schnittebene
A-A aus Fig. 1 dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß ein einschwenkbarer Arm 22,
welcher den Meßkopf 12 mit den Meßfühlern 13 zur Erfassung des Durchmessers des zu
schleifenden Werkstückes 2 trägt, auf dem Schleifspindelstock 6 aufgebaut ist. Mittels
der Pfeile 14 ist der abtastbare Meßweg der Meßfühler 13 angedeutet. Die Bezugsziffer
23 bezeichnet die in der gestrichelten Position dargestellte Stellung des Armes 22
in zurückgeschwenkter bzw. ausgeschwenkter Stellung. In dieser zurückgeschwenkten
Stellung kann das Werkstück 2 aus der Schleifmaschine entnommen werden, und es kann
ein neues Werkstück eingespannt werden.
[0022] In Fig. 3 ist in vergrößerter Ansicht das Detail Y gemäß Fig. 1 dargestellt. Daraus
ist ersichtlich, daß die Meßfühler 13 im wesentlichen gegenüber dem unmittelbaren
Eingriffsbereich der Schleifscheibe 10 am Werkstück 2 angeordnet sind, wobei der Meßkopf
12 die jeweiligen bzw. im Falle, wenn nur ein Meßfühler 13 vorgesehen ist, den Meßfühler
13 trägt. Dadurch wird gewährleistet, daß stets der exakte gerade geschliffene Durchmesser
des Werkstückes 2 gemessen wird und durch Zufuhr eines diesem Meßwert entsprechenden
Meßsignals an die Maschinensteuerung eine Korrektur der Eingriffsposition der Schleifscheibe
10 derart vorgenommen werden kann, daß der Außendurchmesser des Werkstückes, welcher
insbesondere ein Lagersitz sein kann, auf das gewünschte Sollmaß korrigiert wird.
[0023] Die Meßfühler 13 sind dabei bezüglich der Dicke der Schleifscheibe 10 gegenüberliegend
dazu so angeordnet, daß der Meßwert unmittelbar hinter dem der Verschleißmarke (Verschleißkante)
der Schleifscheibe folgenden eigentlichen Eingriffspunkt der Schleifscheibe angeordnet
ist. Dies bedeutet, daß die Meßwerte auf einer Peripherielinie der Schleifscheibe
gegenüberliegend der Schleifscheibe angeordnet sind.
[0024] Das Messen mittels der Meßfühler 13 erfolgt dabei in der Art, daß während des Zustellens
der Schleifscheibe 10 an das Werkstück 10 fortlaufend gemessen wird. Sobald das Sollmaß
erreicht ist, wird das Werkstück 2 in Längsrichtung gemäß dem Schälschleifverfahren
mit einem bestimmten Vorschub verfahren. Dabei werden fortlaufend Meßwerte an die
Maschinensteuerung übermittelt, so daß der zu schleifende Durchmesser des Werkstückes
während des Schleifens fortlaufend korrigierbar ist. Je nach Ausführung des Gerätes
ist es möglich, sowohl zylindrische als auch konische Außendurchmesser am Werkstück
2 zu schleifen.
[0025] Durch das erfindungsgemäße Meßverfahren sowie das Verfahren realisierender erfindungsgemäßer
Schleifmaschinen kann somit beim Schälschleifen eine erheblich höhere Prozeßsicherheit
als beim bisher im Stand der Technik bekannten POST-Prozeßsteuerungen erreicht werden.
Gleichzeitig wird auch das thermische Verhalten von Schleifscheibe und Werkstück zueinander
optimiert, da stets während des eigentlichen Schleifprozesses gemessen wird und Abweichungen
vom Sollwert direkt und sofort kompensiert werden können.
1. Verfahren zur Prozessführung eines Werkstückes mittels Schleifscheibe auf einer Schleifmaschine,
wobei das Werkstück während des Schleifens mittels eines Messfühlers auf Istmaß gemessen,
somit der gerade geschliffene Durchmesser des Werkstückes gemessen und zugleich das
gemessene Istmaß fortlaufend automatisch auf ein vorgegebenes schleifzeitabhängiges
Sollmaß korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schälschleifen nach Erreichen des Erreichen des Sollmaßes das Werkstück in Längsrichtung
mit einem bestimmten Vorschub gegenüber der Schleifscheibe verfahren wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollmaß als zeitlich abhängige Sollwertkurve vorgegeben ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Istmaß unmittelbar im Bereich des Angriffs der Schleifscheibe am Werkstück gemessen
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das fortlaufend gemessene Istmaß als Messsignal an eine Maschinensteuerung übertragen
wird, auf dessen Basis die Korrektur auf das Sollmaß erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück zumindest in einem Abschnitt zylindrisch geschliffen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück zumindest in einem Abschnitt konisch geschliffen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe und der Messfühler synchron zueinander am Werkstück bewegt werden
oder dass die Schleifscheibe und der Messfühler fest zueinander angeordnet sind und
das Werkstück sich dazu bewegt.
8. Schleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
welche eine auf einem Schleifspindelstock (6) gehaltene Schleifscheibe (10) zum Schälschleifen
eines zwischen einer Werkstückspindel (1A) und einer Reitstockpinole (4A) gehaltenen
Werkstückes, einen Messfühler (13) zum Erfassen einer geschliffenen Werkstückabmessung
und eine Maschinensteuerung aufweist wobei der Messfühler (13) im wesentlichen in
einer durch den am Werkstück umlaufenden Eingriffsbereich der Schleifscheibe (10)
gebildeten Ebene angeordnet ist und während des Schälschleifens fortlaufend Messsignale
zur Echtzeitsteuerung der Schleifmaschine an die Maschinensteuerung liefert, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung derart ausgebildet ist, dass nach Erreichen des Sollmaßes
in der durch den Eingriffsbereich der Schleifscheibe (10) gebildeten Ebene das Werkstück
(4) in Längsrichtung mit einem bestimmten Vorschub gegenüber der Schleifscheibe (10)
verfahren wird.
9. Schleifmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler (13) an einem Messkopf (12) befestigt ist, welcher an dem Schleifspindelstock
(6) einschwenkbar ist.
10. Schleifmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler (13) gegenüber dem Eingriffsbereich der Schleischeibe (10) am Werkstück
(2) angeordnet ist.
11. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung die Schleifscheibe (10) so steuert, dass eine gewünschte Sollzylinderform
des Werkstückes (2) erzeugbar ist.
12. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung die Schleifscheibe (10) so steuert, dass eine gewünschte Sollkonusform
des Werkstückes (2) erzeugbar ist.
1. A method for process control of a workpiece by means of a grinding wheel on a grinding
machine, wherein the actual dimension of the workpiece is measured during grinding
by means of a measuring sensor, thus the just-ground diameter of the workpiece is
measured and at the same time the measured actual dimension is continuously automatically
corrected to a preset required dimension which is dependent on grinding time, characterised in that during rough grinding once the required dimension has been reached the workpiece
is moved in the longitudinal direction with a certain amount of advance relative to
the grinding wheel.
2. A method according to Claim 1, characterised in that the required dimension is preset as a time-dependent required-value curve.
3. A method according to Claim 1 or 2, characterised in that the actual dimension is measured immediately in the region where the grinding wheel
engages on the workpiece.
4. A method according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the continuously measured actual dimension is transmitted as a measuring signal to
a machine control, on the basis of which the correction to the required value takes
place.
5. A method according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the workpiece is ground cylindrically at least in one section.
6. A method according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the workpiece is ground conically at least in one section.
7. A method according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the grinding wheel and the measuring sensor are moved on the workpiece synchronously
to one another or that the grinding wheel and the measuring sensor are arranged in
fixed position relative to one another and the workpiece moves relative thereto.
8. A grinding machine for performing the method according to one of Claims 1 to 7, which
comprises a grinding wheel (10), held on a grinding spindle head (6), for rough-grinding
a workpiece held between a workpiece spindle (1A) and a tailstock sleeve (4A), a measuring
sensor (13) for detecting a ground workpiece dimension and a machine control, the
measuring sensor (13) being arranged substantially in a plane formed by the region
of engagement of the grinding wheel (10) which runs around the workpiece and during
the rough grinding continuously supplies measuring signals for real-time control of
the grinding machine to the machine control, characterised in that the machine control is designed such that once the required dimension has been reached
in the plane formed by the region of engagement of the grinding wheel (10) the workpiece
(4) is moved in the longitudinal direction with a certain amount of advance relative
to the grinding wheel (10).
9. A grinding machine according to Claim 8, characterised in that the measuring sensor (13) is fastened to a measuring head (12) which can be pivoted
in on the grinding spindle head (6).
10. A grinding machine according to Claim 8 or 9, characterised in that the measuring sensor (13) is arranged opposite the region of engagement of the grinding
wheel (10) on the workpiece (2).
11. A grinding machine according to one of Claims 8 to 10, characterised in that the machine control controls the grinding wheel (10) such that a desired required
cylindrical form of the workpiece (2) can be created.
12. A grinding machine according to one of Claims 8 to 10, characterised in that the machine control controls the grinding wheel (10) such that a desired required
conical form of the workpiece (2) can be created.
1. Procédé d'usinage d'une pièce avec une meule sur une rectifieuse, la cote réelle de
la pièce étant mesurée pendant la rectification au moyen d'un comparateur, le diamètre
qui vient d'être rectifié étant ainsi mesuré et, dans le même temps, la cote réelle
mesurée corrigée automatiquement en continu par rapport à une cote théorique prédéfinie
dépendant du temps de rectification, caractérisé en ce que, lors de l'écroûtage, la pièce est déplacée dans le sens longitudinal avec une certaine
avance par rapport à la meule lorsque la cote théorique est atteinte.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cote théorique est prédéfinie en tant que courbe de valeurs théoriques en fonction
du temps.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cote réelle est mesurée directement au niveau de l'attaque de la meule sur la
pièce.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cote réelle mesurée en continu est transmise, en tant que signal de mesure, à
une commande de la machine, signal sur la base duquel la correction est réalisée par
rapport à la cote théorique.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce est rectifiée de manière cylindrique au moins sur un tronçon.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce est rectifiée de manière conique au moins sur un tronçon.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la meule et le comparateur se déplacent de manière synchrone l'un par rapport à l'autre
sur la pièce ou en ce que la meule et le comparateur sont disposés de manière fixe l'un par rapport à l'autre
et la pièce se déplace par rapport à eux.
8. Rectifieuse pour la réalisation du procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 7 qui présente une meule (10) maintenue sur une poupée (6) pour l'écroûtage d'une
pièce maintenue entre une broche porte-pièce (1A) et un fourreau de contre-poupée
(4A), un comparateur (13) pour l'enregistrement d'une dimension de la pièce rectifiée
et une commande de machine, le comparateur (13) étant disposé essentiellement sur
un plan formé par la zone de prise, entourant la pièce, de la meule (10) et fournissant
en continu, pendant l'écroûtage, des signaux de mesure pour la commande en temps réel
de la rectifieuse sur la commande de la machine, caractérisé en ce que la commande de la machine est configurée de manière à ce que, lorsque la cote théorique
est atteinte, la pièce (4) se déplace dans le sens longitudinal avec une certaine
avance par rapport à la meule (10) sur le plan formé par la zone de prise de la meule
(10).
9. Rectifieuse selon la revendication 8, caractérisée en ce que le comparateur (13) est fixé sur une tête de mesure (12) qui peut pivoter sur la
poupée de rectification (6).
10. Rectifieuse selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que le comparateur (13) est disposé sur la pièce (2) en face de la zone de prise de la
meule (10).
11. Rectifieuse selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que la commande de la machine commande la meule (10) de manière à produire une pièce
(2) ayant une forme cylindrique théorique souhaitée.
12. Rectifieuse selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la commande de la machine commande la meule (10) de manière à produire une pièce
(2) ayant une forme conique théorique souhaitée.

