DD209406B1

DD209406B1 - Verfahren fuer die schleiftechnische bearbeitung von werkstuecken mit komplizierten bearbeitungsbedingungen auf innenrundschleifmaschinen

Info

Publication number: DD209406B1
Application number: DD82242455A
Authority: DD
Inventors: Hans-Joachim Fahl; Horst-Werner Frank
Original assignee: Werkzeugmasch Okt Veb
Priority date: 1982-08-12
Filing date: 1982-08-12
Publication date: 1986-11-12
Also published as: GB8321386D0; DE3316244A1; FR2531653B1; DD209406A1; FR2531653A1; CH660323A5; JPS5930665A; IT8348843A1; GB2126137A; GB2126137B; IT8348843A0; IT1168632B

Description

Abrichtaufrufpunkte, die der Anfunksteuerung untergeordnet sind, d h der 1 Aufruf erfolgt erst nach Beginn des Anschleifens, der Schruppzyklus realisiert werden Um optimale Bedingungen im Schrupp und Schlichtzyklus zu erreichen, wird mit verschiedenen, den spezifischen Eingriffsbedingungen genugenden Abrichtgeschwindigkeiten und Sicherheitsbetragen gearbeitet So wird nach den einzelnen Schruppintervallen mit einer hohen Abrichtgeschwindigkeit der Schleifkörper aufgerauht, um eine hohe Zerspanleistung zu erreichen Da in den einzelnen Schruppintervallen die Zustellgeschwindigkeit in bekannter Weise variiert wird, ist es erfindungsgemaß vorgesehen, die Abrichtgeschwindigkeiten fur diese Intervalle ebenfalls zu variieren Durch die dadurch möglich werdenden hohen Zustellgeschwindigkeiten wird der Schleifdorn entsprechend stark vorgespannt und der Schleifkörper extrem abgenutzt bzw deformiert Die Große des Schleifkorperabriebes und der Schleifdornabbiegung bestimmen den notwendigen Sicherheitsbetrag zur Realisierung des folgenden Teilzyklus ohne sofortige Berührung des Schleifkörper mit dem Werkstuck, d h der Schleifkörper soll nicht mit „Feuer" anschleifen, ein Luftschleifen aber so gering wie möglich gehalten werden Im Schruppzyklus vor dem Mehrfachabnchten und nach dem Schruppzyklus vor dem Zwischenabrichten erfolgt wahlweise zur Entlastung des Schleifdornes und des gesamten Zustellsystems ein sogenanntes Ausfeuern mit vorprogrammierbaren unterschiedlichen Zeiten Dadurch werden im Schlichtzyklus entsprechende Genauigkeitsparameter, speziell bezüglich der Oberflachenqualitat, erreicht Durch die unterschiedlichen Abrichtgeschwindigkeiten im Schruppen und vor dem Schlichten ist ein optimales Zerspanen im Schruppzyklus und dadurch eine Leistungssteigerung, sowie ein anschließendes Feinschleifen zur Verbesserung der Werkstuckqualitat, möglich

Bei Benutzung des erfindungsgemaßen Verfahrens ergeben sich gegenüber dem bisherigen Stand der Technik wesentliche Vorteile

- Schaffung gunstiger Voraussetzungen fur eine Qualitätssteigerung durch möglichst optimale Anpassung des gesamten Schleifzyklus an die Bearbeitungsaufgabe

- Schaffung gleicher Ausgangsbedingungen fur alle Werkstucke zu Beginn des Schlichtzyklus als Voraussetzung fur eine gleichbleibende Qualitätssicherung

- Einsparung von Arbeitszeit durch eine mögliche Erhöhung der Zerspanleistung im Schruppzyklus und durch die Verringerung des Sicherheitsbetrages im Schlichtzyklus

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden Das dazugehörige obere Diagramm zeigt den Ablauf des gesamten Schleifzyklus an Hand der Entwicklung der Zustellung des Schleifkorpers über der Zeit, das untere Diagramm die zyklusbedingten Abrichtintervalle mit den Abrichtgeschwindigkeiten des Schleiftisches Auf der oberen Ordinate ist der Weg der Zustellung vom Anfangspunkt P₀ bis zum Endpunkt P₃ aufgetragen Die Punkte P₁, P, und P₂, stellen den Beginn des Schruppzyklus entsprechend dem tatsächlich vorhandenen Schleifaufmaß dar Der Punkt P₂ steht fur die im Rechner programmierte Beendigung des Schruppzyklus Mit dem Anfunken des Schleifkorpers an das Werkstuck erfaßt der Rechner das abzuarbeitende Aufmaß fur das Schruppen und teilt in vorgegebene konstante Wegintervalle A, rucklaufend von P₂ auf Eine Streuung tritt dadurch zwangsläufig in der Wegstrecke vor dem ersten Abrichten auf Um ein unnötiges Abrichten zu verrrjeiden, muß die Wegstrecke vor dem ersten Abrichten großer als ein Sicherheitsbetrag S, jedoch kleiner oder gleich A + S sein Der gesamte Schleifzyklus in seiner zeitlichen Entwicklung fur ζ B viermal Abrichten im Schruppzyklus und einmal Zwischenabrichten vor dem Schlichtzyklus wird durch den durchgezogenen Linienverlauf dargestellt Der Weg vom Ausgangspunkt P₀ bis zum Punkt P₁ als Ausgangspunkt des Schruppzyklus wird mit Anfunkgeschwindigkeit, die kleiner als die Eilzustellgeschwindigkeit ist, überwunden Nach dem Anfunken erfolgt die erste Schrupphase mit hoher Zustellgeschwindigkeit sowie nach folgendem Rucksprung zum Abrichten Dabei erfolgt das Abrichten nach oberem Diagramm mit einem hohen Abrichtbetrag und unterem Diagramm mit einer hohen Abrichtgeschwindigkeit Nach dem Abrichten folgt der Vorsprung des Schleifkorpers mit einem großen Sicherheitsbetrag S₁ Durch die hohe Abrichtgeschwindigkeit erfolgt ein Aufrauhen der Schneidflache des Schleifkorpers als Voraussetzung zur Erzielung einer großen Zerspanleistung Der maximale Schleifkorperabrieb bestimmt die Große des Abrichtbetrages a_Abr, Abrieb und Schleifdornvorspannung bestimmen die Wahl des Sicherheitsbetrages S₁ Der Sicherheitsbetrag S₁ wird so gewählt, daß der Schleifkörper zu Beginn der nächsten Schrupphase nicht ins volle Material fahrt So werden Schleifkorperdeformation und Schleifdornvorspannung zu Beginn der Schrupphase vermieden Nach dem Erreichen des Punktes P₂ in der 5 Schrupphase erfolgt ein sogenanntes Ausfeuern zur aktiven Schleifentspannung und Schaffung konstanter Ausgangsbedingungen fur den folgenden Schlichtzyklus Es schließt sich an ein Rucksprung zum Zwischenabrichten der Schneidflache des Schleifkorpers mit niederem Abrichtbetrag und niederer Abrichtgeschwindigkeit, um eine hohe Oberflachengute fur die Schneidflache zu erreichen Danach erfolgt der Vorsprung unter Beachtung eines reduzierten Sicherheitsbetrages S₂ zur weitgehendsten Vermeidung eines sogenannten zeitraubenden Luftschleifens Bei Erreichen des Punktes P₃ wird die Zustellung gestoppt und es erfolgt ein Ausfeuern zur Entlassung des Systems Werkstuck—Werkzeug-Zustelleinrichtung und damit zur Erreichung der geforderten Genauigkeitsparameter, speziell zur Sicherung der Qualität der bearbeiteten Oberflache Wie die gestrichelte Linie zeigt, kann bei besonders komplizierten Schnittbedingungen nach jeder Schrupphase ein wahlweises Ausfeuern vorgesehen werden, um die Schleifdornabbiegung kompensieren zu können Das bedeutet aber, wie aus dem oberen Diagramm zu ersehen ist, eine Verlängerung der Bearbeitungszeit

Die gepunkteten Linien zeigen, beginnend mit den Punkten P₁ und P₁ , den Zyklusverlauf bei schwankenden Aufmaßen So ist aus der Linie von P₁ ausgehend zu ersehen, daß auf Grund des geringeren Auf maßes nur ein Abrichten im Schruppzyklus und ein Zwischenabrichten vor dem Schlichten notwendig ist

Durch die Möglichkeit, die Abrichtgeschwindigkeiten zu variieren, wobei sie auch innerhalb der einzelnen Schrupphasen unterschiedlich sein können, ist gewährleistet, daß die Qualität der Arbeitsfläche des Schleifkorpers den spezifischen Schnittbedingungen, wie sie schon vorstehend genannt wurden, angepaßt werden kann Die Wahl konstanter Wegintervalle fur den Schruppzyklus, ruckwirkend vom Endpunkt der Schruppzustellung P₂ ermöglicht einen Abbau aller unterschiedlichen Schleifdornabbiegungen und Schleifkorperabriebe im Verlauf des Schruppzyklus und schafft konstante Ausgangsbedingungen fur den Schlichtzyklus

Claims

Erfindungsanspruch.

1 Verfahren fur die schleiftechnische Bearbeitung von Werkstucken mit großem und stark streuendem Aufmaß, aus schwer zerspanbaren Werkstoffen, mit extrem langen Bohrungen und hohen Qualitatsanforderungen auf Schleifautomaten mit CNC Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Augenblick der Berührung des Schleifkörper mit dem Werkstuck vom Rechner das gesamte abzuarbeitende Aufmaß ermittelt wird, daß von diesem Gesamtaufmaß das Schlichtaufmaß als eingegebener Festbetrag subtrahiert wird, daß das abzuarbeitende werkstuckbezogene Schruppaufmaß vom Ende des Schruppzyklus an rucklaufend aufgeteilt wird, daß die Endpunkte dieser Wegintervalle als Ausgangspunkte fur einen Abrichtvorgang verwendet werden, daß der Schleifkörper fur die Abnchtvorgange im Schruppzyklus mit hoher Abrichtgeschwindigkeit und fur das Abrichten zum Schlichtzyklus mit niederer Abrichtgeschwindigkeit abgerichtet wird und daß die Sicherheitsbetrage beim Schruppen und vor dem Schlichten nach dem Abrichten variiert werden konnen

2 Verfahren fur die schleiftechnische Bearbeitung von Werkstucken nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Abrichtgeschwindigkeiten fur die Abrichtvorgange im Schruppzyklus variiert werden konnen

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung des Schleifprozesses fur Werkstucke mit großem und stark streuendem Aufmaß, aus schwer zerspanbaren Werkstoffen, mit extrem langen Bohrungen und mit höchsten Qualitatsanforderungen auf I nnenrundschleif maschinen

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Die Bearbeitung von Werkstucken mit großem und stark streuendem Aufmaß, aus schwer zerspanbaren Werkstoffen, mit extrem langen Bohrungen und mit höchsten Qualitatsanforderungen auf Innenrundschleifmaschinen erfordert in der Regel im Schruppzyklus ein Mehrfachabrichten und ein Zwischenabrichten nach dem Schruppzyklus als Voraussetzung fur das Schlichten Dabei ist es fur die Qualitätssicherung des Werkstuckes notwendig, daß zu Beginn des Schlichtprozesses die Ausgangsbedingungen wie Dornabbiegung und Schleifkorperabrieb fur alle Werkstucke möglichst gleich sind Zur Losung dieser Aufgabe ist es bekannt, daß beim Mehrfachabrichten im Schruppzyklus der Abrichtaufruf nach bestimmten Wegoder Zeitintervallen, ausgehend vom Beginn des tatsächlichen Schruppschleifens, erfolgt Diese Intervalle beginnen mit dem Kontaktbeginn zwischen Schleifkörper und Werkstuck, ausgelost durch eine bekannte Anfunksteuerung Durch Aufmaßschwankungen treten Verlagerungen der Abrichtintervalle im gesamten Schruppzyklus auf und fuhren zur Streuung in der letzten Schruppschleifphase, woraus sich unterschiedliche Ausgangsbedingungen durch unterschiedliche Dornabbiegung und Schleifkorperverschleißfur den Schlichtzyklus ergeben, die wiederum zu Quahtatsschwankungen fuhren Hinzu kommt, daß mit einer Abrichtgeschwindigkeit und einem Sicherheitsbetrag im und nach dem Schruppzyklus gearbeitet wird Dabei ist die Abrichtgeschwindigkeit die Geschwindigkeit mit der sich der Schleifkörper in axialer, radialer oder tangentialer Richtung am Abrichtdiamanten vorbei bewegt Der Sicherheitsbetrag ist der Betrag, um den die Zustelleinrichtung der Maschine zur Kompensierung des Abriebes vom Schleifkörper und der Dornvorspannung nach dem Abrichten zurückgenommen werden muß Durch die Verwendung einer Abrichtgeschwindigkeit fur den Schrupp- und Schlichtzyklus ist es zur Erreichung der geforderten Werkstuckqualitat notwendig, mit der fur den Schlichtprozeß angepaßten Abrichtgeschwindigkeit zu arbeiten Das bedeutet, daß im Schruppzyklus mit feinen Schleifkorperoberflachen gearbeitet wird, was gleichzeitig eine verminderte Zerspanleistung und somit Zeitverlust bedeutet Der Sicherheitsbetrag richtet sich dagegen nach dem Schleifkorperabrieb und nach der auftretenden Dornabbiegung im Schruppzyklus Er bewirkt nach dem Abrichten zwischen Schruppen und Schlichten bei geringerer Dornabbiegung, hervorgerufen durch das Ausfeuern nach dem Schruppen Ende und unterschiedlichem Schleifkorperabrieb durch eine streuende Teilstrecke vor Schruppen Ende, ein sogenanntes Luftschleifen und somit ebenfalls ein Verlust an produktiver Zeit Dieser Stand der Technik ist ζ B bekannt nach der DE OS 1 777 133

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Schleifprozeß fur schwer zerspanbare Werkstucke mit hohem, streuendem Aufmaß, mit schwankenden Werkstoffqualltaten und Warmebehandlungsqualitaten, mit extrem langen Bohrungen (Verhältnis Durchmesser zu Bohrungslange 1 3 und großer) und mit geforderten hohen Fertigungsqualitaten effektiver zu gestalten

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die Ausgangsbedingungen vor der Schlichtphase im Schleifprozeß fur alle Werkstucke gleich zu gestalten und gleichzeitig die Abrichtgeschwindigkeit entsprechend den spezifischen Bedingungen fur das Schruppen und Schlichten anzupassen

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß folgendermaßen gelost Durch den Einsatz einer rechnergestutzten Steuerung ist es möglich, mit dem Anfunken des Schleifkörper am Werkstuck sofort das tatsächliche Aufmaß am Werkstuck zu ermitteln Durch den Abzug eines vorher eingegebenen Festwertes fur das Aufmaß zum Schlichten ergibt sich das durch Schruppschleifen zu entfernende Aufmaß Dieses Aufmaß ist werkstuckbezogen in aller Regel unterschiedlich Das werkstuckbezogene Aufmaß wird im Rechner vom Endpunkt des notwendigen Schruppzyklus ruckwirkend in vorgegebene konstante Wegintervalle aufgeteilt An den Endpunkten eines jeden Wegintervalles wird dann ein Abrichtvorgang eingeleitet Zum anderen kann durch programmierte, feste