DD229637A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der aufmasstoleranzen an unbearbeiteten teilflaechen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Aufmasstoleranzen an unbearbeiteten Teilflaechen, wobei die Aufgabe gestellt ist, unregelmaessige Materialoberflaechen so zu erfassen, dass die technologisch notwendige Zerspanungsarbeit exakt festgelegt und abgefahren werden kann. Geloest wird die Aufgabe durch eine steuerbare Abtastfahne, die in einer Umdrehung die Materialoberflaeche abfaehrt, diesen Wert im Rechner speichert und im Arbeitsprozess diesen auf die Werkzeugmaschine uebertraegt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Aufmaßtoleranzen an unbearbeiteten Teilflächen

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Aufmaßtoleranzen an unbearbeiteten Teilflächen und ist insbesondere einsetzbar für Gußelemente, die bei der Zerspanung einem größeren Bearbeitungszeitraum unterliegen wobei dieses Verfahren vornehmlich bei Getriebegehäusen einsetzbar ist.

Charakteristik bekannter technischer Lösungen: Zur Bearbeitung von Flächen an Gußteilen v/erden überwiegend Hobel- bzw, Fräseinheiten eingesetzt, die zur Abarbeitung von Materialanfräufungen wie z.B. Gußaufmaß und dergleichen bzw. technologisch vorgegebener Toleranzen je nach dem Zustand der Gußstücke einer mehr oder weniger großen Bearbeitungszeit unterliegen. Es zeigt sich, daß bei solchen Werkstücken - wobei besonders großen Werkstücken dieser Zustand anhaftet - , größere Materiallücken oder unterschiedliche Materialstrukturen vorhanden sind, die beim Zerspanen im eingegebenen Vorschubtempo überfahren v/erden, ohne daß Zerspanungsarbeit geleistet wird. Im Ergebnis tritt je nach Zustand des Gußteils verlorene Arbeitszeit ein und zwar dadurch, daß beim Anschnitt der Fräser auf die höchste Stelle des Materials eingerichtet wird und damit alle unter diesem Anschnittmaß liegenden Lücken leer überfahren werden, wodurch ein großer Leerlauf eintritt. Als Nachteil dieser Anordnung und der voreingestellten Vorschübe ergibt sich ein Arbeitsaufwand der über das Haß dessen liegt, als wenn eine durchgehend und gleichmäßige Flächenbe-

I'd- ·<* : ι :'oS

- 2 arbeitung ansteht.

Ziel der Erfindung:

Das Ziel der Erfindung ist die Minimierung de.s Zerspanungsaufwands bei Gußteilen mit großer und dabei stark unebener Materialoberfläche durch die Einführung eines Arbeitsverfahrens zur Bestimmung des Zerspanungsaufmaßes und der Materialunebenheiten durch den Einsatz einer dazu geeigneten Vorrichtung, so daß die Gesamtzerspanungszeit durch die anteilmäßige Änderung der Durchlaufhäufigkeit gesenkt werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch technische Mittel ein solches Verfahren der Abtastung der Zerspanungsfläche einzuführen, daß solche Stellen abgetastet, bzw. im Eilgang überfahren werden, die tiefer als die eingestellte Höchststelle liegen, so daß die Maschinenumlaufzeit so gesenkt wird, daß in kürzerer' Bearbeitungszeit mehr konkrete Zerspanungsarbeit geleistet werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Arbeitsverfahren und eine dazu einsetzbare Vorrichtung, welche mit einer Werkzeugmaschine zu einer Funktionseinheit zusammengefaßt ist, mit der eine Flächenabtastung der Werkstückoberfläche so vorgenommen wird, daß das erforderliche Zerspanungsvolumen vorher so gemessen werden kann, daß technologisch die Anzahl der Maschinenarbeitszeit-Durchgänge festgelegt, bzw. über einen Rechner die abgetastete Fläche festgehalten und danach ein zeitsparendes Zerspanung sprοgramm festgelegt werden -kann. .

Zur Erreichung dieser Aufgabe wird die Vorrichtung beispielsweise am Support einer Fräseinheit angeordnet, die über einen, in ein Drehgelenk auslaufenden Haltearm mittels eines Arbeitszylinders ein- und ausschwenkbar angeordnet ist, wobei der an diesem Drehgelenk aufgehängte Stellmotor mit einem entsprechenden Untersetzungsgetriebe vereinigt ist. Mittels eines Abtasters, der vorsugseise als Fahne ausgebildet wurde, werden die Materialflächen abgefahren und dabei die Materialunebenheiten so ermittelt, daß über eine Elektronik .die abgetasteten Werte gespeichert werden und beim Arbeits-

gang Hobeln bzw. Fräsen damit die Basis der neuen technologisch notwendigen Arbeitszeit bilden.

Statt einer solchen Fahne können aber auch andere Taster gewählt werden, wie z.B. Stifte usw.. Die gewählte Fahne bietet jedoch den Vorteil, daß dadurch ein großflächiger Abgriff möglich Tjird, wodurch eine wesentlich genauere und damit bessere Voraussetzung geschaffen wird und nur in einem Umlauf die ganze Fläche erfaßt werden kann. Damit wird erreicht, daß nur an den Stellen das Arbeitswerkzeug entsprechend den Vorschub- und Zerspanungswerten arbeitet, wo produktive Arbeit geleistet wird und die Materiallücken im Eilgang überfahren werden. Im Ergebnis wird damit in wesentlich kürserer Zeit eine größere Zerspanungsleistung erreicht.

Ausführungsbeispiel:

Zur Verdeutlichung der Funktion der Erfindung wird diese an einem Ausführungsbeispiel in einer als Querschnitt dargestellten' Figur erläutert, wobei alle aufeinander einwirkenden Funktionselemente dargestellt sind.

Die zur Abtastung von Materialunebenheiten einsetzbare Vorrichtung wird an einem Haltearm 16 mit dem Support 17 einer Werkzeugmaschine verbunden und in einem Gelenk 15 ein- und ausschwenkbar gelagert, wobei diese Schwenkbewegung über einen Arbeitszylinder 14 eingeleitet wird.

Zur Ermittlung der Mat©rialUnebenheiten der Teilfläche 1 mittels Vorrichtung wird diese z.B. bei einem Getriebegehäuse 2, wie auch in der Zeichnung dargestellt, mittels einem, als Fahne 4 ausgebildeten Taster in einer_ Rundum-Bewegung abgefahren, es werden die Unebenheiten breitflächig erfaßt und damit so gespeichert, daß dieses Oberflächenbild beim Zerspanungsprozeß exakt nachvollziehbar ist. Dabei registriert eine nicht dargestellte Rechnereinheit alle auf der Materialoberfläche vorhandenen Unebenheiten. Dieser Abtastvorgang wird über einen Getriebemotor 5 eingeleitet, dessen Hohlwelle mit einem Funktionsteil, nämlich einem Gehäuse 20 verbunden ist. Damit die Bewegung der Fahne 4 auch genau den Materialunebenheiten folgt, ist diese über eine Welle 3 angelenkt, die durch eine Feder 7 vorgespannt wird. Über ein auf Welle 3 aufge-

keiltes Zahnsegment 8 wird ein als Spannungsteiler eingesetztes Potentiometer 10 durch Ritzel 9 entsprechend Materialtiefe verstellt und als elektrischer Wert in Abhängigkeit von der Stellung des Winkelgebers 18 an die Maschinensteuerung weiter geleitet, Getriebemotor 12 schwenkt selbsttätig nach Beendigung der Abtastdrehbewegung über eine Schaltkupplung 11 Fahne 4 in Ruhestellung. Alle durch Hohlwelle 19 hindurchgeführten Blektrokabel enden im Schleifringübertrager 13. Position 6 ist die Darstellung der senkrechten Achse zura Werkstück.

Claims (4)

Erf indungs anspruc h:

1. Verfahren zur Bestimmung der Aufmaßtoleranzen an unbearbeiteten Teilflächen, insbesondere bei Hobel- und Fräsmaschinen zur Erreichung ebener Flächen an Gußteilen dadurch gekennzeichnet, daß eine, durch eine Vorrichtung steuerbar angeordnete Abtastfahne die Materialoberfläche in einem Umlauf abtastet, die erfaßten Meßwerte zur Speicherung in eine Maschinensteuerung eingibt und im Zerspanungsprozeß zur Bearbeitung der Materialoberfläche diese abrufbar zur Verfügung hält.

2. Vorrichtung zur Bestimmung der Aufmaßtoleranzen an unbearbeiteten Teilflächen insbesondere beim Hobeln, bzw. Fräsen unebener Flächen an Gußteilen dadurch gekennzeichnet, daß der, an einem Haltearm (16) in einem Drehgelenk (15) aufgehängte Getriebemotor (5) über Hohlwelle (19) mit einem, alle Funktionsteile tragenden Gehäuse (2o), drehfest verbunden ist und in diesem Gehäuse (2o) über Ritzel (9) ein Zahnsegment (8) durch Getriebemotor (12) bewegt wird, das mit Welle (3) verbunden ist, auf welcher, aus dem Gehäuse (2o) herausragendem Wellenende eine Fahne (4-) als Abtastsegment angeordnet ist, die über Getriebemotor (12) und Schaltkupplung (11) drehbar ist und Welle (3) über Feder (7) vorgespannt wird.

3. Vorrichtung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet,, daß auf der Hohlwelle (19) ein Schleifringübertrager (13) angeordnet ist, der im Gehäuseraum (5) staubfrei läuft.

4-, Vorrichtung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Potentiometer (1o) über eine Verbindung an Ritzel (9) angreift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen