DD235429A1 - Einrichtung zum steuern der arbeitszyklen eines werkstuecktraegers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung von Arbeitszyklen eines Werkstuecktraegers beim Einflankenschliff eines Zahnrads im Teilwaelzverfahren. Eine Umsteuervorrichtung aktiviert die jeweils naechste Zykluseinzelbewegung. Verwendung findet ein Programmdatenspeicher. Ziel der Erfindung ist es, die Arbeitszyklen bedarfsweise flexibel zu steuern. Es wird die Aufgabe geloest, die Bahngeraden der ersten und der zweiten Waelzbewegung schnell, einfach sowie unabhaengig voneinander mit unterschiedlichen Steigungen versehbar zu machen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass im Programmdatenspeicher wenigstens ein erster Speicherbereich fuer Programmdaten fuer die erste Waelzbewegung und ein weiterer Speicherbereich fuer Programmdaten fuer die zweite Waelzbewegung vorgesehen, die Umsteuervorrichtung als Ringzaehler mit einer der Anzahl der Zykluseinzelbewegungen entsprechenden Anzahl von Zaehlstellungen ausgefuehrt und in einer ersten Zaehlstellung mit dem Lese-Aufrufeingang des ersten Speicherbereichs sowie in einer der ersten Zaehlstellung folgenden uebernaechsten Zaehlstellung mit dem Lese-Aufrufeingang des weiteren Speicherbereichs verbunden ist. Die Erfindung ist bei entsprechenden Zahnflankenschleifmaschinen anwendbar. Fig. 1

Description

gehören, mit einer Umsteuervorrichtung zum Aktivieren der jeweils nächsten Zykluseinzelbewegung, unter Verwendung eines Programmdatenspeichers sowie eines ünearinterpolators für Programmdaten in einer kartesischen Koordinatenachse und in einer als kartesische Koordinatenachse behandelten Rundachse, so auszubilden, daß die Bahngeraden der ersten Wälzbewegung und der zweiten Wälzbewegung schnell, einfach sowie unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Steigungen versehbar sind.

Erfindungsgemäße wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Programmdatenspeicher wenigstens ein erster Speicherbereich für Programmdaten für die erste Wälzbewegung und ein weiterer Speicherbereich für Programmdaten für die zweite Wälzbewegung vorgesehen, die Umsteuervorrichtung als Ringzähler mit einer der Anzahl der Zykluseinzelbewegungen entsprechenden Anzahl von Zählstellungen ausgeführt und der Ringzähler in einer ersten Zählstellung mit dem Lese-Aufrufeingang des ersten Speicherbereichs sowie in einer der ersten Zählstellung folgenden übernächsten Zählstellung mit dem Lese-Aufrufeingang des weiteren Speicherbereichs verbunden ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen

Figur 1: ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung

Figur 2: einen Arbeitszyklus in Gestalt von Bahngeraden in einem Koordinatensystem

Figur 3: einen Arbeitszyklus gemäß Figur 2 in einer modifizierten Ausführung

Figur 4: einen Arbeitszyklus gemäß Figur 2 in einer weiteren modifizierten Ausführung.

Gemäß Figur 1 ist an einer Eingabevorrichtung 1 über einen Datenbus ein Basisdatenspeicher 2 angeschlossen, an diesem wiederum ein Rechenwerk 3. Dem Rechenwerk 3 ist über einen Datenverteiler 4 ein Programmdatenspeicher 5 nachgeschaltet, der fünf Speicherbereiche 6 bis 10 enthält. Jeder Speicherbereich 6 bis 10 ist für Wegstrecken ζ in einer kartesischen Koordinatenachse sowie für Wegstrecken c in einer Rundachse vorgesehen. Diese Rundachse wird in bekannter Weise wie eine kartesische Koordninatenachse behandelt. Ein Linearinterpolator 11 weist demzufolge einen Eingang für die Wegstrecken ζ sowie einen Eingang für die Wegstrecken c auf und ist mittels dieser Eingang mit den entsprechenden Ausgängen der Speicherbereiche 6 bis 10 verbunden. Dem Linearinterpolator 11 sind ein Bettschlittenantrieb 12 sowie ein Rundtischantrieb 13 nachgeschaltet. An einem Zyklussteuerwerk 14 ist ein Ringzähler 15 angeschlossen, der fünf Zählstellungen aufweist. Der Ausgang in der ersten Zählstellung ist mit dem Lese-Aufrufeingang des ersten Speicherbereichs 6 verbunden, jeder Ausgang in den weiteren Zählstellungen mit dem entsprechenden Lese-Aufrufeingang der weiteren Speicherbereiche? bis 10. Mittels der Eingabevorrichtung 1 werden die zur Berechnung jeder Zykluseinzelbewegung in bekannter Weise benötigten und größenmäßig auf die Geometrie der herzustellenden Zähne zugeschnittenen Daten in den Basisdatenspeicher 2 eingeschrieben. Eingeschlossen hierbei sind Daten für unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse in den beiden Wälzbewegungen für eine Linksflanke und für eine Rechtsflanke. Das Rechenwerk 3 entnimmt aus dem Basisdatenspeicher 2 die zur Berechnung der jeweiligen Zykluseinzelbewegung erforderlichen Daten, ermittelt für diese jeweilige Zykluseinzelbewegung nach Maßgabe der hierfür bekannten arithmetischen Beziehungen die Gesamtwegkomponente ζ in der kartesischen Koordinatenachse Z für den Bettschlittenantrieb 12 sowie die Gesamtwegkomponente ein der Rundachse C für den Rundtischantrieb 13 und gibt die jeweils zwei zusammengehörigen Gesamtwegkomponenten ζ und c aus. Über den Datenverteiler 4 gelangen diese Gesamtwegkomponenten ζ und czum Programmdatenspeicher 5, wo sie im zugeordneten Speicherbereich 6 bis 10 abgelegt werden.

Der Speicherbereich 6 ist für die Gesamtwegkomponenten ζ und c der ersten Wälzbewegung vorgesehen, das heißt der Wälzbewegung an der ersten Zahnflanke einer Zahnlücke. Für die Gesamtwegkomponenten ζ und c der ersten Spielauslagenbewegung ist der Speicherbereich 7 reserviert. Der Speicherbereich 8 ist in entsprechender Weise der zweiten Wälzbewegung zugeordnet, der Speicherbereich 9 der zweiten Spielauslagenbewegung und der Speicherbereich 10 der Teilbewegung zur nächsten Zahnlücke.

Die fünf Zählstellungen des Ringzählers 15 entsprechen den fünf Zykluseinzelbewegungen. Das Zyklussteuerwerk 14 sorgt dafür, daß nach Abschluß jeder Zykluseinzelbewegung der Ringzähler 15 in die nächste Zählstellung fortgeschaltet wird. Die Zählstellung 1 ist der ersten Wälzbewegung im Arbeitszyklus zugeordnet. In dieser Zählstellung wird der Lese-Aufruf-Eingang des ersten Speicherbereichs 6 aktiviert. Dadurch gelangen die Gesamtwegkomponenten ζ und c der ersten Wälzbewegung zum Linearinterpolator 11. Dieser gibt die interpolierten Wegabschnitte der Gesamtwegkomponenten ζ an den Bettschlittenantrieb 12 aus, die zugehörigen interpolierten Wegabschnitte der Gesamtwegkomponenten c an den Rundtischantrieb 13. Die Gesamtwegkomponenten ζ und c der übrigen Zykluseinzelbewegungen werden in entsprechender Weise behandelt. Die Bewegung des Werkstückträgers im Arbeitszyklus läßt sich aus Figur 2 erkennen. Der Arbeitszyklus beginnt im Koordinatensystem, das von einer kartesischen Koordinatenachse Z und von eienr Rundachse C gebildet wird, in einem Punkt P1,den der Werkstückträger am Ende eines zuvor stattgefundenen Einrichtevorgangs erreicht hat. Die Bahngerade P1 —» R 2 bildet die erste Wälzbewegung ab. Ihr folgen mit der Bahngeraden P2—»P3 die erste Spielauslagenbewe'gung, mit der Bahngeraden P3->P4 die zweite Wälzbewegung, mit der Bahngeraden P4-* P1 die zweite Spielauslagenbewegung und mit der Bahngeraden P1 —> P 5 die Teilbewegung zur nächsten Zahnlücke. P 5 ist damit zugleich der für den Arbeitszyklus in der nächsten Zahnlücke zuständige Punkt P1.

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Die Bahngeraden P1 —> P2 und P3—* P4 weisen eine unterschiedliche Steigung auf. Das kennzeichnet unterschiedliche Wälzbewegungen für die Rechtsflanke und die Linksflanke. Beide Spielauslagenbewegungen werden durch Bewegungsanteile sowohl des Bettschlittens als auch des Rundtisches erzeugt.

Der in Figur 3 gezeigte modifizierte Arbeitszyklus enthält Wälzbewegungen mit veränderten Steigungen der Bahngeraden.

Außerdem werden die Spielauslagenbewegungen allein durch Bewegungen des Rundtisches erzeugt.

Der modifizierte Arbeitszyklus gemäß Figur 4 läßt Wälzbewegungen erkennen, die wiederum abgeändert Steigungen der Bahngeraden aufweisen. Hier ist der Wälzkreisdurchmesser für beispielsweise die Rechtsflanke nicht mehr größer, sondern kleiner als der Wälzkreisdurchmesser für die Linksflanke. Außerdem werden die Spielauslagenbewegungen allein durch Bewegungen des Bettschlittens realisiert. Weitere nicht gezeigte Modifikationen lassen sich ableiten und bilden insgesamt eine Vielzahl möglicherund damit flexibel gestaltbarer Arbeitszyklen. Die Bahngeraden der ersten und der zweiten Wälzbewegung sind jeweils schnell und einfach sowie unabhängig voneinander mit den unterschiedlichen Steigungen versehbar.

Claims (2)

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   Erfindungsanspruch:

   Einrichtung zum Steuern der Arbeitszyklen eines Werkstückträgers beim Einflankenschliff eines Zahnrads auf einer nach dem Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnflankenschleifmaschine, wobei jeder Arbeitszyklus aus mehreren Zykluseinzelbewegungen besteht, zu denen eine erste Wälzbewegung entlang der ersten Zahnflanke sowie eine zweite Wälzbewegung entlang der zweiten einer Zahnlücke gehören, mit einer Umsteuervorrichtung zum Aktivieren der jeweils nächsten Zykluseinzelbewegung, unter Verwendung eines Programmdatenspeichers sowie eines Linearinterpolators für Programmdaten in einer kartesischen Koordinatenachse und in einer als kartesische Koordinatenachse behandelten Rundachse, gekennzeichnet dadurch, daß im Programmdatenspeicher (5) wenigstens ein erster Speicherbereich (6) für Programmdaten für die erste Wälzbewegung und ein weiterer Speicherbereich (8) für Programmdaten für die zweite Wälzbewegung vorgesehen, die Umsteuervorrichtung als Ringzähler (15) mit einer der Anzahl der Zykluseinzelbewegungen entsprechenden Anzahl von Zählstellungen ausgeführt und der Ringzähler (15) in einer ersten Zählstellung mit dem Lese-Aufruf-Eingang des ersten Speicherbereichs (6) sowie in einer der ersten Zählstellung folgenden übernächsten Zählstellung mit dem Lese-Aufrufeingang des weiteren Speicherbereichs (8) verbunden ist.

   Hierzu
2. 2 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern der Arbeitszyklen eines Werkstückträgers beim Einflankenschliff eines Zahnradsauf einer nach dem Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnflankenschleifmaschine. Dabei besteht jeder Arbeitszyklus aus mehreren Zykluseinzelbewegungen, zu denen eine erste Wälzbewegung entlang der ersten Zahnflanke sowie eine zweite Wälzbewegung entlang der zweiten Zahnflanke einer Zahnlücke gehören. Die Einrichtung enthält eine Umsteuervorrichtung zum Aktivieren der jeweils nächsten Zykluseinzelbewegung. Verwendung finden ein Programmdatenspeicher sowie ein Linearinterpolator für Programmdaten in einer kartesischen Koordinatenachse und in einer als kartesische Koordinatenachse behandelten Rundachse.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Beim Einflankenschliff eines Zahnrads im Teilwälzverfahren läuft die Relativbewegung zwischen dem Werkstückträger und dem Schleifkörper in Form von Arbeitszyklen ab, wobei sich jeder Arbeitszyklus aus einer bestimmten Folge von Zykluseinzelbewegungen zusammensetzt. Das WMW-Handbuch „Wirtschaftliches Zahnflankenschleifen auf NILES-Zahnrad-Wälzschleifmaschinen" verweist auf den bei diesen Maschinen üblichen Bewegungsablauf des Bettschlittens zur Erzeugung einer Zahnlücke. Als wesentliche Zykluseinzelbewegungen gelten eine erste Wälzbewegung zum Schleifen einer ersten Zahnflanke der Zahnlücke, ferner eine erste Spielauslagenbewegung, die die zweite Zahnflanke der Zahnlücke mit dem Schleifkörper in Eingriff bringt und dadurch die Differenz zwischen Zahnlückenweite und Schleifkörperdicke ausgleicht, weiterhin eine zweite Wälzbewegung zum Schleifen der zweiten Zahnflanke, eine zweite Spielauslagenbewegung, die erneut die erste Zahnflanke mit dem Schleifkörper in Eingriff bringt, und schließlich eine Teilbewegung zur nächsten Zahnlücke. Die Arbeitszyklen laufen automatisch ab. Sämtliche Bewegungen werden nur durch Wechselräder gesteuert. Ebenso mechanisch verläuft die Umsteuerung von einer Zykluseinzelbewegung zur nächsten Zykluseinzelbewegung. Das Verhältnis der Längsbewegung des Bettschlittens zur Drehbewegung des Rundtisches ist durch die eingesetzten Wälzwechselräder in einer konstanten Größe bestimmt. Soll der Eingriffswinkel des Werkstücks verändert werden, dann ist nachteiligerweise ein Austausch von Wälzwechselrädern erforderlich. Dieser Austausch ist zeitaufwendig. Seine Handhabung unterliegt subjektiven Fehlereinflüssen. Ein umfangreiches Sortiment von Wechselrädern muß vorrätig sein, um alle gewünschten Übersetzungsverhältnisse realisieren zu können.

   Der Eingriffswinkel des Werkstücks läßt sich auch dadurch verändern, daß bei einer konstanten Übersetzung im Wälzgetriebe der Eingriffswinkel des Werkzeugs verändert wird. Hierbei ist nachteiligerweise ein zumeist mehrmaliger und zeitaufwendiger Wechsel zwischen Abrichten des Werkzeugs und Ausmessen des Werkzeugeingriffswinkels erforderlich. Aus DE-PS 3033202 ist weiterhin ein Verfahren zur Werkzeugbahn-Interpolation bekannt, bei dem zwischen einer kartesischen Achse und einer Rundachse linear interpoliert und steuerungstechnisch die Rundachse wie eine kartesische Achse behandelt wird. Das Verfahren läuft rechnergestützt ab.

   Ziel der Erfindung

   Als Ziel der Erfindung soll erreicht werden, daß die Arbeitszyklen je nach Bedarf flexibel gesteuert werden können.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der in der Charakteristik der bekannten technischen Lösungen aufgezeigte Mangel hat seine Ursache in der fehlenden •beziehungsweise nur unter erheblichem Aufwand erreichbaren eingeschränkten Flexibilität, wie sie sich beim Einsatz von Wechselrädern ergibt.

   Um diese Ursache zu beseitigen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Steuern der Arbeitszyklen eines Werkstückträgers beim Einflankenschliff eines Zahnrads auf einer auf dem Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnflankenschleifmaschine, wobei jeder Arbeitszyklus aus mehreren Zykluseinzelbewegungen besteht, zu denen eine erste Wälzbewegung entlang der ersten Zahnflanke sowie eine zweite Wälzbewegung entlang der zweiten Zahnflanke einer Zahnlücke