DE2711862C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Honmaschine mit einer Hubsteuervor
richtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-AS 19 50 112 ist eine Einrichtung zur maßgesteuerten
Beendigung der Bearbeitung von Werkstücken auf Honmaschinen
bekanntgeworden, bei der in Abhängigkeit von einer Durchmesser
messung in einer Nachmeßstation die Zustellung des Honwerk
zeuges, d. h. die Bewegung der Aufweitstange für das Honwerkzeug,
nachgeregelt wird.
Es ist andererseits üblich, die Hubgrenzlagen von Honwerkzeugen
bei der Honbearbeitung manuell so einzustellen, daß je nach der
gewünschten Formverbesserung ein Überlauf zwischen der viertel
und der halben Länge des Honwerkzeuges entsteht.
Weiterhin ist es aus der DE-PS 19 63 233 bekanntgeworden, das
Honwerkzeug periodisch von Lang- auf Kurzhübe an den Bohrungs
enden umzuschalten. Dies ist bei Bohrungen mit einer inneren
Begrenzung, wie Sacklochbohrungen, abgesetzten Bohrungen etc.
wichtig, um die Bohrungen bis an die innere Begrenzung heran
maßgenau bearbeiten zu können.
Durch Ungenauigkeiten in der Form des zu bearbeitenden Werk
stückes, beispielsweise der zu honenden Werkstückbohrung, oder
durch Ungenauigkeiten des Werkzeugs (beispielsweise durch
ungleichmäßige Abnutzung) entstehen oft Formfehler beim fertig
bearbeiteten Werkstück, die die Eigenschaften des bearbeiteten
Werkstückes nachteilig beeinflussen. In einigen Fällen soll aber
auch bewußt eine gewisse, vom Zylindrischen abweichende Form
erzeugt werden. In jedem Falle ist es in der Praxis schwierig,
diese Forderungen einzustellen und in Abhängigkeit von den
Eigenschaften des Werkzeugs und den Materialeigenschaften des
Werkstückes beizubehalten.
Im älteren, jedoch nicht veröffentlichten deutschen Patent
25 59 949 ist eine Honmaschine mit einer elektrischen Steuerungs
vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art
bekannt geworden. Sie löst die Aufgabe, Geometriefehler der
fertig bearbeiteten Bohrung durch automatische Korrekturen zu
vermeiden, dadurch, daß der maximale Arbeitshub des Werkzeug-
oder Werkstückträgers nach Maßgabe von Korrektursignalen ver
ändert wird. Der Hub kann dabei vergrößert oder verkleinert
werden, je nachdem, ob eine Tendenz zu Vorweiten oder Vorengen
(Tonnen- oder Bauchform der Bohrung) besteht. Diese Vorrichtung
arbeitet mit einer analogen elektronischen Steuerung, die
Potentiometer als Ist- und Sollwertgeber sowie Schwellwert
schalter zur Auslösung von Umschaltsignalen benötigt. Unter den
bei Honmaschinen vorliegenden Betriebsbedingungen, die durch die
Kühl- und Schneidflüssigkeit, Späne sowie Schleifmittelabrieb
bestimmt sind, ist es schwer, mit großer Genauigkeit arbeitende
analoge Stellglieder, wie Potentiometer oder dgl., mit der
nötigen Betriebssicherheit herzustellen und anzuordnen. Die
Steuervorrichtung erfordert daher nicht nur sehr hochwertige und
aufwendige elektronische Bauelemente, sondern auch entsprechende
Maßnahmen an der Maschine, um ihre Funktion und Betriebssicher
heit sicherzustellen. Auch auftretende Wärmeeinflüsse sind bei
derartigen analogen Bauelementen nur aufwendig auszuschalten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Honmaschine mit einer
Hubsteuervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1
erwähnten Art bezüglich einer vereinfachten Herstellung bei
erhöhter Betriebssicherheit und Unabhängigkeit von Außeneinflüssen
weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des
Anspruchs 1 gelöst.
Beide Hubgrenzlagen können vorteilhaft unabhängig voneinander
verstellbar sein. Vorzugsweise ist die Meßstation eine Nachmeß
station, d. h. eine Meßstation, die die bereits bearbeiteten
Werkstücke nachmißt. Bei dieser Ausführung wird automatisch
sowohl ein Formfehler bei der Vorbearbeitung des Werkstücks als
auch ein Formfehler des Werkzeugs berücksichtigt und jeweils für
das nächste Werkstück ausgeglichen. Da anzunehmen ist, daß auch
die Vorbearbeitung der Werkstücke auf automatischen Maschinen
erfolgt und daher die Formfehler bei aufeinanderfolgenden Werk
stücken gleich ausfallen, kann damit eine vollständige Beseitigung
von Formfehlern erfolgen. Es ist auf jeden Fall immer dann
der Fall, wenn die Honmaschine in eine automatische Fertigungs
straße einbezogen ist.
Es ist jedoch auch möglich, daß die Meßstation eine Vormeßstation
ist, die also die Form der noch zu bearbeitenden Werkstückfläche
mißt. Diese Ausführung ist vorteilhaft, wenn nicht sicher ist,
daß die der Honmaschine zugeführten Werkstücke alle den gleichen
Formfehler haben. Eine zwar aufwendigere, aber alle Fakten
berücksichtigende Lösung ist die, mit einer Vor- und einer
Nachmeßstation zu arbeiten, bei der dann auch die übrigen Ein
flüsse, insbesondere die von einer Formungenauigkeit des Hon
werkzeugs stammenden, berücksichtigt werden, die nur mit einer
Vormeßstation nicht automatisch zu berücksichtigen sind.
Es wäre ferner möglich, mit einer Meßstation zu arbeiten, die
während der Bearbeitung oder in Bearbeitungspausen die Form des
Werkstücks mißt. Hierbei können alle Fehlereinflüsse berück
sichtigt werden, jedoch ist die Anordnung schwierig und die
während der Messung notwendigen Honpausen verlängern die Bear
beitungszeit. Ideal läßt sich diese Lösung jedoch einsetzen,
wenn das Honwerkzeug selbst ein Meßgerät enthält.
Vorzugsweise kann durch das Regelgerät und die Einstelleinrich
tung der Überlauf des Honwerkzeugs über die zu bearbeitende
Werkstückfläche einstellbar sein. Während beispielsweise bei
einer zylindrischen Bohrung und zylindrischem Werkzeug, d. h.
ohne jeden Formfehler, ein Überlauf von ca. 1/3 der Honwerkzeug
länge auf jeder Seite meist die besten Ergebnisse bringt, so
kann bei einer sich zum Rand hin erweiternden Bohrung auf dieser Seite der
Überlauf verringert werden, während er bei einer sich zum Rand
hin verengenden Bohrung vergrößert werden kann. Es sei hier
bemerkt, daß mit der Honmaschine nach der Erfindung nicht nur
Formfehler bezüglich der Zylindrizität der Werkstücke beseitigt
werden können, sondern auch bewußt Formabweichungen erzeugt
werden können, beispielsweise eine leichte Konizität, Tonnenform
oder dergleichen. Ferner kann die Erfindung bei Innenhon
maschinen (für Bohrungen) und bei Außenhonmaschinen (für Außen
durchmesser) verwendet werden.
Wenn die Nachregelung des Überlaufs des Honwerkzeugs zur
Erreichung der Sollform des Werkstücks nicht ausreicht, so kann in
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung das Regelgerät zur
Einleitung von Kurzhüben an den Bohrungsenden in Abhängigkeit
von der Größe der Abweichung von der Soll-Form des Werkstücks
ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang ist bereits erwähnt
worden, daß die manuelle oder vorprogrammierte Einstellung von
Kurzhüben an Bohrungsenden bereits aus der DE-PS 19 63 233
bekannt geworden ist. Nach dem vorliegenden vorteilhaften Merk
mal können aber Kurzhübe in ihrer Hublänge und/oder Hubzahl bzw.
Dauer in Abhängigkeit von der Messung geregelt werden.
Das Meßgerät, das vorzugsweise pneumatisch, jedoch auch
elektrisch oder mechanisch arbeiten kann, kann vorzugsweise mehrere,
in axialem Abstand voneinanderliegende Meßstellen aufweisen. Es
ist jedoch auch möglich, das Meßwerkzeug während der Messung
längs der Werkstückachse zu bewegen und die Änderung des Meß
wertes während dieses Meßhubes zu ermitteln. In diesem Falle
käme man beispielsweise mit einer Meßstelle aus.
Vorzugsweise kann ein Impulsgeber seine Impulse während der
Bewegung der Honspindel an einen Zähler geben. Die Hubgrenzlagen
können digital eingestellt bzw. vom Regelgerät der digitalen
Auswertelektronik zugeführt werden. Beim Erreichen der der
jeweiligen Hubgrenzlage entsprechenden Zahl wird ein Umsteuer
signal an den Honspindelhubantrieb gegeben, beispielsweise an
ein Magnetventil bei hydraulischem Hubspindelantrieb. Diese
Einrichtung arbeitet außerordentlich genau und mit geringem
mechanischem Aufwand. Sie ist besonders gut an eine elek
tronische Hubsteuervorrichtung, die eine digitale Auswerte
einrichtung
und eine Recheneinrichtung enthält, anzupassen. Die
Steuereinrichtung ermittelt aus den von dem Meßgerät ermittelten
Differenzwerten nicht nur die Größe der Formabweichung von dem
Sollwert, sondern ermittelt daraus auch in vorprogrammierter
Weise die Größe des jeweiligen Überlaufs und/oder die Notwen
digkeit sowie die Dauer und Größe von Kurzhüben.
Der digitale Aufbau der Steuereinrichtung ermöglicht eine
anpassungsfähige und störungsfreie Arbeitsweise bei großer
Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. Insbesondere Außeneinflüsse
sowie Verschmutzungen und Temperaturänderungen beeinträchtigen
den Regelvorgang nicht. Ferner ist die Steuereinrichtung leicht
in andere vorprogrammierte Arbeitsabläufe einzubeziehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Honmaschine mit
einer Vormeßstation und den zugehörigen Steuer- und
Regeleinrichtungen in Form von Blockschaltbildern;
Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1 einer Honmaschine mit
einer Nachmeßstation.
In Fig. 1 ist schematisch eine Honmaschine 11 dargestellt, deren
Honspindel 12 an ihrem unteren Ende ein Honwerkzeug 13 trägt.
Die Honspindel wird in nicht dargestellter, üblicher Weise
drehend angetrieben und ist mit einem ebenfalls nicht darge
stellten Aufweitmechanismus für das Honwerkzeug 13 versehen. Die
Honspindel führt ferner während der Bearbeitung eine axiale
Hubbewegung aus, die bei der Ausführungsform nach Fig. 1 von
einem elektromechanischen Hubantrieb 14 bewirkt wird. Die Hon
maschine besitzt einen mechanischen Hubantrieb 14. Es kann aber
auch ein Hydraulikzylinder verwendet werden.
Der Motor des Hubantriebes 14 wird von einem Steuergerät 15
versorgt und gesteuert. Eine Einstelleinrichtung 20 arbeitet mit
einem an der Honspindel befindlichen Istgeber in Form eines
Impulsgebers 18, der mit einer kammartigen Leiste 35 zusammen
wirkt und beim Vorbeilaufen an jedem der Zähne der kammförmigen
Leiste einen Impuls abgibt. Diese Ausgangssignale bzw. Impulse
werden einem vorwärts und rückwärts arbeitenden Zähler 36 zuge
führt, auf dessen Anzeige man die jeweilige Stellung der Hub
spindel digital ablesen kann. Mit diesem ist ein Speicher 37
verbunden, der die beiden Digitalwerte des oberen und unteren
Umkehrpunktes enthält, anzeigt und zum Vergleich mit dem im
Zähler angezeigten Ist-Wert bereithält.
Der Speicher 37 erhält die Angabe über den oberen und unteren
Umkehrpunkt von einer digitalen Recheneinrichtung 30, die diesen
in Abhängigkeit von den Signalen der ebenfalls digitalen Aus
werteinrichtung 29 ermittelt. Die Programmeingabe 31 kann eben
falls zur Eingabe der Soll-Werte des oberen und des unteren
Umkehrpunktes dienen.
Die zu bearbeitenden bzw. bearbeitenden Werkstücke 22 werden, da
es sich um eine in einen automatischen Arbeitsprozeß einbe
zogene Honmaschine 11 handelt, automatisch in Transportrichtung
23 (von links nach rechts) schrittweise an der Honmaschine
vorbeibewegt. Es handelt sich um Werkstücke, bei denen eine
Bohrung 24 zu bearbeiten ist.
Eine Meßstation 25 ist bei Fig. 1 als eine Vormeßstation ausge
bildet. Die Meßeinrichtung 26 kann ein an sich bekanntes elek
trisches oder pneumatisches Meßwerkzeug sein, das durch einen
Antrieb in der Meßeinrichtung 39 in die Bohrung eingefahren und
bis zu ihrem Ende hindurchgefahren wird. Während dieses Durch
fahrens können mehrere Messungen entweder kontinuierlich oder an
bestimmten Stellen durchgeführt werden, so daß das eine Meßwerk
zeug nacheinander die benötigten Meßwerte zur Feststellung der
Formgenauigkeit liefert. Es braucht also nicht für jede Länge
der Bohrung 24 ein gesondertes Meßwerkzeug zur Verfügung stehen.
Die Signale der Meßstation 25 werden der Auswerteinrichtung 29
einer elektronischen Steuereinrichtung 28 zugeleitet.
Außer einer Anzeigeeinrichtung 27 für die drei Durchmesser
werden die Signale der Meßeinrichtung der Steuereinrichtung 28
zugeführt, die die digitale Auswerteinrichtung 29 für die die
Form der Bohrung darstellenden Differenzwerte und die digitale
Recheneinrichtung 30 enthält, die mittels eines über eine
Programmeingabe 31 eingegebenen Programms die Signale der Meß
station in Signale umsetzt, die die Hubsteuervorrichtung beein
flussen, d. h. die axialen Hubendlagen der Honspindel verändert.
Die Recheneinrichtung 30 ist beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 so ausgebildet und programmiert, daß sie über eine einen
Zusatzbehälter enthaltende Kurzhubeinrichtung 38, die an den
Zähler 36 angeschlossen ist, wahlweise am oberen oder unteren
Umkehrpunkt eine vorgegebene oder von der Recheneinrichtung 30
errechnete Anzahl von Kurzhüben von programmierter oder in
Abhängigkeit von den Meßwerten vom Rechner ermittelter Hublänge
einleiten kann. Die Steuerung der Hubmechanik der Honspindel
erfolgt über das Steuergerät 15, das vom Zähler 36 gesteuert
wird. Wenn der im Zähler 36 angezeigte Ist-Wert ("987") gleich
der Wert im Speicher 37 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, erfolgt
die Hubumsteuerung, hier am unteren Ende.
Die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 ist wie folgt:
Beim dargestellten Beispiel stellt das Meßwerkzeug 26 an dem zu bearbeitenden Werkstück 22 eine konische Verengung nach unten fest. Dementsprechend werden über die beschriebene Steuerein richtung die Digitalwerte der Hubgrenzlagen im Speicher 37 derart verändert, daß die Hubgrenzlage nach unten verschoben wird. Dadurch wird das Honwerkzeug aus dem unteren, engeren Bohrungsende bei jedem Hub weiter herausgefahren, als aus dem oberen, so daß am unteren Bohrungsende ein größerer Werkstoff abtrag erfolgt. Wenn eine Formgenauigkeit oberhalb eines gewissen Grenzwertes festgestellt wird, so wird von der Kurzhubeinrichtung 38 die Durchführung von Kurzhüben am unteren Bohrungsende eingeleitet. Dabei wird der Hub des Honwerkzeuges 13 auf den Bereich des unteren Bohrungsendes beschränkt. Eine Serie von Kurzhüben kann je nach den Erfordernissen im Laufe einer Be arbeitung ein- oder mehrmals eingeleitet werden und die Kurzhübe können vorteilhaft in ihrer Länge unterschiedlich sein. So kann beispielsweise eine Serie von Kurzhüben in der Nähe des unteren Bohrungsendes damit ausklingen, daß die Kurzhübe immer länger werden, bis sie wieder die Länge der Normalhübe erreicht haben.
Beim dargestellten Beispiel stellt das Meßwerkzeug 26 an dem zu bearbeitenden Werkstück 22 eine konische Verengung nach unten fest. Dementsprechend werden über die beschriebene Steuerein richtung die Digitalwerte der Hubgrenzlagen im Speicher 37 derart verändert, daß die Hubgrenzlage nach unten verschoben wird. Dadurch wird das Honwerkzeug aus dem unteren, engeren Bohrungsende bei jedem Hub weiter herausgefahren, als aus dem oberen, so daß am unteren Bohrungsende ein größerer Werkstoff abtrag erfolgt. Wenn eine Formgenauigkeit oberhalb eines gewissen Grenzwertes festgestellt wird, so wird von der Kurzhubeinrichtung 38 die Durchführung von Kurzhüben am unteren Bohrungsende eingeleitet. Dabei wird der Hub des Honwerkzeuges 13 auf den Bereich des unteren Bohrungsendes beschränkt. Eine Serie von Kurzhüben kann je nach den Erfordernissen im Laufe einer Be arbeitung ein- oder mehrmals eingeleitet werden und die Kurzhübe können vorteilhaft in ihrer Länge unterschiedlich sein. So kann beispielsweise eine Serie von Kurzhüben in der Nähe des unteren Bohrungsendes damit ausklingen, daß die Kurzhübe immer länger werden, bis sie wieder die Länge der Normalhübe erreicht haben.
Es ist zu erkennen, daß durch die digitale Hubumsteuerung zahl
reiche Bearbeitungsvarianten einfach durchführbar sind. Bisher
wurde in den Ausführungsbeispielen nur von der Herstellung einer
zylindrischen Vorbearbeitung bzw. nichtzylindrischem Werkstück
gesprochen. In gleicher Weise läßt sich jedoch eine bewußte
Abweichung von der zylindrischen Form erzielen, beispielsweise
eine schwach konische Gestalt der Bohrung. In diesem Falle wäre
lediglich die Programmierung der Recheneinrichtung so zu ändern,
daß der Sollzustand in einer Konizität, d. h. einer vorgegebenen
Abweichung der von der Meßstation festgestellten Meßwerte von
einander, besteht. In diesem Falle arbeitet man jedoch vorteil
haft mit einer Nachmeßstation oder einer Meßstation am
Bearbeitungsort und kann dort zu Erzielung größerer Konizitäten
die Kurzhubeinrichtung einsetzen. Die beschriebene digitale
Hubumsteuerung ist im einzelenen in der DE-OS 27 11 908 beschrieben.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erfolgt die Umsteuerung des
vom Steuergerät 15 versorgten und gesteuerten, an eine
Hydraulikzu- und -ableitung angeschlossenen Hubantriebes 14, der
als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, in Abhängigkeit von
oberen und unteren Enschaltern 16, 17, die beispielsweise als
berührungslose Endschalter ausgebildet sein können und von einem
Vorsprung bzw. Bund der Honspindel 12 betätigt werden. Die
Endschalter 16, 17 sind durch zwei Stellantriebe 19, 21 unab
hängig voneinander in Richtung der Honspindelachse verfahrbar.
Die beiden Stellantriebe 19, 21 bilden somit zusammen mit den
Endschaltern 16, 17 und dem Vorsprung 18 eine Einstelleinrich
tung 20 für die oberen und unteren Hubgrenzlagen der Honspindel.
Die Stellantriebe können beliebiger Art sein, beispiels
weise elektrische oder hydraulische Schrittmotoren oder dgl.
Im Beispiel nach Fig. 2 befindet sich einen Transportschritt
hinter der Bearbeitungsposition unter der Honmaschine eine
Nachmeßstation 25, die ein Meßwerkzeug 26 enthält, das in die
Bohrung 24 eingefahren werden kann und dazu ausgebildet ist,
Signale zu erzeugen, die die Form der Bohrung 24 repräsentieren.
Dazu kann entsprechend der dargestellten Ausführungsform das
Werkstück jeweils 3 Paare von pneumatischen Meßdüsen enthalten,
die in bezug auf die Bohrung in axialem Abstand angeordnet sind
und somit die Durchmesser der Bohrung am unteren, mittleren und
oberen Ende feststellen. Die pneumatische Meßvorrichtung kann im
übrigen in an sich bekannter Weise ausgebildet sein.
Außer einer Anzeigeeinrichtung 27 für die drei Durchmesser
werden die Signale der pneumatischen Meßeinrichtung einer
Steuereinrichtung 28 zugeführt, die eine Auswerteinrichtung 29
für die die Form der Bohrung dargestellten Differenzwerte und
eine Recheneinrichtung 30 enthält, die mittels eines über eine
Programmiereingabe 31 eingegebenen Programms die Signale der
Meßstation in Signale umsetzt, die die Einstelleinrichtung 20
beeinflussen, d. h. die Endschalter 16 und 17 in ihrer axialen
Stellung zur Honspindel verändern.
Die Honmaschine nach Fig. 2 arbeitet nach folgendem Verfahren:
Es sei angenommen, daß das Werkstück 22 vor der Bearbeitung eine Erweiterung in Richtung auf die beiden Bohrungsenden bzw. eine Einschnürung in der Mitte aufweist, wie es in Fig. 2 in zur Verdeutlichung extrem starker Überhöhung dargestellt ist. In der Praxis handelt es sich um Formfehler in der Größenordnung von hundertstel, allenfalls zehntel Millimetern. In Fig. 2 ist die Maschine in einem von zahlreichen Bearbeitungsvorgängen gezeigt, die nacheinander mit gleichartigen Werkstücken durchgeführt werden.
Es sei angenommen, daß das Werkstück 22 vor der Bearbeitung eine Erweiterung in Richtung auf die beiden Bohrungsenden bzw. eine Einschnürung in der Mitte aufweist, wie es in Fig. 2 in zur Verdeutlichung extrem starker Überhöhung dargestellt ist. In der Praxis handelt es sich um Formfehler in der Größenordnung von hundertstel, allenfalls zehntel Millimetern. In Fig. 2 ist die Maschine in einem von zahlreichen Bearbeitungsvorgängen gezeigt, die nacheinander mit gleichartigen Werkstücken durchgeführt werden.
Es sei angenommen, daß die Werkstücke 22 vor der Bearbeitung
eine zwar ungehonte, jedoch zylindrische Oberfläche hatten und
das Werkzeug genau zylindrisch war. Wenn jetzt infolge einer
Ungenauigkeit bei der Vorbearbeitung oder eines einsetzenden
ungleichmäßigen Werkzeugverschleißes eine winzige Formungenauigkeit
auftritt, beispielsweise die in Fig. 2 vielfach überhöht
dargestellte Einschnürung, so wird die mittlere der drei Meß
düsen des Meßwerkzeuges 26 einen etwas geringeren Durchmesser
feststellen als die beiden äußeren Meßdüsen. Dieser Wert wird
der Steuereinrichtung zugeführt, die in ihrer Auswert- und
Recheneinrichtung mit Hilfe des eingegebenen Programms ein
Ausgangssignal erzeugt, das im vorliegenden Falle die beiden
Stellantriebe 19, 21 so betätigt, daß die Endschalter 16, 17
gleichmäßig aufeinander zu bewegt werden. Dadurch wird die
Hubgrenzlage des Honwerkzeuges 13 verändert. Bis dahin erfolgte
die Umsteuerung des Honwerkzeuges bei einem normalen Überlauf
von etwa einem Drittel der Honwerkzeuglänge. Nunmehr wird das
Honwerkzeug schon bei einem Überlauf von beispielsweise einem
Viertel der Länge umgesteuert, und zwar wegen der gleichmäßigen
Erweiterung auf beiden Seiten der Werkstückbohrung auf beiden
Seiten in gleichem Maße. Die Hubumsteuerung wird von den End
schaltern 16, 17 bei Annäherung des Vorsprungs 18 eingeleitet,
indem sie beispielsweise im Steuergerät 15 Magnetventile
betätigen, die den Hydraulikflüssigkeitsstrom zum Hydraulikzylinder
14 umsteuern.
Falls der Formfehler bei der ersten Verstellung noch nicht
behoben wurde, so wird bei der nächsten Nachmessung wiederum ein
kleiner Formfehler in der gleichen Tendenz festgestellt und die
Nachregelung der Einstelleinrichtung wird in der gleichen Richtung
fortgesetzt. Das gleiche tritt ein, wenn der Formfehler der
Roh-Werkstücke oder des Werkzeugs sich im gleichen Sinne ver
schlimmert.
Wenn der Formfehler jedoch durch die Hubgrenzlagenveränderung
behoben wurde, dann mißt die Meßstation 25 keinen Formfehler
mehr und der vorliegende Zustand bleibt erhalten, d. h. im vor
liegenden Falle bliebe der Überlauf weiterhin sehr klein einge
stellt. Dadurch findet eine Speicherung der dem Fehler zuge
hörigen Korrektur statt. Die Steuereinrichtung enthält somit
eine Speichereinrichtung für beim nächstfolgenden Werkstück 22
als Ausgangskorrekturwerte zugrundegelegte Korrekturwerte. Wenn
sich der Fehler des Rohwerkstückes bzw. des Werkstückes wieder
verringert, so wird von der Nachmeßstation 25 ein geringer, weit
unterhalb der Toleranzgrenzen liegender tonnenförmiger Form
fehler festgestellt, der dann über den Regelkreis eine Ver
stellung der Endschalter voneinander weg und somit eine Ver
größerung des Hubes und des Überlaufs des Werkstücks bewirkt.
Bei einem Arbeiten im Serienbetrieb spielt die Tatsache, daß an
der Nachmeßstation immer erst ein geringer Fehler auftreten muß,
ehe er für die nächsten Werkstücke korrigiert werden kann, in
der Praxis keine Rolle. Die Meßwerkzeuge arbeiten so genau, daß
dabei die Werkstücke immer noch innerhalb der Toleranz liegen.
Allenfalls das erste Werkstück, was ohnehin auch bei anderen
Arbeitsverfahren ein Probestück wäre, könnte größere Ab
weichungen haben. Es ist jedoch auch möglich, statt einer Nach
meßstation eine Meßstation vorzusehen, die das Werkstück
unmittelbar während der Bearbeitung oder in deren Pausen mißt. Bei
dieser Ausführung brauchte vorteilhaft kein fertig bearbeitetes
Werkstück auch nur die geringste Formungenauigkeit aufzuweisen.
Die Messung könnte dort beispielsweise in kurzen Bearbeitungs
pausen von der der Honspindel abgewandten Seite her erfolgen.
Der Regelkreis könnte im wesentlichen gleich aufgebaut sein.
Während bei der Ausführung nach Fig. 2 die eingeregelte Lage der
oberen und unteren Umkehrpunkte während eines Bearbeitungsvor
ganges gleich bleibt, könnten bei dieser Ausführungsform jedoch
in Abhängigkeit von der u. U. mehrmals während der Bearbeitung
vorzunehmenden Messung die Hubgrenzlage jeweils verändert
werden, um somit größte Formgenauigkeit erzielen zu können.
Es sei noch bemerkt, daß das der Recheneinrichtung zugrunde
liegende Programm nicht unbedingt für jedes Werkstück oder jede
Werkzeugart geändert werden muß. Die Recheneinrichtung wird
lediglich die Signale von der Auswerteinrichtung in folgendem
Sinne umsetzen: "Auf der Seite einer Einengung ist der Hub zu
verlängern (Endschalter nach außen)" und "auf der Seite einer
Erweiterung ist der Hub zu verkürzen (Endschalter nach innen)".
Dies kann wie bei Fig. 2 symmetrisch geschehen oder auch
unsymmetrisch (Fig. 1). Die Programmeingabe dient lediglich
dazu, die Empfindlichkeit nachzuregulieren, um in möglichst
wenigen Bearbeitungsschritten auf ein optimales Ergebnis zu
kommen. Dies ist abhängig vom Werkstück und von der Art und
Größe des Werkzeugs. Ferner kann über die Programmeingabe die
Grundeinstellung der Hubgrenzlagen für jedes Werkstück vorge
nommen werden.
Claims (12)
1. Honmaschine mit einer Hubsteuervorrichtung für die
anschlaglose Hubbegrenzung der ein Honwerkzeug tragenden
Honspindel zum Bearbeiten von Werkstücken, mit einer ein
stellbaren Sollwertvorgabe für die Umkehrpunkte des
Arbeitshubes, mit wenigstens einem Istwertgeber und mit
einer Auswerteeinrichtung für die Ausgangssignale des
Istwertgebers und der Sollwertvorgabe, sowie mit einer an
die Auswerteinrichtung angeschlossenen elektronischen
Steuereinrichtung (28) zur automatischen Beeinflussung des
Arbeitshubes in Abhängigkeit von gemessenen Werten der
Werkstückmaße, wobei die Steuereinrichtung (28) an eine
Meßeinrichtung (26) zur Ermittlung von Geometriefehlern
der Werkstücke (22) angeschlossen ist und von dieser
Meßsignale sowie von der Sollwertvorgabe Sollwerte für die
Hubgrenzlagen erhält und die Hubgrenzlagen in Abhängigkeit
von den vorliegenden Meßsignalen um Korrekturwerte verän
dert, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
(28) eine digitale Auswerteeinrichtung (29) und eine
digitale Recheneinrichtung (30) aufweist.
2. Honmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
an die Steuereinrichtung (28) eine ggf. die Sollwertvor
gabe enthaltende Programmeingabeeinrichtung (31) ange
schlossen ist.
3. Honmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Istwertgeber (18) ein Impulsgeber zur Erzeugung
von Zählsignalen ist.
4. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (28) mit
einer Kurzhubeinrichtung (38) versehen ist, die in Abhän
gigkeit von den Meßsignalen bei Geometriefehlern oberhalb
eines Grenzwertes auslösbar ist.
5. Honmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kurzhubmaschine (38) zur Regelung der Kurzhübe in
ihrer Hublänge und/oder Hubzahl bzw. Dauer in Abhängigkeit
von der Messung ausgebildet ist.
6. Honmaschine, insbesondere nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
(28) eine Speichereinrichtung für beim nächstfolgenden
Werkstück (22) als Ausgangs-Korrekturwerte zugrunde
gelegte Korrekturwerte enthält.
7. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Messung durch das in das
Honwerkzeug integrierte Meßwerkzeug während der Bearbei
tungspausen erfolgt.
8. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung während der
Bearbeitung die Form des Werkstücks (22) mißt.
9. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (25) eine
Vormeßstation ist.
10. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (26) für die
Form des Werkstücks (22) mehrere in axialem Abstand
voneinanderliegende Meßstellen aufweist.
11. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hubgrenzlagen ohne Ver
größerung oder Verkleinerung des Hubweges verschiebbar
sind.
12. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zur
Beibehaltung der Lage und Länge des Arbeitshubes während
eines Bearbeitungsvorganges ausgebildet ist.
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|---|---|---|---|
| DE19772711862 DE2711862A1 (de) | 1977-03-18 | 1977-03-18 | Honmaschine |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19772711862 DE2711862A1 (de) | 1977-03-18 | 1977-03-18 | Honmaschine |
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Family
ID=6003981
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| 8331 | Complete revocation |