PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3120786C2 12.10.1989
Titel Anordnung einer Meßsteuereinrichtung an einer Rundschleifmaschine
Anmelder VEB Werkzeugmaschinenkombinat "7. Oktober" Berlin, DDR 1120 Berlin, DD
Erfinder Haustein, Manfred, DDR 9005 Karl-Marx-Stadt, DD
DE-Anmeldedatum 25.05.1981
DE-Aktenzeichen 3120786
Offenlegungstag 01.07.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.10.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.1989
IPC-Hauptklasse B24B 49/04
Zusammenfassung Anordnung einer Meßsteuereinrichtung an Rundschleifmaschinen mit Ladehilfe oder automatischer Werk stück wechsel ein rich tung, die mit Tasterabhebung ausgerüstet ist und nach dem Zweipunktmeßprinzip arbeitet, insbesondere zum Messen der Laufbahnen von Wälzlagerringen der verschiedensten Ausführung während der Bearbeitung. Höhere Genauigkeiten können nur durch den Einsatz von Zweipunktmeßköpfen realisiert werden. Es soll die Zeit für das Ein- und Ausfahren des Meßkopfes sowie die Aufwendungen für das Einfahrgerät und dessen hoher Verschleiß beseitigt werden. Die Aufgabe wird gelöst durch die Anordnung der Meßsteuereinrichtung an dem Zuführglied, das ein Schwenkarm oder ein Hubgreifer sein kann. Die Meßsteuereinrichtung ist entweder fest angeordnet oder kann mittels einer Blattfeder angelenkt sein, wobei in Arbeitsstellung Kraftfluß mit einem am Zuführglied befestigten Anschlag besteht. Für die Bearbeitung von Werkstücken mit mehreren axial versetzten Meßstellen ist an dem Zuführglied zusätzlich eine Verschiebeeinheit mit Drehgelenk vorgesehen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung einer Meßsteuereinrichtung an einer Rundschleifmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie sie aus der US 35 13 601 bekannt ist, und eignet sich besonders zum Messen der Laufbahnen von Wälzlagerringen der verschiedensten Ausführungen oder anderer ringförmiger Werkstücke während der Bearbeitung.

Die in den letzten Jahren ständig gestiegenen Qualitätsanforderungen an die Genauigkeit der geometrischen Form der Laufbahnen von Wälzlagerringen der verschiedensten Ausführungen oder anderen ringförmigen Werkstücken führten bei den entsprechenden Rundschleifmaschinen zur Ablösung der bisher üblichen Einpunktmeßsteuereinrichtungen durch solche, die nach dem Zweipunktmeßprinzip arbeiten.

Die Einführung der Zweipunktmeßköpfe führte zu einem erhöhten Platzbedarf im Arbeitsraum der Maschine sowie zur Erhöhung der Nebenzeiten, da nach Beendigung jedes Schleifprozesses zuerst der Meßkopf vollkommen aus dem Arbeitsbereich zurückgezogen werden muß, um den Werkstückwechsel vornehmen zu können. Der zusätzliche Zeitaufwand steigt dabei in Abhängigkeit des Außendurchmessers der Werkstücke. Das für das Aus- und Einfahren des Meßkopfes zusätzlich erforderliche Einfahrgerät ist auf dem Maschinentisch angeordnet und befindet sich dadurch ständig mit seinen Führungen im im Arbeitsbereich der Maschine und unterliegt auf Grund dieser Tatsache einem starken Verschleiß. Außerdem wird durch das Einfahrgerät der Arbeitsraum der Maschine beengt und dadurch unübersichtlich. Gemäß DE-OS 22 57 433 wurde bereits der Versuch unternommen, die Nebenzeit für das Ausfahren des Meßkopfes nicht auftreten zu lassen. Diese Ausführung sah vor, daß das am Werkstück gemessene Aufmaß während eines ersten Teiles des Bearbeitungsvorganges mit dem vorgegebenen Wert verglichen wird, beim Erreichen einer vorgegebenen Relation zum vorgegebenen Wert das Aufmaß nicht mehr gemessen wird und danach die Bearbeitung des Werkstückes bis zum Erreichen des Fertigmaßes in einer von mindestens dem zuletzt gemessenen Aufmaß abhängigen, vorprogrammierten Weise erfolgt. Der Meßkopf kann in diesem Fall bereits vor Beendigung der Bearbeitungszeit von dem Werkstück entfernt werden.

Für diese Verfahrensweise ist zusätzlich eine elektronische Steuerschaltung erforderlich, die aus einer Relaisschaltung und einer Programmschaltung besteht, wobei die Programmschaltung einen Differentierer einschließt und mit einem Speicher und einem Signalgenerator verbunden ist.

Nachteilig ist bei dieser Ausführung, daß eine zusätzliche elektronische Steuerung erforderlich ist, daß weiterhin der Schleifprozeß nicht bis zur Erreichung des Sollmaßes meßgesteuert erfolgt, welches zur Qualitätsminderung führen kann, und daß außerdem ein Einfahrgerät für den Meßkopf weiterhin erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung für eine Meßsteuereinrichtung, die nach dem Zweipunktsystem arbeitet, für Rundschleifmaschinen zu finden, die zur Sicherung einer ausgezeichneten Qualität ein meßgesteuertes Schleifen bis zur Erreichung des Sollmaßes gewährleistet und die so ausgebildet ist, daß keine elektronische Steuerung erforderlich ist, daß für das Ausfahren des Meßkopfes keine zusätzlichen Nebenzeiten entstehen, daß der Arbeitsraum der Maschine nicht eingeengt ist und daß keine Mechanismen Verwendung finden, die durch ihre Anordnung im Arbeitsraum stark verschleißgefährdet sind.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruches 1 gelöst. Ausgestaltungen dieses Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 Draufsicht einer Anordnung mit direkter Befestigung des Meßkopfes für gerade Laufbahnen,

Fig. 2 Seitenansicht von Fig. 1 in Arbeits- und Werkstückübernahmestellung,

Fig. 3 Draufsicht einer Anordnung mit angelenktem Meßkopf für vertiefte Laufbahnen in Arbeitsstellung,

Fig. 4 Seitenansicht von Fig. 3 in Arbeits- und Werkstückwechselstellung,

Fig. 5 Vorderansicht wie Fig. 3, aber in Werkstückwechselstellung,

Fig. 6 Vorderansicht einer Anordnung mit zusätzlichem Verschiebeglied und Drehgelenk für Werkstücke mit zwei vertieften Laufbahnen.

Beispiel 1

Auf einem Maschinenbett 1 einer Rundschleifmaschine befindet sich ein längspositionierbarer Maschinentisch 2, auf dem ein Werkstückspindelstock 3 und eine Werkstückwechseleinrichtung 4 befestigt sind. An der dem Werkstückspindelstock 3 zugekehrten Seite der Werkstückwechseleinrichtung 4 befindet sich eine axial verschiebbare Welle 8, an der sich ein schwenkbares Zuführglied 9 befindet, das einen Anschlag 9.1 trägt. Mit dem Zuführglied 9 ist ein Meßkopf 10 mit Meßtastern 10.1 und 10.2 verbunden. In dem Zuführglied 9 ist parallel zur Welle 8 eine Aufnahme 12 verstellbar befestigt, die an der dem Magnetfutter 6 zugewandten Seite ein Paßstück 12.1 trägt, das teilweise in die Bohrung des Werkstückes 7.1 hineinragt.

Während des Werkstückwechsels (Fig. 2) sind die beiden Meßtaster 10.1; 10.2 von der Laufbahn des Wälzlagerringes 7.1 mit gerader Laufbahn um einen geringen Betrag abgehoben. Nach dem Abstreifen des fertig bearbeiteten Wälzlagerringes 7.1 von dem Paßstück 12.1 der Aufnahme 12 wird durch Axialbewegung der Welle 8 mit dem Zuführglied 9 das Paßstück 12.1 in die Bohrung des zu übernehmenden Wälzlagerringes 7.1 geschoben. Die nachfolgende Schwenkbewegung des Zuführgliedes 9 in die Bearbeitungsebene bringt den Wälzlagerring 7.1 in Arbeitsstellung und die beiden Meßtaster 10.1; 10.2 in Meßstellung (Fig. 1). Für das Ein- und Ausbringen des Meßkopfes 10 fallen keine zusätzlichen Zeiten an.

Beispiel 2

Diese Anordnung ist vorgesehen für Wälzlagerringe 7.2 mit vertiefter Laufbahn (Fig. 3; 4; 5), bei denen auf Grund des vorhandenen Abhebebetrages der beiden Meßtaster 10.1; 10.2 eine ausreichende axiale Verschiebung des Meßkopfes 10 nicht ohne weiteres möglich ist. Gegenüber dem Beispiel 1 (Fig. 1 und 2) gibt es folgende Ergänzung: Der Meßkopf 10 ist nicht starr mit dem Zuführglied 9 verbunden, sondern mittels einer Blattfeder 11 an diesem angelenkt. An dem Zuführglied 9 ist zusätzlich ein Anschlag 9.1 vorgesehen, der den Meßkopf in Meßstellung fixiert, hervorgerufen durch die Zugfeder 13. Außerdem ist an dem Werkstückspindelstock 3 in Meßebene ein Anschlag 14 befestigt, der beim Wechseln der Werkstücke 7.2 in Aktion tritt.

Der Wechsel der Werkstücke 7.2 erfolgt im Prinzip wie der Wechsel der Werkstücke 7.1, so wie es im Beispiel 1 bereits beschrieben worden ist.

Zusätzlich wird durch die Anschläge 14 und 9.1 sowie durch die Anlenkung des Meßkopfes 10 mittels Blattfeder 11 an dem Zuführglied 9 gewährleistet, daß bei einer Axialbewegung der Welle 8, zusammen mit dem Zuführglied 9 und der Aufnahme 12, die beiden Meßtaster 10.1; 10.2 in der Meßebene verbleiben, wie in Fig. 5 dargestellt. Bei Übernahme eines neuen Wälzlagerringes 7.2 durch Axialbewegung der Welle 8 mit Zuführglied 9 und Aufnahme 12 wird der Meßkopf 10 durch die Zugfeder 13 so lange am Anschlag 14 gehalten bis er wieder am Anschlag 9.1 zur Anlage gelangt. In eingeschwenktem Zustand des Zuführgliedes 9 ist die genaue axiale Meßstellung der beiden Meßtaster 10.1; 10.2 wieder hergestellt (Fig. 3).

Beispiel 3:

Für die Bearbeitung von Wälzlagerringen 7.3 mit zwei vertieften Laufbahnen, die nacheinander durch axiale Positionierung des Maschinentisches 2 in Arbeitsstellung gelangen, gibt es gegenüber dem Beispiel 1 folgende 20 Änderungen:

So werden in diesem Fall Einpunktmeßköpfe 16; 17 mit großen Abhebebeträgen für die Meßtaster 16.1; 17.1 eingesetzt, damit sie bei der axialen Positionierung die beiden Borde des Wälzlagerringes 7.3 nicht berühren. Die beiden Einpunktmeßgeräte 16; 17 sind hierbei an einer Traverse 15 angeordnet, die an einer Verschiebeeinheit 18 befestigt ist und durch den am Maschinenbett 1 befestigten Lagerbock 20 mit Drehgelenk 19 axial auf Bearbeitungs- und Meßebene fixierbar ist.

Folgender Ablauf ist zu verzeichnen:

Nachdem die Laufbahn 7.32 in Arbeitsstellung gebracht ist, werden die beiden Meßtaster 16.1; 17.1 automatisch in Meßstellung bewegt. Soll nach dem Bearbeiten der Laufbahn 7.32 die Laufbahn 7.31 in Bearbeitungsstellung gebracht werden, so erfolgt ein automatisches Abheben der beiden Meßtaster 16.1; 17.1, wonach durch axiales Verfahren des Maschinentisches 2 mit der darauf befestigten Werkstückwechseleinrichtung 4 die Position "Laufbahn 7.31" angefahren wird, und nach dem Absenken der beiden Meßtaster 16.1; 17.1 kann die Bearbeitung durchgeführt werden.

Ist Werkstückwechsel angezeigt, so werden die beiden Meßtaster 16.1; 17.1 automatisch von der Laufbahn 7.31 abgehoben und der Wälzlagerring 7.3 mit Hilfe des Zuführgliedes 9 in Werkstückwechselstellung geschwenkt, wobei gleichzeitig die Verschiebeeinheit 18 mit Traverse 15 und den beiden Einpunktmeßköpfen 16; 17 über Welle 8 und Parallelwelle 8.1 mit ausgeschwenkt wird. Das Drehgelenk 19 ermöglicht dabei die Drehbewegung zwischen der Verschiebeeinheit 18 und dem Lagerbock 20.

Der weitere Ablauf des Werkstückwechsels erfolgt wie bereits beschrieben.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Maschinenbett

2 Maschinentisch

3 Werkstückspindelstock

4 Werkstückwechseleinrichtung - Ladehilfe

5 Werkstückspindel

6 Magnetfutter

7.1 Werkstück Fig. 1 mit gerader Laufbahn

7.2 Werkstück Fig. 3 mit vertiefter Laufbahn

7.3 Werkstück Fig. 6 mit mehreren vertieften Laufbahnen

7.31 vertieft liegende Laufbahn von 7.3

7.32 vertieft liegende Laufbahn von 7.3

8 Welle

8.2 Parallelwelle zu 8

9 Zuführglied

9.2 Anschlag

10 Meßkopf

10.1 Meßtaster

10.2 Meßtaster

11 Blattfeder

12 Aufnahme

12.1 Paßstück

13 Zugfeder

14 Anschlag

15 Traverse

16 Einpunktmeßgerät / oben

16.1 Meßtaster (ausschwenkbar) von 16

17 Einpunktmeßgerät / unten

17.1 Meßtaster (ausschwenkbar) von 17

18 Verschiebeeinheit

19 Drehgelenk

20 Lagerbock


Anspruch[de]
  1. 1. Anordnung einer nach dem Zweipunktmeßprinzip arbeitenden Meßsteuereinrichtung zum Messen ringförmiger Werkstücke während der Bearbeitung an einer Rundschleifmaschine, die eine Ladehilfe oder eine automatische Werkstückwechseleinrichtung (4) sowie eine Tasterabhebvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsteuereinrichtung (10) an einem Zuführglied (9) der Werkstückwechseleinrichtung einem Zuführglied (9) der Werkstückwechseleinrichtung (4) angeordnet ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführglied (9) ein Schwenkarm oder Hubgreifer mit überlagerter Axialverstellung ist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsteuereinrichtung (10) aus zwei an einer Traverse (15) gegenüberliegend angeordneten Einpunktmeßgeräten (16; 17) besteht.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (15) an einer am Zuführglied (9) angeordneten Verschiebeeinheit (18) mit Drehgelenk (19) befestigt ist und daß das Drehgelenk (19) über einen Lagerbock (20) mit einem Maschinenbett (1) verbunden ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com