DE1777319C3

DE1777319C3 - Elektrische Kopierregeleinrichtung für spanabhebende Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE1777319C3
Application number: DE19651777319
Authority: DE
Inventors: Kurt 4000 Duesseldorf Maecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-09-16
Filing date: 1965-09-16
Publication date: 1975-10-16
Also published as: DE1777319B2; DE1777319A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kopierregeleinrichtung für spanabhebende Werkzeugma menfassung der gesamten Steuerung an einer Stelle bedienungsmäßig sehr große Vorteile, da nicht nur das Einrichten an einer Stelle vorgenommen werden kann, sondern auch die Arbeitsweise der Maschine an einer Stelle kontrolliert werden kann.

Ein weiterer Vorteil dieser Zusammenfassung der Vorschub- und Regeleinheit besteht darin, daß diese Einheit für eine ganze Reihe von Maschinen verwendet werden kann, da die Größe des Vorschubantriebs nicht mit der Maschinengröße wächst, sondern es wächst im wesentlichen nur die Leistung des Fräserantriebs. Aus statischen Gründen wird das Getriebe des Vorschubs so ausgeführt, daß auch große Maschinen damit angetrieben werden können. Die gleiche Baueinheit kann also für Maschinen mit beispielsweise Hüben von 50 bis 500 mm verwendet werden. Dadurch besteht auch die Möglichkeit, sich abmessungsmäßig weitgehend von den Gegebenheiten der Maschine zu trennen. Denn es müssen nur noch die Kräfte eingeleitet werden, die erforderlich sind, um einerseits die Schablone zu drehen und andererseits'den Schablonenschlitten anzutreiben. Das ermöglicht eine mechanisch sehr kleine und damit elegante Bauweise, so daß die Unterbringung neben oder in dem Steuerpult oder dem Schaltschrank der Maschine möglich wird, wodurch die Bedienung und die Einrichtung der Maschine noch wesentlich übersichtlicher und auch betriebssicherer durchgeführt werden können.

Ausgestaltungen im Rahmen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch darget teilten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schema des gesamten Antriebs einschließlich der Kopierregeleinrichtung,

F i g. 2 ein Schaltschema eines Drehfeldgebers und eines Drehtransformators zur Steuerung der Drehzahl des Werkstück-Spindelmotors, m

F i g. 3 zur F i g. 2 gehörige Steuerkurven.

In F i g. 1 ist 4 das Werkstück, das zentrisch aufgespannt ist und vor dem sich der Werkzeugschlitten 12 mit dem Werkzeug F befindet. Es kann auch ein zwei- !sr Werkzeugschlitten angeordnet sein, der hier nicht gezeigt ist. Das Werkstück 4 erhält seinen Antrieb über Schneckentriebe 30, ein Zahnradpaar 40/41, ein Kegelradpaar 42/43 und weitere Vorgelege von dem Werkstück-Spindelantriebsmotor 16.

Eine Schablone 2 wird über die Welle 11, eine Kupplung 21, ein Zahnradpaar 44/45, einen Schneckentrieb 50 und eine Welle 13 ebenfalls vom Werkstück-Spindelantriebsmotor 16 mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Werkstück 4 angetrieben. Der Schablonenschlitten 1 wird mit einer unabhängigen Andrückeinrichtung 5, im vorliegenden Fall durch einen hydraulischen Kolben 46 im Zylinder 47 gebildet, gegen die Schablone 2 gedruckt, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Schablone 2 in eine entsprechende Vorschub-Geschwindigkeit des Schablonenschlittens 1 umgesetzt wird.

Der Schablonenschlitten 1 treibt das Geschwindigkeitsmeßglied 6 über eine Zahnstange 48 und das Ritzel R an, und zwar über die im gesamten Vor- und Rücklauf zurückgelegte Vorschubstrecke, die bei einem Hub von 50 mm = 200 mm ist. Auf dem Schablonenschlitten 1 ist ein Lagemeßglied 3 angeordnet, das mit dem Hilfsschlitten 7 zusammenwirkt. Der Hilfsschlitten 7 wird durch einen Vorschubmotor 8 angetrieben, der auch den Werkzeugschlitten 12 antreibt. Der Hilfsschlitten 7 folgt unter der Wirkung der Regeleinrichtungen für Geschwindigkeit und Lage dem Schablonenschlitten 1.

Der Hilfsschlitten 7 wird über das Schneckengetriebe 36 gleichsinnig mit dem Werkzeugschlitten 12 angetrieben. Er trägt eine Nockenleiste 10, die auf einen Endschalter-Kasten 49 wirkt. Der Eilvorlauf wird über einen Endschalter 10.1 abgeschaltet, der zugleich auf Vorschub, und zwar auf eine Vorschub-Geschwindigkeit M, umschaltet.

Über einen Endschalter 10.2 wird auf eine Vorschub- so Geschwindigkeit V2 umgeschaltet. Die beiden Vorschub-Geschwindigkeiten vi und κ? können durch Potentiometer beliebig eingestellt werden. Ein Eügangmotor 26 treibt über eine Kupplung 27, über eine Welle 28 und über ein Schneckengetriebe 29 den Frässchliuen 12 mit einer konstanten Geschwindigkeit an. Der Vorschubantrieb erfolgt durch den Gleichstrommotor 8 und über eine Kupplung 31.

Der Hilfsschlitten 7, der Schablonenschlitten 1. die Schablone 2, der Vorschubmotor 8 sowie gegebenenfalls der Spindelantriebsmotor 16 sind zu einer Baueinheit zusammengefaßt, die zum Verhindern der Übertragung von Erschütterungen auf die Vorschub- und Regeleinrichtung getrennt vom Werkzeugschlitten an der Maschine angebracht ist.

Der Fräser als Werkzeug F wird über ein Schnekkengetriebe durch den Drehstrommotor 33 angelrieben. Eine Nockenscheibe 18 mit einem. Nocken 19 auf der Welle 13, die auch die Schablone 2 trägt, dien! dazu, die genaue Ausgangsstellung der Werkstückspindel für den Arbeitsbeginn festzulegen. Bei Fräsbeginn muß beispielsweise der zu fräsende Zapfen einer Kurbelwelle horizontal zum Fräser liegen.

Diese Ausgangslage ist sowohl für die Einstechbewegung des Werkzeugschlittens 12 als auch für den Anfang der Kopierbewegung maßgebend, insbesondere wird auch die Ausgangslage einer Drehzahl-Steuerkurve 14 bestimmt. Ein Endtaster 20 verriegelt deshalb den Fräservorschub, solange er nicht durch den Nocken 19 betätigt ist. GIeichze^{: τ} dient der Endtaster 20 der Abschaltung am Ende d irgangs, /.. B. also nach genau 360° Drehung nden Kurbel/apfens: damit wird zugleich ■-· ^ ■ >rkung der Drehzahlsteuerkurve 14 abf \n dissern Punkt erfolgt der Eürücklauf dv jgschlittens 12 in die Grundstellung.

Für die Steuerung der Drehzahl des Werkstück-Spindelmotors 16 wird ein kontaktloset Drehfeldgcber (Drehmelder) 15 benutzt (Fig. 2). Dieser Drehfeldgcber wird von der Drehzahl-Stcuerkurve 14 auf der mit der Werkstückspindel gekoppelten Welle S3 betätigt.

Eine bestimmte Winkelstellung der üreh/.ahl-Steuerkurve 14 ergibt eine bestimmte Werkstück-Spindeldrehzahl (F i g. 3). Hierbei kann durch einen vorgeschalteten Drehtransformator 17 die Erregung des Drehfeldgebers 15 verändert werden. Dies ist erforderlich, um die von der Drehzahl-Steuerkurve 14 festgelegten Drehzahlen im ganzen nach oben oder nach unten verschieben zu können, und zwar im Bereich der in der F i g. 3 angegebenen beiden Kurven I und II, wobei I = 50% und Il = 100% der Erregung des Drehfeldgebers 15 entsprechen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Kopierregeleinrichtung für spanabhebende Werkzeugmaschinen, bei denen die Kopierregelung nur in einer Koordinate erfolgt, mit einem gegen die Schablone gedrückten, ständig an dieser anliegenden Schablonenfühlorgan, dessen Bewegung in einem Geschwindigkeitsmeßglied in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das der Geschwindigkeit des Schablonenfühlorgans nach Richtung und Wert entspricht und den Sollwert darstellt für die Geschwindigkeitsregelung des Antriebs für den Kopiervorschub eines Werkzeugschinen. bei denen die Kopierregelung nur in einer Koordinate erfolgt, mit einem gegen die Schablone gedrückten, ständig an dieser anliegenden Schablonenfühlorgan, dessen Bewegung in einem Geschwindigkeitsmeßglied in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das der Geschwindigkeit des Schablonenfühlorgans nach Richtung und Wert entspricht und den Sollwert darstellt für die Geschwindigkeitsregelung des AntrieDVfür (Jen Kopiervorschub eines Werkzeug-Schlittens, und mit einem auf die gegenseitige Lage des Schablonenfühlorgans und des Werkzeugschlittens ansprechenden Lagemeßglied, dessen elektrisches Ausgangssignal das Regelsignal für die Geschwindigkeit des Kopiervorschubs im Sinne einer konstanten gegen-

schüttens, und mit einem auf d-e gegenseitige Lage 15 seitigen Lage des Schablonenfühlorgans und des Werkzeugschlittens korrigiert, wobei das Schablonenfühlorgan als Schablonenschlitten ausgebildet ist, auf dem das Lagemeßglied angeordnet ist, das mit einem mn dem Werkzeugschlitten über ein Getriebe verbundenen

Hilfsschlitten in Wirkverbindung steht.

Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung Bezug auf den Gegenstand des DT-Patents 1 513 361 des Erfinders.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung dafür zu sorgen, daß die während der Bearbeitung am Werkzeugschlitten auftretenden Erschütterungen die Arbeit der Vorschub- und Regeleinrichtung nicht ungünstig beeinflussen können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Hilfsschlitten, der Schablonenschlitten, die Schablone und der Vorschubantriebsmotor zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, die zum Erreichen einer weitgehenden Erschütterungsfreiheit getrennt vom Werkzeugschlitten an der Maschine angebracht «st.

Diese Ausführung macht es möglich, daß die Erschütterungen, die z. B. ein Fräser auf den Frässchlittert überträgt, auf die Vorschub- und Regeleinheit nicht

des Schablonenfühlorgans und des Werkzeugschlittens ansprechenden Lagemeßglied, dessen elektrisches Ausgangssignal das Regeisigna! für die Geschwindigkeit des Kopiervorschubs im Sinne einer konstanten gegenseitigen Lage des Schablonenfühlorgans und des Werkzeugschlittens korrigiert, wobei das Schablonenfühlorgan als Schablonenschlitten ausgebildet ist, auf dem das Lagemeßglied angeordnet ist, das mit einem mit dem Werkzeugschlitten über ein Getriebe verbundenen Hilfsschlitten in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschlitten (7), der Schablonenschlitten (1), die Schablone (2) und der Vorschubantriebsmotor (8) zu einer Baueinheit (B) zusammengefaßt sind, die zum Erreichen einer weitgehenden Erschütterungsfreiheit getrennt vom Werkzeugschlitten (12) an der Maschine angebracht ist.

2. Elektrische Kopierregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (2) auf einer Welle (13) angeordnet ist, die mittels eines mechanischen Getriebes oder eines elektrischen Gleichlauf-Antriebs mit den; Antriebsmotor (16) für die Werkstückspindel verbunden ist, wobei

die Welle (13) ein Steuerorgan für die Drehzahlen 40 übertragen werden können. Außerdem hat die Zusam-

der Werkstückspindel trägt.

3. Elektrische Kopierregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Baueinheit (B) der mit dem Werkstück (4) gekoppelte Antriebsmotor (16) für die Schablone (2) mit eingebaut ist.

4. Elektrische Kopierregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (13) eine Drehzahl-Steuerkurve (14) angeordnet ist, die über einen als Drehfeldgeber (15) oder als digitaler Geber ausgebildeten Signalgeber die der jeweiligen Winkelstellung entsprechende Drehzahl des Werkstückspindelantriebs vorgibt.

5. Elektrische Kopierregeleinrichtung nach Antpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Signalgeber eine Einrichtung zugeordnet ist, durch die das Gesamtniveau aller Drehzahlen prozentual höher oder tiefer einstellbar ist.

6. Elektrische Kopierregeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drehfeldgeber (15) ein Drehtransformator (17) vorgeschaltet ist, durch den die Erregung des Drehfeldgebers herauf- oder heruntersetzbar ist.