DE3836636A1 - Verfahren und vorrichtung zum unwuchtausgleich eines werkstuecks, insbesondere rotors - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum unwuchtausgleich eines werkstuecks, insbesondere rotorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Unwuchtausgleich eines Werkstücks durch Beseitigung
von Werkstückteilen, insbesondere an der Werkstück
oberfläche.
Eine große Anzahl an Werkstücken, insbesondere Rotoren, müs
sen nach ihrer Herstellung und bevor sie zum Einsatz kommen,
ausgewuchtet werden. Dies gilt insbesondere für Rotore, die
beispielsweise bei Elektromotoren zum Einsatz kommen, und
welche mit hohen Drehzahlen umlaufen. Derartige Rotore müs
sen ausgewuchtet sein, um insbesondere zu hohe Geräusche,
Schwingungen und andere unerwünschte Wirkungen zu vermeiden.
Bei herkömmlichen Maschinen werden derartige Rotore aufgrund
einer Messung des Winkels und des Ausmaßes der Unwucht aus
gewuchtet. Hierbei wird das Material errechnet, welches be
seitigt werden muß, um einen ausgewuchteten Rotor zu erhal
ten. Der Rotor wird dann automatisch oder manuell gegenüber
einer Materialabtragungseinrichtung, beispielsweise einem
Fräser, Bohrer, Schleifwerkzeug oder dgl., positioniert, und
dann wird der Rotor mit dem Materialabtragungswerkzeug an
der gewünschten Stelle bzw. an gewünschten Stellen in Berüh
rung gebracht, und die gewünschte Materialmenge wird ent
fernt.
Die Menge des entfernten Materials läßt sich durch Änderung
der Tiefe, mit der das Materialabtragungswerkzeug beispiels
weise beim Bohren, Schleifen oder Fräsen in das Werkstück
eindringt, ändern. Um jedoch diese Eindringtiefe genau be
stimmen zu können, ist es erforderlich, die Berührung von
Materialabtragungswerkzeug, d. h. vom Bohrer oder Fräser,
mit der Rotoroberfläche zu bestimmen. Eine Möglichkeit hier
zu besteht darin, Werkzeug und Rotor von Masse zu isolieren
und eine Gleichspannung zwischen beiden anzulegen. Wenn das
metallische Materialabtragungswerkzeug den metallischen
Rotor berührt, erfolgt eine elektrische Verbindung, welche
leicht erfaßt werden kann, und es kann eine Anzeige für die
Kontaktgabe vorgesehen werden. Dabei ergibt sich jedoch die
Schwierigkeit, daß die Materialstücke, welche vom Werkstück
entfernt werden, häufig zwischen dem Materialabtragungs
werkzeug und dem Werkstück eine Brücke bilden, welche eine
nicht gewünschte Kontaktanzeige bewirken. Da die Tiefe bei
der Materialabtragung äußerst genau sein muß, um eine geeig
nete Auswuchtung des Werkstückes zu erreichen, können diese
geringen Fehler zu Werkstücken führen, welche insgesamt un
geeignet sind. Bei Verwendung eines Wechselstroms und einer
benachbarten Induktionsspule, welche feststellt, wenn ein
Strom zwischen dem Materialabtragungswerkzeug und dem Rotor
fließt, werden zwar die Schwierigkeiten beseitigt, welche
aus der Isolierung des Materialabtragungswerkzeugs und des
Werkstückhalters resultieren, jedoch besteht weiterhin das
Problem der Brückenbildung durch abgetragene Metallstücke.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß man das Material
abtragungswerkzeug oder den Werkstückhalter in einer Feder
halterung so befestigt, daß es rückwärts gedrückt wird und
einen mechanischen Schalter zum Zeitpunkt der Berührung
schließt. Auch bei dieser Anordnung ergeben sich eine Reihe
von Nachteilen. Die federbelastete Halteeinrichtung erfor
dert einen komplizierten mechanischen Aufbau und ferner Ab
änderungen bei herkömmlichen Materialabtragungswerkzeugen,
wie Bohrern, Fräsern, Schleifwerkzeugen und anderen bekann
ten derartigen Werkzeugen. Darüber hinaus kann es vorkommen,
daß der mechanische Schalter ausfällt und die Feder mögli
cherweise verschleißt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Unwuchtausgleich eines Werkstücks durch
Materialentfernung zu schaffen, bei dem das Inberührung
kommen des Materialabtragungswerkzeugs mit dem auszuwuchten
den Werkstück genau erfaßt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß beim Verfahren durch die
im Anspruch 1 und bei der Vorrichtung durch die im Anspruch
4 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Unteransprüche enthalten Weiterbildungen der Erfindung.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren bzw. bei der erfindungs
gemäßen Vorrichtung ist ein Kraftwandler mit dem auszuwuch
tenden Werkstück bzw. dem Abtragungswerkzeughalter in der
Weise gekoppelt, daß der Kraftwandler ein elektrisches
Signal erzeugt in Abhängigkeit von der Kraft, welche aus der
Berührung zwischen Abtragungswerkzeug und auszuwuchtendem
Werkstück resultiert. Ein hierfür verwendbarer Kraftwandler
ist eine relativ unaufwendige und zuverlässig arbeitende
Einrichtung. Wenn der Kraftwandler mit dem Werkstückhalter
gekoppelt ist, benötigt man keine konstruktiven Änderungen
am Abtragungswerkzeug, mit welchem Material vom auszuwuch
tenden Werkstück entfernt wird.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der
Kraftwandler, der beispielsweise ein piezoelektrischer Wand
ler ist, zwischen einem Grundkörper und einer Klemmeinrich
tung, welche den Werkstückhalter bildet, angeordnet. Das
auszuwuchtende Werkstück, insbesondere der Rotor, ist dabei
zwischen zwei Klemmbacken eingeklemmt, wobei der Rundkörper
und die Klemmeinrichtung durch ein Gewinde, beispielsweise
eine Schraube oder dgl., miteinander verbunden sind, und
eine beispielsweise durch eine Feder vermittelte Vorlast
wirkt. Der Kraftwandler ist bevorzugt zwischen diesen Bau
teilen in der Nähe des Gewindes bzw. der Schraube angeord
net, so daß dann, wenn das Materialabtragungswerkzeug, bei
spielsweise der Bohrer oder Fräser, die Oberfläche des Werk
stücks bzw. Rotors an der Stelle, an welcher Material ent
fernt werden soll, berührt, die sich ergebende Kraftänderung
auf den Kraftwandler übertragen wird und dieser ein entspre
chendes Signal, beispielsweise eine Spannungsänderung, er
zeugt. Dieses Signal wird dann über einen Verstärker, wel
cher bevorzugt nach Art eines Pegeldetektors arbeitet, über
tragen, und es wird nur dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn
eine Schwellenwertspannung überschritten wird. Das Ausgangs
signal des Verstärkers wird einer herkömmlichen Vorschub
motorsteuereinrichtung zugeführt und kann gegebenenfalls zur
Nullsetzung dienen. Die Vorschubmotorsteuerung arbeitet fer
ner in Abhängigkeit von einer geeigneten herkömmlichen Un
wuchtausgleichsschaltung und erzeugt ein Ausgangssignal an
den umlaufenden Vorschubmotor, so daß dieser ein Material
abtragungswerkzeug, beispielsweise einen Bohrer oder Fräser,
um eine bestimmte Strecke bewegt, so daß die gewünschte
Materialmenge entfernt wird, und das Werkstück, insbesondere
der Rotor, ausgewuchtet wird. Das Materialabtragungswerkzeug,
insbesondere der Bohrer, können in einem raschen Vorschub
bewegt werden, bis das Materialabtragungswerkzeug das aus
zuwuchtende Werkstück berührt, und dann kann auf einen Lang
samvorschub umgeschaltet werden, so daß in einem automati
sierten Auswuchtvorgang Zeit eingespart wird.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
der Kraftwandler in ähnlicher Weise in einem Halter ange
ordnet, welcher ein Materialabtragungswerkzeug, insbesondere
eine Schleif- oder Fräseinrichtung, aufweist, wobei der
Werkstückhalter und das auszuwuchtende Werkstück in Richtung
auf das Materialabtragungswerkzeug zu bewegt werden. Jedesmal
dann, wenn das Materialabtragungswerkzeug, insbesondere ein
Zahn des Fräsers, die Oberfläche des auszuwuchtenden Werk
stücks berührt, erzeugt der Kraftwandler einen Impuls, wel
cher einer Filter- und Verstärkerschaltung zugeführt wird,
die auf die Berührungsfrequenz des Materialabtragungs
werkzeugs, insbesondere des Fräsers, und dessen Drehzahl
eingestellt ist. Die Impulskette gelangt daher nur dann
durch die Filter- und Verstärkerschaltung, wenn ihre
Frequenz anzeigt, daß das Signal vom Betrieb des Material
abtragungswerkzeugs, insbesondere Fräsers, herrührt. Ein
Pegeldetektor bestimmt dann, ob die Impulse eine ausreichend
hohe Amplitude aufweisen. Ein insbesondere als Schrittmotor
ausgebildeter Vorschubmotor, welcher von einer herkömmlichen
Steuerschaltung angesteuert wird, rückt dann das auszuwuch
tende Werkstück, insbesondere den Rotor, vor, so daß von
diesem die gewünschte Materialmenge entfernt wird.
Anhand der beigefügten Figuren wird an Ausführungsbeispielen
die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei welchem mit
Hilfe eines Bohrers Material von einem Rotor
entfernt wird; und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem
mit Hilfe eines Fräsers Material von einem
Rotor entfernt wird.
In der Fig. 1, welche ein erstes Ausführungsbeispiel der
Erfindung darstellt, wird ein Rotor 20, beispielsweise ein
Rotor eines kleinen Elektromotors, der ausgewuchtet werden
soll, zwischen zwei Klemmbacken 22 und 24 einer Klemmvor
richtung 26 gehalten. Die Klemmbacken 22 und 24 sind in
einem geeigneten Drehlager 28 miteinander verbunden und kön
nen mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Vorrichtung,
welche bekannter Art sein kann, miteinander verklemmt werden,
wobei der Rotor 20 dazwischen eingeklemmt ist. Die Klemm
einrichtung 26 ist mit Hilfe einer Schraube 32 mit einem
Grundkörper 30 verbunden. Die Schraube 32 erstreckt sich
durch einen Teil der Klemmeinrichtung 26 und ist mit ihrem
Gewinde in den Grundkörper 30 eingeschraubt. Eine Feder 34,
welche jede mögliche verwendbare Federform aufweisen kann,
erzeugt eine Vorlast auf einen Kraftwandler 36, der zwischen
der Klemmeinrichtung 26 bzw. einem Teil der Klemmeinrichtung
26 und dem Grundkörper 30 in der Nähe der Schraube 32 ange
ordnet bzw. eingespannt ist. Der Kraftwandler 36 kann in
jeder beliebigen geeigneten Art eines Kraftwandlers ausge
bildet sein und ist bevorzugt ein piezoelektrischer Kraft
wandler. Es können jedoch auch eine Dehnungsmeßstreifenanord
nung oder andere Wandler dieser Art vorgesehen sein, welche
auf eine Kraftänderung beim Inberührungkommen des Material
abtragungswerkzeuges am auszuwuchtenden Rotor ansprechen.
Das Ausgangssignal, insbesondere die Ausgangsspannung, des
Kraftwandlers 36 wird einem Verstärker 40 zugeleitet, der
auch die Wirkung eines Pegeldetektors besitzt. Der Verstär
ker 40 erzeugt daher nur dann ein Ausgangssignal, wenn durch
das Ausgangssignal des Kraftwandlers 36 eine Schwellenwert
spannung überschritten wird, wodurch angezeigt ist, daß das
Materialabtragungswerkzeug, welches im Ausführungsbeispiel
als Bohrer 52 dargestellt ist, mit dem auszuwuchtenden Rotor
20 in Berührung gekommen ist. Das Ausgangssignal des Ver
stärkers 40 wird ferner einer herkömmlichen Vorschubmotor
steuerschaltung 44 zugeleitet, welche ferner ein Signal
von einer herkömmlichen Unwuchtausgleichsschaltung 46 emp
fängt. Das Signal der Unwuchtausgleichsschaltung 46 zeigt
die Materialmenge an, welche vom auszuwuchtenden Werkstück,
d. h. vom Rotor 20, zu entfernen ist. Die Vorschubmotor
steuerschaltung 44 steuert in herkömmlicher Weise einen be
vorzugt als Schrittmotor 48 ausgebildeten Vorschubmotor,
welcher einen Bohrereinsatz 50 nach vorne schiebt, bis der
Bohrer 52 bzw. dessen Bohrerspitze mit der Oberfläche des
Rotors 20 direkt in Berührung kommt. Es erfolgt dann die
schon oben erläuterte Bildung des entsprechenden Ausgangs
signals des Kraftwandlers 36 und die entsprechende Ein
stellung der Vorschubmotorsteuerschaltung auf einen Aus
gangswert für die sich anschließende Materialabtragung am
Rotor 20. Der Bohrer 52 wird dann weiter vorwärtsbewegt und
dringt in das Material des Rotors 20 bis zu einer gewünsch
ten Tiefe ein. Es kann hierbei, ausgehend von dem zu Beginn
des Bohrvorgangs festgelegten Wert, bis zu einem Wert Null
gezählt werden, an welchem die gewünschte Bohrtiefe erreicht
ist. Hierzu wirken der Verstärker 40 und die Steuereinrich
tung 44 als Signalverarbeitungsschaltung 42, welche die vom
Kraftwandler 36 und von der Unwuchtausgleichsschaltung 46
kommenden Signale auswertet. Es erfolgt dann der entsprechen
de Vorschub des Bohrers 52, bis die gewünschte Bohrtiefe er
reicht ist, wobei, ausgehend von dem Ausgangszählwert bis
auf einen Wert Null, gesteuert durch die Signalverarbei
tungseinrichtung 42 bzw. die Vorschubmotorsteuerschaltung
44, gezählt wird.
Die Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem
in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel, ein
Kraftwandler zum Einsatz kommt. Die Anordnung eines in der
Fig. 2 verwendeten Kraftwandlers 100 erfolgt jedoch in einem
federnde Teile, insbesondere Blattfedern 132, 134 aufweisen
den Werkzeughalter 102 für einen Fräser 104 als Material
abtragungswerkzeug, der anstelle des in der Fig. 1 darge
stellten Werkzeughalters verwendet wird. Der Werkzeughalter
102 ist mittels der Federanordnung 132, 134 an einem
Grundkörper 130 abgestützt. Das auszuwuchtende Werkstück,
welches beim Ausführungsbeispiel ein Rotor 106 ist, wird in
einer herkömmlichen Klemmeinrichtung 112 festgehalten, die
mit Hilfe einer Vorschubspindel 110, welche von einem als
Schrittmotor 108 ausgebildeten Vorschubmotor angetrieben
wird, in Richtung auf den Fräser 104 zu bewegt wird. Wenn das
Schneidwerkzeug des Fräsers 104 die Oberfläche des Rotors
106 berührt, erzeugt der Kraftwandler 100 eine Impulskette,
die abhängt von der jeweiligen Berührung eines Zahnes des
Fräsers, wobei die einzelnen Zähne in Aufeinanderfolge mit
der Oberfläche des Rotors 106 in Berührung kommen. Eine
Filter- und Verstärkerschaltung 114 ist auf die Frequenz
der Impulsfolge, welche vom Kraftwandler 100 gebildet wird,
eingestellt. Die Filter- und Verstärkerschaltung erzeugt
daher nur dann ein Ausgangssignal, wenn die Impulse vom
Fräser herrühren. Ein Pegeldetektor 116 bestimmt, ob die
Amplitude des Ausgangssignals eine bestimmte Höhe hat, und
liefert dann ein Ausgangssignal einer Schalteinrichtung 118,
welche ferner ein Signal, das die zu entfernende Material
menge angibt, von einer Unwuchtausgleichsschaltung 120 emp
fängt. Ein Impulsgenerator herkömmlicher Bauart liefert über
die Schalteinrichtung 118 Impulse an eine Treiberstufe 126
für den Schrittmotor 128 für den Vorschub des Rotors 106,
damit die gewünschte Materialentfernung erreicht wird. Bei
der dargestellten Anordnung haben die Federkräfte der beiden
parallelen Blattfedern 132 und 134 und die Kraftaufnahme
richtung des Kraftwandlers 100 die gleiche Richtung. Auch
die Berührungstangente des Fräserumfangs erstreckt sich in
dieser Richtung.
Claims (22)
1. Verfahren zum Unwuchtausgleich eines Werkstücks, ins
besondere Rotors, bei dem das Werkstück in einem Werkstück
halter befestigt wird, und mit Hilfe eines relativ tief
gegenüber dem Werkstück bewegten Materialabtragungswerk
zeugs Material in Abhängigkeit von einem der zu entfernenden
Materialmenge entsprechenden Unwuchtausgleichssignal vom
Werkstück entfernt wird, wobei, ausgehend vom Inberührung
kommen des Materialabtragungswerkzeugs mit dem Werkstück,
das Materialabtragungswerkzeug gesteuert und mit einer be
stimmten Bearbeitungstiefe in das Werkstückmaterial bewegt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Inberührungkommen
des Materialabtragungswerkzeugs mit dem Werkstück durch eine
Kraftänderung, die am Werkstückhalter oder an einer Halte
einrichtung für das Materialabtragungswerkzeug auftritt,
erfaßt und ein entsprechendes Kraftänderungssignal erzeugt
wird, und daß dieses Kraftänderungssignal zur Bildung eines
Ausgangs- bzw. Bezugswertes für die gesteuerte Material
abtragung am Werkstück bis zur Bearbeitungstiefe bzw. eines
den Nullbezug der Bearbeitungstiefensteuerung angebenden
Signals verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein impulsförmiges Kraftänderungssignal erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der in Abhängigkeit vom Kraftänderungssignal gebildete
Ausgangs- bzw. Bezugswert als Zählbeginn für einen die Be
arbeitungstiefe angebenden Zählvorgang verwendet wird.
4. Vorrichtung zum Unwuchtausgleich eines Werkstücks, ins
besondere Rotors, mit einer Lagereinrichtung für das Werk
stück und ein Materialabtragungswerkzeug zum Entfernen von
Werkstückmaterial, einer Vorschubeinrichtung für eine Rela
tivbewegung zwischen Werkstück und Materialabtragungswerk
zeug, und einer Steuereinrichtung für die Vorschubsteuerung
der Vorschubeinrichtung in eine Ausgangsstellung der Mate
rialabtragung, bei der das Materialabtragungswerkzeug mit
dem Werkstück in Berührung kommt, und anschließend bei der
Materialabtragung bis in eine einem auszugleichenden
Unwuchtwert entsprechenden Bearbeitungstiefe im Werkstück
material, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lagereinrich
tung für das Werkstück (20; 106) und/oder das Material
abtragungswerkzeug (52; 104) ein Kraftwandler (36; 100) vor
gesehen ist, der ein erstes Signal in Abhängigkeit von einer
Kraftänderung erzeugt, die beim Inberührungkommen des
Materialabtragungswerkzeugs (52; 104) mit dem Werkstück
(20; 106) auftritt, daß die Steuereinrichtung (42, 48;
114-128) dieses erste Signal und ein zweites, von einer Un
wuchtmeßeinrichtung erzeugtes, dem Unwuchtwert entsprechen
des Signal empfängt, und daß der Vorschub des Material
abtragungswerkzeugs (52; 104) bis zur Bearbeitungstiefe
durch diese beiden Signale gesteuert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagereinrichtung einen Grundkörper (30) und eine Klemm
einrichtung (26) zum Befestigen des Werkstücks (20) auf
weist, und daß der Kraftwandler (30) zwischen dem Grund
körper (30) und der Klemmeinrichtung (26) eingespannt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kraftwandler (36) in unmittelbarer Nähe der Einspann
mittel (32, 34) zwischen dem Grundkörper (30) und der
Klemmeinrichtung (26) eingespannt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß beim Inberührungkommen zwischen Werk
stück (20) und Materialabtragungswerkzeug (52) an der Ein
spannstelle (Position der Einspannmittel 32, 34) ein Dreh
moment zwischen dem Grundkörper (30) und der Klemmeinrich
tung (26) wirkt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Grundkörper (30) und die Klemm
einrichtung (26) über einen federbelasteten (Feder 34)
Gewindeeingriff (Schraube 32) miteinander verbunden sind,
und der Kraftwandler (36) zwischen dem Grundkörper (30) und
der Klemmeinrichtung (26) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagereinrichtung einen Werkzeugträger (102) für das
Materialabtragungswerkzeug (104) und einen Grundkörper
(130) aufweist, die über eine Federanordnung (132, 134)
miteinander verbunden sind, und daß der Kraftwandler (100)
zwischen dem Werkzeugträger (102) und dem Grundkörper (130)
angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Federanordnung (132, 134) parallel zueinander angeord
nete Blattfedern sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kraftaufnahmerichtung des Kraftwandlers
(100) im wesentlichen in Richtung der Federkraft der Feder
anordnung (132, 134) liegt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Materialabtragungswerkzeug als
Fräser (104) ausgebildet ist, daß der Kraftwandler (100) in
Abhängigkeit von der Drehzahl und dem Fräszahnabstand des
Fräsers (104) beim Inberührungkommen des Fräsers (104) mit
dem Werkstück (106) eine Impulskette als Ausgangssignal
liefert, und daß die Steuereinrichtung (114-128) eine Fil
tereinrichtung (114) aufweist, die auf die von der Drehzahl
und dem Fräszahnabstand des Fräsers (104) abhängige Impuls
folgefrequenz eingestellt ist, und ein entsprechendes Aus
gangssignal liefert, wenn diese Impulsfolgefrequenz vor
liegt, und daß hieraus ein den Nullbezug der Bearbeitungs
tiefensteuerung angebendes Signal gebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Materialabtragungswerkzeug ein Boh
rer (52) ist, und daß beim Inberührungkommen der Bohrer
spitze mit dem Werkstück (20) der Kraftwandler (36) ein
impulsförmiges Signal abgibt, aus welchem der Nullbezug
für die Bearbeitungstiefensteuerung gebildet wird.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (42, 48) eine
Signalverarbeitungseinrichtung (42) aufweist, welche das
erste, den Nullbezug der Bearbeitungstiefensteuerung sowie
das zweite, die Bearbeitungstiefe festlegende Signal emp
fängt und die Vorschubeinrichtung (48, 50) ansteuert.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (114-128) einen
an die Filtereinrichtung (114) angeschlossenen Pegeldetek
tor (116) aufweist, der dann ein den Nullbezug der Bearbei
tungstiefensteuerung angebendes Ausgangssignal liefert, wenn
die Impulse der von der Filtereinrichtung (114) kommenden
Impulskette eine bestimmte Impulshöhe überschreiten.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (114-128) eine
Schaltereinrichtung (118) aufweist, die beim Empfang des
den Nullbezug der Bearbeitungstiefensteuerung angebenden
ersten Signals Antriebsimpulse eines Impulsgenerators (122)
einer Treiberstufe (126) der Vorschubeinrichtung (110, 128)
so lange zuführt, wie es durch das den Unwuchtwert darstel
lende zweite Signal der Unwuchtmeßeinrichtung (120) an
gegeben ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das die Unwuchtgröße angebende zweite
Signal als Zählersignal vorliegt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (48, 50; 110,
128) einen Schrittmotor (48; 128) aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (48, 50) das
Materialabtragungswerkzeug bewegt.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (110, 128) das
Werkstück bewegt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kraftwandler (36; 100) ein piezo
elektrischer Wandler ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß bei der Ausbildung des Materialabtra
gungswerkzeugs als Fräser (104) die Tangente an den Fräser
umfang im Berührungspunkt mit dem Werkstück (106) parallel
zur Kraftaufnahmerichtung des Kraftwandlers (100) und der
Richtung der Federkraft der Federanordnung (132, 134) liegt.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4318102A1 (de) * | 1993-06-01 | 1994-12-08 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur Vermeidung von Überbeanspruchungen eines Werkstückes beim Schleifen |
US5848859A (en) * | 1997-01-08 | 1998-12-15 | The Boeing Company | Self normalizing drill head |
AU3504100A (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-28 | Titan Specialties, Ltd. | Scalloped gun body with improved tolerances for underground well perforating, and process of manufacturing the same |
ITBO20010434A1 (it) * | 2001-07-11 | 2003-01-11 | Marposs Spa | Apparecchiatura e metodo per il controllo del processo di lavorazionedi una macchina utensile |
US8903577B2 (en) | 2009-10-30 | 2014-12-02 | Lsi Industries, Inc. | Traction system for electrically powered vehicles |
US7598683B1 (en) | 2007-07-31 | 2009-10-06 | Lsi Industries, Inc. | Control of light intensity using pulses of a fixed duration and frequency |
US8604709B2 (en) | 2007-07-31 | 2013-12-10 | Lsi Industries, Inc. | Methods and systems for controlling electrical power to DC loads |
US8402625B2 (en) * | 2011-08-30 | 2013-03-26 | General Electric Company | System and method for modifying a rotor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE971501C (de) * | 1951-07-17 | 1959-02-05 | Schenck Gmbh Carl | Steuereinrichtung fuer Werkzeugmaschinen u. dgl., insbesondere fuer Wuchtausgleichmaschinen |
DE1573858B2 (de) * | 1966-02-10 | 1975-04-24 | Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt | Vorrichtung zur Vorschubsteuerung |
DE2031177B2 (de) * | 1970-06-24 | 1975-06-12 | Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt | Anordnung zur Steuerung und Beendigung des Unwuchtausgleichvorganges an Rotationskörpern |
DE1965090C3 (de) * | 1969-12-27 | 1976-09-02 | Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt | Anordnung zur Steuerung und Beendigung des Unwuchtausgleichsvorganges |
DE2231226C2 (de) * | 1972-06-26 | 1978-11-02 | Dr. Reutlinger & Soehne, 6100 Darmstadt | Vorrichtung zum zerspanenden Unwuchtausgleich an Rotationskörpern |
DE3005423A1 (de) * | 1980-02-14 | 1981-08-20 | Dionys Hofmann GmbH, Maschinenfabrik, 7470 Albstadt | Vorrichtung zum auswuchten von rotoren, insbesondere elektromotorenanker |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1573855B2 (de) * | 1965-11-13 | 1971-12-09 | Carl Schenck Maschinenfabrik Gmbh, 6100 Darmstadt | Anzeigevorrichtung fuer unwuchtausgleichsmaschinen |
DE2213449B1 (de) * | 1972-03-20 | 1973-01-25 | Gebr. Hofmann Kg Maschinenfabrik, 6100 Darmstadt | Vorrichtung zur Winkelanzeige der Unwucht beim Auswuchten |
GB1402388A (en) * | 1972-12-04 | 1975-08-06 | Hofmann Maschf Geb | Methods and apparatus for removing material from workpieces |
US4234200A (en) * | 1978-07-25 | 1980-11-18 | Ransburg Corporation | Dynamic imbalance determining system |
US4262536A (en) * | 1978-07-25 | 1981-04-21 | Ransburg Corporation | Dynamic imbalance determining system |
DE3173630D1 (en) * | 1981-09-10 | 1986-03-13 | Schenck Ag Carl | Apparatus and method for transferring a measured angular location of unbalance to the circumference of a rotor |
-
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-
1988
- 1988-10-27 DE DE3836636A patent/DE3836636A1/de active Granted
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE971501C (de) * | 1951-07-17 | 1959-02-05 | Schenck Gmbh Carl | Steuereinrichtung fuer Werkzeugmaschinen u. dgl., insbesondere fuer Wuchtausgleichmaschinen |
DE1573858B2 (de) * | 1966-02-10 | 1975-04-24 | Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt | Vorrichtung zur Vorschubsteuerung |
DE1965090C3 (de) * | 1969-12-27 | 1976-09-02 | Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt | Anordnung zur Steuerung und Beendigung des Unwuchtausgleichsvorganges |
DE2031177B2 (de) * | 1970-06-24 | 1975-06-12 | Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt | Anordnung zur Steuerung und Beendigung des Unwuchtausgleichvorganges an Rotationskörpern |
DE2231226C2 (de) * | 1972-06-26 | 1978-11-02 | Dr. Reutlinger & Soehne, 6100 Darmstadt | Vorrichtung zum zerspanenden Unwuchtausgleich an Rotationskörpern |
DE3005423A1 (de) * | 1980-02-14 | 1981-08-20 | Dionys Hofmann GmbH, Maschinenfabrik, 7470 Albstadt | Vorrichtung zum auswuchten von rotoren, insbesondere elektromotorenanker |
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Publication number | Publication date |
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US4820092A (en) | 1989-04-11 |
DE3836636C2 (de) | 1992-12-03 |
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