METHOD OF PROCESSING A NUMERICALLY SUPERVISED AND CONTROLLED SPINNING MACHINE, AND SPINNING MACHINE FOR CARRYING OUT THIS METHOD

Abstract: 1. Method of operating a numerically supervised and controlled spinning machine comprising at least one spinning roller (6) supported by a slide (7) and being adapted to be moved transversely of the slide's path of travel, wherein one or more successive roller passes of the spinning roller are performed in controlled manner by a pusher and the distance of travel of the spinning roller (actual values) is detected, wherein a reference curve for an automatic repeat operation is stored and in the automatic processing of identical workpieces the spinning roller is controlled by a computer including a data memory, with the aid of the reference curve, characterized in that the positional actual values and the related pressure or power values are detected for determining positional set point values which, in turn are stored in the form of the reference curve for the automatic repeat operation, wherein these detections take place during one pass or more passes under power control by the pusher, and that additionally a safety curve limiting the spinning roller movement is stored, which corresponds to the contour of the spinning chuck (2) employed.

Description: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer numerisch kontrollierten und gesteuerten Drückmaschine mit mindestens einer von einem Support getragenen Drückrolle, die quer zur Supportbahn bewegbar ist, wobei ein oder meherere aufeinanderfolgende Rollenüberläufe der Drückrolle von einem Drücker gesteuert vorgenommen werden und der Weg der Drückrolle (Referenzkurve) gemessen und gespeichert wird und bei Bearbeitung gleicher Werkstücke in der Folge über einen Rechner mit Daten-Speicher die Drückrolle entlang der Referenzkurve bewegt wird sowie eine Drückmaschine mit einem rotierenden Drückfutter und mindestens einer Drückrolle, mit einem Kreuzsupport, bei dem eine Bewegung der Drückrolle in Richtung quer zur Bewegungsbahn des Supports vorgenommen wird, Lageistwertgebern zur Bestimmung der Position der Drückrolle im Verhältnis zum Drückfutter und mit einer numerischen Steuerung zur Steuerung der Drückrollenbewegung aufgrund gespeicherter Daten. Es sind bereits Drückmaschinen bekannt, die als NC- oder CNC-gesteuert bezeichnet werden. Diese Drückmaschinen werden entweder über einen Lochstreifen, ein Magnetband oder andere Datenträger gesteuert. Nachteilig ist bei diesen bekannten Maschinen aber, dass das Programm der Steuerung nur von erfahrenen Fachkräften erstellt werden kann und dass weiterhin die komplizierten Formen moderner technischer Werkstücke, insbesondere bei einer Reihe von Uberläufen, nicht so gut und optimal hergestellt werden können, wie dies einem erfahrenen Handdrücker gelingt. Aus der Zeitschrift "Maschinenmarkt, Würzburg 87 (1981), S. 144" ist es weiterhin bereits bekannt, das Programm für die numerische Steuerung durch eine Speicherung von Daten zu erhalten, welche in einem manuell durchgeführten Drückvorgang erhalten werden. Diese playback gesteuertes Drücken genannte Fertigungsart gestattet es dem gelernten Metalldrücker, sein empirisch gewonnenes Wissen über das Umformvermögen unterschiedlichster Werkstoffe beim Fertigen eines Drückteiles auszunutzen. Das einmal gewonnene optimale Umformergebnis bleibt über die Speicherung der Umformbewegungen und Geschwindigkeiten registriert und kann beliebig oft zum Steuern der Maschine wieder abgerufen werden. Nachteilig hat sich bei diesem bekannten playbackgesteuerten Drückverfahren aber herausgestellt, dass entgegen dem Verständnis des Fachmannes eine Speicherung eines einmal gefundenen optimalen Uberlaufs nicht ausreicht, um ein Programm zu erstellen, welches die optimalen Verhältnisse reproduziert. Für den Fachmann überraschend ist vielmehr im normalen Playbackverfahren das Ergebnis der folgenden, automatisch gesteuerten Uberläufe mit dem Ergebnis der Formung durch den Handdrücker nicht vergleichbar. Insbesondere hat sich als nachteilig herausgestellt, dass die automatische bzw. "blinde" Reproduzierung gewonnener Daten nicht nur auch schlechtere Umformergebnisse ergibt, sondern sogar zur Zerstörung der Maschine und des Futters führen kann. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile dieses Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren und eine Drückmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, bei welchem eine einmal erreichte optimale Umformung tatsächlich reproduziert werden kann, bei denen eine Zerstörung des Futters und der Maschine während der numerisch gesteuerten Verformungen ausgeschlossen ist und die insbesondere auch bei geringfügignen Änderungen in den Ausgangsbedingungen, z. B. bei Toleranzen und Temperatureinflüssen in der Werkstoffstruktur ein einmal erreichtes optimales Ergebnis wiederholbar bleibt. Der erfahrene Handdrücker kann neben der Beurteilung des während des Rollenüberlaufes erzeugten Geräusches auch das Werkstoffverhalten und die zur Umformung aufzuwendende Kraft zur Beurteilung seiner Arbeit hinzuziehen. Es ist demgemäss weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine Reproduzierbarkeit der Daten während eines als optimal erkannten Verformungsvorganges so herzustellen, dass die Qualität der nachfolgenden Umformvorgänge, die automatisch gesteuert sind, der Qualität des von dem Handdrücker vorgenommenen Umformvorganges mit seinen Kontrollmöglichkeiten entspricht. Die Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe soll dabei auf einer wirtschaftlich arbeitenden Maschine auch bei geringen Taktzeiten vollautomatisch möglich sein. Für den Fachmann überraschend hat sich gezeigt, dass für einen Handdrücker nur durch eine Wegsteuerung kein optimales und wirklich geschicktes Umformen erreichbar ist. Es ist so nicht möglich, dass der Handdrücker den Spalt zwischen Drückrolle und Futter einhalten kann. Eine solche Möglichkeit ist zwar theoretisch gegeben und optimal, die Geschicklichkeit des Handdrückers kann dabei aber nicht voll ausgenutzt werden, wie dies zur optimalen Programmierung der Rechner- und Speichereinheit notwendig ist. Wenn z.B. die Dicke der verwendeten Platine entsprechend den Steuerkurven zu gross ist, ist der gefahrene Spalt zu eng und es entstehen Riefen. Der Spalt wird zu weit und das Werk stück ist nicht genügend masshaltig, wenn z.B. die Platine in der Dicke zu gering ist. Ein brauchbares Ergebnis wird nur erreicht durch eine Kraftmessung bzw. Regulierung des Druckes in den für die Bewegungen zuständigen Hydrauliksystemen. Die vorstehend genannte Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren derart gelöst, dass die Bestimmung der Referenzkurve durch Messung un & Speicherung der Lagesollwerte erfolgt, mit denen die numerisch gesteuerten Überläufe bestimmt werden. Entgegen dem bisherigen Fachwissen werden also nicht die Istwerte des optimalen Uberlaufs als Referenzwerte verwendet, sondern die Sollwerte verwendet. Diese Lösung beruht darauf, dass erfindungsgemäss erkannt wurde, dass eine Maschine bei Kenntnis einmaliger Istwerte diese bedingt durch die Regelabweichung nicht wieder erreicht, sondern dass maschinenspezifisch eine Korrektur angewendet werden muss und die so erhaltenen Werte dann als Sollwerte (unterschiedlich von den Istwerten) verwendet werden. Um eine Zerstörung des Futters oder der Maschine bzw. der Drückrollen sicher zu vermeiden, wird weiterhin erfindungsgemäss vorteilhaft eine die Drückrollenbewegung begrenzende Sicherheitskurve gespeichert, die der Kontur des verwendeten Drückfutters entspricht und die verhindert, dass die Drückrolle etwa direkt gegen das Futter arbeitet. Im einzelnen kann vorteilhaft die Bewegung der Drückrolle gegenüber dem Support hydraulisch erfolgen und Istwertgeber zur Lagefeststellung des Supports und der Drückrolle werden eingesetzt, deren Werte in Abhänqiakeit von der Lage der Drückrolle gemessen und ae- speichert werden. Um die optimale Einstellung während des manuell gesteuerten Umformvorganges wiederholbar zu machen, kann vorteilhaft während des manuell gesteuerten Überlaufes der Druck im Hydrauliksystem bestimmt werden, welcher für die Bewegung der Drückrolle in Richtung quer zur Supportbahn über eine Kolben-Zylinder-Einheit wirksam ist, wobei die entsprecheenden Messwerte gespeichert werden und während der numerisch gesteuerten Überläufe zur Bestimmung der Sollwerte dienen. Vorteilhaft können weiterhin die Druckistwerte mit einem Drucksollwert verglichen werden, der einen nicht zu überschreitenden Sicherheitswert darstellt, so dass verhindert wird, dass durch Aufwendung eines zu hohen Drucks zur Erreichung einer bestimmten Sollwertposition eine Beschädigung der Maschine auftreten kann. Um die nötigen Informationen in der benötigten Geschwindigkeit speichern und wieder abgeben zu können und insbesondere die Menge der Informationen speichern zu können, werden vorteilhaft die Istwertmessung, Speicherung der Ist- und Sollwerte und die Steuerung digital vorgenommen. Maschinenmässig wird die erfindungsgemässe Aufgabe bei der eingangs genannten Drückmaschine derart gelöst, dass die Steuerung manuell gefahrene Istwertdaten zu speichern vermag und einen Geber zur Ermittlung der Sollwerte für numerisch gesteuerte Rollenüberläufe enthält. Vorteilhaft weist die erfindungsgemässe Drückmaschine einen die Steuerung und Datenspeicherung mittels digitaler Signale vornehmenden Rechner auf und besitzt mindestens einen im Hydrauliksystem angeordneten Druckistwertfühler und einen von dem Rechner gesteuerten Druckbegrenzer im Hydrauliksystem für die Bewegung der Druckrolle quer zur Supportbahn. #ur Bewegung des Supportes kann anstelle eines Hydraulikzylinders eine Spindel vorhanden sein Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben, die schematisch eine Drückmaschine zum Fertigen von Felgenschüsseln darstellt. Gemäss der Zeichnung wird eine Ronde 1 von einem Reitstock 3 mit einem mittleren Dorn 4 gegen das Futter 2 gespannt und in einem oder mehreren Uberläufen über eine Zwischenform 5 zu dem Endprodukt 13 geformt. Der Support 7 trägt eine Drückrolle 6 mit einer Rundung 10 und der Drückschulter 14. Der Support 7 kann über eine Spindel oder über eine hydraulische Kolben-Zylinder Einheit verfahren werden, wobei die Drückrolle 6 ge genüber dem Support in einer Richtung senkrecht zur Supportbahn über eine nicht gezeigte hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit bewegt wird. Hinsichtlich der Supportbewegung und der Bewegung der Drückrolle in der beschriebenen Bahn sind Lageistwertgeber vorhanden, deren Signale digital aufgeschlüsselt und an eine Speicher- bzw. Rechnereinheit gegeben werden. Neben den Lageverten werden noch die Werte in dem Hydrauliksystem für die Bewegung der Drückrolle ermittelt und ebenfalls digital aufgezeichnet. Während ein Handdrücker eine optimale Überlaufart ermittelt, werden die Daten dieses Überlaufes bzw. dieses Verformungsvorganges in der Speicher- und Rechnereinheit gespeichert, wobei die so ermittelten Werte dann den Lagesollwert darstellen. Bei den nun folgenden numerisch gesteuerten Überläufen bzw. Verformungsvorgängen werden die Sollwerte aus der Speicher- und Rechnereinheit abgerufen und bilden das Pro- gramm für die Bewegung der Drückrolle. Eine Sicherheitskurve, die der Kurve des verwendeten Futters entspricht, gibt die äusserste Grenze für die Drückrollenbewegung, so dass auch beim Auftreten von Störungen eine Zerstörung oder Beschädigung von Maschinenteilen ausgeschlossen ist. Zusätzlich zu der Steuerung der Bewegungsbahn werden auch die während des Handdrückvorganges eingestellten Druckistwerte ermittelt und gespeichert und dienen während der numerisch gesteuerten Überläufe zur Bestimmung der Sollwerte, d.h. es wird wie bei dem Handdrücker nicht nur eine Steuerung der Bewegungskurve, sondern auch eine Steuerung über die Umformkraft vorgenommen. Dabei kann vorteilhaft der Höchstdruck begrenzt werden, so dass ebenfalls bei Störungen eine Beschädigung von Maschinenteilen auch damit ausge Schlossen werden kann. Mit dem erfindungsgemässen Drückverfahren bzw. der erfindungsgemässen Drückmaschine ist es erstmals möglich, dass auch ohne den Einsatz von erfahrenen Handdrückern für die Durchführung der Fertigung qualitativ hochwertige Werkstücke in gleichbleibender Qualität gefertigt werden, wobei der Einsatz besonderer Fachleute für die Herstellung eines Programms nicht mehr notwendig ist. Vielmehr kann jetzt in einem Betrieb ein erfahrener Handdrücker die Programme sozusagen aus der Praxis heraus ermitteln und diese können dann von ungeschulten Kräften in der beschriebenen Weise eingesetzt werden.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zum Betreiben einer numerisch kontrollier ten und gesteuerten Drückmaschine mit mindestens einer von einem Support getragenen Drückrolle, die quer zur Supportbahn bewegbar ist, wobei ein oder mehrere aufeinanderfolgende Rollenüberläufe der Drückrolle von einem Drücker gesteuert vorgenommen werden und der Weg der Drückrolle (Referenzkurve) gemessen und gespeichert wird und bei Bearbeitung gleicher Werkstücke in der Folge über einen Rechner mit Daten-Speicher die Drückrolle entlang der Refe renzkurve bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Referenzkurve durch Messung der Lageistwerte und Speicherung der Lagesollwerte während eines oder mehrerer durch den Drücker kraft gesteuerten Überlaufs oder Überläufe erfolgt, mit denen die numerisch gesteuerten Überläufe bestimmt werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Drückrollenbewegung begrenzende Sicher heitskurve gespeichert wird, die der Kontur des verwendeten Drückfutters entspricht. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Bewegung der Drückrolle gegenüber dem Support hydraulisch erfolgt und Istwertgeber zur Lagefeststellung des Supports und der Drückrolle vorhanden sind, deren Werte in Abhängigkeit von der Lage der Drückrolle gemessen und gespeichert wer den. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des durch den Drücker gesteuerten Über- laufs der Druck der Hydraulikflüssigkeit bestimmt wird, der in der die Drückrolle in Richtung quer zur Supportbahn bewegenden Kolben-Zylinder-Einheit herrscht, die entsprechenden Messwerte gespeichert werden und während der numerisch gesteuerten Über- läufe zur Bestimmung der Sollwerte dienen. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckistwerte mit einem Drucksollwert ver glichen werden, der einen nicht zu überschreitenden Sicherheitswert darstellt. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Istwertmessung, Speicherung der Ist- und Sollwerte und die Steuerung digital erfolgt. 7. Drückmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem rotie- renden Drückfutter und mindestens einer Drückrolle, mit einem Kreuzsupport, bei dem eine Bewegung der Drückrolle in Richtung quer zur Bewegungsbahn des Supports vorgenommen wird, Lageistwertgebern zur Bestimmung der Position der Drückrolle im Verhält nis zum Drückfutter und mit einer numerischen Steue rung zur Steuerung der Drückrollenbewegung aufgrund gespeicherter Daten, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung manuell gefahrene Sollwert daten zu speichern vermag, mit denen diese für numerisch gesteuerte Rollenüberläufe bestimmt wer den. 8. Drückmaschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen die Steuerung und Datenspeicherung mittels digitaler Signale vornehmenden Rechner. 9. Drückmaschine nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen im Hydrauliksystem angeordneten Druck istwertfühler und einen von dem Rechner gesteuerten Druckbegrenzer im Hydrauliksystem. 10. Drückmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegung des Supports eine Spindel vorhanden ist. 11. Drückmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulisches System für die Bewegung des Supports in der Längsrichtung vorhanden ist, welches mindestens zwei im Hydraulik system angeordnete Druckistwertfühler und eine von dem Rechner gesteuerte Druckbegrenzung aufweist. 12. Drückmaschine nach Anspruch lo, dadurch gekenn zeichnet, dass auch zur Bewegung der Drückrolle gegen über dem Support eine Spindel vorhanden ist und dass Antriebsmotore für die Spindeln des Supports und der Drückrolle vorliegen und dass eine Kraftmessung und Überwachung durch eine Messung bzw. Überwachung des Stroms oder Drehmom#ents vorgenommen wird oder eine Kraftmessung direkt erfolgt. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass gesteuert von der Speicher- und Rechnereinheit die reproduzierbare Geschwindigkeit der Drückrolle und des Supportes ohne Nachteile bis zum mehrfachen Wert der Aufnahmegeschwindigkeit er höht wird, um damit die Fertigungszeit zu ver kleinern, wobei die Verhältnisse der Sollwerte, Be grenzungskurven und der Drücke berücksichtigt werden. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechner- und Speicher einheit nicht nur die Bewegung der Drückrolle und des Supports speichert und regelt, sondern alle Einzel funktionen der Maschine die zur Herstellung eines Werkstückes erforderlich sind, einschliesslich Unter brechung des Drückvorganges werden von der Steuerung automatisch gespeichert und verarbeitet, so dass bei der Reproduktion ein automatischer Programmablauf erfolgt. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wege für den Rollenvorschub und die Drücke zur Erreichung dieses Vorschubes mittels beweglicher Handhebel durch den Handdrücker bestimmt werden und dass der in den beiden für den Vorschub verantwortlichen Hydrauliksystemen wirk same Druck nach entsprechender Reduzierung auch auf den Handhebel einwirkt, so dass der Handdrücker aufgrund der auf den Hebel wirkenden Kraft.#-n direk tes Gefühl tür den Druck zur Bewegung der Drückr6lie erhält, d.h. dass er eine Kraft proportional zu der auf die Druckrolle einwirkenden Kraft spüren kann.

Inventors: LEIFELD, THEODOR F.
Applicants: LEIFELD & CO. WERKZEUG- UND MASCHINENFABRIK
Application year: 1981
Main classification: B21D22
IPC codes: B21D22, G05B19