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I. Anwendungsgebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Profilierung mittels Kaltwalzen in einer Kaltwalzmaschine mit Steuerung, wobei die Walzwerkzeuge Nutenbleche aufweisen, vgl. die Patentschrift
US 6 348 001 B2 . Außerdem betrifft die Erfindung eine Kaltwalzenmaschine zur Durchführung des Verfahrens.
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II. Technischer Hintergrund
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Ein typischer Anwendungsfall sind Werkstücke, auf die eine Einsteckverzahnung auf dem Außenumfang aufgewalzt werden soll mittels zwei beidseits an dem drehbar gehaltenen Werkstück angelegten und in gegenläufigen Querrichtungen bewegten Walzstangen, gegebenenfalls auch mittels Walzrollen.
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Häufig ist bei solchen Steckverzahnungen – meist kurz vor dem freien Ende des Werkstückes – in der Steckverzahnung eine Umfangsnut vorgesehen, in die ein Sicherungsring oder ähnliches eingebracht werden kann.
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Die Axialposition der Umfangsnut ist dabei meist nicht allzu genau toleriert, meist im 1/10 mm-Bereich. In dieser Größenordnung liegt auch etwa die Tolerierung der Nutbreite.
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Diese Umfangsnuten besitzen meist einen U-förmigen Querschnitt, also mit parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden und keinen sich konisch zum Nutengrund gegeneinander annähernden Seitenwänden, um ein Herausdrücken des Sicherungsringes oder eines anderen eingebrachten Elementes zu unterstützen.
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Beim Walzen mit Walzstangen sind die Walzstangen in aller Regel in Y-Richtung, der axialen Richtung des rotationssymmetrischen Werkstückes, an einer fixen Position in der Walzmaschine positioniert, während das Werkstück beispielsweise in zwei gegeneinander gerichteten Werkstück-Spindeln, beispielsweise zwischen Zentrier-Spitzen, aufgenommen und in Y-Richtung auch positionierbar ist.
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Bisher wurden solche Werkstücke dadurch hergestellt, dass die Profilierung auf der Umfangsfläche des Werkstückes in axialer Richtung durchgängig aufgebracht wurde mittels Walzen, anschließend das Werkstück bei Bedarf noch gehärtet wurde und erst danach die Umfangsnut – mittels Drehen oder Schleifen – eingebracht wurde, was danach meist noch ein Bürsten oder einen anderen Reinigungsschritt erforderlich machte.
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Eine andere Möglichkeit würde darin bestehen, die Umfangsnut vor dem Walzen im Werkstück herzustellen.
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Dann muss die axiale Positionierung der Umfangsnut zur Bezugsfläche am Werkstück, beispielsweise der nächstliegenden Stirnseite oder der nächstliegenden Zentrierbohrung, auf maximal 5/100 Millimeter genau erfolgen, denn das Walzwerkzeug, insbesondere die Walzstange, die in axialer Richtung im Werkstück exakt positioniert ist, müsste für diesen Fall einen entsprechenden linienförmigen Vorsprung, also ein sogenanntes Nutenblech, aufweisen, welches genau in die vorgefertigte Umfangsnut passen muss und diese auch ausfüllen muss, um bei dem Walzprozess ein Fließen von Werkstückmaterial in diese Nut hinein zu verhindern.
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Eine so enge Tolerierung der Axialposition der vorgefertigten Nut am Werkstück ist jedoch häufig technologisch nicht möglich oder erfordert einen so hohen Fertigungsaufwand, dass allein wegen dieser vorgefertigten Umfangsnut der Herstellungspreis des Werkstückes stark ansteigt.
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Auch eine Selbstzentrierung des Nutenbleches in der Umfangsnut ist nicht möglich, da zum einen das Walzwerkzeug in axialer Richtung fix positionier ist und sich zum anderen eine in axialer Richtung fliegende Lagerung des Werkstückes als nicht zielführend erwiesen hat.
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Wegen der U-förmigen Querschnittsform der Nut muss auch das Nutenblech eine entsprechende, nicht konische, Kontur haben, um die Nut beim Walzen vollständig auszufüllen, sodass bei unzureichender axialer Positionierung beim Eintauchen des Nutenbleches in die Nut Beschädigungen an beiden Teilen auftreten können.
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Auch ein Vermessen der tatsächlichen axialen Lage der Nut am Werkstück in der Walzmaschine und anschließend entsprechende Positionierung des Werkstückes in Y-Richtung ist mit konventionellen Messmitteln mit der geforderten Genauigkeit in der Praxis nicht möglich angesichts einer Zykluszeit beim Walzen von wenigen Sekunden pro Werkstück.
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III. Darstellung der Erfindung
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a) Technische Aufgabe
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Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von kalt gewalzten Strukturierungen auf der Umfangsfläche eines Werkstückes mit insbesondere vertiefter Umfangsnut zur Verfügung zu stellen, die die Zykluszeit beim Walzen möglichst wenig verlängert und dennoch das Herstellen der Umfangsnut nach dem Kaltwalzprozess vermeidet.
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b) Lösung der Aufgabe
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß wird der Herstellungsaufwand reduziert, indem an die axiale Positionierung der Umfangsnut im Werkstück geringere Anforderungen als an die Breite der Umfangsnut, beispielsweise +/–2/10 mm, gestellt werden, und stattdessen nach dem Herstellen der Umfangsnut deren axiale Position entweder zu einer Bezugsfläche des Werkstückes oder zu einer Bezugsfläche am Werkstück bei jedem Werkstück einzeln exakt ermittelt wird und um die dabei festgestellte Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position als Korrekturwert die beiden Werkstückspindeln, zwischen denen das Werkstück in der Walzmaschine aufgenommen wird, synchron in Y-Richtung verfahren werden.
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Dadurch ist sichergestellt, dass sich bei dem in der Kaltwalzmaschine eingespannten Werkstück die Umfangsnut in der richtigen Axialposition übereinstimmend mit der Axialposition des Nutenbleche der Walzwerkzeuge, insbesondere der Walzstangen, liegt, so dass diese beschädigungslos bei der Zustellung der Walzwerkzeuge in die Umfangsnut eintauchen können.
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Da das Nutenblech genau in die Umfangsnut passen und diese vollständig ausfüllen muss, um ein Fließen von Material beim Kaltwalzprozess in die Nut, und damit beispielsweise eine Beeinträchtigung der Seitenflächen der Nut, zu verhindern, ist die Dicke des Nutenbleches relativ zur Breite der Umfangsnut auf z. B. maximal 5/100 Millimeter eng toleriert, so dass dann auch ein Korrekturwert für die Positionierung der Werkstückspindeln auf 5/100 Millimeter genau ermittelt werden muss.
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Dies erfordert natürlich auch eine mindestens ebenso genaue Ermittlung der axialen Ist-Position der Umfangsnut.
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Im Herstellprozess des Werkstückes kann als erste Möglichkeit die Bestimmung der Ist-Position der Nut im Werkstück zu dessen Bezugsfläche in einer der Kaltwalzmaschine vorgelagerten Messstation oder Messmaschine erfolgen, so dass ausreichend Zeit verbleibt, damit die Werkstückspindeln bereits den am jeweiligen Werkstück ermittelten Korrekturwert zu ihrer Y-Positionierung erhalten, eventuell noch bevor das jeweilige Werkstück in der Kaltwalzmaschine gespannt wird oder spätestens gleichzeitig mit dem Spannvorgang.
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Auch wenn die Ermittlung der Ist-Position der Umfangsnut am Werkstück um mehrere Zykluszeiten vor dem Kaltwalzen stattfindet, kann die Steuerung die entsprechenden, dem einzelnen Werkstück zugeordneten Korrekturwerte speichern, und vor dem Spannen jedes neuen Werkstückes der Walzmaschine für die Y-Positionierung der Werkstückspindeln zur Verfügung stellen.
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Der Nachteil der Bestimmung der Ist-Position der Nut in axialer Richtung am Werkstück in einer vorgelagerten Messstation oder Messmaschine besteht darin, dass dort nur die Positionierung bezüglich einer Bezugsfläche am Werkstück ermittelt werden kann.
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In der Kaltwalzmaschine kann sich jedoch die Axialpositionierung der Umfangsnut relativ zum Bett der Maschine selbst bei exakt bekannter Positionierung relativ zu einer Bezugsfläche am Werkstück dadurch ändern, dass die Einspannung des Werkzeuges in der Walzmaschine, beispielsweise die Aufspannung zwischen Zentrierspitzen oder zwischen zwei Spannfuttern, durch etwa temperaturbedingte Dehnungen der Werkstückspindelstöcke oder ähnliches bereits die Bezugsfläche des Werkstückes in der Maschine nicht immer gleich positioniert ist, und damit erst recht nicht die Umfangsnut.
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Diese Fehlerquelle kann nur ausgeschlossen werden mit einer Vermessung der axialen Position der Umfangsnut relativ zur Kaltwalzmaschine am in der Walzmaschine eingespannten Werkstück, was naturgemäß die Zykluszeit beim Kaltwalzen vergrößert.
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Aus diesem Grund wird vorzugsweise das Lichtschnitt-Triangulationsverfahren als optisches Messverfahren vorgeschlagen, welches einerseits eine hohe Messgenauigkeit im Bereich von wenigen um besitzt, andererseits aber auch eine hohe Messgeschwindigkeit, wobei der Messvorgang selbst nur Millisekunden benötigt, und auch die anschließende Auswertung des Messvorganges und Übergabe der Messdaten an die Steuerung der Walzmaschine noch im Bereich von wenigen Zehntelsekunden bleibt.
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Für den vorliegenden Fall stellt damit dieses optische Messverfahren einen optimalen Kompromiss zwischen Messgeschwindigkeit und Messgenauigkeit dar, wodurch die Zykluszeit beim Kaltwalzen so wenig vergrößert wird, dass die damit erzielbaren Vorteile überwiegen.
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Ein auf diese Art ermittelter Korrekturwert als Differenz zwischen Ist-Wert und Soll-Wert der Axialposition der in der Maschine gespannten Umfangsnut ist dann in jedem Fall der tatsächliche Korrekturwert, um die Umfangsnut auf die V-Position der Nutenbleche des Walzwerkzeuges zu bringen.
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Wenn als Walzwerkzeuge Walzstangen eingesetzt werden, die quer zur V-Richtung angetrieben werden, empfiehlt sich die Anbringung des Sensors an den Werkzeugaufnahmen für die Walzstangen, die relativ zur Werkzeugmaschine während des Arbeitseinsatzes nicht bewegt werden.
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Dabei wird auf das zu vermessende Werkstück eine Lichtlinie aufgestrahlt und zum Sensor reflektiert, wobei Aufstrahlungsrichtung und Reflektionsrichtung unterschiedlich sind.
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Bei einer quer zur Nut verlaufenden Lichtlinie weist dann das auf den Sensor ermittelte reflektierte Abbild der Lichtlinie einen Versatz an den Stellen der Flanken der Nut auf, deren Position genau bestimmt werden kann, da die Position und Blickrichtung des Sensors in der Maschine bekannt sind.
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Ein solcher optischer Sensor, insbesondere Lichtschnitt-Triangulationssensor, kann entweder an einer fixen Position des Bettes angeordnet werden, wodurch dann die Axialposition der Nut des in der Maschine gespannten Werkstückes relativ zum Bett der Maschine ermittelt wird.
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Der Nachteil dieser Methode besteht darin, dass in Axialrichtung ebenfalls fest positionierten Werkzeugaufnahmen für die Walzwerkzeuge, etwa die Walzstangen, aufgrund von Temperaturdehnungen der Maschine und ähnliche Einflussfaktoren ihre tatsächliche Axialposition zu einem bestimmten Punkt des Bettes der Werkzeugmaschine verändern können.
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Da das Ziel darin besteht, die Nutenbleche der Walzwerkzeuge passgenau in die positionierte Umfangsnut des Werkstückes eintauchen zu lassen, besteht eine andere Möglichkeit darin, den optischen Sensor direkt an einem der Walzwerkzeuge oder deren Werkzeugaufnahmen anzuordnen.
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Ändert sich deren Position in Axialrichtung ungewollter Weise, so wird dadurch auch die Axialposition des Sensors analog mit verlagert.
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Ein weiterer Vorteil dieses Messverfahrens liegt darin, dass nach dem Durchführen des Walzprozesses bei Bedarf eine weitere Messung vorgenommen werden kann, die die Breite der Umfangsnut nach dem Kaltwalzen misst.
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Mit diesem Messverfahren ist es darüber hinaus auch möglich, Beschädigungen der Nut, wie sie beispielsweise durch das Nutenblech auftreten können, bei dieser nachträglichen Messung ebenfalls festzustellen.
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Ebenso könnte die Lichtlinie in axialer Richtung über einen Teilbereich oder den gesamten Bereich der aufgebrachten Profilierung vergrößert werden, und damit im gleichen Messvorgang auch z. B. die Tiefe und/oder der Kontur der aufgebrachten Profilierung oder andere Parameter der Profilierung gleichzeitig ermittelt werden.
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Bei ausschließlich axial verlaufender Profilierung wie beispielsweise einer Einsteckverzahnung wird zu diesem Zweck die auf das Werkstück aufgestrahlte Lichtlinie zur Axialrichtung des Werkstückes schräg gestellt, so dass möglichst sowohl die Nut als auch die Strukturierung in ein und demselben Messvorgang erfasst werden können, was eine Einzelkontrolle aller Werkstücke ermöglicht.
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Zur Durchführung des Verfahrens wird somit eine Kaltwalzmaschine benötigt, die außer den entsprechenden Walzwerkzeugen und deren Aufnahmen an der Maschine über zwei gegeneinander gerichtete, zueinander fluchtende Werkstückspindelstücke verfügt, zwischen denen das Werkstück drehbar aufgenommen werden kann, und die von einer Steuerung in Y-Richtung auch synchron verfahren werden können, also auch mit einem bereits darin gespannten Werkstück.
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Die Steuerung der Maschine muss in der Lage sein, aufgrund eines erhaltenen Korrekturwertes diese synchrone Verfahrung durchzuführen und vorzugsweise auch – bei Bestimmung des Korrekturwertes innerhalb der Kaltwalzmaschine – diesen Korrekturwert selbst zu errechnen aufgrund des von der internen Messvorrichtung enthaltenen Messsignals.
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Falls der Korrekturwert außerhalb der eigentlichen Kaltwalzmaschine in einer separaten Messvorrichtung ermittelt wird, sollte die Steuerung vorzugsweise in der Lage sein, die vorab für jedes Werkstück einzeln und zugeordnet erhaltenen Korrekturwerte zu speichern und passend zu dem jeweils zu spannenden Werkstück zu berücksichtigen.
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Falls der optische Sensor, insbesondere ein Lichtschnitt-Triangulationssensor, in der Maschine angeordnet ist, wird er so positioniert, dass er durch die sich bewegenden Walzwerkzeuge nicht in seiner Funktion beeinträchtigt wird und die Lichtlinie quer zur Verlaufsrichtung der Umfangsnut, insbesondere verlaufend in axialer Richtung oder schräg hierzu gestellt, auf die Umfangsnut aufgestrahlt wird.
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Falls der Sensor dabei nicht am Bett der Werkzeugmaschine oder an einem entlang des Bettes in der axialen Richtung beweglichen Schlitten angeordnet ist, sondern stattdessen an einem der Walzwerkzeuge oder deren Werkzeugaufnahmen, ist bei Verwendung von Walzstangen als Walzwerkzeugen bevorzugt die Anordnung an der Werkzeugaufnahme vorzusehen.
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Selbst wenn dies dazu führt, dass ein Messvorgang nicht in allen Bewegungszuständen des Walzwerkzeuges durchgeführt werden kann, zumindest jedoch in der Ausgangs- oder Endposition des Walzwerkzeuges vor und nach der Durchführung des Kaltwalzvorganges.
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Eine zusätzliche Möglichkeit, das Beschädigen der Umfangsnut und/oder des Nutenbleches beim Eintauchen der beiden ineinander zu vermeiden, besteht darin, das Nutenblech im Anfangsbereich seiner Verlaufsrichtung mit einem geringeren Querschnitt als dem Querschnitt der auszuführenden Umfangsnut auszustatten und diesen als Einlaufbereich des Nutenbleches auf den endgültigen Querschnitt des Nutenbleches zu vergrößern.
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Der Einlaufbereich des Nutenbleches sollte dabei maximal 5% der Länge des Nutenbleches, in Absolutwerten maximal 2 cm bis 3 cm, lang sein.
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c) Ausführungsbeispiele
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Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
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1: das Werkstück und
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2: das Werkstück während der Bearbeitung in der Kaltwalzmaschine.
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1a zeigt ein um die Y-Achse rotationssymmetrisches Werkstück 1 mit in Axiailrichtung Y abgestuftem Durchmesser.
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Auf dem Umfang, in diesem Fall dem Umfang mit dem kleineren Durchmesser, soll die in der oberen Bildhälfte sichtbare Profilierung 2 aufgebracht werden, in der sich, kurz vor dem rechten Ende des Werkstückes 1, eine Umfangsnut 3 befinden soll, die in radialer Richtung deutlich tiefer als die Profilierung 2 ist.
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Die Profilierung 2 kann mittels Kaltwalzen hergestellt werden, die Umfangsnut 3 jedoch nicht aufgrund einerseits ihrer Tiefe und andererseits auch ihrer Gestalt, denn die Umfangsnut 3 besitzt einen U-förmigen Querschnitt mit zueinander parallelen Flanken und somit keinen sich verjüngenden Querschnitt.
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In den Stirnflächen des Werkstückes 1 können Zentrierbohrungen 4 zur Aufnahme des Werkstückes 1 in einer Bearbeitungsmaschine vorhanden sein.
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Erfindungsgemäß wird das Werkstück 1 für das Kaltwalzen vorbereitet, indem es so hergestellt wird, wie in 1 der unteren Bildhälfte dargestellt, noch ohne Profilierung 2 auf seinem Umfang, jedoch mit einer bereits erstellten Umfangsnut 3, die vorzugsweise beim Herstellen dieses rotationssymmetrischen Werkstückes 1 mittels Drehen ebenfalls durch Drehen erzeugt wird.
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Wie in 2 dargestellt, wird anschließend auf den kleineren Durchmesser des Werkstückes 1 die Profilierung 2 mittels Kaltwalzen in einer Kaltwalzmaschine 100 aufgebracht, indem – wie grundsätzlich bekannt – das Werkstück 1 zwischen zwei gegeneinander gerichteten und zueinander fluchtenden Spindelstöcken 101, 102 der Kaltwalzmaschine 100 zwischen Zentrierspitzen 103 drehbar aufgenommen ist. Die zueinander fluchtenden Spindelstöcke 101, 102 sind dabei in Y-Richtung entlang des Bettes 106 der Kaltwalzmaschine 100 verfahrbar und positionierbar, auch synchron verfahrbar, also auch mit bereits zwischen ihnen gehaltenem Werkstück 1.
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Die Profilierung 2 wird mittels Walzstangen 104a, b aufgebracht, von denen eine unterhalb und eine oberhalb des Werkstückes 1 in der Kaltwalzmaschine 100 angeordnet ist und die lotrecht zur Zeichenebene, im einen Fall in die Ebene hinein und im anderen gegenläufig aus der Zeichenebene heraus bzw. umgekehrt, synchron antreibbar sind, und auf deren dem Werkstück zugewandten Kontaktflächen die entsprechende Gegen-Profilierung 2' aufgebracht ist wie in 1 in der unteren Hälfte sichtbar.
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Gemäß 2 wird durch Andrücken und gegenläufiges Verschieben der Walzstangen 104a, b das Werkstück 1 um die Y-Achse in Drehung versetzt und die Gegen-Profilierung 2' presst sich aufgrund des radialen Anlagedruckes in der Umfangsfläche des Werkstückes 1 ab als Profilierung 2, wie in der oberen Hälfte von 1 sichtbar.
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Die Figuren zeigen, dass dabei die beiden Walzstangen 104a, b einen in ihrer Längsrichtung 10 verlaufenden Vorsprung in Form eines Nutenbleches 105 aufweisen, welches beim Kaltwalzen in die Umfangsnut 3 des Werkstückes 1 eintaucht und diesen ausfüllt, um beim Kaltumformen der Umfangskontur des Werkstückes 1 eine Verlagerung von Werkstückmaterial in die Umfangsnut 3 hinein zu verhindern, was die Maßhaltigkeit der vorher erstellten Umfangsnut 3 beeinträchtigen würde.
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Die Breite des Nutenbleches 105 in Y-Richtung ist deshalb sehr eng gegenüber der Breite der Umfangsnut 3 toleriert. Da die Walzstangen 104a, b in Y-Richtung fix in der Kaltwalzmaschine 100 angeordnet sind, muss das Werkstück mittels der Werkstückspindeln 101, 102 in Y-Richtung mit der Nut 3 auf die exakte Y-Position des Nutenbleches 105 gebracht werden.
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Da beim Herstellen eines Werkstückes 1 eine seiner Flächen als Bezugsflächen 1a gewählt wird, von der aus alle Maße am Werkstück 1 gemessen werden, in diesem Fall beispielsweise die Kegelfläche in der rechten Zentrierbohrung 4, ist beim Spannen des Werkstückes 1 in der Kaltwalzmaschine 100 aufgrund Kenntnis der V-Position des rechten Spindelstockes 102 die Lage der Bezugsfläche 1a des Werkstückes 1 zur Kaltwalzmaschine 100, also dessen Bett 106, bekannt und damit die Lage des Werkstückes 1 in V-Richtung insgesamt.
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Falls jedoch – was fertigungstechnisch der Regelfall ist – der Abstand der Umfangsnut 3 von dieser Bezugsfläche 1a stärker variiert als die enge Tolerierung in V-Richtung zwischen Nutenblech 105 und Breite der Umfangsnut 3, muss das Werkstück 1 in der Maschine 100 um einen Korrekturwert K in V-Richtung mittels der Werkstückspindelstöcke 101, 102 verschoben werden, um den der Ist-Wert des Abstandes der Umfangsnut 3 von der Bezugsfläche 1a vom dafür vorgesehenen Soll-Wert abweicht.
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Hierfür stehen prinzipiell zwei Möglichkeiten zur Verfügung:
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1c zeigt, wie relativ zu einer Bezugsfläche 1a des Werkstückes 1 die tatsächliche V-Position Y-Ist der Umfangsnut 3 relativ zu dieser Bezugsfläche 1a ermittelt wird:
Der Korrekturwert K ist die Differenz dieser tatsächlichen V-Position Y-Ist gegenüber seiner vorgegebenen Axialposition Y-Soll.
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Der Korrekturwert K wird von der außerhalb der Walzmaschine angeordneten Messstation für jedes Werkstück 1 einzeln und zugeordnet der Steuerung 109 der Walzmaschine 100 übergeben, wobei es unerheblich ist, ob die Steuerung 109 den fertig ermittelten Korrekturwert K oder nur die jeweilige V-Position Y-ist erhält und daraus selbst den Korrekturwert K ermittelt.
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Die andere Möglichkeit gemäß 1b besteht darin, bei dem bereits in der Kaltwalzmaschine 100 eingespannten Werkstück 1 die tatsächliche Y-Position der Umfangsnut 3 relativ zur Kaltwalzmaschine 100, also in der Regel zum Bett 106 der Walzmaschine 100 und speziell einem dort festgelegten Punkt, der vorzugsweise in Y-Richtung möglichst nahe an der Y-Position des Nutenbleches 105 der Walzwerkzeuge liegt oder mit dieser identisch ist, bestimmt wird.
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Zu diesem Zweck wird gegenüber diesem Bezugspunkt der Maschine, z. B. Y = 0, die tatsächliche Axialposition Y-Ist der Umfangsnut 3 des gespannten Werkstückes 1 bestimmt, so dass sich der Korrekturwert K wiederum als Different zwischen dieser tatsächlichen Y-Position Y-Ist und einer vorgegebenen Soll-Position Y-Soll, nämlich der Position des Nutenbleches 105 zu diesem Bezugspunkt der Kaltzwalzmaschine 100, ergibt.
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Die Steuerung 109 verschiebt die beiden Werkstückspindelstücke 101 und 102 synchron und zusammen mit dem dazwischen gehaltenen Werkstück 1 um diesen Korrekturwert K, den sie in der Regel selbst ermittelt aufgrund des eingegebenen Wertes für Y-Soll und des von dem in der Maschine angeordneten Sensors 107 erhaltenen Messwert der tatsächlichen Axialposition Y-Ist.
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Hierfür strahlt z. B. der Sensor 107 eine Lichtlinie auf dem Umfang des Werkstückes 1 so auf, dass sie quer zur Umfangsnut 3 verläuft.
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Das zum Sensor 107 reflektierte Abbild der Lichtlinie 108 ergibt dort wegen des Winkelversatzes zwischen Bestrahlungsrichtung und Reflektionsrichtung eine reflektierte Lichtlinie, die einen Absatz an den Rändern der Nut aufweist, woraus mit Hilfe der bekannten Position und Betrachtungsrichtung des Sensors 107 in der Maschine 100 exakt die Position der Flanken der Umfangsnut 3 des in der Maschine 100 gespannten Werkstückes 1 bestimmt werden kann.
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Sofern die Lichtlinie 108 nicht genau in Axialrichtung, sondern schräg sowohl zur Umfangsnut 3 als auch zur Axialrichtung aufgebracht und verlängert wird, kann damit bei einer weiteren Messung nach dem Herstellen der Profilierung 2 auch deren Tiefe gemessen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkstück
- 1a
- Bezugsfläche
- 2
- Profilierung
- 3
- Umfangsnut
- 10
- Längsrichtung Walzstange
- 100
- Kaltwalzmaschine
- 101
- Werkstückspindel
- 102
- Werkstückspindel
- 103
- Zentrier-Spitze
- 104a, b
- Walzstange
- 105
- Nutenblech
- 106
- Bett
- 107
- Sensor, Lichtschnitt-Triangulations-Sensor
- 108
- Lichtlinie
- 109
- Steuerung
- K
- Korrekturwert
- Y
- Axialrichtung, Spindelachse