DE102018130680A1 - Center support and spindle unit - Google Patents

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DE102018130680A1
DE102018130680A1 DE102018130680.6A DE102018130680A DE102018130680A1 DE 102018130680 A1 DE102018130680 A1 DE 102018130680A1 DE 102018130680 A DE102018130680 A DE 102018130680A DE 102018130680 A1 DE102018130680 A1 DE 102018130680A1
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clamping
spindle
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Erich Lindner
Peter Löffler
Christian Steidle
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SCHUSTER MASCHB GmbH
Schuster Maschinenbau GmbH
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SCHUSTER MASCHB GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mittenabstützung (2) zum Abstützen und/oder Einspannen eines zu bearbeitenden Werkstücks, eine Spindeleinheit (83) und eine Bearbeitungseinrichtung (80) mit einer Mittenabstützung (2) und/oder einer Spindeleinheit (83), wobei die Mittenabstützung (2) aufweist: ein um eine Achse (M) drehbar gelagertes Spannfutter (4) mit einem Satz Spannsegmente (8a-c) zum Klemmen eines Werkstücks an einem Umfangsbereich, eine hohle Spindelwelle (18) in der der Spannsegmentsatz (8a-c) angeordnet ist, wobei die Spindelwelle (18) an zwei axial voneinander beabstandeten Lagern (38a-b) drehbar in der Mittenabstützung (2) gelagert ist; und eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Spannsegmentsatzes (8a-c), wobei die Betätigungseinrichtung zumindest ein Federelement (20) aufweist, das aufgrund seiner Vorspannung den Spannsegmentsatz (8a-c) zum Klemmen eines Werkstücks schließt, wobei die Betätigungseinrichtung einen Satz Spannkeile (12a-c) aufweist, und jeweils ein Spannkeil (12a-c) zwischen jedem Spannsegment (8a-c) und der Spindelwelle (18) angeordnet ist, wobei jeder Spannkeil (12a-c) eine erste Keilfläche (14a-c) und das zugehörige Spannsegment (8a-c) eine auf der ersten Keilfläche (14a-c) aufliegende zweite Keilfläche (16a-c) aufweist, und wobei die erste und zweite Keilfläche (14a-c, 16a-c) plan sind und/oder planparallel sind.The invention relates to a center support (2) for supporting and / or clamping a workpiece to be machined, a spindle unit (83) and a processing device (80) with a center support (2) and / or a spindle unit (83), the center support (2 ) has: a chuck (4) rotatably mounted about an axis (M) with a set of clamping segments (8a-c) for clamping a workpiece on a peripheral area, a hollow spindle shaft (18) in which the clamping segment set (8a-c) is arranged , wherein the spindle shaft (18) is rotatably mounted on two axially spaced bearings (38a-b) in the center support (2); and an actuating device for actuating the clamping segment set (8a-c), the actuating device having at least one spring element (20) which, due to its preload, closes the clamping segment set (8a-c) for clamping a workpiece, the actuating device comprising a set of clamping wedges (12a-12) c), and a clamping wedge (12a-c) is arranged between each clamping segment (8a-c) and the spindle shaft (18), each clamping wedge (12a-c) having a first wedge surface (14a-c) and the associated clamping segment (8a-c) has a second wedge surface (16a-c) resting on the first wedge surface (14a-c), and wherein the first and second wedge surfaces (14a-c, 16a-c) are flat and / or are plane-parallel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mittenabstützung und eine Spindeleinheit für eine Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken, sowie eine Bearbeitungseinrichtung mit einer solchen Mittenabstützung und/oder Spindeleinheit.The invention relates to a center support and a spindle unit for a processing device for processing workpieces, and a processing device with such a center support and / or spindle unit.

Zur sicheren Bearbeitung von langen Werkstücken oder zur Endenbearbeitung werden Lünetten oder Setzstöcke verwendet, die das zu bearbeitende Werkstück mittig bzw. beabstandet zu den Werkstückenden abstützen bzw. halten. Eine Mittenantriebsmaschine ist beispielsweise bekannt aus der EP 1 510 275 B1 .For safe machining of long workpieces or for end machining, steadies or setting sticks are used, which support or hold the workpiece to be machined in the center or at a distance from the workpiece ends. A center drive machine is known for example from the EP 1 510 275 B1 .

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Mittenabstützung und Spindeleinheit für eine Bearbeitungseinrichtung, eine Bearbeitungseinrichtung mit einer solchen Mittenabstützung und/oder einer solchen Spindeleinheit, und ein Verfahren für eine Bearbeitungseinrichtung bereitzustellen, die bzw. das ein präzises Fixieren für ein maßgenaues Bearbeiten eines Werkstücks ermöglichen.It is an object of the invention to provide an improved center support and spindle unit for a processing device, a processing device with such a center support and / or such a spindle unit, and a method for a processing device, which enable precise fixing for precise machining of a workpiece .

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 9, 14 bzw. 15 gelöst.This object is achieved with the features of claims 1, 9, 14 and 15, respectively.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous refinements are the subject of the dependent claims.

Gemäß Anspruch 1 wird eine Mittenabstützung zum Abstützen und/oder Einspannen eines zu bearbeitenden Werkstücks bereitgestellt. Die Mittenabstützung weist ein um die Drehachse der Mittenabstützung drehbar gelagertes Spannfutter mit einem Satz Spannsegmente zum Klemmen eines Werkstücks an einem Umfangsbereich auf. Zum Einspannen bzw. Lösen eines Werkstücks können die Spannsegmente einem Werkstück radial zugestellt bzw. radial von einem Werkstück entfernt werden. Der Spannsegmentsatz ist in einer hohlen Spindelwelle (Hohlwelle) des Spannfutters angeordnet. Dabei ist die Spindelwelle an zwei axial voneinander beabstandeten Lagern drehbar in der Mittenabstützung gelagert. Vorzugsweise ist die Mittenabstützung bzw. das Spannfutter nicht angetrieben, d.h. das Spannfutter wird passiv bewegt. Wird beispielsweise ein Werkstückende in einer angetriebenen Hauptspindel einer Bearbeitungseinrichtung eingespannt und gedreht, so wird die Welle der Mittenabstützung (in der das Werkstück zusätzlich eingespannt ist) um die Drehachse der Mittenabstützung angetrieben.According to claim 1, a center support for supporting and / or clamping a workpiece to be machined is provided. The center support has a chuck rotatably mounted about the axis of rotation of the center support with a set of clamping segments for clamping a workpiece on a peripheral region. For clamping or releasing a workpiece, the clamping segments can be fed radially to a workpiece or removed radially from a workpiece. The clamping segment set is arranged in a hollow spindle shaft (hollow shaft) of the chuck. The spindle shaft is rotatably mounted in the center support on two axially spaced apart bearings. Preferably the center support or chuck is not driven, i.e. the chuck is moved passively. If, for example, a workpiece end is clamped and rotated in a driven main spindle of a processing device, the shaft of the center support (in which the workpiece is additionally clamped) is driven around the axis of rotation of the center support.

Eine selbsttätige Betätigungseinrichtung ist ausgebildet, um zum Einspannen oder Lösen eines Werkstücks im Spannfutter den Spannsegmentsatz zu betätigen. Dazu weist die Betätigungseinrichtung zumindest ein Federelement auf, das aufgrund seiner Vorspannung den Spannsegmentsatz zum Klemmen eines Werkstücks schließt. Beispielsweise können Druckfedern oder alternativ Tellerfedern verwendet werden. Insbesondere kann durch das Einsetzen von Federelementen mit passenden Federstärken die auf ein Werkstück wirkende Klemmkraft der Betätigungseinrichtung einfach und kostengünstig eingestellt bzw. verändert werden.An automatic actuating device is designed to actuate the clamping segment set for clamping or releasing a workpiece in the chuck. For this purpose, the actuating device has at least one spring element which, due to its pretension, closes the clamping segment set for clamping a workpiece. For example, compression springs or alternatively disc springs can be used. In particular, by using spring elements with suitable spring strengths, the clamping force of the actuating device acting on a workpiece can be set or changed simply and inexpensively.

Die Betätigungseinrichtung weist weiterhin einen Satz Spannkeile auf, wobei jeweils ein Spannkeil zwischen der Spindelwelle und jedem Spannsegment angeordnet ist. Jeder Spannkeil weist eine erste Keilfläche auf und das zugehörige Spannsegment eine auf der ersten Keilfläche aufliegende zweite Keilfläche. Das Verschieben der beiden Keilflächen gegeneinander bewirkt einen gleichmäßigen radialen Hub bzw. eine radiale Bewegung der Spannsegmente zum Einspannen bzw. Lösen eines zu bearbeitenden Werkstücks. Vorzugsweise wird wie nachfolgend beschrieben die radiale Bewegung der Spannsegmente durch das axiale Verschieben der Spannkeile bewirkt, d.h. die Spannsegmente werden nicht axial verschoben bzw. die Spannsegmente sind in axialer Richtung in der Mittenabstützung fixiert. Durch die (axiale) Bewegung der Spannkeile in Richtung ihrer Keilspitze wird eine radiale Bewegung (Spannhub) der Spannsegmente zur Achse der Mittenabstützung bewirkt, so dass ein Werkstück vom Spannsegmentsatz eingeklemmt wird. Vorzugsweise wird umgekehrt durch die (axiale) Bewegung der Spannkeile in entgegengesetzter Richtung zur Keilspitze eine radiale Bewegung der Spannsegmente weg von der Achse der Mittenabstützung bewirkt, so dass ein im Spannsegmentsatz eingeklemmtes Werkstück gelöst wird.The actuating device furthermore has a set of clamping wedges, one clamping wedge each being arranged between the spindle shaft and each clamping segment. Each clamping wedge has a first wedge surface and the associated clamping segment has a second wedge surface resting on the first wedge surface. Moving the two wedge surfaces against each other causes a uniform radial stroke or a radial movement of the clamping segments for clamping or releasing a workpiece to be machined. Preferably, as described below, the radial movement of the clamping segments is brought about by the axial displacement of the clamping wedges, i.e. the clamping segments are not axially displaced or the clamping segments are fixed in the axial direction in the center support. The (axial) movement of the clamping wedges in the direction of their wedge tip causes a radial movement (clamping stroke) of the clamping segments to the axis of the center support, so that a workpiece is clamped by the clamping segment set. Conversely, the (axial) movement of the clamping wedges in the opposite direction to the wedge tip preferably causes a radial movement of the clamping segments away from the axis of the center support, so that a workpiece clamped in the clamping segment set is released.

Die erste Keilfläche und zweite Keilfläche sind vorteilhaft plan ausgebildet und/oder sind planparallel. Wenn die Keilflächen plan sind bzw. die Keilflächen keine Krümmung aufweisen, wird ein Verdrehen der Spannsegmente gegen die Spannkeile (um die Drehachse der Mittenabstützung) verhindert. D.h. die Planarität der Keilflächen sichert die Position der Keilflächen zueinander und gewährleistet, dass die ersten und zweiten Keilflächen zu jedem Zeitpunkt vollflächig aneinander anliegen und damit die (radialen) Spannkräfte stets gleichmäßig auf die gesamte Fläche der ersten/zweiten Keilflächen verteilt sind. Die Spannkräfte werden damit sicher über die plan aufeinander liegenden (Keil)Flächen von den Spannsegmenten über die Spannkeile auf die Innenfläche der hohlen Spindelwelle übertragen, wodurch ein eingespanntes Werkstück sicher in der Mittenabstützung fixiert und präzise bearbeitet werden kann.The first wedge surface and the second wedge surface are advantageously designed to be plane and / or are plane-parallel. If the wedge surfaces are flat or the wedge surfaces have no curvature, twisting of the clamping segments against the clamping wedges (around the axis of rotation of the center support) is prevented. I.e. The planarity of the wedge surfaces ensures the position of the wedge surfaces with respect to one another and ensures that the first and second wedge surfaces are in full contact with one another at all times and thus the (radial) clamping forces are always distributed uniformly over the entire surface of the first / second wedge surfaces. The clamping forces are thus safely transmitted via the flat (wedge) surfaces from the clamping segments via the clamping wedges to the inner surface of the hollow spindle shaft, whereby a clamped workpiece can be securely fixed in the center support and machined precisely.

Die (ersten und zweiten) Keilwinkel verlaufen unter einem Winkel geneigt zur Drehachse der Mittenabstützung. Vorzugswiese weisen die Keilflächen zur Achse der Mittenabstützung einen Winkel zwischen 4° und 20° auf, vorzugsweise einen Winkel zwischen 5° bis 8°, 8° bis 10°, 10° bis 12°, 12° bis 15°, oder 15° bis 20°. Wie oben beschrieben werden durch die beiden Keilflächen und über die axiale Bewegung der Spannkeile die Spannsegmente radial bewegt (Spannhub). Durch den Keilwinkel lässt sich der Spannhub, d.h. die radiale (Spann-)Bewegung der Spannsegmente, einstellen. Beispielsweise ist bei einem Keilwinkel von 5° - bei gleicher axialer Bewegung der Spannkeile - der Spannhub geringer, als bei einem Keilwinkel von z.B. 15°.The (first and second) wedge angles are inclined at an angle to the axis of rotation of the center support. Preferred meadow, the wedge surfaces to the axis of the center support at an angle between 4 ° and 20 °, preferably one Angles between 5 ° to 8 °, 8 ° to 10 °, 10 ° to 12 °, 12 ° to 15 °, or 15 ° to 20 °. As described above, the clamping segments are moved radially by the two wedge surfaces and the axial movement of the clamping wedges (clamping stroke). The clamping stroke, ie the radial (clamping) movement of the clamping segments, can be set using the wedge angle. For example, with a wedge angle of 5 ° - with the same axial movement of the clamping wedges - the clamping stroke is less than with a wedge angle of 15 °, for example.

Bevorzugt weist die Mittenabstützung bzw. die Betätigungseinrichtung einen Spannzylinder auf, wobei die Spannkeile am Spannzylinder angeordnet sind, insbesondere einteilig mit dem Spannzylinder ausgebildet sind. Der Spannzylinder kann zwischen Spindelwelle und Spannsegmenten angeordnet sein, so dass die Spannkeile wie oben beschrieben zwischen Spindelwelle und Spannsegmenten liegen. Beispielsweise sind die Spannkeile an einem umlaufenden Spannzylinder angeordnet, wobei die Spannkeile axial (parallel zur Achse der Mittenabstützung) aus dem Spannzylinder herausragend ausgebildet sind. Der Spannzylinder verbindet alle Spannkeile und ist insbesondere einteilig mit den Spannkeilen ausgebildet, so dass die Mittenabstützung weniger Einzelteile aufweist und damit die Wartung/Handhabung erleichtert wird.The center support or the actuating device preferably has a tensioning cylinder, the tensioning wedges being arranged on the tensioning cylinder, in particular being formed in one piece with the tensioning cylinder. The clamping cylinder can be arranged between the spindle shaft and clamping segments, so that the clamping wedges are located between the spindle shaft and the clamping segments as described above. For example, the clamping wedges are arranged on a revolving clamping cylinder, the clamping wedges projecting axially (parallel to the axis of the center support) from the clamping cylinder. The tensioning cylinder connects all the tensioning wedges and is in particular formed in one piece with the tensioning wedges, so that the center support has fewer individual parts and thus maintenance / handling is made easier.

Besonders bevorzugt ist der Spannzylinder so ausgebildet, dass die Spannkeile radial zur (Dreh)Achse der Mittenabstützung flexibel bzw. leicht elastisch sind. Dadurch wird gewährleistet, dass die Spannkeile beim Klemmen eines Werkstücks vollflächig an der Innenseite der Spindelwelle aufliegen bzw. anliegen, insbesondere plan aufliegen. Insbesondere sind die Spannkeile in radialer Richtung flexibel, so dass beim Klemmen eines Werkstücks die erste Keilfläche auf der zweiten Keilfläche plan aufliegt. Mittels der flexiblen Spannkeile können radiale Ungenauigkeiten ausgeglichen werden, so dass stets eine optimale Kraftübertragung zwischen den Spannsegmenten und der Spindelwelle gewährleistet ist. Vorzugsweise ist die Spindelwelle aus einem hochverschleißfesten Material ausgebildet, insbesondere hochverschleißfest gegen adhäsiven Verschleiß. The clamping cylinder is particularly preferably designed such that the clamping wedges are flexible or slightly elastic radially to the (rotary) axis of the center support. This ensures that when clamping a workpiece, the clamping wedges lie or lie against the entire surface of the inside of the spindle shaft, in particular lie flat. In particular, the clamping wedges are flexible in the radial direction, so that when a workpiece is clamped, the first wedge surface lies flat on the second wedge surface. Radial inaccuracies can be compensated for by means of the flexible clamping wedges, so that optimal power transmission between the clamping segments and the spindle shaft is always guaranteed. The spindle shaft is preferably made of a highly wear-resistant material, in particular highly wear-resistant against adhesive wear.

Bevorzugt ist die selbsttätige Betätigungseinrichtung ausgebildet, die Spannkeile und/oder den Spannzylinder in axialer Richtung in eine Schließstellung zu verschieben, so dass sich der Spannsegmentsatz zum Klemmen eines Werkstücks schließt. Insbesondere ist die selbsttätige Betätigungseinrichtung ausgebildet, die erste Keilfläche gegen die zweite Keilfläche zu verschieben, so dass sich der Spannsegmentsatz zum Klemmen eines Werkstücks schließt.The automatic actuating device is preferably designed to move the clamping wedges and / or the clamping cylinder in the axial direction into a closed position, so that the clamping segment set closes for clamping a workpiece. In particular, the automatic actuating device is designed to move the first wedge surface against the second wedge surface, so that the clamping segment set closes for clamping a workpiece.

Zum Lösen der Spannsegmente bzw. des Spannfutters kann die Mittenabstützung einen Aktuator aufweisen, der auf das zumindest eine Federelement wirkt. Der Aktuator ist in der Mittenabstützung, insbesondere in einem drehfesten/feststehenden Gehäuses der Mittenabstützung, verschiebbar gelagert. Vorzugsweise ist der Aktuator hydraulisch betätigbar. Beispielsweise weist der Aktuator einen Ringkolben auf, wobei der Aktuator den Ringkolben zum Betätigen der Spannkeile bzw. des Spannzylinders in eine Offenstellung gegen die Vorspannung des zumindest einen Federelements betätigt, so dass sich der Spannsegmentsatz (zum Lösen eines Werkstücks) öffnet. Insbesondere weist der Aktuator einen scheibenförmigen Ringkolben auf. Durch die geringe axiale Ausdehnung eines Ringkolbens wird die axiale Ausdehnung bzw. Höhe der Mittenabstützung ebenfalls klein gehalten. Bei einer hydraulischen Betätigung des Aktuators können Drücke zwischen 80 bar und 200 bar angewendet werden, entsprechend angepasst an die Federkräfte der verwendeten Federelemente der Betätigungseinrichtung. Bevorzugt wirkt der Aktuator über den Spannzylinder auf den Spannsegmentsatz. Wenn z.B. der Spannzylinder bzw. die Spannkeile mittels des Aktuators axial entgegen der Richtung der Keilspitzen der Spannkeile gegen die Federkraft verschoben werden, lösen sich die Spannsegmente vom eingespannten Werkstück, so dass das Werkstück aus der Mittenabstützung entnommen werden kann.To release the clamping segments or the chuck, the center support can have an actuator which acts on the at least one spring element. The actuator is slidably mounted in the center support, in particular in a non-rotatable / fixed housing of the center support. The actuator can preferably be actuated hydraulically. For example, the actuator has an annular piston, the actuator actuating the annular piston to actuate the clamping wedges or the clamping cylinder in an open position against the pretensioning of the at least one spring element, so that the clamping segment set (for releasing a workpiece) opens. In particular, the actuator has a disk-shaped ring piston. Due to the small axial expansion of an annular piston, the axial expansion or height of the center support is also kept small. When the actuator is actuated hydraulically, pressures between 80 bar and 200 bar can be used, correspondingly adapted to the spring forces of the spring elements of the actuating device used. The actuator preferably acts on the clamping segment set via the clamping cylinder. If e.g. If the clamping cylinder or the clamping wedges are moved axially against the spring force by the actuator against the direction of the wedge tips of the clamping wedges, the clamping segments detach from the clamped workpiece, so that the workpiece can be removed from the center support.

Gemäß einer Ausgestaltung ist die Mittenabstützung im Bereich des (innenliegenden) Spannsegmentsatzes axial zurückspringend ausgebildet, bzw. die Mittenabstützung weist im Bereich des (innenliegenden) Spannsegmentsatzes eine geringere axiale Ausdehnung auf als im Bereich der (außenliegenden) Spindelwelle und des Spannzylinders. Durch den zurückspringenden Spannsegmentsatz wird in der Mittenabstützung eine zentrale Aussparung gebildet, die vorzugsweise so ausgebildet ist, dass ein Spannfutter einer Hauptspindel - in die ein zu bearbeitendes Werkstück eingespannt ist - möglichst nah an den Spannsegmentsatz herangefahren werden kann bzw. in die Aussparung eintauchen kann. Dadurch können auch sehr kurze Werkstücke in der Mittenabstützung gehalten werden, z.B. zur Endenbearbeitung. Beispielsweise weist die Mittenabstützung (mit Gehäuse) eine axiale Ausdehnung zwischen 80 mm bis 120 mm auf, besonders bevorzugt von oder von etwa 100 mm, und/oder die Mittenabstützung weist im (zentralen) Bereich der Spannsegmente eine axiale Ausdehnung zwischen 20 mm bis 60mm auf, vorzugsweise von oder von etwa 45 mm.According to one embodiment, the center support in the area of the (internal) clamping segment set is designed to spring back axially, or the central support has a smaller axial extent in the area of the (internal) clamping segment set than in the area of the (external) spindle shaft and the clamping cylinder. The recessed clamping segment set forms a central recess in the center support, which is preferably designed so that a chuck of a main spindle - in which a workpiece to be machined is clamped - can be moved as close as possible to the clamping segment set or can be immersed in the recess. This means that even very short workpieces can be held in the center support, e.g. for end processing. For example, the center support (with housing) has an axial extent between 80 mm to 120 mm, particularly preferably from or about 100 mm, and / or the center support has an axial extent between 20 mm to 60 mm in the (central) region of the clamping segments , preferably of or of about 45 mm.

Bevorzugt weist jedes Spannsegment (rückseitige) seitliche Führungen, Führungsnuten bzw. Aussparungen auf, um den zugehörigen Spannkeile aufzunehmen. Die Aussparung ist ausgebildet, den Spannkeil seitlich bzw. in Rotationsrichtung des Spannfutters zu führen und zu stabilisieren. In der Aussparung bzw. Führungsnut liegt die (zweite) Keilfläche des Spannsegments, die mit der (ersten) Keilfläche des Spannkeils zusammenwirkt. Durch die Führungsnut wird die Position der beiden Keilflächen zueinander gegen ein Verschieben gesichert. Zusätzlich wird beim Zusammenbau/Einbau die korrekte Positionierung der Spannkeile und Spannsegmente relativ zueinander in der Mittenabstützung vereinfacht.Each clamping segment preferably has (rear) lateral guides, guide grooves or cutouts in order to accommodate the associated clamping wedges. The recess is designed to guide and stabilize the clamping wedge laterally or in the direction of rotation of the chuck. The (second) lies in the recess or guide groove Wedge surface of the clamping segment, which interacts with the (first) wedge surface of the clamping wedge. The position of the two wedge surfaces relative to one another is secured against displacement by the guide groove. In addition, the correct positioning of the clamping wedges and clamping segments relative to one another in the center support is simplified during assembly / installation.

In Ausgestaltung ist der Spannsegmentsatz austauschbar und/oder entnehmbar montiert. Durch die Verwendung der Spannkeile bzw. Keilflächen ist der maximal mögliche Spannhub der Spannsegmente in radialer Richtung sehr begrenzt. Daher werden an unterschiedliche Durchmesser (Querschnitte) eines zu bearbeitenden Werkstücks angepasste Spannsegmente mit entsprechend ausgestalteten Klemmflächen in der Mittenabstützung eingesetzt.In one embodiment, the clamping segment set is exchangeable and / or removable. By using the clamping wedges or wedge surfaces, the maximum possible clamping stroke of the clamping segments in the radial direction is very limited. Therefore, clamping segments adapted to different diameters (cross sections) of a workpiece to be machined with appropriately designed clamping surfaces are used in the center support.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Spannsegment aus einem Spannschieber und einer mit dem Spannschieber lösbar verbundenen Wechselbacke ausgebildet, wobei an der Rückseite des Spannschiebers die zweite Keilfläche und an der Wechselbacke eine Klemmfläche zum Anliegen am Umfangsbereich eines zu bearbeitenden Werkstücks ausgebildet ist. D.h. um unterschiedliche Werkstücke zu bearbeiten, muss nur die Wechselbacke ausgetauscht werden. Insbesondere ist es für einen Wechsel der Spannsegmente/der Wechselbacke nicht notwendig die erste/zweite Keilfläche voneinander zu trennen, so dass ein Verunreinigung der ersten/zweiten Keilflächen verhindert wird.According to a preferred embodiment, a clamping segment is formed from a clamping slide and an interchangeable jaw which is detachably connected to the clamping slide, the second wedge surface being formed on the back of the clamping slide and a clamping surface for contacting the peripheral region of a workpiece to be machined. I.e. in order to machine different workpieces, only the interchangeable jaw has to be exchanged. In particular, it is not necessary to separate the first / second wedge surfaces from one another for changing the clamping segments / the interchangeable jaw, so that contamination of the first / second wedge surfaces is prevented.

Gemäß einer Ausgestaltung wird eine Bearbeitungseinrichtung mit einer wie oben beschriebenen Mittenabstützung bereitgestellt. Beispielsweise eine Bearbeitungsmaschine mit einer (horizontal oder vertikal ausgerichteter) Hautspindel zum Einspannen eines Werkstücks und dem Werkstück zustellbarem Werkzeug wie Fräs-, Bohr-, Dreh- und/oder Schleifwerkzeug, z.B. bereitgestellt mittels eines Werkzeugrevolvers.According to one embodiment, a processing device with a center support as described above is provided. For example, a processing machine with a (horizontally or vertically aligned) skin spindle for clamping a workpiece and a tool that can be advanced to the workpiece, such as milling, drilling, turning and / or grinding tools, e.g. provided by means of a tool turret.

Nachfolgend wird beispielhaft eine Verwendung der oben beschriebenen Mittenabstützung mit einer Bearbeitungseinrichtung beschrieben. Die Mittenabstützung ist vorteilhaft an einem Maschinengrundkörper der Bearbeitungseinrichtung (z.B. axial verfahrbar) gelagert. Ein zu bearbeitendes Werkstück kann in einer Einspann- und Antriebseinheit (Hauptspindel) der Bearbeitungseinrichtung gehalten werden. Die Antriebsachse der Hauptspindel bzw. die Achse der Mittenabstützung kann horizontal oder bevorzugt vertikal verlaufen. Die Mitten-Einspannung erfolgt an einer hochgenau bearbeiteten Passung (Umfangs-Planfläche), die am zu bearbeitenden Werkstück vor dem Einspannen in der Mittenabstützung - z.B. mit einer Schleifmaschine - erzeugt bzw. geschliffen wurde. Diese Umfangs-Planfläche dient als Referenzfläche für die nachfolgende Bearbeitung in der Bearbeitungseinrichtung. Beim Herstellen der Umfangs-Planfläche wird das Werkstück über Pinolen in Zentrierbohrungen an den Werkstückenden eingespannt und zentriert. Nachfolgend wird das vorbereitete Werkstück zur Wahrung der Maßhaltigkeit ebenfalls über die gleichen Zentrierbohrungen in Pinolen der Bearbeitungseinrichtung ausgerichtet. Damit ist gewährleistet, dass das Werkstück bzw. die Umfangs-Planfläche präzise in der Mittenabstützung positioniert ist und das Werkstück nachfolgend hochgenau bearbeitet werden kann.The use of the center support described above with a processing device is described below by way of example. The center support is advantageously mounted on a machine base of the processing device (e.g. axially movable). A workpiece to be machined can be held in a clamping and drive unit (main spindle) of the machining device. The drive axis of the main spindle or the axis of the center support can run horizontally or preferably vertically. The center clamping is carried out on a high-precision machined fit (circumferential flat surface), which on the workpiece to be machined before clamping in the center support - e.g. with a grinding machine - was produced or ground. This circumferential plane surface serves as a reference surface for the subsequent processing in the processing device. When producing the circumferential plane surface, the workpiece is clamped and centered in the center holes at the workpiece ends. Subsequently, the prepared workpiece is also aligned via the same center holes in the quill of the machining device to maintain dimensional accuracy. This ensures that the workpiece or the circumferential plane surface is precisely positioned in the center support and that the workpiece can subsequently be machined with high precision.

Beispielsweise kann zum Einsetzen bzw. Positionieren des Werkstücks in der Bearbeitungseinrichtung die Mittenabstützung entlang einer Linearführung axial verfahren werden, so dass die Mittenabstützung das Einsetzen des Werkstücks nicht behindert. Zum Einsetzen eines Werkstücks ist die Mittenabstützung bzw. der Spannsegmentsatz in Offenstellung, d.h. der hydraulisch betätigte Aktuator öffnet die Spannsegmente gegen der Vorspannung der Federelemente der Betätigungseinrichtung. Nach dem Einsetzen und Positionieren des Werkstücks wird der Aktuator bzw. der Ringkolben gelöst, so dass die Betätigungseinrichtung mittels der Federelemente den Spannsegmentsatz in eine Schließstellung zum Klemmen des Werkstücks an der Umfangs-Planfläche bewegt. Anschließend kann das Werkstück mittels der Hauptspindel angetrieben und mittels zustellbarer Werkzeuge der Bearbeitungseinrichtung bearbeitet werden.For example, to insert or position the workpiece in the machining device, the center support can be moved axially along a linear guide, so that the center support does not hinder the insertion of the workpiece. To insert a workpiece, the center support or the clamping segment set is in the open position, i.e. the hydraulically actuated actuator opens the tensioning segments against the pretensioning of the spring elements of the actuating device. After the workpiece has been inserted and positioned, the actuator or the annular piston is released, so that the actuating device uses the spring elements to move the clamping segment set into a closed position for clamping the workpiece on the circumferential plane surface. The workpiece can then be driven by means of the main spindle and machined by means of adjustable tools of the processing device.

Gemäß einem anderen hier offenbarten Aspekt ist eine Spindeleinheit für eine Bearbeitungseinrichtung bereitgestellt, insbesondere für eine wie oben beschriebene Werkstückbearbeitungseinrichtung. Die Spindeleinheit weist eine in einem Gehäuse drehbar gelagerte Hauptspindelwelle und einen mit der Hauptspindelwelle verbundenen Motorantrieb zum Antreiben der Hauptspindelwelle um eine Antriebsachse auf. An der Hauptspindelwelle ist eine Spanneinrichtung mit einem Spannfutter zum Einspannen eines Werkstücks angeordnet. Damit kann mit der Spindeleinheit ein Werkstück eingespannt und z.B. für Fräs- und Bohrarbeiten fixiert oder für Dreharbeiten rotierend angetrieben werden. Sofern nicht anders angegeben beziehen sich die Begriffe „axial“ und „radial“ auf die Antriebsachse der Spindeleinheit.According to another aspect disclosed here, a spindle unit is provided for a machining device, in particular for a workpiece machining device as described above. The spindle unit has a main spindle shaft rotatably mounted in a housing and a motor drive connected to the main spindle shaft for driving the main spindle shaft about a drive axis. A clamping device with a chuck for clamping a workpiece is arranged on the main spindle shaft. A workpiece can be clamped with the spindle unit and e.g. fixed for milling and drilling work or driven in rotation for turning work. Unless otherwise stated, the terms "axial" and "radial" refer to the drive axis of the spindle unit.

In der (hohlen) Hauptspindelwelle ist eine Anschlagspindeleinrichtung koaxial gelagert. Die Anschlagspindeleinrichtung weist eine Anschlagspindel und eine Anschlagspitze auf. Ein Spindelantrieb ist mit der Anschlagspindeleinrichtung verbunden, um die Anschlagspindeleinrichtung axial (entlang der Antriebsachse) zu Verfahren. Beispielsweise wird ein NC- bzw. CNC-Spindelantrieb verwendet. Durch das axiale Verfahren der NC-Anschlagspindeleinrichtung kann die NC-Anschlagspitze in eine gewünschte Sollposition verfahren werden bzw. eine Sollposition kann exakt angefahren werden. Dabei legt die Sollposition der Anschlagspitze wiederum die Position eines zu bearbeitenden Werkstücks bzw. Werkstückendes fest, das an die Anschlagspitze angelegt wird bzw. anliegt. D.h. durch die axial verfahrbare Anschlagspindeleinrichtung kann die (axiale) Position eines zu bearbeitenden Werkstücks in einer Bearbeitungseinrichtung präzise festgelegt werden, insbesondere sowohl bevor als auch nachdem das Werkstück in der Spanneinrichtung bzw. dem Spannfutter der Spindeleinheit eingespannt wird.A stop spindle device is mounted coaxially in the (hollow) main spindle shaft. The stop spindle device has a stop spindle and a stop tip. A spindle drive is connected to the stop spindle device in order to move the stop spindle device axially (along the drive axis). For example, an NC or CNC spindle drive is used. Through the axial movement of the NC stop spindle device the NC stop tip can be moved to a desired target position or a target position can be approached exactly. The target position of the stop tip in turn defines the position of a workpiece or workpiece end to be machined, which is placed or abuts the stop tip. In other words, the axially movable stop spindle device allows the (axial) position of a workpiece to be machined to be precisely defined in a machining device, in particular both before and after the workpiece is clamped in the clamping device or the chuck of the spindle unit.

Mit der beschriebenen Spindeleinheit kann somit ein Werkstück - zusätzlich zum Einspannen und rotierendem Antreiben - axial exakt positioniert werden. Vorzugsweise liegt ein Werkstück auch nach dem Einspannen in der Spanneinrichtung, d.h. während der Werkstückbearbeitung, an der Anschlagspindeleinrichtung bzw. der Anschlagspitze an, so dass auch während der Werkstückbearbeitung die (axiale) Position des Werkstücks gesichert ist bzw. bleibt.With the spindle unit described, a workpiece can - in addition to clamping and rotating driving - be positioned exactly axially. Preferably, a workpiece also lies in the clamping device after clamping, i.e. during workpiece machining, on the stop spindle device or the stop tip, so that the (axial) position of the workpiece is or remains secured even during workpiece machining.

Die Maßgenauigkeit der nachfolgenden Werkstückbearbeitung wird durch das maßgenaue Positionieren mittels der Anschlagspindeleinrichtung deutlich erhöht. Beispielsweise kann bei einer Bearbeitungseinrichtung ein der Anschlagspindeleinrichtung gegenüberliegender Reitstock bzw. eine Pinole mit Zentrierspitze vorgesehen sein, so dass nach dem Positionieren der Anschlagspindeleinrichtung ein Werkstück mittels des Reitstocks an der Anschlagspitze der Anschlagspindeleinrichtung gehalten bzw. zwischen Anschlagspitze und Reitstock eingespannt werden kann. Zur Positionierung weist ein Werkstück vorzugsweise an seinen einzuspannenden Enden jeweils eine Zentrierbohrung zur Aufnahme der Anschlagspitze bzw. einer Zentrierspitze des Reitstocks auf.The dimensional accuracy of the subsequent workpiece machining is significantly increased by the precise positioning by means of the stop spindle device. For example, in the case of a machining device, a tailstock opposite the stop spindle device or a quill with a centering tip can be provided, so that after the stop spindle device has been positioned, a workpiece can be held on the stop tip of the stop spindle device by means of the tailstock or clamped between the stop tip and tailstock. For positioning, a workpiece preferably has a centering hole at its ends to be clamped in, for receiving the stop tip or a centering tip of the tailstock.

Vorzugsweise ist zumindest die Anschlagspindel entkoppelt vom Motorantrieb in der Hauptspindelwelle gelagert, so dass zumindest die Anschlagspindel rotationsfrei in der Hauptspindelwelle gelagert ist. Insbesondere ist zumindest die Anschlagspindel ausschließlich axial verfahrbar bzw. ist nicht-rotierend in der Hauptspindelwelle gelagert. D.h. zumindest die Anschlagspindel ist (in Rotationsrichtung der Antriebsachse) feststehend in der Hauptspindel gelagert. Da die Anschlagspindel vom Motorantrieb und von den beim Rotieren auftretenden radialen Kräften entkoppelt ist, kann die Anschlagspindeleinrichtung noch präziser axial ausgerichtet bzw. positioniert werden. Soll eine drehende Bearbeitung des Werkstücks erfolgen, so weist die Anschlagspindeleinrichtung beispielsweise eine rotierend gelagerte Spitze (wie bei einer Pinole oder wie unten beschrieben) auf und/oder die Anschlagspindeleinheit wird nach dem Einspannen des Werkstücks von diesem zurückgezogen, so dass keine Berührung mehr zum Werkstück gegeben ist.Preferably, at least the stop spindle is decoupled from the motor drive in the main spindle shaft, so that at least the stop spindle is mounted in the main spindle shaft without rotation. In particular, at least the stop spindle can only be moved axially or is non-rotating in the main spindle shaft. I.e. at least the stop spindle is fixed in the main spindle (in the direction of rotation of the drive axis). Since the stop spindle is decoupled from the motor drive and from the radial forces occurring during rotation, the stop spindle device can be aligned or positioned even more precisely axially. If the workpiece is to be rotated, the stop spindle device has, for example, a rotatingly mounted tip (as with a sleeve or as described below) and / or the stop spindle unit is withdrawn from the workpiece after it has been clamped, so that there is no longer any contact with the workpiece given is.

Bevorzugt weist die Spindeleinheit ein Führungsgehäuse auf in dem die Anschlagspindeleinrichtung axial verfahrbar gelagert ist, wobei das Führungsgehäuse mit der Hauptspindelwelle und/oder der Spanneinrichtung drehfest verbunden ist. D.h. das Führungsgehäuse, z.B. ein Führungsrohr, rotiert mit der Hauptspindelwelle mit und ist beispielsweise über einen Spindelflansch mit Hauptspindelwelle und über einen Spannfutterflansch mit dem Spannfutter verbunden. Dabei kann zumindest die Anschlagspindel wie oben beschrieben rotationsfrei im Führungsgehäuse axial verfahren werden.The spindle unit preferably has a guide housing in which the stop spindle device is mounted so that it can move axially, the guide housing being connected to the main spindle shaft and / or the clamping device in a rotationally fixed manner. I.e. the guide housing, e.g. a guide tube rotates with the main spindle shaft and is connected to the chuck, for example, via a spindle flange with the main spindle shaft and via a chuck flange. At least the stop spindle can be moved axially in the guide housing without rotation as described above.

Vorzugsweise weist die Anschlagspindeleinrichtung eine im Führungsgehäuse axial verfahrbar gelagerten Hohlpinole auf, wobei die Hohlpinole an zumindest zwei axial beabstandeten Lagern drehbar an der (feststehenden) Anschlagspindel gelagert ist. Vorzugsweise ist die Anschlagspitze mit der Hohlpinole drehfest verbunden und ragt in Richtung des Spannfutters/einer Spannfutteraufnahmeöffnung der Spindelwelle aus der Hohlpinole heraus. Insbesondere sind die Hohlpinole und das Führungsgehäuse drehfest miteinander verbunden. D.h. die Anschlagspitze rotiert mit Hohlpinole, Führungsgehäuse und Hauptspindelwelle mit, während die Anschlagspindel feststeht. Hauptspindelwelle, Führungsgehäuse, Hohlpinole, Anschlagspindel und Anschlagspitze sind koaxial zueinander angeordnet. Da die Anschlagspitze an den Motorantrieb der Spindeleinheit gekoppelt ist, kann die Anschlagspitze auch während einer Werkstückbearbeitung am Werkstückende angelegt verbleiben und so die Position des Werkstücks auch während der Bearbeitung sichern.The stop spindle device preferably has a hollow quill which is axially displaceably mounted in the guide housing, the quill being rotatably mounted on the (fixed) stop spindle on at least two axially spaced apart bearings. The stop tip is preferably connected to the hollow quill in a rotationally fixed manner and protrudes from the hollow quill in the direction of the chuck / a chuck receiving opening of the spindle shaft. In particular, the hollow sleeve and the guide housing are connected to one another in a rotationally fixed manner. I.e. the stop tip rotates with the hollow sleeve, guide housing and main spindle shaft, while the stop spindle is fixed. The main spindle shaft, guide housing, hollow quill, stop spindle and stop tip are arranged coaxially with each other. Since the stop tip is coupled to the motor drive of the spindle unit, the stop tip can remain attached to the end of the workpiece even during workpiece machining and thus secure the position of the workpiece even during machining.

Gemäß einer Ausgestaltung weist die Spindeleinheit eine Referenziereinrichtung mit einer an der Hohlpinole ausgebildeten Referenzierfläche und einem am Führungsgehäuse ausgebildeten axial beabstandeten Referenzieranschlag auf. Während des Betriebs der Spindeleinheit können (axiale) Längenänderungen der Anschlagspindeleinrichtung bzw. der Anschlagspindel auftreten, z.B. durch Erwärmung. Um diese Änderungen wieder auszugleichen, kann eine Referenzfahrt vorgenommen werden. Dabei wird die Anschlagspindeleinrichtung bzw. die Hohlpinole bis zur Nullposition axial verfahren, d.h. bis die Referenzierfläche am Referenzieranschlag anliegt, so dass die Achse „genullt“ ist.According to one embodiment, the spindle unit has a referencing device with a referencing surface formed on the hollow sleeve and an axially spaced referencing stop formed on the guide housing. During the operation of the spindle unit, (axial) changes in length of the stop spindle device or the stop spindle can occur, e.g. by warming. A reference run can be carried out to compensate for these changes. The stop spindle device or the hollow sleeve is moved axially to the zero position, i.e. until the homing surface rests on the homing stop so that the axis is "zeroed".

Bevorzugt ist das Führungsgehäuse in einem Spanngehäuse der Spannfuttereinrichtung gelagert, wobei das Spanngehäuse zum Einspannen eines Werkstücks axial betätigbar und mit der Hauptspindelwelle drehfest verbunden ist. D.h. das Führungsgehäuse und das Spanngehäuse sind koaxial ausgerichtet und an die Hauptspindelwelle gekoppelt, wobei das Spanngehäuse axial verfahrbar/betätigbar ist und das Führungsgehäuse axial „feststehend“ bzw. fixiert ist. Damit ist eine gleichbleibende axiale Position des Führungsgehäuses in der Spindeleinheit gesichert, wodurch ein exaktes axiales Positionieren der Anschlagspitze gewährleistet wird.The guide housing is preferably mounted in a clamping housing of the chuck device, the clamping housing being axially operable for clamping a workpiece and connected to the main spindle shaft in a rotationally fixed manner. Ie the guide housing and the clamping housing are coaxial aligned and coupled to the main spindle shaft, the clamping housing being axially movable / actuatable and the guide housing being axially “fixed” or fixed. This ensures a constant axial position of the guide housing in the spindle unit, which ensures exact axial positioning of the stop tip.

Vorzugsweise weist der Spindelantrieb einen NC-Motor auf und/oder der Spindelantrieb weist ein Kugelgewindetrieb auf. Beispielsweise ist die Anschlagspindel als Kugelumlaufspindel ausgebildet, die über eine entsprechende vom Motor angetriebene Spindelmutter antreibbar ist. Kugelgewindetriebe weisen eine hohe Positioniergenauigkeit und einen geringen Verschleiß auf.The spindle drive preferably has an NC motor and / or the spindle drive has a ball screw drive. For example, the stop spindle is designed as a ball screw which can be driven via a corresponding spindle nut driven by the motor. Ball screws have high positioning accuracy and low wear.

In Ausgestaltung weist die Anschlagspindeleinrichtung eine Drehmomentstützeinrichtung zum Stützen zumindest der Anschlagspindel gegen (axiale) Drehmomente auf, wobei die Drehmomentstützeinrichtung eine mit der Anschlagspindeleinrichtung (drehfest) verbundene Drehmomentstütze mit zumindest einer Stützrolle und ein mit dem Hauptspindelgehäuse verbundenes Stützgehäuse mit einer Stützrollenführung für die zumindest eine Stützrolle aufweist. Beim axialen Verfahren der Anschlagspindel wird die zumindest eine Stützrolle ebenfalls axial in ihrer Führung verfahren, so dass die parallel zur Arbeitsachse der Hauptspindel verlaufende Führung ein Rotieren bzw. Verdrehen der Anschlagspindel verhindert. Vorzugsweise weist die Drehmomentstütze zumindest zwei axial gegenüberliegende Stützrollen auf, insbesondere zwei um 180° versetzte Stützrollen, und entsprechend zwei gegenüberliegende Stützrollenführungen am Stützgehäuse.In one embodiment, the stop spindle device has a torque support device for supporting at least the stop spindle against (axial) torques, the torque support device having a torque support connected to the stop spindle device (non-rotatably) with at least one support roller and a support housing connected to the main spindle housing with a support roller guide for the at least one support roller having. When the stop spindle is moved axially, the at least one support roller is also moved axially in its guide, so that the guide running parallel to the working axis of the main spindle prevents the stop spindle from rotating or rotating. The torque support preferably has at least two axially opposite support rollers, in particular two support rollers offset by 180 °, and correspondingly two opposite support roller guides on the support housing.

Gemäß einem hier offenbarten Aspekt ist eine Bearbeitungseinrichtung mit einem Grundkörper und einer am Grundkörper gelagerten Spindeleinheit mit Anschlagspindeleinrichtung wie oben beschrieben bereitgestellt. Vorzugsweise weist die Bearbeitungseinrichtung zusätzlich einen am Grundkörper gelagerten, der Spindeleinheit gegenüberliegenden Reitstock auf, wobei ein Werkstück zwischen Anschlagspindeleinrichtung und Reitstock einspannbar ist. Beispielsweise kann ein Reitstock eine Pinole mit Zentrierspitze aufweisen.According to one aspect disclosed here, a processing device with a base body and a spindle unit mounted on the base body with a stop spindle device as described above is provided. Preferably, the machining device additionally has a tailstock mounted on the base body and opposite the spindle unit, a workpiece being clampable between the stop spindle device and the tailstock. For example, a tailstock can have a quill with a centering tip.

Bevorzugt ist der Reitstock axial verfahrbar. So kann ein Werkstück nach dem Positionieren der Anschlagspitze in eine axiale Sollposition durch Verfahren des Reitstocks zwischen der Anschlagspitze und dem Reitstock eingespannt werden. Zusätzlich kann nach dem Einspannen eines Werkstücks in der Spannvorrichtung der Spindeleinheit der Reitstock vom Werkstückende entfernt werden z.B. zur Endenbearbeitung des Werkstücks.The tailstock is preferably axially movable. After positioning the stop tip, a workpiece can be clamped between the stop tip and the tailstock by moving the tailstock. In addition, after clamping a workpiece in the clamping device of the spindle unit, the tailstock can be removed from the workpiece end, e.g. for finishing the workpiece.

Die hierin offenbarte Bearbeitungsvorrichtung sieht vorzugsweise eine vertikale Ausrichtung der Drehachse des Werkstücks bzw. der Antriebsspindeleinheit (Hauptspindeleinheit) auf. In Ausgestaltung kann die Drehachse auch horizontal oder geneigt ausgerichtet sein. Die Bearbeitungseinrichtung kann hierin beschriebene Elemente der Anschlagspindeleinrichtung und/oder der Mittenabstützung in jeder Kombination, Teilkombination oder Unterkombination aufweisen, wie sie vorstehend oder in der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart sind.The machining device disclosed herein preferably sees a vertical alignment of the axis of rotation of the workpiece or the drive spindle unit (main spindle unit). In an embodiment, the axis of rotation can also be aligned horizontally or inclined. The machining device may include elements of the stop spindle device and / or the center support described in any combination, partial combination or sub-combination as disclosed above or in the following detailed description.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird eine Bearbeitungseinrichtung bereitgestellt mit einem Grundkörper, einer am Grundkörper gelagerten Spindeleinheit mit Anschlagspindeleinrichtung wie oben beschrieben, einer am Grundkörper gelagerten Mittenabstützung wie oben beschrieben, und einem am Grundkörper gelagerten der Spindeleinheit gegenüberliegenden Reitstock, insbesondere verfahrbar am Grundkörper gelagerten Reitstock.According to a further embodiment, a processing device is provided with a base body, a spindle unit mounted on the base body with a stop spindle device as described above, a center support mounted on the base body as described above, and a tailstock mounted on the base body opposite the spindle unit, in particular movable tailstock mounted on the base body.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausgestaltung eines Verfahrens zum Einspannen und Bearbeiten eines Werkstücks in einer Bearbeitungseinrichtung beschrieben, wobei die Bearbeitungseinrichtung aufweist: einen Grundkörper; eine am Grundkörper gelagerte Spindeleinheit mit Anschlagspindeleinrichtung wie oben beschrieben; einen am Grundkörper gelagerten der Spindeleinheit axial gegenüberliegenden Reitstock; eine zwischen Spindeleinheit und Reitstock am Grundkörper gelagerte Mittenabstützung wie oben beschrieben.
Das Verfahren weist vorzugsweise auf: Verfahren der einer Anschlagspitze der Anschlagspindeleinrichtung entlang einer Antriebsachse der Spindeleinheit in eine axiale Sollposition; Einsetzen eines Werkstücks zwischen den Reitstock und der Anschlagspitze der Anschlagspindeleinrichtung; Einspannen des Werkstücks durch axiales Verfahren des Reitstocks; Einspannen des Werkstücks in der Mittenabstützung; Einspannen eines Werkstückendes in einem Spannfutter der Spindeleinheit, insbesondere Entfernen des Reitstocks vom Werkstück durch axiales Verfahren; und Bearbeiten des Werkstücks.
A preferred embodiment of a method for clamping and machining a workpiece in a machining device is described below, the machining device comprising: a base body; a spindle unit mounted on the base body with a stop spindle device as described above; a tailstock mounted axially opposite the spindle unit on the base body; a center support between the spindle unit and tailstock on the base body as described above.
The method preferably has: moving the one stop tip of the stop spindle device along a drive axis of the spindle unit into an axial desired position; Inserting a workpiece between the tailstock and the stop tip of the stop spindle device; Clamping the workpiece by moving the tailstock axially; Clamping the workpiece in the center support; Clamping a workpiece end in a chuck of the spindle unit, in particular removing the tailstock from the workpiece by axial movement; and machining the workpiece.

Gemäß diesem Verfahren wird ein Werkstück in einem ersten Schritt - durch das Anlegen des Werkstücks an die Anschlagspitze in Sollposition - in eine gewünschte axiale Position gebracht, anschließend in der Mittenabstützung eingespannt und erst abschließend im Spannfutter der Spindeleinheit eingespannt.According to this method, a workpiece is brought into a desired axial position in a first step - by placing the workpiece on the stop tip in the desired position - and then clamped in the center support and only then clamped in the chuck of the spindle unit.

Vorzugsweise ist die Sollposition der Anschlagspindeleinrichtung bzw. Anschlagspitze bestimmt durch eine vorbestimmte (axiale) Einspannposition der Mittenabstützung. Dabei ist die vorbestimmte Einspannposition der Mittenabstützung am Grundkörper bestimmt durch die Position einer am zu bearbeitenden Werkstück angeordneten Referenzfläche bzw. Umfangs-Planfläche. Wenn die (z.B. axial verfahrbare) Mittenabstützung am Grundkörper in der Einspannposition ist, spannt die Mittenabstützung das Werkstück an der Referenzfläche ein bzw. die Spannsegmente der Mittenabstützung liegen an der Referenzfläche an. Vorzugsweise stimmt die Einspannposition der Mittenabstützung mit der Referenzfläche am Werkstück überein, d.h. die Sollposition der Anschlagspitze ist bestimmt durch die axiale Position einer Referenzfläche an einem zu bearbeitenden Werkstück. Damit wird durch das Verfahren der Anschlagspitze in die Sollposition (und das Anlegen des Werkstücks an die Anschlagspitze) gewährleistet, dass ein Werkstück von der Mittenabstützung stets an seiner Referenzfläche bzw. Umfangs-Planfläche gehalten wird.The desired position of the stop spindle device or stop tip is preferably determined by a predetermined (axial) clamping position of the center support. The predetermined clamping position of the center support on the base body is determined by the position of one on machining workpiece arranged reference surface or circumferential plane surface. If the (for example axially movable) center support on the base body is in the clamping position, the center support clamps the workpiece on the reference surface or the clamping segments of the center support rest on the reference surface. The clamping position of the center support preferably coincides with the reference surface on the workpiece, ie the target position of the stop tip is determined by the axial position of a reference surface on a workpiece to be machined. Moving the stop tip into the desired position (and placing the workpiece against the stop tip) ensures that a workpiece is always held on its reference surface or circumferential plane surface by the center support.

Bevorzugt weist das Verfahren vor dem Einsetzen eines Werkstücks den Schritt des Erzeugens einer Referenzfläche (Umfangs-Planfläche / Passung) am Werkstück auf, z.B. mittels Schleifen. Wie oben beschrieben spannt die Mittenabstützung das Werkstück an der Referenzfläche ein. Da ein Werkstück an einer passgenau bearbeiteten Referenzfläche von der Mittenabstützung eingespannt wird, kann die nachfolgende Bearbeitung mit hoher Maßhaltigkeit erfolgen. Insbesondere bildet die Referenzfläche die Referenz bzw. Bezugsfläche für alle nachfolgenden Werkstückbearbeitungen in der Bearbei tungseinrichtung.The method preferably has the step of generating a reference surface (circumferential plane surface / fit) on the workpiece before inserting a workpiece, e.g. by means of grinding. As described above, the center support clamps the workpiece on the reference surface. Since a workpiece is clamped on a precisely machined reference surface by the center support, the subsequent machining can be carried out with high dimensional accuracy. In particular, the reference surface forms the reference surface for all subsequent workpiece machining operations in the machining device.

Besonders bevorzugt wird beim Erzeugen der Referenzfläche das Werkstück über Zentrierbohrungen an seinen Enden fixiert, z.B. in einer Schleifmaschine, wobei beim oben beschriebenen Positionieren und Einspannen eines Werkstücks in der (nachfolgenden) Bearbeitungseinrichtung die Anschlagspitze und der Reitstock in die Zentrierbohrungen eingreifen. D.h. die Einspannposition des Werkstücks bei der Erzeugung der Referenzfläche kann in der nachfolgenden Bearbeitung exakt reproduziert werden. Das Werkstück bzw. die Referenzfläche wird in der Bearbeitungseinrichtung mittels der Zentrierbohrungen exakt ausgerichtet und eingespannt für eine hochgenaue Werkstückbearbeitung.When generating the reference surface, the workpiece is particularly preferably fixed at its ends via center holes, e.g. in a grinding machine, the positioning tip and clamping of a workpiece in the (subsequent) machining device engaging the stop tip and the tailstock in the centering holes. I.e. the clamping position of the workpiece when generating the reference surface can be exactly reproduced in the subsequent machining. The workpiece or the reference surface is precisely aligned in the machining device using the centering holes and clamped for high-precision workpiece machining.

In Ausgestaltung ist die Mittenabstützung axial verfahrbar am Grundkörper gelagert, wobei das Verfahren die weiteren Schritte aufweist: vor dem Einsetzen des Werkstücks, Verfahren der Mittenabstützung zum Reitstock, so dass eine Zentrierspitze des Reitstocks zumindest teilweise durch die Mittenabstützung hindurch ragt, und nach dem Einspannen eines Werkstücks zwischen Reitstock und Anschlagspindeleinrichtung, Verfahren der Mittenabstützung zu einer oder der Einspannposition und/oder zu einer oder der Referenzfläche am Werkstück, und Einspannen des Werkstücks in der Mittenabstützung. Diese Ausgestaltung gewährleistet, dass die Mittenabstützung während des Einspannens eines Werkstücks aus dem Weg ist bzw. das Einspannen nicht behindert, insbesondere bei längeren Werkstücken.In one embodiment, the center support is axially displaceably mounted on the base body, the method comprising the further steps: before inserting the workpiece, moving the center support to the tailstock so that a centering tip of the tailstock protrudes at least partially through the center support, and after clamping one Workpiece between tailstock and stop spindle device, method of center support to one or the clamping position and / or to one or the reference surface on the workpiece, and clamping the workpiece in the center support. This configuration ensures that the center support is out of the way during the clamping of a workpiece or does not hinder the clamping, in particular with longer workpieces.

Die hierin beschriebenen Elemente der Anschlagspindeleinrichtung und/oder der Mittenabstützung sind in jeder Kombination, Teilkombination oder Unterkombination miteinander kombinierbar und können den Gegenstand eines Anspruchs definieren. Die Kombination, Teil- oder Unterkombination kann sich aus Elementen wie sie vorstehend oder in der detaillierten Beschreibung offenbart sind ergeben.The elements of the stop spindle device and / or the center support described here can be combined with one another in any combination, partial combination or sub-combination and can define the subject matter of a claim. The combination, partial or sub-combination may result from elements as disclosed above or in the detailed description.

Anhand von Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1a-c eine Perspektivansicht, eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer Mittenabstützung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung,
  • 2a-d geschnittene Teilansichten der Mittenabstützung von 1a-c in Klemmstellung (2a, 2b) und Offenstellung (2c, 2d),
  • 3a-b eine Draufsicht und einen Querschnitt eines Teils der Mittabstützung von 1a-c,
  • 4a-b Perspektivansichten eines Spannzylinders und einer Spindelwelle der Mittabstützung von 1a-c,
  • 5 Perspektivansichten des Spannzylinders und der Spannsegmente im montierten und demontierten Zustand,
  • 6a-f zeigen verschiedene Ansichten eines zweiteiligen Spannsegments für die Mittenabstützung von 1a-c im zusammengebauten Zustand,
  • 7a-g zeigen verschiedene Ansichten des zweiteiligen Spannsegments von 6a-f teilweise demontiert,
  • 8 eine Perspektivansicht einer beispielhaften Bearbeitungseinrichtung mit der Mittenabstützung von 1a-c,
  • 9a-b Perspektivansichten einer Spindeleinheit mit einer Anschlagspindeleinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung,
  • 10a-c eine Seitenansicht, eine geschnittene Vorderansicht und eine geschnittene Draufsicht eines Teils der Spindeleinheit von 9a-b,
  • 11a-b Perspektivansichten der Anschlagspindeleinheit von 9a-b,
  • 12a-d eine Ansicht von unten, sowie Schnittansichten und eine Detailansicht im unteren Bereich der Spindeleinheit von 9a-b,
  • 13a-b eine Perspektivansicht und eine Schnittansicht eines Teils einer Spanneinrichtung der Spindeleinheit von 9a-b, und
  • 14a-b eine Perspektivansicht und eine Schnittansicht eines Teils der Anschlagspindeleinrichtung von 9a-b, die in dem Teil der Spanneinrichtung von 13a-b angeordnet ist.
Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to figures. Show it:
  • 1a-c 2 shows a perspective view, a side view and a top view of a center support according to a preferred embodiment,
  • 2a-d sectional partial views of the center support of 1a-c in clamping position ( 2a , 2 B) and open position ( 2c , 2d ),
  • 3a-b a plan view and a cross section of part of the center support of 1a-c ,
  • 4a-b Perspective views of a clamping cylinder and a spindle shaft of the center support from 1a-c ,
  • 5 Perspective views of the clamping cylinder and the clamping segments in the assembled and disassembled state,
  • 6a-f show different views of a two-part clamping segment for the center support of 1a-c when assembled,
  • 7a-g show different views of the two-part clamping segment of 6a-f partially dismantled,
  • 8th a perspective view of an exemplary processing device with the center support of 1a-c ,
  • 9a-b Perspective views of a spindle unit with a stop spindle device according to a preferred embodiment,
  • 10a-c a side view, a sectional front view and a sectional plan view of a part of the spindle unit of FIG 9a-b ,
  • 11a-b Perspective views of the stop spindle unit from 9a-b ,
  • 12a-d a view from below, and sectional views and a detailed view in the lower region of the spindle unit of 9a-b ,
  • 13a-b a perspective view and a sectional view of part of a clamping device of the spindle unit of 9a-b , and
  • 14a-b a perspective view and a sectional view of part of the stop spindle device of 9a-b that in the part of the tensioner of 13a-b is arranged.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausgestaltung einer Mittenabstützung 2 zum Einspannen bzw. Abstützen eines Werkstücks beschrieben. Ein mit der Mittenabstützung 2 gehaltenes Werkstück kann mittels Fräs-, Dreh-, Bohr und/oder Schleifwerkzeugen bearbeitet werden, z.B. zur Herstellung von Motorenteilen. Wie nachfolgend beschrieben ermöglicht die Mittenabstützung 2 eine äußerst maßgenaues Einspannen und Bearbeiten eines Werkstücks. Beispielsweise muss der Geberanschluss bei Motoren hochpräzise gefertigt werden.Below is a preferred embodiment of a center support 2nd described for clamping or supporting a workpiece. One with the center support 2nd The held workpiece can be processed using milling, turning, drilling and / or grinding tools, for example for the production of engine parts. The center support allows as described below 2nd extremely precise clamping and machining of a workpiece. For example, the encoder connection for motors must be manufactured with high precision.

1a-c zeigen eine Perspektivansicht, eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Mittenabstützung 2 gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung. 8 zeigt eine Perspektivansicht einer beispielhaften Vertikalbearbeitungseinrichtung 80 mit einer solchen Mittenabstützung 2. Alternativ kann die Mittenabstützung 2 auch mit einer Horizontalbearbeitungseinrichtung verwendet werden. Die Mittenabstützung 2 ist über eine Konsole 6 an der Bearbeitungseinrichtung 80 bzw. an einem Grundkörper 82 der Bearbeitungseinrichtung 80 gelagert. In dieser Ausgestaltung ist die Mittenabstützung 2 vertikal (axial bzw. in Richtung der Achse M der Mittenabstützung) verfahrbar am Grundkörper 82 der Bearbeitungseinrichtung 80 gelagert. An der Konsole 6 sind ein erster, zweiter und dritter Fluideinlass 56, 58, 60 angeordnet, über die Hydrauliköl und Druckluft zu- oder abgelassen werden kann. Zum Schmieren sind drei Schmiernippel 55 um 120° versetzt am Spannfutter 4 vorgesehen. 1a-c show a perspective view, a side view and a plan view of the center support 2nd according to a preferred embodiment. 8th shows a perspective view of an exemplary vertical machining device 80 with such a center support 2nd . Alternatively, the center support 2nd can also be used with a horizontal machining device. The center support 2nd is through a console 6 at the processing facility 80 or on a base body 82 the processing device 80 stored. In this embodiment, the center support 2nd vertical (axial or in the direction of the axis M the center support) can be moved on the main body 82 the processing device 80 stored. At the console 6 are a first, second and third fluid inlet 56 , 58 , 60 arranged, through which hydraulic oil and compressed air can be admitted or discharged. There are three grease nipples for lubrication 55 offset by 120 ° on the chuck 4th intended.

In einem Gehäuse 7 der Mittenabstützung 2 ist ein Spannfutter 4 mit einem Satz Spannsegmente 8a-c mit Klemmflächen 64a-c (3a) angeordnet, um ein zu bearbeitendes Werkstück (nicht gezeigt) einzuspannen. Wie in 1a zu sehen, ist der Spannsegmentsatz 8a-c axial zurückspringend zum Gehäuse 7 ausgebildet, so dass eine zentrale Öffnung bzw. Aussparung 62 bereitgestellt wird. Die Aussparung 62 ist so ausgestaltet bzw. dimensioniert, dass eine Hauptspindel 84 bzw. ein Spannfutter 90 der Hauptspindel 84 der Bearbeitungseinrichtung 2 in die Öffnung 62 eintauchen kann. Damit können auch sehr kurze Werkstücke sehr nah am Spannsegmentsatz 8a-c gehalten und bearbeitet werden. Bei der Bearbeitung kann somit ein Werkstück an einem Ende von der Hauptspindel 84 der Bearbeitungseinrichtung 80 bzw. dessen Spannfutter 90 gehalten und angetrieben und zusätzlich in der Mittenabstützung 2 abgestützt werden, so dass das Werkstück z.B. an seinem (unteren) freien Ende hochgenau bearbeitet werden kann.In one case 7 the center support 2nd is a chuck 4th with a set of clamping segments 8a-c with clamping surfaces 64a-c ( 3a) arranged to clamp a workpiece to be machined (not shown). As in 1a you can see the clamping segment set 8a-c axially springing back to the housing 7 formed so that a central opening or recess 62 provided. The recess 62 is designed or dimensioned so that a main spindle 84 or a chuck 90 the main spindle 84 the processing device 2nd into the opening 62 can immerse. This means that even very short workpieces can be very close to the clamping segment set 8a-c held and edited. When machining, a workpiece can thus be at one end of the main spindle 84 the processing device 80 or its chuck 90 held and driven and additionally in the center support 2nd are supported so that the workpiece can be processed with high precision, for example, at its (lower) free end.

2a-d zeigen geschnittene Teilansichten der Mittenabstützung 2 in Klemmstellung ( 2a, 2b) und Offenstellung (2c, 2d). Der Spannsegmentsatz 8a-c ist in einer hohlen Spindelwelle 18 angeordnet. Die Spindelwelle 18 ist über zwei axial beabstandete Kugellager 38a-b um die Achse M der Mittenabstützung 2 drehbar im Gehäuse 7 angeordnet. Für eine hohe Bearbeitungspräzision bei hohen Drehzahlen kommen hier zwei Spindellager bzw. Kugellager 38a, 38b mit zueinander geneigten Spannebenen (2a - gestrichelte Linien) zum Einsatz. Sofern nicht anders angegeben beziehen sich die hier verwendeten Begriffe „axial“ und „radial“ auf die (Dreh-)Achse M der Mittenabstützung 2, die bei Verwendung in einer Bearbeitungseinrichtung 80 übereinstimmt mit der Antriebsachse A der Hauptspindel 84. 2a-d show sectional partial views of the center support 2nd in clamping position ( 2a , 2 B) and open position ( 2c , 2d ). The clamping segment set 8a-c is in a hollow spindle shaft 18th arranged. The spindle shaft 18th is about two axially spaced ball bearings 38a-b around the axis M the center support 2nd rotatable in the housing 7 arranged. Two spindle bearings or ball bearings are used for high machining precision at high speeds 38a , 38b with mutually inclined clamping levels ( 2a - dashed lines) are used. Unless otherwise stated, the terms “axial” and “radial” used here refer to the (rotation) axis M of the center support 2nd that when used in a machining facility 80 coincides with the drive axis A the main spindle 84 .

Zwischen den Spannsegmenten 8a-c und der Innenseite 24 (4b) der Spindelwelle 18 ist ein Spannzylinder 10 angeordnet. Der Spannzylinder 10 weist parallel zur Achse M herausragende Spannkeile 12a-c (4a) auf, wobei jedem Spannsegment 8a-c jeweils ein Spannkeil 12a-c zugeordnet ist. Dabei ist an den Spannkeilen 12a-c jeweils eine erste (nach innen zur Achse M weisende) Keilfläche 14a-c und an den Spannsegmenten 8a-c rückseitig eine (nach außen von der Achse M wegweisende) zweite Keilfläche 16a-c ausgebildet. Die ersten und zweiten Keilflächen 14a-c, 16a-c sind plan bzw. planparallel und liegen aneinander an.Between the clamping segments 8a-c and the inside 24th ( 4b) the spindle shaft 18th is a clamping cylinder 10th arranged. The clamping cylinder 10th points parallel to the axis M outstanding clamping wedges 12a-c ( 4a) on, each clamping segment 8a-c one wedge each 12a-c assigned. It is on the clamping wedges 12a-c first each (inwards to the axis M facing) wedge surface 14a-c and on the clamping segments 8a-c on the back (to the outside of the axis M groundbreaking) second wedge surface 16a-c educated. The first and second wedge surfaces 14a-c , 16a-c are plane or plane-parallel and are in contact with each other.

Durch das axiale Verschieben (d.h. parallel zur Achse M) der Spannkeile 12a-c wird eine radiale Bewegung der Spannsegmente 8a-c bewirkt. Wenn die Spannkeile 12a-c axial in Richtung ihrer Keilspitze (d.h. in den Figuren nach oben) verschoben werden, schließen sich die Spannsegmente 8a-c, so dass ein Werkstück eingeklemmt bzw. eingespannt wird. Wenn die Spannkeile 12a-c axial in die Richtung entgegengesetzt zur Keilspitze bewegt werden, öffnen sich die Spannsegmente 8a-c bzw. bewegen sich die Spannsegmente 8a-c radial nach außen, so dass ein eingespanntes Werkstück gelöst wird.By moving axially (ie parallel to the axis M ) of the clamping wedges 12a-c becomes a radial movement of the clamping segments 8a-c causes. When the wedges 12a-c axially in the direction of their wedge tip (ie upwards in the figures), the clamping segments close 8a-c , so that a workpiece is clamped or clamped. When the wedges 12a-c are moved axially in the direction opposite to the wedge tip, the clamping segments open 8a-c or the clamping segments move 8a-c radially outward so that a clamped workpiece is released.

4a-b zeigen Perspektivansichten der Spindelwelle 18 und des Spannzylinders 10, um zu illustrieren wie der Spannzylinder 10 in der Spindelwelle 18 angeordnet ist. Der Spannzylinder 10 weist zusätzlich zu den Spannkeilen 12a-c parallel zur Achse M herausragende Stützsegmente 26a-c auf. Wenn der Spannzylinder 10 in die Spindelwelle 18 eingesetzt ist und der Spannzylinders 10 betätigt wird bzw. ein Werkstück in der Mittenabstützung eingespannt ist, liegen die Stützsegmente 26a-c und die Außenseiten 13a-c der Spannkeile 12a-c an der Innenseite 24 der Spindelwelle 18 vollflächig an. Gleichzeitig liegen die planen Keilflächen 14a-c, 16a-c der Spannkeile 12a-c und der Spannsegmente 8a-c vollflächig aneinander an. Dabei gewährleisten die planen bzw. planparallelen Keilflächen 14a-c, 16a-c, dass sich der Spannzylinder 10 gegen den Spannsegmentsatz 8a-c nicht verdrehen lässt und so die Keilflächen 14a-c, 16a-c stets vollflächig aneinander anliegen. Insgesamt kann dadurch die radiale Klemmkraft der Mittenabstützung 2 umlaufend und gleichmäßig auf ein eingespanntes bzw. einzuspannendes Werkstück wirken. Da im gespannten Zustand der Mittenabstützung 2 die Spannsegmente 8a-c, die Spannkeile 12a-c und die Spindelwelle 18 stets (vollflächig) aneinander anliegen, ist im gespannten Zustand das radiale Spiel eliminiert bzw. nicht vorhanden. Daher kann nach dem Einspannen/Klemmen ein Werkstück hochgenau bearbeitet werden. 4a-b show perspective views of the spindle shaft 18th and the clamping cylinder 10th to illustrate how the clamping cylinder 10th in the spindle shaft 18th is arranged. The clamping cylinder 10th points in addition to the clamping wedges 12a-c parallel to the axis M outstanding support segments 26a-c on. If the clamping cylinder 10th into the spindle shaft 18th is inserted and the clamping cylinder 10th is actuated or a workpiece is clamped in the center support, the support segments lie 26a-c and the outside 13a-c the wedges 12a-c on the inside 24th the spindle shaft 18th all over. At the same time, the flat wedge surfaces lie 14a-c , 16a-c the wedges 12a-c and the clamping segments 8a-c together. The plans or plane-parallel wedge surfaces 14a-c , 16a-c that the tension cylinder 10th against the clamping segment set 8a-c not twist and so the wedge surfaces 14a-c , 16a-c always lie flat against each other. Overall, the radial clamping force of the center support can 2nd work all around and evenly on a clamped or clamped workpiece. Because in the tensioned state of the center support 2nd the clamping segments 8a-c who have favourited The Wedges 12a-c and the spindle shaft 18th always rest against each other (full surface), the radial play is eliminated or not available in the tensioned state. Therefore, a workpiece can be machined with high precision after clamping / clamping.

Die Spannkeile 12a-c sind in radialer Richtung leicht elastisch bzw. flexibel, so dass beim Einspannen eines Werkstücks stets gewährleistet ist, dass die Spannkeile 12a-c an der Innenseite 24 der Spindelwelle 18 anliegen.The wedges 12a-c are slightly elastic or flexible in the radial direction, so that when clamping a workpiece it is always guaranteed that the clamping wedges 12a-c on the inside 24th the spindle shaft 18th issue.

5 zeigt Perspektivansichten des Spannzylinders 10 mit dem Spannsegmentsatz 8a-c zusammengesetzt (rechts) und getrennt voneinander (links). An der Rückseite jedes Spannsegments 8a-c sind seitliche Führungen 32a, 32b ausgebildet zwischen denen die Keilfläche 16a-c des Spannsegments 8a-c liegt. Diese Führungen 32a, 32b bilden einen Sitz bzw. eine Nut für jeweils einen Spannkeil 12a-c und erleichtern das korrekte Positionieren der Spannkeile 12a-c relativ zu den Spannsegmenten 8a-c. 5 shows perspective views of the clamping cylinder 10th with the clamping segment set 8a-c assembled (right) and separated from each other (left). At the back of each clamping segment 8a-c are side guides 32a , 32b formed between which the wedge surface 16a-c of the clamping segment 8a-c lies. These tours 32a , 32b form a seat or a groove for each clamping wedge 12a-c and facilitate the correct positioning of the clamping wedges 12a-c relative to the clamping segments 8a-c .

An jeweils zwei nebeneinander liegenden Stützsegmenten 26a-c des Spannzylinders 10 sind Rückführungsschrägen 28a-f ausgebildet, die in entsprechend ausgestaltete Rückführungsschrägen 30a-d der Spannsegmente 8a-c eingreifen. Die Schrägen 28a-f, 30a-d gewährleisten, dass auch während des Öffnens und Schließens der Mittenabstützung 2 die planparallele Position der Keilflächen 14a-c, 16a-c gesichert ist.On two adjacent support segments 26a-c of the clamping cylinder 10th are return slants 28a-f trained in appropriately designed return slopes 30a-d of the clamping segments 8a-c intervention. The slopes 28a-f , 30a-d ensure that even during opening and closing of the center support 2nd the plane-parallel position of the wedge surfaces 14a-c , 16a-c is secured.

Die Mittenabstützung 2 weist eine in einer Richtung selbsttätig wirkende Betätigungseinrichtung mit einer Vielzahl von Druckfedern 20 (2a, 3b) zum Betätigen des Spannsegmentsatzes 8a-c auf. Die Vorspannung der Druckfedern 20 bewirkt ein selbsttätiges Schließen der Spannsegmente 8a-c wie nachfolgend beschrieben. Die Druckfedern 20 sind in einer Vielzahl von parallel zur Achse M verlaufenden Bohrungen 22 (4b) der Spindelwelle 18 aufgenommen. Wie in 2a zu sehen, wirken die Federn 20 bzw. wirkt die Federkraft der Federn 20 auf einen umlaufenden Flansch 11 des Spannzylinders 10, so dass der Spannzylinder 10 axial in Richtung der Keilspitzen der Spannkeile 12a-c (nach oben) verschoben wird. Dadurch schließen sich die Spannsegmente 8a-c zum Klemmen eines Werkstücks bis die Klemmflächen 64a-c der Spannsegmente 8a-c am Werkstück anliegen. Diese Schließstellung der Mittenabstützung 2, die durch die Betätigungseinrichtung bzw. die Federn 20 bewirkt wird, ist (ohne Werkstück) in 2a und 2b dargestellt.The center support 2nd has an automatic operating device in one direction with a plurality of compression springs 20th ( 2a , 3b) to actuate the clamping segment set 8a-c on. The preload of the compression springs 20th causes the clamping segments to close automatically 8a-c as described below. The compression springs 20th are in a variety of parallel to the axis M trending holes 22 ( 4b) the spindle shaft 18th added. As in 2a the feathers can be seen 20th or acts the spring force of the springs 20th on a circumferential flange 11 of the clamping cylinder 10th so the tension cylinder 10th axially in the direction of the wedge tips of the clamping wedges 12a-c (up) is moved. This closes the clamping segments 8a-c for clamping a workpiece up to the clamping surfaces 64a-c of the clamping segments 8a-c rest on the workpiece. This closed position of the center support 2nd by the actuator or the springs 20th is effected (without workpiece) in 2a and 2 B shown.

Um die Spannsegmente 8a-c zu lösen bzw. in eine Offenstellung zu bringen wie in 2c dargestellt, weist die Mittenabstützung 2 einen Aktuator mit einem Ringkolben 40 bzw. Scheibenkolben auf. Mittels des Aktuators ist der Spannzylinder 10 gegen die Federkraft der Federn 20 axial verschiebbar. Der Aktuator ist am feststehenden Teil der Mittenabstützung 2 angeordnet, d.h. er rotiert nicht mit dem Spannfutter mit. Bei Stillstand der Mittenabstützung 2 bzw. der Hauptspindel 84 wird der Ringkolben 40 hydraulisch betätigt, um den Spannzylinder 10 gegen die Federn 20 zu betätigen bzw. axial zu verschieben. Dazu weist der Ringkolben 40 an seinen Innenumfang eine umlaufende Hydraulikdichtung 42 auf, die in eine Dichtungsaufnahme 43 des Gehäuses 7 eingreift. Die Dichtung 42 kann über zwei um 180° gegenüberliegende Zufuhrkanäle 48 und eine Ringnut 46 mit Hydrauliköl bzw. Druck beaufschlagt werden. Durch das Vorsehen von zwei gegenüberliegenden Zufuhrkanälen 48 ist ein gleichmäßiges Verteilen des Hydrauliköls und damit des Drucks gesichert, so dass ein Kippen des Ringkolbens 40 vermieden wird. Zum Lösen der Spannsegmente 8a-c wird der Ringkolben 40 hydraulisch betätigt, bis eine Anlagefläche 50 des Kolbens 40 an einer Anlagefläche 52 am Flansch 11 des Spannzylinders 10 anliegt und anschließend den Spannzylinder 10 mit den Spannkeilen 12a-c axial betätigt, bis er in der Offenstellung ist (2c). Der maximale axiale Kolbenhub c ist in 2c gekennzeichnet.To the clamping segments 8a-c to solve or to bring into an open position as in 2c shown, has the center support 2nd an actuator with an annular piston 40 or disc piston. The tensioning cylinder is by means of the actuator 10th against the spring force of the springs 20th axially displaceable. The actuator is on the fixed part of the center support 2nd arranged, ie it does not rotate with the chuck. When the center support is at a standstill 2nd or the main spindle 84 becomes the ring piston 40 hydraulically operated to the clamping cylinder 10th against the feathers 20th to actuate or to move axially. The ring piston points to this 40 a circumferential hydraulic seal on its inner circumference 42 on that in a seal receptacle 43 of the housing 7 intervenes. The seal 42 can be fed through two feed channels opposite each other by 180 ° 48 and an annular groove 46 with hydraulic oil or pressure. By providing two opposite feed channels 48 Even distribution of the hydraulic oil and thus the pressure is ensured, so that the ring piston tilts 40 is avoided. For loosening the clamping segments 8a-c becomes the ring piston 40 hydraulically operated until a contact surface 50 of the piston 40 on a contact surface 52 on the flange 11 of the clamping cylinder 10th is applied and then the clamping cylinder 10th with the wedges 12a-c axially actuated until it is in the open position ( 2c ). The maximum axial piston stroke c is in 2c featured.

Zum Lösen des betätigten Ringkolbens 40 wird der Druck aus den Hydraulikkanälen 48 abgelassen, so dass die Federkraft der Federn 20 den Spannzylinder 10 wieder in die Schließstellung/Klemmstellung verschiebt (2a, 2b). Bei einer Werkstückbearbeitung dreht sich die Spindelwelle 18 mit dem Spannzylinder 10 und den Spannsegmenten 8a-c um die Achse M, wobei der Ringkolben 40 mit dem Gehäuse 7 stehen bleibt. Um den Ringkolben 40 bei der Werkstückbearbeitung entfernt von den rotierenden Teilen der Mittenabstützung 2 zu halten, wird der Ringkolben 40 über eine an seinem Außenumfang liegende umlaufende Dichtung 44 vorzugsweise pneumatisch betätigt, so dass der Kolben 40 axial weg vom Spannzylinder 10 betätigt bzw. verschoben wird. Die Dichtung 44 ist in einer Aufnahme 45 des Gehäuses 7 aufgenommen, wobei die Dichtungen 42, 44 des Ringkolbens 40 in den Aufnahmen 43, 45 in axial entgegengesetzte Richtungen wirken bzw. in axial entgegengesetzte Richtungen mit Druck beaufschlagt werden.To release the actuated ring piston 40 the pressure from the hydraulic channels 48 drained so that the spring force of the springs 20th the clamping cylinder 10th moved back to the closed position / clamped position ( 2a , 2 B) . The spindle shaft rotates during workpiece machining 18th with the clamping cylinder 10th and the clamping segments 8a-c around the axis M , with the ring piston 40 with the housing 7 stop. Around the ring piston 40 removed from the rotating parts of the center support during workpiece machining 2nd to hold the ring piston 40 via a circumferential seal located on its outer circumference 44 preferably pneumatically operated so that the piston 40 axially away from the clamping cylinder 10th is operated or moved. The seal 44 is in one shot 45 of the housing 7 added with the seals 42 , 44 of the ring piston 40 in the recordings 43 , 45 act in axially opposite directions or be pressurized in axially opposite directions.

Die am Innenumfang und am Außenumfang des Ringkolbens 40 liegenden Flächen 54a, 54b, die an die Dichtungen 42, 44 anschließen, sind kugelsegmentförmig ausgebildet, d.h. sie weisen eine konvexe Krümmung auf. Diese kugelsegmentförmigen/konvexen Flächen 54a, 54b gewährleisten, dass auch bei einer unbeabsichtigten Kippstellung (2d) des Ringkolbens 40, der Dichtungsspalt zwischen Ringkolben 40 und Gehäuse 7 erhalten bleibt und sich somit der Ringkolben 40 im Gehäuse 7 nicht verkeilen/verklemmen kann. The on the inner circumference and on the outer circumference of the ring piston 40 lying areas 54a , 54b , the to the seals 42 , 44 connect, are spherical segment-shaped, ie they have a convex curvature. These spherical segment-shaped / convex surfaces 54a , 54b ensure that even in the event of an unintentional tilting position ( 2d ) of the ring piston 40 , the sealing gap between the ring piston 40 and housing 7 remains and thus the ring piston 40 in the housing 7 cannot wedge / jam.

2 zeigt einen unwahrscheinlichen Extremfall bei dem der Kolben in dieser Ausgestaltung maximal um 1,5° gekippt ist, aber der Dichtungsspalt zwischen der Hydraulikdichtung 42 und der Aufnahme 43 aufgrund der konvexen Fläche 54b immer noch vorhanden ist. 2nd shows an unlikely extreme case in which the piston in this embodiment is tilted by a maximum of 1.5 °, but the sealing gap between the hydraulic seal 42 and recording 43 due to the convex surface 54b is still there.

3a zeigt eine Draufsicht auf die Spindelwelle 18 mit dem Spannzylinder 10 und dem Spannsegmentsatz 8a-c und 3b zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A der Ansicht von 3a. Der Spannsegmentsatz 8a-c liegt auf einer Seite (der Unterseite) auf einem Führungsring 36 auf und ist auf der axial gegenüberliegenden Seite mit einer Konterscheibe 34 gesichert. In 3a-b sind die Spannsegmente 8a-c in Schließstellung dargestellt, d.h. der Spannzylinder 10 ist von den Federn 20 axial in Keilrichtung (nach oben) verschoben, so dass die Spannsegmente 8a-c radial nach innen verschoben sind. 3a shows a plan view of the spindle shaft 18th with the clamping cylinder 10th and the clamping segment set 8a-c and 3b shows a cross section along the line AA the view of 3a . The clamping segment set 8a-c lies on one side (the underside) on a guide ring 36 on and is on the axially opposite side with a lock washer 34 secured. In 3a-b are the clamping segments 8a-c shown in the closed position, ie the clamping cylinder 10th is from the feathers 20th axially shifted in the wedge direction (upwards) so that the clamping segments 8a-c are shifted radially inwards.

Wie oben beschrieben wird durch die axiale Bewegung der Spannkeile 12a-c in Richtung ihrer Keilspitze eine radiale Bewegung (Spannhub) der Spannsegmente 8a-c zur Achse M der Mittenabstützung bewirkt, so dass ein Werkstück vom Spannsegmentsatz 8a-c eingespannt wird. Der maximal mögliche Spannhub ist gering und kann durch die bzw. den Keilwinkel a eingestellt werden (Keilwinkel in Bezug auf die Achse M). Spannkeile 12a-c bzw. Spannsegmente 8a-c mit einem Keilwinkel a von z.B. 5° bewirken einen kleineren Spannhub als ein Keilwinkel a von z.B. 15°. Beispielsweise kann ein Spannhub zwischen 5 mm bis 10 mm bereitgestellt werden. Da der maximale Spannhub sehr begrenzt ist, müssen an die Werkstückdurchmesser angepasste Spannsegmente 8a-c mit entsprechend dimensionierten Klemmflächen 64a-c bzw. Innendurchmessern verwendet werden. D.h. die Spannsegmente 8a-c müssen an das zu bearbeitende Werkstück angepasst bzw. gewechselt werden.As described above, the axial movement of the clamping wedges 12a-c a radial movement (clamping stroke) of the clamping segments in the direction of their wedge tip 8a-c to the axis M the center support, so that a workpiece from the clamping segment set 8a-c is clamped. The maximum possible clamping stroke is small and can be determined by the wedge angle or angles a can be set (wedge angle in relation to the axis M ). Wedges 12a-c or clamping segments 8a-c with a wedge angle a of eg 5 ° result in a smaller clamping stroke than a wedge angle a of 15 °, for example. For example, a clamping stroke between 5 mm and 10 mm can be provided. Since the maximum clamping stroke is very limited, clamping segments must be adapted to the workpiece diameter 8a-c with appropriately dimensioned clamping surfaces 64a-c or inner diameters can be used. Ie the clamping segments 8a-c must be adapted or changed to the workpiece to be machined.

Damit dieser Wechsel möglichst schnell und einfach erfolgen kann, sind die Spannsegmente 8a-c vorzugsweise zweiteilig ausgebildet wie in 6a-f und 7a-g dargestellt. Die Spannsegmente 8a-c sind radial unterteilt in einen Spannschieber 70 mit der oben beschriebenen Keilfläche 16a und eine Wechselbacke 68 mit der Klemmfläche 64a für ein Werkstück. D.h. bei einem Spannsegment-Wechsel muss lediglich die Wechselbacke 68 ausgewechselt werden und der Spannschieber 70 kann in der Mittenabstützung 2 eingebaut verbleiben. Die beiden Teile sind über eine Keilnut 74 ( 7a) am Spannschieber 70 und einen Keilzapfen 76 (7a) an der Wechselbacke 68 in radialer Richtung miteinander verbunden. Zusätzlich verlaufen die Keilnut 74 und der Keilzapfen 76 in axialer Richtung konisch unter einem Winkel b (6c) zu. Zum Sichern der Verbindung ist am Spannschieber 70 in der Keilnut 74 eine axial ausgerichtet Schraube 72 vorgesehen, die in eine Schraubenaufnahme 75 des Spannschiebers 70 eingreift. Die Wechselbacke 68 weist eine Aussparung 78 (7a) für die Schraube 72 und die Schraubenaufnahme 75 auf. Nach dem Einsetzen der Wechselbacke 68 in die Keilnut 74 des Spannschiebers 70 (7f) wird die Schraube 72 angezogen. Die Wechselbacke weist in der Aussparung 78 eine Anlagefläche 77 für die (Spitze der) Schraube 72 auf, so dass beim Anziehen der Schraube 72 die Wechselbacke 68 in ihre Endposition (6e) geschoben und gleichzeitig durch die Schraube 72 in dieser Position gesichert wird. Zum Lösen der Wechselbacke 68 wird die Schraube 72 gelöst bis die Wechselbacke 68 aus der Keilnut 74 entnommen werden kann. Die Schraube 72 muss dabei nicht komplett entfernt werden, sondern kann in der Schraubenaufnahme 75 verbleiben. Vorzugsweise sitzen die Schrauben 72 bei Verwendung der Mittenabstützung 2 einer Vertikalbearbeitungseinrichtung 80 oben, so dass die Wechselbacke 68 nach oben aus der Mittenabstützung 2 entnommen werden kann. Dabei wird beim Wechsel der Wechselbacke 68 bzw. Lösen der Schraube 72 das Risiko des unbeabsichtigten Herausrutschens und Herunterfallens der Wechselbacke 68 aus der Keilnut 74 eliminiert. Je nach Bedarf kann ein zweiteiliges Spannsegment auch so ausgestaltet sein, dass die Wechselbacke nach unten herausgenommen werden kann und die Schraube nach unten weist.The clamping segments are so that this change can be made as quickly and easily as possible 8a-c preferably formed in two parts as in 6a-f and 7a-g shown. The clamping segments 8a-c are divided radially into a cocking slide 70 with the wedge surface described above 16a and an interchangeable jaw 68 with the clamping surface 64a for one workpiece. This means that when changing the clamping segment, only the interchangeable jaw needs to be changed 68 be replaced and the cocking slide 70 can in the center support 2nd remain installed. The two parts are over a keyway 74 ( 7a) on the cocking slide 70 and a wedge pin 76 ( 7a) on the interchangeable jaw 68 connected to each other in the radial direction. The keyway also runs 74 and the wedge pin 76 conical at an angle in the axial direction b ( 6c ) too. To secure the connection is on the cocking slide 70 in the keyway 74 an axially aligned screw 72 provided that in a screw receptacle 75 of the cocking slide 70 intervenes. The interchangeable jaw 68 has a recess 78 ( 7a) for the screw 72 and the screw mount 75 on. After inserting the interchangeable jaw 68 in the keyway 74 of the cocking slide 70 ( 7f) becomes the screw 72 dressed. The interchangeable jaw points in the recess 78 an investment area 77 for the (tip of) screw 72 on so that when tightening the screw 72 the interchangeable jaw 68 in their final position ( 6e) pushed and at the same time by the screw 72 is secured in this position. For loosening the interchangeable jaw 68 becomes the screw 72 loosened until the interchangeable jaw 68 from the keyway 74 can be removed. The screw 72 does not have to be removed completely, but can be in the screw holder 75 remain. The screws are preferably seated 72 when using the center support 2nd a vertical machining device 80 above, so the interchangeable jaw 68 upwards from the center support 2nd can be removed. When changing the jaw 68 or loosen the screw 72 the risk of the interchangeable jaw slipping out and falling down unintentionally 68 from the keyway 74 eliminated. Depending on requirements, a two-part clamping segment can also be designed so that the interchangeable jaw can be removed downwards and the screw points downwards.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausgestaltung einer Hauptspindeleinheit 83 für eine Bearbeitungseinrichtung, insbesondere die oben beschriebene Bearbeitungseinrichtung 80, erläutert.The following is a preferred embodiment of a main spindle unit 83 for a processing device, in particular the processing device described above 80 , explained.

9a-b zeigen Perspektivansichten der Hauptspindeleinheit 83, die ein Gehäuse 92 mit einer darin angeordneten Hauptspindel 84 (Drehspindel), sowie eine Anschlagspindeleinrichtung mit einer Anschlagspindel 96 und einer Anschlagspitze 97 (12a-b) bzw. Zentrierspitze aufweist. Die Hauptspindel 96 wird durch einen Motor 85 angetrieben. Die Anschlagspitze 97 liegt innerhalb eines Spannfutters 90, so dass sie einen Anschlag für ein einzuspannendes bzw. bereits eingespanntes Werkstück (nicht dargestellt) bereitstellt. D.h. mittels der Anschlagspindeleinrichtung kann ein Werkstück vor und auch nach dem Einspannen im Spannfutter 90 in einer vorbestimmten axialen Position gehalten werden. 9a-b show perspective views of the main spindle unit 83 which is a housing 92 with a main spindle arranged in it 84 (Turning spindle), as well as a stop spindle device with a stop spindle 96 and a stop tip 97 ( 12a-b ) or centering tip. The main spindle 96 is powered by an engine 85 driven. The stop tip 97 lies within a chuck 90 , so that it provides a stop for a workpiece to be clamped or already clamped (not shown). That is, by means of the stop spindle device, a workpiece can be held in the chuck before and also after clamping 90 are held in a predetermined axial position.

Um die Anordnung der Anschlagspindeleinrichtung in der Hauptspindeleinheit 83 zu illustrieren, ist in den Ansichten von 10a-c und 11a-b die Hauptspindeleinheit 83 von 9a-b ohne die Hauptspindel 84 dargestellt. In 10a ist das Gehäuse 92 und die Hauptspindel 84 gestrichelt angedeutet. 10b zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 10a. Anschlagspindel 96 und Anschlagspitze 97 sind koaxial in einer hohlen Welle (nicht dargestellt) der Hauptspindel 84 angeordnet. Die Anschlagspindel 96 ist mittels eines NC-Spindelantriebs, der einen NC-Motor 100 aufweist axial verfahrbar in der Hauptspindeleinheit 83 gelagert. In dieser Ausgestaltung ist die Anschlagspindel 96 über ein Kugelgewindetrieb mit dem Motor 100 verbunden. Dazu ist die Anschlagspindel 96 als Kugelumlaufspindel ausgebildet, die über eine Spindelmutter 98, einen Zahnriemen 104, eine Riemenscheibe 99 und eine Riemenscheibe 99 mit einer Antriebswelle 102 des NC-Motors 100 verbunden ist. Über den NC-Spindelantrieb kann die Anschlagspitze 97 axial verfahren und damit in einer gewünschten (axialen) Sollposition exakt positioniert werden. To the arrangement of the stop spindle device in the main spindle unit 83 is to illustrate in the views of 10a-c and 11a-b the main spindle unit 83 from 9a-b without the main spindle 84 shown. In 10a is the housing 92 and the main spindle 84 indicated by dashed lines. 10b shows a sectional view along the line BB in 10a . Stop spindle 96 and stop tip 97 are coaxial in a hollow shaft (not shown) of the main spindle 84 arranged. The stop spindle 96 is by means of an NC spindle drive, which is an NC motor 100 has axially movable in the main spindle unit 83 stored. In this embodiment, the stop spindle 96 via a ball screw drive with the motor 100 connected. This is the stop spindle 96 designed as a ball screw, which has a spindle nut 98 , a timing belt 104 , a pulley 99 and a pulley 99 with a drive shaft 102 of the NC motor 100 connected is. The stop tip can be operated via the NC spindle drive 97 move axially and thus be positioned exactly in a desired (axial) target position.

Die Anschlagspindeleinrichtung weist zudem eine Drehmomentstütze 108 auf, um während der Werkstückbearbeitung auftretende Drehmomente zu kompensieren. Dabei ist an der Anschlagspindel 96 die Drehmomentstütze 108 mit zwei gegenüberliegenden Stützrollen 110a-b (1 1b, 10c) befestigt bzw. fixiert. In einem Drehmomentstützgehäuse 118 sind zwei entsprechende schlitzförmige Stützrollenführungen 112a-b ausgebildet, die parallel zur Anschlagspindel 96 verlaufen und damit die Anschlagspindel 96 über die Rollen 110a-b in jeder axialen Position abstützen. Am Stützgehäuse 118 sind entlang der Führungen 112a-b mehrere Stellschrauben 114a-b angeordnet, um das Führungsspiel der Führungen 112a-b exakt einzustellen.The stop spindle device also has a torque arm 108 to compensate for torques that occur during workpiece machining. It is on the stop spindle 96 the torque arm 108 with two opposite support rollers 110a-b ( 1 1b, 10c ) attached or fixed. In a torque support housing 118 are two corresponding slot-shaped support roller guides 112a-b trained parallel to the stop spindle 96 run and thus the stop spindle 96 about the roles 110a-b support in any axial position. On the support housing 118 are along the guides 112a-b several adjustment screws 114a-b arranged to the leadership game of the guides 112a-b set exactly.

Eine Spanneinrichtung der Hauptspindeleinheit 83 weist einen Hohlspannzylinder 94 auf, der unterhalb der Drehmomentstütze 108 angeordnet ist. Der Hohlspannzylinder 94 ist über einen Verbindungsflansch 106 mit der Hauptspindel 84 verbunden. Mittels des Hohlspannzylinders 94 wird ein Zugrohr 124 und ein damit verbundenes Anschlaggehäuse 128 (12b-c) axial betätigt, um ein Werkstück im Spannfutter 90 einzuspannen.A clamping device of the main spindle unit 83 has a hollow clamping cylinder 94 on that below the torque arm 108 is arranged. The hollow clamping cylinder 94 is via a connecting flange 106 with the main spindle 84 connected. By means of the hollow clamping cylinder 94 becomes a draw tube 124 and an associated stop housing 128 ( 12b-c ) axially actuated to a workpiece in the chuck 90 to clamp.

12a zeigt eine Ansicht der Hauptspindeleinheit 83 von 10b von unten, 12b eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 10a, und 12c zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie D-D in 12a im unteren Bereich der Spindeleinheit 83. 12a shows a view of the main spindle unit 83 from 10b from underneath, 12b a sectional view along the line AA in 10a , and 12c shows a sectional view along the line DD in 12a in the lower area of the spindle unit 83 .

Die Anschlagspindeleinrichtung weist eine Anschlagpinole 130 auf, in der die Anschlagspitze 97 fixiert ist, wobei die Pinole 130 in einem Führungsrohr 127 axial geführt ist. Die Pinole 130 und damit auch die Anschlagspitze 97 ist an die angetriebene Hauptspindelwelle gekoppelt und rotieren daher mit der Hauptspindel 84 mit. Um die rotierende Pinole 130 von der (in Rotationsrichtung) feststehenden Anschlagspindel 96 zu entkoppeln, ist die Pinole 130 über mehrere Schrägkugellager 134a-c (12d) an der Anschlagspindel 96 gelagert. Zwischen der (rotierenden) Anschlagspitze 97 und der Anschlagspindel 96 ist eine Rotationsdichtung 132 für ein Spülmedium angeordnet. Da die Anschlagspitze 97 mit der Hauptspindel 84 bzw. dem darin eingespannten Werkstück rotiert, kann die Anschlagspitze 97 durchgehend während einer Werkstückbearbeitung an einem Werkstück angelegt bleiben. So wird auch während der Werkstückbearbeitung (nach dem Einspannen im Spannfutter 90) die axiale Position des Werkstücks gesichert. Unterhalb der Pinole 130 ist eine Dichtung 142 angeordnet, um das Führungsrohr 127 bzw. die Führung der Pinole 130 im Führungsrohr 127 während einer Werkstückbearbeitung vor Verunreinigung zu schützen.The stop spindle device has a stop quill 130 on, in the stop tip 97 is fixed, the quill 130 in a guide tube 127 is guided axially. The quill 130 and with it the stop tip 97 is coupled to the driven main spindle shaft and therefore rotate with the main spindle 84 With. Around the rotating quill 130 from the stop spindle (in the direction of rotation) 96 decoupling is the quill 130 over several angular contact ball bearings 134a-c ( 12d ) on the stop spindle 96 stored. Between the (rotating) stop tip 97 and the stop spindle 96 is a rotary seal 132 arranged for a flushing medium. Because the stop tip 97 with the main spindle 84 or the workpiece clamped in it, the stop tip can 97 remain attached to a workpiece throughout a workpiece machining. This is also the case during workpiece machining (after clamping in the chuck 90 ) the axial position of the workpiece is secured. Below the quill 130 is a seal 142 arranged around the guide tube 127 or the guidance of the quill 130 in the guide tube 127 Protect against contamination during workpiece machining.

13a-b zeigen eine Perspektivansicht und eine Schnittansicht eines Teils der Spanneinrichtung der Spindeleinheit von 9a-b, die mit der Drehspindel rotieren und zusätzlich beim Betätigen der Spanneinrichtung bzw. des Hohlspannzylinders 94 axial betätigt werden. Durch die axiale Betätigung können Werkstücke mittels des Spannfutters 90 gespannt werden. Dazu wird das Zugrohr 124, das mit dem Anschlaggehäuse 128 verbunden ist, axial vom Hohlspannzylinder 94 betätigt. Der Spannfutter-Spannhub d bzw. der Spannhub d des Hohlspannzylinders 94 ist in 12b markiert. Ein sternförmiges Verbindungsteil 145 ist mittels Schrauben 146 an das Anschlaggehäuse 128 angeschraubt. Am Anschlaggehäuse 128 ist ein Aufnahmeflansch 120 zum Befestigen der Hauptspindel 84 und ein Spannfutterflansch 122 zum Befestigen des Spannfutters 90 angeordnet. Eine der Schrauben 144 zum Befestigen der Hauptspindel 84 am Flansch 120 ist in 12c schematisch angedeutet. Am unteren Ende des Anschlaggehäuses 128 ist ein Anschlussgewinde 140 für das Spannfutter 90 ausgebildet. 13a-b show a perspective view and a sectional view of part of the clamping device of the spindle unit of FIG 9a-b which rotate with the rotating spindle and additionally when the clamping device or the hollow clamping cylinder is actuated 94 be operated axially. Due to the axial actuation, workpieces can be chucked 90 be excited. For this, the draw tube 124 that with the stop housing 128 is connected axially from the hollow clamping cylinder 94 operated. The chuck clamping stroke d or the clamping stroke d of the hollow clamping cylinder 94 is in 12b marked. A star-shaped connecting part 145 is by means of screws 146 to the stop housing 128 screwed on. On the stop housing 128 is a mounting flange 120 for fastening the main spindle 84 and a chuck flange 122 for fastening the chuck 90 arranged. One of the screws 144 for fastening the main spindle 84 on the flange 120 is in 12c indicated schematically. At the lower end of the stop housing 128 is a connection thread 140 for the chuck 90 educated.

14a-b zeigen eine Perspektivansicht und eine Schnittansicht des Teils der Anschlagspindeleinrichtung von 9a-b, der koaxial in dem in 13a-b gezeigten Teil der Spanneinrichtung angeordnet ist. Die in 14a-b dargestellten Teile sind mit der Drehspindel fest verbunden und rotieren ausschließlich, d.h. sie werden nicht wie die in 13a-b dargestellten Teile axial betätigt. Innerhalb des Anschlaggehäuses 128 ist das oben beschriebene Führungsrohr 127 mit Pinole 130 und Anschlagspitze 97 angeordnet. Gegenüberliegend zur Anschlagspitze 97 schließt sich an das Führungsrohr 127 eine Anschlaghülse 126 an. Über einen Verbindungsring 121 ist das Führungsrohr 127 fest mit dem Aufnahmeflansch 120 verbunden. Im zusammengebauten Zustand (12b-c) ragt das sternförmige Verbindungsteil 145 durch den Verbindungsring 121 hindurch und ist mitsamt dem Anschlaggehäuse 128 und dem Anschlussgewinde 140 axial darin verschiebbar. 14a-b show a perspective view and a sectional view of the part of the stop spindle device of FIG 9a-b that coaxial in the in 13a-b shown part of the clamping device is arranged. In the 14a-b parts shown are firmly connected to the rotating spindle and rotate exclusively, ie they are not like that in 13a-b parts shown actuated axially. Inside the stop housing 128 is the guide tube described above 127 with quill 130 and stop tip 97 arranged. Opposite the stop tip 97 connects to the guide tube 127 a stop sleeve 126 at. Via a connecting ring 121 is the guide tube 127 firmly with the Mounting flange 120 connected. When assembled ( 12b-c ) the star-shaped connecting part protrudes 145 through the connecting ring 121 through and is together with the stop housing 128 and the connecting thread 140 axially displaceable therein.

Die Anschlaghülse 126 wird zum Referenzieren der Position der Anschlagspindeleinheit bzw. zum Nullen der Achse verwendet. Dazu bildet eine Fläche an der Innenseite der Anschlaghülse 126 einen Referenzieranschlag 136 für eine an der Pinole 130 ausgebildete Referenzierfläche 138 aus. Für eine Referenzfahrt zum Nullen der Achse wird die Pinole 130 mittels des Spindelantriebs so lange axial (nach oben) verfahren bis die Referenzierfläche 138 am Referenzieranschlag 136 anliegt. Eine Referenzfahrt kann z.B. aufgrund von Längenänderungen durch Erwärmen der Anschlagspindeleinrichtung notwendig sein.The stop sleeve 126 is used to reference the position of the stop spindle unit or to zero the axis. For this purpose forms a surface on the inside of the stop sleeve 126 a homing stop 136 for one on the quill 130 trained referencing surface 138 out. The quill is used for a reference run to zero the axis 130 Use the spindle drive to move axially (upwards) until the reference surface 138 at the homing stop 136 is present. A reference run may be necessary, for example, due to changes in length by heating the stop spindle device.

Nachfolgend wird beispielhaft ein Verfahren zum Einspannen und Bearbeiten eines Werkstücks mit einer Bearbeitungseinrichtung 80 (8) beschrieben, die eine wie oben beschrieben Mittenabstützung 2 und eine wie oben beschrieben Hauptspindeleinheit 83 aufweist. Die Bearbeitungseinrichtung 80 weist wie in 8 dargestellt, einen Grundkörper 82 auf, an dem die Mittenabstützung 2 gelagert ist, insbesondere axial verfahrbar gelagert ist. Die Hauptspindeleinheit 83 ist vorzugsweise feststehend (nicht verfahrbar) am Grundkörper 82 befestigt und gegenüberliegend zur Hauptspindel 84 ist ein axial verfahrbarer Reitstock 86 mit Zentrierspitze 87 befestigt. In Ausgestaltung kann auch die Hauptspindeleinheit 83 gegenüber dem Grundkörper 82 axial (z.B. vertikal) verschiebbar gelagert sein. Mittenabstützung 2 und Reitstock 86 sind koaxial zur Antriebsachse A der Hauptspindel 84 ausgerichtet.The following is an example of a method for clamping and machining a workpiece with a machining device 80 ( 8th ), which has a center support as described above 2nd and a main spindle unit as described above 83 having. The processing facility 80 points as in 8th shown a basic body 82 on which the center support 2nd is mounted, in particular is axially movable. The main spindle unit 83 is preferably fixed (not movable) on the base body 82 attached and opposite to the main spindle 84 is an axially movable tailstock 86 with center point 87 attached. In an embodiment, the main spindle unit can also 83 towards the main body 82 be axially (eg vertically) slidably mounted. Center support 2nd and tailstock 86 are coaxial to the drive axis A the main spindle 84 aligned.

Vor dem Einspannen eines Werkstücks in der Bearbeitungseinrichtung 80 wird eine Referenzfläche am Werkstück erzeugt. Diese Referenzfläche an sich und der obige Referenzieranschlag 136 sind unabhängig voneinander, jedoch wird die Justierung bzw. die Referenzierung der Anschlagspindeleinrichtung dazu verwendet, die z-Position (bei Vertikalachse) bzw. axiale Position eines Werkstücks reproduzierbar auszurichten, so dass ein Einspannen mittels der Mittenabstützung exakt an der Referenzfläche erfolgen kann. Dazu wird an den Werkstückenden jeweils eine Zentrierbohrung ausgebildet, über die das Werkstück z.B. in eine Schleifmaschine eingespannt wird. Anschließend wird an einer gewünschten Stelle am Werkstückumfang eine hochgenaue Referenzfläche (Umfangs-Planfläche/Passung) erzeugt, die für alle nachfolgenden Bearbeitungen als Referenz dient.Before clamping a workpiece in the machining device 80 a reference surface is created on the workpiece. This reference surface per se and the above reference stop 136 are independent of each other, however, the adjustment or referencing of the stop spindle device is used to reproducibly align the z position (with vertical axis) or axial position of a workpiece, so that clamping using the center support can take place exactly on the reference surface. For this purpose, a centering hole is formed at the workpiece ends, via which the workpiece is clamped, for example, in a grinding machine. A highly precise reference surface (circumferential plane surface / fit) is then generated at a desired location on the workpiece circumference, which serves as a reference for all subsequent machining operations.

Zunächst wird die Anschlagspindeleinrichtung bzw. die Anschlagspitze 97 in eine axiale Sollposition verfahren. Optional kann vorher eine wie oben beschriebene Referenzfahrt der Anschlagspindeleinrichtung vorgenommen werden. Weiter optional kann bei längeren Werkstücken die Mittenabstützung 2 axial zum Reitstocks 86 verfahren werden, bis die Zentrierspitze 87 des Reitstocks 86 durch die Mittenabstützung 2 bzw. die Spannsegmente 8a-c hindurch ragt. Dadurch behindert die Mittenabstützung 2 das Einsetzen des Werkstücks nicht.First, the stop spindle device or the stop tip 97 move to an axial target position. Optionally, a reference travel of the stop spindle device as described above can be carried out beforehand. The center support can also be optional for longer workpieces 2nd axially to the tailstock 86 be moved until the center point 87 of the tailstock 86 through the center support 2nd or the clamping segments 8a-c protrudes through. This hinders the center support 2nd not inserting the workpiece.

Die Sollposition der Anschlagspitze 97 ist bestimmt durch die Position der am zu bearbeitenden Werkstück ausgebildeten Referenzfläche an der die Mittenabstützung 2 das Werkstück nachfolgend einspannt. Bzw. die Sollposition der Anschlagspitze 97 ist bestimmt durch die Einspannposition der Mittenabstützung 2 am Grundkörper 82.The target position of the stop tip 97 is determined by the position of the reference surface formed on the workpiece to be machined on the center support 2nd then clamps the workpiece. Respectively. the target position of the stop tip 97 is determined by the clamping position of the center support 2nd on the main body 82 .

Anschließend wird das Werkstück über die Zentrierbohrungen zwischen die Anschlagspitze 97 und die Zentrierspitze 97 des Reitstocks 86 eingespannt, indem der Reitstock 86 axial verfahren wird bis das Werkstück an der Anschlagspitze 97 anliegt. Die bis dahin mittels des hydraulischen Aktuators bzw. des Spannzylinders 18 offen gehaltene Mittenabstützung 2 kann nun durch Ablassen des Drucks über die Federn 20 selbsttätig betätigt werden, so dass die Klemmsegmente 8a-c das Werkstück an der Referenzfläche einspannen. Falls die Mittenabstützung 2 zuvor aus dem Weg gefahren wurde, wird die Mittenabstützung 2 vor dem Betätigen der Spannsegmente 8a-c axial in die Einspannposition verfahren. Da das Werkstück sowohl beim Erzeugen der Referenz- bzw. Planfläche als auch beim Einspannen in der Mittenabstützung 2 mittels der gleichen Zentrierbohrungen fixiert/positioniert wird, bleibt trotz des Umspannens des Werkstücks die Maßgenauigkeit bei der Bearbeitung erhalten. Zusätzlich wird durch das oben beschriebene äußerst stabile Einspannen in der Mittenabstützung 2 die Maßhaltigkeit der Bearbeitung noch weiter erhöht.Then the workpiece is centered between the stop tip 97 and the center point 97 of the tailstock 86 clamped by the tailstock 86 is moved axially until the workpiece touches the stop tip 97 is present. Until then, using the hydraulic actuator or the clamping cylinder 18th open center support 2nd can now by releasing the pressure on the springs 20th are operated automatically, so that the clamping segments 8a-c clamp the workpiece on the reference surface. If the center support 2nd the center support is moved out of the way beforehand 2nd before operating the clamping segments 8a-c move axially into the clamping position. Because the workpiece is used both when generating the reference or plane surface and when clamping in the center support 2nd fixed / positioned by means of the same centering holes, the dimensional accuracy is maintained during machining despite the reclamping of the workpiece. In addition, the extremely stable clamping in the center support described above 2nd the dimensional accuracy of the machining is further increased.

Abschließend wird das Werkstückende im Spannfutter 90 der Hauptspindel 84 eingespannt und optional der Reitstock 86 vom gegenüberliegenden Werkstückende weggefahren, z.B. für eine Endenbearbeitung.Finally, the workpiece end is in the chuck 90 the main spindle 84 clamped and optionally the tailstock 86 moved away from the opposite end of the workpiece, e.g. for end machining.

Das nun eingespannte Werkstück kann mittels der Werkzeuge der Bearbeitungseinrichtung 80 bearbeitet werden. In dieser Ausgestaltung sind Werkzeugrevolver 88a-b mit dem Werkstück zustellbaren Bohr-, Dreh-, Fräs- und/oder Schleifwerkzeugen am Grundkörper 82 in x- und z-Richtung und optional in y-Richtung verfahrbar gelagert (vgl. Koordinaten in 8).The workpiece that is now clamped can be processed using the tools of the machining device 80 to be edited. In this configuration, tool turrets are used 88a-b drilling, turning, milling and / or grinding tools on the base body that can be fed in with the workpiece 82 Can be moved in the x and z directions and optionally in the y direction (see coordinates in 8th ).

Bezugszeichenliste Reference symbol list

22nd
MittenabstützungCenter support
44th
SpannfutterChuck
66
Konsoleconsole
77
Gehäusecasing
8a-c8a-c
SpannsegmentClamping segment
1010th
SpannzylinderClamping cylinder
1111
Flansch SpannzylinderFlange clamping cylinder
12a-c12a-c
SpannkeilWedge
13a-c13a-c
Anlagefläche SpannkeilContact surface clamping wedge
14a-c14a-c
Keilfläche SpannkeilWedge surface clamping wedge
16a-c16a-c
Keilfläche SpannsegmentWedge surface clamping segment
1818th
SpindelwelleSpindle shaft
2020th
DruckfederCompression spring
2222
Bohrung für DruckfederBore for compression spring
2424th
Innenseite/-fläche SpindelwelleInside / surface of spindle shaft
2525th
DrainagebohrungDrainage hole
26a-c26a-c
StützsegmentSupport segment
28a-b28a-b
Rückführschräge SpannzylinderReturn bevel clamping cylinder
30a-d30a-d
Rückführschräge SpannsegmentReturn bevel clamping segment
32a-d32a-d
seitliche Führunglateral guidance
3434
KonterscheibeLock washer
3636
FührungsringGuide ring
38a-b38a-b
Kugellagerball-bearing
4040
RingkolbenRing piston
4242
HydraulikdichtungHydraulic seal
4343
DichtungsaufnahmeSeal holder
4444
PneumatikdichtungPneumatic seal
4545
DichtungsaufnahmeSeal holder
4646
Ringnut HydraulikölRing groove hydraulic oil
4848
Zufuhrkanal HydraulikölHydraulic oil supply channel
5050
Anlagefläche KolbenPiston contact surface
5252
Anlagefläche SpannzylinderContact surface clamping cylinder
54a-b54a-b
Kugelsegment(bogen)Spherical segment (arch)
5555
SchmiernippelGrease nipple
5656
Erster FluideinlassFirst fluid inlet
5858
Zweiter FluideinlassSecond fluid inlet
6060
Dritter FluideinlassThird fluid inlet
6161
SchmierkanalLubrication channel
6262
Öffnung / AussparungOpening / recess
64a-c64a-c
Klemmfläche SpannsegmentClamping surface clamping segment
68a-c68a-c
WechselbackeInterchangeable jaw
70a-c70a-c
SpannschieberCocking slide
7272
Schraubescrew
7474
KeilnutKeyway
7575
SchraubenaufnahmeScrew holder
7676
KeilzapfenWedge pin
7777
SchraubenanlageflächeScrew contact surface
7878
Aussparung für SchraubeCut-out for screw
8080
BearbeitungseinrichtungMachining device
8282
GrundkörperBasic body
8383
HauptspindeleinheitMain spindle unit
8484
HauptspindelMain spindle
8585
Motor/AntriebMotor / drive
8686
Pinole / ReitstockQuill / tailstock
8787
ZentrierspitzeCentering tip
88a-b88a-b
WerkzeugrevolverTool turret
9090
SpannfutterChuck
9292
Gehäusecasing
9494
HohlspannzylinderHollow clamping cylinder
9696
AnschlagspindelStop spindle
9797
AnschlagspitzeStop tip
9898
SpindelmutterSpindle nut
9999
RiemenscheibePulley
100100
NC-MotorNC motor
102102
MotorwelleMotor shaft
104104
ZahnriemenTiming belt
106106
VerbindungsflanschConnecting flange
108108
DrehmomentstützeTorque arm
110a-b110a-b
StützrolleSupport roller
112a-b112a-b
StützrollenführungSupport roller guide
114a-b114a-b
StellschraubeSet screw
116116
SpülmediumanschlussFlushing medium connection
118118
DrehmomentstützgehäuseTorque support housing
120120
Aufnahmeflansch DrehspindelFlange spindle mounting flange
121121
VerbindungsringConnecting ring
122122
SpannfutterflanschChuck flange
124124
ZugrohrDraw tube
126126
Anschlaghülse f. ReferenzfahrtStop sleeve f. Homing
127127
Führungsrohr f. AnschlagGuide tube f. attack
128 128
AnschlaggehäuseStop housing
130130
Anschlagpinole (rotierend)Stop quill (rotating)
132132
RotationsdichtungRotary seal
134a-c134a-c
SchrägkugellagerAngular contact ball bearings
136136
ReferenzieranschlagReferencing stop
138138
ReferenzierflächeReferencing surface
140140
Anschlussgewinde SpannfutterConnection thread chuck
142142
Dichtungpoetry
144144
Schraubescrew
145145
VerbindungsteilConnecting part
146146
Schraubescrew
148148
Bohrung drilling
AA
Antriebsachse SpindelwelleDrive shaft spindle shaft
MM
Achse MittenabstützungAxis center support
xx
Höheheight
aa
Winkel KeilflächeAngle wedge surface
bb
Winkel KeilaufnahmeAngle wedge mount
cc
KolbenhubPiston stroke
dd
Spannhub HohlspannfutterCollet chuck stroke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 1510275 B1 [0002]EP 1510275 B1 [0002]

Claims (15)

Mittenabstützung (2) zum Abstützen und/oder Einspannen eines zu bearbeitenden Werkstücks, wobei die Mittenabstützung (2) aufweist: ein um eine Achse (M) drehbar gelagertes Spannfutter (4) mit einem Satz Spannsegmente (8a-c) zum Klemmen eines Werkstücks an einem Umfangsbereich, eine hohle Spindelwelle (18) in der der Spannsegmentsatz (8a-c) angeordnet ist, wobei die Spindelwelle (18) an zwei axial voneinander beabstandeten Lagern (38a-b) drehbar in der Mittenabstützung (2) gelagert ist; und eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Spannsegmentsatzes (8a-c), wobei die Betätigungseinrichtung zumindest ein Federelement (20) aufweist, das aufgrund seiner Vorspannung den Spannsegmentsatz (8a-c) zum Klemmen eines Werkstücks schließt, wobei die Betätigungseinrichtung einen Satz Spannkeile (12a-c) aufweist, und jeweils ein Spannkeil (12a-c) zwischen jedem Spannsegment (8a-c) und der Spindelwelle (18) angeordnet ist, wobei jeder Spannkeil (12a-c) eine erste Keilfläche (14a-c) und das zugehörige Spannsegment (8a-c) eine auf der ersten Keilfläche (14a-c) aufliegende zweite Keilfläche (16a-c) aufweist, und wobei die erste und zweite Keilfläche (14a-c, 16a-c) plan sind und/oder planparallel sind.Center support (2) for supporting and / or clamping a workpiece to be machined, the center support (2) having: a chuck (4) rotatably mounted about an axis (M) with a set of clamping segments (8a-c) for clamping a workpiece on a peripheral area, a hollow spindle shaft (18) in which the clamping segment set (8a-c) is arranged, the spindle shaft (18) being rotatably supported in the center support (2) on two axially spaced apart bearings (38a-b); and an actuating device for actuating the clamping segment set (8a-c), wherein the actuating device has at least one spring element (20) which, due to its pretension, closes the clamping segment set (8a-c) for clamping a workpiece, the actuating device having a set of clamping wedges (12a-c) and a respective clamping wedge (12a-c) being arranged between each clamping segment (8a-c) and the spindle shaft (18), wherein each clamping wedge (12a-c) has a first wedge surface (14a-c) and the associated clamping segment (8a-c) has a second wedge surface (16a-c) resting on the first wedge surface (14a-c), and wherein the first and second wedge surfaces (14a-c, 16a-c) are flat and / or plane-parallel. Mittenabstützung nach Anspruch 1, wobei die Keilflächen (14a-c, 16a-c) zur Achse (M) der Mittenabstützung (2) einem Winkel zwischen 4° bis 20° aufweisen, vorzugsweise einen Winkel zwischen 5° bis 8°, 8° bis 10°, 10° bis 12°, 12° bis 15°, oder 15° bis 20° aufweisen, und/oder wobei jedes Spannsegment (8a-c) einen maximalen radialen Spannhub zwischen 5 mm bis 10 mm aufweist.Center support after Claim 1 , wherein the wedge surfaces (14a-c, 16a-c) to the axis (M) of the center support (2) have an angle between 4 ° to 20 °, preferably an angle between 5 ° to 8 °, 8 ° to 10 °, 10 Have ° to 12 °, 12 ° to 15 °, or 15 ° to 20 °, and / or wherein each clamping segment (8a-c) has a maximum radial clamping stroke between 5 mm to 10 mm. Mittenabstützung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mittenabstützung (2) einen Spannzylinder (10) aufweist, und wobei die Spannkeile (12a-c) am Spannzylinder (10) angeordnet sind, insbesondere einteilig mit dem Spannzylinder (10) ausgebildet sind, und/oder wobei die Spannkeile (12a-c) axial rausragend/hervorragend an einem Spannzylinder (10) der Mittenabstützung (2) ausgebildet sind.Center support after Claim 1 or 2nd , wherein the center support (2) has a tensioning cylinder (10), and wherein the tensioning wedges (12a-c) are arranged on the tensioning cylinder (10), in particular are formed in one piece with the tensioning cylinder (10), and / or wherein the tensioning wedges (12a -c) axially protruding / excellent on a clamping cylinder (10) of the center support (2). Mittenabstützung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Spannkeile (12a-c) radial zur Achse (M) der Mittenabstützung flexibel sind, so dass die Spannkeile (12a-c) beim Klemmen eines Werkstücks an der Innenseite (24) der Spindelwelle (18) aufliegen/anliegen, insbesondere plan aufliegen, und/oder wobei die Spannkeile (12a-c) in radialer Richtung flexibel sind, so dass beim Klemmen eines Werkstücks die erste Keilfläche (14a-c) auf der zweiten Keilfläche (16a-c) plan aufliegt.Center support after Claim 1 , 2nd or 3rd , wherein the clamping wedges (12a-c) are flexible radially to the axis (M) of the center support, so that the clamping wedges (12a-c) rest / rest on the inside (24) of the spindle shaft (18) when clamping a workpiece, in particular flat rest, and / or wherein the clamping wedges (12a-c) are flexible in the radial direction, so that when a workpiece is clamped, the first wedge surface (14a-c) lies flat on the second wedge surface (16a-c). Mittenabstützung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Mittenabstützung (2) einen Aktuator (40-52) aufweist, der zum Lösen der Spannsegmente (8a-c) auf das zumindest eine Federelement (20) wirkt.Center support according to one of the preceding claims, wherein the center support (2) has an actuator (40-52) which acts to release the clamping segments (8a-c) on the at least one spring element (20). Mittenabstützung nach Anspruch 5, wobei der Aktuator (40-52) innerhalb eines feststehenden Gehäuses (7) der Mittenabstützung (2) verschiebbar gelagert und hydraulisch betätigbar ist; und/oder wobei der Aktuator (40-52) über den Spannzylinder (18) auf den Spannsegmentsatz (8a-c) wirkt; und/oder wobei der Aktuator (40-52) einen Ringkolben (40), insbesondere einen scheibenförmigen Ringkolben aufweist.Center support after Claim 5 , wherein the actuator (40-52) is slidably mounted within a fixed housing (7) of the center support (2) and can be actuated hydraulically; and / or wherein the actuator (40-52) acts on the clamping segment set (8a-c) via the clamping cylinder (18); and / or wherein the actuator (40-52) has an annular piston (40), in particular a disk-shaped annular piston. Mittenabstützung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Mittenabstützung (2) im Bereich des Spannsegmentsatzes (8a-c) eine geringere axiale Ausdehnung aufweist als im Bereich der Spindelwelle (18) und des Spannzylinders (10), und/oder wobei die Mittenabstützung (2) im Bereich des Spannsegmentsatzes (8a-c) axial zurückspringend ausgebildet ist, insbesondere im Bereich des Spannsegmentsatzes (8a-c) eine Aussparung (62) ausbildet, so dass ein Spannfutter (90) einer Hauptspindel (84) in die Aussparung eintauchbar ist.Center support according to one of the preceding claims, wherein the center support (2) has a smaller axial extent in the area of the clamping segment set (8a-c) than in the area of the spindle shaft (18) and the clamping cylinder (10), and / or wherein the center support (2) is designed to spring back axially in the area of the clamping segment set (8a-c), in particular in the area of the clamping segment set (8a-c) forming a recess (62) so that a chuck (90) of a main spindle (84) in the recess is submersible. Mittenabstützung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei der Spannsegmentsatz (8a-c) austauschbar und/oder entnehmbar montiert ist, und/oder wobei jedes Spannsegment (8a-c) einen Spannschieber (70a-c) und eine mit dem Spannschieber (70a-c) lösbar verbundene Wechselbacke (68a-c) aufweist, wobei am Spannschieber (70a-c) die zweite Keilfläche (16a-c) und an der Wechselbacke (68a-c) eine Klemmfläche (64a-c) für ein zu bearbeitendes Werkstück ausgebildet ist.Center support according to one of the preceding claims, wherein the clamping segment set (8a-c) is interchangeably and / or removably mounted, and / or wherein each clamping segment (8a-c) has a clamping slide (70a-c) and an interchangeable jaw (68a-c) detachably connected to the clamping slide (70a-c), the second wedge surface (16a-c.) on the clamping slide (70a-c) ) and on the interchangeable jaw (68a-c) a clamping surface (64a-c) is formed for a workpiece to be machined. Spindeleinheit (83) für eine Bearbeitungseinrichtung (80), wobei die Spindeleinheit (83) aufweist: eine in einem Gehäuse (92) drehbar gelagerte Hauptspindelwelle (84), einen mit der Hauptspindelwelle (84) verbundenen Motorantrieb (85) zum Antreiben der Hauptspindelwelle um eine Antriebsachse (A), eine an der Hauptspindelwelle (84) angeordnete Spanneinrichtung (90) mit einem Spannfutter zum Einspannen eines Werkstücks, eine an der Hauptspindelwelle (84) koaxial gelagerte Anschlagspindeleinrichtung (96, 97) mit einer Anschlagspindel (96) und einer Anschlagspitze (97), und ein mit der Anschlagspindeleinrichtung verbundener Spindelantrieb (100) zum axialen Verfahren der Anschlagspitze (97) in eine Sollposition, um ein Werkstück vor und/oder nach dem Einspannen in der Spanneinrichtung (90) zu axial zu positionieren und/oder axial zu sichern.Spindle unit (83) for a machining device (80), the spindle unit (83) comprising: a main spindle shaft (84) rotatably mounted in a housing (92), a motor drive (85) connected to the main spindle shaft (84) for driving the main spindle shaft a drive axis (A), a clamping device (90) arranged on the main spindle shaft (84) with a chuck for clamping a workpiece, a stop spindle device (96, 97) coaxially mounted on the main spindle shaft (84) with a stop spindle (96) and a stop tip (97), and a spindle drive (100) connected to the stop spindle device for axially moving the stop tip (97) into a desired position in order to position and / or axially secure a workpiece before and / or after clamping in the clamping device (90). Spindeleinheit nach Anspruch 9, wobei zumindest die Anschlagspindel (96) entkoppelt vom Motorantrieb (85) in der Hauptspindelwelle (84) gelagert ist, so dass zumindest die Anschlagspindel (96) rotationsfrei in der Hauptspindelwelle gelagert ist, und/oder wobei zumindest die Anschlagspindel (96) ausschließlich axial verfahrbar ist.Spindle unit after Claim 9 , wherein at least the stop spindle (96) is decoupled from the motor drive (85) in the main spindle shaft (84), so that at least the stop spindle (96) is mounted in the main spindle shaft without rotation, and / or at least the stop spindle (96) is only axial is movable. Spindeleinheit nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Anschlagspindeleinrichtung ein Führungsgehäuse (126, 127) aufweist, in dem die Anschlagspindel (96) und/oder die Anschlagspitze (97) axial verfahrbar gelagert ist, wobei das Führungsgehäuse (126, 127) mit der Hauptspindelwelle (84) und/oder der Spanneinrichtung (90) drehfest verbunden ist.Spindle unit after Claim 9 or 10th , The stop spindle device has a guide housing (126, 127) in which the stop spindle (96) and / or the stop tip (97) is mounted so as to be axially movable, the guide housing (126, 127) with the main spindle shaft (84) and / or the tensioning device (90) is connected in a rotationally fixed manner. Spindeleinheit nach Anspruch 9, 10 oder 11, mit einer im Führungsgehäuse (127, 126) axial verfahrbar gelagerten Hohlpinole (130), wobei die Hohlpinole (130) an zumindest zwei axial beabstandeten Lagern (134) drehbar an der Anschlagspindel (96) gelagert ist, wobei insbesondere die Anschlagspitze (97) und die Hohlpinole (130) drehfest verbunden sind und die Anschlagspitze (97) in Richtung des Spannfutters (90) aus der Hohlpinole (130) herausragt.Spindle unit after Claim 9 , 10th or 11 , with a hollow sleeve (130) which is axially displaceably mounted in the guide housing (127, 126), the hollow sleeve (130) being rotatably mounted on the stop spindle (96) on at least two axially spaced bearings (134), the stop tip (97) in particular and the hollow quill (130) is connected in a rotationally fixed manner and the stop tip (97) protrudes from the hollow quill (130) in the direction of the chuck (90). Spindeleinheit nach Anspruch 12, wobei die Spindeleinheit (83) eine Referenziereinrichtung (136, 138) aufweist mit einer an der Hohlpinole (130) ausgebildeten Referenzierfläche (138) und einem am Führungsgehäuse (126) ausgebildeten axial beabstandeten Referenzieranschlag (136).Spindle unit after Claim 12 The spindle unit (83) has a referencing device (136, 138) with a referencing surface (138) formed on the hollow sleeve (130) and an axially spaced referencing stop (136) formed on the guide housing (126). Bearbeitungseinrichtung (80) mit (A) einem Grundkörper (82), einer am Grundkörper (82) gelagerten Spindeleinheit (83), die eine Anschlagspindeleinrichtung (96, 97) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13 aufweist, und optional einem am Grundkörper (82) gelagerten, der Spindeleinheit (84) gegenüberliegenden Reitstock (86), wobei vorzugsweise ein Werkstück zwischen einer Anschlagspitze (97) der Anschlagspindeleinrichtung und dem Reitstock (86) einspannbar ist; und/oder (B) einer Mittenabstützung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 Machining device (80) with (A) a base body (82), a spindle unit (83) mounted on the base body (82), which has a stop spindle device (96, 97) according to one of the preceding Claims 9 to 13 and, optionally, a tailstock (86) mounted on the base body (82) and opposite the spindle unit (84), a workpiece preferably being clampable between a stop tip (97) of the stop spindle device and the tailstock (86); and / or (B) a center support (2) according to one of the Claims 1 to 8th Verfahren zum Einspannen und Bearbeiten eines Werkstücks in einer Bearbeitungseinrichtung (80), wobei die Bearbeitungseinrichtung (80) aufweist: einen Grundkörper (82), eine am Grundkörper (82) gelagerte Spindeleinheit (83), die eine Anschlagspindeleinrichtung (96, 97) mit einer Anschlagspindel (96) und Anschlagspitze (97) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13 aufweist, einen am Grundkörper (82) gelagerten, der Spindeleinheit (83) axial gegenüberliegenden Reitstock (86), eine zwischen Spindeleinheit (83) und Reitstock (86) am Grundkörper (82) gelagerte Mittenabstützung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: axiales Verfahren der Anschlagspitze (97) in eine Sollposition, (97), Einsetzen eines Werkstücks zwischen dem Reitstock (86) und der Anschlagspitze Einspannen des Werkstücks durch axiales Verfahren des Reitstocks (86), Einspannen des Werkstücks in der Mittenabstützung (2), (83), Einspannen eines Werkstückendes in einem Spannfutter (90) der Spindeleinheit Entfernen des Reitstocks (86) vom Werkstück durch axiales Verfahren, Bearbeiten des Werkstücks.Method for clamping and machining a workpiece in a machining device (80), the machining device (80) comprising: a base body (82), a spindle unit (83) mounted on the base body (82), which has a stop spindle device (96, 97) with a Stop spindle (96) and stop tip (97) according to one of the preceding Claims 9 to 13 has, on the base body (82), the spindle unit (83) axially opposite tailstock (86), between the spindle unit (83) and tailstock (86) on the base body (82) mounted center support (2) according to one of the Claims 1 to 8th , the method comprising the steps of: axially moving the stop tip (97) into a desired position, (97), inserting a workpiece between the tailstock (86) and the stop tip, clamping the workpiece by axially moving the tailstock (86), clamping the workpiece in the center support (2), (83), clamping a workpiece end in a chuck (90) of the spindle unit, removing the tailstock (86) from the workpiece by axial movement, machining the workpiece.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2439646A1 (en) * 1978-10-27 1980-05-23 Fruehauf France Centring window for lathe - has radially sliding jaws displaced by ram-actuated rods making contact via ramped faces with bar to be turned
DE102005006123A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-10 Wera-Werk Hermann Werner Gmbh & Co. Kg Rotary bearing for a rotationally driven elongated workpiece, in particular for a crankshaft
EP1510275B1 (en) 2003-08-29 2011-11-30 Schuster Maschinenbau GmbH Central drive machine tool
DE102014204807A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Erwin Junker Grinding Technology A.S. Method and device for grinding large crankshafts

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