DE2648013A1

DE2648013A1 - Numerically controlled tool profile grinding machine - has grinding wheel position set optically from magnified tool profile

Info

Publication number: DE2648013A1
Application number: DE19762648013
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl Ing Henseleit; Alfred Dipl Ing Kolb
Original assignee: Individual
Current assignee: Werkzeugmaschinenbau Praezisions-Technik 698 GmbH
Priority date: 1976-10-23
Filing date: 1976-10-23
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2648013C2

Abstract

The grinding and dressing unit is for a profile form tool in a machine tool, the grinding unit being numerically controlled. The profile of the tool is projected onto a graduated scale (8) having a reference point (R) scribed on it, via a lamp (4), lens (5) and mirrors (6, 7). The position of the grinding wheel relative to the tool (14), clamped in a toolpost (12) for setting the profile, is controlled by handwheels (2, 3) operated manually. The reference point on the scale can be provided by a template of know dimensions clamped into the tool holder to be adjacent the tip being ground. The image of the template is then projected onto the scale next to that of the tool profile.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Positionieren eines Formstahl-Method and device for positioning a structural steel

profils bezüglich einer maschinenfesten Bezugsposition Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines Formstahlprofils bezüglich einer Bezugsposition einer insbesondere numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine.profile with respect to a machine-fixed reference position The invention relates to a method for positioning a structural steel profile with respect to a Reference position of a particularly numerically controlled machine tool.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention also relates to a device for performing this Procedure.

Bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehbänken etc., ist es wesentlich, daß das Profil des Stahles in einer ganz bestimmten Position bezüglich des Werkzeughalters angeordnet ist, damit die Steuerung immer von derselben Ausgangslage ausgehen kann. Um dies zu erreichen, sind Werkzeughalter bekannt, die mit dem Support der Werkzeugmaschine in einer immer gleichen Position relativ zum Support lösbar verbunden sind, und die den Profilstahl selbst halten. Solche mit dem Support verbindbaren Werkzeughalter sind beispielsweise in den VDI-Riclltlinien 3425, Blatt 1 bis 3, beschrieben.With numerically controlled machine tools, especially lathes etc., it is essential that the profile of the steel is in a very specific position is arranged with respect to the tool holder so that the control is always from the same Starting position can go out. To achieve this, tool holders are used known that with the support of the machine tool in an always the same position are releasably connected relative to the support, and hold the profile steel itself. Such tool holders that can be connected to the support are, for example, in the VDI guidelines 3425, sheets 1 to 3.

Diese Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß der Formstahl in den 1altern genau justiert werden muß, damit zwischen dem Schneidenprofil einerseits und dem Werkzeugsupport andererseits immer die gleiche relative Lage erhalten bleibt. Ein Abweichen der relativen Lage des Profils gegenüber dem Support hätte nämlich eine Fehlsteuerung der numerisch gesteuerten Vorrichtung zur Folge.However, these arrangements have the disadvantage that the structural steel in the 1altern must be precisely adjusted so that between the cutting edge profile on the one hand and the tool support, on the other hand, the same relative position is always maintained. A deviation of the relative position of the profile in relation to the support would have result in malfunction of the numerically controlled device.

Diese Justierung wird in der Praxis mit hilfe von aufwendigen und teuren Heßeinrichtungen durchgeführt. Es ist umständlich und kostet viel Zeit, insbesondere da ein solches Justieren nach jedem Nachschleifen des Formstahles nötig ist.This adjustment is in practice with the help of complex and expensive heating equipment carried out. It's cumbersome and time consuming, especially because such an adjustment is necessary after each regrinding of the section steel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren anzugeben, mit welchem eine Justierung eines Formstahlprofiles gegenüber dem Support einer Werkzeugmaschine einfacher und schneller, insbesondere ohne Verwendung aufwendiger und teurer Justiervorrichtungen, erfolgen kann.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and to specify a method with which an adjustment of a structural steel profile compared to the support of a machine tool easier and faster, in particular can be done without the use of complex and expensive adjustment devices.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß man den Formstahl zusammen mit seinem auf der Werkzeugmaschine in genau vorbestimmter Lage montierbaren Halter auf eine Projektionsformenschleifmaschine derart aufspannt, daß der Halter auf dem Werkzeugsupport der Schleifmaschine eine genau vorgegebene Lage einnimmt, und daß man das gewünschte Profil so in den Formstahl einschleift, daß es bezüglich des Werkstücksupportes und damit bezüglich des }alters eine vorbestimmte Lage einnimmt.According to the invention, this object is achieved in terms of the method by that you have the shape steel together with his on the machine tool in exactly predetermined Position mountable holder clamps on a projection form grinding machine in such a way that that the holder on the tool support of the grinding machine precisely assumes a given position, and that you have the desired profile in the form of steel grinds in that it is with regard to the workpiece support and thus with regard to the} age occupies a predetermined position.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, daß man zur Sichtbarmachung der Bezugsposition für den Schleifvorgang ein Teil des Werkstücksupportes oder ein fest damit verbundenes Teil auf dem Projektionspult der Projektionsschleifmaschine abbildet.According to a preferred development of the method according to the invention it is provided that you can make the reference position for the grinding process visible a part of the workpiece support or a permanently connected part on the projection desk the projection grinder.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn auf der Schablone, die die Sollformlinie für das zu schleifende Profil enthält, gleichzeitig ein Referenzpunkt oder Referenz linien aufgezeichnet sind, mit denen die Abbildung des Werkstücksupportes oder des fest damit verbundenen Teiles vor Beginn des Schleifvorganges durch Verschieben des Werkzeugsupportes in übereinstimmung gebracht werden.It is also advantageous if the target shape line is on the template for the profile to be ground also contains a reference point or reference lines are recorded with which the image of the workpiece support or the firmly connected part by moving it before the start of the grinding process of the tool support are brought into agreement.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorrichtungsgemäß durch eine Projektionsformenschleifmaschine gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Halterung für den Halter und den darin eingespannten Profilformstahl vorgesehen ist, die Bezugsflächen für den Halter aufweist, so daß dieser in einer vorbestimmten Position auf der Halterung befestigbar ist, und daß der Schleifvorgang derart steuerbar ist, daß das geschliffene Profil bezüglich der Halterung und damit bezüglich des Halters eine vorbestimmte Position einnimmt.The object is according to the invention according to the device by a Projection form grinding machine solved, which is characterized in that a Bracket for the holder and the profiled steel clamped therein is, the reference surfaces for the holder has, so that this in a predetermined Position can be fastened on the holder, and that the grinding process can be controlled in this way is that the ground profile with respect to the holder and thus with respect to the Holder occupies a predetermined position.

Die Projektionsformenschleifmaschine ist vorzugsweise so ausgebildet, daß zur Darstellung einer Bezugsposition für den Schleifvorgang entweder ein Teil der Halterung oder ein fest mit dieser verbundenes Teil auf dem Projektionsschirm abgebildet ist. Das fest mit dem kalter verbundene Teil kann dabei als in den Projektionsstrahlengang ragende Schablone oder als Strichplatte ausgebildet sein.The projection shape grinding machine is preferably designed so that to represent a reference position for the grinding process either a part the bracket or a fixed with this connected part on the Projection screen is shown. The part that is firmly connected to the cold can thereby designed as a stencil protruding into the projection beam path or as a reticle be.

Es ist auch günstig, wenn die alterung der Schleifmaschine im wesentlichen gleich aufgebaut ist wie die den Halter aufnehmende Halterung der Werkzeugmaschine. Insbesondere in diesem Fall können die Bezugspositionen für die numerische Steuerung der Werkzeugmaschine und die Bezugsposition für den Schleifvorgang gleich sein.It is also beneficial if the aging of the grinding machine is substantial is constructed in the same way as the holder of the machine tool that receives the holder. In this case in particular, the reference positions for the numerical control of the machine tool and the reference position for the grinding process must be the same.

Die Halterung der Schleifmaschine kann ein Teil des Schleifmaschinensupportes sein, sie kann aber auch auf den Schleifmaschinensupport aufgespannt sein.The holder of the grinding machine can be part of the grinding machine support but it can also be clamped onto the grinding machine support.

Der Erfindung liegt also wesentlich der Gedanke zugrunde, daß die beiden getrennten Vorgänge, nämlich das Schleifen des Profiles einerseits und das Justieren des fertig geschliffenen Sttahles im Halter andererseits gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsgang erfolgen, so daß ein nachträgliches Justieren praktisch wegfällt. Das Profil des Stahles wird also in einer festen räumlichen Relation zu einer Bezugsfläche geschliffen, nämlich einer Bezugsfläche des Halters, die gleichzeitig dazu dient, den Halter in einer genau definierten Stellung in der Werkzeugmaschine zu befestigen. Diese Fläche dient dann bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine auch gleichzeitig zur Bestimmung der Ausgangsposition für die numerische Steuerung.The invention is therefore essentially based on the idea that the two separate processes, namely the grinding of the profile on the one hand and the Adjustment of the finished steel in the holder, on the other hand, at the same time take place in a single operation, so that subsequent adjustment is practical ceases to exist. The profile of the steel is thus in a fixed spatial relation to a reference surface ground, namely a reference surface of the holder, which at the same time serves to keep the holder in a precisely defined position in the machine tool to fix. This area is then used in a numerically controlled machine tool also at the same time to determine the starting position for the numerical control.

Besonders günstig ist dieses Verfahren beim Nachschleifen eines verbrauchten Stahles. Es genügt nämlich, den Halter mitsamt dem Stahl von der Werkzeugmaschine zu lösen, ihn in die Profilformenschleiünaschine einzuspannen, den Support der Schleifmaschine gegebenenfalls so zu verfahren, daß die Bezugsfläche des Halters in einer genau definierten Position relativ zur Schleifscheibe steht, und das Profil einzuschleifen. Dieses Profil hat dann bereits die richtige relative Lage bezüglich des Halters, so daß sich beim Einsetzen des Halters in den Werkzeugsupport der Werkzeugmaschine automatisch eine richtige Position der FormstahlschIIeide bezüglich des Werkzeugsupportes ergibt.This process is particularly beneficial when regrinding a used one Stole it. It is enough to take the holder together with the steel from the machine tool to solve it in the profile shape grinding machine to clamp to move the support of the grinding machine, if necessary, so that the reference surface the holder is in a precisely defined position relative to the grinding wheel, and grind the profile. This profile then already has the correct relative Position in relation to the holder, so that when the holder is inserted into the tool support the machine tool automatically assumes the correct position of the sectional steel sheath of the tool support results.

Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung bei genormten Werkzeughaltern verwenden, wie sie in den oben genannten VDI-Richtlinien 3425, Blatt 1 bis 3, beschrieben sind.The invention can be particularly advantageous in the case of standardized tool holders as described in the above-mentioned VDI Guideline 3425, Sheets 1 to 3 are.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen: Fig. 1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer Projektionsformenschleifmaschine gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeughalters mit Werkzeug in Verbindung mit dem Werkzeugsupport der Projektionsformenschleifmaschine sowie eine statt des Formstahles verwendbare Wendeplatte; Fig. 3 eine Draufsicht auf die Halterung der Profilformens chlei fmas chine mit einer Bezugsschablone und Fig. 4 eine Draufsicht auf eine als Positionsanzeiger dienende Strichplatte.The following description of preferred embodiments of the invention serves for further explanation in connection with the drawing. They show: Fig. 1 is a greatly simplified schematic view of a projection shape grinding machine according to the invention; Fig. 2 is a perspective view of a tool holder Tool in connection with the tool support of the projection form grinding machine as well as an insert that can be used instead of the shaped steel; Fig. 3 is a plan view on the holder of the Profilformens chlei fmachine with a reference template and 4 shows a plan view of a reticle serving as a position indicator.

In Fig. 1 ist eine Projektionsformenschleifmaschine an sich bekannter Bauart dargestellt. Sie umfaßt eine in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen verschieblich gelagerte Schleifscheibe 1, die beispielsweise auf einem nicht dargestellten Kreuzschlitten gelagert sein kann. Die Verschiebung der Schleifscheibe 1 erfolgt beispielsweise über ein mechanisches Getriebe mittels zweier Handräder 2, 3, die jeweils den Vorschub in einer Richtung steuern. Die Bearbeitungsstelle der Schleifscheibe 1 wird mittels einer eine Lampe 4, ein Objektiv 5 sowie Umlenkspiegel 6 und 7 umfassenden Projektionseinrichtung auf einen Projektionsschirm 8 abgebildet. Auf diesem Schirm ist eine durchsichtige Trägerfolie aufgelegt, die eine Sollformlinie 9 zeigt, nach welcher der Profilstahl geschliffen werden soll.In Fig. 1, a projection shape grinding machine is known per se Design shown. It comprises one in two mutually perpendicular directions displaceably mounted grinding wheel 1, for example on a not shown Cross slide can be stored. The grinding wheel 1 is shifted for example via a mechanical transmission by means of two handwheels 2, 3, the each control the feed in one direction. The processing point of the grinding wheel 1 is by means of a lamp 4, an objective 5 and deflecting mirrors 6 and 7 comprising Projection device shown on a projection screen 8. On this screen a transparent carrier film is placed, which shows a desired shape line 9, according to which profile steel is to be ground.

Ein Support 11 trägt eine Halterung 12, an welcher ein Halter 13 mit einem Formstahl 14 lösbar befestigt ist. Der Halter 13 ist so ausgebildet, daß er samt dem darin gehaltenen Formstahl in den Werkzeughalter einer Werkzeugmaschine eingesetzt werden kann. Er ist beispielsweise ausgebildet, wie es in den VDI-Richtlinien 3425, Blatt 1 bis 3, beschrieben ist.A support 11 carries a holder 12 on which a holder 13 is attached a structural steel 14 is releasably attached. The holder 13 is formed so that he together with the shaped steel held therein in the tool holder of a machine tool can be used. He is trained, for example, as it is in the VDI guidelines 3425, sheets 1 to 3, is described.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Profilformenschleifmaschine wird der Halter 13 zusammen mit dem zu schleifenden Formstahl 14 aus der Werkzeugmaschine gelöst und mit der Halterung 12 des Supportes 11 verbunden. Anschließend wird der Support so lange verschoben, bis ein Teil des Halters 13 oder der Halterung 12 auf dem Projektionsschirm 8 abgebildet wird, wie dies bei 15 gezeigt ist. Um eine genaue Positionierung des Supportes 11 zu erreichen, ist auf der die Sollformlinie 9 tragenden Folie ein Referenzpunkt R aufgezeichnet, der bei richtiger Justierung des Supportes 11 mit einer bestimmten Stelle des Halterbildes zusammenfa#l1t, beispielsweise mit dem Bild der Ecke des Halters 13. Statt eines Referenzpunktes R können auch, wie in Fig. 1 dargestellt, Referenzlinien auf der Folie aufgezeichnet sein. Sobald Übereinstimmung zwischen der Referenzmarkierung auf der Folie und dem Bild des Halters erzielt ist, bleibt die Lage des Supportes fixiert, und der Schleifvorgang kann in an sich bekannter Weise beginnen, indem die Schleifscheibe mit 1!hilfe der Landräder 2 und 3 entlang der Sollformlinie 9 geführt wird. Dabei wird in den Formstahl das gewünschte Profil eingeschliffen, welches bezüglich des Halters 13 eine ganz genau festgelegte und vorbestimmte Lage einnimmt.When operating the profile form grinding machine according to the invention the holder 13 together with the shaped steel 14 to be ground from the machine tool released and connected to the holder 12 of the support 11. Then the Support moved until a part of the holder 13 or the bracket 12 on is imaged on the projection screen 8, as shown at 15. To be precise To achieve positioning of the support 11 is on the line 9 bearing the desired shape Foil recorded a reference point R, which with correct adjustment of the support 11 coincides with a certain point of the holder image, for example with the image of Corner of the holder 13. Instead of a reference point R can also, as shown in Fig. 1, reference lines recorded on the film be. As soon as there is a match between the reference mark on the film and the Image of the holder is achieved, the position of the support remains fixed, and the grinding process can begin in a manner known per se, by removing the grinding wheel with the aid of the Land wheels 2 and 3 is guided along the desired shape line 9. This is done in the structural steel ground the desired profile, which with respect to the holder 13 is a whole occupies a precisely defined and predetermined position.

Wenn man daher nach dem Schleifen den Halter 13 mit dem eingespannten Formstahl 14 vom Support 11 löst und wieder in den Support der Werkzeugmaschine einsetzt, ist das Profil des Stahles bereits bezüglich der Werkzeugmaschine justiert, so daß eine numerische Steuerung ohne weitere Justierung möglich ist.If you therefore after grinding the holder 13 with the clamped Sectional steel 14 detaches from support 11 and back into the support of the machine tool starts, the profile of the steel is already adjusted with respect to the machine tool, so that numerical control is possible without further adjustment.

Bei großen numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen wird oft der Abstand zwischen dem Halter einerseits und der Werkzeugschneide andererseits so groß, daß beide Teile nicht gleichzeitig auf dem Bildschirm einer Projektionsformenschleifmaschine dargestellt werden können. In einem solchen Fall kann - wie in Fig. 2 dargestellt - mit der alterung 12 ein festes Teil verbunden werden, beispielsweise eine Schablone 16. Diese wird so angeordnet, daß ein Bezugspunkt R' zusammen mit dem zu bearbeitenden Formstahl und der Schleifscheibe auf den Projektionsschirm 8 abgebildet wird. Die Abbildung der Schablone 16 mit dem Bezugspunkt R' ersetzt damit also die oben beschriebene Abbildung eines Teils des Halters 12 oder der Halterung 13. In gleicher Weise wird vor Beginn des Schleifvorganges der Bezugspunkt R' der Schablone mit dem Bezugspunkt R auf dem Projektionsschirm in Übereinstimmung gebracht. Durch geeignete Dimensionierung der Schablone 16 ist es möglich, die Ablesemarke in den Bereich des Projektionsschirmes zu bringen; der Bezugspunkt R' ist dabei von einer Bezugsfläche 17 des Halters 12, an welcher im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 der falter 13 unmittelbar anliegt, um die Strecke R1 entfernt, von einer senkrecht dazu verlaufenden Bezugslinie, beispielsweise der Achse 18 einer Zylinderschaftbefestigung entsprechend VDI-Richtlinien 3425, Blatt 2, um eine Strecke R2 (Fig. 3).In large numerically controlled machine tools, the distance is often between the holder on the one hand and the tool cutting edge on the other hand so large that both parts not at the same time on the screen of a projection form grinder can be represented. In such a case, as shown in FIG - A fixed part can be connected to the aging 12, for example a template 16. This is arranged so that a reference point R 'together with the one to be machined Sectional steel and the grinding wheel is mapped onto the projection screen 8. the Mapping of the template 16 with the reference point R 'thus replaces the one described above Illustration of part of the holder 12 or the bracket 13. In the same way Before starting the grinding process, the reference point R 'of the template with the reference point R matched on the projection screen. Through suitable dimensioning the Template 16 it is possible to place the reading mark in the area to bring the projection screen; the reference point R 'is from a reference surface 17 of the holder 12, on which in the embodiment of FIG. 1 the folder 13 directly is applied, by the distance R1, from a reference line running perpendicular to it, for example the axis 18 of a cylinder shank attachment according to VDI guidelines 3425, sheet 2, by a distance R2 (Fig. 3).

Statt der Verwendung einer Schablone 16 ist es auch möglich, mit der Halterung 12 beispielsweise ein Strichplättchen 19 (Fig. 4) zu verbinden, welches einen Bezugspunkt R" definierende, senkrecht zueinander stehende Strichmarkierungen aufweist, die beim Einfahren des Plättchensrn den Projektionsstrahlengang auf dem Projektionsschirm abgebildet werden und in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, durch Verschieben des Supportes 11 mit den Markierungen auf dem Projektionsschirm in Deckung gebracht werden können.Instead of using a template 16, it is also possible with the Holder 12 to connect, for example, a reticle 19 (Fig. 4), which Line markings which are perpendicular to one another and define a reference point R ″ has, which when retracting the platelet rn the projection beam path on the Projection screen and in the same way as described above, by moving the support 11 with the markings on the projection screen can be brought under cover.

Die Erfindung kann selbstverständlich auch Anwendung finden, wenn statt des Formstahles 14 ein anderes Werkzeug eingespannt ist, beispielsweise eine Wendeplatte 14', wie sie in Fig. 2 zusätzlich dargestellt ist.The invention can of course also be used if instead of the form steel 14, another tool is clamped, for example a Turning plate 14 ', as also shown in FIG. 2.

Die Halterung 12 kann in der in Fig. 1 dargestellten Weise auf einem Support 11 aufgespannt sein, der bei Projektionsformenschleifmaschinen beispielsweise als Sinusaufspannplatte ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, daß die Halterung 12 selbst Bestandteil des Supportes ist, sie kann beispielsweise anstelle der Sinusaufspannplatte treten.The holder 12 can in the manner shown in Fig. 1 on a Support 11 be clamped, for example in projection form grinding machines is designed as a sinusoidal platen. But it is also possible that the bracket 12 itself is part of the support, it can, for example, instead of the sinus clamping plate step.

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Claims

Claims: Method for positioning a structural steel profile with regard to a reference position of a particularly numerically controlled machine tool, characterized in that one of the structural steel together with his on the machine tool Ilalter mountable in a precisely predetermined position on a projection form grinding machine spanned so that the holder on the tool support of the grinding machine exactly predetermined position assumes, and that you the desired profile in the form of steel grinds in that it is with respect to the workpiece support and thus with respect to the holder occupies a predetermined position.

2. The method according to claim 1, characterized in that one for Visualization of the reference position for the grinding process a part of the workpiece support or a permanently connected part on the projection desk of the projection shape grinding machine maps.

3. Projection shape grinding machine for carrying out the process according to one of claims 1 or 2, characterized in that a holder (12) for the holder (13) and the profile section steel (14) clamped therein is, the reference surfaces (17) for the IIalter (13), so that this in a predetermined position on the holder (12) can be fixed, and that the grinding process is controllable in such a way that the ground profile with respect to the holder (12) and so that it assumes a predetermined position with respect to the age (13).

4. Projection shape grinding machine according to claim 3, characterized in that that to represent a reference position for the grinding process either part of the Ilaging (12) or a fixedly connected part (13, 16, 19) on the projection screen (8) is shown.

5. Projection shape grinding machine according to claim 4, characterized in that that the part firmly connected to the holder (13) than in the projection beam path protruding template (16) is formed.

6. Projection shape grinding machine according to claim 4, characterized in that that the part firmly connected to the holder (13) is in the projection beam path comprises protruding reticle (19).

7. Projection shape grinding machine according to one of claims 3 to 6, characterized in that the holder (12) of the grinding machine essentially is constructed in the same way as the holder of the machine tool receiving the holder (13).

8. Projection shape grinding machine according to one of claims 3 to 7, characterized in that the reference position for the numerical control of the EJerkzeugmaschine and the reference position for the grinding process are the same.

9. Projection shape grinding machine according to one of claims 3 to 8, characterized in that the aging of the grinding machine is part of the grinding machine workpiece support is.

10. Projection shape grinding machine according to one of claims 3 to 8, characterized in that the holder (12) of the grinding machine on the grinding machine workpiece support (11) is stretched.