DE2728156C2 - Holding device for rotationally symmetrical workpieces provided on a cylindrical grinding machine - Google Patents

Holding device for rotationally symmetrical workpieces provided on a cylindrical grinding machine

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DE2728156C2 DE19772728156 DE2728156A DE2728156C2 DE 2728156 C2 DE2728156 C2 DE 2728156C2 DE 19772728156 DE19772728156 DE 19772728156 DE 2728156 A DE2728156 A DE 2728156A DE 2728156 C2 DE2728156 C2 DE 2728156C2
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

ausgerüstet sind. Wie bereits erwähnt, soll der Körper R an seiner Mantelfläche geschliffen werden.are equipped. As already mentioned, the body R should be ground on its outer surface.

Zwischen den beiden Werkstückhaltern 20 und 22 ist eine Ladevorrichtung 32 bekannter Bauart angeordnet, die zum Zuführen und Positionieren der Körper R zwischen den beiden Namen 28 und 30 dient und in F i g. 1 nur schematisch angedeutet ist. Diese Ladevorrichtung 32 dient zum Zuführen der Rohlinge und zu deren grober Positionierung zwischen den beiden gegenüberliegenden Nasen 28 und 30 derart, daß die Achse des Rohlings R ungefähr mit der gemeinsamen Drehachse X-X der beiden Spindeln 24 und 26 übereinstimmt Die Art und Weise, in der im Anschluß daran der an seiner Mantelfläche noch unbearbeitete Körper R genau zwischen den beiden Nasen 28 und 30 positioniert und gehalten wii d, damit seine Mantelfläche genau geschliffen werden kann, wird weiter unten beschrieben.A loading device 32 of known type is arranged between the two workpiece holders 20 and 22, which is used for feeding and positioning the bodies R between the two names 28 and 30 and which is shown in FIG. 1 is only indicated schematically. This loading device 32 is used for feeding the blanks and for their rough positioning between the two opposing lugs 28 and 30 such that the axis of the blank R approximately coincides with the common axis of rotation XX of the two spindles 24 and 26 Following this, the body R, which has not yet been machined on its outer surface, is positioned and held exactly between the two lugs 28 and 30 so that its outer surface can be precisely ground, is described below.

Um die beiden Werkstückhalter 20 und 22 auf die axiale Länge der zu schleifenden Körper R einstellen zu können und zur genauen Positionierung des Körpers R bezüglich der Schleifscheibe 16 sind die beiden Werkstückhalter 20 und 22 auf nicht dargestellten Schlitten angeordnet, deren Lage entsprechend der Drehachse X-Xeinstellbar ist Die beiden Schlitten sind ihrerseits auf einem gemeinsamen Tisch angeordnet, der auf dem Bett 10 gelagert ist mit der Möglichkeit einer Einstellung um eine vertikale Drehachse, um die Drehachse X-X zur Achse V-V parallel einstellen zu können — im Falle der Bearbeitung von Zylinderrollen oder Tonnenrollen — oder zur Einstellung der Drehachse X-X\n einem bestimmten Winkel zur Achse V-V im Fall der Bearbeitung von Kegelrollen. Die Vorrichtung zur Einstellung der beiden Werkstückhalter 20 und 22 ist an sich bekannt und daher in der 3s Zeichnung nicht weiter dargestelltIn order to be able to adjust the two workpiece holders 20 and 22 to the axial length of the body R to be ground and for precise positioning of the body R with respect to the grinding wheel 16, the two workpiece holders 20 and 22 are arranged on slides (not shown), the position of which can be adjusted according to the axis of rotation XX The two carriages are in turn arranged on a common table, which is mounted on the bed 10 with the possibility of adjustment around a vertical axis of rotation in order to be able to adjust the axis of rotation XX parallel to the axis VV - in the case of machining cylindrical rollers or barrel rollers - or for setting the axis of rotation XX \ n at a certain angle to the axis VV in the case of machining tapered rollers. The device for setting the two workpiece holders 20 and 22 is known per se and is therefore not shown any further in the FIG. 3s drawing

Wie in Fig.2 gezeigt wird, ist in den zweiten Werkstückhalter 22 ein Hydraulikzylinder 34 eingearbeitet, in welchem auf der Drehachse X-X hin- und herbeweglich ein ringförmiger Kolben 36 gelagert ist. Der Kolben 36 trägt in seinem axial mittleren Bereich einen ringförmigen Kragen 38, der den Hydraulikzylinder 34 in zwei gegenüberliegende Kammern 40 und 42 unterteilt. Dem Kragen 38 sind zwei Dichtungsringe 44 und 46 zugeordnet die die beiden Kammern 40 und 42 voneinander abdichten. Die beiden Kammern 40 und 42 sind über je einen Kanal 48 bzw. 50 mit je einer zugehörigen Leitung 52 bzw. 54 verbunden. Über die Leitungen 52 und 54 kann eine unter Druck stehende Flüssigkeit in eine der beiden Kammern 40 und 42 geleitet werden und aus der jeweils gegenüberliegenden Kammer wieder herausgeführt werden, um auf diese Weise dem Kolben 36 eine geringe axiale Bewegung entsprechend dem Doppelpfeil F2 entlang der Drehachse X-A-Zu erteilen. Diese axiale Beweglichkeit liegt im Bereich von Millimetern.As shown in FIG. 2, a hydraulic cylinder 34 is incorporated into the second workpiece holder 22, in which an annular piston 36 is mounted so as to be movable to and fro on the axis of rotation XX. In its axially central region, the piston 36 has an annular collar 38 which divides the hydraulic cylinder 34 into two opposing chambers 40 and 42. Two sealing rings 44 and 46 are assigned to the collar 38 and seal the two chambers 40 and 42 from one another. The two chambers 40 and 42 are each connected to an associated line 52 and 54 via a channel 48 and 50, respectively. Via the lines 52 and 54, a pressurized liquid can be passed into one of the two chambers 40 and 42 and led out of the opposite chamber again, in order to give the piston 36 a slight axial movement according to the double arrow F 2 along the Axis of rotation XA - To be granted. This axial mobility is in the range of millimeters.

In dem Kolben 36 ist über Radial-Axial-Lager 56 eine Welle 58 gelagert, die Teil der Spindel ist. Die Spindel 26 ist dabei so gelagert, daß sie innerhalb des ringförmigen Kolbens 36 frei drehbar, axial jedoch mit diesem fest verbunden ist und damit die Verschiebungen des Kolbens 36 entsprechend dem Doppelpfeil F2 mitvollzieht. A shaft 58, which is part of the spindle, is mounted in the piston 36 via radial-axial bearings 56. The spindle 26 is mounted in such a way that it is freely rotatable within the ring-shaped piston 36, but is axially firmly connected to the latter and thus also moves the piston 36 according to the double arrow F 2 .

Auf das der Nase 30 gegenüberliegende Ende der Welle 58 ist eine Riemenscheibe 60 drehfest aufgezogen, in die zwei nebeneinanderliegende Zahnnuten 62 eingearbeitet sind. In Hie Zahnnuten 62 greifen zwei entsprechende Zahnriemen 64 ein, welche auf die Spindel 26 ein von einem nicht dargestellten elektrischen Synchronmotor erzeugtes Drehmoment übertragen. Die Flexibilität der beiden Zahnriemen 64 erlaubt der Riemenscheibe 60 die geringen vom Kolben 36 verursachten Axialbewegungen in Richtung des Doppelpfeiles F2. A belt pulley 60, into which two toothed grooves 62 lying next to one another, are machined, is pulled non-rotatably onto the end of the shaft 58 opposite the nose 30. Two corresponding toothed belts 64 engage in the toothed grooves 62 and transmit a torque generated by an electric synchronous motor, not shown, to the spindle 26. The flexibility of the two toothed belts 64 allows the belt pulley 60 the slight axial movements caused by the piston 36 in the direction of the double arrow F 2 .

Die um die Drehachse XX rotierende Spindel 24 ist in dem Werkstückhalter 20 (vgl. Fi g. 1) axial unbeweglich gelagert Diese Spindel 24 wird von einem elektrischen Synchronomotor, der mit dem Synchronmotor der zweiten Spindel 26 übereinstimmt, über nicht weiter dargestellte Zahnriemen und eine Riemenscheibe in der gleichen Weise in Drehung versetzt, wie des bei der zweiten Spindel 26 bereits beschrieben ist. Während des Schleifvorganges, der weiter unten erläutert wird, werden die beiden Elektromotoren genau synchron zueinander angetrieben, indem sie mittels eines gekoppelten Wechselrichters mit Wechselstrom gleicher Frequenz versorgt werden. Auf diese Weise drehen sich die beiden Spindeln 24 und 26 mit genau derselben Winkelgeschwindigkeit und in derselben Drehrichtung. Diese Bedingung de« Synchronismus ist für den Erfolg und die Genauigkeit des Schleifvorganges gemäß der Erfindung unerläßlich.The spindle 24 rotating about the axis of rotation XX is axially immovable in the workpiece holder 20 (cf. Fi g. 1) The pulley is set in rotation in the same way as has already been described for the second spindle 26. During the grinding process, which will be explained below, the two electric motors are driven exactly synchronously with each other by being supplied with alternating current of the same frequency by means of a coupled inverter. In this way, the two spindles 24 and 26 rotate at exactly the same angular speed and in the same direction of rotation. This condition of synchronism is essential for the success and accuracy of the grinding process according to the invention.

Wie im einzelnen aus Fig.3 hervorgeht, weist die Nase 28 der ersten Spindel 24 auf ihrer der Nase 30 1er zweiten Spindel 26 gegenüberliegenden Seite einen Sitz 66 zur Abstützung des zu schleifenden Körpers R auf; dieser Sitz 66 besteht aus einer ringförmigen und bezüglich der Drehachse X-X rotationssymmetrischen Oberfläche. Im dargestellten Beispiel weist dieser Sitz 66 eine feingeschliffene Oberfläche auf, die Teil einer Kugeloberfläche ist, da, wie weiter unten deutlich wird, die verarbeitete Stirnfläche des Körpers R, die sich gegen diesen Sitz 66 abstützt, die Form einer Kugelkalotte hat. Wenn der zu schleifende Körper R jedoch eine bereits bearbeitete, kegelstumpfförmige Stirnfläche aufweist, die sich gegen den Sitz 66 abstützt, dann ist die ringförmige Oberfläche dieses Sitzes 66 Teil einer entsprechenden Kegeloberfläche, während sie vorzugsweise eben und rechtwinklig zur Drehachse X-X ist für den Fall einer ebenen Stirnfläche, die sich gegen diesen Sitz 66 abstützt. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Oberfläche des Sitzes 66 in jedem Fall so ausgebildet sein muß. daß der zu bearbeitende Körper mit seiner bereits bearbeiteten Stirnfläche in eine koaxiale Lage zu dickem Sitz 66 gebracht werden kann.As can be seen in detail from FIG. 3, the nose 28 of the first spindle 24 has, on its side opposite the nose 30 1er second spindle 26, a seat 66 for supporting the body R to be ground; This seat 66 consists of an annular surface which is rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation XX. In the example shown, this seat 66 has a finely ground surface which is part of a spherical surface, since, as will become clear further below, the processed end face of the body R, which is supported against this seat 66, has the shape of a spherical cap. However, if the body R to be ground has an already machined, frustoconical end face which is supported against the seat 66, then the annular surface of this seat 66 is part of a corresponding conical surface, while it is preferably flat and perpendicular to the axis of rotation XX in the case of one flat end face which is supported against this seat 66. In summary, it can be said that the surface of the seat 66 must be designed in this way in any case. that the body to be machined can be brought into a coaxial position with a thick seat 66 with its already machined end face.

Der Sitz 66 kann auch aus mehreren Teiloberflächen bestehen anstatt aus einer durchgehenden Ringoberfläche, wenn diese Teiloberflächen nur Teil einer Rotationsfläche sind, deren Drehachse mit der Drehachse X-Xatr beiden Spindeln 24 und 26 übereinstimmt.The seat 66 can also consist of several partial surfaces instead of a continuous ring surface, if these partial surfaces are only part of a rotational surface, the axis of rotation of which coincides with the axis of rotation X-Xatr of the two spindles 24 and 26.

Die Nase 30 der zweiten Spindel 26 besteht im wesentlichen aus einem Hohlkörper mit einem zylindrischen Teil 68, der genau koaxial zur Drehachse X-X auf einen zylindrischen Ansatz 70 der Spindel 26 aufgesetzt ist. Die Nase 30 ist mittels einer seitlichen Klemmschraube 72 auf diesem zylindrischen Ansatz 70 festgeklemmt. Die Nase 30 weist ferner eine kegelstumpfförmige. Spitz. 74 auf, in die eine zylindrische Bohrung 76 eingearbeitet ist. In Richtung auf die gegenüberliegende Nase 28 der ersten Spindel 24 geht diese Bohrung 76 in eine Aussparung mit kcgelstumpfförmiger Innenfläche 80 über, die sich in Richtung auf die Nase 28 verjüngt. Die kegelstumpfförmige Innenfläche 80 läuft in einer kreisförmigen öffnung 78 aus.
Der zylindrische Ansatz 70 ragt mit einem becherför-The nose 30 of the second spindle 26 consists essentially of a hollow body with a cylindrical part 68 which is placed exactly coaxially to the axis of rotation XX on a cylindrical extension 70 of the spindle 26. The nose 30 is clamped firmly on this cylindrical extension 70 by means of a lateral clamping screw 72. The nose 30 also has a frustoconical. Pointed. 74, in which a cylindrical bore 76 is incorporated. In the direction of the opposite nose 28 of the first spindle 24, this bore 76 merges into a recess with a frustoconical inner surface 80 which tapers in the direction of the nose 28. The frustoconical inner surface 80 terminates in a circular opening 78.
The cylindrical extension 70 protrudes with a cup-conveying

migen Ansatz 82 kleineren Durchmessers in die zylindrische Bohrung 76 hinein. In diesem becherförmigen Ansät/. 82 ist ein Stützzylinder 84 aus Hartmetall befestigt, beispielsweise durch Tieftemperatur-Löten oder durch Kleben. Auf seinem zur Öffnung 78 gerichteten Ende weist der Stützzylinder 84 eine ebene Abrollfläche 86 auf, die mit Präzision genau rechtwinklig zur Drehachse X-Xgeschliffen ist.Migen approach 82 of smaller diameter into the cylindrical bore 76 into it. In this cup-shaped seed /. 82 a support cylinder 84 made of hard metal is attached, for example by low-temperature soldering or by gluing. On its end directed towards the opening 78, the support cylinder 84 has a flat rolling surface 86 which is ground with precision exactly at right angles to the axis of rotation XX.

In dem Sitz 76 bis 80 der Nase 30 ist ein konvexes Abstützelement gelagert, welches vorzugsweise eine Kugel 88 aus Hartmetall ist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der kreisförmigen Öffnung 78, so daß die Kugel 88 zwar aus dieser Öffnung 78 herausragen, aber nicht aus dieser herausfallen kann. Im Ruhezustand, d. h. bei nicht eingespanntem Werkstück, wird die Kugel 88, wie in F i g. 3 gezeigt ist. durch eine Schraubendruckfeder 90 gegen die kreisförmige Öffnung 78 gedrückt, so daß sie aus dieser teilweise herausragt. Die Schraubendruckfeder 90 ist koaxial auf den becherförmigen Ansatz 82 gesteckt und drückt unter Zwischenschaltung einer Ringscheibe 92 die Kugel in Richtung auf die gegenüberliegende Nase 28 der ersten Spindel 24. Die Ringscheibe 92 hat eine geschliffene zentrale Ausnehmung 94, deren Oberfläche kugelkalottenförmig ist, wobei der Radius der Kugelkalotte im wesentlichen mit dem Radius der Kugel 88 übereinstimmt.In the seat 76 to 80 of the nose 30, a convex support element is mounted, which is preferably a Ball 88 is made of hard metal, the diameter of which is greater than the diameter of the circular opening 78, so that the ball 88 protrudes from this opening 78, but cannot fall out of it. in the Idle state, d. H. when the workpiece is not clamped, the ball 88, as in FIG. 3 is shown. by a Helical compression spring 90 pressed against the circular opening 78 so that they are partially out of this protrudes. The helical compression spring 90 is pushed coaxially onto the cup-shaped extension 82 and presses with the interposition of an annular disk 92, the ball in the direction of the opposite nose 28 of the first spindle 24. The annular disk 92 has a ground central recess 94, the surface of which Is spherical cap-shaped, the radius of the spherical cap being essentially the same as the radius of the ball 88 matches.

In F i g. 3 ist außerdem die Lage der Schleifscheibe 16 in bezug auf die beiden Nasen 28 und 30 der Spindeln dargestellt. Zum Schleifen der Mantelfläche einer zwischen den beiden Nasen 28 und 30 eingespannten Rolle wird zunächst die Schleifscheibe 16 rechtwinklig zur Drehachse X-X, d. h. in Richtung des Doppelpfeiles Fi, vorgeschoben, in Fig. 3 ist eine Schleifscheibe 16 dargestellt, mit der eine tonnenförmige Rolle geschliffen werden soll, weshalb die Schleiffläche 16a der Schleifscheibe 16 ein konkaves Profil hat, welches dem konvexen Profil der Mantelfläche der Tonnenrolle entspricht. Die Schleifscheibe 16 ist so angeordnet, daß sie bei ihrer Zustellbewegung mit einer ihrer beiden Stirnseiten 166ganz nahe an der Stirnseite des Sitzes 66 der ersten Nase 28 entlanggleitet, ohne diesen Sitz 66 jedoch zu streifen.In Fig. 3 also shows the position of the grinding wheel 16 in relation to the two lugs 28 and 30 of the spindles. To grind the outer surface of a roller clamped between the two lugs 28 and 30, the grinding wheel 16 is first advanced at right angles to the axis of rotation XX, ie in the direction of the double arrow Fi; FIG. 3 shows a grinding wheel 16 with which a barrel-shaped roller is ground should, which is why the grinding surface 16a of the grinding wheel 16 has a concave profile which corresponds to the convex profile of the outer surface of the barrel roll. The grinding wheel 16 is arranged in such a way that, during its infeed movement, it slides with one of its two end faces 166 very close to the end face of the seat 66 of the first nose 28, but without touching this seat 66.

In F i g. 3 ist schließlich die zweite Spindel 26 mit der zugehörigen Nase 30 in ihrer bezüglich der gegenüberliegenden Nase 28 zurückgezogenen Stellung dargestellt, welche die Positionierung einer zu schleifenden Rolle zwischen dem Sitz 66 und der Kugel 88 erlaubt.In Fig. 3 is finally the second spindle 26 with the associated nose 30 is shown in its retracted position with respect to the opposite nose 28, which allows the positioning of a roller to be ground between the seat 66 and the ball 88.

Zum Schleifen der Mantelfläche einer Rolle mittels der erfindungsgemäßen Schleifmaschine wird zunächst eine der beiden Stirnflächen dieser Rolle entsprechend einer rotationssymmetrischen Oberfläche feinbearbeitet. In F i g. 4 ist eine tonnenförmige Rolle R dargestellt, deren eine Stirnfläche E1 entsprechend einer kugelkalottenförmigen Oberfläche großen Durchmessers feinbearbeitet worden ist Diese bearbeitete Stirnfläche E\ der Rolle R ist dazu bestimmt, sich gegen den Sitz 66 der Nase 28 abzustützen, wobei, wie bereits erwähnt, dieser Sitz 66 ebenfalls eine teilkugelförmige Oberfläche aufweist Die gegenüberliegende Stirnfläche Ej der Rolle R ist unbearbeitet und im wesentlichen eben.To grind the outer surface of a roll by means of the grinding machine according to the invention, one of the two end faces of this roll is first of all finely machined in accordance with a rotationally symmetrical surface. In Fig. 4 is a barrel-shaped roller R illustrated whose one end surface E 1 has been finish-machined in accordance with a spherical segment-shaped surface of the large diameter This machined end surface E \ of the roll R is intended to bear against the seat 66 of the nose 28, wherein, as already mentioned, this seat 66 also has a partially spherical surface. The opposite end face Ej of the roller R is unmachined and essentially flat.

Die Rolle R wird, beispielsweise mittels der in F i g. 1 angedeuteten Ladevorrichtung 32, zwischen die beiden Spindeln 24 und 26 positioniert so daß die Achse die Rolle R ungefähr mit der Drehachse X-X der beiden Spindeln übereinstimmt Diese Positioniening erfolgt bei sich bereits drehenden Spindeln 24 und 26.The role R is, for example by means of the in FIG. 1 indicated loading device 32, positioned between the two spindles 24 and 26 so that the axis of the roller R approximately coincides with the axis of rotation XX of the two spindles.

Sobald die Rolle R in dieser Weise positioniert ist, wird die in F i g. 2 dargestellte Kammer 42 des Hydraulikzylinders 34 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt, so daß die Spindel 26 in Richtung auf die gegenüberliegende Spindel 28 verschoben wird, bis die > Kugel 88 die unbearbeitete Stirnfläche E2 der Rolle R berührt. Im weiteren Verlauf dieser axialen Bewegung der Spindel 26 mit ihrer Nase 30 wird die Kugel 88 gegen den Druck der Feder 90 verschoben, bis die Kugel 88 die ebene Abrollfläche 86 des Stützzylinders 84Once the roller R is positioned in this way, the one shown in FIG. 2 chamber 42 of the hydraulic cylinder 34 is acted upon with pressure fluid so that the spindle 26 is displaced in the direction of the opposite spindle 28 until the> ball 88 touches the unmachined end face E 2 of the roller R. In the further course of this axial movement of the spindle 26 with its nose 30, the ball 88 is displaced against the pressure of the spring 90 until the ball 88 touches the flat rolling surface 86 of the support cylinder 84

ίο berührt. Der axiale Verschiebeweg der Kugel 88 ist vorzugsweise gleich oder kleiner als ein Millimeter. Die so erreichte Lage der beiden Spindeln 24 und 26 zueinander ist in F i g. 4 dargestellt.ίο touched. The axial displacement of the ball 88 is preferably equal to or less than one millimeter. The position of the two spindles 24 and 26 reached in this way to each other is in F i g. 4 shown.

Nachdem die Mittelachse der bereits geschliffenenAfter the central axis of the already sanded

Ii Stirnfläche Ei der Rolle R nahezu in keinem Fall und auch nicht annähernd mit der Längsachse der noch zu schleifenden Rolle R übereinstimmt und damit auch nicht mit der beiden Spindeln 24 und 26 gemeinsamen Drehachse X-X zusammenfällt, ist diese Stirnfläche EiIi end face Ei of roller R almost in no case and not even approximately coincides with the longitudinal axis of the still to be ground roller R and thus does not coincide with the two spindles 24 and 26 common axis of rotation XX , this end face Ei

2n im allgemeinen auch nicht »rechtwinklig« zur Drehachse X-X. so daß die Mittelachse Y- Y der Stirnfläche E1, wie in Fig.4 dargestellt ist, mit der Drehachse XX einen Winkel bildet. In dieser Lage stützt sich die zwischen der Kugel 88 und dem Sitz 66 eingespannte Rolle R mit ihrer bearbeiteten Stirnfläche E\ nur an einem Teil des Sitzes 66 ab, im Beispiel der Fig.4 im oberer, Teil des Sitzes 66. Falls unter dieser Bedingung die Mantelfläche der Rolle R geschliffen werden würde, wäre unmöglich eine »Rechtwinkligkeit« zwischen der Mantelfläche und der Stirnfläche Ei erreichbar, was jedoch eine unabdingbare Voraussetzung für die Rolle eines Präzisionslagers bildet.2n is generally not "at right angles" to the axis of rotation XX. so that the central axis Y-Y of the end face E 1 , as shown in Figure 4, forms an angle with the axis of rotation XX. In this position, the roller R clamped between the ball 88 and the seat 66 is supported with its machined end face E \ on only part of the seat 66, in the example of FIG. 4 in the upper part of the seat 66. If this is the case If the outer surface of the roller R were to be ground, it would be impossible to achieve "perpendicularity" between the outer surface and the end face Ei, which, however, is an indispensable prerequisite for the role of a precision bearing.

Indem in die Kammer 42 des Hydraulikzylinders 34 weiterhin Druckflüssigkeit zugeführt wird, verstärkt sich der axiale Druck auf die Spindel 26 und ihre Nase 30, so daß diese sich weiter in Richtung auf die gegenüberliegende Nase 28 bewegen. Dabei rollt die Kugel 88 auf Grund ihrer freien Beweglichkeit in allen radialen Richtungen zum Teil auf der ebenen Abrollflä-By continuing to supply pressure fluid into the chamber 42 of the hydraulic cylinder 34, intensified the axial pressure on the spindle 26 and its nose 30, so that this continues in the direction of the move opposite nose 28. The ball 88 rolls in all of them because of its free mobility radial directions partly on the flat rolling surface

■Ό ehe 86 des Stützzylinders 84 und zum anderen Teil auf der Stirnfläche E2 der Rolle R ab und veranlaßt dadurch die Rolle R, eine solche Stellung einzunehmen, daß die Mittelachse der kugelkalottenförmigen Stirnfläche Ei im wesentlichen mit der Drehachse X-X der beiden■ Ό before 86 of the support cylinder 84 and on the other part on the end face E 2 of the roller R and thereby causes the roller R to assume such a position that the central axis of the spherical cap-shaped end face Ei substantially coincides with the axis of rotation XX of the two

"5 Spindeln 24 und 26 zusammenfällt. Im dargestellten Fall, in dem der Sitz 66 und die Stirnfläche Ei eine kugelkalottenförmige Oberfläche aufweisen, ist diese Übereinstimmung der Achsen nicht übermäßig wichtig, weil der Mittelpunkt i'-er kugelförmigen Stirnfläche E\ notwendigerweise auf der Drehachse X-X liegt, sobald sich diese Stirnfläche £| voll auf ihrem Sitz 66 abgeätzt hat. Im Fall einer ebenen Stirnfläche E1 und eines ebenen Sitzes 66 zur Abstützung dieser Stirnfläche wird die notwendige Bedingung der Rechtwinkligkeit zwisehen dieser Stirnfläche und der Drehachse X-X in jedem Fall erfüllt, während mit der vorhergehenden, groben Zentrierung der Rolle die weitere Bedingung erfüllt worden ist, daß nicht auf der einen Seite der Mantelfläche zu viel und auf der anderen Seite der"5 spindles 24 and 26 coincide. In the case shown, in which the seat 66 and the end face Ei have a spherical cap-shaped surface, this correspondence of the axes is not overly important because the center point of the spherical end face E \ necessarily on the axis of rotation XX lies as soon as this end face £ | has been completely etched away on its seat 66. In the case of a flat end face E 1 and a flat seat 66 to support this end face, the necessary condition of perpendicularity between this end face and the axis of rotation XX is met in every case , while with the previous, coarse centering of the role, the further condition has been met that not too much on one side of the lateral surface and on the other side of the

6(> Mantelfläche überhaupt kein Metall beim Schleifen abgetragen wird. In dem weiteren Fall schließlich, in dem die Stirnfläche E\ und ihr Sitz 66 kegelstumpfförmig sind, führt die durch die Radialbewegung der Kugel 88 verursachte volle Anlage der Stirnfläche E\ ai ihrem gegenüberliegenden Sitz 66 notwendigerweise zur Übereinstimmung der Mittelachse dieser Stirnfläche E1 und der Drehachse X-X. 6 ( > outer surface no metal at all is removed during grinding. Finally, in the further case in which the end face E \ and its seat 66 are frustoconical, the full contact of the end face E \ ai caused by the radial movement of the ball 88 leads to its opposite seat 66 necessary to match the central axis of this end face E 1 and the axis of rotation XX.

Es ist leicht einzusehen, daß der Sitz für die Kugel 88It is easy to see that the seat for the ball 88

in der Nase 30 und insbesondere die kegelstumpfförmige Innenfläche 88 dieses Sitzes groß genug bemessen sein müssen, um der Kugel 88 eine ausreichende radiale Beweglichkeit zu verleihen; nur so kann die genaue Positionierung der Rolle R auf ihrem Sitz 66 gewährleistet werden.in the nose 30 and in particular the frustoconical inner surface 88 of this seat must be large enough to give the ball 88 sufficient radial mobility; only in this way can the exact positioning of the roller R on its seat 66 be guaranteed.

In Fig. 5 ist die Rolle R in ihrer endgültigen Lage darges.r.llt, in der die bearbeitete Stirnfläche E\ völlig an dem gegenüberliegenden Sitz 66 anliegt· die Kugel 88 befindet sich dabei in einer radial versetzten und stabilen Lage, in der ihr Mittelpunkt exzentrisch zur Drehachse X-X liegt. In dieser Lage bildet die Achse W- W der unbearbeiteten Rolle R mit der Drehachse X-A einen Winkel. In F i g. 5 ist die in Fig. 4 eingenommene Lage der Rolle R strichpunktiert (S) eingezeichnet, während die gestrichelten Linien in Fi g. 5 den Umriß der Rolle R vor dem Abschleifen ihrer Mantelfläche Pzeigen.In Fig. 5, the roller R is shown in its final position, in which the machined end face E \ completely rests against the opposite seat 66 · the ball 88 is in a radially offset and stable position in which you Center is eccentric to the axis of rotation XX . In this position, the axis W-W of the unmachined roll R forms an angle with the axis of rotation XA. In Fig. 5, the position of the roller R assumed in FIG. 4 is shown in dash- dotted lines (S) , while the dashed lines in FIG. 5 shows the outline of the roller R before the surface P is abraded.

nung zwischen 3000 und 4000 Umdrehungen je Minute. Trotz dieser hohen Geschwindigkeiten ist nicht zu befürchten, daß sich die Kugel 88 und die Rolle R auf Grund von Zentrifugalkräften verschieben, da die Radien der rotierenden Massen von nur geringer Größenordnung sind.voltage between 3000 and 4000 revolutions per minute. Despite these high speeds, there is no fear that the ball 88 and the roller R will shift due to centrifugal forces, since the radii of the rotating masses are of only a small order of magnitude.

Bei sich drehender Rolle R wird die Schleifscheibe 16 gegen die Mantelfläche der Rollu R bewegt, um das in Fig.5 schraffiert dargestellte Metall abzutragen; die Rolle R weist im fertiggeschliffenen Zustand eine Mantelfläche PF auf. Selbstverständlich ist das abzuschleifende Metall an der Mantelfläche des Rollen-Rohlings so bemessen, daß nach dem Schleifvorgang die fertige Mantelfläche PFeine durchgehende Fläche ist.In rotating roller R, the grinding wheel 16 is moved against the outer surface of Rollu R to the hatching in Fig.5 metal represented ablate; the roller R has a surface PF in the finish-ground state. Of course, the metal to be abraded on the outer surface of the roller blank is dimensioned in such a way that the finished outer surface PFeine is a continuous surface after the grinding process.

Auf Grund der Tatsache, daß die fertig geschliffene Mantelfläche eine rotationssymmetrische Fläche ist. deren Mittelachse mit der Drehachse X-A"und damit mit der Mittelachse der rotationssymmetrisch bearbeitetenDue to the fact that the completely ground outer surface is a rotationally symmetrical surface. its central axis with the axis of rotation X-A "and thus with the central axis of the rotationally symmetrical machined

grgr

Rolle R müssen sich die beiden Spindeln 24 und 26 mit genau übereinstimmender Winkelgeschwindigkeit drehen und versetzen dadurch auch die Rolle R in Rotation um die Drehachse X-X. Wenn die Drehgeschwindigkeiten der beiden Spindeln 24 und 26 nicht genau gleich wären, würde nämlich die Kugel 88 nicht in ihrer festgelegten exzentrischen Position bezüglich der Drehachse X-X verharren, sondern sich ständig bewegen und dadurch ein Flattern der Rolle R hervorrufen.Roller R , the two spindles 24 and 26 must rotate with exactly the same angular speed and thereby also set the roller R in rotation about the axis of rotation XX. If the speeds of rotation of the two spindles 24 and 26 were not exactly the same, the ball 88 would not remain in its fixed eccentric position with respect to the axis of rotation XX , but instead move constantly and thereby cause the roller R to flutter.

Bei der Rotation der beiden Spindeln 24 und 26 um ihre gemeinsame Drehachse X-X wird die Rolle R auf Grund der Reibung zwischen ihrer Stirnfläche E) und dem gegenüberliegenden Sitz 66 einerseits und zwischen ihrer anderen Stirnfläche E2 und der Kugel 88 andererseits mitgenommen. Die Reibung hängt von der Axialkraft ab, die durch die Druckflüssigkeit in der Kammer 42 (vgl. F i g. 2) ausgeübt wird. Diese Axiaikraft kann im praktischen Anwendungsfall zwischen 50 kg für kleine Rollen (Außendurchmesser 6 mm, Länge 6 —8 mm) und 400 kg für große Rollen (Außendurchmesser 40 mm. Länge 40—45 mm) betragen. Die Drehgeschwindigkeit der beiden Spindeln 24 und 26 und damit der zwischen diesen eingespannten Rollen R entspricht den Anforderungen für ein Schleifen bei hoher Geschwindigkeit, d. h. sie liegt in der GrößenordWhen the two spindles 24 and 26 rotate about their common axis of rotation XX , the roller R is entrained due to the friction between its end face E) and the opposite seat 66 on the one hand and between its other end face E 2 and the ball 88 on the other hand. The friction depends on the axial force that is exerted by the pressure fluid in the chamber 42 (see FIG. 2). In practical applications, this axial force can be between 50 kg for small rollers (outer diameter 6 mm, length 6-8 mm) and 400 kg for large rollers (outer diameter 40 mm, length 40-45 mm). The rotational speed of the two spindles 24 and 26 and thus of the rollers R clamped between them corresponds to the requirements for grinding at high speed, ie it is of the order of magnitude

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ehe. die mit hoher Genauigkeit rechtwinklig zur Stirnfläche E\ liegt; diese Präzision ist wenigstens gleichwertig mit der Genauigkeit, die beim Schleifen einer Rolle zwischen zwei Spitzen erzielt werden kann. Dabei ist jedoch ein Vorteil, daß diese Präzision erreicht werden kann, ohne vor Beginn des Schleifens der Mantelfläche in die Stirnflächen der Rolle Körnermarken für die Mittelpunkte anbringen zu müssen, wobei außerdem der Werkstückwechsel für einen Schleifvorgang wesentlich rascher erfolgt als bei einer Schleifmaschine mit Einspannung der Rolle zwischen zwei Spitzen oder zwischen einer Spitze und einem Sitz zum Abstützen der anderen Stirnfläche. Beispielsweise beträgt die Zeit in einer derartigen herkömmlichen Maschine zum gleichzeitigen Bearbeiten von zwei Rollen einschließlich des Lade- und Entladevorganges 7 Sekunden, d. h. 3,5 Sekunden je Rolle, während diese Zeit bei einer Schleifmaschine gemäß der Erfindung nur 3 Sekunden beträgt.before. which is at right angles to the face E \ with high accuracy; this precision is at least equivalent to the precision that can be achieved when grinding a roller between two points. However, it is an advantage that this precision can be achieved without having to apply grain marks for the center points in the end faces of the roller before starting the grinding of the outer surface, with the workpiece change for a grinding process also being much faster than with a grinding machine with clamping Roll between two points or between one point and a seat to support the other end face. For example, the time in such a conventional machine for the simultaneous processing of two rolls including the loading and unloading process is 7 seconds, ie 3.5 seconds per roll, while this time is only 3 seconds in a grinding machine according to the invention.

Mit einer Schleifmaschine gemäß der Erfindung können außer Rollen für Wälzlager selbstverständlich auch die Mantelflächen anderer rotationssymmetrischer Körper geschliffen werden, bei denen eine sehr hohe Genauigkeit hinsichtlich der Rechtwinkligkeit dieser Mantelfläche bezüglich einer Stirnfläche dieses Körpers erforderlich ist.With a grinding machine according to the invention, apart from rollers for roller bearings, of course the outer surfaces of other rotationally symmetrical bodies are also ground, where a very high Accuracy with regard to the perpendicularity of this lateral surface with respect to an end face of this body is required.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. An einer Rundschleifmaschine vorgesehene Haltevorrichtung für rotationssymmetrische, durch Einstechschleifen zu bearbeitende Werkstücke, insbesondere von Rollen für Wälzlager, bestehend aus zwei das Werkstück aufnehmenden, axial miteinander fluchtenden, spindelgetriebenen Nasen, von denen die eine axial un verschiebbar ist und mit ι ο einem der Werkstückstirnfläche entsprechend profilierten Sitz an einer bereits fertig bearbeiteten Werkstückstimfläche angreift, und die andere gegen das Werkstück axial verschiebbar ist und ein bewegliches Abstützelement aufweist, das sich an der anderen, noch nicht fertig bearbeiteten Werkstückstirnfläche abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der profilierte Sitz (66) der einen Nase (28) zum koaxialen Erfassen der fertig bearbeiteten Werkstückstirnfläche (E\) ausgebildet ist, daß das Abstützelement (88) eine sich an die nicht fertig bearbeitete Werkstückstimfläche (E2) anlegbare, konvex geformte Oberfläche aufweist und unter dem Anlagedruck mit dem Werkstück (R) innerhalb der zugehörigen Nase (30) bezüglich der Spindeldrehachse (X-X) nach allen radialen Richtungen zwischen der Werkstückstimfläche (Efi und einer zur Spindelachse (X-Ji.) normalen, ebenen Stützfläche (86) in der Nase (30) frei beweglich ist.1. Holding device provided on a cylindrical grinding machine for rotationally symmetrical workpieces to be machined by plunge-cut grinding, in particular from rollers for rolling bearings, consisting of two axially aligned, spindle-driven lugs receiving the workpiece, one of which is axially unmovable and with ι ο one of the Workpiece end face correspondingly profiled seat engages an already finished workpiece end face, and the other is axially displaceable against the workpiece and has a movable support element which is supported on the other, not yet finished workpiece end face, characterized in that the profiled seat (66) the one nose (28) for coaxial gripping of the finished workpiece end face (E \) is designed so that the support element (88) has a convex surface that can be placed against the unfinished workpiece end face (E 2 ) and, under the contact pressure, with the Workpiece (R) within the associated nose (30) with respect to the spindle axis of rotation (XX) in all radial directions between the workpiece end surface (Efi and a flat support surface (86) in the nose (30) normal to the spindle axis (X-Ji.) is movable. 2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement aus einer Kugel (88) besteht, der als Stützfläche eine Abrollfläche (86) in der Nase (30) der zweiten Spindel (26) zugeordnet ist.2. Holding device according to claim 1, characterized in that the support element consists of a Ball (88) consists of a rolling surface (86) in the nose (30) of the second as a support surface Spindle (26) is assigned. 3. Haltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die: Ns'e (30) der zweiten Spindel (26) ein zur Spindeldrehachse (X-X) rotationssymmetrischer Sitz (76, 80) für die Kugel (88) eingearbeitet ist, der sich in Richtung auf die gegenüberliegende Nase (28) kegelstumpfförmig verjüngt bis zum Übergang in eine öffnung (78) kleineren Durchmessers als der der Kugel (88), die aus dieser öffnung (78) unter dem Druck eines Federelementes (90) teilweise herausragt, und de*· auf der axial gegenüberliegenden Seite von der Abrollfläche (86) begrenzt ist, wobei die Kugel (88) gegen den Druck des Federelements (90) bis zur Anlage an der Abrollfläche (86) axial beweglich ist.3. Holding device according to claim 2, characterized in that in the: Ns'e (30) of the second spindle (26) to the spindle axis of rotation (XX) rotationally symmetrical seat (76, 80) for the ball (88) is incorporated, which in the direction of the opposite nose (28) tapers in the shape of a truncated cone up to the transition into an opening (78) of smaller diameter than that of the ball (88), which partially protrudes from this opening (78) under the pressure of a spring element (90), and de * · Is limited on the axially opposite side by the rolling surface (86), the ball (88) being axially movable against the pressure of the spring element (90) until it rests on the rolling surface (86). 4. Hallevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement als Schrau- so bendruckfeder (90) ausgebildet ist, die unter Zwischenschaltung einer Ringscheibe (92), in deren zentraler Ausnehmung sich die Kugel (88) abstützt, auf die Kugel (88) einwirkt.4. Hall device according to claim 3, characterized in that the spring element as a screw b compression spring (90) is formed, with the interposition of an annular disc (92), in the central recess, the ball (88) is supported, acts on the ball (88). 5. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der an der ersten Spindel (24) vorgesehene Sitz (66) im Falle einer kugelkalottenförmig bearbeiteten Stirnfläche (Et) des Werkstücks (R) Teil einer entsprechenden Kugeloberfläche ist.5. Holding device according to one of the preceding claims, characterized in that the seat (66) provided on the first spindle (24) is part of a corresponding spherical surface in the case of a spherical cap-shaped end face (Et) of the workpiece (R). 6. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß der an der ersten Spindel (24) vorgesehene Sitz (66) im Falle einer kegelstumpfförmig bearbeiteten Stirnfläche (E\) des Werkstücks (R) Teil einer entsprechenden Kegeloberfläche ist.6. Holding device according to one of claims 1 -4, characterized in that the seat (66) provided on the first spindle (24) is part of a corresponding conical surface in the case of a frustoconically machined end face (E \) of the workpiece (R). Die Erfindung betrifft eine an einer Rundschleifmaschine vorgesehene Haltevorrichtung für rotationssymmetrische, durch Einstechschleifen zu bearbeitende Werkstücke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a holding device provided on a cylindrical grinding machine for rotationally symmetrical, Workpieces to be machined by plunge-cut grinding according to the preamble of the claim 1. Eine derartige Rundschleifmaschine ist aus der DD-PS 43 379 bekannt.Such a cylindrical grinding machine is known from DD-PS 43 379. Beim Schleifen von Rollen für Wälzlager treten insofern Probleme auf, als die Bearbeitung der Mantelfläche sich nach einer fertigbearbeiteten Planseite orientiert.When grinding rollers for rolling bearings problems arise as the machining of the The outer surface is oriented towards a finished plan side. Um exakte Winkelverhältnisse zu erhalten, sind beim eingangs genannten Stand der Technik an das Werkstück andrückbare Planflächen vorgesehen, deren Rotationskörperachsen miteinander fluchten, gegenüber der Achse der Werkstücke aber versetzt sind.In order to obtain exact angular relationships, the prior art mentioned at the beginning of the Workpiece flat surfaces that can be pressed against one another are provided, the axes of which are aligned with one another the axis of the workpieces are offset. Auf diese Weise entsteht eine zentrierende Kraft aus zwei symmetrisch liegenden und gleich großen Komponenten. Voraussetzung für ein einwandfreies Schleifen der Mantelfläche der Rolle ist bei dieser bekannten Vorrichtung, daß die Stirnflächen eben sind, da sonst unkontrollierbare Kippmomente auftreten.In this way, a centering force is created from two symmetrically located and equally large components. A prerequisite for proper grinding of the outer surface of the roller is known in this case Device that the end faces are flat, otherwise uncontrollable tilting moments occur. Aufgabe der Erfindung ist es, die Haiievorrichiung für die Rundschleifmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine präzise und schnelle Bearbeitung der Mantelfläche auch dann möglich ist, wenn eine der Stirnflächen beispielsweise gewölbt istThe object of the invention is the Haiievorrichiung for to train the cylindrical grinding machine of the type mentioned in such a way that precise and fast processing the lateral surface is also possible if one of the end faces is curved, for example Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.This object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1. Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred configurations emerge from the subclaims. Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert werden. Dabei zeigtThe invention is to be explained below with reference to the drawings. It shows F i g. 1 eine schematisch Draufsicht auf eine Schleifmaschine gemäß der Erfindung,F i g. 1 a schematic plan view of a grinding machine according to the invention, Fig.2 die zweite Spindel der in Fig. 1 gezeigten Schleifmaschine im Längsschnitt in vergrößerter Darstellung, FIG. 2 shows the second spindle of the one shown in FIG Grinding machine in longitudinal section in an enlarged view, Fig.3 eine schematisch und teilweise geschnittene Seitenansicht in vergrößertem Mabslab der Nasen der beiden Spindeln und der Schleifscheibe,3 shows a schematically and partially sectioned Side view in enlarged scale of the noses of the both spindles and the grinding wheel, Fig.4 eine schematische Schnittdarstellung (in nochmals vergrößertem Maßstab) der beiden Nasen zu Beginn des Einspannvorganges für eine zu schleifende Wälzlager-Rolle und4 shows a schematic sectional view (on a further enlarged scale) of the two noses Beginning of the clamping process for a roller bearing roller to be ground and Fig.5 eine der Fig.4 ähnliche Darstellung bei abgeschlossenem Einspannvorgang.FIG. 5 shows a representation similar to FIG. 4 completed clamping process. Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, besteht die Schleifmaschine gemäß der Erfindung im wesentlichen aus einem Bett 10, auf dem ein Schlitten 12 entsprechend dem Doppelpfeil F\ beidseitig verschiebbar gelagert ist. Der Schlitten 12 ist mit einem Schleifspindelkopf 14 ausgerüstet, welcher eine um die Achse V- V drehbare Schleifscheibe 16 trägt; die Achse V- V ist dabei genau rechtwinklig zur Richtung des Doppelpfeiles F\. Die Schleifscheibe 16 ist in bekannter Weise mittels eines Elektromotors 18 antreibbar, welcher ebenfalls auf dem Schlitten 12 befestigt ist.As shown schematically in FIG. 1, the grinding machine according to the invention consists essentially of a bed 10 on which a carriage 12 is mounted so as to be displaceable on both sides according to the double arrow F \. The slide 12 is equipped with a grinding spindle head 14 which carries a grinding wheel 16 which can be rotated about the axis V-V; the axis V- V is exactly at right angles to the direction of the double arrow F \. The grinding wheel 16 can be driven in a known manner by means of an electric motor 18 which is also attached to the slide 12. Auf dem Bett 10 sind weiterhin zwei Werkstückhalter 20 und 22 angeordnet, in denen je eine Spindel 24 bzw. 26 um eine gemeinsame Drehachse X-X drehbar gelagert ist. Die gegenüberliegenden Enden der beiden Spindeln 24 und 26 tragen je eine Nase 28 bzw. 30, welche, wie später gezeigt wird, mit Mitteln zum Einspannen eines zu schleifenden rotationssymmetrischen Körpers, im dargestellten Fall eine Tonnenrolle R für ein Rollenlager, zwischen seinen beiden StirnflächenTwo workpiece holders 20 and 22 are also arranged on the bed 10, in each of which a spindle 24 or 26 is rotatably mounted about a common axis of rotation XX. The opposite ends of the two spindles 24 and 26 each carry a nose 28 and 30, which, as will be shown later, with means for clamping a rotationally symmetrical body to be ground, in the illustrated case a barrel roller R for a roller bearing, between its two end faces
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