DE3315612A1

DE3315612A1 - Werkzeughoehenverstell- und -fuehrungsvorrichtung bei werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE3315612A1
Application number: DE19833315612
Authority: DE
Inventors: Shigehiro Fuwa; Sosaku Kimura; Fumio Maeno; Kuniyuki Tokorozawa Saitama Mihara; Kazuo Shiba; Masami Shimizu; Hisao Yoshikawa
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1982-05-12
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE3315612C2; MY8600606A; US4481742A; NL188742C; HK31486A; NL188742B; JPS58196968A; CH659608A5; GB2122930A; GB8307793D0; GB2122930B; NL8301122A

Description

Werkzeughöhenverstell- und -führungsvorrichtung bei

Werkzeugmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Werkzeughöhenverstell- und -führungsvorrichtung, die für eine sehr genaue Präzi- IQ sionsbearbeitung geeignet ist.

Zur Bearbeitung, wie zum Schleifen einer planen Fläche f;iner» Werkstücks unter Einhaltung eines sehr hohen Genauigkeitsgrades ist es wesentlich, daß das Werkstück

11, »jenau und reproduzierbar in einer vorbestimmten Position anordenbar und bezüglich des Schneidwerkzeuges aus· richtbar ist. Diese Präzision muß eingehalten werden, wenn mehrere Werkstücke sukzessiv bearbeitet und aus der Maschine entnommen werden. Beim Stand der Technik v/ar es notwendig, sehr teuere und komplizierte Meßeinrichtungen zu verwenden, um eine solche Genauigkeit bei der Positionierung eines Werkstücks zu erreichen. Zusätzlich führt die zum Einsetzen jedes Werkstücks in E'.eine erforderliche Position unter Einhaltung einer vor best inunten Ausrichtung und einer nennenswerten Zunahme der Zeit, die zur Bearbeitung erforderlich ist.

Zur Ausführung einer maschinellen Bearbeitung in einem sehr hohen Genauigkeitsgrad müssen im wesentlichen die folgenden vier Bedingungen eingehalten werden: :

1. Verbesserung der maschinellen Bearbeitungsmethode.

2. Verbesserung der Genauigkeit der Führung der verschiedenen in der Maschine zusammenarbeitenden EIemente,

3. Verbesserung der Starrheit oder "Steifigkeit" der Vorschubanordnung, die das Schneidwerkzeug gegen das

Werkstück drückt, um die Bearbeitung vorzunehmen, und eine Verringerung von Abweichungen ur.d Ablenkungen der Position des Schneidwerkzeuges, die durch die Vor-Schubanordnung verursacht werden,

4. Gewährleistung einer Positionsstabilität des Werkstücks gegenüber Schwingungen und Wärmeeinwirkungen.

IQ Alle diese Erfordernisse werden nachstehend näher erläutert. Im Hinblick auf das erste Erfordernis zur Verbesserung der maschinellen Bearbeitungsmethode hat sich als allgemeine Praxis beim Stand der Technik eingebürgert, daß der Werkzeugschaft einer Schleifmaschine (d.h. einer Schleifmaschine, in der der Schaft vertikal angeordnet ist) mittels eines Kugelrollenlagers gelagert bzw. abgestützt ist. Die Verwendung eines solchen Lagers führt zu einer geringen Positionsgenauigkeit für den Werkzeugschaft und somit für das Schneidwerkzeug in vertikaler Richtung. Hierdurch ergibt sich eine Abnahme der Genauigkeit bei der maschinellen Bearbeitung. Zusätzlich ist es schwierig, die auf das Werkstück einwirkende Bearbeitungcikraft genau zu steuern, wenn solche Lager verwendet werden. Bei der Erfindung jedoch wird eine solche Auslegung getroffen, bei der der Werkzeughalterkopf, in dem sich der Werkzeugschaft dreht, durch ein statisches Drucklager gestützt wird, das auf der zur Höhenverstellung dienenden Vorschubspindel vorgesehen ist, die den Werkzeughalterkopf hebt und senkt. Eine Belastungskompensationseinrichtung ist mit dem Werkzeughalterkopf verbunden, die durch die Druckdifferenz gesteuert wird, die in diesem statischen Drucklager entsteht, so daß eine solche Arbeitsweise gewährleistet wird, daß das Gewicht des Werkzeughalterkopfes wirksam abgestützt wird. Hier-5 bei wird die Positionierung des Schneidwerkzeuges in der vertikalen Richtung sehr genau durch die Verdrehung der zur Höhenverstellung dienenden Vorschubspindel vorgege-

ben, da über die Spindelgänge (und somit über den darauf befindlichen Schmierölfilm) der Höhenverstell-Vorschubspindel tatsächlich keine Gewichtsbelastung übertragen wird.

Die Verwendung einer solchen Anordnung ermöglicht, daß für die Größe der Werkzeugschaftabweichung ein Wert von kleiner als 0,1 μΐη selbst dann eingehalten werden kann, wenn sich die Werkstückvorschubgeschwindigkeit bzw. die Werkstückzustellgeschwindigkeit auf die Größenordnung von 1 m/Min, beläuft, so daß die Erfindung ermöglicht, daß man einen wesentlich höheren Produktivitätsgrad für fiine äußerst genaue maschinelle Bearbeitung als bei den bisher üblichen Ausführungsformen von Schleifmaschinen orhält.

Hinsichtlich des zweiten Erfordernisses betreffend die Führungsgennuigkeit des Werkzeugschaftes verwendet die Erfindung eine statische Druckführungsanordnung, bei der statische Drucklager längs des Werkstückschlittens angeordnet sind. Der Werkstückschlitten durchläuft eine quor verschiebbare Führungsfläche, über der ein Drehtisch drehbeweglich auf dem Werkzeugschlitten angeordnet ist. Bei üblichen Schleifmaschinen ist der Werkzeughalterkopf im allgemeinen zur Ausführung einer vertikalen Bewegung unter Verwendung von sogenannten dynamischen Führungsflächen angeordnet. Eine gegenüberliegend geführte Fläche auf dem Werkstückhalterkopf gleitet relativ zu einer Führungsfläche unter Zwischenschaltung eines Schmiermittelfilms aus öl oder Fett, um eine gleichmäßige bzw. ruckfreie Bewegung des Kopfes in vertikaler Richtung zu ermöglichen. Der Schmiermittelfilm jedoch, der zwischen jeder Führungsfläche und der gegenüberlie-

c)5 gend geführten Fläche gebildet wird, hat jedoch salbst nicht die Fähigkeit, den Werkzeughalterkopf festzuhalten und kann dalier nicht verhindern, daß die Drehachse des

WerkzGucjschaf tes von der Vertikalen abweicht. Wenn daher ein Kippmoment auf den Werkzeughalterkopf infolge von außen einwirkenden Kräften aufgrund der maschinellen Bearbeitungsgänge oder aufgrund der Verschiebung des Schwerkraftmittelpunktes des Werkzeughalterkopfes aufgebracht wird, dann ist ein nicht ausreichender Widerstand gegen ein solches Kippmoment vorhanden. Daher kippt der Werkzeughalterkopf um ein Ausmaß, das durch die Abmes- IQ sungen des Spalts zwischen der Führungsfläche und der gegenüberliegenden Führungsfläche bestimmt ist. Hierdurch wird die Ausrichtung des Schneidwerkzeugs bezüglich des Werkstücks instabil, wodurch die Genauigkeit bei der maschinellen Bearbeitung herabgesetzt wird.

Bei der Erfindung hingegen wird eine zusammengesetzte Führungsanordnung verwendet. Hierbei dient wenigstens eine Führungsfläche, die auf den Tragsäulen vorgesehen ist, als eine Bezugsführungsfläche, wobei ein dünner Film cius unter Hochdruck stehendem Schmiermittel zwischen dieser Bezugsführungsfläche und der gegenüberliegenden geführten Fläche zwangsweise aufgebaut wird. Ein ausreichender Reibungswiderstand wird zwischen dieser Bezugsführungsfläche und der gegenüberliegenden geführten Fläche erzeugt, die den Kräften entgegenwirken, die auf den Werkzeugschaft während den maschinellen Bearbeitungsgängen einwirken. Gleichzeitig ermöglicht der dünne Schmiermittelfilm eine ruckfreie und gleichmäßige Bewegung des Werkzeughalterkopfes in vertikaler Richtung.

Mehrere weitere Führungsflächen sind auf den Tragsäulen vorgesehen, denen benachbarte geführte Flächen auf dem Werkzeughalterkopf gegenüberliegen und diese arbeiten als statische Druckführungseinrichtungen, in dem unter konstanten Druck gesetztes Fluid zwischen diese Führungsflächen und den geführten Flächen zwangsweise eingeführt wird. Aus diesem statischen Druckfluidfluß resultieren Kräfte, die jeglichem Kippen des Werkzeughalter-

.j

kopfes und somit dem Werkzeugschaft entgegenwirken, so daß der Werkzeugschaft in genauer vertikaler Ausrichtung während des Hebens und Senkens des Werkzeughalterkopfes unabhängig von infolge der Bearbeitung auftretenden Kräften bleibt. Gleichzeitig dient der statische Druckfluidstrom dazu, die Führungsflächen und die geführten Flächen so zu halten, daß sie nicht miteinander: in Berührung kommen, so daß ein vernachlässigbarer Reibungswiderstand zwischen diesen Flächen vorhanden iat.

Hinsichtlich des dritten Erfordernisses, d.h. hinsichtlich der Verbesserung der Steifigkeit der Vorschubein-] p, richtung, dienen das statische Drucklager, das auf der fiöhenverstellvorschubspindel (die zum Heben und Senken d<>:> Werk".'.eughalterkopfes gedreht wird) und die hierdurch qoiiteuerto Belastungskompensationseinrichtung dor zuvor angegebenen Art dazu, eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich dieses Aspekts zu ermöglichen. Bei einer üblichen Auslegungsform beispielsweise, bei der ein solches statisches Drucklager nicht vorgesehen ist, ist ein gewisses Maß an Spiel bzw. in gewissem Maße ein leerer Gang in der Vorschubeinrichtung zum Heben des Werkzeughalterkopfes infolge der Notwendigkeit vorhanden, eine Schmierrnittelschicht zwischen den Gewindegängen der Vorschubspindel und den zugeordneten damit zusammenarbeitenden Gewindegängen vorzusehen. Ferner ist ein solcher leerer Gang infolge der Tatsache nahezu unvermeidbar, daß das Gewicht des Werkzeughalterkopfes im wesentlichen von diesen Gewindegängen getragen wird und daher auf die Schmiermittelschicht auf diesen Gewindegängen einwirkt. Bei der Erfindung hingegen wird entsprechend den vorstehenden Ausführungen das gesamte Gewicht der Werkzeughalterkopfanordnung von einer Regelstange getragen, die von einer Belastungskompensationseinrichtung (bei der bevorzugten Ausführungsform von einer Rückführungsschleife)

gesteuert wird, so daß nur eine vernachlässigbare Belastung auf die Gewindegänge der Vorschubspindel einwirkt. Somit erhält man eine extrem "steife" und starre Vorschubeinrichtung.

Hinsichtlich des vierten Erfordernisses, d.h. hinsichtlich der Stabilität der maschinellen Bearbeitungsgenauigkeit bezüglich von Schwingungen und Wärmeeinwirkung, wer-

IQ den Elektromotore zum Antreiben der Einrichtung verwendet, die nur in sehr geringem Maße Schwingungen erzeugen ο Diese Motore sind über elastische Kopplungseinrichtungen mit den Antriebselementen derart verbunden, daß in einem vernachlässigbaren Ausmaß die Motorwellenvibration direkt auf die Antriebselemente übertragen wird. Bezüglich der Wärincprobleme ist die Betriebstemperatur der Schleifmaschine im wesentlichen durch die Temperatur des Schmieröls best, vmrnt. Daher wird ein spezielles Ölf iltersystem verwendet, das eine Kühlung des Öls derart ermöglicht, daß die Temperatur des aus der Filtereinrichtung austretenden Öls auf einer vorbestimmten Temperatur mit nur «ehr geringen Schwankungen konstant gehalten wird.

Nach der Erfindung wird eine Werkzeughöhenverstell- und 5 -führungsvorrichtung angegeben, die aufweist: ein Bett mit einem Paar von gegenüberliegenden Führungssäulen, die auf diesem fest angebracht sind, die eine Vielzahl von Führungsflächen einschließlich wenigstens einer Bezugsführungsfläche haben, die auf den Führungssäulen ausgebildet ist, einen Werkzeughalterkopf, der eine darin ausgebildete Gewindebohrung und darauf ausgebildete mehrere geführte Flächen hat, wobei der Werkzeughalterkopf zwischen den Führungssäulen derart angeordnet ist, daß jede der geführten Flächen einer zugeordneten eng benach-5 barten und gegenüberliegenden Führungsfläche zugeordnet ist, eine Einrichtung zur Zuführung eines statischen Druckfluidstroms, der zwischen den Führungsflächen und den

geführten Flächen, abgesehen von der Bezugsführungsfläche/ und einer gegenüberliegenden geführten Fläche durchgeht, eine vertikal verlaufende Höhenverstellvorschubspindel, die auf dem Bett drehbeweglich gelagert ist und die in Eingriff mit der Gewindebohrung in dem Werkzeughalterkopf ist, ein statisches Drucklager, das auf der Höhenverstellvorschubspindel vorgesehen ist und obere und untere Druckkammern enthält, eine BetätijO gungs- bzw. Regelstange, die auf den Führungssäulen angebracht ist und mit dem Werkzeughalterkopf verbunden int, eine Belastungskompensationseinrichtung zur Erfassung einer Differenz zwischen den Drücken in den oberen und unteren statischen Druckkammern des statischen Druckjt-, Lagers, die auf die Druckdifferenz anspricht, um die f'ccfelstange und hierdurch den Werkzeughalterkopf vertikal in einer Richtung derart zu bewegen, daß die Druckdifferenz aufgehoben bzw. ausgeglichen wird, wobei das Gewicht des Werkzeughalterkopfes wirksam durch die Regel-2Q iitange aufgenommen wird; eine Antriebseinrichtung, die die Höhenverstellvorschubspindel zum wahlweisen Heben und Senken des Werkzeughalterkopfes dreht, einen Werkzoucjschaft, der in dem Werkzeughalterkopf drehbeweglich angeordnet ist, eine Antriebseinrichtung, die den Werkzeugschaft dreht, ein Bearbeitungswerkzeug, das fest auf dem Werkzeugschaft angebracht ist, und eine Werkstückhalteeinrichtung, die ein Werkstück in einer festen Position unterhalb des Schleifwerkzeugs hält.

Weiterbildungen und weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Außenansicht einer Ausführungsform einer Schleifmaschine nach der Erfindung,

Figur 2 eine schernatische Querschnittsansicht zur Verdeutlichung eines Werkstückschlittens mit einem darauf angebrachten Drehtisch in der Schleifmaschine nach Figur 1,

Figur 3 eine schematische Querschnittsansicht zur Verdeutlichung einer Spannvorrichtungsgrundplatte mit einer Vielzahl von Werkstückhaltespanneinrichtungen, die auf dieser Grundplatte in der Schleifmaschine nach Figur 1 angebracht sind,

Figur 4 eine schematische Querschnittsansicht zur Verdeutlichung einer Höhenverstellvcrschubspindel und eines Werkzeughalterkopfes ,λit einer BeIastungskompensationseinrichtung, die mit einem statischen Drucklager auf der Vorschubspindel bei der Schleifmaschine nach Figur 1 gekoppelt ist, und

Figur 5 eine schematische Querschnittsansicht zur Verdeutlichung der Ausbildung einer Vielzahl von Führungsflächen und geführten Flächen der Führungssäulen des Werkzeughalterkopfes bei der Ausführungsform der Schleifmaschine nach Figur

Figur 1 ist eine perspektivische AußenansichL einer Ausführungsform einer Schleifmaschine für Quarzkristallelemente, die mit einer Höhenverstell- und -führungsvorrichtung nach der Erfindung versehen ist. Mit 1 ist ein Bett bezeichnet, das eine Querschlittenführungsflache 2 hat, die an seinem oberen Teil ausgebildet ist, über die sich ein Werkstückschlitten 4 bewegt, der mittels einer Vor-

-χ»

schubspindel 3 angetrieben wird, die in Eingriff mit einer Gewindebohrung in dem Werkstückschlitten 4 ist. Der Werkstückschlitten 4 wird in Querrichtung über die Querschlittenführungsflache 2 mittels eines Steuermotors 5 angetrieben, der mit der Vorschubspindel 3 zum Verdrehen derselben gekoppelt ist. Ein Drehtisch 6 ist drehbeweglich auf dem Werkstückschlitten 4 angebracht, wobei die Drehbewegung desselben durch einen Motor M1 gesteuert wird. Eine Vielzahl von Werkstückhaltespanneinrichtungen 7 ist auf einer Spanneinrichtungsgrundplatte 32 angebracht, die fest auf dem Drehtisch 6 angebracht ist. Die Werkstückhaltespanneinrichtungen sind kreisförmig in einer Reihe konzentrisch zum Rotationsmittelpunkt \\_Λ des Drehtisches 6 angeordnet. Jede Werkstückhaltespann-(j Lnr ichtung 7 kann in irgendeine Richtung bezüglich der Spanneinrichtungsgrundplatte 32 unter der Steuerung eines Motors Ml gekippt werden, wie dies nachstehend näher beschrieben wird. Ein Werkstück W wird von der jeweiligen Workstückha]tespanneinrichtung 7 unter Verwendung einer Vakuumansaugung festgehalten. Bei der dargestellten Ausführungyform ist das Werkstück W ein Stück eines Quarzkristalls und die Bearbeitung muß so ausgeführt werden, daß die Kristallachsen in bestimmten Richtungen ausgerichtet sind- Eine Röntgenstrahleinrichtung zur überwachung und Erfassung der Ausrichtung der Kristallachsen ist mit 8b bezeichnet, die auf einer Befestigungsplatte 8a angebracht ist, die über dem Drehtisch 6 fest auf dem Bett 1 vorgesehen ist. Die Röntgenstrahl-Meßeinrichtung weist eine Röntgenstrahl-Emissionsröhre 8, eine Projektionsröhre 9, eine Empfangsröhre 10, ein Spektroskop 11 und ein Zählrohr 12 auf. Eine derartige Einrichtung zur Messung der Ausrichtung der Kristallachsen unter Verwendung von Röntgenstrahlen ist an sich bekannt und soll daher nicht naher beschrieben werden. Von dem Zählrohr 12 werden Signitle geliefert, die in Abhängigkeit von der

- 1

Ausrichtung der Kristallachsen des Werkstücks W variieren, das sich momentan in der Meßposition, d.h. in der zu bearbeitenden Position befindet. Diese Signale werden verwendet, um die Drehung des Motors Ml so zu steuern, daß das Werkstück W so gekippt wird, daß es die genaue Einrichtung hat, wie dies nachstehend näher beschrieben wird.

JO Nunmehr soll die Arbeitsweise des Drehtisches 6 und der Werkzeughaltespanneinrichtungen 7 unter Bezugnahme auf Figur 2 näher erläutert werden. In Figur 2 ist eine drehbewcgliche hohle Stützwelle 14a etwa im Mittelteil des Werkstückschlittens 4 vorgesehen. Ein Flansch 15 ist auf dem unteren Ende der Stützwelle 14a einstückig mit dieser ausgebildet, wobei das äußere Ende des Flansches 15 eine darin ausgebildete Bohrung hat, durch die eine Schraube 16 geht, um die Stützwelle 14a an dem Werkstückschlitton 4 zu befestigen. Mit 17 ist ein Schneckenrad bezeichnet, das drehbeweglich auf der Stützwelle 14a angebracht und fest an einer drehbaren Antriebsscheibe angebracht ist. Die drehbare Antriebsscheibe 18 ist fest an dor oberen Fläche des Schneckenrades 17 mit Hilfe von Schrauben oder anderen geeigneten Einrichtungen an der Betätigungsstange bzw. der Regelstange angebracht. Mit 20 ist eine drehbeweglich angetriebene Scheibe bezeichnet, die mit der drehbeweglichen Antriebsscheibe 18 über eine flexible Verbindung 19 gekoppelt ist. Die Verbindung 19 hat eine Steifigkeit in Drehrichtung, ist aber bezüglich den dazu senkrecht verlaufenden Richtungen flexibel. Die drehbeweglich angetriebene Scheibe ist an einer drehbeweglichen Führungsplatte 21 rait Hilfe einer Schraube 22 angebracht. Mit 23 ist ein Führungselement bezeichnet, das eine untere Führungsfläche hat, gegen die die Führungsfläche (d.h. die obere Fläche) der drehbeweglichen Führungsplatte 21 anliegt. Eine Drehplatte ist fest an der oberen Fläche der drehbeweglichen Führungs-

platte 21 angebracht, wobei die untere Fläche der drehbeweglichen Führungsplatte 21 durch die Oberfläche des Führungselements 23 abgestützt ist. Ein ringförmiger Vorsprung 24 ist auf dem oberen Ende der Stützwelle 14a ausgebildet und paßt in eine Ringnut, die in der unteren Fläche des Mittelteils des Drehtisches 6 ausgebildet ist. In der Stützwelle 14a ist auch ein Umfar.gsabschnitt 25 ausgebildet, der von dem Werkstückschlitten 4 umgriffen jQ wird und konzentrisch zur Stützwelle 14a ist. Zusätzlich ist ein exzentrischer Umfangsabschnitt 14b ebenfalls auf der Stützwelle 14a ausgebildet, wobei der Mittelpunkt denselben zur Drehachse des Drehtisches 6 um eine vorbeiitimmte Größe e versetzt ist.

Ii ine Führuncjsf lache 26 ist zwischen der Stützwelle 14a und der führenden Drehplatte 21 begrenz-, ferner eine Führungsflache 27 zwischen dem Führungselement 2 3 und der führenden Drehplatte 21, sowie eine Führungsfläche _:,>,) zwischen dem Drehtisch 6 und dem Führuncselement 23. Jede dieser Führungsflächen definiert eine statische Druckführungsfläche, die so ausgebildet ist, daß sie statische DruckfJuidtaschen enthält.

Mit 29 und 30 sind Abschnitte einer hydraulischen Schaltung gezeigt, die mit einer entsprechenden Druckmittelquelle verbunden ist. Der Druckmitteldruck, der auf die vorstehend genannten statischen Druckführungsflächen einwirkt, dient dazu, auf den Drehtisch 6 selbstfluchtende Kräfte einwirken zu lassen, so da3 es ermöglicht wird, daß sich der Drehtisch 6 dreht, währenddem er eine genaue horizontale Lage bzw. Stellung einnimmt.

Mit 31 ist eine Schnecke bezeichnet, die mit Hilfe des C-. 5 Motors 5 in Uhrzeigerrichtung und Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird und die mit einem Schneckenrad 17 kämmt. Wie vorstehend erwähnt worden ist, ist es ein wesentliches

3315812

Merkmal der Erfindung, daß alle Ursachen für Positionsfehler, die die Ausrichtung des Werkstücks W beeinflussen, so v/eit wie möglich ausgeschaltet werden. Daher sind Einrichtungen vorgesehen, die jegliches Spiel oder jeglichen toten Gang zwischen dem Schneckenrad 17 und der Schnecke 31 aufheben und die nachstehend näher beschrieben werden. Die Mittelachse des Schneckenrades 17 ist auf dom exzentrischen Umfangsabschnitt 14b der Stützwi;] Ie 14a fest angebracht und sie ist konzentrisch zu dem exzentrischen Umfangsabschnitt. Durch eine nur sehr kleine Verdrehung der Stützwelle 14a lassen sich die relativen Positionen der Schnecke 31 und des Schnekkenrades 17 sehr genau hinsichtlich eines korrekten KämmeimjriΓfes einstellen, so daß jeglicher toter Gang zwischen tl.iei-.cn Bauteilen vermieden ist.

UnLer Bezugnahme auf Figur 3 ist mit 32 eine Spanneinrichtungsgrundplatte bezeichnet, die auf der oberen Fläche des Drehtisches 6 angebracht ist. Eine Vielzahl von Spanneinrichtungsarmen 33 ist auf der Spanneinrichtuncj5;grurulplatte 32 in einer kreisförmigen Anordnung angebracht. Diese Spanneinrichtungsarine 33 dienen zur Abstützung der Kippsteuereinrichtungen der Werkstückhalte-Spanneinrichtungen 7. Ein zylindrisches Lager 34 ist auf jedem der Spanneinrichtungsarme 33 angebracht und ein säulenförmiges Teil 35 ist drehbeweglich in dem Lager 34 angeordnet. Ein Schneckenrad 36 ist fest an dem säulen förmigen Teil 35 angebracht und hat eine Steuer- bzw. Kurvenscheibe 38, die fest daran angebracht ist. Die obere Fläche der Kurvenscheibe 38 ist in Form einer hohen niedrigen Kurvenfläche 37 ausgebildet. Mit 39 ist eine Schnecke bezeichnet, die mit dem Schneckenrad 36 kämmt und mittels eines Motors M1 angetrieben ist. Der Motor M1 wird über eine Steuereinrichtung 13 in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen von dem Zählrohr 8b der Röntgenstrahl-Meßeinrichtung gesteuert.

Mit 41 ist ein angetriebenes Teil bezeichnet, das eine darauf angebrachte Rolle 40 hat, die gegen die hoheniedrige Kurvenscheibenflache 37 anliegt. Das angctriebene Teil 41 ist auf einer Drehwelle 42 befestigt, die drehbeweglich durch einen Spanneinrichtungsarm 33 abgestützt ist, so daß das angetriebene Teil 41 um die Mittelachse der Drehwelle 42 geschwenkt werden kann. Eine DrehwcLIe 4 ist drehbeweglich in dem angetriebenen Teil 41

IQ angebracht, wobei die Drehachse desselben senkrecht zur Drohachse der Drehwelle 42 angeordnet ist. Die Drehwolle 4 3 hat eine Werkstückhaltespanneinrichtung 7, die if.r>t an dieser angebracht ist und sie hat das obere Ende eines Nocken- bzw. Steuerhebels 44 fest an einem ihrer

\'_t linden angebracht. Das untere Ende des Steuerhebels 44 .1 logt, gegen die Steuerfläche einer Nockenplatte (nicht qozc-vigt) an, die sich um die Mittelachse der Drehwelle .schwenkt bzw. um dieselbe eine Pendelbewegung ausführt. Auf diese; Weise kann die Werkstückhaltespanneinrichtung

:>■':■ um jede der wechselweise senkrechten Längsachsen dor Drehwellen 42 und 43 geschwenkt bzw. gedreht werden.

F-: ine Ausnehmung (nicht gezeigt) ist in der oberen Fläche dor Werkstückhaltespanneinrichtung 7 ausgebildet, in der eine Vakuumspanneinrichtung 45 angeordnet ist, um das Werkstück W festzuhalten. Mit 47 ist ein Sauganschluß bezeichnet, der in der Vakuumspanneinrichtung 4 5 ausgebildet ist und der mit einer Evakuierungsleitung 46 (s. Figur 2) in Verbindung steht, die in der Stützwelle

SO 14a ausgebildet ist. Eine flexible Staubabdeckung 49 ist zwischen der unteren Fläche der Werkstückhaltespanneinrichtung 7 um den Umfang derselben und der oberen Fläche einer Abdeckplatte 48 vorgesehen, die fest auf dem Spanneinrichtungsarm 3 3 angebracht ist. Diese Staubabdekkung 49 ermöglicht, daß die Werkstückhaltespanneinrichtung 7 in jede Richtung kippbar ist, währenddem gleichzeitig das Eindringen von Fremdstoffen, wie abgelagertem

Betät icjungsstangenstaub, in die Kippsteuereinrichtung verhindert wird. Auf diese Weise wird ein genaues Arbeiten der Kippsteuereinrichtung sichergestellt.

Nochmals bezugnehmend auf Figur 1 ist ein Paar von gegenüberliegenden Führungssäulen 50 und 51 auf dem Bett 1 auf einer Seite der Kreuzschlittenführungsflache 2 des Wetkütückschlittens 4 angebracht. Mit 54 ist ein Werk-■j zeurjhal t.erkopf bezeichnet, der mit geführten Flächen versehen ist, die durch die gegenüberliegenden Führungsflächen 52 und 53 auf den Säulen 51 und 50 jeweils geführt sind, und zwar in der Weise, wie dies nachstehend näher beschrieben wird. Ein Werkzeugschaft 56, der ein Schleifwerkzuuy 55 hat, das auf dem unteren Ende desselben angebracht ist, ist drehbeweglich auf dem Werkzeughalterkopf 5<1 mit Hilfe der statischen Drucklager gelagert. Der Wo j k/.eugschaf t 56 wird durch einen Riemen bzw. durch ein Band 57b gedreht, das zwischen dem Schaft 56 und einer Antriebsriemenscheibe 57a eines Motors M2 als Zwischenverbindung vorgesehen ist, der fest auf dem Kopf 54 angebracht ist. Diese Ausbildungsform soll nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 4 näher erläutert werden. Wie dort gezeigt, ist der Werkzeughalterkopf 54 mit einer Gewindebohrung 54b versehen, mit der eine zur Höhenverstellung dienende und unter statischem Druck beaufschlagte Vorschubspindel 58b zusammenarbeitet, die über ein Reduktionsgetriebe 58b durch einen Motor M3 angetrieben ist, der auf dem Bett 1 angebracht ist. Mit 59 ist eine hydraulische Betätigungseinrichtung bezeichnet, die fest zwischen den oberen Enden der Führungssäulen 50 und 51 angebracht ist und die mit dem oberen Ende einer Steuerstange bzw. einer Betätigungsstange 60 verbunden ist, deren unteres Ende fest an dem Werkzeughalterkopf 54 angebracht ist. Die Position, an der die Steuerstange 60 an dem Werkzeughalterkopf 54 angebracht ist, läßt sich in

vertikaler Richtung verändern. Mit 69 ist ein Servoventil bezeichnet, das die hydraulische Betätigungseinrichtung 59 steuert, um wirksam das Gewicht des Werkzeughalterkopfes 54 über die Steuerschleife abzustützen bzw. aufzunehmen, die nachstehend naher beschrieben wird.

MLt 6 1 ist ein Längslagerflansch bezeichnet, der um den Umfang des unteren Endes der Vorschubspindel 58b ausge-IQ bildet ist, die in einem Lagerkasten 62 untergebracht ist. Statische Drucklagerkammern 63 und 64 sind in dem Lagerkasten 62 oberhalb und unterhalb des Flansches 61 vorgesehen, die als Lager für den Flansch 61 dienen. Diese sLati sehen Drucklagerkammern 63 und 64 sind mit Drucksenj tj iioren 65 und 66 jeweils versehen, die Signale für die Schwankungen des Druckmitteldruckes in diesen Kammern liefern. Diese Signale werden durch eine Diffcrentialvorstärkcrschaltung 67a, eine Kompensationsschaltung 67b und einen Servoverstärker 68 verarbeitet. Die von dem _,;Q Servoverntärker 68 gelieferten Ausgangssignale, die jegliche Differenz zwischen den Drücken in den statischen Drucklagerkammern 63 und 64 angeben, werden an das Steuerservoventil 69 angelegt, das hierdurch die hydraulische Betätigungseinrichtung 59 antreibt, um die Steuerstange bzw. Betätigungsstange 60 nach oben oder unten zu bewegen. Diese Bewegung der Steuerstange 60 erfolgt in eine Richtung, so daß jegliche Differenz zwischen den Drücken in den statischen Drucklagerkammern 63 und 64 vermindert wird, d.h. daß diese Drücke ausgeglichen bzw. ins Gleichgewicht gebracht werden. Es ist daher ersichtlich, daß eine Servorückkopplungsschleife gebildet wird, wobei die Steuerstange 60 den Werkzeughalterkopf 54 derart unterstützt, daß der Längslagerflansch 61 in einer feston Position bezüglich des Lagerkastens 62 und somit in einer festen Position bezüglich des Bettes 1 gehalten ist, d.h. das gesamte Gewicht des Werkzeughalterkopfes 54 wird durch die Steuerstange 60 abgestützt. Auf diese Weise wird

eine genaue Steuerung der vertikalen Position des Werkzeughalterkopfes 54 durch die Drehung der Vorschubspindel 58b gewährleistet.

Insbesondere wenn die Vorschubspindel 58b gedreht wird, jm die- Steuerstange zu heben und den Werkzeughalterkopf 54 abzulenken, dann werden Reibungskräfte und andere Kraft*.· an den Führungsflächen 52 und 53 der Führungssäulen 51 und 50 erzeugt. Hieraus resultiert, daß der Bewegung des Werkzeughalterkopfes 54 ein Widerstand entgegengesetzt wird, wobei eine Belastung auf die Vorschubspindel ^r>8b einwirkt. Diese Belastung versucht eine Differenz zwischen den Drücken in den statischen Drucklager-

^=. >;air.;;>ei:n 63 und 64 zu verursachen und in Abhängigkeit hiervon wirkt die vorstehend beschriebene Servoschleife, -laß .Ii ο Steuerstange 60 in einer solchen Richtung bewegt •.-.-ini, daß diese Druckänderung aufgehoben wird. Wenn beispielsweise der Druck in der statischen Drucklagerkammer

2: 63 fallen sollte und jener in der statischen Drucklagerkairiniet 04 ansteigen sollte, dann beaufschlagt das Servoventil 64 die Steuerstange 60 derart, daß der Werkzeughaltorkopf 54 gehoben wird, um eine Kompensation der auf die Vorschubspindel 58b ausgeübten Belastung zu erreichen.

5 Die Drücke in den statischen Drucklagerkammern 63 und 64 werden hierdurch ausgeglichen. Wenn andererseits der Druck in der statischen Drucklagerkammer 63 ansteigen sollte und jener in der Kammer 64 fallen sollte, wird die Steuerstange 60 durch die hydraulische Betätigungseinrichtung 59 abgesenkt, um hierdurch wiederum die Drücke in den statischen Drucklagerkammern 63 und 64 auszugleichen .

Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß die Drehung der zur Höhenverstellung dienenden und mit statischem Druck beaufschlagten Vorschubspindel 58b dazu

führt, daß der Werkzeughalterkopf 54 entweder gehoben oder gesenkt wird, während das gesamte Gewicht des Werkzeughalterkopfes 54 durch die Steuerstange 60 getragen wird. Da somit keine Belastung auf die Verbindung zwischen der Vorschubspindel 58b und dem mit Gewinde versehenen Abschnitt 54b des Werkzeughalterkopfes 54 einwirkt, kann die vertikale Positionierung des Werkzeughalterkopfes 54 unter Einhaltung eines äußerst hohen IQ Genauigkeitsgrades erfolgen.

Unter Bezugnahme auf Figur 5 sollen die Zusammenhänge zwi .sehen den Führungsflächen 52 und 53, die auf den Führungssäulen 51 und 50 jeweils ausgebildet sind, und

y._} den zugeordneten geführten Flächen näher erläutert werden, die auf dem Werkzeughalterkopf 54 ausgebildet sind. Die Führungsflächen 53, die auf der Führungr.saule 51 ausgebildet sind, weisen eine L-förmige rückwärtige Führungsfläche mit einer Seitenfläche A und einer rücksei-

yn tigen B¹ lache B und eine L-förmige vorderseitige Führungsfläche mit einer Seitenfläche C und einer vorderseitigen Fläche E) auf. Die Führungsflächen 52, die auf der Führungssäule 50 ausgebildet sind, weisen eine L-förmige rückwärtige Führungsfläche mit einer Seitenfläche A¹, einer gegenüberliegenden Seitenfläche A und einer rückwärtigen Fläche B¹ und eine L-förmige vorderseitige Führungsfläche mit einer Seitenfläche C, einer gegenüberliegenden Seitenfläche C und einer vorderseitigen Fläche D' auf.

Der Werkzeughalterkopf 54 hat geführte Flächen a, a¹, b, b¹, c, c' und d, d¹, die den Führungsflächen A, A¹, B, B¹, C, C¹, D und D¹ jeweils gegenüberliegen. Acht Sätze von vertikal verlaufenden statischen Druckfluid-

taschen P1, , P2, , P3, , P4 , ,

P5, , P6, , P7, und P8....... werden

zwischen don Flächen A und a, den Flächen A' und a',"

den Flächen B und b, den Flächen B' und b', den Flächen C und c, den Flächen C und c', den Flächen D und d und den Flächen D* und d' jeweils gebildet. In der Querschnittsansicht nach Figur 5 ist nur einer dieser Sätze von vertikal verlaufenden statischen Druckfluidtaschen (d.h. Pl bis P8) gezeigt. Ein statischer Druckfluidstrom (bei der vorliegenden Ausführungsforrr ein Hydraulikfluid) wird den Sätzen von vertikal verlaufenden sta-

jQ tischen Druckfluidtaschen PL , V2....... PB......,

P4 , P5 und P6 von einer Druckf luid-

quelle über eine Druckfluidzuführungsleitung zugeführt, die teilweise mit 70 gezeigt ist. Schmieröl wird von einer Druckschmierölquelle über ein festes Drosselven-

J5 til und Zuführleitungen 72 den vertikal verlaufenden

Sät/.en von statischen Druckf luidtaschen P7 und

P8 zugeführt und das Schmieröl dient ;-ur Aufrecht-

erhalLung eines dünnen Hochdruckölfilms zwisehen den Flüchen d und D und den Flächen d' und D¹, der verhindert., daß diese Flächen in Berührung miteinander kommen und die Reibung beim Heben oder Senken des Werkzeughalterkopfes 54 herabgesetzt wird, wobei diese Hebe- oder Senkbewecjungen des Werkzeughalterkopfes 54 während den maschinellen Bearbeitungsvorgängen auftreten und hierbei kräftig auf den Werkzeughalterkopf 54 einwirken.

Die anderen Sätze von vertikal verlaufenden statischen

Druckfluidtaschen PL...... P2 , P3 , P4......₍

P5 und P6 dienen dazu, den Werkzeughalter-

kopf 54 in einer festen Stellung zu halten, ein Kippen aus der Vertikalen zu verhindern und eine Berührung zwischen dem Werkzeughalterkopf 54 und den Führungssäulen 50 und 51 zu verhindern. Wenn beispielsweise eine geführte Fläche aus der Vertikalen, d.h. bezüglich zu einer zugeordneten Führungsflache gekippt wird, dann nimmt der Fluiddruck in dem Spalt zwischen diesen Flächen, der durch das Kippen vergrößert wird, ab, während

■J" n

der Druck in dem Spalt zunimmt, der sich durch das Kippen verengt. Es wird daher eine Kraft in dem konischen Zwischenraum zwischen der Führungsfläche und der geführten Fläche erzeugt, die in eine solche Richtung wirkt, ο

daß die Ausrichtung des Werkzeughalterkopfes 54 aus der zur vertikalen Ausrichtung gekippten Stellung zurückgestellt wird. Auf diese Weise wird das Kippen des Werkzeughalterkopfes 54 sowohl bezüglich einer Bewegung nach vorne und hinten als auch bezüglich einer Bewegung von der Seite zur Seite eliminiert, d.h. die Auslegung ist derart getroffen, daß sie selbstausrichtend bzw. selbstt'luchtend ist. Die statische Drucksteuerung hierbei stellt sicher, daß die geführten Flächen immer parallel zu dexi Führungsflächen während der Hub- oder Senkbewe- \i

gung des Werkzeughalterkopfes 54 gehalten sind.

Aus den vorstehenden Ausführungen läßt sich entnehmen, daß die selbstfluchtende Wirkung dazu dient, extrem kleine Zwischenräume zwischen den Flächen D und d und D¹ und d⁽ jeweils einzuhalten, die nur durch einen dünnen Hochdruck-Schmierölfilm abgetrennt sind. Die Führungsflächen D und D¹ bestimmen daher die genaue Position des Werkzeughalterkopfes 54 und sie können _,. daher als Bezugsflächen betrachtet werden.

Nach dem Durchgang des statischen Druckfluids durch die

statischen Druckfluidtaschen P1, , P2,. ,

P3, , P4,- , P5, und P6 , wird

OQ das statische Druckfluid zu einer Rückführungsleitung (in der Zeichnung nicht gezeigt) geleitet, um anschließend zu den statischen Druckfluidtaschen unter

j ,

Drucksetzurg zurückgeleitet zu werden. Das Schmieröl, das durch cie Fluidtaschen P7, und P8, ge-

,_J(- gangen ist, wird ebenfalls rückgeführt und hierbei durch einen speziellen ölfilter geleitet. Hierbei wird ein Ölvorratsbehälter mit einer Vielzahl von Kammern

β β O · «Ο

geleitet, wobei das öl sukzessiv ausgehend von einem Rückführungsanschluß durch diese Kammern fließt, in denen verschmutzende Teile in dem öl entfernt werden. Beim Austreten aus der letzten Kammer wird das öl zur Wiederverwendung als Schmiermittel zurückgepumpt. Um die öltemperatur soweit wie möglich konstant zu halten« wird es zuerst ausgepumpt, d.h. aus dem Rückführungsanüchluß durch eine Kammer und durch einen ölkühler ge-

\q leitet und dann zu derselben Kammer wieder zurückgeführt. Diese Vorgehensweise wird in jeder der darauffolgenden Kammern wiederholt und auf diese Weise wird die ölteinperatur innerhalb eines Bereiches von 5°C in der ersten Kammer und eines Bereiches innerhalb von + 0,1⁰C oder weniger in der letzten Kammer konstant gehalten .

Wenn die Form der Schleiffläche des Schleifwerkzeugs 4 sich bis zu einer bestimmten Größe verändert hat, wird eine drehbare Abzieheinrichtung 70 in Figur 1 unter Andrücken in Berührung mit der Schleiffläche gebracht, um das Schleifwerkzeug zur Korrektur der Form abzuziehen. Diese rotierende Abzieheinrichtung 70 ist auf dem Werkstückschlitten 7 angebracht und sie dreht sich mit einer höheren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit des Schleifwerkzeuges 55 mit Hilfe eines Motors M4-

Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, werden nach der Erfindung mehrere statische Drucklager vorgesehen. Wesentlich bei diesen Lagern ist es, daß der Druck in dem Spalt zwischen einer Führungsfläche und einer geführten Fläche konstant gehalten wird, und hierin liegt ein Hauptgrund für den mit der Erfindung erreichbaren hohen Präzisionsgrad. Obgleich vorstehend nicht beschrieben worden ist, können Einrichtungen vorgesehen sein, um Führungsfehler bezüglich der Bewegung längs der Kreuzschlittenführungsflache 2, d.h. hinsieht-

lieh Abstand und Abweichung/ reduziert werden. Diese Einrichtungen wirken so, daß der Spalt zwischen der Führungsfläche und einer auf dem Werkstückschlitten 4 vorgesehenen geführten Fläche so verändert wird, daß eine gewünschte Führungsposition eingehalten wird. Solche Einrichtungen können beispielsweise eine Laser* einrichtung enthalten, um die Führungsfehler des Werkst ückschl it tens 4 an mehreren verschiedenen Positionen

IQ dos Werkstückschlittens 4 zu messen, bevor die Schleifmaschine tatsächlich in Betrieb gesetzt wird. Die Meßwerte für diese Fehler können dann in einer Speichereinrichtung gespeichert werden und eine Steuerschaltung Howie ein Wandler, der zum Umwandeln dieser in dem

j ^ Speicher gespeicherten Meßwerte in hydraulische Druckwerte dient, ist vorgesehen. Diese Vierte können dann verwendet werden, um den Führungsflächenfehler durch Steuerung des den statischen Drucklagern zugeführten Fluiddruckes zu regeln, was bedeutet, daß die Korrektur-

2Q größe durch die Position des Werkstückschiittons 4 bei seiner Bewegung über die Kreuzschlittenführungsflache 2 bestimmt wird.

Um eine plane Fläche mit einem äußerst hohen Präzisionsgrad maschinell zu bearbeiten, ist es notwendig, daß die Stellung dieser Fläche weitgehend genau konstant gehalten wird. Bei der Erfindung dient der Druck des Fluids, das den statischen Drucklagern der Führungsabschnitte des Drehtisches zugeführt wird, dazu, diesen hohen Genauigkeitsgrad bei der Stellung zu gewährleisten, so daß man eine hoch präzise Bearbeitung erreichen kann.

Wie beschrieben, weist die Erfindung eine Werkstuckausrichtungsrrte ßeinrichtung und eine Einrichtung zur Steuerung der Stellung auf, unter der das Werkstück bezüglich einer Bezugsrichtung angebracht ist, sowie eine ··

Einrichtung, die einen Drehtisch mit einem hohen Genauigkeitsgrad dreht, um das Werkstück in einer vorbestimmten Position zur Durchführung der maschinellen Bearbeitung anzuordnen.

Zusätzlich weist die Erfindung eine Belastungskompensationsoinrichtung auf, wobei das Gewicht des Werkzou'jha 1 t orkopfes durch Einrichtungen aufgenommen wird, jQ die von jenen Einrichtungen getrennt sind, die den Werkzoughalterkopf bewegen, so daß dieser bezüglich der vertikalen Richtung in einer festen Position gehalten werden kann.

5 Ferner weist die Erfindung auch eine Einrichtung auf, die? den Werkzeughalterkopf ausgerichtet in einer genauen festen Zuordnung bezüglich einer Bezugsführungsfläche unabhängig von der Vertikalbewegung des Werkzeuqhalterkopfes und unabhängig von Kräften hält, die während der maschinellen Bearbeitungsvorgänge einwirken. Diese Einrichtung umfaßt eine Vielzahl von statischen Druckführungsflächen und führenden statischen Druckflächen, zwischen denen ein statischer Druckfluidstrom wirkt, um eine Kompensation jeglicher Kippbewegung des Werkzeughalterkopfes zu erreichen, d.h. daß man eine automatische selbstausrichtende Wirkung erhält.

Resultierend aus der Kombination der zuvor beschriebenen Einzelheiten kann eine Schleifmaschine nach der Erfindung ein Werkstück mit einem äußerst hohen Präzisionsgrad, beispielsweise mit einer Genauigkeit von weniger als 1 um bearbeiten.

IDb \ Z

Obgleich die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist, bei dem ein Druckmitteldruck in den statischen Drucklagern verwen det wird, kann selbstverständlich in gleicher Weise auch ein pneumatischer Druck in diesen Lagern verwendet werden. Auch ist die Erfindung bei anderen Werkzeugmaschinen als Schleifmaschinen anwendbar.

Claims

• ·

I «

GRUNECKfIR. KINKELDEY. STOCKMAIR & PARTNER PATENTANWÄLTE

* GP'.JNECKER ο·ι »*.

tr* K SCHUMANN C**l· e P rl J-VKOFi C**L ·<.

!>» G rtEZOLD C-^i <x« »- «-!■_ jfc HS, ft«. *«ϊ

MUNtK N 22

P 17 891

CITIZEIi WATCH COMPANY LIMITED No. 1-1, 2-cY
Sh in juku-ku
Tokyo, Japan

Kerkzeughöhenverstell- und -führungsvorrichtung bei 20

Werkzeugmaschinen

Patentansprüche

M. iWerkzeughöhenverstell- und -führungsvorrichtung bei Werkzeugmaschinen, gekennzeichnet durch:

ein Bett (1), das ein Paar von gegenüberliegender

Führungssäulen (50, 51) hat, die fest darauf ange-30

bracht sind und die eine Vielzahl von Führungsflächen (52, 53) einschließlich wenigstens einer Bezugsführungsfläche haben, die auf den Führungssäulen (50, 51) ausgebildet ist,

einen Werkzeughalterkopf (54) mit einer darin vorgesehenen Gewindebohrung (54b) und einer Vielzahl von darauf ausgebildeten geführten Flächen, wobei

der Werkzeughalterkopf (54) zwischen den Führungssäulen (SO, 51) derart angeordnet ist, daß jeweils die geführten Flächen eng benachbart einer der zugeordneten Führungsflächen (52, 53) liegen,

eine Einrichtung (63, 64, 70), die einen Strom eines statischen Druckfluids zuführt und zwischen den Führungsflächen und den geführten Flächen abgesehen von der Bezugsführungsfläche und einer dieser zugeordne-I^ ten geführten Fläche durchleitet,

eine vertikal verlaufende Höhenverstellvorschubspindel (58b)/ die auf dem Bett (1) drehbeweglich angeordnet ist und mit der Gewindebohrung (54b) in dem Werkzeughalterkopf (54) zusammenarbeitet, 5

ein statisches Drucklager (63, 64), das auf der Höhenverstellvorschubspindel (58b) vorgesehen ist, wobei das £5tatische Drucklager obere und untere statische Druckkammern (63, 64) enthält,

eine Steuerstange (60), die beweglich auf den Führungssäulen (50, 51) angebracht und mit dem Werkzeughalterkopf (54) verbunden ist,

eine Belastungskompensationseinrichtung (55, 66, 67a, 67b, 68, 69) zur Bestimmung einer Differenz zwischen den Drücken in den oberen und unteren statischen Druckkammern (63, 64) des statischen Drucklagers, die auf die Druckdifferenz anspricht, um die Steuerstange (60) und hierdurch den Werkzeughalterkopf (54) vertikal in einer Richtung so zu bewegen, daß die Druckdifferenz aufgehoben wird, wobei das Gewicht des Werkzeughalterkopfes (54) wirksam von der Steuerstange (60) getragen wird,

eine Antriebseinrichtung (M3), die die Höhenverstellvorschubspindel (58b) zum wahlweisen Heben und Senken des Werkzeughalterkopfes (54) drehantreibt,

einen Werkzeugschaft (56), o_Pr in dem Werkzeughalterkopf (54) drehbeweglich angebracht ist,

eine Antriebseinrichtung (M2) zum Drehantreiben des Werkzeugschafts (56),

ein Bearbeitungswerkzeug (55), das fest auf dem Werkzeugschaft (56) angebracht ist, und

eine Werkstückhalteeinrichtung (7), die ein Werkstück (W) in einer festen Position unterhalb des Bearbeitungswerkzeuges bzw. Schleifwerkzeuges (55) hält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungskompensationseinrichtung aufweist:

Drucksensoren (65, 66), die mit den oberen und unteren statischen Druckkammern (63, 64) des statischen Drucklagers verbunden sind, um entsprechend der Druckdifferenz elektrische Signale zu erzeugen,

eine Servoverstärkerschaltung (68), die auf die elektrischen Signale zur Erzeugung von Steuersignalen anspricht,

ein Servoventil (69), das durch die Steuersignale gesteuert wird, und

eine hydraulische Betätigungseinrichtung (59), die mit der Steuerstange (60) verbunden ist und durch das Steuerventil (64) betätigt wird, um die Steuerstange (60) in eine Richtung zu bewegen, die durch

die Steuersignale derart vorgegeben ist, daß die Druckdifferenz reduziert wird.