DE3734734C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nachlaufsetzstock für Schleifma­ schinen zum Rundschleifen von Werkstücken mittels einer radial zur Werkstückachse zustellbaren Schleifscheibe, mit mindestens zwei Backen, die in zwei umfangswinkelversetzten Punkten an eine Oberfläche des Werkstückes anlegbar sind, und mit Antriebs­ mitteln zum Zustellen der Backen synchron mit der durch das Rundschleifen verursachten Minderung des Werkstückdurchmessers, wobei die Backen jeweils in einer linearen Bewegung zugestellt werden.

Ein derartiger Nachlaufsetzstock ist aus der DE-AS 10 48 184 bekannt.

Ein solcher Nachlaufsetzstock dient insbesondere dazu, schlanke, lange Werkstücke bei der Bearbeitung abzustützen. Solche Werkstücke neigen zum einen dazu, aufgrund der Schwerkraft durchzuhängen und zum anderen dazu, dem vom Schleifwerkzeug auf das Werkstück ausgeübten Druck durch Aufbäumen auszuweichen. Dadurch kann beispielsweise beim Außenrundschleifen kein exakt rundes Profil erreicht werden. Zum Abstützen eines Werkstückes weist die aus der DE-AS 10 48 184 bekannte Rundschleifmaschine eine Werkstück-Stützvorrichtung auf, die mit zwei Stützbacken versehen ist. Eine Backe liegt dabei an der jeweiligen Unter­ seite des Werkstückes, die andere an der dem Angriffspunkt der Schleifscheibe gegenüberliegenden Punkt des Werkstückes an.

Damit ein Abstützen des Werkstücks während des gesamten Bearbeitungsvorganges gewährleistet ist, d. h. mit dabei ab­ nehmendem Außendurchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes, müssen die Backen dieser Abnahme nachfolgen, wobei dies synchron mit der Zustellung der Schleifscheibe erfolgt. Ein solcher Setzstock bzw. eine solche Stützvorrichtung wird als Nachlauf­ setzstock bezeichnet. Bei NC- bzw. CNC-Werkzeugmaschinen erfolgt die synchrone Zustellung über einen Steuermechanismus.

Bei dem Nachlaufsetzstock der eingangs genannten Art wird diejenige Backe, die gegenüberliegend zum Schleifwerkzeug am Werkzeug anliegt, in einer geradlinigen, auf den Mittelpunkt der Werkstücklängsachse gerichteten Bewegung zugestellt. Die an der Unterseite des Werkstücks anliegende Backe wird eben­ falls in einer linearen Bewegung von unten nach oben gerichtet zugestellt. Die Backe ist mit einem Ausschnitt versehen, in dem ein Arm eines Winkelhebels eingreift, der am Gehäuse schwenkbar gelagert ist. Der andere Arm bzw. Schenkel des Winkelhebels ist einem Schraubbolzen zugeordnet. Eine gerad­ linige Vorschubbewegung des Schraubbolzens bewirkt eine Ver­ schwenkung des Winkelhebels, dessen in den Ausschnitt der Backe eingreifender Arm beim Verschwenken für eine lineare Zustellung dieser Backe sorgt. Die gelenkige Verbindung zwischen Winkelhebel und Schraubbolzen einerseits bzw. zwischen Winkel­ hebel und Backe andererseits führt mit den Toleranzen derartiger gelenkiger Verbindungen zu Ungenauigkeiten in der Zustellung der Backen.

Nachlaufsetzstöcke mit Winkelhebelzustellung einer Backe sind nur in einem gewissen Zustellbereich einsetzbar, dem aufgrund der Geometrie des Winkelhebels Grenzen gesetzt sind. Der Winkel muß eine genau vorbestimmte exakt gearbeitete gekrümmte Kontur aufweisen, damit sichergestellt ist, daß bei Verschwenken um ein bestimmtes Winkelmaß die untere Backe um ein bestimmtes lineares Maß zugestellt wird. Zur flexiblen Bearbeitung von Werkstücken mit verschiedenen Durchmessern müssen dann ggf. verschiedene Nachlaufsetzstöcke mit verschieden groß ausgebil­ deten Winkelhebeln an der Schleifmaschine vorgesehen sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Nachlaufsetzstock der eingangs genannten Art zu schaffen, der konstruktiv einfach aufgebaut ist und ein auf Dauer sicheres Abstützen in einem großen Arbeitsbereich ermöglicht, d. h. die Bearbeitung von Werkstücken verschiedener Größe mit großen Abtragsraten zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Richtungen der Zustellung der beiden Backen gegenläufig sind und geneigt zu Tangenten ver­ laufen, die in den Punkten an der Oberfläche gelegt sind. Durch die lineare Zustellbewegung sind keine gelenkigen hebel­ artigen Bauteile mehr notwendig, sondern die Backen können als steife stangenförmige Körper ausgebildet sein, die nur noch linear verschoben werden müssen. Durch die Neigung der Zustellrichtungen zu den Tangenten der Anlagepunkte an der Werkstückoberfläche können die Backen gegenläufig zugestellt werden. Dabei können bei einem bestimmten vorgegebenen Hub Werkstücke mit verschieden großen Durchmessern mit verschieden großen Abtragsraten flexibel bearbeitet werden. Die Anlagepunkte des Werkstückes bewegen sich ebenfalls linear, so daß gerad­ linige Anlagekanten der Backen möglich sind. Diese sind einfach herstellbar und werden gleichmäßig abgenutzt, wodurch hohe Standzeiten möglich sind.

Ein konstruktiv besonders einfacher und schmal bauender Nach­ laufsetzstock ist dadurch geschaffen, daß die Zustellrichtungen parallel verlaufen.

Zweckmäßigerweise ist dazu ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen.

Ein konstruktiv besonders einfacher Nachlaufsetzstock ist dadurch geschaffen, daß die Backen abschnittsweise als Pinolen ausgebildet sind.

Ein kompakter bauender Nachlaufsetzstock ist dadurch geschaffen, daß die Tangenten an die Anlagepunkte unter 90° zueinander verlaufen.

Ein besonders schmal bauender, somit raumsparender Nachlaufsetzstock ist dadurch geschaffen, daß zwei übereinander angeordnete Pinolen vorgesehen sind, wobei die Backe der ersten unteren Pinole an der jeweiligen Unterseite des Werkstückes und die Backe der zweiten oberen Pinole an einer dem Schleifwerkzeug gegenüberliegenden Seite des Werkstücks anliegt.

Ein besonders sicheres Abstützen des Werkstücks ist dadurch erreicht, daß eine dritte, oberste Pinole vorgesehen ist, die oberhalb der zweiten Pinole angeordnet ist, und daß die Backe der dritten Pinole auf der jeweiligen Oberseite des Werkstückes liegt.

Ein konstruktiv besonders einfacher Nachlaufsetzstock ist dadurch geschaffen, daß die Backen mit axial fluchtenden Gewindebuchsen gegenläufiger Steigung versehen sind, in den eine Welle eines Antriebsmotors läuft, die mit entsprechenden gegenläufigen Gewindeabschnitten versehen ist.

Ein einfach justierbarer Nachlaufsetzstock ist dadurch geschaffen, daß jede Backe am werkstückseitigen Endbereich mit einem Belagstück versehen ist, an dem das zu bearbeitende Werkstück liegt, und daß das Belagstück in Zustellrichtung hinsichtlich Maß und/oder Winkel einstellbar ist. Die Verstellbarkeit des Belagstücks ermöglicht eine Nachstellung bei Abnutzung des Belags. Außerdem kann durch eine Winkeleinstellung des Belagstücks, insbesondere das der unteren Backe, eine Vorspannung in Richtung auf das zu stützende Werkstück erreicht werden. Dabei kann durch einen großen Anstellwinkel eine bei schweren Werkstücken mit großem Durchmesser gewünschte große Vorspannung erreicht werden. Diese Justierungsmöglichkeit ist insbesondere bei solchen Ausführungen vorteilhaft, bei denen die Backen über einen einzigen Antrieb zugestellt werden, so daß evtl. mögliche ungleiche Abnutzungen durch Verstellen der Backenbelagstücke ausgeglichen werden können, ohne daß dabei Manipulationen an der Verbindungsstelle zwischen Antrieb und Backe vorgenommen werden müssen.

Ein besonders schmal bauender Nachlaufsetzstock mit großem Durchmesserverstellbereich ist dadurch geschaffen, daß die erste bzw. zweite Pinole im Backenbereich, in Längsrichtung des Werkstücks gesehen, schmaler ausgebildet sind, und zwar derart, daß der schmalere Backenbereich der Backe der unteren Pinole linksseitig und der der oberen Pinole rechtsseitig der Längsmittelachse der Pinolen oder umgekehrt angeordnet sind, so daß die Backen überdeckbar sind. Diese Anordnung ermöglicht die Ausbildung von relativ langgestreckten Backenkanten, was wiederum zur Folge hat, daß sehr große Werkstückabnahmen bzw. eine große Bandbreite an Werkstücken verschiedener Durchmesser mit ein und demselben Nachlaufsetzstock bearbeitet werden können. Bei der Ausführung beispielsweise mit parallelen, übereinandergeordneten, unter einem Winkel gegenüber den Tangenten geneigten Backen mit etwa rechtwinklig verlaufenden Belagkanten, liegen die Anlagepunkte eines runden Werkstückes mit maximalem anfänglichem Bearbeitungsdurchmesser am unteren Ende der Backenkante der oberen Backe bzw. am linken äußeren Ende der Backenkante der unteren Backe an. Bei der gegenläufigen Zustellung der Backen bei abnehmendem Werkstückdurchmesser, bewegen sich die Anlagepunkte an der Backenkante der oberen Backe, relativ gesehen, nach oben, und an der Backenkante der unteren Pinole in Richtung Schleifwerkzeug. Die absolute Bewegungsrichtung der Backenkante der oberen Backe ist nach unten gerichtet, wohingegen die der unteren Backe vom Schleifwerkzeug weggerichtet ist. Die Länge der Backenkanten bestimmt somit u. a. die maximalen bzw. minimalen Werkzeugdurchmesser. Durch die schmale versetzte Ausbildung der Pinolen im Backenbereich können sich diese, in Werkstückrichtung gesehen, überdecken und können im Extremfall so ausgebildet sein, daß sie bei maximaler Zustellung in etwa in der Werkzeuglängsmittelachse an ihren äußersten Abrollpunkten aufeinandertreffen, d. h. theoretisch ist ein Materialabtrag bis auf Null-Durchmesser möglich.

Die Erfindung wird anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Nachlaufsetzstocks;

Fig. 2 teilweise einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 schematisch eine ausschnittsweise Draufsicht auf den Nachlaufsetzstock von Fig. 1 im Bereich des Werkstücks;

Fig. 4 schematisch einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Nachlaufsetzstocks;

Fig. 5 schematisch eine Draufsicht verschiedener Arbeitspositionen des Nachlaufsetzstocks von Fig. 4, und

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Nachlaufsetzstocks.

Ein in Fig. 1 bis 3 gezeigter Nachlaufsetzstock 10 weist ein Gehäuse 11 auf, dessen Unterseite mit einem Sockel 12 versehen ist, der auf einem Schlitten 13 einer Außenrundschleifmaschine 5 aufgesetzt ist. Der Schlitten 13 ist dabei längs einer Werkstückschlittenachse 14 bewegbar, die gebräuchlicherweise als Z-Achse bezeichnet wird.

Im Gehäuse 11 ist ein massiver Setzstockblock 15 aufgenommen, bei dem eine grob U-förmige Ausnehmung 16 ausgespart ist, in der eine erste untere Pinole 17 und eine zweite obere Pinole 18 aufgenommen sind. Beide Pinole 17, 18 weisen einen in etwa quadratischen Querschnitt (siehe Fig. 2) auf und bestehen aus Stahl.

Die erste untere Pinole 17 weist einen steifen, langgestreckten stangenförmigen Körper 19 auf, der in einem unteren Bereich der Ausnehmung 16 des Setzstockblocks 15 gleitend gelagert ist. Der Körper 19 der Pinole 17 ragt aus dem Setzstockblock 15 bzw. dem Gehäuse 11 heraus und geht an einem vorderen Endbereich 20 in eine Backe 21 über. Die grob rechteckförmige Backe 21 weist an ihrer Oberseite 22 ein Backenbelagstück 23 auf, dessen Oberkante 24 die Backenkante der Backe 21 darstellt.

Die Längsachse der ersten unteren Pinole 17 bzw. des langgestreckten Körpers 19 verläuft dabei um einen Winkel α geneigt zur horizontalen Schlittenbettebene.

Die erste untere Pinole 17 ist an ihrem der Backe 21 abgekehrten, im Gehäuse 11 gelegenen Endbereich, mit einer Buchse 25 versehen, die ein im Querschnitt gesehen, etwa quadratisches Profil (s. Fig. 2) aufweist und mit einer Gewindebohrung 26 versehen ist, deren Längsachse zur Pinole 17 verläuft.

Die Buchse 25 ist dabei fest mit dem Pinolenkörper 19 verbunden.

In der Gewindebohrung 26 der Buchse 25 ist eine mit einem entsprechenden Außengewinde versehene Gewindespindel 27 aufgenommen.

Die Gewindespindel 27 ist nur in einem unteren Bereich mit dem der Gewindebohrung 26 entsprechenden Außengewinde versehen, wobei dieser Bereich einer Verschiebestrecke y der unteren Pinole 17 entspricht.

Die Gewindespindel 27 ragt über das Gehäuse 11 hinaus und ist über ein Untersetzungsgetriebe 28 mit einem Schrittmotor bzw. Servomotor 29 verbunden. Die Achse der Gewindespindel 27 verläuft dabei in der Achse der Ankerwelle des Motors 29.

Die zweite obere Pinole 18 weist einen ebenfalls im Gehäuse 11 bzw. Setzstockblock 15 verlaufenden Körper 30 auf, der im oberen Bereich der Ausnehmung 16 im Setzstockblock 15 gleitend gelagert ist.

Der Körper 30 der oberen zweiten Pinole 18 ragt auf derselben Seite wie die erste untere Pinole 17 aus dem Gehäuse 11 vor und geht in einen, in Draufsicht gesehen (s. Fig. 3), schmaleren Backenbereich 31 über, dessen vordere senkrecht verlaufende Abschlußkante mit einem Belagstück 32 versehen ist.

Der Körper 30 der oberen Pinole 18 ist im gehäuseinnigen Endbereich an dessen Unterseite mit einer Buchse 33 versehen, die mit einer Gewindebohrung versehen ist, und in der ebenfalls die Gewindespindel 27 im Verstellbereich x der oberen zweiten Pinole 18 mit einem dem Gewinde der Buchse 33 entsprechenden Außengewinde versehen ist.

Die Buchse 25 der unteren Pinole 17 und die Buchse 33 der oberen Pinole 18 sind dabei so angeordnet, daß die Pinolen 17, 18 längs ihres maximalen Weges durch Drehen der Gewindespindel 27 verstellbar sind, ohne daß dabei die Buchsen 25, 33 aufeinandertreffen bzw. die Bewegung der Pinolen sperren.

Die Außengewinde auf der Gewindespindel 27 im Bereich der Buchsen 25 bzw. 33 sind gegenläufig, so daß ein Drehen der Gewindespindel 27 durch den Schrittmotor 29 eine lineare gegenläufige Verschiebung der ersten bzw. zweiten Pinole nach sich zieht.

In der in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien angedeuteten Stellung befindet sich die obere Pinole 18 in ihrer nahezu vollständig eingezogenen Stellung, wohingegen sich die untere erste Pinole 17 in ihrer nahezu maximalen Ausfahrstellung befindet.

Die Oberkante 24 des Belagstücks 23 der ersten unteren Pinole 27 liegt dabei am untersten Punkt 6 eines im Querschnitt kreisförmigen Werkstücks 34 an und stützt dieses gegen Durchhängen aufgrund der Schwerkraft. Die Oberkante 24 verläuft in der Tangente 42 am Punkt 6.

Die Vorderkante 43 des vertikal verlaufenden Belagstücks 32 der zweiten oberen Pinole 18 liegt an einem in Blickrichtung von Fig. 1 gesehen, linken äußeren Umfangspunkt 7 des Werkstücks 34 an, der gegenüberliegend zu einem Angriffspunkt einer Schleifscheibe 35 eines Schleifwerkzeugs ist. Die Vorderkante 43 verläuft in der Tangente 44 am Punkt 7.

Die obere zweite Pinole 18 stützt das Werkstück 34 gegen Aufbäumen, verursacht durch den von der Schleifscheibe 35 auf das Werkstück 34 in Richtung Achse 14 ausgeübten Druck.

Damit das Werkstück 34 während des Bearbeitungsvorganges andauernd durch die Backen 21, 31, der Pinolen 17, 18 des Nachlaufsetzstocks 10 gestützt ist, laufen diese entsprechend dem Vorschub der Schleifscheibe 35 und dem damit verbundenen Materialabtrag nach.

Die Nachlaufstrecke x der zweiten oberen Pinole 18 bzw. die Nachlaufstrecke y der ersten unteren Pinole 17 stehen dabei bei vorgegebenem Materialabtrag um die Strecke s in folgendem geometrischem Zusammenhang:

s = x · cos α, s = y · sin α mit
s = Radientendifferenz der Werkstückdurchmesser vor bzw. nach Bearbeitung
x = Verfahrweg der zweiten oberen Pinole 18,
y = Verfahrweg der ersten unteren Pinole 17,
α = Neigungswinkel der Pinolen gegenüber der Horizontalen.

Die Gewindesteigungen der Gewinde der Gewindespindel 27 bzw. der Innengewinde der Buchsen 25 bzw. 33 stehen dabei ebenfalls in der zuvor genannten geometrischen Abhängigkeit.

Soll beispielsweise ein Materialabtrag von s = 10 µm erreicht werden und sind die Pinolen, wie in Fig. 1 gezeigt, um einen Winkel α = 40° geneigt, so beträgt der Verfahrweg y der ersten unteren Pinole 17 15,6 µm und der Verfahrweg x der zweiten oberen Pinole 18 13,5 µm.

In einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Pinolen um einen Winkel α = 45° geneigt, woraus gleiche Gewindesteigungen, lediglich in gegenläufigem Sinne, resultieren.

Nach einem Materialabtrag um die Strecke s befinden sich die Pinolen 17, 18 bzw. die Schleifscheibe 35 in der in Fig. 1 mit gestrichelten Linien gezeigten Stellung.

Soll noch ein weiterer Materialabtrag erfolgen, so überdecken sich bei weiterer Nachstellung der Pinolen, in Richtung der Achse 14 gesehen, die Backe 21 der ersten unteren Pinole 17 bzw. der Backenbereich 31 der zweiten oberen Pinole 18. Dies ist, wie aus Fig. 3 zu entnehmen, dadurch möglich, daß wie zuvor erwähnt, die Pinolen im Backenbereich, in Draufsicht von Fig. 3 gesehen, schmaler ausgebildet sind, und zwar derart, daß die Backe 31 der zweiten oberen Pinole 18 auf der einen Seite neben der Längsmittelachse 36 beider Pinolen verläuft, wohingegen die Backe 21 der ersten unteren Pinole 17 auf der anderen Seite der Längsmittelachse 36 verläuft.

Die Zustellung der Schleifscheibe 35 bzw. die Zustellung der Pinolen 17, 18 durch den Schrittmotor 29 erfolgt über einen hier nicht gezeigten Mechanismus, der für die synchrone Ansteuerung sorgt.

In Fig. 3 ist ein sogenanntes verzögertes Einfahren des Nachlaufsetzstocks gezeigt. Das bedeutet, die Schleifscheibe 35 hat das zu bearbeitende Werkstück 34 im Bereich des Setzstocksitzes angeschliffen. Das Werkstück ist dabei im sogenannten freien Werkstückhang. Nach Anschleifen des Werkstücks und ggf. Ausfeuern wird der Nachlaufsetzstock an den vorgeschliffenen Werkstücksitz gegenüberliegend zur Schleifscheibe 35 angestellt. Der Nachlaufsetzstock wird dann entweder von der Seite des Werkstückspindelstocks bzw. dessen Spitze 37 her längs der Werkzeugschlittenachse 14 (Richtung Pfeil 38) verschoben, bis er seine Anstellposition erreicht hat. Der Nachlaufsetzstock kann auch vom Reitstock bzw. dessen Spitze 39 her verschoben werden, so daß bei Manipulationen, beispielsweise Reparaturen oder Ein- und Ausspannen des Werkstücks 34 zwischen die Spindelstöcke, ein durch den Nachlaufsetzstock ungehinderter Zugang möglich ist. Wird am Werkstück 34 ein Längsschleifen durchgeführt, d. h. wird die Schleifscheibe 35 längs des Werkstücks entlanggeführt (Pfeil 40), so wird der Nachlaufsetzstock ebenfalls so mitgeführt, daß er jeweils gegenüberliegend zur Schleifscheibe 35 zum Liegen kommt und in jeder Bearbeitungsphase das Werkstück 34 gegen Durchhängen bzw. Aufbäumen stützt.

In einem weiteren, hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiel verlaufen die Pinole nicht parallel, sondern weisen verschiedene Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen auf. Dabei ist die untere Pinole ebenso wie die in Fig. 1 gezeigte Pinole 17 ausgebildet. Der Neigungswinkel der zweiten oberen Pinole ist dabei geringer, d. h. der Anlagepunkt der entsprechenden Backenkante der Werkstückoberfläche ist gegenüber dem in Fig. 1 gezeigten in Richtung Werkzeugscheitelpunkt verschoben. Der Angriffspunkt der Schleifscheibe 35, der gegenüberliegend zum Anlagepunkt der oberen Pinole ist, ist dann demzufolge in Richtung Anlagepunkt 6 in Fig. 1 verschoben. Bei manchen Ausführungen von Schleifmaschinen wird die Schleifscheibe nicht, wie in Fig. 1 gezeigt, in einer horizontalen Bewegung zugestellt, sondern von schräg unten zugeführt. Es sind auch Ausführungen möglich, bei der die Schleifscheibe von rechts oben zugeführt wird, wobei dann die dem Angriffspunkt der Schleifscheibe gegenüberliegende Backe bzw. die dazugehörige Pinole entsprechend gegenüber der Horizontalen geneigt ist. Bei einem Nachlaufsetzstock mit nicht parallel verlaufenden Pinolen können diese aber auch über einen einzigen Antrieb zugestellt werden, wobei der gleichzeitige Antrieb dann über ein Kegelradgetriebe erfolgt, das mit entsprechenden Verzahnungen in den Pinolenkörpern in Eingriff steht.

In anderen Ausführungen ist vorgesehen, jede Pinole mit einem eigenen Antrieb zu versehen.

Bei einem in Fig. 4 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel eines Nachlaufsetzstocks 50 ist dieser, was das Gehäuse 11, Schlitten 12 bzw. Schlittenbett 13 und erste untere Pinole 17 bzw. zweite obere Pinole 18 betrifft, identisch mit dem in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel aufgebaut, so daß insoweit auch dieselben Bezugsziffern verwendet werden.

Oberhalb der zweiten oberen Pinole 18 ist eine dritte oberste Pinole 51 vorgesehen, die parallel zur zweiten oberen Pinole 18, d. h. ebenfalls um den Winkel α zur Horizontalen geneigt verläuft.

Die dritte oberste Pinole 51 ist dabei ebenfalls in einer Gleitführung des Setzstockblocks 15 aufgenommen. Sie weist dabei, wie die Pinolen 17, 18, in Längsrichtung gesehen, einen etwa quadratischen Querschnitt auf.

Die dritte Pinole 51 geht an ihrem dem Werkstück 34 zugewandten Ende in eine Backe 52 über, die mit einem Belag versehen ist, dessen Unterkante 53 parallel zur Horizontalen und somit parallel zum Belagstück 23 der ersten unteren Pinole 17 verläuft.

Die dritte oberste Pinole 51 liegt an einem obersten Umfangspunkt 59 des runden Werkstücks 34 an, stützt dieses somit auf der Oberseite. Die Unterkante 53 verläuft in der Tangente 49 am Punkt 59.

Ein zusätzliches Abstützen des Werkstücks 34 durch eine dritte Backe auf der Oberseite ist dann notwendig, wenn beispielsweise sehr lange dünne Werkstücke 34 geschliffen werden sollen, die, über ihre Länge gesehen, eine ungleiche Massenverteilung aufweisen. Beim Außenrundschleifen von Kolbenstangensitzen in Kurbelwellen besteht die Gefahr, daß das Werkstück 34 beim Drehen um die Achse 14 nach "oben" ausweicht.

In der in Fig. 4 gezeigten Ausführung ist die dritte oberste Pinole 51 mit einem eigenen Antriebsmotor 54 versehen, der die dritte Pinole 51 linear und gleichsinnig zur zweiten oberen Pinole 18, jedoch gegenläufig zur ersten unteren Pinole zustellt.

Die dritte Pinole 51 steht dabei wiederum über eine, in der Draufsicht von Fig. 4 gesehen hinter der dritten Pinole 51 angeordneten Buchse mit einer Gewindespindel 55 des Schrittmotors 54 in Verbindung.

Die Abhängigkeit zwischen Verschiebeweg z der dritten obersten Pinole 51 und Werkstückabtrag s vom Neigungswinkel α steht dabei im folgenden geometrischen Zusammenhang:

s = z · sin α

Damit bei kleinen Werkstückdurchmessern und damit Überschneiden der Backenbereiche 21, 31, 52 der drei Pinolen 17, 18, 51 diese ohne Aneinanderstoßen arbeiten, ist auch die Backe 52 der dritten obersten Pinole 51 schmaler als der Pinolenkörper ausgebildet und derart seitlich versetzt, daß die Backe im Überdeckbereich entweder neben der Backe 31 der zweiten oberen Pinole 18 oder neben der Backe 21 der unteren Pinole 17 zum Liegen kommt.

In dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind alle drei Pinolenquerschnitte gleich und exakt fluchtend übereinander angeordnet, so daß der Nachlaufstock 50 sehr schmal baut.

Der Nachlaufsetzstock 50 ist so ausgebildet, daß im Bedarfsfall die dritte, oberste Pinole 51 samt ihrem Antrieb, d. h. Gewindespindel 55 und Motor 54, abgenommen werden kann. Je nach Bedarf bzw. je nach Ausbildung des Werkstücks 34 kann der Nachlaufsetzstock mit einer dritten Pinole 51 nachgerüstet werden. Dies ermöglicht einen äußerst flexiblen Einsatz des Nachlaufsetzstocks.

In Fig. 5 ist schematisch ein Bearbeitungsablauf eines zwischen zwei Spitzen 37, 39, eingespannten schlanken langen Werkstücks 56, das mit einer Nocke 57 versehen ist, dargestellt. Dies zeigt den flexiblen Einsatz- und Arbeitsbereich eines erfindungsgemäßen Nachlaufsetzstocks 50. Dabei wird in einem Verfahrensabschnitt A zunächst ein ringförmiger Bereich 56a des Werkstücks 56 außen rund geschliffen und über die drei Pinolen 17, 18, 51 gestützt. In Fig. 5 ist für diesen Verfahrensabschnitt A nur die zweite obere Pinole 18 angedeutet, die gegenüberliegend zum hier nicht gezeigten Schleifwerkzeug bzw. zur Schleifscheibe liegt und das Werkstück gegen Aufbäumen abstützt.

In einem zweiten Verfahrensabschnitt B wird ein weiterer ringförmiger Abschnitt 56b des Werkstücks 56 bearbeitet. Dabei wird sowohl das Schleifwerkzeug als auch der Nachlaufsetzstock vom Bereich 56a zum Bereich 56b verfahren, die Schleifscheibe und die Nachlaufsetzstockbacken bzw. deren Belagstücke an den Werkzeugabschnitt 56b angestellt und dieser Abschnitt bearbeitet. Für den Schritt B ist in Fig. 5 lediglich die Backe der ersten unteren Pinole 17 gezeigt, die das Werkstück 56 im Abschnitt 56b gegen Durchhängen abstützt.

In einem dritten Schritt C wird ein Abschnitt 56c des Werkstücks 56 bearbeitet, wozu wiederum Schleifwerkzeug und Nachlaufsetzstock verschoben und an die Werkstückoberfläche gestellt werden. Für den Schritt C ist in Fig. 5 lediglich die dritte oberste Pinole 51 dargestellt, die das Werkstück 56 vor Abheben (aufgrund der Unwucht und der Schleifkraftrichtung durch die Nocke 57) stützt.

Es ist auch möglich, das Werkstück 56 bei Schleifen der Nocke 57, d. h. bei einem sogenannten Unrundschleifen, durch einen Nachlaufsetzstock abzustützen. In einem solchen Fall ist nicht nur die dritte Pinole 51, sondern auch die erste untere Pinole 17 bzw. die zweite obere Pinole 18, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, jeweils durch einen Motor 29 bzw. 58 unabhängig voneinander steuerbar.

In einer speziell für Unrundschleifen vorgesehenen Ausführung eines Nachlaufsetzstocks ist vorgesehen, die jeweiligen Pinolen in einzelnen, unabhängig voneinander bewegbaren Setzstockblöcken zu führen, so daß diese nicht nur unabhängig voneinander beispielsweise über die Motoren 29 bzw. 58 auf das Werkstück 34 zustellbar sind, sondern auch in vertikaler Richtung oder längs der Werkstückachse unabhängig voneinander verschiebbar sind.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Nachlaufsetzstock 60 ist in der Buchse 61 der ersten unteren Pinole 17 eine Gewindespindel 62 aufgenommen, die achsgleich mit der Ankerwelle des Schrittmotors 29 verläuft und mit diesem ggf. über ein Untersetzungsgetriebe verbunden ist. Die zweite obere Pinole 18 ist mit einer Buchse 33 versehen, in der die vom Schrittmotor 58 angetriebene Gewindespindel 64 aufgenommen ist.

Das Belagstück 63 der Backe 21 der unteren ersten Pinole 17 ist um einen Winkel β aus der horizontalen Ebene geneigt angeordnet.

Der Neigungswinkel β ist bei der Festlegung der Gewindesteigung der Gewindespindel 62, d. h. also bei der Ermittlung des Verstellweges y, zu berücksichtigen. Dabei gilt

Die Anstellung des Belagstücks 63 der ersten unteren Pinole 17 kann dazu durchgeführt werden, um die Backe 21 in Richtung Werkstück 34 vorzuspannen. Dabei ist es wünschenswert, bei großen Werkstückdurchmessern mit großer Vorspannung bzw. bei kleinen Werkstückdurchmessern mit kleiner Vorspannung zu fahren. Diese Vorspannung kann durch Änderung des Winkels gewählt werden.

Auch hier verläuft die Kante des Belagstücks 63 in der Tangente 65 des Anlagepunktes 66 an der Werkstückoberfläche 41. Die Zustellrichtung der unteren Pinole 17 verläuft dabei geneigt zur Tangente 65.

In den zuvor genannten Ausführungsbeispielen waren die Antriebsspindel jeweils als Gewindespindeln ausgebildet. In weiteren, hier nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist diese als Gleit- oder Wälzspindel ausgebildet.

In weiteren Ausführungsbeispielen sind die Pinolen rund oder mehreckig und mit einer Wälzführung versehen.

Der Antrieb kann neben den zuvor beschriebenen Schrittmotoren auch über Servomotoren, mit Wegerfassung über ROD, Glasmaßstab od. dgl. erfolgen.

Claims (10)

1. Nachlaufsetzstock für Schleifmaschinen (5) zum Rund­ schleifen von Werkstücken (34, 56) mittels einer radial zur Werkstückachse (14) zustellbaren Schleifscheibe (35), mit mindestens zwei Backen (21, 31), die in zwei umfangswinkelversetzten Punkten (6, 7) an eine Oberfläche (41) des Werkstücks (34) anlegbar sind, und mit Antriebs­ mitteln (29, 27) zum Zustellen der Backen (21, 31) synchron mit der durch das Rundschleifen verursachten Minderung des Werkstückdurchmessers, wobei die Backen (21, 31) jeweils in einer linearen Bewegung zugestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungen der Zustellung der beiden Backen (21, 31) gegenläufig sind und geneigt zu Tangenten (42, 44) verlaufen, die in den Punkten (6, 7) an die Oberfläche (41) gelegt sind.

2. Nachlaufsetzstock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellrichtungen der beiden Backen (21, 31) parallel verlaufen.

3. Nachlaufsetzstock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Backen (21, 31) durch einen gemeinsamen Antrieb zugestellt werden.

4. Nachlaufsetzstock nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (21, 31) abschnittsweise als Pinolen (17, 18) ausgebildet sind.

5. Nachlaufsetzstock nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangenten (42, 44) an die Punkte (6, 7) unter 90° zueinander verlaufen.

6. Nachlaufsetzstock nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei übereinanderangeordnete Pinolen (17, 18) vorgesehen sind, wobei die Backe (21) der ersten unteren Pinole (17) an der jeweiligen Unterseite des Werkstücks (34, 56) und die Backe (31) der zweiten oberen Pinole (18) an einer dem Schleifwerkzeug (35) gegenüberliegenden Seite des Werkstücks (34, 56) anliegt.

7. Nachlaufsetzstock nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte oberste Pinole (51) vorgesehen ist, die oberhalb der zweiten Pinole (18) angeordnet ist, und daß die Backe (52) der dritten Pinole (51) auf der jeweiligen Oberseite des Werkstücks (34, 56) liegt.

8. Nachlaufsetzstock nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (21, 31) mit axial fluchtenden Gewindebuchsen (25, 33) gegenläufiger Steigung versehen sind, in denen eine Welle (27) eines Antriebsmotors (29) läuft, die mit entsprechenden gegenläufigen Gewindeabschnitten versehen ist.

9. Nachlaufsetzstock nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Backe (21, 31, 52) am werkstückseitigen Endbereich mit einem Belagstück (23, 32, 53) versehen ist, an dem das zu bearbeitende Werkstück (34, 56) anliegt, und daß das Belagstück (21, 32, 53) in Zustellrichtung hinsichtlich Maß und/oder Winkel einstellbar ist.

10. Nachlaufsetzstock nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (17) bzw. zweite Pinole (18) im Backenbereich, in Längsrichtung des Werkstücks (34, 56) gesehen, schmaler ausgebildet ist, und zwar derart, daß der schmalere Backenbereich der unteren Pinole (17) linksseitig und der der oberen Pinole (18) rechtsseitig der Längsmittelachse (36) oder umgekehrt verläuft, so daß die Backen (21, 31) überdeckbar sind.