EP2107959B1 - Method and grinding machine for grinding bar-shaped workpieces - Google Patents

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EP2107959B1
EP2107959B1 EP20080750189 EP08750189A EP2107959B1 EP 2107959 B1 EP2107959 B1 EP 2107959B1 EP 20080750189 EP20080750189 EP 20080750189 EP 08750189 A EP08750189 A EP 08750189A EP 2107959 B1 EP2107959 B1 EP 2107959B1
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grinding
workpiece
grinding wheel
clamping
bar
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Georg Himmelsbach
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Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH
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    • B24B7/17Single-purpose machines or devices for grinding end-faces, e.g. of gauges, rollers, nuts, piston rings for simultaneously grinding opposite and parallel end faces, e.g. double disc grinders

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen von stabförmigen Werkstücken, die einen unrunden, durch ebene und/oder gekrümmte Linien gebildeten Querschnitt und ebene, parallel zueinander verlaufende Stirnseiten aufweisen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schleifmaschine, bei der zwei Schleifspindeln in Tandembauart angeordnet sind und die besonders für die Durchführung des Verfahrens geeignet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Ein Verfahren der genannten Art ist aus der DE 10 2006 007 055 A1 bekannt und eine Schleifmaschine der genannten Art aus der EP-A-0 522 272 .The invention relates to a method for grinding rod-shaped workpieces, which have a non-circular, formed by plane and / or curved lines cross-section and flat, mutually parallel end faces, according to the preamble of claim 1 and a grinding machine, arranged in the two grinding spindles in tandem design and which is particularly suitable for carrying out the method, according to the preamble of claim 10. A method of the type mentioned is known from DE 10 2006 007 055 A1 known and a grinding machine of the type mentioned in the EP-A-0 522 272 ,
  • Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung sollen vor allem kurze und/oder stabförmige Werkstücke geschliffen werden. Der Ausdruck "kurze und/oder stabförmige Werkstücke" bedeutet, dass nur solche Werkstücke gemeint sind, die keine Schleifbearbeitung mit einer Verstellung der Schleifscheibe in Z-Richtung, d.h. der Längsrichtung des Werkstücks erfordern, oder allenfalls nur eine geringe Verstellung in Z-Richtung etwa zur Erzeugung einer Fase im Bereich der Stimflächen. Die Zustellung der Schleifscheiben erfolgt somit nur in der hierzu senkrechten X-Richtung. Die Werkstücke weisen jedenfalls zwei parallel zueinander liegende Stimflächen und eine hierzu vorzugsweise senkrecht liegende Außenkontur der Länge "L" auf, wobei die Länge L größer oder kleiner als der effektive Durchmesser der Stirnfläche sein kann. Es sind somit sowohl stab- als auch scheibenförmige Werkstücke umfasst, deren Querschnitt/Außenkontur beliebig sein kann. Der Kürze halber wird im Folgenden "stabförmiges Werkstück" verwendet, wobei auch scheibenförmige Werkstücke umfasst sein sollen.With the method according to the invention, especially short and / or rod-shaped workpieces are to be ground. The term "short and / or rod-shaped workpieces" means that only those workpieces are meant which do not involve grinding work with an adjustment of the grinding wheel in the Z direction, i. the longitudinal direction of the workpiece require, or at best only a slight adjustment in the Z direction approximately to produce a chamfer in the region of the end surfaces. The delivery of the grinding wheels thus takes place only in the direction perpendicular to the X-direction. In any case, the workpieces have two end faces lying parallel to one another and an outer contour of length "L" lying preferably perpendicular thereto, wherein the length L may be greater or smaller than the effective diameter of the end face. Thus, both rod-shaped and disk-shaped workpieces are included, whose cross-section / outer contour can be arbitrary. For the sake of brevity, hereinafter "rod-shaped workpiece" will be used, whereby also disc-shaped workpieces shall be included.
  • Ein bevorzugtes und beispielhaft genanntes Anwendungsgebiet derartiger kurzer, stabförmiger Werkstücke sind mechanische Stell-, Schalt- und Steuereinrichtungen, in denen stabförmige Teile als Stellglieder Bewegungen und Kräfte übertragen. In diesem Fall können die stabförmigen Werkstücke eine Länge zwischen vorzugsweise 10 und 80 mm und einen quadratischen Querschnitt mit einer Kantenlänge zwischen vorzugsweise 2 und 15 mm haben. Als Werkstoff kommen unterschiedliche Metalle, aber auch Keramik-Werkstoffe in Frage. Durch den unrunden Querschnitt wird bei entsprechender Führung erreicht, dass die stabförmigen Stellglieder sich im eingebauten Zustand nur in ihrer Längsrichtung bewegen, aber nicht verdrehen.A preferred and exemplified application of such short, rod-shaped workpieces are mechanical actuators, switching and control devices in which rod-shaped parts transmit movements and forces as actuators. In this case, the rod-shaped workpieces may have a length of preferably between 10 and 80 mm and a square cross-section with an edge length of preferably between 2 and 15 mm. As a material different metals, but also ceramic materials in question. By the non-round Cross section is achieved with appropriate guidance that the rod-shaped actuators move in the installed state only in its longitudinal direction, but not twist.
  • In diesem Anwendungsfall werden an das fertig geschliffene stabförmige Werkstück sehr hohe Anforderungen gestellt; genannt seien vor allem die Maßhaltigkeit der Grundabmessungen, die Parallelität der Stirnflächen, die exakte Einhaltung des rechten Winkels zwischen den Längs- und Stirnseiten, die Ebenheit der Stirnflächen und die maximale Rauheitsprofilhöhe Rz.In this application, very high demands are placed on the finished ground rod-shaped workpiece; Above all, the dimensional accuracy of the basic dimensions, the parallelism of the faces, the exact observance of the right angle between the longitudinal and end faces, the flatness of the faces and the maximum roughness profile height Rz.
  • Die in konkreten Anwendungsfällen verlangte Genauigkeit kann erreicht werden, indem jede Seite des stabförmigen Werkstücks einzeln durch Horizontal-Flachschleifen bearbeitet wird. Diese Methode ist aber auf geometrische Querschnitte mit geraden Kanten beschränkt. Die Schleifzone ist bei diesem Schleifverfahren auf Grund des Flächenkontakts mit der Schleifscheibe nur schwierig mit Kühlschmierstoff zu versorgen. Aus diesem Grund kann man nicht dasselbe Zeitspanvolumen wie beim Umfangschleifen erreichen. Außerdem muss das Werkstück dabei so häufig gewendet und umgespannt werden, dass eine wirtschaftliche Massenfertigung nicht gegeben ist. Auf Grund des Wendens und Umspannens des Werkstücks lassen sich die engen Fertigungstoleranzen wie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht realisieren.The accuracy required in specific applications can be achieved by machining each side of the rod-shaped workpiece individually by horizontal surface grinding. However, this method is limited to geometric cross sections with straight edges. Due to the surface contact with the grinding wheel, the grinding zone is difficult to supply with cooling lubricant during this grinding process. For this reason, you can not achieve the same volume removal volume as in circumferential grinding. In addition, the workpiece must be turned and re-clamped so often that an economic mass production is not given. Due to the turning and re-clamping of the workpiece, the tight manufacturing tolerances can not be realized as by the method according to the invention.
  • Bei dem Verfahren und der Vorrichtung zur Schleifbearbeitung derartiger Werkstücke gemäß der genannten DE 10 2006 007 055 A1 wird das Werkstück zunächst an seinem Umfang gehalten und einer Schleifstation zugeführt. Dort werden mittels einer Doppelscheibe beide Stirnflächen gleichzeitig vor- und feingeschliffen. Bei der Doppelscheibe umgreifen zwei im Abstand voneinander gleichachsig angeordnete, rotierende Schleifscheiben das Werkstück. Die Schleifscheiben tragen an den einander zugewandten Innenseiten Schleifbeläge für das Schruppen und nachfolgende Schlichten, die durch Verschieben der Schleifspindel in Zustellrichtung (X-Achse) nacheinander in Eingriff kommen. Der Abstand der Schlichtbereiche der Schleifscheiben entspricht dem Schleifmaß des zu bearbeitenden Werkstücks. Nach der Bearbeitung der Stirnflächen wird das Werkstück an eine zweite Aufspannung übergeben, in welcher es über seine Stimflächen eingespannt wird. Dort werden die Außenkonturen des Werkstücks durch Unrundschleifen erzeugt, wozu eine zweite Schleifspindel in die Bearbeitungsposition eingeschwenkt wird. Die erste Schleifspindel für das Doppelschleifen, die auf demselben schwenkbaren Gehäuse wie die zweite Schleifspindel sitzt, wird hierbei aus dem Bearbeitungsbereich ausgeschwenkt. Nach Bearbeitung der Außenkontur wird das fertig bearbeitete Werkstück entnommen, und das nächste Werkstück wird in die Position für das Doppelschleifen der Stirnflächen gebracht, wofür die erste Schleifspindel erneut eingeschwenkt und zugestellt werden muss.In the method and apparatus for grinding such workpieces according to said DE 10 2006 007 055 A1 the workpiece is first held at its periphery and fed to a grinding station. There, by means of a double disc both front surfaces simultaneously pre-and finely ground. In the double disc, two equidistantly spaced, rotating grinding wheels engage around the workpiece. The grinding wheels carry on the inner sides facing each other abrasive coatings for roughing and subsequent finishing, which come in succession by moving the grinding spindle in the feed direction (X-axis). The distance of the finishing areas of the grinding wheels corresponds to the grinding dimension of the workpiece to be machined. After machining the end faces, the workpiece is transferred to a second clamping, in which it is clamped over its end surfaces. There, the outer contours of the workpiece are generated by non-circular grinding, for which purpose a second grinding spindle is pivoted into the processing position. The first grinding spindle for double grinding, which sits on the same pivotable housing as the second grinding spindle, is hereby swung out of the processing area. After machining the outer contour of the finished workpiece is removed, and the next workpiece is brought into the position for the double grinding of the end faces, for which the first grinding spindle must be swung again and delivered.
  • In der Praxis hat sich ergeben, dass für das abwechselnde Einschwenken und Zustellen der beiden Schleifspindeln in die Bearbeitungsposition ein beträchtlicher Zeitaufwand erforderlich ist, in welchem keine Bearbeitung der Werkstücke erfolgen kann. Hierunter leidet die Produktivität der Anlage, was besonders im Hinblick auf die üblicherweise sehr großen Stückzahlen der herzustellenden Werkstücke von erheblichem Nachteil ist. Die nicht für das Schleifen nutzbaren Zeiten bzw. Zeiten in denen nicht zumindest teilweise zeitparallel geschliffen werden kann, können nämlich 30% bis 50% der gesamten Bearbeitungszeit für ein Werkstück beanspruchen.In practice, it has been found that a considerable amount of time is required for the alternating pivoting and infeeding of the two grinding spindles into the processing position, in which no processing of the workpieces can take place. This suffers the productivity of the plant, which is particularly in view of the usually very large quantities of manufactured work of considerable disadvantage. Namely, the times and times that can not be used for grinding, in which it is not possible to grind at least partially parallel to the time, can take up 30% to 50% of the total machining time for a workpiece.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Schleifmaschine der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass eine Verringerung der Taktzeit erfolgt, und so eine verbesserte wirtschaftliche Massenfertigung in Verbindung mit einem sehr guten Schleifergebnis erreicht wird.The invention is therefore based on the object to make the method and the grinding machine of the type mentioned so that a reduction of the cycle time takes place, and so an improved economic mass production is achieved in conjunction with a very good grinding result.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Verfahren, das die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.The solution of this problem is achieved by a method comprising the entirety of the features of claim 1.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die vollständige Schleifbearbeitung des stabförmigen Werkstücks in zwei Teilvorgängen in einer Weise durchgeführt, dass die Komplettbearbeitung auf einer einzigen Schleifmaschine in einem kontinuierlichen Fertigungsvorgang erfolgen kann. Dabei erfolgen nacheinander zwei verschiedene Einspannstellungen oder Einspannungen, die getaktet ineinander übergehen. Zunächst wird jedes Werkstück in einer von mehreren Spannvorrichtungen einer bewegbaren Halteeinrichtung einzeln an seinen Längsseiten eingespannt, also nicht etwa nur in die profilierte Ausnehmung einer Trägerscheibe eingesetzt, dies ist die erste Einspannung. Die Spannvorrichtungen sind bevorzugt als Beladegreifer ausgebildet, die zwei aufeinander zu und voneinander weg bewegbare Backen aufweisen, zwischen denen das Werkstück durch Klemmung der Seitenflächen fixiert werden kann. Die mit dem Werkstück in Berührung kommenden Seiten sind bevorzugt an die äußere Form eines Werkstückrohlings angepasst, um ihn für den Transport durch die Schleifmaschine und für die Schleifbearbeitung sicher zu halten. Die Beladegreifer sind so dimensioniert, dass beide Stirnseiten des Werkstücks seitlich aus ihnen hervorragen, so dass ihre Schleifbearbeitung ungehindert möglich ist. Sie müssen auch so geformt sein, dass sie in der Lage sind, auch fertiggeschliffene Werkstücke übernehmen und für den Transport zu einer Entladestelle zu halten.With the method according to the invention, the complete grinding of the rod-shaped workpiece is carried out in two sub-operations in such a way that the complete machining can take place on a single grinding machine in a continuous production process. In this case, successively two different clamping positions or clamping, the clocked merge into each other. First, each workpiece is clamped in one of several clamping devices of a movable holding device individually on its longitudinal sides, that is not used only in the profiled recess of a carrier disk, this is the first clamping. The tensioning devices are preferably designed as Beladegreifer having two mutually towards and away from each other movable jaws, between which the workpiece can be fixed by clamping the side surfaces. The sides in contact with the workpiece are preferably adapted to the outer shape of a workpiece blank in order to keep it safe for transport through the grinding machine and for grinding. The Beladegreifer are dimensioned so that both end sides of the workpiece protrude laterally from them, so that their grinding is possible without hindrance. They must also be shaped so that they are able to take also finished workpieces and to hold for transport to an unloading point.
  • In dieser Einspannung wird das Werkstück in einen ersten Bearbeitungsbereich überführt, in welchem zumindest das Fertigschleifen der beiden Stirnseiten erfolgt. In der Regel werden die Stirnseiten in dieser Einspannung vor- und fertiggeschliffen. Ein getrenntes Vorschleifen ist aber an dieser Stelle nicht immer erforderlich. Bei entsprechender Gestaltung der Spannvorrichtung führt das Doppelplanschleifen zu einem ausgezeichneten Ergebnis an den Stirnseiten. Das nach wie vor eingespannte, also in der ersten Einspannung befindliche Werkstück wird sodann mittels einer Bewegung der Halteeinrichtung zwischen zwei gleichachsig im Abstand voneinander befindliche Spannbacken überführt und von diesen an seinen Stirnseiten eingespannt, die bereits fertig geschliffen sind und dadurch die besten Voraussetzungen für eine präzise Weiterbearbeitung bieten. Hierbei ist streng darauf zu achten, dass beim Umspannen keine Längsverschiebung des Werkstücks stattfindet, die seine Lage in Bezug auf die Position der zweiten Schleifscheibe von der geforderten Soll-Lage verändert. Durch die Ausführung der Bewegungen der Spannbacken, mit denen das Werkstück an seinen Stirnseiten eingespannt wird, und der Wahl der Spannkräfte der Beladegreifer, die die Einspannung für die erste Schleifbearbeitung sicherstellen, ist bewirkt, dass das Werkstück beim Einspannen mit den Spannbacken der Werkstückspindelstöcke an seinen Stirnseiten nicht in seiner Längsrichtung verschoben wird.In this clamping, the workpiece is transferred to a first processing area in which at least the finish grinding of the two end faces takes place. As a rule, the end faces in this clamping are pre-ground and finished. A separate pre-grinding is not always necessary at this point. With appropriate design of the clamping device The double surface grinding leads to an excellent result on the front sides. The still clamped, so located in the first clamping workpiece is then transferred by means of a movement of the holding device between two coaxially spaced clamping jaws and clamped by these at its ends, which are already finished and thus the best conditions for a precise Offer further processing. It is very important to ensure that during clamping no longitudinal displacement of the workpiece takes place, which changes its position with respect to the position of the second grinding wheel from the required target position. By performing the movements of the jaws, with which the workpiece is clamped at its end faces, and the choice of clamping forces of Beladegreifer that ensure the clamping for the first grinding, the workpiece is caused when clamping with the jaws of the workpiece headstocks to his End faces is not moved in its longitudinal direction.
  • Die Spannbacken bewirken die zweite Einspannung des stabförmigen Werkstücks; die erste Einspannung wird jetzt aufgehoben. Indem nunmehr die beiden Spannbacken synchron und phasengleich gesteuert gedreht werden, kann an dem Werkstück ein CNC-gesteuertes Umfangsschleifen nach dem Prinzip der C-X-Interpolation vorgenommen werden. Dabei entspricht jeder Drehstellung des von den beiden Spannbacken in Drehung versetzten Werkstückes (Drehachse C) ein bestimmter Abstand der Schleifscheibe in Richtung der X-Achse. Die Einzelheiten hierzu sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Schleiftechnik von dem CNC-gesteuerten Unrundschleifen geläufig und brauchen daher nicht näher beschrieben zu werden.The jaws cause the second clamping of the rod-shaped workpiece; the first clamping is now canceled. By now the two jaws are rotated synchronously and in phase controlled, a CNC-controlled peripheral grinding on the workpiece according to the principle of C-X interpolation can be made on the workpiece. In this case, each rotational position of the workpiece rotated by the two clamping jaws (rotation axis C) corresponds to a specific distance of the grinding wheel in the direction of the X-axis. The details of this are familiar to those skilled in the field of grinding technology of the CNC-controlled non-circular grinding and therefore need not be described in detail.
  • Wenn das stabförmige Werkstück nach dem Prinzip des Unrundschleifens bearbeitet wird, liegt - im Gegensatz zum Flachschleifen - eine Linienberührung zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück vor. Die Kühlmittelzufuhr ist dadurch verbessert, und es wird ein höheres Zeitspanvolumen erreicht, so dass die Bearbeitungszeit erheblich verkürzt wird.If the rod-shaped workpiece is machined on the principle of non-circular grinding, there is-in contrast to surface grinding-line contact between the grinding wheel and the workpiece. The coolant supply is thereby improved and a higher removal rate is achieved so that the processing time is considerably shortened.
  • Mit dem CNC-gesteuerten Umfangsschleifen können stabförmige Werkstücke mit unterschiedlichen Querschnitten vor- und fertig geschliffen werden, also einfache quadratische oder rechteckige Querschnitte mit abgerundeten Längskanten oder ebenen Fasen an den Längskanten bis hin zu prismatischen Querschnitten oder auch Querschnitte mit unterschiedlich gekrümmten Begrenzungslinien bis hin zu Mischformen aus allem. Mit der einfachen Möglichkeit, in einem Zuge ebene Längsseiten mit gebrochenen oder abgerundeten Kanten zu schleifen, ebenso aber auch Querschnitte mit durchweg gekrümmten Konturen, werden die Probleme der Gratbildung als Folge eines Planschleifens vermieden. Eine Auswahl der Möglichkeiten ist in der Figur 1 des Ausführungsbeispiels zusammengestellt.With the CNC-controlled peripheral grinding rod-shaped workpieces with different cross-sections can be ground and finished, so simple square or rectangular cross sections with rounded longitudinal edges or flat chamfers on the longitudinal edges to prismatic cross sections or cross sections with different curved boundary lines to mixed forms out of everything. With the easy way to grind flat longitudinal sides with broken or rounded edges in one go, as well as cross sections with consistently curved contours, the problems of burr formation are avoided as a result of a flat grinding. A selection of possibilities is in the FIG. 1 of the embodiment.
  • Wenn das Umfangsschleifen durch eine die gesamte Länge des stabförmigen Werkstücks überdeckende profilierte Schleifscheibe erfolgt, kann auch die Längskontur des Werkstücks unterschiedlich gestaltet werden. Beispiele hierfür sind in der Figur 2 des Ausführungsbeispiels zusammengestellt. Zu dieser unterschiedlichen Längskontur gehören auch stirnseitige Fasen und Abrundungen.If the peripheral grinding takes place by means of a profiled grinding wheel covering the entire length of the rod-shaped workpiece, the longitudinal contour of the workpiece can also be designed differently. Examples are in the FIG. 2 of the embodiment. This different longitudinal contour also includes frontal bevels and rounding.
  • Mit dem Auseinanderfahren der Spannbacken nach dem Fertigschleifen ist die zweite Einspannung gelöst, und das fertige stabförmige Werkstück ist wiederum von den Spannbacken der ersten Einspannung in der Halteeinrichtung gespannt und gehalten. Die Halteeinrichtung wird weitergetaktet, d.h. um einen durch die Anzahl der Spannstellen (mindestens 3, bevorzugt 4, 5 oder 6) vorbestimmten Winkelbetrag α gedreht, und bringt das fertige Werkstück in eine Entladeposition wo es an eine Entladeeinrichtung übergeben wird.With the moving apart of the clamping jaws after finish grinding, the second clamping is released, and the finished rod-shaped workpiece is again stretched and held by the clamping jaws of the first clamping in the holding device. The holding device is further clocked, i. rotated by a predetermined by the number of clamping points (at least 3, preferably 4, 5 or 6) predetermined angular amount α, and brings the finished workpiece in an unloading position where it is transferred to a discharge device.
  • Im Vergleich zu dem aus der DE 2006 007 055 A1 bekannten Verfahren besteht der entscheidende Unterschied darin, dass die erste und zweite Bearbeitungsposition, denen die bewegliche Halteeinrichtung nacheinander die stabförmigen Werkstücke zugeführt, jeweils zumindest eine erste und eine zweite Schleifscheibe in einer solchen Tandemanordnung enthält, dass die zumindest eine obere erste Schleifscheibe der ersten Bearbeitungsposition vor der zweiten Schleifscheibe der zweiten Bearbeitungsposition in Schleifeingriff gelangt.Compared to that from the DE 2006 007 055 A1 known method consists of the crucial difference is that the first and second processing position to which the movable holding device successively supplied the rod-shaped workpieces, each containing at least a first and a second grinding wheel in such a tandem arrangement that the at least one upper first grinding wheel of the first processing position before the second grinding wheel of the second processing position is in looping engagement.
  • Dadurch, dass an einem Werkstück nacheinander zwei Schleifbearbeitungen durchgeführt werden, wobei die beiden Schleifscheiben lediglich um geringe Strecken in X-Richtung zugestellt und vom Werkstück entfernt werden müssen, ergibt sich eine erhebliche Zeitersparnis gegenüber der Bearbeitung nach dem in der DE 10 2006 007 055 A1 beschriebenen Verfahren. Diese Zeitersparnis kann über 30% bis 50% der gesamten Taktzeit für die Schleifbearbeitung eines Werkstücks betragen. Die Zeitersparnis ergibt sich schon daraus, dass die relativ langen Zeiten für das Ein- und Ausschwenken der Schleifspindeln in den Bearbeitungsbereich völlig entfallen, da sich erfindungsgemäß beide Schleifspindeln in einer Tandemanordnung ständig in unmittelbarer Nähe zu dem zugehörigen Bearbeitungsbereich befinden. Innerhalb eines eng umgrenzten Gebiets führen die gemeinsam auf einem Spindelstock angeordneten Schleifspindeln und Schleifscheiben nur eine Bewegung in X-Richtung aus. Anstelle des aufwändigen Schwenkens der Schleifspindeln nach dem Stand der Technik ist lediglich das Werkstück von einer ersten Bearbeitungsposition mit einer ersten Schleifscheibe zu einer zweiten Bearbeitungsposition mit einer zweiten Schleifscheibe zu transportieren, was sehr schnell geschehen kann. Zudem können auf der Halteeinrichtung, die mehrere Spannstellen aufweist, gleichzeitig mehrere Werkstücke gespannt und getaktet dem Schleifbereich zugeführt werden. Von diesen Werkstücken werden in jedem Bewegungstakt der Halteeinrichtung jeweils zwei bearbeitet, wobei das eine in der ersten Bearbeitungsposition eine Fertigbearbeitung beider Stirnseiten erfährt und ein weiteres Teil in einer zweiten Bearbeitungsposition fertig geschliffen wird. Hierdurch wird der Durchsatz merklich beschleunigt.The fact that two grinding operations are carried out successively on a workpiece, wherein the two grinding wheels must be delivered only by small distances in the X direction and removed from the workpiece, results in a considerable time savings compared to the processing according to the DE 10 2006 007 055 A1 described method. This time savings can be over 30% to 50% of the total cycle time for the grinding of a workpiece. The saving in time already results from the fact that the relatively long times for pivoting the grinding spindles into and out of the processing area are completely eliminated since, according to the invention, both grinding spindles are always in close proximity to the associated processing area in a tandem arrangement. Within a narrowly defined area, the grinding spindles and grinding wheels, which are arranged together on a headstock, only move in the X direction. Instead of the complicated turning of the grinding spindles according to the prior art, only the workpiece is to be transported from a first machining position with a first grinding wheel to a second machining position with a second grinding wheel, which can be done very quickly. In addition, several workpieces can be stretched and clocked fed to the grinding area on the holding device, which has a plurality of clamping points. Of these workpieces are each machined in each stroke of the holding device two, wherein the one in the first machining position undergoes a finishing of both end faces and another part is finished in a second machining position. As a result, the throughput is noticeably faster.
  • Eine weitere Beschleunigung kann sich dadurch ergeben, dass beide Werkstücke in den Bearbeitungspositionen zumindest zeitweise zeitgleich geschliffen werden, was für bestimmte Außenkonturen der Werkstücke ohne weiteres möglich ist. Zumindest ist eine zeitgleiche Bearbeitung zweier Werkstücke für kürzere Zeitabschnitte im Bearbeitungszyklus erzielbar, etwa derart, dass das Fertigschleifen der Stirnseiten in der ersten Bearbeitungsposition sich zeitlich mit dem Beginn des Unrundschleifens in der zweiten Bearbeitungsposition überlappt. Diese wesentlichen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich in besonderer Weise durch die Tandemanordnung der beiden Schleifspindeln auf einem Schleifspindelstock, die sich auch bei Verwendung anderer Transport- und Spannvorrichtungen, als der hier beschriebenen, erzielen lassen.A further acceleration can result from the fact that both workpieces are ground in the machining positions at least temporarily at the same time, which is readily possible for certain outer contours of the workpieces. At least a simultaneous processing of two workpieces for shorter periods in the processing cycle can be achieved, such that the finish grinding of the end faces in the first processing position overlaps in time with the beginning of the non-circular grinding in the second processing position. These significant advantages over the prior art arise in a special way by the tandem arrangement of the two grinding spindles on a wheel spindle, which can be achieved even when using other transport and tensioning devices, as described here.
  • Im Anspruch 2 sind vorteilhafte Einzelheiten zu dem ersten Schleifvorgang, dem Doppelplanschleifen der Stirnseiten, angegeben. Hierzu wird das in der Halteeinrichtung eingespannte Werkstück bis an die erste Schleifscheibe, die als "Doppelschleifscheibe" aus zwei einzelnen Schleifscheiben zusammengesetzt sein kann, herangefahren, was durch Drehen der Halteeinrichtung um einen vorgegebenen Winkelbetrag α geschieht. Der Vorgang des Planschleifens selbst erfolgt durch Verfahren der in üblicher Weise an einer ersten Schleifspindel gelagerten ersten Schleifscheibe. Zur Bearbeitung ist die rotierende erste Schleifscheibe, die Doppel-schleifscheibe, in der Richtung der X-Achse verfahrbar. Die beiden Schleifscheiben der Doppel-schleifscheibe umgreifen bei dem Schleifvorgang das stabförmige Werkstück, das dabei mit seiner Längsrichtung parallel zu der Rotationsachse der ersten Schleifscheibe verläuft. Im Folgenden werden die Begriffe "erste Schleifscheiben", "erste Schleifscheibe" und "Doppelschleifscheibe" synonym verwendet, da es nur darauf ankommt, dass die damit gemeinte Schleifscheibe zwei Schleifbeläge aufweist, mit denen gleichzeitig beide Stirnseiten des Werkstücks geschliffen werden können. Dies gilt auch für das Verständnis der Ansprüche.In claim 2 advantageous details of the first grinding process, the double-plan grinding of the end faces, indicated. For this purpose, the workpiece clamped in the holding device is brought up to the first grinding wheel, which can be composed of two individual grinding wheels as a "double grinding wheel", which is done by turning the holding device by a predetermined angle α. The process of the face grinding itself takes place by moving the first grinding wheel mounted in the usual way on a first grinding spindle. For machining, the rotating first grinding wheel, the double grinding wheel, can be moved in the direction of the X-axis. During the grinding process, the two grinding wheels of the double grinding wheel embrace the rod-shaped workpiece, which runs parallel to the axis of rotation of the first grinding wheel with its longitudinal direction. In the following, the terms "first grinding wheels", "first grinding wheel" and "double grinding wheel" are used interchangeably, since it is only important that the grinding wheel meant therewith has two grinding pads with which both end faces of the workpiece can be ground simultaneously. This also applies to the understanding of the claims.
  • Alternativ kann das Doppelplanschleifen der Stirnseiten des Werkstücks auch derart erfolgen, dass die das Werkstück eingespannt tragende Halteeinrichtung relativ zu der ersten Schleifscheibe, der Doppelschleifscheibe, im Sinne einer Zustellung bewegt wird. Diese Bewegung erfolgt im Falle einer drehbaren Halteeinrichtung, z. B. in Form einer Taktscheibe, bevorzugt als Rotation. Die Bewegung kann selbstverständlich auch als lineare Verschiebung der Halteeinrichtung realisiert sein. Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht einen weiteren Zeitgewinn für den Bearbeitungszyklus, da zwei Werkstücke praktisch gleichzeitig geschliffen werden können. Hierzu wird ein bereits an den Stirnseiten fertig bearbeitetes Werkstück von der Halteeinrichtung in die zweite Bearbeitungsposition verbracht und dort von der zweiten Spanneinrichtung übernommen, worauf die es bisher haltenden Spannbacken auseinander gefahren werden. Es hat somit keinen Kontakt mehr mit der Halteeinrichtung und kann - von der zweiten Spanneinrichtung in Rotation versetzt - an den Längsseiten geschliffen werden. Diese Entkopplung des betreffenden Werkstücks von der Halteeinrichtung erlaubt es, die Halteeinrichtung, die ein weiteres Werkstück trägt, dessen Stirnflächen zu bearbeiten sind, derart zu bewegen, dass das weitere Werkstück in den Schleifbereich der ersten Schleifscheibe gelangt und von dieser fertig geschliffen wird. Dieses Doppelplanschleifen erfolgt bei dieser Abwandlung des Verfahrens im Wesentlichen zeitgleich mit dem Unrundschleifen der Außenkontur des zuerst genannten Werkstücks. Falls die beiden Schleifscheiben gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 3 in Tandemanordnung auf einem gemeinsamen Schleifspindelstock angeordnet sind, so ergibt sich zwangsläufig, dass die erste Schleifscheibe der Bewegung der zweiten Schleifscheibe beim Unrundschleifen folgt. Dies hat jedoch für das Doppelplanschleifen gemäß der beschriebenen Verfahrensvariante keine Bedeutung, da der Bewegungsumfang nur gering ist und die Bewegung im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit der ersten Schleifscheibe nur sehr langsam erfolgt. Das Schleifergebnis der ersten Schleifscheibe wird hierdurch nicht beeinträchtigt.Alternatively, the double-plan grinding of the end faces of the workpiece can also take place in such a way that the holding device, which carries the workpiece clamped, is moved relative to the first grinding wheel, the double grinding wheel, in the sense of a feed. This movement takes place in the case of a rotatable holding device, for. B. in the form of a timing disc, preferably as a rotation. Of course, the movement can also be realized as a linear displacement of the holding device. This variant of the method according to the invention allows a further gain in time for the machining cycle, since two workpieces are ground virtually simultaneously can be. For this purpose, an already finished at the end faces workpiece is spent by the holding device in the second processing position and taken over there by the second clamping device, after which it is currently held apart clamping jaws apart. It thus has no contact with the holding device and can - be rotated on the long sides - set by the second clamping device in rotation. This decoupling of the relevant workpiece from the holding device makes it possible to move the holding device, which carries a further workpiece whose end faces are to be processed, in such a way that the further workpiece enters the grinding region of the first grinding wheel and is finish ground therefrom. This double-plan grinding takes place in this modification of the method substantially simultaneously with the non-circular grinding of the outer contour of the first-mentioned workpiece. If the two grinding wheels are arranged according to a particularly preferred embodiment of claim 3 in tandem on a common wheelhead, it follows inevitably that the first grinding wheel follows the movement of the second grinding wheel in non-circular grinding. However, this has no significance for the double-plan grinding according to the method variant described, since the range of motion is only slight and the movement takes place only very slowly compared to the rotational speed of the first grinding wheel. The grinding result of the first grinding wheel is not affected by this.
  • Das Verfahren kann an dieser Stelle aber auch so geführt werden, dass das Werkstück ortsfest in seiner Position verbleibt und die erste Schleifscheibe in Längs- und Querrichtung zum Werkstück verfahrbar ist. Das Verfahren der Schleifscheibe in Längsrichtung dient bevorzugt zum Justieren der Schleifscheiben in Bezug auf das Werkstück oder in Bezug auf die Position der zweiten Schleifscheibe zur Bearbeitung der Außenkontur.The method can also be performed at this point so that the workpiece remains stationary in its position and the first grinding wheel in the longitudinal and transverse directions to the workpiece is movable. The method of the grinding wheel in the longitudinal direction is preferably used for adjusting the grinding wheels with respect to the workpiece or with respect to the position of the second grinding wheel for machining the outer contour.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 gibt eine vorteilhafte Möglichkeit an, wie der erste Teilvorgang des Planschleifens in den zweiten Teilvorgang des Umfangsschleifens übergehen kann. Es wird hierzu die Lösung gewählt, die erste Schleifscheibe einerseits und mindestens eine zweite Schleifscheibe andererseits mit den zugehörigen Schleifspindeln auf einem gemeinsamen Schleifspindelstock zu lagern, der in X-Richtung verschoben werden kann. Durch Verschwenken der Halteeinrichtung werden die einzelnen Werkstücke nacheinander zuerst dem Wirkungsbereich der ersten Schleifscheibe und anschließend der zweiten Schleifscheibe zugeführt. Für die beim Schleifen erforderliche Zustellbewegung in Richtung der X-Achse wird der gemeinsame Schleifspindelstock in der Richtung der X-Achse gesteuert verfahren.The development according to claim 3 indicates an advantageous possibility of how the first sub-operation of the surface grinding can be transferred to the second sub-operation of the peripheral grinding. For this purpose, the solution is chosen to store the first grinding wheel on the one hand and at least one second grinding wheel on the other hand with the associated grinding spindles on a common wheelhead, which can be moved in the X direction. By pivoting the holding device, the individual workpieces are successively fed first to the area of action of the first grinding wheel and then to the second grinding wheel. For the necessary during grinding feed movement in the direction of the X-axis of the common wheelhead is moved in the direction of the X-axis controlled.
  • Mit dem Auseinanderfahren der Spannbacken nach dem Fertigschleifen ist die zweite Einspannung gelöst, und das fertige stabförmige Werkstück wird erneut der Halteeinrichtung übergeben. Es wird von dieser beim nächsten Arbeitstakt durch entsprechende Drehung in eine Entladeposition verbracht, wo es von einer Entladeeinrichtung übernommen werden kann.With the moving apart of the jaws after finish grinding the second clamping is released, and the finished rod-shaped workpiece is again handed over the holding device. It is spent by this at the next power stroke by appropriate rotation in an unloading position, where it can be taken over by a discharger.
  • Nach Anspruch 7 sind in vorteilhafter Weise Sensoren in die Beladegreifer der Haltevorrichtung integriert, mit denen das Schleifaufmaß der einzelnen gespannten Werkstücke ermittelt werden kann. Die so gewonnenen Werte werden an die Steuereinrichtung der Schleifmaschine übermittelt und werden von dieser für die Festlegung des Ablaufs des Umfangsschleifens berücksichtigt. Auch hierdurch kann sich eine Beschleunigung der Bearbeitung ergeben.According to claim 7 sensors are integrated into the loading gripper of the holding device, with which the Schleifaufmaß the individual tensioned workpieces can be determined in an advantageous manner. The values thus obtained are transmitted to the control device of the grinding machine and are taken into account by the latter for determining the course of the peripheral grinding. This can also result in an acceleration of the processing.
  • Da beim Unrundschleifen der Außenkontur der Werkstücke beachtliche Drücke quer zur Längsachse des Werkstücks auftreten können, die zu einer Verbiegung des Werkstücks führen, wird das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 8 dahingehend ergänzt, dass eine Lünette zur Abstützung des Werkstücks gegen Verbiegung durch Querkräfte vorgesehen wird. Diese Lünetten, von denen jeweils eine einem Beladegreifer, d.h. einer Spannstelle, für das Werkstück zugeordnet ist, sind auf der Halteeinrichtung zusammen mit den Beladegreifern montiert. Die Lünetten sind auf der Halteeinrichtung in Bezug auf die Position des Werkstücks zustellbar oder von dieser Position entfernbar und gelangen nur in der zweiten Bearbeitungsposition für das Schleifen der Außenkontur mit der zweiten Schleifscheibe in Einsatz. Ihr Einsatz erfolgt gemäß Anspruch 8 wie folgt: Nachdem das Werkstück in der zweiten Bearbeitungsposition von den Spannbacken übernommen und gespannt ist, werden die Backen des Beladegreifers geöffnet, so dass das Werkstück frei rotieren kann und die zweite Schleifscheibe für die Bearbeitung freien Raum hat. In diesem Zustand werden zuerst die Seitenkanten des Werkstücks auf Fertigmaß rund geschliffen, was bedeutet, das hiermit die größten Durchmesser des fertigen Werkstücks festgelegt sind. Hierauf wird die Lünette soweit auf das Werkstück zugestellt, dass sie in zumindest punktuelle Anlage an das Werkstück kommt und dieses somit gegen Querkräfte abstützt. Die Bewegung der Lünette erfolgt bevorzugt über hydraulische oder pneumatische Verstellmittel, die dem Fachmann geläufig sind. Die Lünette weist auf ihrer Eingriffseite mit dem Werkstück eine bevorzugt im Querschnitt halbkreisförmige Ausnehmung auf, die an die erwähnten größten Durchmesser des fertig bearbeiteten Werkstücks angepasst ist. Hierdurch wird erreicht, dass bei Rotation des Werkstücks in der Lünette mindestens ein Bereich am Umfang des Werkstücks mit der Lünette in Kontakt ist, so dass diese in allen Phasen der Rotation ihre Stützwirkung entfalten kann. Mit angestellter Lünette erfolgt sodann die Fertigbearbeitung der Außenflächen des Werkstücks, dessen Schleifbearbeitung damit beendet ist. Hierauf wird die Lünette vom Werkstück entfernt, die Beladegreifer der Halteeinrichtung ergreifen und spannen das Werkstück erneut, worauf die Spannbacken der Werkzeugspindelstöcke auseinander gefahren werden und diese für den Transport durch die Halteeinrichtung freigeben. Die Halteeinrichtung wird dann erneut im Rahmen eines neuen Arbeitstakts um den Winkel α gedreht, wodurch das fertige Werkstück aus dem zweiten Bearbeitungsbereich entfernt und schließlich einer Entladeeinrichtung zugeführt wird. Letztere wird je nach Anzahl der Spannstellen auf der Halteeinrichtung und der Anordnung der Entladestation in Bezug auf die Halteeinrichtung eventuell erst nach weiteren Arbeitstakten erreicht.Since non-circular grinding of the outer contour of the workpieces considerable pressures can occur transversely to the longitudinal axis of the workpiece, which lead to a bending of the workpiece, the inventive method according to claim 8 is supplemented to the effect that a bezel for supporting the workpiece is provided against deflection by transverse forces. These lunettes, one of which is associated with a Beladegreifer, ie a clamping point for the workpiece, are mounted on the holding device together with the Beladegreifern. The lunettes are deliverable on the holding device with respect to the position of the workpiece or removable from this position and reach only in the second processing position for grinding the outer contour with the second grinding wheel in use. Their use is carried out according to claim 8 as follows: After the workpiece is taken over and clamped in the second processing position of the clamping jaws, the jaws of the loading gripper are opened so that the workpiece can rotate freely and the second grinding wheel for machining has room. In this state, first the side edges of the workpiece are ground to finished size, which means that this determines the largest diameters of the finished workpiece. Hereupon, the steady rest is delivered to the workpiece so that it comes into contact with the workpiece at least in point contact and thus supports it against transverse forces. The movement of the steady rest preferably takes place via hydraulic or pneumatic adjusting means which are familiar to the person skilled in the art. The bezel has on its engagement side with the workpiece on a preferably semi-circular in cross section recess which is adapted to the mentioned largest diameter of the finished workpiece. As a result, when the workpiece is rotated in the steady rest, at least one region on the circumference of the workpiece is in contact with the steady rest so that it can unfold its supporting effect in all phases of the rotation. With salaried employee then takes the finishing of the outer surfaces of the workpiece, the grinding is finished with it. Then the bezel is removed from the workpiece, take the Beladegreifer the holding device and tighten the workpiece again, after which the jaws of the tool spindle sticks are moved apart and release them for transport through the holding device. The holding device is then rotated again in the context of a new working cycle by the angle α, whereby the finished Removed workpiece from the second processing area and finally a discharge device is supplied. The latter, depending on the number of clamping points on the holding device and the arrangement of the unloading station in relation to the holding device may be achieved only after further work cycles.
  • Im Anspruch 9 ist eine Variante dieses Verfahrens angegeben, gemäß welcher die Seitenkanten nur bis annähernd an das Fertigmaß geschliffen werden. Unter "annähernd" ist hier zu verstehen, dass nur noch wenige hundertstel Millimeter ,etwa 1 bis 3 hundertstel mm, bis zum Fertigmaß abgeschliffen werden müssen. Die Lünette wird sodann, wie bei dem Verfahren nach Anspruch 8 beschrieben, an das Werkstück angestellt und dieses wird ebenfalls bis annähernd an das Fertigmaß geschliffen. Daraufhin wird die Lünette entfernt, und die gesamte Außenkontur wird auf Fertigmaß geschliffen. Da hierfür nur ein sehr geringer Abtrag notwendig ist, der nur geringen Schleifdruck erfordert, wird die Genauigkeit des Schleifens nicht beeinträchtigt.In claim 9, a variant of this method is specified, according to which the side edges are ground only to approximately the finished size. By "approximately" is to be understood here that only a few hundredths of a millimeter, about 1 to 3 hundredths of a millimeter, must be ground down to the finished size. The steady rest is then, as described in the method according to claim 8, employed on the workpiece and this is also ground to approximately the finished size. Then the bezel is removed, and the entire outer contour is ground to finished size. Since this only a very small removal is necessary, which requires only low grinding pressure, the accuracy of the grinding is not affected.
  • Im Folgenden besteht auch die Möglichkeit, dass die Lünette derart angesteuert ist, dass sie zum Fertigschleifen des Restaufmaßes nicht zurückgezogen werden muss und das Werkstück dann bis zum Erreichen des Fertigmaßes abgestützt bleibt.In the following there is also the possibility that the steady rest is controlled in such a way that it does not have to be retracted for finish grinding of the remaining allowance and the workpiece then remains supported until reaching the finished dimension.
  • Durch den Lünetteneinsatz lassen sich nicht nur erhöhte Genauigkeiten bei langen, dünnen Werkstücken erreichen, sondern es kann auch mit einem höheren Zerspanvolumen pro Zeiteinheit beim Schleifen gearbeitet werden, was wiederum die Schleifzeit am Werkstück verringert.Not only can higher accuracies be achieved with long, thin workpieces by using the steady rest, but it is also possible to work with a higher machining volume per unit time during grinding, which in turn reduces the grinding time on the workpiece.
  • Die Verfahren gemäß den Ansprüchen 8 und 9 sind besonders für solche Formen des Werkstückquerschnitts geeignet, wie sie in Figur 1 (mit Ausnahme von Fig. 1g) gezeigt sind. Für derartige Werkstücke mit im Wesentlichen regelmäßigen, Symmetrien aufweisenden Konturen und Querschnitten lässt sich die Präzision der Herstellung deutlich erhöhen.The methods according to claims 8 and 9 are particularly suitable for such shapes of the workpiece cross-section, as they are in FIG. 1 (with the ecxeption of Fig. 1g ) are shown. For such workpieces with substantially regular, symmetrical contours and cross sections, the precision of the production can be significantly increased.
  • Wie eingangs schon angegeben worden ist, betrifft die Erfindung auch eine Schleifmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10, wie sie aus der EP-A- 0 522 272 bekannt ist. Diese betrifft eine Gewindeschleifmaschine, ist also zum Schleifen von rotationssymmetrischen Werkstücken bestimmt. Dabei ist ein verfahrbarer Schleiftisch vorgesehen, auf dem ein Werkstückspindelstock und ein Reitstock angeordnet sind. Das Werkstück wird zwischen diesen eingespannt und in Rotation um seine Längsachse versetzt. Die Bewegungsrichtung des Schleiftisches stimmt mit der Richtung von Rotations- und Längsachse des Werkstücks überein. Beim Schleifen wird das Werkstück an zwei oder drei im Abstand voneinander befindlichen Schleifscheiben vorbeigeführt, die zu unterschiedlichen Schleifoperationen bestimmt sind und senkrecht gegen das Werkstück zugestellt werden können. Die Schleifscheiben können sich an unabhängig voneinander zustellbaren Schleifspindeln befinden, die mit parallel verlaufenden Rotationsachsen auf einen gemeinsamen Schleifspindelstock angeordnet sind, der dort als "Hubschlitten" bezeichnet ist. Dadurch wird eine Tandem-Anordnung mit waagerecht nebeneinander liegenden Schleifspindeln verwirklicht. Der Schleifspindelstock kann nur in einer Richtung parallel zu der Rotations- und Längsachse des Werkstücks verfahren werden. Es können aber auch zwei Schleifscheiben mit gemeinsamer Rotationsachse an einer einzigen Schleifspindel gelagert sein. Auf diese Weise können an einem einzelnen Werkstück verschiedene Schleifoperationen vorgenommen werden, ohne dass die Aufspannung gewechselt werden muss. Zum Übergang von der einen auf die andere Schleifoperation muss aber das Werkstück seitlich verfahren werden, und es kann immer nur ein einziges Werkstück in seiner unveränderten Aufspannung geschliffen werden. Die Bearbeitungszeit ist damit zu lang.As already stated, the invention also relates to a grinding machine according to the preamble of claim 10, as it is known from EP-A-0 522 272 is known. This relates to a thread grinding machine, so it is intended for grinding rotationally symmetrical workpieces. In this case, a movable grinding table is provided, on which a workpiece headstock and a tailstock are arranged. The workpiece is clamped between these and set in rotation about its longitudinal axis. The direction of movement of the grinding table coincides with the direction of the rotational and longitudinal axes of the workpiece. During grinding, the workpiece is guided past two or three spaced-apart grinding wheels, which are intended for different grinding operations and can be delivered vertically against the workpiece. The grinding wheels can become independent can be undelivered grinding spindles, which are arranged with parallel axes of rotation on a common wheel head, which is referred to there as a "lifting". As a result, a tandem arrangement is realized with horizontally adjacent grinding spindles. The wheelhead can only be moved in one direction parallel to the rotation and longitudinal axis of the workpiece. However, it is also possible for two grinding wheels with a common axis of rotation to be mounted on a single grinding spindle. In this way, various grinding operations can be performed on a single workpiece without the need to change the clamping. For the transition from one to the other grinding operation, however, the workpiece must be moved laterally, and it can always be ground only a single workpiece in its unchanged setting. The processing time is too long.
  • Es besteht somit die Aufgabe, die Schleifmaschine der genannten Art so zu gestalten, dass die Schleifzeit verringert wird und eine wirtschaftliche Massenfertigung von runden und/oder unrunden Werkstücken in Verbindung mit einem sehr guten Schleifergebnis erreicht wird; insbesondere soll dadurch eine Schleifmaschine geschaffen werden, mit der sich das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführen lässt.It is therefore the object to make the grinding machine of the type mentioned so that the grinding time is reduced and an economical mass production of round and / or non-circular workpieces is achieved in conjunction with a very good grinding result; In particular, a grinding machine is thereby to be created with which the method according to one of claims 1 to 9 can be carried out.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer Schleifmaschine, welche die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 10 aufweist.The solution of this problem is achieved with a grinding machine, which has the entirety of the features of claim 10.
  • Das Besondere an dieser Schleifmaschine liegt darin, dass zwei Schleifspindeln mit parallelen Rotationsachsen auf einem Schleifspindelstock in einer "Tandemanordnung" montiert sind, wobei die beiden Schleifspindeln nicht nur nebeneinander, sonder auch übereinander und mit fest zueinander angeordneten parallelen Spindelachsen angeordnet sind und gemeinsam durch den Schleifspindelstock in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse der Werkstücke bewegbar sind. Der Begriff "Tandemanordnung" nimmt auf die Art der Anordnung der Schleifspindeln bzw. Schleifscheiben Bezug und soll zum Ausdruck bringen, dass die Schleifscheiben beider Schleifspindeln zumindest zeitweise gleichzeitig eine Bearbeitung an zwei Werkstücken durchführen können, wofür jedoch nur ein Vorschubmechanismus erforderlich ist. Dieses Merkmal unterscheidet diese Anordnung prinzipiell von der bekannten Schleifmaschine gemäß der EP-A-0 522 272 und auch von bekannten Anordnungen mit zwei Schleifspindeln auf einem Schleifspindelstock, bei denen die einzelnen Schleifspindeln durch Verschwenken von Teilen des Schleifspindelstocks um eine Drehachse zum Eingriff an einem einzigen Werkstück gebracht werden. Das zeitraubende Verschwenken der Schleifspindeln entfällt bei der Tandemanordnung völlig. Der Zeitaufwand für das Heranführen der Werkstücke von einer Bearbeitungsstelle zu der anderen bei der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist demgegenüber gering, zumal auch bei den bekannten Schleifmaschinen etwa nach der DE 10 2006 007 055 A1 das Werkstück in die Bearbeitungsposition gebracht und wieder herausgeführt werden muss.The special feature of this grinding machine is that two grinding spindles with parallel axes of rotation are mounted on a wheelhead in a "tandem arrangement", the two grinding spindles are arranged not only side by side, but also one above the other and with fixed parallel spindle axes and together by the wheelhead in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the workpieces are movable. The term "tandem arrangement" refers to the type of arrangement of the grinding spindles or grinding wheels and is intended to express that the grinding wheels of both grinding spindles at least temporarily can simultaneously perform a machining on two workpieces, for which, however, only one feed mechanism is required. This feature distinguishes this arrangement in principle from the known grinding machine according to the EP-A-0 522 272 and also known arrangements with two grinding spindles on a wheelhead, in which the individual grinding spindles are brought by pivoting parts of the grinding headstock about an axis of rotation for engagement on a single workpiece. The time-consuming pivoting of the grinding spindles is completely eliminated in the tandem arrangement. The time required for the introduction of the workpieces from one processing point to the other in the grinding machine according to the invention is low, on the other hand, especially in the known grinding machines about after DE 10 2006 007 055 A1 the workpiece must be brought into the machining position and brought out again.
  • Die Schleifmaschine nach Anspruch 10 bietet zudem den Vorteil, dass jeweils mehrere stabförmige Werkstücke gleichzeitig durch die Maschine transportiert und bearbeitet werden, die dabei in der ersten Spannstellung an den Stirnseiten plangeschliffen und in der zweiten Spannstellung an den Längsseiten durch Umfangsschleifen bearbeitet werden. Nach dem Durchlaufen der Schleifmaschine sind die stabförmigen Werkstücke fertig geschliffen. Die Handling-Zeiten sind auf ein Minimum reduziert.The grinding machine according to claim 10 also has the advantage that each several rod-shaped workpieces are transported and processed simultaneously by the machine, which are ground flat in the first clamping position on the front sides and machined in the second clamping position on the long sides by circumferential grinding. After passing through the grinding machine, the rod-shaped workpieces are finished ground. The handling times are reduced to a minimum.
  • Nach Anspruch 11 ist es besonders vorteilhaft, wenn die Halteeinrichtung für die Werkstücke, die sowohl zum Spannen der Werkstücke als auch zu deren Transport zu den Bearbeitungspositionen und durch die Schleifmaschine von einer Belade- zu einer Entladeeinrichtung dient, als Taktscheibe ausgebildet ist. Die bevorzugt als kreisförmige Platte ausgebildete Taktscheibe ist um eine horizontale Achse drehbar und trägt in der Peripherie oder am äußeren Rand angeordnete Spannstellen, die bevorzugt als Beladegreifer mit zwei aufeinander zu- und weg bewegbaren Greiferbacken ausgebildet sind. Die Spannstellen, von denen mindestens drei, bevorzugt 4, 5 oder 6 vorhanden sind, befinden sich in gleichen Abständen am Umfang der Taktscheibe. Sie sind je nach Anzahl in einem Drehwinkel α zwischen ihnen angeordnet, der sich als 360° geteilt durch die Anzahl der Spannstellen ergibt. Im Betrieb besteht ein Takt der Taktscheibe in einer Drehung um den Winkel α. Hierbei wird bevorzugt zumindest ein Werkstück-Rohling von der Beladeposition in die erste Bearbeitungsposition überführt, ein an den Stimflächen fertig geschliffenes Werkstück in die zweite Bearbeitungsposition gebracht und ein vollständig fertig geschliffenes Werkstück aus dem Bearbeitungsbereich der Schleifmaschine entnommen.According to claim 11, it is particularly advantageous if the holding device for the workpieces, which serves both for clamping the workpieces and for their transport to the processing positions and by the grinding machine from a loading to an unloading device, is designed as a timing disk. The preferred designed as a circular plate timing disk is rotatable about a horizontal axis and carries in the periphery or on the outer edge arranged clamping points, which are preferably designed as Beladegreifer with two reciprocally movable toward and away gripper jaws. The clamping points, of which at least three, preferably 4, 5 or 6 are present, are at equal intervals on the circumference of the timing disk. Depending on the number, they are arranged in an angle of rotation α between them, which results as a 360 ° divided by the number of clamping points. In operation, there is a clock of the timing disk in a rotation about the angle α. In this case, preferably, at least one workpiece blank is transferred from the loading position into the first processing position, a workpiece finished on the end surfaces is brought into the second processing position, and a completely finished workpiece is removed from the processing area of the grinding machine.
  • Weitere Ausgestaltungen der Schleifmaschine nach den Ansprüchen 10 und 11 sind in den Unteransprüchen 12 bis 27 angegeben.Further embodiments of the grinding machine according to claims 10 and 11 are specified in the subclaims 12 to 27.
  • Die Ansprüche 23 und 24 sind darauf gerichtet, dass die zweite Schleifscheibe der erfindungsgemäßen Schleifmaschinen an die Längskontur des fertigen stabförmigen Werkstücks angepasst ist und auch dessen stirnseitige Fasen mit umfassen kann. Die Bearbeitung der Werkstück-Seitenflächen durch das numerisch gesteuerte Umfangsschleifen nach dem Prinzip der C-X-Interpolation ermöglicht es, dass Abrundungsradien oder Fasen an den Kanten ohne Taktzeitverlängerung zusammen mit den Seitenflächen geschliffen werden. Das gilt auch für die stirnseitigen Fasen, wenn die Kontur der Schleifscheibe entsprechend profiliert ist. Die stirnseitigen Fasen werden in derselben Einspannung in einem Konturzug zeitgleich mit den Seitenflächen und mit den längs verlaufenden Fasen oder Abrundungsradien geschliffen. Ein Umspannen entfällt. Der Prozess ist insgesamt in Bezug auf die geforderten Geometriedaten (Maß-; Form- und Lagetoleranzen) wesentlich einfacher und sicherer beherrschbar. Es wird nicht nur Bearbeitungszeit eingespannt, sondern insbesondere wird auch die mit dem Umspannen verbundene Gefahr von Ungenauigkeiten vermieden. Es kommt noch hinzu, dass die Kontur der Schleifscheiben beim Abrichten mit einer Genauigkeit eingestellt werden kann, die im µm-Bereich liegt. Somit ergeben sich stirnseitige Fasen, die über ihre gesamte Länge und untereinander stets genau dieselbe Breite haben. Auch in dieser Hinsicht wird somit durch die Erfindung zugleich mit der Schnelligkeit der Bearbeitung auch die Genauigkeit des Ergebnisses verbessert. Weiterhin ist es auch möglich entsprechend profilierte, beispielsweise galvanisch belegte Schleifscheiben einzusetzen, die nicht abgerichtet werden müssen.The claims 23 and 24 are directed to that the second grinding wheel of the grinding machines according to the invention is adapted to the longitudinal contour of the finished rod-shaped workpiece and can also include its frontal bevels with. The machining of the workpiece side surfaces by the numerically controlled peripheral grinding on the principle of CX interpolation allows rounding radii or chamfers on the edges without cycle time extension are ground together with the side surfaces. This also applies to the face chamfers, if the contour of the grinding wheel is profiled accordingly. The front chamfers are ground in the same clamping in a contour simultaneously with the side surfaces and with the longitudinal chamfers or radii of curvature. A recapture eliminated. Overall, the process is much easier and safer to control with regard to the required geometric data (dimensional, shape and position tolerances). It is not only clamped processing time, but in particular, the risk of inaccuracies associated with the re-clamping is avoided. In addition, the contour of the grinding wheels during dressing can be set with an accuracy that lies in the μm range. This results in frontal bevels, which always have exactly the same width over their entire length and each other. Also in this respect, the accuracy of the result is thus improved by the invention at the same time as the speed of processing. Furthermore, it is also possible to use correspondingly profiled, for example, galvanically coated grinding wheels that do not have to be dressed.
  • Der Anspruch 12 betrifft die vorteilhafte und bevorzugte Ausbildung des Antriebs der Taktscheibe, die sowohl in Vorwärtsrichtung als auch in der entgegengesetzten Rückwärtsrichtung antreibbar ist. Hierdurch ist es möglich, einen im Wesentlichen zeitgleichen Schleifeinsatz beider Schleifscheiben an je einem Werkstück zu erreichen, was zu einer besonders kurzen Taktzeit für die Komplettbearbeitung der Werkstücke führt, wie im Folgenden anhand der Fig. 10 und 11 erläutert ist.The claim 12 relates to the advantageous and preferred embodiment of the drive of the timing disc, which is drivable both in the forward direction and in the opposite reverse direction. This makes it possible to achieve a substantially simultaneous grinding operation of both grinding wheels on a respective workpiece, which leads to a particularly short cycle time for the complete machining of the workpieces, as described below with reference to FIG 10 and 11 is explained.
  • Die erfindungsgemäße Schleifmaschine arbeitet mit bewährten Grundelementen der modernen Schleiftechnik, die aber durch ein intelligentes Förder- und Spannsystem auf neue Weise miteinander verknüpft sind. Der Aufbau der Schleifmaschine bleibt einfach. Das Beladen der Schleifmaschine kann mit einer Ladezelle durch eine Ladeluke erfolgen, so dass beispielsweise die sogenannte "Schlüsselloch-Lösung" möglich ist, bei der die Werkstücke zugeführt werden. Hierbei sind auch andere Ausführungen von Fördersystemen zur Zu- und Abführung der Werkstücke zu und von der Halteeinrichtung möglich.The grinding machine according to the invention works with proven basic elements of modern grinding technology, which, however, are linked together in an innovative way by an intelligent conveying and clamping system. The structure of the grinder remains simple. The loading of the grinding machine can be done with a load cell through a hatch, so that, for example, the so-called "keyhole solution" is possible, in which the workpieces are supplied. In this case, other embodiments of conveyor systems for feeding and discharging the workpieces to and from the holding device are possible.
  • Mit den erfindungsgemäßen Schleifmaschinen können auch kleinere Losgrößen wirtschaftlich gefertigt werden, weil sie dazu eingerichtet sind, an einem bestimmten Werkstück-Typ eine Komplettbearbeitung vorzunehmen. Es besteht also eine hohe Stückzahl-Flexibilität. Insbesondere durch das numerisch gesteuerte Umfangsschleifen nach dem Prinzip der C-X-Interpolation ist auch eine hohe Typenflexibilität gegeben; die Rüstzeiten beim Umstellen auf eine andere Querschnittsform der stabförmigen Werkstücke können sehr kurz sein. Beispielsweise ist es möglich, bei einem stabförmigen Werkstück mit quadratischem Querschnitt die Umstellung von durch Fasen gebrochenen Längskanten auf abgerundete Längskanten innerhalb von 3 Minuten vorzunehmen, weil die Umstellung lediglich durch das Teileprogramm für das zu erzeugende Werkstück erfolgt. Dabei passt sich auch die Fase zusammen mit dem Querschnitt an.With the grinding machines according to the invention, even smaller batch sizes can be produced economically, because they are set up to perform a complete machining on a specific type of workpiece. So there is a lot of flexibility. In particular, the numerically controlled peripheral grinding according to the principle of CX interpolation is also given a high degree of flexibility; the setup times when switching to a different cross-sectional shape of the rod-shaped workpieces can be very short. For example, in the case of a rod-shaped workpiece with a square cross-section, it is possible to switch from longitudinal edges broken down by bevels to rounded longitudinal edges within 3 minutes, because the changeover takes place only through the part program for the workpiece to be produced. The chamfer also adapts with the cross section.
  • Die Erfindung wird anschließend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Die Figuren zeigen das Folgende:
    • Fig. 1 gibt verschiedene unrunde Querschnitte von stabförmigen Werkstücken wieder, die gemäß der Erfindung geschliffen werden sollen.
    • Fig. 2 zeigt unterschiedliche Längskonturen, die das zu schleifende stabförmige Werkstück haben kann.
    • Fig. 3 ist eine Ansicht von oben auf eine Ausführungsform einer Schleifmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • Fig. 4 zeigt eine schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine in Höhe der Halteeinrichtung in der Z-Richtung gesehen.
    • Fig. 5A zeigt die relative Lage der ersten und der zweiten Schleifscheiben sowie die jeweilige Bearbeitungsposition von zwei Werkstücken.
    • Fig. 5B zeigt die relative Lage der ersten und der zweiten Schleifscheiben sowie die jeweilige Bearbeitungsposition von zwei Werkstücken, wobei beide Schleifscheiben zumindest teilweise zeitgleich im Eingriff mit dem Werkstück sind.
    • Fig. 6 zeigt einen Teil-Querschnitt durch eine Doppel-Schleifscheibe mit Schrupp- und Schlichtschleifbelag sowie ein zu bearbeitenden Werkstück.
    • Fig. 7 zeigt eine Detailansicht einer zweiten Schleifscheibe im Eingriff mit einem zwischen rotierenden Backen gespannten Werkstück.
    • Fig. 8 zeigt eine Detailansicht eines Werkstücks in Bearbeitungsposition für die Außenkontur, das mittels einer Lünette abgestützt ist.
    • Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 8 im Schnitt.
    • Fig. 10 zeigt eine erste Phase der annähernd gleichzeitigen Bearbeitung von zwei Werkstücken.
    • Fig. 11 zeigt eine weitere Phase der Verfahrensführung nach Fig. 10.
    The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. The figures show the following:
    • Fig. 1 are various non-circular cross-sections of rod-shaped workpieces that are to be ground according to the invention.
    • Fig. 2 shows different longitudinal contours, which may have to be ground rod-shaped workpiece.
    • Fig. 3 is a top view of an embodiment of a grinding machine for carrying out the method according to the invention.
    • Fig. 4 shows a schematic side view of a grinding machine according to the invention in height of the holding device seen in the Z direction.
    • Fig. 5A shows the relative position of the first and the second grinding wheels and the respective machining position of two workpieces.
    • Fig. 5B shows the relative position of the first and the second grinding wheels and the respective machining position of two workpieces, wherein both grinding wheels are at least partially simultaneously in engagement with the workpiece.
    • Fig. 6 shows a partial cross-section through a double grinding wheel with roughing and finishing abrasive coating and a workpiece to be machined.
    • Fig. 7 shows a detailed view of a second grinding wheel in engagement with a tensioned between the rotating jaw workpiece.
    • Fig. 8 shows a detail view of a workpiece in machining position for the outer contour, which is supported by means of a steady rest.
    • Fig. 9 shows a plan view of the arrangement according to Fig. 8 on average.
    • Fig. 10 shows a first phase of approximately simultaneous machining of two workpieces.
    • Fig. 11 indicates another phase of the procedure Fig. 10 ,
  • Figur 1 vermittelt beispielhaft einen Eindruck von der Form, welche die Querschnitte des zu schleifenden stabförmigen Werkstücks 1 haben können. In der einfachsten Form ist das stabförmige Werkstück 1 ein quaderförmiges Stäbchen mit quadratischen Stirnseiten 2 und rechteckförmigen Längsseiten 3, die sich in Seitenkanten 3a treffen, s. Fig. 1a bis 1d. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet derartiger stabförmiger Werkstücke 1 sind Stellglieder in mechanischen Schalt- oder Stelleinrichtungen. Diese Stellglieder können eine Länge L zwischen 10 und 80 mm und einen Querschnitt zwischen 2 und 15 mm haben; jedoch handelt es sich hierbei nur um ein Beispiel. Als Material derartiger stabförmiger Werkstücke 1 kommen unterschiedliche Metalle, aber auch Keramik-Werkstoffe in Frage. Je nach der gewünschten Funktion kann der Querschnitt auch von der Form des geometrisch strengen Quadrats (b) abweichen. So können die Längskanten abgerundet (c) oder mit ebenen Fasen (d) versehen sein. Die Quadratform kann auch zu einem Quadrat mit konvexen Flächen (e) oder mit konkaven Flächen (f) variiert werden. Ferner sind Konturen mit allein durch gekrümmte Linien begrenzten Querschnitten (g), also auch ovale Konturen (h) oder Polygone jeder Ordnung (k) möglich, bei denen die für den quadratischen Querschnitt angegebenen Abwandlungen gleichfalls Gültigkeit haben. FIG. 1 exemplifies an impression of the shape, which can have the cross sections of the rod-shaped workpiece 1 to be ground. In the simplest form, the rod-shaped workpiece 1 is a parallelepipedic rod with square end faces 2 and rectangular longitudinal sides 3, which meet in side edges 3 a, s. Fig. 1a to 1d , A preferred field of application of such rod-shaped workpieces 1 are actuators in mechanical switching or adjusting devices. These actuators may have a length L between 10 and 80 mm and a cross section between 2 and 15 mm; however, this is just an example. As a material of such rod-shaped workpieces 1 different metals, but also ceramic materials in question. Depending on the desired function, the cross section may also deviate from the shape of the geometrically strict square (b). Thus, the longitudinal edges can be rounded (c) or provided with flat chamfers (d). The square shape can also be varied to a square with convex surfaces (e) or with concave surfaces (f). Furthermore, contours are possible with cross sections (g) bounded solely by curved lines, and thus also oval contours (h) or polygons of any order (k), in which the modifications given for the square cross section are likewise valid.
  • Auch die Längskontur des zu schleifenden stabförmigen Werkstücks 1 ist keinesfalls auf die geometrisch strenge Form des Rechtecks festgelegt, wie sie noch einmal in Figur 2a dargestellt ist.The longitudinal contour of the rod-shaped workpiece 1 to be ground is in no way fixed to the geometrically strict shape of the rectangle, as it is once again described in FIG FIG. 2a is shown.
  • Figur 2 zeigt die Längsseiten 3 des stabförmigen Werkstücks 1 in unterschiedlichen Varianten. So können auch im Übergang zu den Stirnseiten 2 ebene Fasen 2a (Fig. 2b) oder Abrundungen 2b (Fig. 2c) vorhanden sein. Die strenge Rechteckform kann zu einer balligen Form (d) variiert werden. Ferner sind konische Längskonturen (e) möglich, aber auch eine rechteckige Grundform mit abgesenktem Mittelteil (f). FIG. 2 shows the longitudinal sides 3 of the rod-shaped workpiece 1 in different variants. So even in the transition to the end faces 2 flat chamfers 2a ( Fig. 2b ) or rounding 2b ( Fig. 2c ) to be available. The strict rectangular shape can be varied to a crowned shape (d). Furthermore, conical longitudinal contours (e) are possible, but also a rectangular basic shape with lowered central part (f).
  • Figur 3 stellt die erfindungsgemäße Ausführungsform einer Schleifmaschine dar, mit der ausgehend von einem Rohling die Komplettbearbeitung des stabförmigen Werkstücks 1 möglich ist. Auf einem Maschinenbett 4 ist ein Schleiftisch mit einer Gleitbahn 5 ausgebildet. Die Halteeinrichtung 6 ist in der Richtung dieser Gleitbahn 5 verfahrbar. Diese Verfahrbarkeit dient insbesondere zur Justierung der Position der Halteeinrichtung 6 zur Anpassung an verschiedene Werkstücke 1 und deren Abmessungen. Abweichend von der Fig. 3 ist es auch möglich, dass die Verschiebebewegung der Schleifscheiben 14, 15 in Bezug auf das Werkstück 1 in Richtung der Z-Achse als Kreuzschlittenlösung unterhalb der X-Achse auf dem Maschinenbett 4 angeordnet sein kann. FIG. 3 represents the embodiment of a grinding machine according to the invention, with the starting from a blank, the complete machining of the rod-shaped workpiece 1 is possible. On a machine bed 4, a grinding table with a slide 5 is formed. The holding device 6 is movable in the direction of this slide 5. This movability is used in particular for adjusting the position of the holding device 6 for adaptation to different workpieces 1 and their dimensions. Deviating from the Fig. 3 It is also possible that the sliding movement of the grinding wheels 14, 15 with respect to the workpiece 1 in the direction of the Z-axis as a cross slide solution below the X-axis on the machine bed 4 may be arranged.
  • Die Halteeinrichtung 6 besteht bevorzugt aus einer kreisförmigen Taktscheibe 6b, die um ihren Mittelpunkt drehbar in einer Ebene senkrecht zur Z-Richtung (d.h. der Richtung der Gleitbahn 5) angeordnet ist. Die Taktscheibe 6b ist mit einem Sockelteil 6a mit der Gleitbahn 5 verbunden und befindet sich im Wesentlichen über dieser. Die Taktscheibe 6b trägt in der Nähe ihres Umfangsbereichs mehrere in gleichen Winkelabständen angeordnete Spannstellen 40 zur Aufnahme der zu bearbeitenden Werkstücke 1, 1'. Die Spannstellen 40 sind hierzu als Beladegreifer 24 ausgebildet, die den Außenumfang des Werkstücks 1 zwischen zwei Spannbacken 24a fest einspannen oder durch Auseinanderbewegen der Spannbacken 24a freigeben können. Die Form der dem Werkstück 1 zugewandten Spannbacken 24a der Beladegreifer 24 ist bevorzugt der äußeren Form der unbearbeiteten Werkstücke 1 angepasst, um diese für das Schleifen sicher zu fixieren. Selbstverständlich müssen die Beladegreifer 24 in der Lage sein, auch ein fertig bearbeitetes Werkstück 1 sicher zu halten, und sie dürfen nicht mit den Schleifscheiben 14, 15 während der Bearbeitung in Konflikt kommen.The holding means 6 is preferably constituted by a circular timing disc 6b which is rotatable about its center in a plane perpendicular to the Z-direction (i.e., the direction of the slide 5). The timing disc 6b is connected to a base part 6a with the slide 5 and is located substantially above this. The timing disk 6b carries in the vicinity of its peripheral region a plurality of equally spaced angularly arranged clamping points 40 for receiving the workpieces 1, 1 'to be machined. The clamping points 40 are for this purpose designed as Beladegreifer 24 which clamp the outer periphery of the workpiece 1 between two clamping jaws 24a fixed or can release by moving apart of the clamping jaws 24a. The shape of the clamping jaw 24a of the loading gripper 24 facing the workpiece 1 is preferably adapted to the outer shape of the unmachined workpieces 1 in order to securely fix them for grinding. Of course, the load grippers 24 must be able to hold a finished workpiece 1 safely, and they must not interfere with the grinding wheels 14, 15 during processing.
  • Die Mindestanzahl von Spannstellen 40 ist drei, wobei im Betrieb zumindest eine (bei dem Bezugszeichen 43) jeweils zum Be- oder Entladen der Werkstücke 1 dient und sich die anderen beiden an je einer Bearbeitungsposition 41, 42 der ersten und zweiten Schleifscheiben 14, 15 befinden. Bevorzugt werden jedoch mehr als drei Spannstellen 40 vorgesehen, wie dies in Figur 4 gezeigt ist, wo sechs von ihnen vorhanden sind. Hierdurch lassen sich die Be- und Entladebereiche auch voneinander trennen. Bevorzugt wird jedoch, dass das Be- und Entladen der Werkstücke an derselben Be- und Entladeposition 43 erfolgt, da hierdurch am wenigsten Platz benötigt wird. Hierfür sind natürlich beliebige Be- und Entladeeinrichtungen konzipierbar, die dem Fachmann geläufig sind. Unabhängig von der Anzahl der Spannstellen 40 sind jedoch stets höchstens zwei Werkstücke 1, 1' unter Bearbeitung, da erfindungsgemäß nur zwei Schleifspindeln 12, 13 vorhanden sind, jedoch kann die erste Schleifscheibe 14 mit zwei einzelnen Schleifscheiben 14a, 14b bestückt sein.The minimum number of clamping points 40 is three, wherein in operation at least one (at reference numeral 43) each for loading or unloading of the workpieces 1 and the other two are each at a processing position 41, 42 of the first and second grinding wheels 14, 15 , Preferably, however, more than three clamping points 40 are provided, as in FIG. 4 is shown where six of them are present. As a result, the loading and unloading areas can also be separated from each other. However, it is preferred that the loading and unloading of the workpieces takes place at the same loading and unloading position 43, as this requires the least space. For this purpose, of course, any loading and unloading devices are conceivable, which are familiar to the expert. Regardless of the number of clamping points 40 but are always at most two workpieces 1, 1 'under processing, since according to the invention only two grinding spindles 12, 13 are present, however, the first grinding wheel 14 may be equipped with two individual grinding wheels 14a, 14b.
  • Zu beiden Seiten der Halteeinrichtung 6 befinden sich die Werkstückspindelstöcke 7a und 7b, die ebenfalls auf der Gleitbahn 5 verfahrbar sind. Die Werkstückspindelstöcke 7a, 7b können einzeln oder gemeinsam verfahrbar sein. In den Werkstückspindelstöcken 7a, 7b sind Spannbacken 8a, 8b gelagert, die zur Rotation angetrieben werden können. Dabei ist eine Steuerung vorgesehen, durch die die beiden gleichachsig im Abstand von einander befindlichen Spannbacken 8a, 8b streng synchron und phasengleich verdreht werden.On both sides of the holding device 6 are the workpiece headstocks 7a and 7b, which are also movable on the slide 5. The workpiece spindle sticks 7a, 7b can be moved individually or together. In the workpiece headstocks 7a, 7b jaws 8a, 8b are mounted, which can be driven for rotation. In this case, a control is provided by which the two coaxial with each other at a distance from each other clamping jaws 8a, 8b are rotated strictly synchronous and in phase.
  • An ihren äußeren Enden tragen die Spannbacken 8a, 8b je einen Reibbelag 9a, 9b, mit dem die Spannbacken 8a, 8b gegen die Stirnseiten 2 des stabförmigen Werkstücks 1 gepresst werden können, um dieses einzuspannen, vergleiche hierzu auch Figur 7. Die Reibbeläge 9a, 9b der Spannbacken 8a, 8b bestehen aus einem sehr verschleißfesten Material, beispielsweise Hartmetall, dadurch wird ihr Verschleiß vermindert.At their outer ends, the clamping jaws 8a, 8b each carry a friction lining 9a, 9b, with which the clamping jaws 8a, 8b can be pressed against the end faces 2 of the rod-shaped workpiece 1 in order to clamp this, compare also FIG. 7 , The friction linings 9a, 9b of Clamping jaws 8a, 8b are made of a very wear-resistant material, such as carbide, thereby their wear is reduced.
  • Streng senkrecht zu dem Schleiftisch mit der Gleitbahn 5 und zu der seitlichen Verschieberichtung der Werkstückspindelstöcke 7a, 7b und/oder ihrer Spannbacken 8a, 8b ist ein Schleifspindelstock 10 in X-Richtung, d.h. senkrecht in Bezug auf die Gleitbahn 5 verschiebbar. Der Schleifspindelstock 10 trägt zwei Schleifspindeln 12 und 13, die in der Höhe und in Bezug auf den horizontalen Abstand von der Gleitbahn 5 zueinander versetzt angeordnet sind, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Die erste Schleifspindel 12 trägt zwei erste Schleifscheiben 14a, 14b, während die zweite Schleifspindel 13 mit der zweiten Schleifscheibe 15 versehen ist. Die Schleifspindeln 12 und 13 treiben die zugehörigen Schleifscheiben 14a, b und 15 zur Drehung um ihre Rotationsachsen 14c und 15a an.Strictly perpendicular to the grinding table with the slide 5 and to the lateral direction of displacement of the workpiece headstocks 7a, 7b and / or their clamping jaws 8a, 8b is a wheel spindle 10 in the X direction, that is displaceable perpendicular with respect to the slide 5. The grinding headstock 10 carries two grinding spindles 12 and 13, which are arranged offset in height and with respect to the horizontal distance from the slide 5 to each other, as shown in FIG Fig. 4 is shown. The first grinding spindle 12 carries two first grinding wheels 14a, 14b, while the second grinding spindle 13 is provided with the second grinding wheel 15. The grinding spindles 12 and 13 drive the associated grinding wheels 14a, b and 15 for rotation about their axes of rotation 14c and 15a.
  • In der üblichen Bezeichnung der Schleiftechnik definiert die Gleitbahn 5 mit der seitlichen Verschieberichtung der beweglichen Halteeinrichtung 6 und der Werkstückspindelstöcke 7a, 7b die Z-Achse. Die gemeinsame Dreh- und Antriebsachse 30 der Spannbacken 8a, 8b bildet die Drehachse C, während die senkrecht zu der Z-Achse und der C-Achse verlaufende Verschieberichtung des Schleifspindelstocks 10 die X-Achse ist.In the usual designation of the grinding technique, the slideway 5 defines the Z-axis with the lateral displacement direction of the movable holding device 6 and the workpiece headstocks 7a, 7b. The common rotation and drive axis 30 of the jaws 8a, 8b forms the axis of rotation C, while the direction perpendicular to the Z-axis and the C-axis direction of displacement of the grinding headstock 10 is the X-axis.
  • Einzelheiten einer in Zwillingsanordnung von zwei einzelnen Schleifscheiben 14a, 14b vorgesehenen ersten Schleifscheibe 14, der Doppelschleifscheibe 14, gehen aus Figur 6 hervor. Die beiden Schleifscheiben 14a, 14b sind auf der gemeinsamen Rotationsachse 14c der ersten Schleifspindel 12 in einem axialen Abstand D angeordnet, der durch die Distanzscheibe 17 definiert ist. Jede Schleifscheibe 14a, 14b besteht aus einem Grundkörper 18a, 18b. Die beiden einander zugewandten Breitseiten 19a, 19b der Grundkörper 18a, 18b weisen in ihrem äußeren Umfangsbereich je eine Vertiefung 20a, 20b auf, in der sich eine äußere ringförmige Zone 21a, 21 b mit einem Schruppbelag und eine innere ringförmige Zone 22a, 22b mit einem Schlichtbelag befindet. Die beiden Beläge 21 a, 21 b und 22a, 22b bilden ringförmige Körper innerhalb der Vertiefungen 20a, 20b. Dabei haben die äußeren ringförmigen Zonen 21a, 21 b mit dem Schruppbelag eine sich konisch nach außen erweiternde Form.Details of a first grinding wheel 14 provided in twin arrangement by two individual grinding wheels 14a, 14b, the double grinding wheel 14, go out FIG. 6 out. The two grinding wheels 14a, 14b are arranged on the common rotational axis 14c of the first grinding spindle 12 at an axial distance D, which is defined by the spacer 17. Each grinding wheel 14a, 14b consists of a base body 18a, 18b. The two mutually facing broad sides 19a, 19b of the base body 18a, 18b have in their outer peripheral region depending on a recess 20a, 20b, in which an outer annular zone 21a, 21b with a roughing and an inner annular zone 22a, 22b with a Simple coating is located. The two pads 21 a, 21 b and 22 a, 22 b form annular body within the recesses 20 a, 20 b. In this case, the outer annular zones 21a, 21b have a conically widening shape with the roughing surface.
  • Da in den übrigen Figuren Einzelheiten der Zwillingsanordnung nicht zu erkennen sind, wird abgesehen von Fig. 6 in der gesamten Anmeldung die Bezugsziffer 14 als maßgebend für die erste Schleifscheibe beibehalten.As details of the twin arrangement can not be seen in the other figures, apart from Fig. 6 throughout the application, the reference numeral 14 maintained as authoritative for the first grinding wheel.
  • Figur 5A verdeutlicht die Anordnung der beiden Schleifscheiben 14, 15 und damit der Achsen 14c und 15a der zugehörigen Schleifspindeln 12, 13 in Bezug zueinander und zur Halteeinrichtung 6 mit den Werkstücken 1. Es handelt sich um eine seitliche Ansicht in Z-Richtung. Zu dem gezeigten Zeitpunkt hat die erste Schleifscheibe 14 bereits die Bearbeitung der Stirnseiten 2 des Werkstücks 1 beendet und ist durch Verfahren in X-Richtung in einer Position angelangt, in welcher die beiden Schleifbeläge der Doppelschleifscheibe nicht mehr im Eingriff mit dem Werkstück 1 stehen. Das Werkstück 1, dessen Außenkontur noch nicht bearbeitet ist, wird hierbei noch von dem Beladegreifer 24 der Spannstelle gehalten. FIG. 5A illustrates the arrangement of the two grinding wheels 14, 15 and thus the axes 14c and 15a of the associated grinding spindles 12, 13 with respect to each other and to the holding device 6 with the workpieces 1. It is a lateral view in the Z direction. At the time shown, the first grinding wheel 14 has already completed the machining of the end faces 2 of the workpiece 1 and has arrived by moving in the X direction in a position in which the two grinding surfaces of the double grinding wheel are no longer in engagement with the workpiece 1. The workpiece 1, the outer contour is not processed, is still held by the Beladegreifer 24 of the clamping point.
  • Die zweite Schleifscheibe 15 beginnt gerade in Berührung mit einem anderen Werkstück 1 zu treten, dessen Stirnseiten 2 in einem vorigen Takt von der ersten Schleifscheibe 14 fertig bearbeitet wurden. Das Werkstück 1 wird von nicht gezeigten Spannbacken 8a, 8b in Längsrichtung gespannt und wird durch die zugehörigen Antriebe der beiden nicht gezeigten Werkstückspindelstöcke 7a, 7b synchron um die C-Richtung in Rotation versetzt. Die Spannbacken 24a des Beladegreifers 24 sind vom Werkstück 1 gelöst, nachdem das Werkstück 1 von den Spannbacken 8a, 8b ergriffen und gespannt ist.The second grinding wheel 15 just begins to come into contact with another workpiece 1 whose end faces 2 have been finished by the first grinding wheel 14 in a previous cycle. The workpiece 1 is clamped by clamping jaws 8a, 8b, not shown, in the longitudinal direction and is synchronously offset by the associated drives of the two workpiece spindle rods 7a, 7b, not shown, about the C-direction in rotation. The clamping jaws 24a of the loading gripper 24 are released from the workpiece 1 after the workpiece 1 is gripped and clamped by the clamping jaws 8a, 8b.
  • IN Fig. 5B ist eine Variante hierzu dargestellt, bei der die erste Schleifscheibe 14 noch im Bearbeitungseingriff mit den Stirnseiten 2 des einen Werkstücks 1 ist, während die zweite Schleifscheibe 15 gerade mit dem Schleifen der Außenkontur beginnt. Bei einer derartigen Anordnung, die im Wesentlichen auf einem geringeren horizontalen Abstand der beiden Achsen 14c und 15a der Schleifspindeln 12, 13 beruht, findet somit eine zumindest teilweise zeitlich überlappende Bearbeitung von zwei verschiedenen Werkstücken 1 statt. Dies führt zu einer weiteren Reduzierung der Taktzeit und damit zu erhöhter Produktivität.IN Fig. 5B a variant of this is shown, in which the first grinding wheel 14 is still in machining engagement with the end faces 2 of a workpiece 1, while the second grinding wheel 15 just starts with the grinding of the outer contour. In such an arrangement, which is based essentially on a smaller horizontal distance between the two axes 14c and 15a of the grinding spindles 12, 13, an at least partially temporally overlapping machining of two different workpieces 1 thus takes place. This leads to a further reduction of the cycle time and thus to increased productivity.
  • In der Halteeinrichtung 6 sind in jeder Spannstelle 40 zwei Spannbacken 24a eines Beladegreifers 24 diametral zueinander angeordnet und gegenläufig zueinander beweglich gesteuert. Mit ihren Spannbacken 24a sind die Beladegreifer 24 an den Querschnitt des stabförmigen Werkstücks 1 angepasst. In der Beladeposition 43 der Figur 4 sind die Spannbacken 24a des Beladegreifers 24 auseinander gefahren. In Position 41 haben die Spannbacken 24a des Beladegreifers 24 das stabförmige Werkstück 1 ergriffen und stellen sich ausgleichend beidseitig gegen dieses an. Diese Art des Greifens und Spannens hat den Vorteil, dass beim Ergreifen und Einspannen des stabförmigen Werkstücks 1 dessen Längsmitte auch bei unterschiedlichem Schleifmaß der Werkstücke 1 immer in derselben waagerechten Ebene bleibt. Im Gegensatz zu einer starren Werkstückauflage hat somit das Schleifaufmaß keinen Einfluss auf die Lage der Werkstückmitte. Beim späteren Umfangsschleifen wird das Aufmaß gleichmäßig abgetragen. Wie die Position 41 der Figur 4 zeigt, kann die Halteeinrichtung 6 das eingespannte stabförmige Werkstück 1 bis dicht an die erste Schleifscheibe 14 heranfahren.In the holding device 6 40 two clamping jaws 24a of a loading gripper 24 are arranged diametrically opposite each other in each clamping point and in opposite directions to each other movably controlled. With their clamping jaws 24 a, the loading grippers 24 are adapted to the cross section of the rod-shaped workpiece 1. In loading position 43 of the FIG. 4 the clamping jaws 24a of the loading gripper 24 have moved apart. In position 41, the clamping jaws 24a of the loading gripper 24 have grasped the rod-shaped workpiece 1 and adjust themselves against this on both sides. This type of gripping and clamping has the advantage that when gripping and clamping the rod-shaped workpiece 1 whose longitudinal center remains always in the same horizontal plane even with different grinding size of the workpieces 1. In contrast to a rigid workpiece support, the grinding allowance thus has no influence on the position of the workpiece center. During later peripheral grinding, the allowance is removed evenly. Like position 41 of the FIG. 4 shows, the holding device 6 can zoom the clamped rod-shaped workpiece 1 close to the first grinding wheel 14.
  • Im Folgenden wird der Ablauf eines Schleifvorganges auf einer Schleifmaschine gemäß Figur 4 im Einzelnen beschrieben.The following is the sequence of a grinding operation on a grinding machine according to FIG. 4 described in detail.
  • Der Rohling des stabförmigen Werkstücks 1 wird von einem üblichen Transportsystem an die Halteeinrichtung 6 an eine Spannstelle 40 in der Beladeposition 43 übergeben. Dort wird das Werkstück 1, wie schon beschrieben, mittels der Spannbacken 24a des Beladegreifers 24 zentrisch eingespannt, vergleiche die erste Bearbeitungsposition 41 der Figur 4. Die Halteeinrichtung 6 dreht danach die Taktscheibe 6b um den Winkel α und führt das Werkstück 1 bis in den Wirkungsbereich der ersten Schleifscheibe 14 vor. In dieser ersten, aus Figur 4 ersichtlichen Einspannung in der ersten Bearbeitungsposition 41 läuft das zeitgleiche Doppelplanschleifen der beiden Stirnseiten 2 an dem stabförmigen Werkstück 1 ab. Hierzu fährt der Schleifspindelstock 10 in Richtung der X-Achse gegen das stabförmige Werkstück 1 vor, vergleiche die Figur 4. Die äußeren ringförmigen Zonen 21a, 21 b mit dem Schruppbelag (s. Fig 6) schleifen je eine Stirnseite 2 des stabförmigen Werkstücks 1 vor. Sodann überstreichen die inneren ringförmigen Zonen 22a, 22b mit dem Schlichtbelag je eine Stirnseite 2, so dass die Stirnseiten 2 fertig geschliffen sind.The blank of the rod-shaped workpiece 1 is transferred from a conventional transport system to the holding device 6 to a clamping point 40 in the loading position 43. There, the workpiece 1, as already described, clamped by means of the clamping jaws 24a of the loading gripper 24 centric, compare the first processing position 41 of FIG. 4 , The holding device 6 then rotates the timing disk 6b by the angle α and leads the workpiece 1 into the area of action of the first grinding wheel 14. In this first, out FIG. 4 apparent clamping in the first processing position 41 runs from the same time double-plan grinding of the two end faces 2 on the rod-shaped workpiece 1 from. For this purpose, the wheelhead 10 moves in the direction of the X-axis against the rod-shaped workpiece 1, compare the FIG. 4 , The outer annular zones 21a, 21b with the roughing coating (s. Fig. 6 ) each grind one end face 2 of the rod-shaped workpiece 1. Then sweep the inner annular zones 22a, 22b with the sizing each one end face 2, so that the end faces 2 are finished ground.
  • Anschließend fährt der Schleifspindelstock 10 weiter in X-Richtung, wodurch die zweite Schleifscheibe 15 in Eingriff mit der Oberfläche eines weiteren Werkstücks 1 gelangt, das von den beiden Werkstückspindelstöcken 7a, 7b gehalten ist und sich in der zweiten Bearbeitungsposition 42 befindet. Nach Beendigung der Oberflächenbearbeitung dieses Werkstücks 1 kehrt der Schleifspindelstock 10 sodann in Richtung der X-Achse in seine Ausgangsstellung zurück, so dass alle Schleifscheiben 14, 15 außer Eingriff mit Werkstücken 1 sind. Hierauf wird die Taktscheibe 6b der Halteeinrichtung 6 um das durch die Anzahl der Spannstellen 40 vorbestimmte Winkelmaß α weitergedreht, und ein neuer Arbeitstakt beginnt. Dieser Beginn besteht darin, dass ein noch unbearbeitetes Werkstück 1 in den Bearbeitungsbereich der ersten Schleifspindel 12 gebracht wird und ein an dieser Stelle bereits an den Stirnseiten 2 fertig geschliffenes Werkstück 1 in den Bearbeitungsbereich der zweiten Schleifscheibe 15 gefördert wird. Das stabförmige Werkstück 1 befindet sich dann im Bereich der gemeinsamen Dreh- und Antriebsachse 30 der beiden Spannbacken 8a, 8b. Dort wird dieses Teil durch eine Aufeinander-zu-Bewegung der Spannbacken ergriffen und gespannt, worauf die Beladegreifer 24 das Werkstück 1 freigeben. Sodann beginnt ein neuer Schleifzyklus, indem die Schleifscheiben 14 und 15 durch erneutes Verschieben des Schleiftisches in X-Richtung auf die Halteeinrichtung 6 und damit auf die Werkstücke 1 zugestellt werden. Das Planschleifen kann auch schon während des Umspannens erfolgen. Hierdurch wird eine weitere Taktzeitreduzierung erreicht, da während des Umspannens schon planseitig in der ersten Bearbeitungsposition 41 geschliffen wird.Subsequently, the wheelhead 10 continues to travel in the X direction, whereby the second grinding wheel 15 comes into engagement with the surface of another workpiece 1, which is held by the two workpiece headstocks 7a, 7b and is in the second machining position 42. After completion of the surface machining of this workpiece 1, the wheelhead 10 then returns in the direction of the X-axis in its initial position, so that all grinding wheels 14, 15 are out of engagement with workpieces 1. Thereafter, the timing disk 6b of the holding device 6 is further rotated by the predetermined by the number of clamping points 40 angle α, and a new power stroke begins. This beginning is that an as yet unprocessed workpiece 1 is brought into the processing area of the first grinding spindle 12 and a workpiece 1 already ground at this point on the end faces 2 is conveyed into the processing area of the second grinding wheel 15. The rod-shaped workpiece 1 is then located in the region of the common rotational and drive axis 30 of the two clamping jaws 8a, 8b. There, this part is gripped and tensioned by a succession-to-movement of the clamping jaws, whereupon the loading gripper 24 release the workpiece 1. Then, a new grinding cycle begins by the grinding wheels 14 and 15 are delivered by re-shifting the grinding table in the X direction on the holding device 6 and thus on the workpieces 1. The surface grinding can also be done during the Umspannens. As a result, a further reduction in cycle time is achieved, since grinding is already carried out on the plan side in the first processing position 41 during the reloading.
  • In der zweiten Bearbeitungsposition 42 fahren die beiden Werkstückspindelstöcke 7a, 7b beidseitig an das stabförmige Werkstück 1 heran, bis die Spannbacken 8a, 8b mit ihren Reibbelägen 9a, 9b das stabförmige Werkstück 1 an seinen Stirnseiten 2 eingespannt haben. Je nach Ausführung der Werkstückspindelstöcke 7a, 7b kann das Einspannen des stabförmigen Werkstücks 1 an seinen Stirnseiten 2 aber auch allein durch die Spannbacken 8a, 8b erfolgen, wenn diese nicht nur rotierend antreibbar, sondern auch axial verfahrbar sind. Danach werden die Beladegreifer 24 der Spannstelle 40 an der Taktscheibe 6b auseinandergefahren.In the second processing position 42, the two workpiece spindle rods 7a, 7b approach the rod-shaped workpiece 1 on both sides until the clamping jaws 8a, 8b with their friction linings 9a, 9b have clamped the rod-shaped workpiece 1 on its end faces 2. Depending on the design of the workpiece headstocks 7a, 7b, the clamping of the rod-shaped workpiece 1 at its end faces 2 but also solely by the jaws 8a, 8b take place, if not only rotationally driven, but also axially movable. Thereafter, the Beladegreifer 24 of the clamping point 40 are moved apart on the timing disk 6b.
  • Der Vorteil dieser Art des Umspannens besteht darin, dass das Werkstück 1 zwischen den beiden Schleifbearbeitungen nicht mehr separat mit einem Beladehandling gegriffen werden muss. Dadurch kann für das Einspannen zwischen den Spannbacken 8a, 8b eine optimale Genauigkeit erreicht werden; denn es können keine weiteren Positionierfehler durch ein Beladehandling mehr vorkommen. Durch die Ausführung der Bewegungen der Spannbacken 8a, 8b und der Spannkräfte der Beladegreifer 24 ist sichergestellt, dass das Werkstück 1 während des Umspannens in seiner Längsrichtung nicht verschoben wird.The advantage of this type of re-tightening is that the workpiece 1 between the two grinding operations no longer has to be seized separately with a loading handling. As a result, optimal clamping can be achieved for the clamping between the clamping jaws 8a, 8b; because there can be no more positioning errors caused by a Beladehandling more. By carrying out the movements of the clamping jaws 8a, 8b and the clamping forces of the loading gripper 24, it is ensured that the workpiece 1 is not displaced in its longitudinal direction during the reclamping.
  • Das stabförmige Werkstück 1 wird durch die beiden Spannbacken 8a, 8b nicht nur in seiner zweiten Einspannung eingespannt, sondern von den beiden Spannbacken 8a, 8b auch gesteuert zur Drehung angetrieben, wobei die gemeinsame Dreh- und Antriebsachse 30 der beiden Spannbacken 8a, 8b die C-Achse des Schleifvorganges bildet. Natürlich können die Spannbacken 8a, 8b das stabförmige Werkstück 1 erst dann drehen, wenn es sich außerhalb der Beladegreifer 24 befindet, die erste Spannstellung somit aufgehoben ist. Im Übrigen zeigen die Figuren 5A und 5B, wie die zweite Schleifscheibe 15 in Richtung der X-Achse an den Umfang des stabförmigen Werkstücks 1 herangefahren und zugestellt wird.The rod-shaped workpiece 1 is clamped by the two clamping jaws 8a, 8b not only in its second clamping, but also controlled by the two jaws 8a, 8b driven to rotate, wherein the common rotational and drive axis 30 of the two clamping jaws 8a, 8b the C -Axis of the grinding process forms. Of course, the clamping jaws 8a, 8b, the rod-shaped workpiece 1 rotate only when it is outside the Beladegreifer 24, the first clamping position is thus canceled. Incidentally, the show Figures 5A and 5B in that the second grinding wheel 15 is moved up in the direction of the X-axis to the circumference of the rod-shaped workpiece 1 and delivered.
  • Figur 7 zeigt den Zustand des Umfangsschleifens in der zweiten Einspannung von oben, wobei die Spannbacken 8a, 8b das stabförmige Werkstück 1 einspannen und zugleich verdrehen. Die gemeinsame Dreh- und Antriebsachse 30 bildet die C-Achse des Schleifvorganges. Die zweite Schleifscheibe 15 überdeckt mit ihrer axialen Breite B die Länge L des stabförmigen Werkstücks 1. FIG. 7 shows the state of the peripheral grinding in the second clamping from above, wherein the clamping jaws 8a, 8b clamp the rod-shaped workpiece 1 and rotate at the same time. The common rotary and drive shaft 30 forms the C-axis of the grinding process. The second grinding wheel 15 covers with its axial width B the length L of the rod-shaped workpiece 1.
  • Es erfolgt ein Umfangsschleifen nach dem Prinzip der C-X-Interpolation, wobei jeder Drehstellung des stabförmigen Werkstücks 1 ein bestimmter Abstand zwischen der C-Achse und der Rotationsachse 15a der zweiten Schleifscheibe in Richtung der X-Achse entspricht. Dieser Vorgang ist dem Fachmann im Prinzip von dem bekannten CNC-Unrundschleifen geläufig und braucht hier nicht näher erläutert zu werden. Ersichtlich können nach diesem Prinzip die in Figur 1 dargestellten und ähnliche Querschnitte ausgeführt werden. Die gegenseitige Bewegung von Werkstück 1 und zweiter Schleifscheibe 15 wird dabei durch Verschieben des Schleifspindelstocks 10 in Richtung der X-Achse erzeugt. Das Vor- und Fertigschleifen kann mit einer einzigen zweiten Schleifscheibe 15 erfolgen.There is a circumferential grinding on the principle of CX interpolation, each rotational position of the rod-shaped workpiece 1 corresponds to a certain distance between the C-axis and the axis of rotation 15a of the second grinding wheel in the direction of the X-axis. This process is familiar to those skilled in the principle of the known CNC non-circular grinding and need not be explained in detail here. Obviously, according to this principle, the in FIG. 1 illustrated and similar cross sections are executed. The mutual movement of Workpiece 1 and second grinding wheel 15 is thereby generated by moving the grinding headstock 10 in the direction of the X-axis. The roughing and finishing can be done with a single second grinding wheel 15.
  • Die in Figur 2 dargestellten unterschiedlichen Längskonturen lassen sich verwirklichen, indem die Umfangskontur 15a der zweiten Schleifscheibe 15 entsprechend profiliert ist, vgl. Fig. 2d. Insbesondere lassen sich auch stirnseitige Fasen 2a oder Abrundungen 2b an dem stabförmigen Werkstück 1 in einem Konturzug und in derselben Einspannung zeitgleich mit dem Schleifen der Längsseiten 3 anschleifen. Die Umfangskontur 15b der zweiten Schleifscheibe 15 muss hierzu entsprechend geformt sein, vgl. Fig. 2b.In the FIG. 2 shown different longitudinal contours can be realized by the peripheral contour 15a of the second grinding wheel 15 is profiled accordingly, see. Fig. 2d , In particular, it is also possible to grind face-side bevels 2a or rounding 2b on the rod-shaped workpiece 1 in a contoured outline and in the same clamping at the same time as the grinding of the longitudinal sides 3. The peripheral contour 15b of the second grinding wheel 15 must be shaped accordingly, cf. Fig. 2b ,
  • Ersichtlich erfüllt die Halteeinrichtung 6 im Zuge der erfindungsgemäßen Verfahrensführung wechselnde Aufgaben. Sie dient zunächst als Transporteinrichtung, die stabförmige Werkstücke 1 bis in den Wirkungsbereich der ersten Schleifscheibe 14 befördert. Dort dient sie zugleich als Spanneinrichtung, welche die erste Einspannung des stabförmigen Werkstücks 1 beim Schleifen der Stirnseiten 2 gewährleistet. Danach dient die Halteeinrichtung 6 wieder als Fördermittel, welches das stabförmige Werkstück 1 in den Bereich der beiden Spannbacken 8a, 8b entsprechend der zweiten Bearbeitungsposition 42 gemäß Figur 4 überführt. Das Einspannen in die zweite Einspannung zum Durchführen des Umfangsschleifens wird danach von den Spannbacken 8a, 8b übernommen. Die Halteeinrichtung 6 transportiert das fertig geschliffene Werkstück 1 weiter zu einer Entladeposition, von wo es von einer nicht dargestellten Entladevorrichtung entnommen werden kann. Die so frei gewordene Spannstelle kann dann mit einem neuen Werkstück-Rohling bestückt werden, was bevorzugt mittels einer in einer in der Nähe einer eigenen Beladeposition 43 angeordneten Beladevorrichtung erfolgt.As can be seen, the holding device 6 fulfills alternating tasks in the course of the method according to the invention. It initially serves as a transport device that conveys rod-shaped workpieces 1 into the effective range of the first grinding wheel 14. There it also serves as a clamping device, which ensures the first clamping of the rod-shaped workpiece 1 during grinding of the end faces 2. Thereafter, the holding device 6 again serves as a conveying means, which the rod-shaped workpiece 1 in the region of the two clamping jaws 8a, 8b according to the second processing position 42 according to FIG. 4 transferred. The clamping in the second clamping for performing the peripheral grinding is then taken over by the clamping jaws 8a, 8b. The holding device 6 transports the finished ground workpiece 1 further to a discharge position, from where it can be removed from an unloading device, not shown. The thus released clamping point can then be equipped with a new workpiece blank, which is preferably done by means of a arranged in a near its own loading position 43 loading device.
  • In Fig. 8 und 9 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, bei welcher die einzelnen Spannstellen 40 der Taktscheibe 6b mit Lünetten 50 als Einrichtungen zum Stützen des Werkstücks 1 während der Bearbeitung der Außenkontur mittels der zweiten Schleifscheibe 15 vorgesehen sind. Hierzu ist auf der Taktscheibe 6b jeweils ein in radialer Richtung verschiebbares, die Lünette 50 bildendes Bauteil vorgesehen, welches bei auseinander gefahrenen Spannbacken 24a der Beladegreifer 24 in Anlage an das von den Spannbacken 8a, 8b gehaltene und rotierend angetriebene Werkstück 1 bringbar ist. Dieses Bauteil weist auf der dem Werkstück 1 zugewandten Vorderseite eine an die Abmessungen des Werkstücks 1 angepasste, im Wesentlichen halbkreisförmige Ausnehmung 51 auf, wie in der Seitenansicht nach Fig. 8 gezeigt ist. Durch die Dimensionierung der Ausnehmung 51 und die Form der Innenkontur lässt sich erreichen, dass das Werkstück 1 bei der Rotation um seine Längsachse in C-Richtung zumindest im Mittenbereich stets an zumindest einem Punkt seiner Außenkontur sicher unterstützt ist. Hierdurch wird ein Durchbiegen des Werkstücks 1 unter dem Einfluss des Schleifdrucks verhindert, so dass eine besonders hohe Schleifgenauigkeit und höheres Zerspanvolumen erreicht werden kann.In 8 and 9 a further embodiment of the invention is shown, in which the individual clamping points 40 of the timing disc 6b are provided with bezels 50 as means for supporting the workpiece 1 during the processing of the outer contour by means of the second grinding wheel 15. For this purpose, a displaceable in the radial direction, the bezel 50 forming component is provided on the timing disk 6b, which is brought in apart driven jaws 24a of the loading gripper 24 in contact with the held by the clamping jaws 8a, 8b and rotatably driven workpiece 1. This component has, on the front side facing the workpiece 1, a substantially semicircular recess 51 adapted to the dimensions of the workpiece 1, as shown in the side view Fig. 8 is shown. By dimensioning the recess 51 and the shape of the inner contour can be achieved that the workpiece 1 is always supported at least at one point of its outer contour during rotation about its longitudinal axis in the C direction at least in the central region. hereby Bending of the workpiece 1 is prevented under the influence of the grinding pressure, so that a particularly high grinding accuracy and higher Zerspanvolumen can be achieved.
  • In Fig. 9 ist eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 8 dargestellt, die einen Querschnitt durch das als Lünette 50 dienende Bauteil zeigt. Erkennbar ist in dieser Darstellung, das die Innenkontur des Bauteils ballig ausgebildet sein kann, so dass im Wesentlichen nur ein Punkt- oder Linienkontakt der Lünette 50 mit dem Werkstück 1 in seinem Mittelbereich stattfinden kann. Hierdurch ergibt sich eine minimale Beeinträchtigung der Rotation des Werkstücks 1 und eine Minderung des Risikos der Riefenbildung oder sonstiger Beschädigungen auf dem Werkstück. Die Bezugszeichen in den Fig. 8 und 9 haben dieselbe Bedeutung wie in den übrigen Figuren.In Fig. 9 is a plan view of the arrangement according to Fig. 8 which shows a cross section through the serving as a bezel 50 component. It can be seen in this illustration that the inner contour of the component can be formed crowned, so that essentially only a point or line contact of the bezel 50 can take place with the workpiece 1 in its central region. This results in a minimal impairment of the rotation of the workpiece 1 and a reduction in the risk of scoring or other damage to the workpiece. The reference numerals in the 8 and 9 have the same meaning as in the other figures.
  • Die erfindungsgemäßen Lünetten werden von in den Figuren 8 und 9 nicht gezeigten Betätigungseinrichtungen, die hydraulisch, pneumatisch oder über elektrische Stelleinrichtungen gesteuert in Anlage an das Werkstück 1 gebracht oder von diesem entfernt, wie im Zusammenhang mit den Ansprüchen 8 und 9 ausführlich erläutert ist. Die erforderlichen Bewegungen der Lünetten 50 ergeben sich aus den Erfordernissen des jeweils angewandten Verfahrens.The lunettes according to the invention are of in the FIGS. 8 and 9 Control devices, not shown, which are hydraulically, pneumatically or controlled by electrical adjusting devices brought into contact with the workpiece 1 or removed from this, as explained in detail in connection with the claims 8 and 9. The required movements of the steady rests 50 result from the requirements of the respective method used.
  • Das hier beschriebene Umfangsschleifen bietet einen besonderen Vorteil, wenn das stabförmige Werkstück 1 einen in Querrichtung geschichteten Aufbau hat, wie das für manche Anwendungsfälle wertvoll ist. Es können also abwechselnd fest verbundene Schichten aus unterschiedlichen Werkstoffen im Werkstück 1 vorgesehen sein. Im Gegensatz zum Planlängsschleifen werden beim Umfangsschleifen die Werkstoffe der einzelnen Schichten im Bereich der Seitenflächen nicht miteinander verschmiert.The peripheral grinding described here offers a particular advantage when the rod-shaped workpiece 1 has a transversely layered structure, as is valuable for some applications. It can therefore be provided alternately firmly connected layers of different materials in the workpiece 1. In contrast to longitudinal plan grinding, the materials of the individual layers in the area of the side surfaces are not smeared together during circumferential grinding.
  • Die Figur 10 zeigt eine erste Phase der erfindungsgemäßen Verfahrensführung, bei der das Doppelplanschleifen der Stirnseiten des Werkstücks 1, 1' durch Bewegung der Halteeinrichtung 6 erfolgt. Diese Variante des Verfahrens entspricht der zweiten Alternative im Anspruch 2, Merkmale c2). Mit dieser Ausgestaltung des Verfahrens ist es möglich, zwei Werkstücke 1 und 1' im Wesentlichen gleichzeitig zu bearbeiten. Hierzu wird die als Taktscheibe 6b ausgebildete Halteeinrichtung für die Werkstücke 1, 1' derart angesteuert und betrieben, dass sie sowohl in Vorwärtsrichtung, d. h. Richtung A in Fig. 4, als auch zeitweise in Rückwärtsrichtung gedreht wird. Gezeigt ist in Fig. 10 ein Zustand im Verfahrensablauf, bei dem ein erstes Werkstück 1 sich in der zweiten Bearbeitungsposition 42 befindet und dort - von nicht gezeigten Spannbacken 8a, 8b (s. Fig. 7) gehalten - von der zweiten Schleifscheibe 15 am Umfang geschliffen wird. Die Spannbacken 24a, die das Werkstück für den Transport und das Doppelplanschleifen der Stirnseiten 2 gehalten haben, sind hierbei weit auseinander gefahren. Folglich besteht kein Kontakt mehr mit der Taktscheibe 6b, da die zuvor genannten Spannbacken 8a, 8b, die das erste Werkstück 1 in der zweiten Bearbeitungsposition 42 in Längsrichtung spannen und gemäß dem Pfeil C in Rotation versetzen, unabhängig von der Taktscheibe 6b angeordnet sind. Die geöffneten Spannbacken 24a kommen auch bei Drehung der sie tragenden Taktscheibe 6b in einem begrenzten Winkelbereich nicht in Konflikt mit der zweiten Schleifscheibe 15. Die Taktscheibe 6b ist somit frei beweglich, während das erste Werkstück 1 von der Schleifscheibe 15 am Umfang geschliffen wird. Ein weiteres Werkstück 1' ist an der Taktscheibe 6b mittels der zugehörigen Spannbacken 24b fest eingespannt und befindet sich kurz vor dem Eingriff mit den ersten Schleifscheibe 14, mittels welcher die beiden Stirnseiten 2 plangeschliffen werden sollen. Dies geschieht derart, dass die Taktscheibe 6b vorwärts gedreht wird, bis der in Fig. 11 gezeigte Zustand erreicht ist, bei dem das weitere Werkstück 1' an den Stirnseiten fertig geschliffen ist. Hierauf wird die Taktscheibe 6b so weit rückwärts gedreht, dass das in der zweiten Bearbeitungsposition 42 fertig geschliffene erste Werkstück 1 erneut von den Spannbacken 24a ergriffen werden kann. Dies entspricht im Wesentlichen wieder dem in Fig. 10 dargestellten Zustand. Nach dem Ergreifen werden die anderen Spannbacken in der zweiten Bearbeitungsposition 42 gelöst, und das nunmehr vollständig fertig geschliffene Werkstück 1 ist von der Taktscheibe 6b zu der nicht gezeigten Entladeposition 43 (s. Fig. 4) verbringbar, was durch Drehen der Taktscheibe 6b in Vorwärtsrichtung A geschieht. Das andere Werkstück 1' wird hierbei von der ersten Bearbeitungsposition 41 in die zweite Bearbeitungsposition 42 verfahren, wo es seinerseits der Endbearbeitung durch Umfangsschleifen der Längsseiten 3 zugeführt wird. Zugleich rückt ein weiteres Werkstück 1 bzw. 1' von der nicht gezeigten Beladeposition in die erste Bearbeitungsposition 41 vor, wo es für die Bearbeitung der beiden Stirnseiten 2 mittels der ersten Schleifscheibe 14 bereit steht. Dieser Vorgang wird sukzessiv für alle zu bearbeitenden Werkstücke 1, 1' durchgeführt.The FIG. 10 shows a first phase of the process control according to the invention, in which the double-plan grinding of the end faces of the workpiece 1, 1 'by movement of the holding device 6 takes place. This variant of the method corresponds to the second alternative in claim 2, features c2). With this embodiment of the method, it is possible to work two workpieces 1 and 1 'substantially simultaneously. For this purpose, designed as a timing disk 6b holding device for the workpieces 1, 1 'driven and operated so that they both in the forward direction, ie direction A in Fig. 4 , as well as temporarily rotated in the reverse direction. Shown is in Fig. 10 a state in the process sequence in which a first workpiece 1 is in the second processing position 42 and there - not shown jaws 8a, 8b (s. Fig. 7 ) - is ground by the second grinding wheel 15 on the circumference. The clamping jaws 24a, which have held the workpiece for the transport and the double-surface grinding of the end faces 2, have moved far apart here. Consequently, there is no Contact more with the timing disk 6b, since the aforementioned jaws 8a, 8b, which clamp the first workpiece 1 in the second processing position 42 in the longitudinal direction and according to the arrow C in rotation, are arranged independently of the timing disk 6b. The opened clamping jaws 24a do not come into conflict with the second grinding wheel 15 even when the clock disk 6b carrying them rotates in a limited angular range. The timing disk 6b is thus freely movable while the first workpiece 1 is ground by the grinding wheel 15 on the circumference. Another workpiece 1 'is fixedly clamped to the timing disk 6b by means of the associated clamping jaws 24b and is located shortly before engagement with the first grinding disk 14, by means of which the two end faces 2 are to be ground flat. This is done so that the timing disk 6b is rotated forward until the in Fig. 11 shown state is reached, in which the further workpiece 1 'is finished ground on the front sides. Hereupon, the timing disk 6b is turned backwards so far that the first workpiece 1, which has been finished in the second machining position 42, can again be gripped by the clamping jaws 24a. This is essentially the same as in Fig. 10 illustrated state. After gripping the other jaws are released in the second processing position 42, and the now completely finished ground workpiece 1 is from the timing disk 6b to the unloading position 43, not shown (s. Fig. 4 ), which is done by rotating the timing disc 6b in the forward direction A. The other workpiece 1 'is in this case moved from the first processing position 41 to the second processing position 42, where it is in turn the finishing by circumferential grinding of the longitudinal sides 3 is supplied. At the same time, another workpiece 1 or 1 'advances from the loading position, not shown, into the first processing position 41, where it is ready for processing the two end faces 2 by means of the first grinding wheel 14. This process is carried out successively for all workpieces 1, 1 'to be machined.
  • Das weitere Werkstück 1' durchfährt bei dem beschriebenen Verfahren zwangsläufig mehrmals den Wirkungsbereich der ersten Schleifscheibe 14. Das erste Durchfahren erfolgt relativ langsam in Vorwärtsrichtung A zum Doppelplanschleifen der beiden Stirnseiten 2. Anschließend fährt das weitere Werkstück 1' einmal durch die erste Schleifscheibe 14 hindurch zurück, um die Taktscheibe 6b in die Übemahmeposition für das fertig geschliffene erste Werkstück 1 zu bringen. Zuletzt wird das weitere Werkstück 1' wieder vorwärts bewegt, um das an den Stirnseiten 2 fertig geschliffene weitere Werkstück 1' in die zweite Bearbeitungsposition 42 zu überführen. In den beiden zuletzt genannten Phasen der Bewegung, die als reine Transportschritte relativ schnell erfolgen können, hat die erste Schleifscheibe 14 im Wesentlichen keine Schleifwirkung mehr auf das Werkstück 1', da dieses ja bereits fertig geschliffen ist. Alternativ kann der Schleifspindelstock 10 für die kurze Zeit des Rückdrehens und erneuten Vorwärtsdrehens der Taktscheibe 6b auch in X-Richtung (s. Fig. 4) von der Schleifposition so weit entfernt werden, dass die beiden Schleifscheiben 14, 15 außerhalb der Bewegungsbahn der Werkstücke zu liegen kommen. Hierdurch wird jede negative Beeinflussung des Werkstücks 1 während des Transports ausgeschlossen.The first workpiece 1 'passes in the described method inevitably several times the range of action of the first grinding wheel 14. The first driving through is relatively slow in the forward direction A for double-plan grinding of the two end faces 2. Subsequently, the further workpiece 1' once again passes through the first grinding wheel 14 therethrough to bring the timing disk 6b to the take-up position for the finish-ground first workpiece 1. Finally, the further workpiece 1 'is again moved forward in order to transfer the further workpiece 1', which has been ground to completion on the end faces 2, into the second processing position 42. In the two last-mentioned phases of the movement, which can take place relatively quickly as pure transport steps, the first grinding wheel 14 has substantially no abrasive effect on the workpiece 1 ', since this is already finished. Alternatively, the wheelhead 10 can also be moved in the X-direction (see FIG. 2) for the short time of the return rotation and forward rotation of the timing disk 6b. Fig. 4 ) are removed from the grinding position so far that the two grinding wheels 14, 15 come to lie outside the path of movement of the workpieces. As a result, any negative influence on the workpiece 1 during transport is excluded.
  • Dadurch, dass bei dieser Variante des Verfahrens beide Schleifscheiben 14 und 15 gleichzeitig je ein Werkstück 1, 1' bearbeiten, ergibt sich gegenüber dem eingangs beschriebenen Stand der Technik und auch gegenüber der zuvor anhand der Fig. 5A und 5B erläuterten Verfahrensführung, bei der nur ein Schleifen, aber keine Zurückbewegung erfolgt, ein erheblicher Zeitgewinn. Dieser Zeitgewinn liegt insbesondere darin, dass keine der Schleifscheiben 14 und 15 Leerzeiten hat, die durch Abwarten auf das Fertigschleifen mittels der jeweils anderen Schleifscheibe bedingt sind. Beide Schleifscheiben 14, 15 sind praktisch - bis auf relativ kurze Transport- und Umspannzeiten für die Werkstücke 1, 1' - ständig im Einsatz.The fact that in this variant of the method, both grinding wheels 14 and 15 at the same time each work a workpiece 1, 1 ', results from the above-described prior art and also with respect to the previously with reference to the Fig. 5A and 5B explained process control, in which only a grinding, but no return movement takes place, a considerable time gain. This time saving is in particular that none of the grinding wheels has 14 and 15 idle times, which are due to the waiting for the finish grinding by means of the respective other grinding wheel. Both grinding wheels 14, 15 are practically - except for relatively short transport and Umspannzeiten for the workpieces 1, 1 '- constantly in use.
  • Es versteht sich, dass der seitliche und vertikale Abstand der Achse 14c der ersten Schleifspindel 12 von der Achse 15a der zweiten Schleifspindel 13 in der Tandemanordnung auf dem zugehörigen Schleifspindelstock 10 bei dieser Verfahrensführung an die besonderen Erfordernisse angepasst sein müssen. So müssen die beiden Achsen 14c und 15a in diesem Fall näher zusammenrücken als bei der anderen Variante der Verfahrensführung nach den Fig. 5A und 5B, bei der zum Schleifen nur die Schleifspindeln 12, 13 zugestellt werden, während die Halteeinrichtung 6 für die Werkstücke 1, hier die Taktscheibe 6b, nicht im Sinne einer Zustellung bewegt wird. Der Abstand der Achsen 14c und 15a ist so zu wählen, dass bei der Übergabe eines Werkstücks 1 in die Spannbacken 8a, 8b der zweiten Einspannung ein weiteres Werkstück 1' in der ersten Einspannung noch nicht in Kontakt mit der ersten Schleifscheibe 14 gelangt, wie dies in Fig. 10 zu sehen ist.It is understood that the lateral and vertical distance of the axis 14c of the first grinding spindle 12 from the axis 15a of the second grinding spindle 13 in the tandem arrangement on the associated wheelhead 10 must be adapted to the special requirements in this procedure. Thus, the two axes 14c and 15a have to move closer together in this case than in the other variant of the procedure according to the Fig. 5A and 5B in which for grinding only the grinding spindles 12, 13 are delivered, while the holding device 6 for the workpieces 1, here the timing disk 6b, is not moved in the sense of a delivery. The distance of the axes 14c and 15a is to be chosen so that when transferring a workpiece 1 in the clamping jaws 8a, 8b of the second clamping another workpiece 1 'in the first clamping does not come into contact with the first grinding wheel 14, like this in Fig. 10 you can see.
  • Bezugszeichenreference numeral
  • 1, 1'1, 1 '
    stabförmiges Werkstückrod-shaped workpiece
    22
    Stirnseitefront
    2a2a
    Stirnfasefront chamfer
    2b2 B
    stirnseitige Abrundungfrontal rounding off
    33
    Längsseitelong side
    3a3a
    Seitenkanteside edge
    44
    Maschinenbettmachine bed
    55
    Gleitbahnslipway
    66
    Halteeinrichtungholder
    6a6a
    Sockelteilbase part
    6b6b
    Taktscheibetiming disc
    7a, b7a, b
    WerkstückspindelstockWorkhead
    8a, b8a, b
    Spannbackenjaws
    9a, b9a, b
    Reibbelagfriction lining
    1010
    SchleifspindelstockWheelhead
    1111
    lotrechte Achsevertical axis
    1212
    erste Schleifspindelfirst grinding spindle
    1313
    zweite Schleifspindelsecond grinding spindle
    1414
    Doppelschleifscheibelerste SchleifscheibeDouble grinding wheel first grinding wheel
    14a, b14a, b
    erste Schleifscheibenfirst grinding wheels
    14c14c
    Rotationsachse der ersten Schleifscheibe, zugleich Rotationsachse der 1. SchleifspindelRotation axis of the first grinding wheel, at the same time axis of rotation of the 1st grinding spindle
    1515
    zweite Schleifscheibesecond grinding wheel
    15a15a
    Rotationsachse der zweiten Schleifscheibe, zugleich Rotationsachse der 2. SchleifspindelRotation axis of the second grinding wheel, at the same time rotation axis of the 2nd grinding spindle
    15b15b
    Umfangskontur der zweiten SchleifscheibeCircumferential contour of the second grinding wheel
    1616
    Antriebe und FührungenDrives and guides
    1717
    Distanzscheibespacer
    18a, b18a, b
    Grundkörperbody
    19a, b19a, b
    Breitseitebroadside
    20a, b20a, b
    Vertiefungdeepening
    21a, b21a, b
    äußere ringförmige Zoneouter annular zone
    22a, b22a, b
    innere ringförmige Zoneinner annular zone
    2323
    Sockelteil der SpannstationBase part of the tensioning station
    2424
    Beladegreiferloading grippers
    24a24a
    Spannbackenjaws
    3030
    gemeinsame Dreh- und Antriebsachsecommon rotary and drive axle
    3131
    SchleifaufmaßGrinding
    4040
    Spannstellenclamping points
    4141
    erste Bearbeitungspositionfirst processing position
    4242
    zweite Bearbeitungspositionsecond processing position
    4343
    Be- und EntladepositionLoading and unloading position
    5050
    Lünettebezel
    5151
    Ausnehmungrecess
    AA
    Drehrichtung der TaktscheibeDirection of rotation of the timing disc
    BB
    axiale Breite der zweiten Schleifscheibeaxial width of the second grinding wheel
    CC
    Rotationsachse des stabförmigen Werkstücks beim UmfangsschleifenRotation axis of the rod-shaped workpiece during circumferential grinding
    DD
    Abstand der ersten Schleifscheiben voneinanderDistance of the first grinding wheels from each other
    LL
    Länge des stabförmigen WerkstücksLength of the rod-shaped workpiece
    XX
    Achsrichtung der Zustellbewegung senkrecht zur Längsachse des stabförmigen WerkstücksAxial direction of the feed motion perpendicular to the longitudinal axis of the rod-shaped workpiece
    αα
    Winkel zwischen benachbarten SpannstellenAngle between adjacent clamping points

Claims (27)

  1. Method for grinding bar-shaped workpieces (1) which have a non-circular cross section, formed by flat and/or curved lines, and flat end faces (2) running parallel to one another,
    comprising the following method steps:
    a) the unmachined bar-shaped workpiece is delivered to a movable holding device (6) and is clamped in a first clamping position at the longitudinal sides (3) thereof;
    b) the clamped bar-shaped workpiece (1) is brought by the holding device (6) into a first machining position (41);
    c) in the first machining position (41), the two end faces (2) of the bar-shaped workpiece (1) are simultaneously finish-ground by double face grinding;
    d) the clamped bar-shaped workpiece (1) is transferred by the holding device (6) into a second machining position (42) between two clamping jaws (8a, 8b) located coaxially at a distance from one another and is clamped by said clamping jaws in a second clamping position at the end faces (2) thereof that have already been machined, whereupon the first clamping position at the longitudinal sides (3) is released;
    e) the clamping jaws (8a, 8b) are rotationally driven in a synchronously controlled manner, and the longitudinal sides (3) of the bar-shaped workpiece (1) are finish-ground by CNC circumferential grinding according to the principle of C-X interpolation in the second machining position (42), wherein the C axis is formed by the common rotation and drive axis (30) of the two clamping jaws (8a, 8b) and the X axis runs perpendicularly to the C axis;
    f) to release the second clamping position, the clamping jaws (8a; 8b) are moved apart, and the bar-shaped workpiece (1) is brought into an unloading position and is subsequently delivered to an unloading device;
    characterized in that the following further method steps are provided:
    g) the workpieces (1) to be ground are held by the holding device (6), which has a plurality of clamping points (40), and are supplied to a first grinding wheel (14) and to a second grinding wheel (15) for grinding the workpieces (1), wherein the grinding wheels (14, 15) are arranged successively in a tandem construction, and the tandem arrangement is designed in such a manner that the first grinding wheel (14) and the second grinding wheel (15) with rotation axes (14c, 15a) running parallel to one another are arranged one above another and offset laterally parallel to one another such that the upper, first grinding wheel (14) lies in front of the second grinding wheel (15) and enters before the latter into grinding engagement with the respectively assigned workpiece (1);
    h) after release of the second clamping position, the bar-shaped workpiece (1) is picked up again by the holding device (6) and brought into the unloading position.
  2. Method according to Claim 1, comprising the following method steps defining step c) more precisely:
    c1) for the double face grinding of its end faces (2), the bar-shaped workpiece (1) is supplied in the first machining position (41) thereof to the first grinding wheel (14), which is designed as a double grinding wheel, wherein said grinding wheel can consist of two rotating, individual grinding wheels (14a, 14b) located coaxially at an axial distance D from one another, or of a single grinding wheel which corresponds to the two first grinding wheels (14a, 14b), has grinding layers and is of fork-shaped design in cross section, wherein the longitudinal direction of the bar-shaped workpiece (1) runs parallel to the common rotation axis (14c) of the first grinding wheel (14);
    c2) the face grinding is effected by movement of the first grinding wheel (14) in the direction of the X axis or by movement of the holding device (6) with the clamped workpiece (1) relative to the first grinding wheel (14);
    c3) during the respective movement, the two end faces (2) of the bar-shaped workpiece (1), with effective grinding taking place, successively pass through outer annular zones which are arranged on the wide sides (19a, 19b), facing one another, of the first grinding wheel (14) and having a grinding layer.
  3. Method according to Claim 2, in which the longitudinal sides (3) of the bar-shaped workpiece (1) are ground in the second machining position (42) thereof by a rotating, second grinding wheel (15), the rotation axis (15a) of which runs parallel to the common rotation and drive axis (30) of the two clamping jaws (8a, 8b), wherein the first and second grinding wheels (14, 15) with rotation axes (14c, 15a) running parallel to one another are arranged on a common grinding headstock (10).
  4. Method according to one of Claims 1 to 3, in which there is a workpiece (1) in the first machining position (41) and a workpiece (1) in the second machining position (42) at the same time, characterized in that the two workpieces (1) are ground simultaneously at least for portions of time.
  5. Method according to one of Claims 1 to 4, in which the bar-shaped workpiece is taken hold of by at least two loading grippers (24) which are located on the holding device (6), are adapted to the cross section of the bar-shaped workpiece (1) and come to bear opposite one another against the longitudinal sides (3) of the bar-shaped workpiece (1) such that the workpiece (1) is clamped.
  6. Method according to Claim 5, in which the holding device (6) has more than three pairs of loading grippers (24) and is movable in a controlled manner about a rotation axis which runs parallel to the common rotation and drive axis (30) of the two clamping jaws (8a, 8b).
  7. Method according to Claim 5 or 6, in which the loading grippers (24) also serve for determining the grinding machining allowance (31) which is crucial for the execution of the circumferential grinding in the second clamping position which runs parallel to the common rotation and drive axis (30) of the two clamping jaws (8a, 8b).
  8. Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that it comprises the following further method steps:
    - in the second machining position (42), first all of the side edges (3a) of the workpiece (1) are ground to a finished size;
    - subsequently, a back rest (50) having a substantially semicircular recess (51) for receiving the workpiece (1) is placed onto the workpiece (1);
    - with the back rest (50) in place, the longitudinal sides (3) of the workpiece (1) are further machined to a finished size;
    - the back rest (50) is then removed from the workpiece (1).
  9. Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that it comprises the following further method steps:
    - in the second machining position (42), first all of the side edges (3a) of the workpiece (1) are ground approximately to a finished size;
    - then a back rest (50) having a substantially semicircular recess (51) for receiving the workpiece (1) is placed onto the workpiece (1);
    - with the back rest (50) in place, the longitudinal sides (3) of the workpiece (1) are machined further to an approximately finished size;
    - the back rest (50) is then removed from the workpiece (1), and
    - the workpiece (1) is finish-ground.
  10. Grinding machine for grinding bar-shaped workpieces, which have a non-circular cross section, formed by flat and/or curved lines, and flat end faces running parallel to one another, for carrying out the method according to one of Claims 1 to 9, comprising the following features:
    a) a first grinding spindle with a first grinding wheel and a second grinding spindle with a second grinding wheel are arranged in a tandem construction on a common grinding headstock which is displaceable in a controlled manner on the machine bed, wherein the axes of the grinding wheels belonging to the two grinding spindles run parallel to one another at a fixed distance;
    b) a movable holding device is provided, in which the workpieces which are to be ground are successively supplied for grinding to the grinding wheels arranged on the first and second grinding spindles;
    c) two clamping units which are arranged on a slideway so as to be individually or jointly displaceable and fixable have a common rotation and drive axis which runs parallel to the axes of the grinding wheels and forms the C axis of a grinding operation, in which the workpieces are clamped between the clamping units;
    d) during grinding, the grinding wheels located on the grinding spindles are positioned against the workpieces in the X direction running perpendicularly to the C axis,
    characterized in that the following further features are provided:
    e) the displacement direction of the grinding headstock (10) runs perpendicularly to the common rotation and drive axis (30);
    f) the first grinding spindle (12) and the second grinding spindle (13) are arranged one above another and offset laterally parallel to one another with respect to the horizontal distance from the slideway (5), wherein the first grinding spindle (12) is located higher up and closer to the slideway (5) than the second grinding spindle (13);
    g) the holding device is arranged between two clamping devices, which are designed as work headstocks (7a, 7b), so as to be rotatable about a rotation axis parallel to the common rotation and drive axis (30) and the circumference of said holding device has a plurality of clamping points (40) for receiving the workpieces (1) to be ground.
  11. Grinding machine according to Claim 10, in which the holding device (6) is designed as a circular timing disc.
  12. Grinding machine according to Claim 10, in which the timing disc is drivable both in the forwards direction (A) and in the backwards direction via a drive.
  13. Grinding machine according to one of Claims 10 to 12, in which the holding device (6) has at least three clamping points (40) which are designed as loading grippers (24) each having two clamping jaws (24a).
  14. Grinding machine according to one of Claims 10 to 13, comprising the following features:
    a) clamping jaws (8a, 8b), the clamping surfaces of which face one another, are mounted in the work headstocks (7a, 7b);
    b) each work headstock (7a, 7b) has an electric-motor-driven rotary drive for the clamping jaw (8a, 8b) located thereon;
    c) a control device is provided which has the possible function of setting the two clamping jaws (8a, 8b) into a synchronous, cophasal rotary movement about the common rotation and drive axis (30), and having the further possible function of clamping the bar-shaped workpiece (1) between the clamping jaws by moving the latter together against the end faces (2) of said bar-shaped workpiece (1);
    d) a workpiece (1) held by the two work headstocks (7a, 7b) is located in the machining region of the second grinding wheel (15).
  15. Grinding machine according to Claim 14, in which the clamping jaws (8a, 8b) are provided with a friction lining (9a, 9b) for bearing against the end faces (2) of the bar-shaped workpiece (1).
  16. Grinding machine according to one of Claims 10 to 15, in which the first grinding wheel (14) and the second grinding wheel (15) are at such a distance from one another and are arranged in such a manner with respect to one another that the first grinding wheel (14) has ended the grinding operation thereof before the second grinding wheel (15) begins the grinding operation thereof.
  17. Grinding machine according to one of Claims 10 to 16, in which the first grinding wheel (14) and the second grinding wheel (15) are at such a distance from one another and are arranged in such a manner with respect to one another that, at least during a region of time, both the first grinding wheel (14) and the second grinding wheel (15) carry out the grinding operations thereof parallel in time.
  18. Grinding machine according to one of Claims 10 to 17, in which the relative position of the spindle axis (14c) of the first grinding wheel (14) to the spindle axis (15a) of the second grinding wheel (15) is adjustable.
  19. Grinding machine according to one of Claims 10 to 18, in which the first grinding wheel is designed as a double grinding wheel and consists of two rotating, individual grinding wheels (14a, 14b) which are located coaxially at an axial distance D from one another and, during the grinding operation, engage by means of the wide sides thereof which face one another around the bar-shaped workpiece (1) which, in this case, runs parallel to the rotation axis of the first grinding wheel and is ground at the end faces (1) thereof by double face grinding.
  20. Grinding machine according to one of Claims 10 to 18, in which the first grinding wheel (14) as a double grinding wheel is of fork-shaped design in cross section and has grinding layers which, during the grinding operation, engage around the bar-shaped workpiece (1) which, in this case, runs parallel to the rotation axis of the first grinding wheel and is ground at the end faces (1) thereof by double face grinding.
  21. Grinding machine according to Claim 19 or 20, in which the grinding layers of the double grinding wheel, said grinding layers grinding the two end faces (2) of the workpiece (1), each have, in the outer circumferential region thereof, an outer annular zone (21a, 21b) with a roughing layer and an inner annular zone (22a, 22b) with a finishing layer, wherein the axial distance between the two outer annular zones increases outwards.
  22. Grinding machine according to one of Claims 10 to 21, in which the second grinding wheel (15) has a width B which is at least as large as the length L of the workpiece (1).
  23. Grinding machine according to Claim 22, in which the circumferential contour (15b) of the second grinding wheel (15) covering the length L of the bar-shaped workpiece is designed to differ from the cylindrical shape and corresponds to the longitudinal contour of the finish-ground bar-shaped workpiece.
  24. Grinding machine according to Claim 22, in which the circumferential contour (15b) of the second grinding wheel (15) is also shaped in accordance with the shape of an end-face bevel (2a) or end-face rounding (2b) which is to be ground on the bar-shaped workpiece (1).
  25. Grinding machine according to one of Claims 10 to 24, in which each clamping region (40) in the timing disc (6b) is assigned a back rest (50) which can be advanced to said clamping region and which can be placed onto the workpiece (1) to support the latter during the grinding with the second grinding wheel (15).
  26. Grinding machine according to Claim 25, in which the back rest (50) has a cross-sectionally semicircular recess (51) as a supporting region for bearing against the workpiece (1) to be ground.
  27. Grinding machine according to Claim 25 or 26, in which the back rest (50) can be placed onto the workpiece or can be moved away therefrom in a manner controlled by electric, hydraulic or pneumatic drives.
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