EP2516109B1

EP2516109B1 - Method for cylindrical grinding long, thin round rods and cylindrical grinding machine for carrying out the method having a trailing, self-centering steady rest

Info

Publication number: EP2516109B1
Application number: EP10800733.7A
Authority: EP
Inventors: Hubert Müller
Original assignee: Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: RU2012131132A; DE102009059897B4; ES2431513T3; CN102666008B; EP2516109A1; CN102666008A; DE102009059897A1; RU2540284C2; WO2011085913A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rundschleifen von langen, dünnen Rundstangen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for cylindrical grinding of long, thin round rods according to the preamble of claim 1.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE 103 08 292 B4 der Anmelderin bekannt. Das bekannte Verfahren ist zur Herstellung von Werkzeugen aus Hartmetall bestimmt, wobei besonders an Rundstäbe aus gesintertem Hartmetall als Ausgangsmaterial gedacht ist. Gemäß dem bekannten Verfahren wird "von der laufenden Stange gearbeitet", d.h. der das Ausgangsmaterial bildende Rundstab, dessen Länge ein Vielfaches der Länge des einzelnen Werkzeugs beträgt, wird schrittweise durch das Spannfutter des Werkstück-Spindelstocks hindurchgeschoben und jeweils festgespannt, wenn ein bestimmter, dem herzustellenden Werkzeug in seiner Länge etwa entsprechender Endbereich des Rundstabes aus dem Werkstück-Spindelstock herausragt und dem Reitstock zugewandt ist. Das Verfahren ist zwingend darauf abgestellt, dass der herausragende Endbereich beim Rundschleifen zwischen dem Werkstück-Spindelstock und einem Reitstock eingespannt ist. Deshalb muss an das zunächst noch freie Ende des Rundstabes ein Stirnkonus mit großer Genauigkeit angeschliffen werden, der zum Festspannen in einen Hohlkörper eingefahren werden soll, der sich an einer Pinole des Reitstocks befindet.A method of this kind is known from DE 103 08 292 B4 the applicant known. The known method is intended for the production of tools made of hard metal, which is especially intended to round rods made of sintered cemented carbide as a starting material. According to the known method is "worked from the running rod", ie the forming the starting material round rod, the length of which is a multiple of the length of the individual tool is gradually pushed through the chuck of the workpiece headstock and each tightened when a certain, the to be produced tool in its length approximately corresponding end portion of the round rod protrudes from the workpiece headstock and faces the tailstock. The procedure is imperative that the outstanding end area is clamped during cylindrical grinding between the workpiece headstock and a tailstock. Therefore, a front cone must be sanded with great accuracy to the initially still free end of the round rod, which is to be retracted for tightening in a hollow body, which is located on a quill of the tailstock.

Allein schon wegen der Genauigkeit des Stimkonus sollen daher an den herausragenden Endbereich des Rundstabes ein oder zwei Lünettensitze angeschliffen werden. Die hierfür vorgesehenen Lünetten müssen in jedem Fall angestellt sein, wenn der Stirnkonus geschliffen wird. Das anschließende Rundschleifen des beidseitig eingespannten Endbereiches soll bevorzugt im Schälschleifverfahren erfolgen; hierbei wird das Anstellen der Lünetten nicht unbedingt für erforderlich gehalten. Das bekannte Verfahren hat sich als vorteilhaft erwiesen, ist aber in der vorgeschlagenen Form zum Schleifen von langen und dünnen Rundstangen nicht geeignet. Als Beispiel für die hier in Frage kommenden Rundstangen soll eine Länge von 400 mm bei einem Durchmesser von 4 mm genannt werden. Trotz der Verwendung eines Reitstocks wären beim Schleifen von Rundstangen mit einem entsprechenden Längen-/Durchmesser-Verhältnis mehrere Lünetten im axialen Abstand voneinander erforderlich, von denen jede das Anschleifen eines eigenen Lünettensitzes zur Voraussetzung hätte. Die Anordnung zahlreicher Lünetten mit den entsprechenden langen Schleifzeiten für die Lünettensitze ist aber unwirtschaftlich. Die Lünetten müssten zudem in axialer Richtung verschiebbar sein, um bei unterschiedlichen Werkstücken auch unterschiedliche Längen-/Durchmesser-Verhältnisse zu berücksichtigen. Beim Rundschleifen von kürzeren Werkstücken wäre es sogar erforderlich, die Lünetten vollständig zu entfernen, damit der Reitstock nahe genug an den Werkstück-Spindelstock herangefahren werden kann.Alone for the accuracy of the stimulus cone should therefore be sanded on the outstanding end of the round rod one or two lunette seats. The lunettes provided for this purpose must always be turned on when the face cone is ground. The subsequent cylindrical grinding of the clamped on both sides end should preferably be done in the peel grinding process; Here, the hiring of the lunettes is not necessarily considered necessary. The known method has proved to be advantageous, but is not suitable in the proposed form for grinding long and thin round bars. As an example of the here in question round bars should be called a length of 400 mm with a diameter of 4 mm. Despite the use of a tailstock, when grinding round rods of appropriate length / diameter ratio, multiple restraints would be required at an axial distance from each other, each of which would be abraded a separate Lünettensitzes would have a requirement. The arrangement of numerous lunettes with the corresponding long grinding times for the lunette seats is uneconomical. The steady rests would also have to be displaceable in the axial direction in order to take into account different length / diameter ratios for different workpieces. When cylindrical grinding of shorter workpieces it would even be necessary to completely remove the steady rests so that the tailstock can be moved close enough to the workpiece headstock.

Aus der DE 694 21 859 T2 ist eine Rundschleifmaschine bekannt, die ebenfalls zum Schleifen von langen, dünnen Rundstangen bestimmt ist. Mit dieser Maschine sollen insbesondere Längen-/Durchmesser-Verhältnisse von mehr als 100 erreicht werden. Dabei ist ein Werkstück-Spindelstock in Richtung seiner Spindelachse, die zugleich die Rotationsachse des eingespannten Werkstücks ist, auf dem Maschinenbett verschiebbar angeordnet. Das fliegend in der Werkstückspindel (Pinole) eingespannte lange, dünne Werkstück wird mit seinem freien Ende zwischen zwei Schleifscheiben gefahren, deren Rotationsachsen parallel zu der des Werkstücks verlaufen. Die beiden Schleifscheiben liegen etwa in derselben Radialebene und lassen zwischen sich einen Spalt frei, in den das Werkstück einfahren kann Die beiden Schleifscheiben, von denen die eine zur Grobbearbeitung und die andere zur Feinbearbeitung dienen kann, werden in einer Richtung senkrecht zu ihren Rotationsachsen an das Werkstück zugestellt.From the DE 694 21 859 T2 is known a cylindrical grinding machine, which is also intended for grinding long, thin round rods. With this machine in particular length / diameter ratios of more than 100 are to be achieved. In this case, a workpiece headstock in the direction of its spindle axis, which is at the same time the axis of rotation of the clamped workpiece, arranged displaceably on the machine bed. The long, thin workpiece clamped in the workpiece spindle (quill) is moved with its free end between two grinding wheels whose axes of rotation run parallel to that of the workpiece. The two grinding wheels are located approximately in the same radial plane and leave between them a gap, in which the workpiece can retract. The two grinding wheels, one of which can be used for roughing and the other for fine machining, are in a direction perpendicular to their axes of rotation to the Delivered workpiece.

In dem axialen Bereich zwischen dem Werkstück-Spindelstock und den beiden Schleifscheiben, und zwar dicht neben den Schleifscheiben, ist eine Stütze mit einer V-förmigen Aussparung angeordnet; eine eigene Druckwalze bewirkt, dass das Werkstück fest in dieser Aussparung gehalten ist. Die bekannte Rundschleifmaschine gemäß der DE 694 21 859 T2 soll so arbeiten, dass der Werkstück-Spindelstock das Werkstück in seiner axialen Richtung an den Schleifscheiben entlang führt, bis die gesamte Länge des zu schleifenden Durchmessers des Werkstücks geschliffen ist. Dabei liegt aber das Werkstück in der Aussparung der Stütze mit einer Umfangsfläche auf, die in dieser Maschine nicht bearbeitet werden soll, und das Werkstück muss sich mit dieser Umfangsfläche in der Aussparung drehen. Das ist im Hinblick auf das Schleifergebnis nur möglich, wenn das Werkstück an dessen zylindrischen Schaft schon geschliffen ist. Mit der Rundschleifmaschine gemäß der DE 694 21 859 T2 können somit keine Werkstücke geschliffen werden, die noch ihre - zum Beispiel gedrehte - Rohkontur haben.In the axial region between the workpiece headstock and the two grinding wheels, close to the grinding wheels, a support with a V-shaped recess is arranged; a separate pressure roller causes the workpiece is held firmly in this recess. The known cylindrical grinding machine according to the DE 694 21 859 T2 should work so that the workpiece headstock guides the workpiece in its axial direction along the grinding wheels until the entire length of the workpiece's ground diameter is ground. In this case, however, the workpiece lies in the recess of the support with a peripheral surface which is not to be machined in this machine, and the workpiece must rotate with this peripheral surface in the recess. This is only possible with regard to the grinding result when the workpiece is already ground on its cylindrical shank. With the cylindrical grinding machine according to DE 694 21 859 T2 Thus, no workpieces can be ground that still have their - for example turned - raw contour.

Schließlich zeigt die DE 198 57 364 A1 , dass auch beim Schälschleifen mit Erfolg eine In-Process-Messung und Steuerung durchgeführt werden kann. Beim Schälschleifen wird der zu erzeugende Außendurchmesser eines Werkstücks in einem einzigen Längshub geschliffen. Das bringt beim Messen und Steuern die Schwierigkeit mit sich, dass der bereits geschliffene Au-βendurchmesser nicht mehr nachkorrigiert werden kann, wenn das Sollmaß unterschritten ist. Gemäß dem Vorschlag der DE 198 57 364 A1 wird während des Schleifens das Werkstück permanent und fortlaufend auf das vorliegende Istmaß gemessen und gleichzeitig das gemessene Istmaß fortlaufend automatisch auf ein vorgegebenes schleifzeitabhängiges Sollmaß korrigiert. Auf diese Weise wird vermieden, dass das zu schleifende Werkstück auf Untermaß geschliffen wird. In der praktischen Ausführung gemäß der DE 198 57 364 A1 liegen dabei Tastglieder der Messvorrichtung ständig in derselben Radialebene wie die Schleifscheibe an dem Werkstück an, und dieses ist an beiden Enden, d.h. zwischen einem Werkstück-Spindelstock und einem Reitstock eingespannt.Finally, the shows DE 198 57 364 A1 that an in-process measurement and control can also be successfully carried out during peeling grinding. In peel grinding, the outside diameter of a workpiece to be produced is ground in a single longitudinal stroke. This brings with it the difficulty in measuring and controlling that the already ground Au-β diameter can not be corrected later if the specified size is exceeded. According to the proposal of the DE 198 57 364 A1 During grinding, the workpiece is permanently and continuously measured to the present actual dimension and at the same time the measured actual dimension is continuously corrected automatically to a predetermined grinding time-dependent nominal dimension. In this way it is avoided that the workpiece to be ground is ground to undersize. In the practical embodiment according to the DE 198 57 364 A1 While scanning members of the measuring device constantly in the same radial plane as the grinding wheel on the workpiece, and this is clamped at both ends, ie between a workpiece headstock and a tailstock.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das schnell und wirtschaftlich arbeitet, einfach durchzuführen ist und zu Schleifergebnissen von hoher Genauigkeit führt.The invention has for its object to provide a method of the type mentioned, which works quickly and economically, is easy to perform and leads to grinding results of high accuracy.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1.The solution of this problem is achieved with the entirety of the features of claim 1.

Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darauf, dass im Schleifbetrieb die Schleifscheibe und die Lünette zusammen eine betrieblich feste Baueinheit bilden und dass diese Baueinheit relativ zu der Rundstange in deren Längsrichtung bewegt wird. Die feste Längszuordnung ist dadurch gegeben, dass die Lünette an dem bereits durch das Schälschleifen geschliffenen Teil der Rundstange anliegt. Die Lünette ist also gegenüber dem Schleifbereich - das ist der Bereich, in dem die Schleifscheibe die Rundstange berührt - seitlich in Richtung auf den Werkstück-Spindelstock hin versetzt. Die Schleifscheibe wird immer als erste an der ungeschliffenen Rundstange wirksam, so dass man auch von einem Nachlauf der Lünette sprechen kann. In dem geschliffenen Bereich der Rundstange, an dem die Lünette anliegt, ist die Schleifscheibe nicht mehr tätig.The principle of the method according to the invention is based on the fact that in grinding operation, the grinding wheel and the steady rest together form an operational solid unit and that this unit is moved relative to the round rod in the longitudinal direction. The fixed longitudinal assignment is given by the fact that the bezel rests against the already ground by the peel grinding part of the round rod. The bezel is thus opposite the grinding area - this is the area in which the grinding wheel touches the round bar - offset laterally towards the workpiece headstock out. The grinding wheel is always the first on the uncut round bar effective, so that one can also speak of a caster of the bezel. The grinding wheel is no longer active in the ground area of the round bar on which the steady rest rests.

"Betrieblich fest" bedeutet in dem Anspruch 1, dass Lünette und Schleifscheibe zumindest im Schleifbetrieb in dieser festen Längszuordnung gehalten sein müssen. Das kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass eine die Schleifscheibe lagernde Schleifspindel zusammen mit der Lünette fest auf einem Schlitten oder Schleiftisch montiert ist, der gegenüber einem feststehenden Werkstück-Spindelstock, in dem die Rundstange eingespannt ist, axial verfahren wird."Operationally fixed" in claim 1 means that the steady rest and the grinding wheel must be held at least in grinding operation in this fixed longitudinal assignment. This can be done in a simple manner by a grinding wheel overlapping grinding spindle is mounted together with the steady rest on a carriage or grinding table, which is axially moved relative to a fixed workpiece headstock in which the round bar is clamped.

Auch die umgekehrte Anordnung mit feststehender Einheit aus Schleifscheibe und Lünette sowie mit bewegter Rundstange ist möglich. Schließlich kann es vorteilhaft sein, wenn die Lünette für sich gegenüber der Schleifscheibe in axialer Richtung verfahrbar ist. Das bringt Vorteile beim Schleifen besonderer Konturen sowie beim Be-und Entladen der Schleifmaschine mit sich.The reverse arrangement with a fixed unit of grinding wheel and steady rest and with a moving round bar is possible. Finally, it may be advantageous if the steady rest can be moved in the axial direction relative to the grinding wheel. This has advantages when grinding special contours as well as when loading and unloading the grinding machine.

In jedem Fall hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass die Lünette stets dicht neben der Schleifscheibe wirksam ist. Somit genügt grundsätzlich eine einzige Lünette, weil diese stets an der optimalen Stelle steht. Die Anordnung weiterer Lünetten ist im Bedarfsfall bei besonders langen und zum Durchbiegen neigenden Rundstangen aber auch nicht ausgeschlossen. Die Abstützung an dem bereits durch Längsschleifen geschliffenen Bereich der Rundstange führt zu einer sicheren und genauen Führung und ist eine weitere Voraussetzung für ein Schleifergebnis von hoher Genauigkeit. Das Verfahren kann daher nach wie vor durch Schälschleifen ausgeführt werden, und die Rundstangen können mit ihrer Rohkontur in dem Werkstück-Spindelstock eingespannt werden. Im Vergleich zu dem Verfahren gemäß der DE 694 21 859 T2 entfällt somit der besondere vorangehende Verfahrensschritt, dass der zylindrische Schaft des Werkstückes/Rohlings geschliffen werden muss. Die sichere Abstützung der Rundstange dicht neben der Schleifscheibe bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass das Verfahren allein mit fliegender Einspannung der Rundstange in dem Werkstück-Spindelstock durchgeführt werden kann; es ist daher nicht unbedingt erforderlich, das andere Ende der Rundstange in einem Reitstock abzustützen.In any case, the method according to the invention has the advantage that the steady rest is always effective close to the grinding wheel. Thus, in principle, a single bezel is sufficient, because it always stands at the optimum position. The arrangement of other lunettes is in case of need for particularly long and prone to sag round rods but not excluded. The support on the already ground by longitudinal grinding area of the round bar leads to a safe and accurate guidance and is another prerequisite for a grinding result of high accuracy. The method can therefore still be carried out by peeling grinding, and the round rods can be clamped with their rough contour in the workpiece headstock. Compared to the method according to the DE 694 21 859 T2 thus eliminates the special preceding step that the cylindrical shaft of the workpiece / blank must be ground. The secure support of the round rod close to the grinding wheel brings with it the further advantage that the method can be carried out solely with flying clamping of the round rod in the workpiece headstock; It is therefore not essential to support the other end of the round rod in a tailstock.

Da das erfindungsgemäße Verfahren mit nur einer einzigen Lünette und fliegender Einspannung zu Schleifmaschinen von einfachem Aufbau führt, können diese Maschinen mit wenigen Umrüstvorgängen auf Werkstücke von anderen Abmessungen oder Konturen umgestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich daher besonders für das Schleifen von Kleinserien, bei denen die Umrüstzeiten zu einem hohen Anteil an den gesamten Fertigungskosten führen.Since the method according to the invention with only a single steady rest and clamping leads to grinding machines of simple construction, these machines can be converted to workpieces of different dimensions or contours with a few conversions. The inventive method is therefore particularly suitable for the grinding of small batches, where the changeover times lead to a high proportion of the total manufacturing costs.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.Advantageous developments of the method according to the invention are specified in claims 2 to 4.

Es ist vorgesehen, dass die In-Process-Messung und -Kontrolle des geschliffenen Durchmessers auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt wird. Indem nämlich die Lünette gegenüber der Rotationsebene der Schleifscheibe seitlich in Richtung auf den Werkstück-Spindelstock hin versetzt sein muss, können die Tastglieder einer Messvorrichtung nach wie vor im Schleifbereich der Schleifscheibe zur Anlage an die Rundstange gebracht werden. Das ist derjenige Umfangsbereich an der Rundstange, der von der Schleifscheibe berührt wird. Die Messung erfolgt jeweils am Fertigmaß eines Schleifdurchgangs. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch mit besonderer Genauigkeit durch ständiges Nachstellen und Korrigieren des Schleifeingriffes durchgeführt werden.It is envisaged that the in-process measurement and control of the ground diameter will also be carried out in the method according to the invention. Since the steady rest must be offset laterally in the direction of the workpiece headstock relative to the plane of rotation of the grinding wheel, the feeler elements of a measuring device can still be brought into contact with the round rod in the grinding area of the grinding wheel. This is the peripheral area on the round bar that is touched by the grinding wheel. The measurement takes place at the finished dimension of a grinding pass. The inventive method can be carried out with particular accuracy by constantly adjusting and correcting the looping intervention.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einer automatisch nachstellenden und zentrierenden Lünette durchgeführt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Rotationsachse der rotierenden Rundstange stets in der durch den Werkstück-Spindelstock vorgegebenen Lage gehalten wird. Es lässt sich somit ein optimales Schleifergebnis erzielen.The method according to the invention is carried out with an automatically adjusting and centering steady rest. This ensures that the axis of rotation of the rotating round rod is always held in the position predetermined by the workpiece headstock. It can thus achieve an optimal grinding result.

Durch das Arbeiten mit einer sich automatisch nachstellenden zentrierenden Lünette ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass auch ohne weitere Maßnahmen kegelige Strukturen aus der Rundstange geschliffen werden können, wie das in dem Anspruch 2 angegeben ist.By working with an automatically adjusting centering bezel further results in the advantage that even without further measures conical structures can be ground from the round bar, as specified in the claim 2.

Im Folgenden wird angegeben, wie das erfindungsgemäße Verfahren in der Praxis durchgeführt werden kann, wenn die Rundstange im Schleifbetrieb in ihrer Längsrichtung bewegt wird oder still steht. Alle beschriebenen Bewegungs- und Steuervorgänge können CNC gesteuert erfolgen.In the following, it is stated how the method according to the invention can be carried out in practice when the round bar is moved in the longitudinal direction during grinding operation or stands still. All described motion and control operations can be CNC controlled.

. Der grundlegende Unterschied zu einer Rundschleifmaschine gemäβ dem Stand der Technik besteht darin, dass der Werkstück-Spindelstock die Rundstange im Schleifbetrieb an der rotierenden Schleifscheibe entlang zieht, wodurch die Lünette an dem bereits geschliffenen Bereich der Rundstange anliegt. Bei der gemäβ der Erfindung betriebenen Rundschleifmaschine wird somit in gewisser Weise ständig ein neuer, präziser Lünettensitz geschliffen, wodurch die unmittelbar neben der Schleifscheibe wirksame Lünette eine besonders präzise Abstützung und einen einwandfreien Rundlauf bewirkt. Hierdurch werden die Vorteile erzielt, die schon in Verbindung mit dem Verfahren beschrieben worden sind., The fundamental difference to a cylindrical grinding machine according to the prior art is that the workpiece headstock pulls the round bar along the rotating grinding wheel during the grinding operation, whereby the steady rest bears against the already ground area of the round bar. In the case of the cylindrical grinding machine operated according to the invention, a new, precise steady rest seat is thus always ground in a certain way, whereby the steady rest, which is effective immediately adjacent to the grinding wheel, produces a particularly precise support and perfect concentricity. This achieves the advantages already described in connection with the method.

Eine derartige Schleifmaschine lässt sich auf besonders einfache Weise dadurch ausführen, dass die Lünette, die Messstelle der Messvorrichtung und die Schleifspindel fest auf einem Maschinenbett angeordnet sind, während der Werkstück-Spindelstock in der Einspannrichtung der rotierenden Rundstange, linear und schleifwirksam an der Schleifscheibe vorbeigezogen wird. Auch die kinematische Umkehrung mit einem fest angeordneten Werkstück-Spindelkopf und einer linear beweglichen Einheit aus Lünette, Messkopf und Schleifspindel ist verhältnismäßig einfach auszuführen.Such a grinding machine can be carried out in a particularly simple manner in that the steady rest, the measuring point of the measuring device and the grinding spindle are fixedly arranged on a machine bed, while the workpiece headstock in the clamping direction of the rotating round rod, linear and abrasive past the grinding wheel , The kinematic reversal with a fixed workpiece spindle head and a linearly movable unit of steady rest, measuring head and grinding spindle is relatively easy to perform.

Vorteilhaft ist es, wenn mit einem Schleiftisch gearbeitet wird, der parallel zu der Bewegungsrichtung des Werkstück-Spindelstocks beweglich angetrieben und gesteuert geführt ist. Wenn dabei die Lünette und der Messkopf fest auf dem Schleiftisch angeordnet sind, bleibt die Rundschleifmaschine immer noch verhältnismäßig einfach, zumal der grundsätzliche Aufbau einer derartigen Maschine von den Universal-Schleifmaschinen bekannt und bewährt ist. Im Schleifbetrieb steht dann der Schleiftisch still, während der für sich bewegliche und gesteuerte Werkstück-Spindelstock die Rundstange an der rotierenden Schleifscheibe entlang führt. Die zusätzliche Möglichkeit, den Abstand zwischen der Schleifscheibe einerseits und andererseits der Lünette zusammen mit dem Messkopf zu verändem, wirkt sich jedoch beim Beschicken der Maschine mit den Rundstangen in vorteilhafter Weise aus und kann zudem beim Schleifen von besonderen Konturen von Vorteil sein.It is advantageous when working with a grinding table which is guided in a manner that is driven and controlled to be movable parallel to the direction of movement of the workpiece headstock. In this case, when the steady rest and the measuring head are fixedly arranged on the grinding table, the cylindrical grinding machine still remains relatively simple, especially as the basic structure of such a machine is known and proven by the universal grinding machines. During grinding operation, the grinding table stands still while the moving and controlled workpiece headstock guides the round bar along the rotating grinding wheel. The additional possibility of varying the distance between the grinding wheel on the one hand and the bezel together with the measuring head on the other hand, however, has an advantageous effect on loading the machine with the round bars and can also be advantageous when grinding special contours.

Die Erfindung wird anschließend in Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Figuren ist das Folgende dargestellt

Fig. 1: ist eine Ansicht von oben auf eine Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.
Fig. 2: zeigt weitere Einzelheiten der Vorrichtung gemäß der Fig. 1 in der dort eingezeichneten, teilweise geschnittenen Ansicht entsprechend der Linie A - A.
Fig. 3: ist eine Ansicht ähnlich der Figur 2 entsprechend der Linie A - A in Fig. 1 in einer anderen Arbeitsphase der Vorrichtung.
Fig. 4: ist eine teilweise geschnittene Ansicht entsprechend der Linie B - B in Fig. 1.
Fi. 5: zeigt eine Ansicht von oben auf eine Schleifmaschine, die auf dem grundsätzlichen Aufbau einer Universal-Schleifmaschine beruht, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 6: zeigt eine Einzelheit C aus Fig. 5 in vergrößerter Darstellung.
Fig. 7: ist eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht in einer anderen Bearbeitungsphase.

Fig. 8: verdeutlicht die Verhältnisse beim Schleifen einer konischen Kontur.
Fig. 9: zeigt, wie auch abgestufte Konturen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geschliffen werden können.

The invention will be explained in more detail in exemplary embodiments. In the figures, the following is shown

Fig. 1: is a top view of an apparatus with which the inventive method is performed.
Fig. 2: shows further details of the device according to the Fig. 1 in the partially sectioned view along the line A - A.
Fig. 3: is a view similar to the one FIG. 2 according to the line A - A in Fig. 1 in another working phase of the device.
Fig. 4: is a partially sectional view taken along the line B - B in Fig. 1 ,
Fi. 5: shows a top view of a grinding machine, which is based on the basic structure of a universal grinding machine, for carrying out the method according to the invention.
Fig. 6: shows a detail C from Fig. 5 in an enlarged view.
Fig. 7: is one of the Fig. 5 corresponding view in another processing phase.

Fig. 8: clarifies the conditions when grinding a conical contour.
Fig. 9: shows how graded contours can be ground with the method according to the invention.

Gemäß der Fig. 1 werden in einer Ansicht von oben schematisch die wichtigsten Teile einer Vorrichtung dargestellt, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Dabei dientAccording to the Fig. 1 are shown in a view from above schematically the most important parts of a device with which the inventive method is performed. It serves

Fig. 1 vor allem dazu, das grundsätzliche Prinzip des Verfahrens zu erläutern. Mit 1 ist der Werkstück-Spindelstock einer Schleifmaschine bezeichnet. Der Werkstück-Spindelstock 1 dient zur Aufnahme eines Spannfutters 2. In dem Spannfutter 2 ist die Rundstange 3, also das zu schleifende Werkstück, an ihrem einen Ende eingespannt. Das entgegengesetzte andere Ende kann in bekannter Weise an einem Reitstock eingespannt sein, der in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Es ist aber auch möglich, den Schleifvorgang mit fliegender Einspannung, also ohne Reitstock vorzunehmen. Der Werkstück-Spindelstock 1 hat einen elektromotorischen Antrieb und versetzt die eingespannte Rundstange 3 in Rotation um ihre Längsachse 4. Fig. 1 especially to explain the basic principle of the procedure. 1 denotes the workpiece headstock of a grinding machine. The workpiece headstock 1 serves to accommodate a chuck 2. In the chuck 2, the round rod 3, so the workpiece to be ground, clamped at one end. The opposite other end may be clamped in a known manner on a tailstock, the in Fig. 1 not shown. But it is also possible to carry out the grinding process with flying clamping, ie without tailstock. The workpiece headstock 1 has an electromotive drive and offset the clamped round rod 3 in rotation about its longitudinal axis. 4

Mit 5 ist eine Schleifscheibe von im Wesentlichen zylindrischer Kontur bezeichnet, die um die Rotationsachse 6 rotiert. Beim Rundschleifen wird die Schleifscheibe 5 in der Zustellrichtung 7 an die Rundstange 3 zugestellt, und der Ausgangs-Durchmesser D0 der Rundstange 3 wird dabei auf das Fertigmaß D1 verringert.5 denotes a grinding wheel of substantially cylindrical contour, which rotates about the axis of rotation 6. When cylindrical grinding, the grinding wheel 5 is delivered in the feed direction 7 to the round bar 3, and the output diameter D0 of the round bar 3 is reduced to the finished dimension D1.

Auf der der Schleifscheibe 5 gegenüberliegenden Seite der Rundstange 3 sind eine Lünette 9, ein Vorablageprisma 10 und der Messkopf 13 einer Durchmesser-Messvorrichtung auf einem gemeinsamen Sockel 8 angeordnet. Der Sockel 8 verdeutlicht, dass die drei genannten Teile 9, 10 und 13 eine zusammengefasste, gemeinsame Baugruppe bilden sollen, die je nach Ausführungsform auch als ganzes parallel zu der gemeinsamen Mittelachse 4 verfahren werden kann, vgl. den Richtungspfeil 15b.On the side opposite the grinding wheel 5 side of the round bar 3, a bezel 9, a Vorablageprisma 10 and the measuring head 13 of a diameter-measuring device on a common base 8 are arranged. The base 8 illustrates that the three mentioned parts 9, 10 and 13 are to form a combined, common assembly which, depending on the embodiment, can also be moved as a whole parallel to the common central axis 4, cf. the directional arrow 15b.

Die Lünette 9 dient in bekannter Weise dazu, das Werkstück abzustützen und den Schleifdruck der Schleifscheibe 5 aufzunehmen, so dass dieser das Werkstück beim Schleifen nicht durchbiegt. Das Vorablageprisma 10 ist um eine Schwenkachse 12 schwenkbar an der Lünette 9 angeordnet und dient als vorübergehende Ablage für das Werkstück beim Be- und Entladen, wie weiter unten noch erläutert werden soll. Hierzu ist das Vorablageprisma 10 mit einem Längsanschlag 11 versehen. Der Messkopf 13 hat ein oder mehrere bewegliche Tastglieder 14, die im laufenden Schleifbetrieb in Berührung mit dem Schleifbereich 3c der Rundstange 3 gebracht werden. Das ist derjenige Umfangsbereich der Rundstange 3, in dem die Schleifscheibe 5 die Rundstange 3 berührt. Der Schleifbereich 3c liegt zwischen dem ungeschliffenen Bereich 3a und dem geschliffenen Bereich 3b, an dem die Lünette 9 mit ihren Lünettenbacken 19 anliegt. Durch die Tastglieder 14 wird der jeweils im Schleifbereich 3c erreichte Durchmesser während des Schleifbetriebes laufend gemessen und über die CNC-Steuerung der Vorrichtung zu weiteren Stellsignalen für die Schleifscheibe 5 verarbeitet. Die Anordnung ist derart getroffen, dass die Tastglieder 14 der Schleifscheibe 5 im Schleifbereich 3c direkt gegenüber liegen.The bezel 9 is used in a known manner to support the workpiece and absorb the grinding pressure of the grinding wheel 5 so that it does not bend the workpiece during grinding. The Vorablageprisma 10 is pivotally mounted about a pivot axis 12 on the bezel 9 and serves as a temporary storage for the workpiece during loading and unloading, as will be explained below. For this purpose, the Vorablageprisma 10 is provided with a longitudinal stop 11. The measuring head 13 has one or more movable feeler members 14 which are brought into contact with the grinding area 3c of the round bar 3 in the current grinding operation. This is the peripheral portion of the round bar 3, in which the grinding wheel 5 the Round bar 3 touched. The grinding area 3c lies between the non-ground area 3a and the ground area 3b, against which the steady rest 9 rests with its lunette jaws 19. By the sensing members 14 of the diameter reached in the grinding area 3c during the grinding operation is continuously measured and processed via the CNC control of the device to further actuating signals for the grinding wheel 5. The arrangement is such that the sensing elements 14 of the grinding wheel 5 in the grinding area 3c are directly opposite.

Für die Betriebsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 sind die Richtungspfeile 15a (Schleifscheibe 5), 15b (Sockel 8) und 16 (Werkstück-Spindelstock 1) wesentlich. Es kommt darauf an, dass beim Schleifen eine relative, entgegengesetzt gerichtete Bewegung zwischen einerseits dem Werkstück-Spindelstock 1 (Richtungspfeil 16) und andererseits der Schleifscheibe 5 am geschliffenen Werkstückdurchmesser zusammen mit dem Sockel 8 (Richtungspfeile 15a, 15b) zustande kommt. Dabei kann die eine der beiden entgegengesetzt bewegten Baugruppen auch still stehen. Beispielsweise können die Schleifscheibe 5 mit der dazugehörigen Schleifspindel und der Sockel 8 in der Richtung parallel zur gemeinsamen Mittelachse 4 stillstehen; dann wird der Werkstück-Spindelstock 1 mit der Rundstange 3 in der Richtung des Richtungspfeils 16 gezogen. Dabei wird die Rundstange 3 unter stetiger Verringerung ihres Durchmessers an der Schleifscheibe 5 vorbeigezogen, aber die Lünette 9 befindet sich stets gleichbleibend im Bereich der Schleifscheibe 5. Es ist zwar nur eine einzige Lünette 9 vorhanden, aber diese wirkt stets an der optimalen Stelle.For the operation of the device according to Fig. 1 the directional arrows 15a (grinding wheel 5), 15b (base 8) and 16 (workpiece headstock 1) are essential. It is important that during grinding a relative, oppositely directed movement between on the one hand the workpiece headstock 1 (direction arrow 16) and the other hand, the grinding wheel 5 on the ground workpiece diameter together with the base 8 (directional arrows 15a, 15b) comes about. In this case, one of the two oppositely moved modules can also stand still. For example, the grinding wheel 5 can rest with the associated grinding spindle and the base 8 in the direction parallel to the common center axis 4; then the workpiece headstock 1 is pulled with the round bar 3 in the direction of the directional arrow 16. In this case, the round rod 3 is pulled past with constant reduction of its diameter at the grinding wheel 5, but the bezel 9 is always consistent in the area of the grinding wheel 5. Although there is only a single bezel 9 available, but this always acts at the optimum location.

Umgekehrt könnte natürlich auch der Werkstück-Spindelstock 1 zusammen mit der Rundstange 3 still stehen, und die Schleifscheibe 5 würde zusammen mit dem Sockel 8 in der gemeinsamen Richtung 15a, 15b bewegt werden. Dann fährt die Schleifscheibe 5 über der Rundstange 3 in Fig. 1 von links nach rechts, und die Lünette 9 folgt der Schleifscheibe 5 nachlaufend in einem geringen Längsabstand. Auch dabei ist erreicht, dass die Rundstange 3 beim Schleifen optimal abgestützt ist. In den beiden genannten Fällen bleibt natürlich auch der Messkopf 13 immer in seiner Anordnung gegenüber der Schleifscheibe 5.Conversely, of course, the workpiece headstock 1 could stand still together with the round rod 3, and the grinding wheel 5 would be moved together with the base 8 in the common direction 15a, 15b. Then the grinding wheel 5 moves over the round bar 3 in Fig. 1 from left to right, and the bezel 9 follows the grinding wheel 5 trailing at a small longitudinal distance. It is also achieved that the round rod 3 is optimally supported during grinding. In the two aforementioned cases, of course, the measuring head 13 always remains in its arrangement relative to the grinding wheel fifth

Wenn die Schleifscheibe 5 und der Sockel 8 in der Richtung parallel zu der gemeinsamen Längsachse 4 still stehend angeordnet sind, ergibt sich eine Schleifmaschine von grundsätzlich einfachem Aufbau; denn dabei muss zum Schleifen nur noch der Werkstück-Spindelstock 1 in der Richtung der gemeinsamen Längsachse 4 verfahren werden. Es kann aber auch Gründe geben, zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens von Schleifmaschinen auszugehen, die den grundsätzlichen Aufbau von Universal-Schleifmaschinen haben, also mit beweglichen Schleiftischen für den Werkstück-Spindelstock und den Reitstock ausgestattet sind und Führungsschlitten oder Kreuzschlitten zum Bewegen von einem oder mehreren Schleifspindelstöcken aufweisen. Neben dem Vorteil, dass dabei auf besonders bewährte Maschinentypen zurückgegriffen wird, ergeben sich durch eine Ausführung nach Art von Universal-Schleifmaschinen für das erfindungsgemäße Verfahren auch weitere Möglichkeiten, besondere Konturen zu schleifen, wie weiter unten noch gezeigt werden wird.If the grinding wheel 5 and the base 8 are arranged in the direction parallel to the common longitudinal axis 4 stationary, results in a grinding machine of basically simple construction; because only the workpiece headstock 1 has to be moved in the direction of the common longitudinal axis 4 for grinding. However, there may also be reasons for starting the method according to the invention from grinding machines which have the basic structure of universal grinding machines, ie are equipped with movable grinding tables for the workpiece headstock and the tailstock, and guide carriages or cross slides for moving one or more wheel heads exhibit. In addition to the advantage that recourse is made to particularly well-proven machine types, a design in the manner of universal grinding machines for the method according to the invention also provides further possibilities for grinding special contours, as will be shown below.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten der aus der Lünette 9, dem Vorablageprisma 10 und dem Messkopf 13 bestehenden Baugruppe auf dem gemeinsamen Sockel 8 in einer Seitenansicht entsprechend der Linie A - A in Fig. 1. Sie entspricht auch der in Fig. 1 gezeigten Arbeitsphase des Schleifens. Es ist erkennbar, dass der Sockel 8 auf ein Maschinenbett 17 aufgesetzt ist und dass das Vorablageprisma 10 sich an einem Schwenkarm befindet, der um die Schwenkachse 12 verstellt werden kann. Die beiden möglichen Schwenkrichtungen sind durch den gekrümmten Doppelpfeil 18 angedeutet. In Fig. 2 ist das Vorablageprisma 10 in seine Ruhestellung abgesenkt und leer. Die Rundstange 3 ist von dem Werkstück-Spindelkopf 1 an ihrem einen Ende gehalten und zur Rotation angetrieben. Die Schleifscheibe 5 rotiert ebenfalls und ist an die Rundstange 3 zugestellt. Die neben dem Prisma angeordneten Lünettenbacken 19 befinden sich in ihrer ausgefahrenen Stellung, halten die Rundstange 3 und stützen sie gegen den Schleifdruck ab. Die Rundstange 3 ist dabei mit einem nur kleinen seitlichen Abstand von der Schleifscheibe 5 (vgl. Fig. 1) von den jetzt ausgefahrenen Lünettenbacken 19 gehalten und abgestützt. Trotz der gegenseitigen Bewegung von Schleifscheibe 5 und Rundstange 3 bleibt die gegenseitige Zuordnung von Schleifscheibe 5 und Lünette 9 in Längsrichtung stets dieselbe, sodass eine optimale Abstützung der Rundstange 3 und damit eine hohe Schleifgenauigkeit gewährleistet ist. Fig. 2 shows details of the assembly consisting of the bezel 9, the Vorprageprisma 10 and the measuring head 13 on the common base 8 in a side view along the line A - A in Fig. 1 , It also corresponds to the one in Fig. 1 shown working phase of grinding. It can be seen that the base 8 is placed on a machine bed 17 and that the Vorablageprisma 10 is located on a pivot arm which can be adjusted about the pivot axis 12. The two possible pivoting directions are indicated by the curved double arrow 18. In Fig. 2 the Vorablageprisma 10 is lowered to its rest position and empty. The round rod 3 is held by the workpiece spindle head 1 at its one end and driven for rotation. The grinding wheel 5 also rotates and is delivered to the round bar 3. The arranged next to the prism lunette jaws 19 are in their extended position, hold the round rod 3 and support it against the grinding pressure. The round bar 3 is with only a small lateral distance from the grinding wheel 5 (see. Fig. 1 ) held and supported by the now extended lunette jaws 19. Despite the mutual movement of grinding wheel 5 and round bar 3, the mutual assignment of grinding wheel 5 and bezel 9 in the longitudinal direction always remains the same, so that an optimal support of the round bar 3 and thus a high grinding accuracy is guaranteed.

Eine andere Arbeitsphase in derselben Blickrichtung A - A aus Fig. 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Das ist die Arbeitsphase des Be- und Entladens. Die Schleifscheibe 5 ist zurückgefahren, und der Werkstück-Spindelkopf 1 steht still. Das Vorablageprisma 10 ist in seine obere Stellung angehoben, welche die Be- und Entladestellung ist. Auf dem Vorablageprisma 10 ruht das in Fig. 1 rechte Ende einer Rundstange 3 und schlägt dabei an den Längsanschlag 11 an, vgl. auch Fig. 6. Die neben dem Vorablageprisma 10 befindlichen Lünettenbacken 19 sind in ihre nicht an ein Werkstück anliegende Stellung zurückgezogen.Another working phase in the same direction A - A from Fig. 1 is in Fig. 3 shown. This is the working phase of loading and unloading. The grinding wheel 5 is moved back, and the workpiece spindle head 1 stands still. The prewar prism 10 is raised to its upper position, which is the loading and unloading position. On the Vorprageprisma 10 rests in Fig. 1 right end of a round bar 3 and thereby strikes the longitudinal stop 11, see. also Fig. 6 , The lunette jaws 19 located next to the prewar prism 10 are retracted into their non-abutting position on a workpiece.

Die hier beispielhaft gezeigten Lünetten 9 können nicht nur die Rundstange 3 abstützen und dem Schleifdruck entgegenwirken, sondern auch zentrierend wirken. Lünetten dieser Art werden sehr präzise automatisch dem sich verringernden Durchmesser der Rundstangen 3 im Sinne des Zentrierens nachgeführt. Sie gehören zum Stand der Technik; als ein Beispiel von vielen sei die EP 0 554 506 B1 genannt. Eine weitergehende Beschreibung ist daher nicht erforderlich. Fig. 4 zeigt in der teilweise geschnittenen Ansicht gemäß der Linie B - B in Fig. 1, wie die Tastglieder 14 der Messvorrichtung 13 in deren Anstellrichtung 20 an die Rundstange 3 angestellt werden. Auch die Messvorrichtungen dieser Art gehören zum Stand der Technik, vgl. die DE 198 57 364 A1 . Sie ermöglichen es, den gerade im Schleifbereich 3c befindlichen Durchmesser der Rundstange 3 laufend zeitparallel zu vermessen. Auf der Grundlage dieser Messungen können Maßabweichungen vom Sollmaß über die CNC-Steuerung der Schleifmaschine sofort kompensiert werden.The lunettes 9 shown here by way of example can not only support the round bar 3 and counteract the grinding pressure, but also act centering. Bezels of this type are automatically tracked very precisely the decreasing diameter of the round rods 3 in the sense of centering. They belong to the state of the art; as an example of many is the EP 0 554 506 B1 called. A more detailed description is therefore not required. Fig. 4 shows in the partially sectioned view along the line B - B in Fig. 1 how the feeler members 14 of the measuring device 13 are employed in their setting 20 to the round rod 3. The measuring devices of this type are also state of the art, cf. the DE 198 57 364 A1 , They make it possible to measure the diameter of the round bar 3 currently in the grinding area 3c in a time-parallel manner. Based on these measurements, dimensional deviations from the nominal dimension can be compensated immediately via the CNC control of the grinding machine.

In Fig. 5 ist in einer Ansicht von oben eine Schleifmaschine dargestellt, die in ihrer grundsätzlichen Anordnung einer Universal-Schleifmaschine entspricht und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Auf dem Maschinenbett 17 dieser Schleifmaschine ist ein Führungsschlitten 21 angeordnet, der in der Richtung 28 (X-Richtung) auf dem Maschinenbett 17 verfahren werden kann. Auf dem Führungsschlitten 21 befindet sich ein Schleifspindelstock 22, der seinerseits eine erste Schleifspindel 23 mit einer ersten Schleifscheibe 24 und eine zweite Schleifspindel 25 mit einer zweiten Schleifscheibe 26 trägt. Dabei lässt sich der Schleifspindelstock 22 auf dem Führungsschlitten 21 um eine lotrechte Schwenkachse 27 (B-Achse) verschwenken. Die Schleifscheiben 24 und 26 der Schleifspindeln 23, 25 lassen sich dadurch in und außer Wirkstellung bringen.In Fig. 5 is a view from above a grinding machine shown, which corresponds in its basic arrangement of a universal grinding machine and is adapted to carry out the method according to the invention. On the machine bed 17 of this grinding machine, a guide carriage 21 is arranged, which can be moved in the direction 28 (X direction) on the machine bed 17. On the guide carriage 21 is a wheel spindle 22, which in turn carries a first grinding spindle 23 with a first grinding wheel 24 and a second grinding spindle 25 with a second grinding wheel 26. In this case, the wheelhead 22 can be pivoted on the guide carriage 21 about a vertical pivot axis 27 (B-axis). The grinding wheels 24 and 26 of the grinding spindles 23, 25 can thereby bring in and out of operative position.

Im vorderen Bereich der Schleifmaschine ist ein Schleiftisch 29 angeordnet, der in der Richtung 30 (Z1-Achse) verfahren werden kann. Auf dem Schleiftisch 29 ist beweglich der Werkstück-Spindelstock 1 aufgebaut, der in der schon beschriebenen Weise ein Spannfutter 2 zur Aufnahme der Rundstange 3 aufweist. Der elektromotorisch angetriebene Werkstück-Spindelstock 1 hat eine zentrale Mittelachse, die zugleich die Rotationsachse des Spannfutters 2 und die Längsachse der eingespannten Rundstange 3 ist. Dies ist die schon anhand von Fig. 1 eingeführte gemeinsame Mittelachse 4 (Z2-Achse). Die Anordnung ist derart ausgebildet, dass die Achsen 30 und 4 parallel zueinander verlaufen und dass der Werkstück-Spindelstock 1 auf dem Schleiftisch 29 unabhängig von diesem in der Richtung der gemeinsamen Mittelachse 4 verfahren werden kann. Die Bewegungsrichtung 28 des Führungsschlittens 21 ist im Wesentlichen senkrecht zu den beiden Achsen 29 und 4 gerichtet und entspricht damit der Zustellrichtung 7 aus Fig. 1. Mit 31 sind Schutzabdeckungen in der Form von Faltenbälgen bezeichnet, welche die Gleitbahnen des Schleiftisches 29 und des Werkstück-Spindelstocks 1 abdecken.In the front region of the grinding machine, a grinding table 29 is arranged, which can be moved in the direction 30 (Z1 axis). On the grinding table 29 of the workpiece headstock 1 is movably constructed, which has a chuck 2 for receiving the round bar 3 in the manner already described. The electric motor driven workpiece headstock 1 has a central center axis, which is at the same time the axis of rotation of the chuck 2 and the longitudinal axis of the clamped round rod 3. This is already the basis of Fig. 1 introduced common central axis 4 (Z2 axis). The arrangement is designed such that the axes 30 and 4 run parallel to each other and that the workpiece headstock 1 can be moved on the grinding table 29 independently of this in the direction of the common center axis 4. The direction of movement 28 of the guide carriage 21 is directed substantially perpendicular to the two axes 29 and 4 and thus corresponds to the feed direction 7 Fig. 1 , Shown at 31 are protective covers in the form of bellows which cover the slideways of the grinding table 29 and the workpiece headstock 1.

Auf dem Schleiftisch 29 ist die zusammengehörende Baueinheit aus der Lünette 9, dem schwenkbaren Vorablageprisma 10 und dem Messkopf 13 fest montiert. In der Figur 6 ist diese gemeinsame Baueinheit als Einzelheit C noch einmal vergrößert herausgezeichnet. Sie entspricht weitgehend der Darstellung gemäß der Figur 1; jedoch sind die Lünettenbacken 19 in das Innere der Lünette 9 eingezogen, und die Tastglieder 14 des Messkopfes 13 sind gleichfalls zurückgefahren. In das Vorablageprisma 10 ist mit ihrem freien Ende die Rundstange 3 eingelegt und schlägt dabei mit ihrer Stirnseite an den Längsanschlag 11 an. Zu der Ansicht von oben gemäß Figur 6 gehört die Seitenansicht gemäß Figur 3.On the grinding table 29, the associated assembly of the steady rest 9, the pivotable Vorablageprisma 10 and the measuring head 13 is fixedly mounted. In the FIG. 6 this joint unit is shown as a detail C enlarged again. It corresponds largely to the representation according to the FIG. 1 ; however, the lunette jaws are 19 in the interior of the bezel 9 retracted, and the sensing members 14 of the measuring head 13 are also returned. In the Vorablageprisma 10, the round rod 3 is inserted with its free end, thereby proposing with its front side to the longitudinal stop 11. According to the view from above FIG. 6 belongs to the side view according to FIG. 3 ,

Im Folgenden wird der Ablauf des Schleifverfahrens auf der Schleifmaschine gemäß den Figuren 5 und 7 beschrieben. Der in Figur 5 dargestellte Zustand entspricht dem Verfahrensschritt des Beladens. Dabei soll die Rundstange 3 mit ihrem in Figur 5 linken Ende in das Spannfutter des Werkstück-Spindelstocks 1 eingeschoben werden. Das entgegengesetzte rechte Ende der Rundstange 3 wird auf das nach oben geschwenkte Vorablageprisma 10 eingelegt, wie das aus Figur 3 ersichtlich ist. Dabei wird von dem Längsanschlag 11 ein leichter Druck auf die Stirnseite der Rundstange 3 ausgeübt. Der Anpressdruck kommt durch ein Druckelement, hier ein gefedertes Druckelement im Spannfutter zustande. Neben üblichen Spannfuttern kann auch ein Spannzangensystem für den hier bezeichneten Zweck vorteilhaft sein. Der Werkstück-Spindelstock 1 ist zum Vorgang des Beladens auf ein dem Längenmaß der Rundstange 3 zugeordneten Abstand in seiner Bewegungsrichtung 30 nach links verfahren.The following is the procedure of the grinding process on the grinding machine according to the Figures 5 and 7 described. The in FIG. 5 shown state corresponds to the process step of loading. It should be the round rod 3 with her in FIG. 5 left end are inserted into the chuck of the workpiece headstock 1. The opposite right end of the round bar 3 is placed on the tilted-up Vorablageprisma 10, like that FIG. 3 is apparent. In this case, a slight pressure on the end face of the round rod 3 is exerted by the longitudinal stop 11. The contact pressure comes about through a pressure element, here a sprung pressure element in the chuck. In addition to conventional chucks and a collet system for the purpose described here may be advantageous. The workpiece headstock 1 is moved to the process of loading on a the Längenmaß the round bar 3 associated distance in its direction of movement 30 to the left.

Wenn das in Figur 5 linke Ende der Rundstange 3 vollständig in das Spannfutter 2 eingeschoben und festgespannt ist, wird das Vorablageprisma 10 aus seiner in Figur 3 ersichtlichen angehobenen Stellung abgesenkt in die Stellung gemäß Figur 2. Nunmehr wird der Schleiftisch 29 in seiner Bewegungsbahn 30 nach links verfahren, bis die in Figur 7 dargestellte Stellung erreicht ist. Zusammen damit oder anschließend wird der Werkstück-Spindelstock 1 auf dem Schleiftisch 29 nach rechts verfahren, so dass er zum Schluss seine absolute Lage auf dem Maschinenbett 1 wieder einnimmt. In diesem Zustand befindet sich die gemeinsame Baueinheit aus der Lünette 9, dem Vorablageprisma 10 und dem Messkopf 13 dicht am Spannfutter 2 des Werkstück-Spindelkopfes 1. Schließlich wird auch der Führungsschlitten 21 in seiner Bewegungsbahn 28 nach vorn verfahren, bis die erste Schleifscheibe 24 der ersten Schleifspindel 23 an die Rundstange 3 zugestellt ist. Das ist der in Figur 7 dargestellte Zustand der einzelnen Baueinheiten.If that is in FIG. 5 left end of the round rod 3 is fully inserted into the chuck 2 and tightened, the Vorablageprisma 10 from his in FIG. 3 apparent raised position lowered in the position according to FIG. 2 , Now, the grinding table 29 is moved in its trajectory 30 to the left until the in FIG. 7 shown position is reached. Together with or subsequently, the workpiece headstock 1 is moved on the grinding table 29 to the right, so that it finally assumes its absolute position on the machine bed 1 again. In this state, the common assembly of the bezel 9, the Vorablageprisma 10 and the measuring head 13 is close to the chuck 2 of the workpiece spindle head 1. Finally, the guide carriage 21 is moved in its trajectory 28 forward until the first grinding wheel 24 of first grinding spindle 23 is delivered to the round bar 3. That's the one in FIG. 7 illustrated state of the individual units.

Der Werkstück-Spindelkopf 1 hat inzwischen die Rundstange in Rotation versetzt, so dass der Vorgang des Rundschleifens durch die rotierende erste Schleifscheibe 24 beginnen kann. Dabei wird in der schon beschriebenen Weise der Werkstück-Spindelstock 1 in seiner Bewegungsbahn 30 kontinuierlich nach links verfahren. Nach dem Schleifen eines kurzen Teilbereiches der Länge des Werkstücks 3 kann jetzt die Lünette 9 am Werkstück 3 zu dessen Abstützung angestellt werden. Bezugnehmend auf Fig. 1 ist klar, dass rechts von der Schleifscheibe 5 der ungeschliffene Bereich 3a der Rundstange 3 liegt, während die Lünette 9 den geschliffenen Bereich 3b links neben der Schleifscheibe 5 abstützt. Anschließend wird der Schleifvorgang fortgesetzt, bis die gesamte aus dem Spannfutter 2 herausragende Länge der Rundstange 3 geschliffen ist. Die Rundstange 3 wird dabei gewissermaßen von rechts nach links durch die Lünette 9 hin durchgezogen und ist dabei immer sicher abgestützt und zentriert. Dabei wird in Schälverfahren geschliffen. Die Lünettenbacken 19, die Tastglieder 14 und das Vorablageprisma 10 befinden sich dabei in der Stellung, die in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. Der Durchmesser der Rundstange 3 wird dabei von dem Ausgangsdurchmesser D0 auf den Enddurchmesser D1 verringert (vgl. Figur 1), wobei fortlaufend mit dem Messkopf 13 der erreichte Durchmesser gemessen und korrigiert wird und im Übrigen die Rundstange 3 durch die Lünette 9 selbstzentrierend dicht an der Schleifscheibe 5 bzw. 24 abgestützt ist.The workpiece spindle head 1 has meanwhile set the round rod in rotation, so that the process of cylindrical grinding by the rotating first grinding wheel 24 can begin. In the process already described, the workpiece headstock 1 is moved continuously in its movement path 30 to the left. After grinding a short portion of the length of the workpiece 3, the steady rest 9 can now be employed on the workpiece 3 for its support. Referring to Fig. 1 It is clear that, to the right of the grinding wheel 5, the non-ground area 3a of the round bar 3 lies, while the steady rest 9 supports the ground area 3b to the left of the grinding wheel 5. Subsequently, the grinding process is continued, until the entire of the chuck 2 outstanding length of the round rod 3 is ground. The round rod 3 is in a sense pulled through from right to left by the steady rest 9 and is always safely supported and centered. It is ground in peeling process. The lunette jaws 19, the sensing members 14 and the Vorablageprisma 10 are in the position that in the FIGS. 1 and 2 is shown. The diameter of the round rod 3 is thereby reduced from the initial diameter D0 to the final diameter D1 (cf. FIG. 1 ), wherein continuously with the measuring head 13, the diameter reached is measured and corrected and, moreover, the round bar 3 is supported by the steady rest 9 self-centering close to the grinding wheel 5 and 24 respectively.

Wenn die gesamte Länge der Rundstange 3 an der Schleifscheibe 24 vorbeigezogen ist, ergibt sich wieder die Phase des Ent- und Beladens mit der schon beschriebenen Funktion des Vorablageprismas 10. Das Spannfutter 2 des Werkstück-Spindelstocks 1 wird geöffnet und die fertiggeschliffene Rundstange 3 aus der Schleifmaschine entnommen. Abschließend muss noch das in den Figuren 5 und 7 linke Ende der Rundstange 3, das in dem Spannfutter 2 eingespannt war, abgetrennt werden. Das kann auf einer separaten Maschine erfolgen.When the entire length of the round rod 3 is pulled past the grinding wheel 24, the phase of unloading and loading again results with the already described function of the Vorablageprismas 10. The chuck 2 of the workpiece headstock 1 is opened and the finished ground round rod 3 from the Grinder removed. Finally, this must still in the Figures 5 and 7 left end of the round rod 3, which was clamped in the chuck 2, are separated. This can be done on a separate machine.

Es ist aber auch möglich, den Trennvorgang in der Schleifmaschine gemäß den Figuren 5 und 7 vorzunehmen. Hierzu wird bei rotierender Rundstange 3 mit einer Trennscheibe ein Trennschnitt dicht neben dem Spannfutter 2 vorgenommen. Die Rundstange 3 wird dabei bis auf einen zentralen Verbindungsbund von geringem Durchmesser durchgetrennt. Anschließend wird die Rotationsbewegung der Rundstange 3 eingestellt, die entstehende fertiggeschliffene Rundstange 3 von einer besonderen Greifereinheit gehalten und schließlich durch Wegschleifen des Verbindungsbundes der Trennvorgang abgeschlossen. Dies ist aus der DE 103 08 292 B4 der Anmelderin bekannt. Mit der geschilderten Vorgehensweise ist erreicht, dass durch die Entnahme aus der Schleifmaschine insbesondere an Rundstangen 3 aus spröden Materialien wie Keramik und Hartmetall keine Beschädigungen auftreten können.But it is also possible, the separation process in the grinding machine according to the Figures 5 and 7 make. For this purpose, a separating cut is made close to the chuck 2 with rotating round rod 3 with a cutting disc. The round bar 3 is cut through to a central connecting collar of small diameter. Subsequently, the rotational movement of the round rod 3 is set, the resulting finished ground round rod 3 held by a special gripper unit and finally completed by Wegschleifen the Verbindungsbundes the separation process. This is from the DE 103 08 292 B4 the applicant known. With the described procedure is achieved that by removing them from the grinding machine in particular on round rods 3 made of brittle materials such as ceramic and carbide no damage may occur.

Die Schleifmaschinen gemäß den Figuren 5 und 7 zeichnen sich durch besondere Bewegungs- und Verstellmöglichkeiten zwischen dem Werkstück-Spindelkopf 1 und der gemeinsamen Baueinheit aus Lünette 9, Vorablageprisma 10 und Messkopf 13 aus. Diese Beweglichkeit ergibt sich daraus, dass der Werkstück-Spindelkopf 1 für sich auf dem selbst schon beweglichen Schleiftisch 29 beweglich angeordnet ist. Es ist auch die umgekehrte Anordnung denkbar, dass nämlich der Werkstück-Spindelkopf 1 fest mit dem Schleiftisch 29 verbunden ist, während die genannte gemeinsame Baueinheit beispielsweise auf dem schon erwähnten gemeinsamen Sockel 8 für sich zusätzlich auf dem Schleiftisch 29 verfahren werden kann. Diese doppelte Beweglichkeit wirkt sich nicht nur beim Schleifvorgang selbst, sondern auch bei den wichtigen Vorgängen des Be- und Entladens vorteilhaft aus.The grinding machines according to Figures 5 and 7 are characterized by particular movement and adjustment between the workpiece spindle head 1 and the common assembly of bezel 9, Vorablageprisma 10 and measuring head 13. This mobility results from the fact that the workpiece spindle head 1 is arranged to be movable on the already movable grinding table 29 itself. It is also the reverse arrangement conceivable, namely that the workpiece spindle head 1 is fixedly connected to the grinding table 29, while said common unit can be moved, for example, on the already mentioned common base 8 in addition to the grinding table 29. This double mobility not only has an advantageous effect on the grinding process itself, but also on the important loading and unloading processes.

Anhand der Figur 8 wird erläutert, wie aus einer Rundstange 3 durch Schleifen ein Werkstück entsteht, bei dem ein zylindrischer Abschnitt 32 größeren Durchmessers D1A mit einem weiteren zylindrischen Abschnitt 33 kleineren Durchmessers D1B über einen kegeligen Verbindungsabschnitt 34 verbunden ist. Auch eine derartige Kontur lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und den zugehörigen Schleifmaschinen herstellen. Man macht sich hierzu die Eigenschaften der automatisch nachlaufenden, selbstzentrierenden Lünetten 9 zunutze, deren Lünettenbacken 19 sich selbsttätig an den geänderten Schleifdurchmesser anpassen. Das ist möglich, weil die Lünettenbacken 19 mit Verschleißplatten ausgestattet sein können, die aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubisch zentriertem Bohrnitrit (CBN) bestehen können. Diese Verschleißplatten sind in Richtung der Längsachse des entstehenden Werkstückes ballig ausgeführt. Aus diesem Grunde können kegelige Verjüngungen am Werkstück im gleichen Verfahrensablauf wie das Durchmesserschleifen angeschliffen werden. Hier wie bei allen übrigen Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens können die vorteilhaften Eigenschaften der CNC-Steuerung von Schleifvorgängen vorteilhaft ausgenutzt werden. Die Mantellinie des kegeligen Übergangsabschnittes 34 kann geradlinig oder gekrümmt sein.Based on FIG. 8 It will be explained how a workpiece is produced from a round rod 3 by grinding, in which a cylindrical portion 32 of larger diameter D1A is connected to a further cylindrical portion 33 of smaller diameter D1B via a conical connecting portion 34. Such a contour can also be produced by the method according to the invention and the associated grinding machines. For this purpose, one makes use of the properties of the automatically trailing, self-centering steady rests 9 whose lunette jaws 19 adapt themselves automatically to the changed grinding diameter. This is possible because the lunette jaws 19 may be provided with wear plates which may be polycrystalline diamond (PCD) or cubic centered drill nitride (CBN). These wear plates are crowned in the direction of the longitudinal axis of the resulting workpiece. For this reason, tapered constrictions on the workpiece can be ground in the same procedure as the diameter grinding. Here as in all other embodiments of the method according to the invention, the advantageous properties of the CNC control of grinding operations can be advantageously exploited. The generatrix of the tapered transition section 34 may be rectilinear or curved.

Anhand der Figur 9 soll erläutert werden, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Werkstücke mit abgestuften Durchmesser-Bereichen geschliffen werden können. Hierbei wird zunächst der Bereich 32 größeren Durchmessers D1A nach dem Grundverfahren geschliffen, wobei etwas mehr als die Solllänge L dieses Abschnittes 32 zustande kommt, vgl. den Überstand Ü in Fig. 9. Anschließend wird der Längsvorschub des Schleifens (vgl. den Richtungspfeil 16) gestoppt und die Schleifscheibe 5 von der Rundstange 3 um einen geringen Betrag abgehoben. Die Lünette 9 wird sodann entgegen der Vorschubrichtung 16 in Bezug auf die Schleifscheibe 5 zurückgesetzt, so dass sich die Schleifscheibe 5 und die Lünettenbacken 19 gegenüberstehen, vgl. die gestrichelte Darstellung mit 5' und 19'. Anschließend wird die Schleifscheibe 5 wieder an die Rundstange 3 zugestellt, bis ein kleinerer Durchmesser D1B erreicht ist. Dies wird dadurch ermöglicht, dass eine nachlaufende Lünette 9 verwendet wird; d.h. die Lünettenbacken 19 stellen sich selbstzentrierend während des Zustellens der Schleifscheibe 5 auf den kleineren Werkstückdurchmesser nach. Durch diese Vorgehensweise bleibt die Rundstange 3 fortlaufend abgestützt. Nach dem Zustellen der Schleifscheibe 5 auf den kleineren zu schleifenden Durchmesser kann in der bereits beschriebenen Vorgehensweise weitergeschliffen werden. Es wird also wieder der axiale Abstand zwischen den Lünettenbacken 19 und der Schleifscheibe 5 eingestellt. Die Rundstange 3 wird nunmehr wieder in der üblichen Weise an der Schleifscheibe 5 im Längsschleifvorschub entlanggeführt. Diese Vorgehensweise ist nur möglich, weil die schon geschilderte doppelte Beweglichkeit von Werkstück-Spindelstock 1 und Schleiftisch 29 gegeben ist. Ferner ist diese Vorgehensweise daran gebunden, dass die Änderungen des Durchmessers im Schleifmaß verbleiben, die maximale Zerspanungstiefe für die Schleifscheibe beim Schälschleifen also nicht überschritten wird. Falls das doch der Fall ist, wird das Werkstück in mehreren Schnitten bis auf Fertigmaß geschliffen.Based on FIG. 9 It should be explained that with the method according to the invention also workpieces with stepped diameter ranges can be ground. Here, first of all, the region 32 of larger diameter D1A is ground by the basic method, whereby a little more than the desired length L of this section 32 comes about, cf. the supernatant Ü in Fig. 9 , Subsequently, the longitudinal feed of the grinding (see the directional arrow 16) is stopped and the grinding wheel 5 is lifted off the round bar 3 by a small amount. The bezel 9 is then reset against the feed direction 16 with respect to the grinding wheel 5, so that the grinding wheel 5 and the lunette jaws 19 face each other, cf. the dashed line with 5 'and 19'. Subsequently, the grinding wheel 5 is again delivered to the round bar 3 until a smaller diameter D1B is reached. This is made possible by using a trailing bezel 9; ie the lunette jaws 19 are self-centering during the delivery of the grinding wheel 5 to the smaller workpiece diameter. By doing so, the round bar 3 is continuously supported. After delivering the grinding wheel 5 to the smaller diameter to be ground, grinding can be carried out in the procedure already described. It is thus again set the axial distance between the lunette jaws 19 and the grinding wheel 5. The round rod 3 is now guided along again in the usual manner on the grinding wheel 5 in the longitudinal grinding feed. This procedure is only possible because the already described double mobility of workpiece headstock 1 and grinding table 29 is given. Furthermore, this procedure is bound to the fact that the changes in the diameter remain in the grinding, so the maximum cutting depth for the grinding wheel during peeling grinding is not exceeded. If this is the case, the workpiece is ground in several cuts to finished size.

List of reference numbers

11: Werkstück-SpindelstockWorkpiece headstock
22: Spannfutterchuck
33: Rundstange / Werkstück (3a ungeschliffener Bereich, 3b geschliffener Bereich, 3c Schleifbereich)Round bar / workpiece (3a uncut area, 3b ground area, 3c grinding area)
44: Längsachse, gemeinsame MittelachseLongitudinal axis, common central axis
5, 5'5, 5 ': Schleifscheibegrinding wheel
66: Rotationsachse der SchleifscheibeRotation axis of the grinding wheel
77: Zustellrichtung der SchleifscheibeFeed direction of the grinding wheel
88th: gemeinsamer Sockelcommon socket
99: Lünettebezel
1010: VorablageprismaPreliminary able Prisma
1111: Längsanschlaglongitudinal stop
1212: Schwenkachseswivel axis
1313: Messkopfprobe
1414: Tastgliedfeeler
15a, b15a, b: Richtungspfeilarrow
1616: Richtungspfeilarrow
1717: Maschinenbettmachine bed
1818: Schwenkrichtung des PrismasPivoting direction of the prism
19, 19'19, 19 ': Lünettenbackensteady jaws
2020: Anstellrichtung der TastgliederSetting direction of the sensing elements
2121: Führungsschlittenguide carriage
2222: SchleifspindelstockWheelhead
2323: erste Schleifspindelfirst grinding spindle
2424: erste Schleifscheibefirst grinding wheel
2525: zweite Schleifspindelsecond grinding spindle
2626: zweite Schleifscheibesecond grinding wheel
2727: lotrechte Schwenkachsevertical pivot axis
2828: Richtung des FührungsschlittensDirection of the guide carriage
2929: Schleiftischgrinding table
3030: Bewegungsrichtung des SchleiftischesDirection of movement of the grinding table
3131: Schutzabdeckungprotective cover
3232: zylindrischer Abschnitt mit großem Durchmessercylindrical section of large diameter
3333: zylindrischer Abschnitt mit kleinem Durchmessercylindrical section with a small diameter
3434: Übergangsabschnitt.Transition section.

Claims

Method for the cylindrical grinding of long, thin round rods by rough grinding, wherein a rotating grinding disc and a rotating round rod are moved relative to one another in the longitudinal direction of the round rod and the round rod is supported on at least one steady rest, characterized in that the following method steps are provided:
a) in grinding operation, the steady rest (9) is arranged closely adjacent to the grinding disc (5) in the longitudinal direction of the round rod (3) and in an operationally fixed longitudinal assignment to the grinding disc (5) ;

b) the steady rest (9) is active in the trail of the grinding disc (5) and bears against that region (3b) of the round rod (3) that has already been ground by the rough grinding;

c) in grinding operation, the actual dimension of the round rod (3) is constantly measured and evaluated to compensate for deviations from the desired dimension, wherein the round rod (3) is measured in the grinding region (3c) of the grinding disc (5, 24);

d) the steady rest (9), formed with three steadyrest arms, keeps the longitudinal axis (4) of the rotating round rod (3) constantly in its predefined position by automatic readjustment and centring.
Method according to Claim 1, characterized in that conical structures are ground out of the round rod (3) by the infeeding of the grinding disc (5) being controlled in a manner corresponding to a conical contour and the automatically readjusting and centring steady rest (9) following this contour in a trailing manner.
Method according to Claim 1 or 2, characterized in that, in grinding operation, the rotating grinding disc (5) and the steady rest (9) are in a stationary state in the longitudinal direction of the round rod (3) and the rotating round rod (3) is pulled along the rotating grinding disc (5).
Method according to Claim 1 or 2, characterized in that, in grinding operation, the rotating round rod (3) remains stationary in its longitudinal direction, and in that the rotating grinding disc (5) is guided along the round rod (3) in a fixed longitudinal assignment to the steady rest (9).