JP2018518379A - １回の緊締でワークの外輪郭および内輪郭を研削する方法および研削盤 - Google Patents

Abstract

両端部（３，５）において緊締されていてかつ研削すべき内側凹部（６）を有している、加工すべき機械構成部材（２）が、ただ１回の緊締において研削される、方法、およびこの方法を実現する研削盤が記載される。内側凹部（６）は、内面砥石車（８）を用いて研削され、機械構成部材（２）は、その緊締中に、ワーク主軸台（９）と心押し台（１０）との間において回転駆動されるように保持され、かつ追加的に１つの砥石車（１６）を用いてその外輪郭（１７）において研削される。機械構成部材（２）は、中空センタ（２０）を有する心押し台中空クイル（１５）を備えた心押し台（１０）において、内側凹部（６）の端部領域でセンタリングして保持され、このとき内面砥石車（８）は、内側凹部（６）の研削中に、心押し台中空クイル（１５）および中空センタ（２０）を貫通する。本発明に係る研削盤では、心押し台（１０）の領域に、好ましくは別体の研削主軸台が設けられており、該研削主軸台は内面砥石車（８）を保持していて、該内面砥石車（８）はそれ自体、心押し台中空クイル（１５）および中空センタ（２０）を貫通して、内側凹部（６）の周面に送ることが可能である。

Description

本発明は、研削すべき外輪郭および内輪郭を備えたワークの研削加工を１回の緊締で実施する方法、ならびにこの方法を実施する、ユニバーサル円筒研削盤および／またはユニバーサル非円筒研削盤の形式の研削盤に関する。

独国特許発明第１０２００７００９８４３号明細書に基づいて、ワークの外輪郭および内輪郭を研削することが公知である。このとき一方では、外面研削を行った後で内面研削をも、場合によっては別の研削盤において実現できるようにするために、複数の緊締状態が必要である。他方では、内輪郭を研削するために、予め振り止め座の研削を行った後で、振り止めを用いた支持が必要である。この公知の研削方法、およびこの研削方法を実現するために公知の研削盤は、比較的複雑であり、かつ得ることができる精度に制限がある。それというのは、ワークにおける全研削工程を実施できるようにするのに、ワークを種々異なった緊締状態にもたらす必要があるからである。

ゆえに本発明の課題は、ワークをその外輪郭および内輪郭において高い精度で、つまりセンタリングされた緊締を研削加工中に維持して、研削することができる、研削方法および研削盤を提供することである。

この課題は、請求項１に記載の特徴を備えた方法、および請求項１４に記載の特徴を備えた研削盤によって解決される。好適な発展形態は、それぞれの従属請求項において定義されている。

長手方向軸線を中心にして回転駆動される機械構成部材を研削加工するための、本発明に係る方法は、同一の緊締において行われる。機械構成部材は、このとき好ましくは伝動装置軸または歯車でもある。機械構成部材は、該機械構成部材の長手方向軸線に関してその両方の軸方向端部において緊締され、少なくともその一方の端部に内側凹部を有している。この内側凹部は、好ましくは内面研削ピンとも呼ばれる内面砥石車を用いて研削される。機械構成部材は、その緊締中に、ワーク主軸台と心押し台との間において回転駆動されるように保持され、かつ少なくとも１つの砥石車を用いて機械構成部材の外輪郭が研削される。つまり機械構成部材は、一方の側で、ワーク主軸台を用いて、かつそれとは反対の側では、心押し台中空クイルを備えた心押し台において、内側凹部の、外側に向かって機械構成部材の端部に向いている端部領域において、センタリング作用をもって保持されている。心押し台中空クイルは、内側凹部の研削中における内面砥石車の貫通を可能にする。心押し台中空クイルは、好ましくは一緒に回転する中空センタで、機械構成部材の内側凹部内に係合し、かつ機械構成部材はそれとは反対の側で、ワーク主軸台において同様にセンタリング作用をもって保持されるので、機械構成部材は、ただ１つの緊締において、外側および内側を、かつ場合によってはその端面をも研削されることができる。研削は１回の緊締において行われるので、つまり種々異なった砥石車によって実現される種々異なる研削工程のために、基準が変化することはない。これによって機械構成部材のための研削精度をさらに高めることができる。特に、すべての外輪郭および内輪郭は、同一のセンタリング状態に、つまり機械構成部材の回転長手方向軸線に関連している。これによって偏心誤差（Rundlauffehler）もまたさらに最小になる。

心押し台に、中空センタを備えた心押し台中空クイルが設けられ、またはワーク主軸台に中空センタが設けられているという事実、または、機械構成部材がその端部それぞれに内側凹部を有している場合には、中空センタを備えた心押し台中空クイルおよび中空センタを備えたワーク主軸台中空クイルが設けられていて、これらの中空センタがそれぞれの内面砥石車によって貫通され得るという事実に基づいて、好ましくは、外面研削と内面研削とを少なくとも部分的に同時に実施することが可能である。このことには、追加的にコスト節減効果がある。なぜならば、これによって機械構成部材の製造時におけるサイクル時間が短縮されるからである。

好ましくは、研削加工中、機械構成部材のための基準軸線、つまり機械構成部材の回転長手方向軸線は、不変に維持される。なぜならば、この回転長手方向軸線は、機械構成部材の両方の端部において行われるセンタリングと合致しているからである。特に標準長さおよび標準強さの構成部材では、振り止め支持装置が不要である。明細書導入部において参照された、独国特許発明第１０２００７００９８４３号明細書に記載された従来技術による研削盤では、これとは異なり、外面研削時に振り止め座を設けることが必要であり、この振り止め座に、この座の完成後に、機械構成部材の相応の箇所に振り止めが接近移動させられ得るようになっており、これによって機械構成部材は、緊締の、その予め決定されたセンタリング位置から可能な限り僅かしか移動しなくなる。振り止め支持が行われた後で初めて、機械構成部材の両方の端面側もしくは一方の端面側に存在する凹部の内面研削を行うことができる。本発明によれば「振り止め支持なし」というのは、内側凹部を研削するために従来技術によれば心押し台における緊締が解除されねばならなかったので、内側凹部を研削できるようにするためには、内側凹部への送りを可能にする振り止めが必要であったが、このような振り止めがもはや不要であるということを意味している。しかしながらもちろん、特に長い構成部材では、振り止めを設けることが十分に可能であり、つまりこの場合振り止めは、構成部材の長さにわたって分配されていて、これによって外輪郭の加工時、およびこれに関連して研削力がもたらされた場合に、機械構成部材の、その長手方向軸線に関する変形が阻止されるまたは最小になる。しかしながら内側凹部の研削を目的として、存在している中空センタもしくは中空クイルのために、特別な振り止め支持は不要である。

ワーク主軸台においても、機械構成部材の効果的なセンタリングを実現できるようにするために、ワーク主軸台は、中心で緊締する緊締チャックを備えて、または調整作用を有する緊締ジョーおよび機械構成部材の端面内に係合するセンタを備えた緊締チャックを備えて構成されている。しかしながらまた、機械構成部材はワーク主軸台の側に同様に内側凹部を有する場合のためには、ワーク主軸台が、中空センタを備えたワーク主軸台中空クイルを有することも可能であり、このように構成されていると、この側からも、このとき中空に形成されているワーク主軸台を通して、内面砥石車が内側凹部を研削することができ、つまりこの場合緊締を、研削中にまたは内面研削のために解除する必要がなくなる。

好適な実施形態によれば、内面砥石車はその研削軸で、かつ外面研削用の砥石車は同様にその研削軸で、１つの共通の研削主軸台に配置されており、かつ旋回および／または移動によって、特に無段階式に、機械構成部材と係合させられる、または機械構成部材との係合外にもたらされる。それぞれの砥石車のそれぞれの研削軸は、キャリッジにおける旋回可能な配置形態によって、内側凹部を研削するためおよび外輪郭を研削するために、機械構成部材の長手方向軸線に対して平行な方向で移動させられることができる。

本発明の別の実施形態によれば、外面研削用の砥石車は、研削主軸台に配置されており、このとき研削主軸台は、外面研削時にこの砥石車を係合させるために、ワークに送り旋回および／または移動させられる。さらに内面砥石車は、好ましくは心押し台の領域において、別体の研削主軸台に配置されていて、かつワークの長手方向軸線に対して移動させられることができ、このとき、内面研削ピンとも呼ばれる内面砥石車は、中空センタを備えた心押し台中空クイルを機械構成部材の長手方向において貫通し、かつこれによって内側凹部を研削するようになっている。このように構成されていると、機械構成部材の外輪郭および内側凹部の内側表面の研削を、少なくとも時々同時に実施することができる。

さらに別の発展形態によれば、機械構成部材の外輪郭の研削時に、外面研削用の砥石車の回転軸線と、ワーク主軸台、機械構成部材および心押し台の共通の回転軸線とは、空間において互いに斜角を成して配置されていて、研削時に、砥石車と機械構成部材の外輪郭との間において実質的に点接触だけが生じるようになっている。このとき長手方向送りは、好ましくはワーク主軸台に向かって行われる。砥石車と機械構成部材の外輪郭との間における点接触を保証する、空間における軸線相互の斜角を成す配置形態は、クイックポイント研削（Quickpoint-Schleifen）とも呼ばれる。

しかしながらまた好ましくは、機械構成部材の外輪郭の研削時に、砥石車の回転軸線と、ワーク主軸台、機械構成部材および心押し台の共通の回転軸線とは、平面において互いに平行にまたは角度を成して延びていて、これによって砥石車と機械構成部材の外輪郭との間において実質的に線接触が、保証されている。このことは、直線プランジ研削または斜めプランジ研削（Gerad- oder Schraegeinstechschleifen）において機械構成部材の外輪郭の周囲研削時に、砥石車の長手方向送りが不要である場合に有利である。機械構成部材の外輪郭が異形成形される場合には、直線プランジ研削または斜めプランジ研削は、異形成形された砥石車によっても行うことができ、この砥石車はもちろん他のすべての砥石車のように、また時々、ドレッシング（abrichten）が可能であり、かつドレッシングが必要である。

好ましくは、外面研削用の砥石車を用いて、機械構成部材の、好ましくは回転対称形式の周囲領域および端面を研削することが可能である。

心押し台中空クイルは、好ましくは一緒に回転するように形成されており、心押し台中空クイルは、しかしながらまた駆動されてもよい。好ましくは、心押し台中空クイルの駆動装置は、電子的な軸（elektronische Welle）の意味において反対側におけるワーク主軸台の駆動装置と相互に合わせられている。

好ましくは、機械構成部材の研削加工は、ＣＮＣ制御を介して実現される。すなわち機械構成部材または研削工具のすべての運動は、ＣＮＣ制御されて実行される。

本発明の第２の態様によれば、上に記載した方法を実施する、ユニバーサル円筒研削盤および／またはユニバーサル非円筒研削盤の形式の研削盤が提供される。通常のように、研削盤は、ワーク主軸台と心押し台とが配置されている研削テーブルを有しており、ワーク主軸台および心押し台は、研削テーブルの長手方向に移動可能である。ワーク主軸台と心押し台との間には、研削すべき機械構成部材が緊締可能であり、つまりワーク主軸台、機械構成部材および心押し台の共通の長手方向軸線は、研削テーブルの長手方向に延びている。

しかしながらまた、研削テーブルが機械ベッドに関して不動に取り付けられていて、単数または複数の研削主軸台が、ワーク主軸台、機械構成部材および心押し台の共通の長手方向軸線に沿って平行に移動可能であるような形態も可能である。

ワーク主軸台は、中心で緊締する緊締チャックか、または調整作用を有する解離可能な緊締ジョーと機械構成部材をワーク主軸台において回転駆動するように保持するセンタとを備えた緊締チャックを有している。緊締チャックの両方の形式は、ワーク主軸台における機械構成部材の緊締時におけるセンタリングを保証する。心押し台は、好ましくは、内側凹部の面（Fase）内に係合する係合ピンの形式の一緒に回転する中空センタを備えた心押し台中空クイルを有している。この中空センタは、機械構成部材の内側凹部内に係合し、このときセンタリング作用を有する係合が保証されるように、すなわちこのセンタリング作用を有する係合が、少なくとも、機械構成部材の、心押し台において緊締可能な端部、つまりワーク主軸台とは反対側に位置する端部における回転対称の内側凹部に適合されるようになっている。

心押し台中空クイルおよび中空センタは、内孔を有していて、該内孔は、内面砥石車が内側凹部をつまり内側凹部の内側表面を研削するために、中空クイルおよび中空センタの内孔を貫通することができるような、十分な大きさをもって形成されている。内面砥石車はその内面研削軸が、研削主軸台に配置されていてもよく、この研削主軸台は、旋回可能および移動可能であり、内面砥石車が心押し台中空クイルの内孔を貫通し、かつ内側凹部を相応に研削できるようになっている。このような配置形態の欠点としては、外面研削と内面研削とを相前後して実施しなくてはならないということがある。本発明に係る研削盤における研削工程をさらに、特に時間およびコストの点で最適化するために、好ましくは、別体の研削主軸台が心押し台の領域に配置されていて、内面研削軸を備えた内面砥石車を保持している。このような実施形態において、心押し台中空クイルを貫通する際の内面砥石車の送りは、実質的に、機械構成部材の長手方向軸線の方向において行われるので、少なくとも時々、機械構成部材の外輪郭の研削と同時に、内側凹部の内周面を研削することができる。好ましくは、本発明に係る研削盤は、内面砥石車を保持する研削軸を備えた旋回可能な研削主軸台と、追加的な研削主軸台として別体の研削主軸台とを有している。

本発明に係る研削盤では、ワーク主軸台と心押し台とは相対的に可動であり、機械構成部材は、ワーク主軸台におけるセンタまたはそこに設けられた中心で緊締する緊締チャックと心押し台における中空センタとの間において、軸方向における押圧下でかつ緊締中に不変の基準軸線で、保持されかつ回転駆動されるようになっている。したがって本発明に係る研削盤は、少なくとも時々同時に実行される外面研削と内面研削とを可能にする。本発明に係る研削盤における研削加工は、同一の緊締において行われるので、研削中に基準軸線が変化することはなく、これによって、本発明に係る研削盤を用いて研削された機械構成部材の比較的高い精度が得られる。

好ましくは、研削テーブルの長手方向に対して垂直に制御されて移動可能なキャリッジが設けられており、このキャリッジに、鉛直な旋回軸線を中心にして旋回可能な研削主軸台が配置されている。この研削主軸台において、機械構成部材の外輪郭を研削する回転駆動される砥石車は、機械構成部材と研削係合させられることができ、このとき外輪郭を研削する砥石車は、水平に延びる回転軸線をもって研削主軸台に支持されている。

好ましくは、砥石車は、その周面およびその端面に、各１つの研削コーティングを有している。このように構成されていると、緊締を解除する必要なしに、本発明に係る研削盤を用いて、機械構成部材の円筒形の外輪郭のみならず、平面または円錐面をも、場合によってはプランジ研削の途中で研削することが可能である。

好ましくは、内面砥石車および外輪郭用の砥石車は、それぞれＣＢＮコーティングを備えている。ＣＢＮコーティングは、高い研削精度、高い研削除去率（Schleifabtrag）およびさらに砥石車の長い耐用寿命を保証する。

機械構成部材が、この機械構成部材を緊締するワーク主軸台の側においても、内側凹部を有している場合には、緊締チャックは、好ましくは中空に形成されており、これによって、機械構成部材のワーク主軸台側の端部におけるこの内側凹部を研削する別の内面砥石車は、緊締チャックの中空孔を貫通することができる。この別の内面砥石車は、好ましくは別の別体の内面研削主軸台に配置されているので、この別の内面砥石車は、外輪郭用の研削主軸台とは無関係に移動および送ることができる。したがって機械構成部材の両端部に内側凹部が存在する場合でも、本発明に係る研削盤によって外輪郭と内輪郭との同時の研削を実現することができる。

次に、本発明の別の構成および詳細を、添付の図面を参照しながら詳説する。

本発明に係る研削盤を示す平面図である。 基本構造が図１に相当する研削盤であって、しかしながら追加的な内面研削主軸台を備えた研削盤を示す図である。 機械構成部材の外面研削のために内方旋回させられた、外面砥石車を備えた研削軸を有する、本発明に係る研削盤の一部を示す図である。 内方旋回させられた、内面砥石車を備えた研削軸を有する、研削盤の一部を示す図である。 ワーク主軸台において緊締チャックによって緊締された機械構成部材と、内面砥石車が係合外にある場合における、心押し台中空クイルを備えた緊締装置とを、詳細に示す図である。 図５に示された詳細図に相当する図であって、内面砥石車が機械構成部材の内側凹部に係合している状態を示す図である。 ２つの研削主軸台を備えた本発明に係る研削盤の原理を示す平面図である。 機械構成部材において両側に設けられた内側凹部のための２つの内面研削軸を備えた、本発明に係る研削盤を示す平面図である。 本発明の方法によって研削される、歯車として形成された機械構成部材の原理的な配置形態を示す図である。

図１に平面図で示された研削盤は、その基本構造に関して、基本的には、ユニバーサル円筒研削盤および／またはユニバーサル非円筒研削盤の構造に準拠している。通常の形式で設けられている研削テーブル２８は、いわゆるＺ軸方向で機械ベッド２７の上において長手方向移動可能に案内されている。研削テーブル２８上には、ワーク主軸台９がその駆動モータ（図示せず）および緊締チャック１１と共に取り付けられている。緊締チャック１１は、ワーク、つまり機械構成部材２を緊締するために用いられる。ワーク主軸台９に機械構成部材は、緊締チャック１１のセンタ（Zentrierspitze）１３および解離可能な緊締ジョー１２を用いて緊締されている。

ワーク主軸台９と同軸に、ワーク主軸台９に対して軸方向間隔をおいて心押し台１０が配置されている。心押し台１０は、心押し台中空クイル１５として形成された心押し台センタを収容する、特別に形成されたクイルを有している。心押し台１０は、同様に研削テーブル２８上に配置されているので、機械構成部材２は通常の形式でワーク主軸台９と心押し台１０との間で、共通の回転軸線に、つまり機械構成部材２の長手方向軸線１において緊締されている。プロセス監視のために、研削盤には測定装置２３.１，２３.２，２３.３が設けられており、これらの測定装置２３.１，２３.２，２３.３は、外径および／または内径を測定するために使用される。測定装置によって得られた測定信号は、研削盤の監視および制御のために用いられ、このとき測定信号は、通常の形式で、研削盤の制御装置に直接供給される。同様に通常の形式で、ドレッシング装置２９が設けられており、このドレッシング装置２９は、研削盤に設けられた砥石車をドレッシングするのに用いられる。同様に、振り止め２２が示されており、この振り止め２２は、アクティブな使用時に機械構成部材の周囲を部分的に取り囲んでおり、かつ機械構成部材が比較的長い場合にだけ設けられていて、外輪郭の研削時に、研削する砥石車によって加えられる研削力を補償することができるようになっている。従来技術において必要であるような、内面研削のための機械構成部材の端部領域における振り止めは、不要である。振り止めは、単に自由選択的であり、研削力によって場合によっては惹起される、比較的長い機械構成部材の曲げを回避するためにだけ用いられる。十分な曲げ強さを有している比較的短い構成部材では、振り止めは省くことができる。

研削盤は、研削主軸台１８を有しており、この研削主軸台１８は、内面研削のための砥石車８を備えた研削軸２５、第１の外面砥石車１６.１を備えた研削軸２６.１および第２の外面砥石車１６.２を備えた研削軸２６.２を有している。すなわち３つの研削軸２５，２６.１，２６.２は、すべて共通の研削主軸台１８に配置されている。研削主軸台１８は、旋回軸線２４を中心にして旋回可能であり、キャリッジ１９.１上に配置されている。キャリッジ１９.１自体は、共通の回転軸線、つまり長手方向軸線１に対して垂直方向に移動可能に配置されている。つまりキャリッジ１９.１の移動可能性は、通常のＸ軸の方向において行われる。研削主軸台１８の旋回運動は、湾曲した双方向矢印Ｂによって示されている。キャリッジ１９.１の移動運動は、真っ直ぐな双方向矢印Ｘによって示されている。符号Ｚで、機械構成部材２の長手方向軸線１の方向における移動運動が示されており、これに対して符号Ｃは、共通の回転軸線、つまり長手方向軸線を中心にした機械構成部材の回転を示している。研削主軸台１８の旋回によって、加工のためにそれぞれ必要な砥石車、つまり内面砥石車８、第１の外面砥石車１６.１もしくは第２の外面砥石車１６.２は、それぞれの研削課題を実施するために機械構成部材２と係合させられる。

図１に示された記載した実施形態では、機械構成部材２の外輪郭および内輪郭は相前後して研削される。それというのは、すべての砥石車の研削軸が１つの研削主軸台１８に一緒に配置されていることによって、それぞれの研削課題は、相前後してしか実施することができないからである。しかしながらいずれにせよ、機械構成部材は、本発明に係る研削盤では、外輪郭の研削のためにも内輪郭の研削のためにも、同じ緊締においてかつ同じにセンタリングされたままである。第１の外面砥石車１６.１は、機械構成部材２の外輪郭を研削するために働く。第２の外面砥石車１６.２は、機械構成部材２の回転対称の周面および端面を研削することができる。これによって、機械構成部材２において場合によっては存在する端面を同様に同じ緊締において研削できることが保証されている。研削軸２５は内面砥石車８を保持しており、この内面砥石車８は小さな直径を有しており、かつ、内面砥石車８が心押し台中空クイル１５を貫通することによって、機械構成部材２の回転対称の内側凹部（Innenausnehmung）６を研削するために用いられる。内面砥石車８の小さな直径のために、この内面砥石車８は砥石ピン（Schleifstift）とも呼ばれる。本発明に係る方法を実施するためには、単に、内面砥石車８を備えた内面研削軸２５と外面砥石車１６.２を備えた研削軸２６.２とが設けられているだけで十分である。研削主軸台１８にさらに配置された、外面砥石車１６.１を備えた研削軸２６.１は、機械構成部材における別の加工工程のために、例えば別の周面および端面または溝を研削するために使用することができる。

心押し台中空クイル１５を通して行われる、内面砥石車８を用いた内側凹部６の研削時に、本発明に係る方法の別の利点が得られており、すなわち冷却潤滑剤が心押し台中空クイル１５を通して、内側凹部６の、内面砥石車８が内側凹部６の研削時に係合する内側表面に直接導かれる。これによって、冷却潤滑剤を、直接かつダイレクトに最適な形式で研削領域に導くことができる。

図２には、本発明に係る研削盤の原理が平面図で示されており、この研削盤は実質的に、図１に示された研削盤に相当している。したがって同一符号は、同一の構成部材もしくは構成エレメントを示している。しかしながら図１とは異なり、図２に示された研削盤は、心押し台１０の領域に、追加的な内面研削主軸台３０を有している。この内面研削主軸台３０は、同様に機械ベッド２７に配置されていて、別の第２のキャリッジ１９.２の形式で、別の内面砥石車３２を保持する別の内面研削軸３１を保持している。別の内面研削軸３１は、キャリッジ１９.２上で、Ｚ２方向に、つまり機械構成部材２の長手方向軸線１の方向に移動可能であり、かつ心押し台中空クイル１５を通して内側凹部６内に該内側凹部６を加工するために導入されることができる。追加的にキャリッジ１９.２は、Ｘ２方向に移動することができるので、内側凹部内における研削加工のための送りを、相応に調節することができる。

図３には、図１に相当する本発明に係る研削盤の原理的な構造を示す詳細図が示されている。機械構成部材２は、その長手方向軸線１に関して、センタの間で、緊締ジョー１２およびセンタ１３を備えた緊締チャック１１においてワーク主軸台９に、かつ心押し台中空クイル１５および一緒に回転する中空センタ２０を用いて心押し台１０において緊締されている。センタの間におけるこの緊締は、全加工中に維持されている。機械構成部材２は、その左側半部に回転するカラーを有しており、このカラーは、ワーク主軸台９および心押し台中空クイル１５に向けられた平面を有している。さらに機械構成部材２は、ワーク主軸台９における緊締部の領域には肩部を有しており、この肩部も同様に平面を形成している。旋回可能性が湾曲した双方向矢印Ｂによって示されている研削主軸台１８において、外面砥石車１６を備えた研削軸２６は、外面研削のためにワークに向かって旋回させられている。外面砥石車１６を用いて、機械構成部材２の円筒形の外輪郭１７全体が研削される。外面砥石車１６は、その端面で機械構成部材２における平面をも研削できるように形成されている。一方では外面砥石車１６はＸ軸の方向で機械構成部材２の外輪郭１７に向かって送られるので、この外面砥石車１６を用いて外面研削を実施することができる。研削軸２６がその外面砥石車１６と一緒にＺ方向に移動可能であることによって、回転するカラーにおける平面もまた、肩部における平面のようにワーク主軸台９の領域において研削されることができる。これによって、機械構成部材２の全外輪郭を研削することが可能である。

心押し台１０は、通常のように形成されたクイルを備えて形成されているのではなく、内部を中空に穿孔されている極めて短く支持されたクイルを有している。心押し台中空クイル１５の孔内には、中空センタ２０が設けられており、この中空センタ２０は、心押し台センタであり、機械構成部材２の端面側の端部領域に設けられた部分（Phase）に係合していて、機械構成部材２がその長手方向軸線１に関して、心押し台１０に向けられた端部において長手方向軸線１に関してセンタリングされて緊締されるようになっている。心押し台中空クイル１５の中空孔は、内面研削のための砥石車（図示せず）が中空孔を貫いて機械構成部材２の内側凹部６の領域に係合できることを可能にしており、これによって、そこで内側凹部を加工することができる。

図４には、研削盤が詳細にかつ図１の図示のように平面図で示されており、この研削盤では、機械構成部材２の内側凹部６が研削される。機械構成部材２はここでもその左側端部でワーク主軸台９において、緊締チャック１１および緊締ジョー１２ならびにセンタ１３を用いて中心で保持されている。同様に機械構成部材２は、それとは反対側の端部５で心押し台１０において、その心押し台中空クイル１５を用いて、その中で回転する中空センタ２０を介して同様に中心で緊締されている。つまりこの場合、機械構成部材２の長手方向軸線１は、機械構成部材２の回転軸線を形成している。機械構成部材２の外輪郭１７は、図３との関連において記載した形式で研削されている。内側凹部６の内面研削のために、研削主軸台１８に支持されかつ研削主軸台１８の旋回軸線２４を中心にして旋回可能である内面研削軸２５を備えた、内面砥石車８は、心押し台中空クイル１５の中空孔を貫いて、機械構成部材２の内側凹部６内に旋回させられ、かつそこで研削係合させられている。そのために、旋回軸線２４を中心にした内面研削軸２５の旋回可能性のみならず、研削主軸台１８はＸ軸に沿って内側凹部内において研削係合されることができる。さらに心押し台中空クイル１５を通して内面砥石車８を貫通案内するために、内面砥石車８はＺ方向に移動可能であり、これによって内面砥石車８は心押し台中空クイル１５の中空孔を貫いて機械構成部材２の内側凹部６内に通すことができるようになっている。

心押し台１０は、極めて短く支持されており、つまり軸線方向の方向付けにおいて短く構成されており、かつ既に述べたように、内部を中空に穿孔されている。内面研削中に機械構成部材２はセンタの間において緊締されたままである。

図５には、機械構成部材２が拡大されて詳細に示されており、この機械構成部材２は、緊締チャック１１の緊締ジョー１２においてセンタ１３を用いて、機械構成部材２の長手方向における端面１４において中心で緊締されている。機械構成部材２の反対側の端部５において、心押し台中空クイル１５の一緒に回転する中空センタ２０は、機械構成部材２の全体的な中心での緊締のために働く。

図３および図４に示した実施形態とは異なり、ここに示された実施形態では、外輪郭１７は、図示されていない研削主軸台１８における外面砥石車１６を用いて研削され、これに対して、内面研削軸２５に支持された内面砥石車８は、心押し台中空クイル１５の中空孔を貫いて内側凹部６内に、該内側凹部６の内周面７を研削するために貫通案内可能である。図５に示された位置では、内面砥石車８は、まだ心押し台中空クイル１５の中空孔を通して貫通案内される前の位置にある。研削ピン（Schleifstift）として形成された内面砥石車８を備えた内面研削軸２５は、別体の内面研削主軸台（図示せず）においてＺ方向に、つまり長手方向軸線１の方向に、かつＸ方向に、つまり内側凹部６の周面７における研削係合の方向に送ることが可能である。

心押し台中空クイル１５の支持部は、極めて正確な主軸軸受（Spindellager）を備えており、このとき一緒に回転する中空センタ２０は、緊締力によって惹起される中心における摩擦によって、機械構成部材２と一緒に回転する。一緒に回転する中空センタ２０はその内面において、機械構成部材２の反対側の端部５に、密にまたは形状結合式（formschluessig）に係合している。原則的にはまた、不動のセンタ、つまり一緒に回転しないセンタを用いてセンタリングする緊締時に、機械構成部材２における加工を実施することも可能である。また、ここには図示されていないが、心押し台中空クイル１５が流体動力学式の支持部もしくは流体静力学式の支持部として形成されていることも可能である。

冷却潤滑剤の供給は、ワーク主軸台９の側において緊締チャック１１のセンタ１３を貫通して行われる。これによって、冷却潤滑剤は、内面砥石車８を用いた内側凹部６の研削のために、ワーク主軸台の側から内側凹部６に確実に達することが可能である。しかしながらこのことは、もちろん、機械構成部材２が貫通孔を有している場合にしか可能でない。内面研削時に十分にこのように供給された冷却潤滑剤を、直接的な研削係合部に到達させることができるようにするために、内面砥石車８はその前端面に、冷却潤滑剤を研削係合部に直接供給するのに役立つ円錐形状のアタッチメントを有している。確実な潤滑は、内面研削時に特に重要である。なぜならば、そこでは内面砥石車８は、いわば、研削すべき周面７内に順応（einschmiegen）し、これによって内側凹部６の周面７における砥石車の係合領域は、円筒形の表面、または完全には円筒形でない表面の外面研削の場合におけるよりも大きいからである。

図６には、図５に示された図と同様な図が示されているが、図６では、内面砥石車８は、心押し台中空クイル１５の中空孔を通して機械構成部材２の内側凹部６内に、該内側凹部６の周面７との研削係合部にもたらされている。対応する参照数字で示されたその他の構成部材もしくは構成エレメントは、図５に示された構成部材もしくは構成エレメントに相当しており、ゆえにそれらについての説明を繰り返すことは省く。

図７には、本発明に係る研削盤の別の実施形態が示されており、この実施形態では、機械ベッド２７に２つの別体の研削主軸台１８.１，１８.２が示されている。両方の研削主軸台１８.１，１８.２は、それぞれ外面砥石車１６.１；１６.２と、所属の内面研削軸２５.１を備えた内面砥石車８.１もしくは所属の内面研削軸２５.２を備えた内面砥石車８.２とを保持している。研削主軸台１８.１は、双方向矢印によって示された旋回軸線Ｂ１を中心にして旋回可能である。同様に研削主軸台１８.２は、同じく双方向矢印によって示された旋回軸線Ｂ２を中心にして旋回可能である。通常のように研削主軸台１８.１，１８.２は、Ｘ１軸方向もしくはＸ２軸方向に送ることが可能であり、かつＺ１方向もしくはＺ２方向で機械構成部材２の長手方向軸線１の方向において移動可能である。これによって、機械構成部材２の外輪郭を研削するために、相応の外面砥石車１６.１もしくは１６.２も係合させることができ、これに対して中央の孔を有する機械構成部材２は、その左側端部においても反対側の端部５においても、それぞれの中空クイルを用いて中心で緊締されているので、各端部に内側凹部を有する機械構成部材２は、両側においてその内部を、内面砥石車８.１，８.２によって研削されることができる。したがってこのような配置構成によって、一方の端部では、既に述べたように、しかしながら中空緊締チャックを備えて形成されていて研削テーブル２８に配置されたワーク主軸台９.１において保持されていて、かつ反対側の端部５では心押し台中空クイル１５において保持されている機械構成部材２は、それぞれの中空センタ２０.１，２０.２（図８参照）を用いて保持されており、左側の内側凹部と右側の内側凹部とは、少なくとも時々、同時（zeitparallel）に研削されることができるようになっている。しかしながらまたこの配置構成によって、次のことも可能である。すなわち少なくとも時々、第１の外面砥石車１６.１または第２の外面砥石車１６.２を用いた外輪郭の研削と同時に、それぞれ他方の研削主軸台に配置された内面砥石車を用いて、相応の内側凹部を研削することができる。同様に、両方の外面砥石車１６.１，１６.２を用いて、少なくとも時々、同時に研削を実施することも可能であり、つまり両方の砥石車のうちの一方の砥石車を用いて外輪郭を研削し、その間に両方の砥石車のうちの他方の砥石車を用いて平面を研削することが可能である。したがってこのような配置構成によって、装置コストは比較的高いとしても、本発明に係る研削盤のフレキシビリティはさらに高められている。このような配置構成によって、研削すべき機械構成部材の複雑な輪郭にもかかわらず、短縮されたサイクル時間を実現することができる。ワーク主軸台９.１は、ハウジングが機械構成部材２の長手方向軸線１に対して軸線平行に配置されている駆動モータ３３を用いて、駆動されている。心押し台１０は、Ｚ方向において移動可能であるが、しかしながら駆動されない。

図８には、図７に示された原理的な配置形態が拡大して示されており、しかしながらここでは単に、所属の内面研削軸２５.２を備えた内面砥石車８.２と所属の内面研削軸２５.１を備えた内面砥石車８.１との両方の内面砥石車は、ワーク主軸台９.１もしくは心押し台１０のそれぞれの中空孔を貫く導入のための準備状態にある。センタリングされて緊締された機械構成部材２の左側端部には、ワーク主軸台９.１の支持部および駆動装置が示されている。センタ２０.１または緊締チャックを駆動するために、中空に形成されたワーク主軸台９.１の構造的に短く構成された支持部の他に、ベルト、特に歯付きベルトを介して実現された駆動装置もしくは駆動モータ３３が設けられている。機械構成部材２の研削すべき外輪郭および内輪郭の、少なくとも部分的に同時の可能な加工は、既に他の図面との関連において記載したシーケンスおよび形式において行われる。

最後に図９には、機械構成部材２を研削するための実施形態が略示されており、この機械構成部材２は、図１〜図８におけるとは異なり、軸部材ではなく、歯車部材である。相応の研削主軸台は、図面を簡単にするために示されていない。この歯車部材のセンタリングされた緊締は、緊締チャック１１がその緊締ジョー１２で、歯車をその外歯列において緊締することによって行われる。正確な方向付けを実現するために、緊締チャック１１にはさらに、歯車を緊締する複数の平面ストッパ（Plananschlag）が設けられている。これによって、歯車２の基準軸線、つまり長手方向軸線１の、加工全体のために不動の明確な方向付けが実現される。相応の研削軸２６.１において回転駆動されるように支持されている、異形成形された外面砥石車１６.１を用いて、歯車のハブ領域に異形成形された外側部分が研削される。さらに、所属の内面研削軸２１に回転駆動されるように支持されている内面砥石車８が設けられており、この内面砥石車８は、別体の研削主軸台において、Ｚ３軸の方向でハブ孔内に進入させられることができ、これによってハブ孔は、少なくとも、Ｘ３軸に沿った送りによる外輪郭の研削と同時に、研削されることができる。緊締チャック１１の側には、追加的な研削主軸台（図示せず）が設けられており、この研削主軸台は、所属の研削軸２６.２を備えた砥石車１６.２を保持している。外面砥石車１６.２は、異形成形された砥石車であり、歯車２のカラーもしくはハブにおける平面を研削するために用いられる。この歯車もまた、本発明によれば少なくとも時々同時に、その外輪郭および内輪郭において研削されることができる。

１ 長手方向軸線
２ 機械構成部材
３ 軸方向端部
４ ジャーナル
５ 反対側の端部
６ 内側凹部
６.１ 別の内側凹部
７ 周面
８ 内面砥石車
８.１ 第１の内面砥石車
８.２ 第２の内面砥石車
９ ワーク主軸台
９.１ 中空クイルを備えたワーク主軸台
１０ 心押し台
１１ チャック
１２ 緊締ジョー
１３ センタ
１４ 端面
１５ 心押し台中空クイル
１６ 外面砥石車
１６.１ 第１の外面砥石車
１６.２ 第２の外面砥石車
１７ 外輪郭
１８ 研削主軸台
１８.１ 第１の研削主軸台
１８.２ 第２の研削主軸台
１９.１ 第１のキャリッジ
１９.２ 第２のキャリッジ
２０ 回転中空センタ
２０.１ 中空センタ ワーク主軸台
２０.２ 中空センタ 心押し台
２２ 振り止め
２３.１ 第１の測定装置
２３.２ 第２の測定装置
２３.３ 第３の測定装置
２４ 旋回軸線
２５ 研削軸 内面砥石車
２５.１ 第１の内面研削軸
２５.２ 第２の内面研削軸
２６ 研削軸 外面砥石車
２６.１ 研削軸 第１の外面砥石車
２６.２ 研削軸 第２の外面砥石車
２７ 機械ベッド
２８ 研削テーブル
２９ ドレッシング装置
３０ 追加的な内面研削主軸台
３１ 別の内面研削軸
３２ 別の内面砥石車
３３ 駆動装置／駆動モータ

Claims (18)

1. 長手方向軸線（１）を中心にして回転駆動される機械構成部材（２）の研削加工を、１回の緊締で実施する方法であって、前記機械構成部材（２）を、その両方の軸方向端部（３，５）において緊締し、かつ前記機械構成部材（２）は、少なくともその一方の前記端部（５）に内側凹部（６）を有していて、該内側凹部（６）を、内面砥石車（８）を用いて研削し、前記機械構成部材（２）を、ただ１回の緊締で、ワーク主軸台（９）と心押し台（１０）との間において回転駆動されるように保持し、かつ少なくとも１つの砥石車（１６）を用いてその外輪郭（１７）を研削する、方法であって、
   ａ）前記機械構成部材（２）を、一緒に回転するまたは回転駆動される心押し台中空クイル（１５）を備えた前記心押し台（１０）において、前記内側凹部（６）の端部領域でセンタリングして保持し、
   ｂ）前記内面砥石車（８）を、前記内側凹部（６）の研削中に、前記心押し台中空クイル（１５）を貫通させ、かつ
   ｃ）前記機械構成部材（２）の前記内側凹部（６）の研削と前記外輪郭（１７）の研削とを、少なくとも時々同時に実施する、
   方法。
2. 前記研削加工を、前記緊締中に不変の基準軸線において、かつ振り止め支持なしに行う、請求項１記載の方法。
3. 前記ワーク主軸台（９）における前記緊締を、中心で緊締する緊締チャックを用いて、または調整作用を有する緊締ジョー（１２）および前記機械構成部材（２）の端面（１４）に係合するセンタ（１３，２０.１）を備えた緊締チャック（１１）を用いて行う、請求項１または２記載の方法。
4. 前記センタ（２０.１）は中空であり、かつ別の内側凹部（６.１）を研削する別の内面砥石車（８.１）によって貫通される、請求項３記載の方法。
5. 前記内面砥石車（８）および前記砥石車（１６）を、特に無段階式に、１つの共通の研削主軸台（１８）の旋回および／または移動によって、前記機械構成部材（２）と係合および解離させ、前記内面砥石車（８）および前記砥石車（１６）を、キャリッジ（１９.１）における旋回可能な配置形態によって、前記内側凹部（６，６.１）を研削するためおよび前記外輪郭（１７）を研削するために、前記機械構成部材（２）の前記長手方向軸線（１）に対して平行な方向において移動させる、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記砥石車（１６）は、研削主軸台（１８，１８.１）に配置されていて、該研削主軸台（１８，１８.１）の旋回によって前記機械構成部材（２）と研削係合させられる、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
7. 前記内面砥石車（８）は、前記心押し台（１０）の領域において別体の研削主軸台（１８.２）に配置されていて、前記心押し台中空クイル（１５）を貫通するために、前記機械構成部材（２）の前記長手方向軸線（１）の方向に移動させられる、請求項６記載の方法。
8. 前記機械構成部材（２）の前記外輪郭（１７）の研削時に、前記砥石車（１６）の回転軸線と、前記ワーク主軸台、前記機械構成部材および前記心押し台を通って延びる共通の長手方向軸線とは、空間において互いに斜角を成して延びていて、前記砥石車（１６）と前記機械構成部材の前記外輪郭（１７）との間において実質的に点接触だけが生じるようになっており、このとき長手方向送りが前記ワーク主軸台（９，９.１）に向かって行われる、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 前記機械構成部材（２）の前記外輪郭（１７）の研削時に、前記砥石車（１６）の回転軸線と、前記ワーク主軸台、前記機械構成部材および前記心押し台を通って延びる共通の回転軸線とは、平面において互いに角度を成して延びていて、前記砥石車（１６）と前記機械構成部材（２）の前記外輪郭（１７）との間において実質的に線接触が、斜めプランジ研削におけるように生じる、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
10. 前記砥石車（１６，１６.１，１６.２）を用いて、前記機械構成部材（２）の周囲領域および端面を研削する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
11. 前記心押し台中空クイル（１５）は、一緒に回転するように形成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
12. 前記機械構成部材（２）の前記研削加工を、ＣＮＣ制御して実行する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
13. 請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法を実施する、ユニバーサル円筒研削盤および／またはユニバーサル非円筒研削盤の形式の研削盤であって、下記の特徴、すなわち、
    ａ）研削テーブル（２８）に、ワーク主軸台（９，９.１）と心押し台（１０）とが配置されており、前記ワーク主軸台（９，９.１）と前記心押し台（１０）との間において、研削すべき機械構成部材（２）が緊締可能であり、前記ワーク主軸台（９，９.１）、前記機械構成部材（２）および前記心押し台（１０）を貫いて延びる共通の長手方向軸線が、前記研削テーブル（２８）の長手方向に延びており、
    ｂ）前記ワーク主軸台（９，９.１）は、中心で緊締する緊締チャック（１１）か、または調整作用を有する解離可能な緊締ジョー（１２）と前記機械構成部材（２）を前記ワーク主軸台（９，９.１）において回転駆動するように保持するセンタ（１３，２０.１）とを備えた緊締チャック（１１）を有しており、
    ｃ）前記心押し台（１０）は、中空センタ（２０，２０.２）を備えた心押し台中空クイル（１５）を有しており、前記中空センタ（２０，２０.２）は、少なくとも、前記機械構成部材（２）の、前記ワーク主軸台（９，９.１）とは反対側に位置する端部（５）における回転対称の内側凹部（６）内に、センタリング作用をもって係合するように適合されており、
    ｄ）前記中空センタ（２０，２０.２）を備えた前記心押し台中空クイル（１５）は、内孔を有していて、該内孔は、研削主軸台（１８，１８.１，２５）によって保持された内面砥石車（８，８.１）によって前記内側凹部（６）を研削するために貫通可能であり、
    ｅ）前記ワーク主軸台（９，９.１）と前記心押し台（１０）とは相対的に可動であり、前記機械構成部材（２）は、前記ワーク主軸台（９，９.１）における前記センタ（１３，２０.１）と前記心押し台（１０）における前記中空センタ（２０，２０.２）との間において、軸方向における押圧下でかつ緊締中に不変の基準軸線で、保持されかつ回転駆動されるようになっている、
    という特徴を備えた研削盤。
14. 前記内面砥石車（８，８.１）を保持する前記研削主軸台（１８，１８.１）は、鉛直な旋回軸線（２４）を中心にして旋回可能に、かつ前記研削テーブル（２８）の長手方向に対して垂直方向に制御されて移動可能なキャリッジ（１９．１）に配置されており、さらに追加的に、水平に延びる回転軸線を備えた回転駆動される砥石車（１６.１）を、前記機械構成部材（２）の外輪郭（１７）を研削するために収容している、請求項１３記載の研削盤。
15. 前記内面砥石車（８，８.２）を保持する前記研削主軸台（１８，１８.１，１８.２）は、前記心押し台（１０）の領域における、かつ／または中空センタ（２０.１）を有する前記緊締チャック（１１）の領域における別体の研削主軸台（３０）であり、前記内面砥石車（８，８.１）は、前記内側凹部（６）内に、かつ該内側凹部（６）の周面（７）に送ることが可能である、請求項１３または１４記載の研削盤。
16. 前記砥石車（１６，１６.１，１６.２）は、その周面およびその端面に、各１つの研削コーティングを備えている、請求項１３から１５までのいずれか１項記載の研削盤。
17. 前記内面砥石車（８，８.１，８.２）および前記砥石車（１６，１６.１，１６.２）は、それぞれＣＢＮコーティングを有している、請求項１３から１６までのいずれか１項記載の研削盤。
18. 前記緊締チャック（１１）は、中空に形成されており、かつ前記機械構成部材（２）のワーク主軸台側の端部（３）における別の内側凹部（６.１）を研削する別の内面砥石車（８.１）を用いて、貫通可能である、請求項１３から１７までのいずれか１項記載の研削盤。

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