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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR CENTERLESS CYLINDRICAL GRINDING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/015983
Kind Code:
A1
Abstract:
During centerless cylindrical grinding, attention must be paid to the fact that the workpiece (3) is placed in a very specific position between the grinding wheel (1), the regulating wheel (2) and the support guide (4). The optimal position of the workpiece (3) initially set cannot be maintained as a result of the progression of the grinding process and the changes caused by said process in the diameter and contour of the workpiece (3). The invention provides a solution to said problem, whereby height adjustment and/or the oblique position of the support guide (4) are automatically modified in accordance with the progression of the grinding process and during said grinding process with the purpose of achieving operationally optimal readjustment. The progression of the grinding process can be detected using measuring techniques, e.g. by measuring the diameter of the workpiece (3) or its deviation from roundness and using said measurement as output variable for adjusting the support guide (4).

Inventors:
JUNKER ERWIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/008779
Publication Date:
February 27, 2003
Filing Date:
August 06, 2002
Export Citation:
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Assignee:
JUNKER ERWIN MASCHF GMBH (DE)
JUNKER ERWIN (DE)
International Classes:
B24B49/10; B24B5/00; B24B5/18; B24B5/22; B24B5/307; B24B49/02; (IPC1-7): B24B5/22; B24B5/307; B24B49/02
Foreign References:
US4055027A1977-10-25
GB2183515A1987-06-10
DD233336A11986-02-26
US5643051A1997-07-01
EP0297926A21989-01-04
DE3202341A11983-08-04
Attorney, Agent or Firm:
Leske, Thomas (Possartstrasse 20, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum spitzenlosen Rundschleifen, bei dem sich das rotations symmetrische Werkstück (3) beim Schleifvorgang zwischen der Schleif scheibe (1), der Regelscheibe (2) und dem Stützlineal (4) befindet und bei dem der Abstand zwischen der Schleifscheibe (1) und der Regelscheibe (2) sowie die Höheneinstellung des Stützlineals (4) während des Schleifvor ganges gezielt veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellung und/oder die Schräglage des Stützlineals (4) nach Maßgabe des fortschreitenden Schleifvorganges und während desselben selbsttätig im Sinne einer betrieblich optimalen Einstellung verändert wer den.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schleifvorganges die Kontur des Werkstücks (3) messtechnisch erfasst und das Stützlineal (4) nach Maßgabe des Messergebnisses verstellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmes ser des Werkstücks (3) kontinuierlich oder in Intervallen gemessen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schleifvorgangs laufend Abweichungen der WerkstückKontur von der Kreisform gemessen werden und dass beim Überschreiten eines be stimmten Wertes der Abweichung die Höheneinstellung und/oder die Schräglage des Stützlineals (4) im Sinne einer Beseitigung dieser Abwei chung geändert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhen einstellung und/oder die Schräglage des Stützlineals (4) durch ein festge legtes Betriebsprogramm gesteuert wird, das die für einen bestimmten Werkstücktyp erforderlichen Änderungen berücksichtigt, in Abhängigkeit von der Schleifzeit abläuft und für jedes einzelne Werkstück (3) wieder holt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schleifvorganges das Werkstück (3) mit seiner einen Stirnfläche in seinem Rotationszentrum durch eine ortsfeste Spitze (20) in axialer Richtung abgestützt und um diese als Schwenkmittelpunkt nach oben verschwenkt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Höheneinstellung und/oder Schräglage des Stützli neals (4) auch der Abstand zwischen der Schleifscheibe (1) und der Regel scheibe (2) selbsttätig im Sinne einer betrieblich optimalen Einstellung ge ändert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (9) der Regelscheibe (2) gegenüber der Waagerechten geneigt ist und dass der Neigungswinkel der Mittelachse (9) nach Maßga be des fortschreitenden Schleifvorganges gleichfalls selbsttätig verstellt wird.
9. Vorrichtung zum spitzenlosen Rundschleifen, mit einer angetriebenen Schleifscheibe (1) und einer angetriebenen Regelscheibe (2), von denen mindestens eine in einem Spindelstockschlitten gelagert ist, der quer zu der Axialrichtung des Werkstücks (3) verstellbar ist, und mit einem das Werkstück (3) abstützenden Stützlineal (4), das sich zwischen der Schleif scheibe (1) und der Regelscheibe (2) befindet und dessen Höheneinstel lung durch mindestens einen Stellantrieb (15,16) verstellbar ist, insbeson dere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die während des Schleifvorganges selbsttätig den Stellantrieb (15,16) des Stützlineals (4) im Sinne einer für den Schleifvorgang optimalen Einstel lung betätigt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Stellan triebe (15,16) vorgesehen sind, die an dem Stützlineal (4) angreifen, mit der Steuereinrichtung verbunden und durch diese unabhängig voneinander betätigbar sind, derart, dass während des Schleifvorganges zusätzlich auch die Neigung des Stützlineals (4) gegenüber der Waagerechten gezielt ein stellbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch zwei in lotrechter Richtung wirkende Stellantriebe (15,16), die in Längsrichtung des Stützli neals (4) beabstandet an diesem angreifen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellantriebe (15,16) Verstellspindeln mit CNCgesteuerten Ach sen vorgesehen sind und dass jede Verstellspindel für sich steuerbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeich net, dass sie eine Auflage (21) mit einer Spitze (20) aufweist, die in Längs richtung des Stützlineals (4) vor diesem angeordnet und auf das Rotations zentrum des zu schleifenden Werkstücks ausgerichtet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeich net, dass ein etwa über die gesamte Länge des Stützlineals (24) reichender Trägerkörper (25) vorgesehen ist, an dem die Stellantriebe (15,16) angrei fen, und dass auf dem Trägerkörper (25) zwei oder mehr Auflagekörper (26,27) gelenkig angeordnet sind, die über quer zu der Längsrichtung des Trägerkörpers (25) verlaufende Schwenkachsen (28,29) nach Art von Wippen mit dem Trägerkörper (25) verbunden sind und unterschiedliche Auflagehöhen haben.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Aufla gekörper (26,27) beiderseits seiner Schwenkachse (28,29) über Druckfe dem (30,31 ; 32,33) auf dem Trägerkörper (25) abgestützt ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stützlineal eine Messvorrichtung zugeordnet ist, durch die wäh rend des Schleifvorgangs der Durchmesser und/oder Abweichungen der WerkstückKontur von der Kreisform gemessen werden, und dass die Messvorrichtung mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, die ihrerseits zur Weiterleitung von Steuersignalen mit der Steuereinrichtung verbunden ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mit einer Programmeinheit verbunden ist, die der Steuereinheit nach Maßgabe eines zeitabhängigen Betriebsprogramms die zum Schleifen eines bestimmten WerkstückTyps erforderlichen Steu ersignale liefert und für jedes einzelne Werkstück dieses Typs wiederholt. GEÄNDERTE ANSPRÜCHE [beim Internationalen Büro am 23. Dezember 2002 (23. 12. 02) eingegangen ; ursprüngliche Ansprüche 117 durch geänderte Ansprtiche 111 ersetzt (3 Seiten) 1. Verfahren zum spitzenlosen Rundschleifen, bei dem sich das rotationssymmetrische Werkstück (3) beim Schleifvorgang zwischen der Schleifscheibe (1), der Regelscheibe (2) und dem Stützlineal (4) befindet und bei dem der Abstand zwischen der Schleifscheibe (1) und der Regelscheibe (2) sowie die Höheneinstellung und/oder die Schräglage des Stützlineals (4) während des Schleifvorganges nach Maßgabe des fortschreitenden Schleifvorganges selbsttätig gezielt veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellung und/oder die Schräglage des Stützlineals (4) durch ein festgelegtes Betriebsprogramm gesteuert wird, das die für einen bestimmten Werkstücktyp erforderlichen Änderungen berücksichtigt, in Abhängigkeit von der Schleifzeit abläuft und für jedes einzelne Werkstück (3) wiederholt wird.
18. 2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedliche Schrägstellung des Stützlineals (4) in einer Neigung in seiner Längsrichtung gegenüber der Waagerechten erfolgt.
19. 3 Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schleifvorganges das Werkstück (3) mit seiner einen Stirnfläche in seinem Rotationszentrum durch eine ortsfeste Spitze (20) in axialer Richtung abgestützt und um diese als Schwenkmittelpunkt nach oben verschwenkt wird.
20. 4 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (9) der Regelscheibe (2) gegenüber der Waagerechten geneigt ist und dass der Neigungswinkel der Mittelachse (9) nach Maßgabe des fortschreitenden Schleifvorganges gleichfalls selbsttätig verstellt wird.
21. 5 Vorrichtung zum spitzenlosen Rundschleifen, mit einer angetriebenen Schleifscheibe (1) und einer angetriebenen Regelscheibe (2), von denen mindestens eine in einem Spindelstockschlitten gelagert ist, der quer zu der Axialrichtung des Werkstücks (3) verstellbar ist, und mit einem das Werkstück (3) abstützenden Stützlineal (4), das sich zwischen der Schleifscheibe (1) und der Regelscheibe (2) befindet und dessen Höheneinstellung durch mindestens einen Stellantrieb (15, 16) verstellbar ist, wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die während des Schleifvorganges selbsttätig den Stellantrieb (15, 16) des Stützlineals (4) im Sinne einer für den Schleifvorgang optimalen Einstellung betätigt, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mit einer Programmeinheit verbunden ist, die der Steuereinrichtung nach Maßgabe eines zeitabhängigen Betriebsprogramms die zum Schleifen eines bestimmten WerkstückTyps erforderlichen Steuersignale liefert und für jedes einzelne Werkstück (3) dieses Typs wiederholt.
22. 6 Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Stellantriebe (15,16) vorgesehen sind, die an dem Stützlineal (4) angreifen, mit der Steuereinrichtung verbunden und durch diese unabhängig voneinander betätigbar sind, derart, dass während des Schleifvorganges zusätzlich auch die Neigung des Stützlineals (4) gegenüber der Waagerechten gezielt einstellbar ist.
23. 7 Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zwei in lotrechter Richtung wirkende Stellantriebe (15,16), die in Längsrichtung des Stützlineals (4) beabstandet an diesem angreifen.
24. 8 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellantriebe (15, 16) Verstellspindeln mit CNCgesteuerten Achsen vorgesehen sind und dass jede Verstellspindel für sich steuerbar ist.
25. 9 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Auflage (21) mit einer Spitze (20) aufweist, die in Längsrichtung des Stützlineals (4) vor diesem angeordnet und auf das Rotationszentrum des zu schleifenden Werkstücks ausgerichtet ist.
26. 10 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein etwa über die gesamte Länge des Stützlineals (24) reichender Trägerkörper (25) vorgesehen ist, an dem die Stellantriebe (15,16) angreifen, und dass auf dem Trägerkörper (25) zwei oder mehr Auflagekörper (26,27) gelenkig angeordnet sind, die über quer zu der Längsrichtung des Trägerkörpers (25) verlaufende Schwenkachsen (28,29) nach Art von Wippen mit dem Trägerkörper (25) verbunden sind und unterschiedliche Auflagehöhen haben.
27. 11 Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Auflagekörper (26,27) beiderseits seiner Schwenkachse (28,29) über Druckfedern (30, 31 ; 32,33) auf dem Trägerkörper (25) abgestützt ist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum spitzenlosen Rundschleifen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum spitzenlosen Rundschleifen, bei dem sich das rotationssymmetrische Werkstück beim Schleifvorgang zwischen der Schleifscheibe, der Regelscheibe und dem Stützlineal befindet und bei dem der Abstand zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe sowie die Höhenein- stellung des Stützlineals während des Schleifvorgangs gezielt veränderbar sind.

Ein Verfahren dieser Art, das in der betrieblichen Praxis oft auch als"Centerless- Verfahren"bezeichnet wird, ist beispielsweise aus der DE 32 02 341 AI bekannt.

In dieser Druckschrift wird ausgeführt, dass die für ein optimales Schleifergebnis erforderliche Lage des Werkstückes zwischen der Schleifscheibe, der Regelschei- be und dem Stützlineal nicht einfach einzustellen ist. Da die Regelscheibe auch den Vorschub des Werkstücks bewirken muss, hat sie eine leicht aus der Horizon- talen gekippte Lage. Das Werkstück liegt in einer nicht genau zu definierenden Weise zwischen der Regelscheibe und dem Stützlineal ; in diese Lage wird es durch die Schleifscheibe hineingepresst. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn auch das Stützlineal leicht aus der Horizontalen herausgekippt ist. Die maßgeblichen Ein- stellgrößen beim Vorbereiten der Maschine für den Schleifvorgang sind der Achs- abstand zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe sowie die Höhenein- stellung des Stützlineals. Für jeden Werkstück-Durchmesser gibt es den am besten geeigneten Achsabstand von Schleifscheibe und Regelscheibe, und hierzu muss wieder die am besten geeignete Höheneinstellung des Stützlineals herausgefunden werden. Die Abstimmung dieser Einstellgrößen erfordert eine große Erfahrung.

Damit beim Umrüsten der Maschine auf einen neuen Typ des Werkstücks nicht jedes Mal umständlich eine Einstellung von Hand, gegebenenfalls durch Probie- ren und Probeläufe, vorgenommen werden muss, wird in der DE 32 02 341 AI bereits vorgeschlagen, jedem Achsabstand zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe eine bestimmte Höheneinstellung des Stützlineals zuzuordnen.

Hierzu ist die Regelscheibe in der üblichen Weise in einem Spindelstockschlitten gelagert, der in Richtung auf die Schleifscheibe angestellt werden kann. Eine me- chanische Zwangskopplung des Spindelstockschlittens mit dem Stützlineal be- wirkt, dass beim Einstellen von Schleifscheibe und Regelscheibe auf einen be- stimmten Achsabstand entsprechend einem bestimmten Durchmesser des Werk- stücks zugleich auch ein ganz bestimmter Wert für die Höheneinstellung des Stützlineals zustande kommt. Die genannte Verstellung kann nach dem Vorschlag der DE 32 02 341 AI sogar während des Schleifvorgangs vorgenommen werden, wenn die Andruckkraft der Schleifscheibe korrigiert werden muss. Im Ergebnis wird bei jeder weiteren Annäherung der Regelscheibe an die Schleifscheibe zugleich das Stützlineal um einen bestimmten Betrag angehoben.

Die einmal eingestellte, recht diffizile Bearbeitungslage des Werkstücks ändert sich aber sehr schnell, wen der Außendurchmesser des Werkstücks beim Schleifen abnimmt. Das ist besonders bei starken Änderungen des Durchmessers der Fall, wie sie mit den heute üblichen CBN-Schleifscheiben sehr schnell zustande kom- men. Wenn aber die optimale Betriebslage des Werkstücks zwischen der Schleif- scheibe und der Regelscheibe gestört ist, wird auch das Schleifergebnis schlech- ter ; es kann sogar eine labile Lage des Werkstücks zustande kommen. In jedem Fall besteht die Gefahr, dass das Werkstück unrund geschliffen wird. Mit der be- kannten Vorrichtung zum Schleifen kann dieser Mangel nicht beseitigt werden.

Sie erlaubt zwar durch gezielte Verstellung von Hand eine gewisse Änderung des Abstandes von Schleif-und Regelscheibe in einer Zwangskopplung mit der Hö- heneinstellung des Stützlineals. Aber bei den heute üblichen Anforderungen an die Genauigkeit des Schleifens in der Massenproduktion reichen die Möglichkei- ten der bekannten Vorrichtung nicht mehr aus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum spitzenlosen Rundschleifen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem selbst bei stärke- rem Materialabtrag während des gesamten Schleifvorgangs eine für ein optimales Schleifergebnis erforderliche Lage des Werkstücks zwischen der Schleifscheibe, der Regelscheibe und dem Stützlineal gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des An- spruchs 1 dadurch, dass die Höheneinstellung und/oder die Schräglage des Stütz- lineals nach Maßgabe des fortschreitenden Schleifvorgangs und während dessel- ben selbsttätig im Sinne einer betrieblich optimalen Einstellung verändert werden.

Das Fortschreiten des Schleifvorgangs, der auf vielerlei, dem Fachmann geläufige Weise messtechnisch oder durch Erfahrungswerte zu erfassen ist, wird somit als Einflussgröße benutzt, um die Lage des Stützlineals der sich während des Schleif- vorgangs ändernden Kontur des Werkstücks anzupassen. Die korrekte Bearbei- tungslage des Werkstücks während des Schleifvorgangs führt dann zu der größt- möglichen Genauigkeit des Schleifergebnisses.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass während des Schleifvorganges die Kontur des Werkstückes mess- technisch erfasst und das Stützlineal nach Maßgabe des Messergebnisses verstellt wird.

Hierbei kann gemäß weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Durchmesser des Werkstückes kontinuierlich oder in Intervallen gemessen werden. Es ist aber auch möglich, während des Schleifvorganges laufend Abweichungen der Werkstück- Kontur von der Kreisform zu messen und beim Überschreiten eines bestimmten

Wertes der Abweichung die Höheneinstellung und/oder die Schräglage des Stütz- lineals im Sinne einer Beseitigung dieser Abweichung zu ändern. Die zuletzt ge- nante Möglichkeit kann mit der laufenden Messung des Werkstück-Durchmessers kombiniert werden. Werden zum Verstellen des Stützlineals die soeben genannten Einflussgrößen herangezogen, so führt das zu einer großen Genauigkeit und Maß- haltigkeit der fertig geschliffenen Werkstücke. Jedoch ist diese Arbeitsmethode sehr aufwendig.

In der Massenproduktion wird vielfach wirtschaftlicher in der Weise gearbeitet werden können, dass die Höheneinstellung und/oder die Schräglage des Stützline- als durch ein festgelegtes Betriebsprogramm gesteuert wird, das die für einen be- stimmten Werkstücktyp erforderlichen Änderungen berücksichtigt, in Abhängig- keit vom Schleifzyklus abläuft und für jedes einzelne Werkstück wiederholt wird.

Diese Ausgestaltung des Arbeitsverfahrens, die Gegenstand einer weiteren vor- teilhaften Ausgestaltung ist, nimmt somit den Schleifvorgang an jedem einzelnen Werkstück eines gleichbleibenden Typs nach Art einer Programmautomatik vor.

Bei genügend großen Stückzahlen sind ohne weiteres zuverlässige Anhaltswerte über das optimale Verstellen des Stützlineals während des Schleifvorganges zu erhalten, so dass eine derartige Programmautomatik ebenfalls zu sehr guten Er- gebnissen führt.

Je nach der Form des zu schleifenden Werkstücks kann nach einer weiteren vor- teilhaften Ausgestaltung auch so vorgegangen werden, dass während des Schleif- vorgangs das Werkstück mit seiner einen Stirnfläche in seinem Rotationszentrum durch eine ortsfeste Spitze in axialer Richtung abgestützt und um diese als Schwenkmittelpunkt nach oben verschwenkt wird. Diese Arbeitsweise kommt z. B. für Ventilkörper in Frage, die in der bekannten Weise aus einem Ventilteller und einem Ventilschaft bestehen. Dann können in einem einzigen Schleifvorgang der Ventilteller und der-schaft geschliffen werden.

Bei besonders großen Anforderungen an die Genauigkeit der fertiggeschliffenen Werkstücke kann vorgesehen werden, dass zusätzlich zu der Höheneinstellung und/oder Schräglage des Stützlineals auch der Abstand zwischen der Schleif- scheibe und der Regelscheibe selbsttätig im Sinne einer betrieblich optimalen Ein- stellung geändert wird. Da die Regelscheibe und/oder die Schleifscheibe meistens ohnehin schon in einem verstellbaren Spindelstockschlitten gelagert ist, lässt sich diese verfahrenstechnische Maßnahme an vorhandenen Schleifmaschinen ohne übermäßige Schwierigkeiten einführen.

Schließlich kann nach einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung auch vorgesehen sein, dass die Mittelachse der Regelscheibe gegenüber der Waagerechten geneigt ist und dass der Neigungswinkel der Mittelachse nach Maßgabe des fortschreiten- den Schleifvorgangs gleichfalls selbsttätig verstellt wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum spitzenlosen Rundschleifen.

Entsprechend der eingangs genannten Vorrichtung gemäß der DE 32 02 341 AI wird dabei von einer Vorrichtung zum spitzenlosen Rundschleifen ausgegangen mit einer angetriebenen Schleifscheibe und einer angetriebenen Regelscheibe, von denen mindestens eine in einem Spindelstockschlitten gelagert ist, der quer zu der Axialrichtung des Werkstücks verstellbar ist, und mit einem das Werkstück ab- stützenden Stützlineal, das sich zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe befindet und dessen Höheneinstellung durch mindestens einen Stellantrieb ver- stellbar ist.

Zur Lösung der eingangs schon genannten Aufgabe wird im Hinblick auf die Vor- richtung, insbesondere zur Durchfiihrung des Verfahrens nach einem der Ansprü- che 1 bis 8, eine Steuereinrichtung vorgesehen, die während des Schleifvorgangs

selbsttätig den Stellantrieb des Stützlineals im Sinne einer für den Schleifvorgang optimalen Einstellung betätigt.

Im Gegensatz zum Stand der Technik entfällt damit das schwer abschätzbare Ein- greifen von Hand, weil es bei den heute bekannten Möglichkeiten zum genauen Steuern des Schleifvorgangs möglich ist, auf der Grundlage von gespeicherten Erfahrungswerten oder berechneten Werten genaue Einflussgrößen für das selbst- tätige Steuern des Verstellvorgangs einzugeben.

In mechanischer Hinsicht kann die Vorrichtung vorteilhaft in der Weise ausgestal- tet werden, dass zwei Stellantriebe vorgesehen sind, die an dem Stützlineal an- greifen, mit der Steuereinrichtung verbunden und durch diese unabhängig vonein- ander betätigbar sind, derart, dass während des Schleifvorgangs zusätzlich auch die Neigung des Stützlineals gegenüber der Waagerechten gezielt einstellbar ist.

Im Einzelnen kann dabei vorteilhaft in der Weise vorgegangen werden, dass zwei in lotrechter Richtung wirkende Stellantriebe in Längsrichtung des Stützlineals beabstandet an diesem angreifen.

Vorteilhaft kommen als Stellantriebe Verstellspindeln mit CNC-gesteuerten Ach- sen in Frage, wobei jede Verstellspindel für sich steuerbar ist.

Für Werkstücke von geeigneter Form, wie beispielsweise Ventilkörper, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, dass sie eine Auflage mit einer Spitze aufweist, die in Längsrichtung des Stützli- neals vor diesem angeordnet und auf das Rotationszentrum des zu schleifenden Werkstücks ausgerichtet ist. Bei einer derart ausgestalteten Vorrichtung ist wäh- rend des Schleifvorgangs eine genaue axiale Fixierung des Werkstückes gewähr-

leistet, so dass trotz unterschiedlicher Außendurchmesser und auch beim Vorhan- densein radialer Stirn-oder Ringflächen, die zu schleifen sind, ein genaues Er- gebnis zustande kommt.

Für viele Fälle wird es ausreichen, dass das Stützlineal ein einziger durchgehender Körper ist. Bei rotationssymmetrischen Körpern mit unterschiedlichen Durchmes- serbereichen wird jedoch nach einem besonders vorteilhaften Vorschlag der vor- stehenden Erfindung ein etwa über die gesamte Länge des Stützlineals reichender Trägerkörper vorgesehen, an dem die Stellantriebe angreifen und auf dem zwei oder mehr Auflagekörper gelenkig angeordnet sind, die über quer zu der Längs- richtung des Trägerkörpers verlaufende Schwenkachsen nach Art von Wippen mit dem Trägerkörper verbunden sind und unterschiedliche Auflagehöhen haben. Das Stützlineal ist also mehrteilig. Mittels der gelenkig gelagerten Auflagekörper kann sich ein Werkstück mit unterschiedlichen Aufinaßen an den Außendurchmessern gut auf dem Stützlineal abstützen und ist daher optimal zu schleifen.

Wenn dabei jeder Auflagekörper beidseits seiner Schwenkachse über Druckfedern auf dem Trägerkörper abgestützt ist, kann auf einfache Weise eine sich selbst ein- stellende Null-Lage der Trägerkörper erzielt werden.

Diese Ausgestaltung kann dadurch noch weiter optimiert werden, dass die zwi- schen einem Auflagekörper und dem Trägerkörper befindliche Schwenkachse auf der Seite des Auflagekörpers und/oder des Trägerkörpers in einem sich senkrecht zum Trägerkörper erstreckenden vorgespannten Lager gelagert ist. Das mehrteili- ge Stützlineal wird damit dermaßen anpassungsfähig, dass sogar Werkstücke mit abgestuften, unterschiedlichen Durchmessern geschliffen werden können. Da- durch wird es möglich, ganze Teilefamilien ohne Umrüsten des Stützlineals auf der derselben Schleifmaschine zu schleifen.

Hinsichtlich der Steuerung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem weiteren Vorschlag dadurch besonders vorteilhaft ausgestaltet, dass dem Stützli- neal eine Messvorrichtung zugeordnet ist, durch die während des Schleifvorgangs der Durchmesser und/oder Abweichungen der Werkstück-Kontur von der Kreis- form gemessen werden, und dass die Messvorrichtung mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, die ihrerseits zur Weiterleitung von Steuersignalen der Steuerein- richtung verbunden ist.

Eine einfachere und für die Massenproduktion besonders gut geeignete Ausgestal- tung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann aber auch darin bestehen, dass die Steuereinrichtung mit einer Programmeinheit verbunden ist, die der Steuereinheit nach Maßgabe eines zeitabhängigen Betriebsprogramms die zum Schleifen eines bestimmten Werkstückstyps erforderlichen Steuersignale liefert und für jedes ein- zelne Werkstück dieses Typs wiederholt.

Die Erfindung wird anschließend an Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, noch näher erläutert.

Fig. 1 veranschaulicht grundsätzlich den Vorgang des spitzenlosen Rundschlei- fens, wobei der Maschinenständer, das Stützlineal sowie die Schleif-und Regelscheibe zusammen mit dem Werkstück nur schematisch dargestellt sind.

Fig. 2 enthält eine schematische Darstellung zum Verstellen des Stützlineals mit- tels zweier Stellantriebe entsprechend dem Schnitt A-A in Fig. 1.

Fig. 3 hat das Schleifen eines rotationssymmetrischen Werkstücks mit unter- schiedlichen Durchmesserbereichen zum Gegenstand, ebenfalls entspre- chend dem Schnitt A-A in Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Ansicht entsprechend dem Pfeil B in der Fig. 3.

Fig. 5 erläutert das Prinzip eines mehrteiligen Stützlineals entsprechend dem Schnitt A-A in der Fig. 1.

In Fig. 1 ist der Vorgang des spitzenlosen Rundschleifens, auch Centerless- Schleifen genannt, schematisch dargestellt. Dabei sind eine Schleifscheibe 1 und eine Regelscheibe 2 im Wesentlichen achsparallel nebeneinander angeordnet. Das Werkstück 3 befindet sich auf einem Stützlineal 4, das mit einem verschleißfesten Belag 5 versehen ist. Das Stützlineal 4 ist gegenüber dem Maschinenständer 10 in der Höhe verstellbar, wie das durch den Doppelpfeil 6 angedeutet ist. Mit 7,8 und 9 sind die Mittelachsen und damit auch Rotationsachsen des Werkstücks 3, der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 2 angedeutet.

Damit das Werkstück 3 in Rotation versetzt werden kann, muss die Regelscheibe 2 rotatorisch angetrieben werden, d. h., sie rotiert um ihre Mittelachse 9. Durch Kontakt mit dem Werkstück 3 an seinem Außendurchmesser kommt dessen Rota- tion zustande. Zum Schleifen der Werkstückoberfläche wird die Schleifscheibe 1 ebenfalls in Rotation um ihre Mittelachse 8 versetzt. Die Drehrichtungen der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 2 sind durch die gekrümmten Richtungs- pfeile 11 und 12 verdeutlicht. Bei den üblichen und bekannten Maschinen zum spitzenlosen Rundschleifen sind die Schleifscheibe 1 in einem Hauptspindelstock und die Regelscheibe 2 in einem Regelscheiben-Spindelstock aufgenommen. Ei- ner oder beide Spindelstöcke können in x-Richtung verschiebbar auf einem ge-

meinsamen Maschinenständer 10 montiert sein. Die x-Richtung ist-wie bekannt - die quer zur Längsachse des Werkstücks verlaufende Richtung. Die Ausführung derartiger Spindelstöcke und der Antrieb der Scheiben sind fachüblich und daher nicht weiter dargestellt.

Die Lage des Werkstücks 3 auf dem Stützlineal 4 ist nicht so klar definiert, wie das sie schematische Darstellung gemäß Fig. 1 vermuten lassen könnte. Um einen Vorschub zu erzielen, muss nämlich die Regelscheibe 2 mit leicht aus der Hori- zontalen gekippter Achse angeordnet sein. Damit stellt sich auch das Werkstück etwas schräg nach unten ein, was wieder durch eine Schrägstellung des Stützline- als ausgeglichen werden kann. Damit maßhaltige und konturgenaue geschliffene Flächen zustande kommen, muss das Werkstück eine ganz bestimmte Lage zwi- schen der Schleifscheibe 1, der Regelscheibe 2 und dem Stützlineal 4 einnehmen.

Ein zu Anfang des Schleifvorgangs noch so genau eingestellte Lage ist jedoch schnell wieder verändert, wenn sich Durchmesser und Kontur des Werkstücks als Folge des Schleifvorgangs ändern. Das ist besonders bei den heute üblichen CBN- Schleifscheiben der Fall, mit denen in kurzer Zeit ein starker Abtrag erzielt wird.

Die Abhilfe besteht darin, dass während des Schleifvorgangs das Stützlineal wei- ter angehoben und auch seine Schräglage korrigiert wird, bis die optimalen Ver- hältnisse wieder hergestellt sind und das Werkstück rundgeschliffen wird.

Die Fig. 2 erläutert daher an Hand einer Schnittdarstellung der Fig. 1, wie das Verstellen des Stützlineals während des Schleifvorgangs vor sich geht. Das Stütz- lineal 4 mit dem Werkstück 3 ruht hierzu auf zwei Stellantrieben 15 und 16, die ihrerseits an dem Maschinenständer 10 abgestützt sind. Die Stellantriebe sind in Längsrichtung des Stützlineals 4 voneinander beabstandet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Stellantriebe durch Verstellspindeln mit CNC- gesteuerten Achsen gebildet, wobei jede Stellspindel für sich steuerbar ist. Eine

Parallelverschiebung des Stützlineals nach oben lässt sich dadurch erzeugen, dass die beiden Verstellspindeln synchron gesteuert werden. Wenn zusätzlich ein Nei- gen des Stützlineals 4 um den Winkel oc gegenüber der Horizontalen erforderlich wird, muss der Stellantrieb 16 stärker verstellt werden als der Stellantrieb 15. Die Verstellrichtungen der Stellantriebe sind in Fig. 2 durch die Doppelpfeile 13 und 14 gekennzeichnet.

Auch die Fig. 3 beinhaltet eine Darstellung entsprechend dem Schnitt A-A der Fig. 1. Das Werkstück ist hier ein Ventilkörper 17, der in der bekannten Weise aus einem Schaft 18 mit dem Ventilteller 19 besteht. Der Ventilkörper 17 ruht zwar auch hier auf einem Stützlineal 4. An dem Maschinenständer 10 ist hier aber zusätzlich eine Auflage 21 mittels Schrauben 22 befestigt, und an der Auflage 21 ist eine Spitze 20 ausgebildet. An dieser Spitze 20 stützt sich der Ventilkörper 17 mit seiner vorderen, an dem Ventilteller 19 befindlichen Stirnfläche ab. Es kann somit hier nicht vorkommen, dass der Ventilkörper 17 unter dem Einfluss der axi- alen Schleifkräfte, die aus dem Schleifen der Schräge am Ventilsitz resultieren, in axialer Richtung aus der Schleifzone auswandert.

Die Mittelachse der Spitze 20 befindet sich im Wesentlichen in derselben Höhen- lage wie die Mittelachse der Schleifscheibe. Die Rotationsachse des Ventilkörpers 17 entspricht in etwa der Mittelachse 23 der Spitze 20, solange der Auflagekörper waagerecht liegt.

Diese Verhältnisse sind noch besser in Fig. 4 dargestellt, die eine Ansicht entspre- chend dem Pfeil B in Fig. 3 enthält.

Die Fig. 5 erläutert ein Stützlineal 24 in mehrteiliger Ausführung. Es besteht zu- nächst aus einem Trägerkörper 25, der nach Art des in Fig. 2 dargestellten Stützli-

neals über zwei Stellantriebe 15 und 16 an dem Maschinenständer 10 abgestützt ist. Durch unterschiedliches Verstellen der Stellantriebe 15 und 16 lässt sich auch hier eine Schrägstellung des Trägerkörpers 25 erzielen. Unterschiedlich ist jedoch, dass auf dem Trägerkörper 25 zwei Auflagekörper 26,27 gelenkig angeordnet sind. Dazu sind quer zu der Längsachse des Trägerkörpers verlaufende Schwenk- achsen 28, 29 vorgesehen. Die Auflagekörper 26,27 sind dadurch nach Art von Wippen mit dem Trägerkörper 25 verbunden ; ihre Schwenkbeweglichkeit ist durch die runden Pfeile 35 und 36 verdeutlicht. Die Auflagekörper können unter- schiedliche Auflagehöhen haben.

Beidseits ihrer Schwenkachsen sind die Auflagekörper 26,27 über Druckfedern 30,31 bzw. 32,33 auf dem Trägerkörper 25 angestützt. Dadurch stellt sich für mögliche Pendelbewegung der Trägerkörper 25,26 auf einfache Weise eine Null- Lage ein.

Bei dieser Ausbildung können sich die Auflagekörper 26,27 bis zu einem gewis- sen Maß an Werkstücke anpassen, bei denen Abweichungen des Werkstück- durchmessers vom Sollmaß vorliegen. Während des Schleifvorgangs wird die Pendelbewegung durch die auf die Auflagekörper wirkenden Prozesskräfte ausge- glichen, die die Federkräfte überlagern.

Ein weiterer Vorteil des mehrteiligen Stützlineals gemäß der Fig. 5 besteht darin, dass auf diesem Lineal durch die Pendelbewegung der Auflagekörper 26,27 Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern geschliffen werden können. Da- durch ist es möglich, ganze Teilefamilien ohne Umrüsten des Stützlineals auf der- selben Maschine zu schleifen. Auch stärkere Durchmesser-Unterschiede können dadurch ausgeglichen werden, dass die zwischen einem Auflagekörper 26,27 und dem Trägerkörper 25 befindliche Schwenkachse 28,29 durch Verstellen durch die beiden Stellantriebe 15,16 in unterschiedliche Höhenposition gebracht wird.