专利名称：无心外圆磨削的方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种无心外圆磨削，其中旋转对称的工件在磨削过程中位于砂轮、导轮和托板之间，和其中在磨削过程中有针对性地改变砂轮和导轮之间的间距以及托板的高度设定。
例如在DE 32 02 341A1中披露了这种在工作实践中通常也被称作“无心磨削方法”的方法。根据所述文件中的描述，为实现最佳的磨削结果对工件在砂轮、导轮和托板之间的必要的位置进行调整是不太容易的。由于导轮也必须起着对工件进给的作用，所以导轮的位置略倾斜于水平线。工件以非精确的定义的方式位于导轮和托板之间；工件被砂轮顶压在该位置上。其中最好托板也略倾斜于水平线。在针对磨削过程对机床进行准备工作时的基准的设定参数是砂轮和导轮之间的轴距和托板高度的设定。对每种工件的直径都有最适用的砂轮和导轮之间的轴距，和为此还必须求出最适用的托板的高度设定。对这些设定参数的的调整是需要丰富的经验的。
为了避免在对机床进行针对每一种类型的工件换装时不必每次都用手，有时还要经过试验和试运行进行繁琐的设定，在DE 3202341A1中建议，对砂轮和导轮之间的每个轴距都分配一个特定的托板高度设定。为此导轮通常设置在一个轴架滑块上，所述滑块可向砂轮方向进给。轴架滑块与托板的机械强制耦合将促使在将砂轮和导轮根据工件的特定的直径设定在一特定的轴距的同时，也实现托板高度设定的完全特定的值。根据在DE 3202341A1中披露的建议，当需要修正砂轮的压紧力时，甚至可以在磨削过程中进行这种调整。因此在每次砂轮向导轮的进一步接近的同时也使托板提升一个特定数值。
当磨削时工件的外径缩小时，工件的经一次设定的相当繁杂的加工位置将会发生迅速的变化。特别当直径变化非常大时就是此种情况，例如在采用目前通用的CBN-砂轮时就会迅速地出现此种变化。当工件在砂轮与导轮之间的最佳的工作位置受到干扰时，则磨削结果将恶化，甚至还会出现工件位置不稳定的现象。在任何一种情况下都存在被磨削的工件不圆的危险。采用已有的装置不能克服这些缺陷，尽管这些装置通过有针对性地用手实现砂轮与导轮之间间距的变化并强制耦合以托板的高度设定。已有装置的能力已经不足以能满足目前通常批量生产时对磨削精度的要求。
所以本发明的目的在于提出一种本说明书技术领域部分中所述的无心外圆磨削的方法，其中甚至在整个磨削过程中材料去除量很大时也能保证为实现最佳的磨削结果所需的工件在砂轮、导轮和托板之间的位置。
所述目的通过权利要求1特征部分的特征得以实现，其中根据进展的磨削过程的标准和在磨削过程中为了实现工作最佳的设定改变托板的高度设定和/或倾斜位置。
可以对专业人员基于采用通常的测量方式或根据经验值确定的磨削过程的进展作为影响参数加以应用，以便使托板的位置与在工件的磨削过程中变化的轮廓进行适配。在磨削过程中的正确的加工位置将导致实现磨削结果的最大的精度。
本发明方法的有益的设计在于，在磨削过程中对工件的轮廓进行测量检测和根据测量结果的标准对托板进行调整。
其中根据另一有益的设计，对工件的直径连续地或间断地进行测量。而且也可以在磨削过程中对工件-轮廓与圆形的偏差进行测量，和当超过预定的偏差值时为了消除偏差改变托板的高度设定和/或倾斜位置。上面的方案可以与对工件直径的连续的测量结合在一起。如果旨在对托板的调整对上述影响参数加以考虑，则可以导致实现磨削好的工件的最大精度和尺寸稳定性。但这种工作方法是非常昂贵。
在批量生产时可以以如下方式非常经济地进行加工，通过确定的工作程序对托板的高度设定和/或倾斜位置进行控制，所述工作程序考虑到对一定类型的工件必要的变化，根据磨削时间运行并且对每个单独的工件重复运行。这种作为另一有益的设计的主题的工作方法的设计将根据程控自动化在每个相同类型的工件上进行磨削过程。当工件数量足够多时，对磨削过程中的托板的最佳的调整可以直接保持可靠的近似值，从而这种程控自动化同样可以导致非常良好的结果。
分别根据有待磨削的工件的形状，根据另一有益的设计也可以以如下方式进行，在磨削过程中工件的一个端面上的旋转中心被一位置固定的顶尖在轴向上支撑并围绕该作为旋转中心点的顶尖向上旋转。例如这种工作方式可以用于对阀体的加工，所述阀体已知由阀盘和阀杆构成。因而经一次磨削可以实现对阀盘和阀杆的磨削。
当对磨削加工好的工件的精度要求非常高时，可以除了托板的高度设定和/或倾斜位置外，为了实现工作最佳的设定还自动地改变砂轮和导轮之间的间距。由于导轮和/或砂轮大多已经设置在可调整的轴架滑块上，所以这种附加方法技术措施可以引入到已有的磨床上，而不会有太大的问题。
最后根据上面的有益的设计也可以使导轮的中心轴以水平线为基准倾斜，和同样自动地根据进展的磨削过程的标准改变中心轴的倾角。
本发明还涉及一种无心外圆磨削的装置。根据在本说明书背景技术中引述的DE3202341A1中披露的装置，本发明的出发点在于一种无心外圆磨削的装置，所述装置具有被驱动的砂轮和被驱动的导轮，所述砂轮和导轮中至少一个设置在轴架滑块上，所述滑块可垂直于工件的轴向调整，和具有一个对工件进行支撑的托板，所述托板位于砂轮和导轮之间和托板的高度设定可被至少一个伺服驱动装置调整。
实现所述目的，特别是旨在实施权利要求1至8中任一项所述的方法的装置具有一个控制装置，所述控制装置为了实现磨削过程的最佳设定自动地对托板的伺服驱动装置进行控制。
与已有技术相反，本发明省去了用手很难实现的鉴定的介入，这是因为根据目前已知用于对磨削过程精确的控制方案已经可以根据存储的经验值或计算出的值输入对磨削过程的自动控制精确的影响参数。
考虑到机械因素，所述装置的有益设计是，具有两个伺服驱动装置，所述伺服驱动装置作用于托板，与控制装置连接并被控制装置相互不受影响地控制，从而在磨削过程中还可以对托板对应于水平线的倾斜有针对性地进行调整。
具体的有益的设计是，两个作用于垂直方向的伺服驱动装置在托板的纵向上间隔地作用于托板。
最好具有CNC-控制的轴的调整轴作为伺服驱动装置，和每个调整轴本身是可控制的。
对相应形状的工件，例如阀体，本发明特别有益的装置的设计是，所述装置具有带有顶尖的支座，所述顶尖设置在托板的纵向上。在这样一种设计的装置中在磨削过程中可以保证工件的精确的轴向固定，从而尽管外径不同和即使存在有待磨削的径向端面或环形面也可以实现精确的结果。
在许多情况下，托板作为唯一一个连续的体足以满足要求。在具有不同的直径范围的旋转对称体的情况下，根据本发明的特别有益的建议，具有一个在托板的整个长度上延伸的支撑体，伺服驱动装置作用于所述支撑体上并且在所述支撑体上肘接设置两个或多个承载体，所述承载体通过垂直于支撑体的纵向伸展的等臂杆类型的旋转轴与支撑体连接和具有不同的支承高度。即所述托板是多元的。具有不同外径尺寸的工件利用肘接设置的承载体可以良好地支撑在托板上并因而可以被最佳地磨削。
当每个承载体在其旋转轴两侧通过压缩弹簧支撑在支撑体上时，可以以简单的方式实现支撑体的自动调零。
另外可以以如下方式进一步对设计最佳化，位于承载体与支撑体之间的旋转轴设置在承载体和/或支撑体侧的一个垂直于支撑体延伸的预应力的轴承内。多元的托板因此具有适配能力，从而可以对梯阶形的具有不同直径的工件进行磨削。因此不用换装托板即可以在同一磨床上实现整个的成组磨削加工。
就控制而言，本发明装置的另一有益的设计是，一测量装置与托板配合，采用所述测量装置在磨削过程中可以对直径和/或工件轮廓与圆形的偏差进行测量，和测量装置与评价单元连接，所述评价单元与控制装置连接，对控制信号进行传递。
本发明装置的较为简单的和对批量生产特别适宜的设计还在于，控制装置与程序单元连接，所述程序单元根据与时间有关的工作程序的标准向控制单元输出必要的控制信号并对每个该种类型的工件重复运行。
下面将对照附图中所示的实施例对本发明做进一步的说明。图中示出
图1为无心外圆磨削的过程原理图，其中仅示意示出机床床座、托板以及砂轮和导轮及工件；
图2为图1A-A向的剖面图，其中示意示出采用两个伺服驱动装置对托板的调整；图3为图1A-A向的剖面图，其中示出作为物件的具有不同的直径段的旋转对称的工件的磨削；图4为图3箭头B方向的视图，和图5为图1A-A向剖面图，其中示出多元的托板的原理。
图1为无心外圆磨削的过程的示意图。其中砂轮1和导轮2基本轴对称地并列设置。工件3在托板4上，所述托板具有一个耐磨的覆层5。如双箭头6所示，托板4对应于机床床座10的高度是可以调整的。用7、8和9分别标示出中心轴，即工件3、砂轮1和导轮2的旋转轴。
为了使工件3处于旋转状态，导轮2被旋转驱动，即导轮围绕中心轴9旋转。通过与工件3外径的接触实现工件的旋转。为实现对工件表面的磨削，砂轮1同样围绕中心轴8被旋转。用弯曲的方向箭头11和12表示砂轮1和导轮2的旋转方向。在通常和已知的用于无心外圆磨削的磨床中砂轮1安装在主轴架上和导轮2安装在导轮轴架上。一个或两个轴架在x-方向上可滑移地安装在一个共同的机床座10上。已知x-方向是垂直于工件纵轴的方向。这种轴架的设计和砂轮的驱动是本领域公知的，故在此不再赘述。
图中对工件3的位置并未如图1示意图中可以揣测出的那样清楚地示出。为实现滑移，采用略倾斜于水平线的轴对导轮2进行设置。因而工件也略向下倾斜，此点又可以被托板的倾斜位置补偿。为了可以实现尺寸稳定的和轮廓精确的磨削表面，工件必须占据砂轮1、导轮2和托板4之间的特定的位置。当作为磨削过程的结果，工件的直径和轮廓发生变化时，在磨削过程开始时精确的设定的位置很快就会发生变化。在采用目前通用的CBN-砂轮时，就是此情况，采用这种砂轮可以实现很大的磨削量。
其措施在于，在磨削过程中托板被继续提升并且对倾斜位置加以修正，直至重新建立最佳的状况并将工件磨圆。
图2以图1的剖面图的形式示出在磨削过程中托板的调整是如何进行的。带有工件3的托板4在两个伺服驱动装置15和16上，所述伺服装置支撑在机床床座10上。伺服驱动装置在托板4的纵向上相互间隔设置。在所述的实施例中，由带有CNC-控制的轴的调整轴构成伺服驱动装置，其中每个调整轴自动控制。采用如下方式实现托板的向上的平行滑移，两个调整轴被同步地控制。当托板4附加对应于水平线需要倾斜一个角度α时，必须对伺服驱动装置16进行比伺服驱动装置15更大幅度的调整。伺服驱动装置的调整方向在图2中用双箭头13和14标示出。
图3中包括与图1的剖面图相符的表述。工件在图中是一个阀体17，所述阀体已知由具有一个阀盘19的阀杆18构成。确切地说，阀体17在图中的托板4上。在机床床座10上用螺钉22附加固定一个支座21，并且在支座21上构成顶尖20。阀体17的前面的位于阀盘19上的端面支撑在该顶尖20上。因此在此不会出现阀体17由于对阀座的斜面的磨削产生的轴向的磨削力的作用下在径向上脱离磨削区的情况。
顶尖20的中心轴基本与砂轮的中心轴在同一高度上。只要承载体是水平的，阀体17的旋转轴与顶尖20的中心轴相符。
图4中更清楚地示出这种情况，所述情况包括与图3中箭头B的方向相符的视图。
图5示出以多元方式实现的托板24。所述托板由一个支撑体25构成，所述支撑体根据图2所示的托板的方式被两个伺服驱动装置15和16支撑在机床座10上。通过对伺服驱动装置15和16的不同的调整可以实现支撑体25的倾斜位置。但不同的是，两个承载体26、27肘接设置在支撑体25上。为此具有两个垂直于支撑体25的旋转轴28、29。承载体26、27因此按照等臂杆的方式与支撑体25连接，弧形的箭头35和36表示转动方向。承载体具有不同的支承高度。
在旋转轴的两侧，承载体26、27通过压缩弹簧30、31及32、33被支撑在支撑体25上。因而通过支撑体25、26可能的自调准运动可以简便地实现调零。
在这种设计时，承载体26、27可以在一定的程度上对其直径与额定的尺寸存在偏差的工件进行适配。在磨削过程中通过作用于承载体的加工力对自调准运动进行补偿，所述加工力与弹簧力叠加。
图5所示的多元的托板的另一优点在于，在该托板上通过对承载体26、27的自调准运动可实现对具有不同直径的工件的磨削。因而不用换装托板，即可以在同一磨床上实现整个的成组磨削加工。采用如下方式可以对较大的直径区别进行补偿，通过利用两个伺服驱动装置15、16的调整可以将位于承载体26、27与支撑体25之间的旋转轴28、29置于不同的高度位置上。
权利要求
1.一种无心外圆磨削的方法，其中旋转对称的工件(3)在磨削过程中位于砂轮(1)、导轮(2)和托板(4)之间，和其中在磨削过程中有针对性地改变砂轮(1)和导轮(2)之间的间距以及托板(4)高度的设定，其特征在于，根据连续的磨削过程的标准和在磨削过程中为实现工作最佳的设定改变托板(4)的高度设定和/或倾斜位置。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，在磨削过程中对工件(3)的轮廓进行测量检测和根据测量结果的标准对托板(4)进行调整。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，对工件(3)的直径连续地或间断地进行测量。
4.按照权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在磨削过程中对工件-轮廓与圆形的偏差进行测量，当超过预定的偏差值，为了消除偏差改变托板(4)的高度设定和/或倾斜位置。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过确定的工作程序对托板的高度设定和/或倾斜位置进行控制，所述工作程序考虑到对一定类型的工件必要的变化根据磨削时间运行，并且对每个单独的工件(3)重复运行。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在磨削过程中，工件(3)的一个端面上的旋转中心被一位置固定的顶尖(20)在轴向上支撑并围绕该作为旋转中心点的顶尖向上旋转。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，除了托板(4)的高度设定和/或倾斜位置外，为了实现工作最佳设定自动改变砂轮(1)与导轮(2)之间的间距。
8.按照权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，导轮(2)的中心轴(9)以水平线为基准倾斜，和同样自动地根据磨削过程进展的标准改变中心轴(9)的倾角。
9.一种无心外圆磨削的装置，具有被驱动的砂轮(1)和被驱动的导轮(2)，所述砂轮和导轮中至少一个设置在轴架滑块上，所述滑块可垂直于工件(3)的轴向调整，和具有一个对工件(3)进行支撑的托板(4)，所述托板位于砂轮(1)和导轮(2)之间，和托板的高度设定可被至少一个伺服驱动装置(15、16)调整，特别是用于实施权利要求1至8中任一项所述的方法的装置，其特征在于，具有一个控制装置，所述控制装置在磨削过程中为实现对磨削过程最佳的设定自动地对托板(4)的伺服驱动装置(15、16)进行控制。
10.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，具有两个伺服驱动装置(15、16)，所述伺服驱动装置作用于托板(4)，与控制装置连接并被控制装置相互不受影响地控制，在磨削过程中还以水平线为基准有针对性地对托板(4)的倾斜进行附加调整。
11.按照权利要求10所述的装置，其特征在于两个作用于垂直方向的伺服驱动装置(15、16)，所述伺服驱动装置在托板(4)的纵向上间隔地作用于托板(4)。
12.按照权利要求9至11中任一项所述的装置，其特征在于，具有作为伺服驱动装置(15、16)的具有CNC-控制轴的调整轴，和每个调整轴本身是可控制的。
13.按照权利要求10至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有一个带有一个顶尖(20)的支座(21)，所述顶尖在托板(4)的纵向上设置在托板(4)之前并对准有待磨削的工件的旋转中心。
14.按照权利要求10至13中任一项所述的装置，其特征在于，具有一个大约在托板(24)的整个长度上延伸的支撑体(25)，伺服驱动装置(15、16)作用在所述支撑体上，和两个或多个承载体(26、27)铰接设置在支撑体(25)上，所述承载体通过垂直于支撑体(25)的纵向伸展的等臂杆类型的旋转轴(28、29)与支撑体(25)连接和具有不同的支承高度。
15.按照权利要求14所述的装置，其特征在于，每个承载体(26、27)在其旋转轴(28、29)的两侧通过压缩弹簧(30、31、32、33)支撑在支撑体(25)上。
16.按照权利要求9至15所述的装置，其特征在于，一个测量装置与托板配合，测量装置在磨削过程中对直径和/或工件-轮廓与圆形的偏差进行测量，和测量装置与评价单元连接，所述评价单元与控制装置连接，对控制信号进行传递。
17.按照权利要求9至15中任一项所述的装置，其特征在于，控制装置与程序单元连接，程序单元根据取决于时间的工作程序的标准输出用于磨削特定的类型工件必要的控制信号并对这种类型的每个单独的工件重复运行。
全文摘要
在进行无心外圆磨削时必须注意，工件(3)占据一个在砂轮(1)、导轮(2)和托板(4)之间完全特定的位置。通过磨削过程的进展和由于磨削过程的进展造成的工件直径和轮廓的变化，则工件不能仍然保持在开始设定的最佳位置。本发明提出一种补救措施，其中根据进展的磨削过程的标准和在磨削过程中旨在实现工作最佳设定改变托板(4)的高度的设定和/或倾斜位置。可以以机械的方式测定磨削过程的进展，其中例如测量工件(3)的直径或其与圆形的偏差将作为初始参数在对托板(4)进行调整时加以考虑。
文档编号B24B5/18GK1525899SQ02813717
公开日2004年9月1日 申请日期2002年8月6日 优先权日2001年8月14日
发明者埃尔温·容克尔, 埃尔温 容克尔 申请人:埃尔温容克尔机械制造有限公司