專利名稱：用于監(jiān)控研磨機冷卻液噴嘴設(shè)定的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控研磨機特別是用于研磨具有預(yù)加工齒的工件的齒根面的機器的冷卻液噴嘴準確設(shè)定的方法。
背景技術(shù)：
具有預(yù)加工淬火齒的齒輪和齒輪形工件的齒根面的研磨是為了獲得高經(jīng)濟效率和適當?shù)难心ベ|(zhì)量而必須采用冷卻潤滑劑進行冷卻的加工過程。為了獲得最佳的冷卻/潤滑，適當增壓的冷卻潤滑劑的液體噴射以最佳角度直接作用在研磨輪的圓周并作用在砂輪和工件之間的研磨間隙內(nèi)。這一點通過通常布置和可調(diào)節(jié)在研磨輪主軸機頭或工作主軸機頭上形成噴射的冷卻劑噴嘴來實現(xiàn)，所述噴嘴相對于砂輪或工件的位置在開始加工過程之前必須通過機器設(shè)定者被設(shè)定成適于加工過程。
缺少冷卻劑噴嘴的設(shè)定導(dǎo)致加工過程得不到充分的冷卻，并且由于例如過熱，工件具有較差的表面質(zhì)量或其他缺陷，從而使其不能使用。而且由于砂輪和工件之間的接觸表面的溫度太高或由于飛散的火星，會在機器工作區(qū)域引發(fā)冷卻劑液體和空氣混合物的爆燃，這樣會使機器起火。為此通過設(shè)定設(shè)定人員或更換例如新工件的操作者或者在更換砂輪之后準確設(shè)定冷卻劑噴嘴是極為重要的。
在實踐中通過嚴格訓(xùn)練設(shè)定者和操作人員來注意這一情形。用于確保冷卻劑噴嘴的準確設(shè)定的另一已知措施是通過機器控制系統(tǒng)中止加工過程的開始，僅在設(shè)定者或操作者已經(jīng)通過觸摸按鈕明確證實冷卻劑噴嘴相對于研磨點的位置得到準確設(shè)定時才對過程開始解除限制。這一方案的缺點是冷卻劑噴嘴的設(shè)定的確認不能可靠地保證已經(jīng)真的根據(jù)說明執(zhí)行了設(shè)定，并且不完全排除存在碎屑和機器起火的危險。
至少可以防止機器起火的另一已知措施是在機器工作區(qū)域加入例如通過爆燃觸發(fā)的滅火系統(tǒng)。然而，該系統(tǒng)是昂貴的，并且在由于錯誤設(shè)定冷卻劑噴嘴而產(chǎn)生爆燃的情況下，不能在從機器的加工區(qū)域去除淬火劑的同時防止長期產(chǎn)生損害的加工過程中斷。也不能防止在不發(fā)生爆燃時產(chǎn)生的碎屑。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于監(jiān)控研磨機特別是用于研磨具有預(yù)加工齒的工件的齒根面的機器的冷卻液噴嘴準確設(shè)定的方法，該方法避免了已知機器的缺陷，可以不受機器設(shè)定者或操作者的影響防止碎屑的產(chǎn)生以及防止由于冷卻劑噴嘴的錯誤設(shè)定而導(dǎo)致的機器起火。
根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1的全部特征實現(xiàn)上述目的。
本發(fā)明的核心在于自動對機器采取措施以在機器設(shè)定者或操作者執(zhí)行冷卻劑噴嘴的設(shè)定之前對其進行檢查并且僅在滿足機器控制系統(tǒng)中規(guī)定的測試標準的情況下才對加工過程解除限制的特殊測試循環(huán)。所采用的測試標準優(yōu)選是在測試循環(huán)過程中對研磨主軸傳動機構(gòu)做出的轉(zhuǎn)矩測量結(jié)果。這根據(jù)公認的事實，即出于實際流體流動的原因，當冷卻劑流相切地接觸研磨輪時，并且當冷卻潤滑劑被吸入研磨輪和工件表面之間的間隙內(nèi)時，研磨主軸傳動機構(gòu)的動力消耗可測量地改變。
根據(jù)本發(fā)明，在設(shè)定研磨機之后，在冷卻劑流動開啟和不開啟的情況下測量研磨主軸傳動機構(gòu)的動力消耗，并且通過比較兩個測量值評定冷卻劑噴嘴的設(shè)定。
根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，來自兩個測量值中改變動力消耗的測量值與規(guī)定的所需值范圍比較，并且如果測量結(jié)果處于所需范圍之外，則執(zhí)行對研磨機設(shè)定過程的干預(yù)。
根據(jù)本發(fā)明的過程的另一實施方式的特征在于，在研磨工具處于離開工件的第一測試位置以及研磨工具處于靠近工件表面的第二測試位置測量在冷卻劑供給打開和不打開的情況下研磨主軸傳動機構(gòu)的動力消耗，動力消耗改變的兩種測量結(jié)果的每個與規(guī)定的所需值范圍，并且如果測量結(jié)果處于所需范圍之外，則執(zhí)行對研磨機設(shè)定過程的干預(yù)。
優(yōu)選地，研磨工具在第一測試位置以第一規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度被驅(qū)動，并且在第二測試位置以不同于第一規(guī)定速度的第二規(guī)定速度被驅(qū)動。
對于在第一測試位置的測量，研磨工具優(yōu)選處于冷卻劑流作用在研磨工具上的性能不受工件、工件固定裝置或尾座影響的位置。
對于在第二位置的測量，研磨工具優(yōu)選緊鄰工件，相對于其形成規(guī)定寬度的間隙。
本發(fā)明另一實施方式的特征在于，由冷卻劑供給裝置的打開引起的研磨主軸傳動機構(gòu)動力消耗改變的所需值范圍被輸入機器控制系統(tǒng)中，并且研磨機在自動測試循環(huán)中執(zhí)行測試過程。
為了避免損壞，更有利的是在測量值偏離所需值范圍的情況下，中止研磨機的加工過程。
本發(fā)明另一實施方式的特征在于，冷卻劑噴嘴可以在至少一個空間方向自動移動和/或可以繞至少一個轉(zhuǎn)動軸線自動轉(zhuǎn)動，并且在測量值偏離所需范圍的情況下，通過機器控制系統(tǒng)在隨后的修正循環(huán)中以在至少一個軸線上的轉(zhuǎn)動或移動的方式改變冷卻劑噴嘴的設(shè)定，使得測量值在沒有設(shè)定者或操作者干預(yù)的情況下落入規(guī)定的所需范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，在設(shè)定機器之后，在自動測試循環(huán)中在研磨輪處于離開工件的第一測試位置、研磨輪處于靠近工件表面的第二測試位置時通過打開冷卻劑流來測量研磨主軸傳動機構(gòu)動力消耗的改變，并且測量值與機器控制系統(tǒng)中規(guī)定的所需值范圍進行比較，如果測量值處于所需值范圍之外，則中止加工過程。
對于第一測試測量，研磨輪處于冷卻劑流滿足研磨輪的性能不受工件、固定裝置或尾座影響的位置。另一方面對于第二測試測量，研磨輪緊靠工件，與其形成規(guī)定寬度的狹小潤滑間隙，但在該位置研磨輪與工件不接觸。


以下通過在附圖中示出的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行詳細的說明。圖中圖1是在用于連續(xù)地對具有預(yù)加工齒的齒輪生成研磨的機器上布置冷卻劑噴嘴的示意圖，圖2是在研磨蝸桿和齒輪之間的液體間隙的示意圖，以及圖3是用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的機器上的控制系統(tǒng)示意圖。
優(yōu)選實施方式的詳細描述采用用于連續(xù)對具有預(yù)加工齒的齒輪的齒根面進行生成研磨的研磨機(圖3中的24)的實例對本發(fā)明進行詳細描述。圖1表示定位成繞研磨機24上的研磨主軸(圖3中的19)的研磨主軸軸線1旋轉(zhuǎn)的研磨蝸桿2，所述研磨蝸桿2由圖1未示出的研磨主軸傳動機構(gòu)(圖3中的18)驅(qū)動。具有外齒4的工件(齒輪)3安裝在與機器相連以從動旋轉(zhuǎn)且可以相對于研磨蝸桿2在橫進給方向x上移動的工件固定裝置5上。
冷卻劑供給裝置6包括冷卻劑軟管7、供給管8和與其相連的冷卻劑噴嘴9。供給管8可以在其縱向P3上(冷卻劑噴嘴橫進給方向)移動，繞轉(zhuǎn)動軸線10轉(zhuǎn)動，并可以在支承臂11的縱向P2上(供給管移動方向)移動，供給管8在所述臂11上可以被鎖定但可拆除。支承臂11布置在滑塊12上，滑塊12位于機器上以在滑塊移動方向P1上平行于研磨主軸軸線1從動移動?；瑝K12用于使冷卻劑噴嘴(研磨油噴嘴)9自動跟隨研磨蝸桿2的接觸點，所述接觸點在加工過程中作為加工過程的自然結(jié)果而在P1方向上改變。
當一方面從冷卻劑噴嘴9中排出的冷卻劑噴射滿足在半螺紋高度與研磨蝸桿2的圓柱體相切，并且另一方面在研磨過程中冷卻劑噴射指向研磨蝸桿2和齒輪3之間的間隙13使得冷卻劑/潤滑劑通過旋轉(zhuǎn)研磨渦輪2的表面吸入具有規(guī)定間隙寬度的間隙13內(nèi)時，冷卻劑噴嘴9的設(shè)定是正確的。
根據(jù)圖3，研磨機24具有中央機器控制系統(tǒng)15，其與記憶裝置16相連以存儲所需值并與輸入單元17相連以讀入控制指令和所需值。機器控制系統(tǒng)15從研磨主軸傳動機構(gòu)18接收(例如動力消耗的)測量值。機器控制系統(tǒng)15控制使冷卻劑噴嘴9在圖1所示的方向P1，P2，P3并繞轉(zhuǎn)動軸線10移動的幾個調(diào)節(jié)裝置20，…，23。
為了在已經(jīng)設(shè)定機器24之后檢查冷卻劑噴嘴9設(shè)定的準確性，設(shè)定者或操作者啟動特殊的自動測試循環(huán)，在該循環(huán)中，研磨蝸桿2處于離開工件的第一位置并以第一規(guī)定速度被驅(qū)動，打開冷卻劑供給裝置，測量由此導(dǎo)致的研磨主軸從動機構(gòu)18的動力消耗的改變，并將測量結(jié)果與機器控制系統(tǒng)15中(來自記憶裝置16)的規(guī)定所需值范圍進行比較。如果第一測量結(jié)果處于規(guī)定誤差范圍內(nèi)，則研磨蝸桿2以第二規(guī)定速度被驅(qū)動，并變換到靠近工件的第二位置，在該位置在研磨蝸桿2的齒根面和工件3的齒根面14之間留有固定寬度的間隙13。在測量由此導(dǎo)致的研磨主軸傳動機構(gòu)18的動力消耗的改變并將測量值與規(guī)定的也在該靠近工件的研磨蝸桿位置的所需值進行比較之后，完成自動測試循環(huán)。
如果兩個測量值處于誤差范圍內(nèi)，則控制系統(tǒng)對加工過程解除限制。如果另一方面一個測量值或兩個測量值在誤差范圍之上或之下，則中止加工過程，在啟動新的測試循環(huán)之前必須由設(shè)定者或操作者重新檢查冷卻劑噴嘴9的設(shè)定。
在本發(fā)明的另一實施方式中，如果測量值偏離所需值范圍，則在測試循環(huán)之后修正循環(huán)通過由調(diào)節(jié)裝置20，…，23在軸線10，P1，P2和P3中的至少一個上的自動轉(zhuǎn)動或移動而改變冷卻劑噴嘴2的設(shè)定，使得在沒有設(shè)定者或操作者干預(yù)的情況下可以使兩個測量值處于規(guī)定的所需值范圍內(nèi)。
附圖標記一覽表1研磨主軸軸線2研磨工具(研磨蝸桿)3工件(齒輪)4外齒5工件固定裝置6冷卻劑供給裝置7冷卻劑軟管8供給管9冷卻劑噴嘴10轉(zhuǎn)動軸線11支承臂12滑塊13間隙14齒根面15機器控制系統(tǒng)16記憶裝置17輸入單元18研磨主軸傳動機構(gòu)19研磨主軸20移動裝置P121移動裝置P222移動裝置P323移動裝置(轉(zhuǎn)動軸線10)24研磨機X橫進給方向P1滑塊移動方向P2供給管移動方向P3冷卻劑噴嘴橫進給方向
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控研磨機冷卻劑噴嘴準確設(shè)定的方法，所述研磨機包括研磨主軸，其具有由研磨主軸傳動機構(gòu)驅(qū)動的研磨工具，其中在設(shè)定研磨機之后，在冷卻劑供給裝置打開和不打開的情況下測量研磨主軸傳動機構(gòu)的動力消耗，并且通過比較上述兩個測量值評定冷卻劑噴嘴的設(shè)定。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，研磨機是用于研磨具有預(yù)加工齒的工件的齒根面的機器。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，研磨工具是研磨蝸桿。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，來自兩個測量值中改變動力消耗的測量值與規(guī)定的所需值范圍比較，并且如果測量值處于所需值范圍之外，則引發(fā)對研磨機設(shè)定過程的干預(yù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在研磨工具處于離開工件的第一測試位置以及研磨工具處于靠近工件表面的第二測試位置測量在冷卻劑供給裝置打開和不打開的情況下研磨主軸傳動機構(gòu)的動力消耗，動力消耗改變的測量值在每種情況下與規(guī)定的所需值范圍比較，并且如果測量值處于所需值范圍之外，則引發(fā)對研磨機設(shè)定過程的干預(yù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，研磨工具在第一測試位置以第一規(guī)定速度被驅(qū)動，并且在第二測試位置以不同于第一規(guī)定速度的第二規(guī)定速度被驅(qū)動。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對于在第一測試位置的測量，研磨工具處于冷卻劑流作用在研磨工具上的性能不受工件、工件固定裝置或尾座影響的位置。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對于在第二位置的測量，研磨工具緊鄰工件，與其形成規(guī)定寬度的間隙。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在機器控制系統(tǒng)中規(guī)定由冷卻劑供給裝置的打開引起的研磨主軸傳動機構(gòu)動力消耗改變的所需值范圍，并且研磨機在自動測試循環(huán)中執(zhí)行測試過程。
10.如權(quán)利要求1所述的過程，其特征在于，在測量值偏離所需值范圍的情況下，中斷研磨機的加工過程。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，冷卻劑噴嘴可以在至少一個空間方向自動移動和/或可以繞至少一個轉(zhuǎn)動軸線自動轉(zhuǎn)動，并且在測量值偏離所需值范圍的情況下，通過機器控制系統(tǒng)在隨后的修正循環(huán)中以在至少一個軸線上的轉(zhuǎn)動或移動的方式改變冷卻劑噴嘴的設(shè)定，使得測量值在沒有設(shè)定者或操作者干預(yù)的情況下落入規(guī)定的所需值范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控研磨機特別是用于研磨具有預(yù)加工齒的工件的齒根面的機器的冷卻液噴嘴(9)準確設(shè)定的過程。在設(shè)定機器之后的自動測試循環(huán)中，研磨輪(2)處于相對于工件(3)的限定位置，測量打開冷卻劑供給裝置時的研磨主軸傳動機構(gòu)的動力消耗改變，與機器控制系統(tǒng)中規(guī)定的所需值范圍比較，并在測量值在所需值范圍之下或之上的情況下中止加工過程。在本發(fā)明的另一實施方式中，在測量值偏離所需值范圍的情況下，在測試循環(huán)之后的修正循環(huán)中通過在軸線10，P1，P2和P3中的至少一個上的自動轉(zhuǎn)動或移動而改變冷卻劑噴嘴(9)的設(shè)定，使得兩個測量值在沒有設(shè)定者或操作者干預(yù)的情況下處于規(guī)定的所需值范圍內(nèi)。這樣可以有效防止碎屑的產(chǎn)生以及冷卻劑/潤滑劑－空氣混合物在機器加工區(qū)域發(fā)生爆燃，并由此防止機器起火。
文檔編號B23F23/00GK101028659SQ20071008423
公開日2007年9月5日 申請日期2007年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者馬庫斯·格雷特勒, 克勞斯·派弗 申請人:雷肖爾股份公司