專利名稱：磨削支撐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于工件的多支承磨削的方法，其中通過(guò)磨削輪組同時(shí)磨削多個(gè)支承點(diǎn)，其中根據(jù)權(quán)利要求1的前序，在補(bǔ)償由磨削力引起的工件變形的磨削期間至少部分地支撐至少一個(gè)支承點(diǎn)。本發(fā)明還涉及一種用于工件的多支承磨削的裝置，其中通過(guò)磨削輪組同時(shí)磨削多個(gè)支承點(diǎn)，所述磨削輪組被關(guān)于工件至少沿著徑向Xi方向被進(jìn)給且在多支承磨削機(jī)頭架中的共同的磨削主軸上，其中在用作固定支架底座的支撐元件底座上進(jìn)行磨削期間，至少部分地支撐至少一個(gè)支承點(diǎn)，用于補(bǔ)償由磨削力引起的工件變形，并且其中由于使用根據(jù)權(quán)利要求8的前序的方法，可以通過(guò)加工機(jī)頭架，將工件設(shè)定成圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
從DElOl 44 644 B4已知這樣的方法和相關(guān)的裝置。根據(jù)該文獻(xiàn)，最初使用磨削附件磨削支撐元件底座，然后設(shè)置固定支架，然后在曲柄軸上進(jìn)行磨削支承底座。該方法的不足之處在于，在支撐元件的磨削期間不能進(jìn)行其他機(jī)加工。因此工件的機(jī)加工時(shí)間被相當(dāng)大地增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在第一部分提到的所述類(lèi)型的裝置和方法，其中工件的機(jī)加工時(shí)間與現(xiàn)有技術(shù)相比較，被進(jìn)一步縮短。關(guān)于根據(jù)權(quán)利要求1的特征部分所述的方法實(shí)現(xiàn)了這一目的，其中用于磨削用作固定支架底座的支撐元件底座的磨削輪被進(jìn)給至至少一個(gè)支承點(diǎn)，并且至少沿著該支承點(diǎn)的軸向部分磨削支撐元件底座，其中在用于磨削支撐元件底座的磨削輪的磨削期間，磨削輪組的磨削輪至少部分地磨削多個(gè)支承點(diǎn)的支承表面和/或側(cè)表面，其中，在支撐元件底座的最終磨削之后，用于磨削支撐元件底座的磨削輪被縮回小的升程量或以自由旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，其中，之后一個(gè)或多個(gè)力吸收元件被使得用于支承抵靠各自的最終磨削的支撐元件底座，并且其中，之后使用磨削輪組最終磨削多個(gè)支承點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的方法將被機(jī)加工的工件優(yōu)選是曲柄軸，其是大量生產(chǎn)的，且其中機(jī)加工時(shí)間上的任何縮短在經(jīng)濟(jì)上是有利的。然而，所述方法也可以用于其他工件，如果所述工件可以被通過(guò)磨削進(jìn)行機(jī)加工并且允許使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的諸如固定支架的支撐元件。作為根據(jù)本發(fā)明的過(guò)程的結(jié)果，在支撐元件底座的磨削期間已經(jīng)機(jī)加工曲柄軸的多個(gè)支承點(diǎn)的平坦的側(cè)面和/或多個(gè)支承點(diǎn)。多個(gè)支承點(diǎn)也不再需要被通過(guò)單獨(dú)的加工步驟或操作制造成在寬度上的它們的最終尺寸，這是因?yàn)檫@可被集成至該操作中，而不可觀地增加磨削時(shí)間。結(jié)果，機(jī)加工時(shí)間在前述操作中也被最小化。這在工件的制造成本上得到反映，這是因?yàn)橹圃炜梢允歉佑谐杀拘实?。因此，目前必須的前述機(jī)加工操作的至少一些可以被省去，或者在前述的機(jī)加工次序中使用增加的容忍度，其再次對(duì)前述機(jī)加工次序中的較低的機(jī)加工成本產(chǎn)生作用。
在支撐元件底座的磨削期間，已經(jīng)通過(guò)在多個(gè)支承點(diǎn)處的磨削輪在多個(gè)支承點(diǎn)的平坦的側(cè)面執(zhí)行磨削。結(jié)果，在支撐元件底座的磨削期間，機(jī)器已經(jīng)被充分使用，并因此具有非常高的切割能力，因而可以實(shí)現(xiàn)機(jī)加工時(shí)間的縮短。磨削具有支承底座的平坦側(cè)面還具有關(guān)于尺寸、幾何形狀以及位置精度的優(yōu)點(diǎn)， 這是因?yàn)樵谥С悬c(diǎn)處的平坦的肩部被在與支承點(diǎn)本身的相同機(jī)構(gòu)中磨削。根據(jù)所述方法可以在此處實(shí)現(xiàn)關(guān)于工件的制造品質(zhì)的顯著的優(yōu)點(diǎn)。如果在支撐元件底座的磨削期間將在支承點(diǎn)處的平坦的肩部至少部分地磨削至最終尺寸，則支撐元件底座的最初的磨削可以抵消相當(dāng)大比例的磨削時(shí)間。在通過(guò)磨削同時(shí)作為支撐元件底座的平坦側(cè)面的磨削期間，主要時(shí)間的所述縮短在大量制造曲柄軸的磨削期間具有尤其有利的作用，這是因?yàn)樵诖顺杀緣毫κ欠浅８叩?。在該機(jī)加工方法中，優(yōu)選使用具有陶瓷鍵合的CBN的磨削層的磨削輪執(zhí)行磨削。 然而，還可以想到是將所有已知的其它磨削材料用于磨削工具。本發(fā)明可以應(yīng)用于具有一個(gè)或多個(gè)磨削機(jī)頭架或磨削站的磨削機(jī)想法中。優(yōu)選的應(yīng)用領(lǐng)域是曲柄軸或凸輪軸或通常具有多個(gè)間隔開(kāi)的區(qū)域的工件的磨削，所述多個(gè)間隔開(kāi)的區(qū)域可以被用一個(gè)磨削輪組同時(shí)磨削。如權(quán)利要求2所述，所述方法的有利的配置可以由以下事實(shí)構(gòu)成，通過(guò)相關(guān)的磨削輪在多個(gè)支承點(diǎn)處磨削支撐元件底座。為此目的，優(yōu)選地，這些磨削輪被布置在共同的磨削主軸上，并且有利地，一個(gè)或多個(gè)支撐元件被指定作為對(duì)所述磨削輪的力吸收元件。然而，在支撐元件底座的磨削期間，多個(gè)磨削支撐布置也可以被安裝在機(jī)器上，使得支撐元件底座可以彼此獨(dú)立地被磨削。如權(quán)利要求3所述，通過(guò)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)或通過(guò)線性移動(dòng)，使得支撐元件與相關(guān)的支撐元件底座接合或從相關(guān)的支撐元件底座解除接合。磨削機(jī)的CNC控制優(yōu)選用作致動(dòng)支撐元件的計(jì)算機(jī)控制，所述CNC控制對(duì)所有磨削輪的橫向進(jìn)給和支撐元件的橫向進(jìn)給進(jìn)行控制，并協(xié)調(diào)所有磨削操作和移動(dòng)次序。在權(quán)利要求5所述的方法的配置中，支撐元件底座僅被磨削成接近支承點(diǎn)的最終尺寸的預(yù)先尺寸，并且支撐元件僅被設(shè)置為該預(yù)先尺寸。在這種情況下，該接近最終尺寸的預(yù)先尺寸僅稍微大于最終磨削的支承底座的期望的尺寸。然后最終磨削支承底座。根據(jù)如權(quán)利要求6所述的另外的尤其有利的配置，支撐元件，根據(jù)所述使用磨削輪組的最終磨削的進(jìn)行，通過(guò)沿與其協(xié)調(diào)的X2方向(即沿相反方向)上的調(diào)整遵循沿Xl 方向的其的調(diào)整。結(jié)果，支撐元件的位置遵循磨削的支承底座的減小的直徑，并因此可以總是施加最優(yōu)的支撐作用。結(jié)果，磨削的精度與如權(quán)利要求5所述的變體相比被顯著地增加。為了實(shí)現(xiàn)在第一部分已經(jīng)提到的目的，關(guān)于尤其是用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法的裝置進(jìn)行所述設(shè)置，在根據(jù)權(quán)利要求1的前序所述的裝置中，對(duì)于其來(lái)說(shuō)，在距離多支承磨削機(jī)頭架一距離處具有至少一個(gè)另外的磨削機(jī)頭架，該另外的磨削機(jī)頭架用作磨削支撐單元的一部分，所述磨削支撐單元具有用于磨削支撐元件底座的磨削輪，對(duì)于磨削支撐單元來(lái)說(shuō)，磨削支撐單元能夠被進(jìn)給至工件并沿徑向X2方向被從其上移除，并對(duì)于所述磨削支撐單元來(lái)說(shuō)，所述磨削支撐單元將在用于磨削支撐元件底座的磨削輪的區(qū)域中布置有至少一個(gè)可移動(dòng)的支撐元件，該支撐元件可以被使得支承抵靠所述支撐元件底座。
尤其地，如權(quán)利要求1-7中所述的方法可以使用如權(quán)利要求8中所述的裝置執(zhí)行。 為此，磨削支撐單元包括作為基本子組件的磨削機(jī)頭架和可移動(dòng)的支撐元件，所述磨削支撐單元被布置在與多支承磨削機(jī)頭架相同的機(jī)床上。然而，優(yōu)選地，其位于工件的相對(duì)側(cè)上并且可以從那里被進(jìn)給至工件或被從其上移除。因此可以使得磨削輪和/或支撐元件與將要被磨削的工件的支承點(diǎn)接合，而同時(shí)多支承磨削機(jī)頭架的磨削輪已經(jīng)磨削接合到工件的相對(duì)側(cè)上。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置，可以磨削支撐元件底座，即用于一個(gè)或多個(gè)支撐元件的磨削支承方式，而同時(shí)能夠在工件的相對(duì)側(cè)上已經(jīng)開(kāi)始了使用磨削輪組對(duì)支承點(diǎn)的磨削。 結(jié)果，不會(huì)發(fā)生現(xiàn)有技術(shù)中由于必須在固定支架可以被設(shè)置且開(kāi)始了支承點(diǎn)的實(shí)際磨削之前首先磨削固定支架底座的事實(shí)造成的時(shí)間損失。如權(quán)利要求9所述的多支承磨削機(jī)頭架和磨削支撐單元分別沿Xl和X2方向(也就是朝向工件和離開(kāi)工件)的橫向進(jìn)給的協(xié)調(diào)配合，允許單獨(dú)的方法步驟的尤其靈敏且靈活性的匹配。尤其是，這種措施開(kāi)啟使用磨削支承單元作為“遵循式固定支架”的可能性， 使得其遵循在接合點(diǎn)處工件的在磨削過(guò)程中減小的直徑。如權(quán)利要求10所述的磨削機(jī)頭架上的可移動(dòng)支撐元件的布置簡(jiǎn)化了所述設(shè)計(jì)的控制和復(fù)雜性，因?yàn)閮蓚€(gè)子組件都被一起在共同的橫向滑塊上安裝和進(jìn)給。另外，因此可以實(shí)現(xiàn)功能性子組件的魯棒性的且緊湊的布置。如權(quán)利要求11所述，所用的支撐元件優(yōu)選的是圍繞樞轉(zhuǎn)軸線可樞轉(zhuǎn)的支撐爪或經(jīng)由驅(qū)動(dòng)裝置可以在直路徑上位移的支撐爪。有利地，通過(guò)磨削機(jī)的CNC控制來(lái)控制用于接合支撐元件或脫離與支撐元件的接合的移動(dòng)。支撐元件的每一個(gè)在與工件接觸的期望區(qū)域中具有支撐點(diǎn)、磨損和摩擦減小涂層，優(yōu)選地，磨損和摩擦減小涂層由多晶金剛石(P⑶)或立方氮化硼(CBN)構(gòu)成。有助于吸收磨削力的支撐元件或多個(gè)支撐元件具有至少兩個(gè)支撐點(diǎn)，這可以例如通過(guò)每一個(gè)具有一個(gè)支撐點(diǎn)的兩個(gè)支撐爪或通過(guò)具有彼此離開(kāi)一距離布置的兩個(gè)支撐點(diǎn)的緊湊支撐點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。


隨后將參考在附圖中顯示的示例性的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于磨削曲柄軸的支承點(diǎn)的磨削機(jī)的部分平面視圖；圖2示出支撐元件的磨削的詳細(xì)視圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的與工件接合的磨削支撐單元的詳細(xì)視圖；圖4示出具有可樞轉(zhuǎn)的支撐體的磨削支撐單元的另一實(shí)施例；圖4A示出根據(jù)圖4的磨削支撐單元，但是具有線性位移的支撐體；圖5A和5B示出磨削支撐單元的另一設(shè)計(jì)變形；圖5C示出在根據(jù)圖5B的設(shè)計(jì)中的可調(diào)整支撐元件的詳細(xì)視圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的在使用中的磨削支撐單元的另一設(shè)計(jì)；圖7示出從一側(cè)的根據(jù)本發(fā)明的磨削支撐單元的部分視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出根據(jù)本發(fā)明的磨削機(jī)1的部分平面視圖。位于橫向進(jìn)給或進(jìn)給滑塊2的后部區(qū)域中的是可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的磨削主軸3，所述磨削主軸或磨削軸3容納了多個(gè)磨削輪 4，用于磨削工件10的被中心地夾持的支承點(diǎn)21。磨削輪4形成磨削輪組5并且在它們的外周上具有磨削層6。它們被設(shè)定成通過(guò)其的磨削主軸3及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置7旋轉(zhuǎn)，其用彎曲的箭頭表示。此處，多支承磨削機(jī)頭架8與四個(gè)磨削輪4配合，用于同時(shí)磨削曲柄軸20的四個(gè)主支承21，并且可以被沿雙箭頭Xl的方向(即與工件10的中心軸線成直角)進(jìn)給和移除。此處，工件10是曲柄軸20，該曲柄軸的中心主支承21建立工件10的中心軸線， 并因此建立工件10的用于磨削的旋轉(zhuǎn)軸線22。旋轉(zhuǎn)軸線22同時(shí)是加工機(jī)頭架11和尾架 (tailstock) 16的旋轉(zhuǎn)軸線22，其由彎曲的箭頭Cl表示。加工機(jī)頭架11具有卡盤(pán)12，卡盤(pán)12具有用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)工件的卡盤(pán)爪13和用于使工件10居于中心的中心桿(center) 14。 具有中心桿17的尾架16布置在曲柄軸20的另一端。其可以沿Z方向(也就是說(shuō)平行于旋轉(zhuǎn)軸線2 位移，用于適應(yīng)工件10的長(zhǎng)度。工件10還可以被沿該Z方向移動(dòng)，可以通過(guò)在多支承磨削機(jī)頭架8下面的橫向滑塊(未在此處示出)執(zhí)行所述移動(dòng)，如箭頭Zl所示。 之后所述橫向滑塊可以被沿Zl方向位移，也就是說(shuō)平行于工件10的中心軸線。這些橫向進(jìn)給移動(dòng)優(yōu)選以CNC控制的方式執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明的磨削支撐單元30位于在磨削機(jī)1的前部區(qū)域中，即在工件10相對(duì)于多支承機(jī)頭架8的另一側(cè)上，并以非常簡(jiǎn)化的方式示出。在磨削機(jī)頭架M中，磨削支撐單元30承載可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的磨削主軸31，所述磨削主軸31具有磨削輪32和支撐爪35或支撐體40，它們未在此處示出，但是被在圖3和4中示出。磨削輪32優(yōu)選設(shè)計(jì)為陶瓷鍵合的 CBN(立方氮化硼)磨削輪。其主要用于磨削工件10的用于該目的的支承點(diǎn)27上的支撐元件底座觀。其沿X2軸線的橫向進(jìn)給優(yōu)選也是CNC控制的?；谶@一目的，磨削支撐單元 30被安裝在(在所述形式中具有Z軸線)磨削臺(tái)(未在此處示出)上，或者安裝在(在所述形式中具有Zl軸線)機(jī)床上(同樣沒(méi)有示出)。磨削支撐單元30被相對(duì)于工件10和具有磨削輪組5的多支承磨削機(jī)頭架8布置， 使得其的磨削輪32在使用中時(shí)與磨削輪組5的磨削輪4中的一個(gè)在工件的相同支承點(diǎn)27 處進(jìn)行接合。優(yōu)選地，其是中心磨削輪4中的一個(gè)，這是因?yàn)閷⒀a(bǔ)償?shù)墓ぜ痹谥行膮^(qū)域中是最大的。在磨削輪32和磨削輪組5在工件10上同時(shí)接合期間，相對(duì)的磨削輪4和32 在每一情形中都以固定支架的方式用作工件10的支撐，如參照?qǐng)D2更詳細(xì)地說(shuō)明的。在這種情況下其他支承點(diǎn)27同樣通過(guò)磨削輪組5中的其他磨削輪4磨削，但是沒(méi)有被支撐。然而，這不是關(guān)鍵的，因?yàn)樵趯?shí)踐中僅一個(gè)支撐點(diǎn)27并且基本上是位于中心處的一個(gè)支承點(diǎn)是足夠的，以被支撐抵抗工件10由于磨削力造成的彎曲。然而，將磨削支撐單元與多個(gè)磨削輪32以及相關(guān)的支撐元件34配合，并因此磨削多個(gè)支撐元件底座，其可能處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這樣，如已經(jīng)參照一個(gè)支承點(diǎn)27所說(shuō)明的那樣，可以支撐將要磨削的多個(gè)支承點(diǎn) 27。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法的單獨(dú)的步驟不會(huì)改變。在長(zhǎng)的工件的情形中，也可以使用多個(gè)磨削支撐單元。根據(jù)本發(fā)明，不僅磨削支撐單元30的磨削輪32在磨削的特定階段期間用作工件 10的支撐件，而且也使用另一支撐元件34，例如擺入支撐爪35或支撐體41，它們被在圖3、 4和6中示出。對(duì)于所述的裝置，多個(gè)銷(xiāo)支承當(dāng)然可以以有利的方式被一起磨削，為此目的必須偏心地夾持曲柄軸20，使得旋轉(zhuǎn)軸線22達(dá)到位于銷(xiāo)支承23的中心軸線上。在每次對(duì)一對(duì)銷(xiāo)支承23以傳統(tǒng)方式磨削期間，磨削支撐單元30被用在兩個(gè)銷(xiāo)支承23中的一個(gè)處，而同時(shí)磨削另一銷(xiāo)支承23，但是沒(méi)有支撐。當(dāng)然，在此處多個(gè)支承點(diǎn)27處的支撐也是可以的，如已經(jīng)參照曲柄軸的制造描述的那樣。 在圖2中以詳細(xì)視圖的方式示出利用磨削支撐單元30的磨削輪32對(duì)支撐元件底座觀的最初磨削。在此處，支承點(diǎn)27是曲柄軸20的中心主支承21，其被設(shè)定成在磨削期間圍繞旋轉(zhuǎn)軸線22旋轉(zhuǎn)。磨削輪4被沿Xl方向從支承點(diǎn)27的一側(cè)進(jìn)給并且通過(guò)磨削層 6的方式磨削曲柄軸20的支承點(diǎn)的平坦的肩部沈或平坦的側(cè)面25。同時(shí)，磨削輪32被從曲柄軸20的相對(duì)側(cè)進(jìn)給至目前仍然未被機(jī)加工的支承點(diǎn)27，且在那里磨削支撐元件底座 28，為此目的，它被設(shè)定成經(jīng)由磨削主軸31旋轉(zhuǎn)。在所示的示例中，該支撐元件底座觀有利地通常具有比最終磨削的主支承21小的寬度，使得在支撐元件底座觀的兩側(cè)上可以看到尚未被機(jī)加工的區(qū)域四。然而，這樣的區(qū)域四的設(shè)置不是絕對(duì)必須的。原則上，支撐元件底座觀可以占據(jù)主支承點(diǎn)的全部寬度。 在這個(gè)過(guò)程中，磨削輪4和32被從相反側(cè)同時(shí)進(jìn)給至工件10的同一支承點(diǎn)27，每個(gè)磨削輪4、32用作工件10的抵抗橫向于其縱向軸線(旋轉(zhuǎn)軸線22)的彎曲的支撐裝置。 因此實(shí)現(xiàn)了由固定支架所產(chǎn)生的作用。這種作用還被傳遞至其它支承點(diǎn)27，該其它支承點(diǎn) 27被磨削輪組5中的其他磨削輪4同時(shí)磨削。不必說(shuō)，在比圖2中示出的更加較早的機(jī)加工階段，磨削輪4還磨削實(shí)際支承點(diǎn) 27，也就是說(shuō)，曲柄軸20的主支承21，如果其如圖2所示具有適合用于此目的的磨削層6 并因此被進(jìn)給的話。根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例，磨削支撐單元30的磨削輪32可以至少對(duì)于最終磨削的最后階段來(lái)說(shuō)被以自由旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，并因此僅用作支撐工件的裝置，在這個(gè)過(guò)程中，其被支撐爪35或支撐體40支撐(參照?qǐng)D3和4)，它們沒(méi)有被在此處示出。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施例，磨削支撐單元30的磨削輪32還可以相對(duì)于工件10 縮回一短的距離用于最終磨削，由此僅被使得支承抵抗在工件10之前被磨削的支撐元件底座觀的支撐爪35或支撐體40與工件10接觸。圖3示出處于擺入狀態(tài)的成支撐爪35的形式的已經(jīng)提到的磨削支撐單元30的支撐元件34。為此，在支撐元件底座觀的磨削之后，磨削輪32被縮回一小的升程量，使得工件10僅被支撐爪35支撐，而用于磨削支承點(diǎn)27 (諸如例如曲柄軸20的主支承21)的磨削輪4在支承點(diǎn)27的相反側(cè)上與工件10接合。支撐元件34及其擺入或另外地使它們與工件10接合的設(shè)計(jì)當(dāng)然必須使得各個(gè)支撐元件34、35、40的支撐部分39 —方面與事先用磨削輪32制造的支撐元件底座觀接觸， 另一方面不與磨削輪32或工件10的部分碰撞。根據(jù)圖3的支撐爪35安裝有在磨削輪32 的側(cè)面的樞轉(zhuǎn)軸線36，因此支撐爪在前面的區(qū)域內(nèi)為具有支撐點(diǎn)39的曲柄設(shè)計(jì)。支撐爪35可以優(yōu)選地被液壓地?cái)[入到固定停止件(未在此處示出)中。然而，其他的驅(qū)動(dòng)裝置變形，諸如例如線性橫向進(jìn)給，也是可以實(shí)現(xiàn)的。支撐爪35在支撐元件底座 28的磨削期間被擺出(如虛線所示)。當(dāng)支撐元件底座觀被最終磨削時(shí)，支撐爪35被擺入并且工件10上的支承點(diǎn)27也可以被磨削至最終尺寸。為了能夠?qū)崿F(xiàn)用于支撐的支撐爪35的短的樞轉(zhuǎn)距離和高的剛度，所述支撐爪35 優(yōu)選布置在磨削輪防護(hù)件43上(參照?qǐng)D7)，通常將用于磨削過(guò)程的冷卻潤(rùn)滑劑噴嘴緊固至
8防護(hù)件。通過(guò)軸線XI，磨削輪或多個(gè)輪4被進(jìn)給用于磨削支承底座。軸線X2被進(jìn)給特定的橫向進(jìn)給值，使得工件10被支撐用于磨削支承點(diǎn)27?？梢酝ㄟ^(guò)橫向進(jìn)給量精確地控制支撐爪35的位置，使得僅工件10被支撐，或者甚至遭受輕微的“過(guò)壓力”以便能夠在磨削期間進(jìn)行尺寸校正。支撐爪35還可以根據(jù)Xl軸線的位置執(zhí)行跟進(jìn)移動(dòng)或遵循移動(dòng)，使得在支承點(diǎn)27的磨削期間它們構(gòu)成一種遵循式固定支架。還可以將支撐元件底座幾乎磨削至最終尺寸，使得磨削支撐單元30必須進(jìn)給至 X2軸線的預(yù)定值，并且不必根據(jù)Xl軸線執(zhí)行跟進(jìn)移動(dòng)。在前面區(qū)域中，支撐爪35具有減少摩擦和減小磨損層38，其優(yōu)選由PCD (多晶金剛石)或CBN (碳氮化硼)構(gòu)成。圖4中示出的是支撐元件34的另一實(shí)施例，其中兩個(gè)支撐點(diǎn)39被結(jié)合到共同的支撐體40中。支撐點(diǎn)39仍然設(shè)置有減小磨損和摩擦層38。層38的外部輪廓被設(shè)計(jì)成不會(huì)出現(xiàn)邊緣荷載，所述外部輪廓到達(dá)支承抵靠工件10上的支撐元件底座觀。在兩個(gè)間隔開(kāi)的支撐點(diǎn)39之間，支撐體40由于其設(shè)計(jì)，比支撐點(diǎn)39更加遠(yuǎn)離工件10，該支撐點(diǎn)39在此處對(duì)稱地形成在支撐體40上，如還可以從圖5A所見(jiàn)到的。在所示的示例性實(shí)施例中，支撐體40可以被圍繞在此處與磨削主軸31的旋轉(zhuǎn)軸線31a —致的軸線樞轉(zhuǎn)。支撐體40的其它設(shè)計(jì)、支撐點(diǎn)39的布置以及橫向進(jìn)給至工件10的類(lèi)型當(dāng)然也是可以預(yù)知的。因此，支撐體40還可以設(shè)計(jì)成可以圍繞與磨削主軸31的旋轉(zhuǎn)軸線31a不同的軸線樞轉(zhuǎn)，或者可以被在滑塊上線性地移動(dòng)，如圖4A所示。在所有的情況下，有利地，在通過(guò)CNC控制的方式的磨削期間，無(wú)論是液壓還是機(jī)電的，用各種方法步驟協(xié)調(diào)和控制支撐爪35或支撐體40的橫向進(jìn)給或移除。為了根據(jù)圖4擺入支撐體40，可能必須沿X2方向移動(dòng)磨削支撐單元30特定量，并且之后將其設(shè)定成用擺入的支撐體40再次抵靠工件10。不用說(shuō)，當(dāng)支撐體40被安裝成橫向地靠近磨削輪32時(shí)，如圖4所示，支撐體40的前端被使得與支撐點(diǎn)39成曲柄形式，使得支撐點(diǎn)39可以支承在提前通過(guò)磨削輪32磨削的支撐元件底座觀上?？商娲?，當(dāng)然可以通過(guò)磨削支撐單元30沿Z方向的移動(dòng)，補(bǔ)償磨削輪32和支撐元件34、35、40的支撐點(diǎn)39之間的橫向偏移，為此目的，可以將其布置在例如具有相關(guān)的可控的驅(qū)動(dòng)裝置的橫向滑塊上。圖5A中示出具有支撐體40的布置，其中具有層38的支撐點(diǎn)39被相對(duì)于磨削輪 32和工件10的中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線22以相同的角度設(shè)置。圖5B示出一個(gè)實(shí)施例，其有利地依賴工件10，其中支撐點(diǎn)39相對(duì)于磨削主軸31 的旋轉(zhuǎn)軸線31a和工件10的旋轉(zhuǎn)軸線22之間的連線的角度α和β是不同的。該實(shí)施例可以證明考慮到磨削過(guò)程造成的力是有利的。在圖5C中示出支撐體41的另一實(shí)施例，作為圖恥的細(xì)節(jié)，其中支撐點(diǎn)39被可調(diào)整地布置在母體41上并且可以在所述設(shè)定或設(shè)置之后被再次夾持在固定位置上?？梢愿鶕?jù)工件10移動(dòng)所述設(shè)定，例如當(dāng)在不同的工件10上使用磨削支撐單元30時(shí)。之后當(dāng)磨削相同類(lèi)型的工件10時(shí)所述設(shè)定保持不變?？梢栽谀阁w41上的一個(gè)支撐點(diǎn)39或兩個(gè)支撐點(diǎn)39 (頂部/底部)處執(zhí)行所述調(diào)整。圖6示出另一有利的實(shí)施例。此處，磨削支撐單元30的磨削輪32在磨削支撐元件底座觀之后沒(méi)有被縮回，而是相反地保持在支撐元件底座觀的最終尺寸位置處并且支撐元件單元30的支撐爪35被閉合。工件10此時(shí)被在3個(gè)點(diǎn)處支撐。在支撐爪35被擺入并且磨削輪32可以與工件10 —起自由旋轉(zhuǎn)之前，停止驅(qū)動(dòng)磨削輪32。這導(dǎo)致了支撐工件 10的一種控制輪(參照無(wú)心磨削)。在支撐爪35被閉合之后，工件10被中心地夾持在其中心位置上，并且造成了一種類(lèi)型的遵循式固定支架。X2軸線再次被使得以CNC控制方式遵循Xl軸線，從而在支承的磨削期間減小了名義尺寸時(shí)工件10的中心軸線被精確地且中心地保持。支撐爪35同樣被使得遵循支承點(diǎn)27的直徑的改變。這種程序可以表示為自動(dòng)對(duì)中/遵循式固定支架。在圖7中示出的是圖1的部分視圖，并且示出磨削支撐單元30的實(shí)施例。磨削支撐單元30被緊固在機(jī)床45上或磨削臺(tái)上，并且優(yōu)選具有沿X2方向的CNC控制的橫向進(jìn)給軸線。此處，通過(guò)可以在殼體46上橫向移動(dòng)或移動(dòng)的橫向進(jìn)給滑塊47實(shí)現(xiàn)該橫向進(jìn)給軸線。殼體46用作容納X2軸線的驅(qū)動(dòng)裝置和導(dǎo)向柱，并安裝在磨削臺(tái)45上。安裝在橫向進(jìn)給滑塊47上的是磨削主軸31，其可以被以與工件的縱向軸線成直角地方式進(jìn)給，所述縱向軸線對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)軸線31a。磨削輪32被容納在磨削主軸31的轉(zhuǎn)子上。磨削輪防護(hù)件48被安裝在磨削主軸的母體上或者安裝在磨削機(jī)頭架殼體上，所述磨削輪防護(hù)件48容納冷卻管43和支承布置44，所述冷卻管43用于冷卻被進(jìn)給到外部區(qū)域和驅(qū)動(dòng)裝置上的潤(rùn)滑劑，所述支承布置44用于在靠近磨削輪32的外部區(qū)域中擺入支撐爪35。標(biāo)記列表1 磨削機(jī)2橫向進(jìn)給滑塊3 磨削主軸4 磨削輪5磨削輪組6 磨削層7旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置8多支承磨削機(jī)頭架10 工件11加工機(jī)頭架12 卡盤(pán)13卡盤(pán)爪14中心桿15旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置16 尾架17中心桿20曲柄軸21中心主支承22旋轉(zhuǎn)軸線23銷(xiāo)支承24磨削機(jī)頭架25平坦的側(cè)面26平坦的肩部
27支承點(diǎn)28支承元件底座29未機(jī)加工的區(qū)域30磨削支撐單元31磨削主軸31a旋轉(zhuǎn)軸線32磨削輪33磨削層34支撐元件35支撐爪36樞轉(zhuǎn)軸線37停止件38層39支撐點(diǎn)40支撐體41母體42可調(diào)整的伸長(zhǎng)43冷卻管44具有用于支撐爪的驅(qū)動(dòng)裝置的支承布置45機(jī)床46殼體47橫向進(jìn)給滑塊48磨削輪防護(hù)件
權(quán)利要求
1.一種用于工件(10、20)的多支承磨削的方法，其中通過(guò)磨削輪組(5)同時(shí)磨削多個(gè)支承點(diǎn)(27)，其中在用于補(bǔ)償由磨削力造成的所述工件(10、22)的變形的磨削期間至少部分地支撐至少一個(gè)支承點(diǎn)(27)，其特征在于用于磨削用作固定支架底座的支撐元件底座(28)的磨削輪(32)被進(jìn)給至至少一個(gè)支承點(diǎn)(27)且至少沿所述支承點(diǎn)(27)的軸線部分磨削所述支撐元件底座(28)，在用于磨削支撐元件底座(28)的磨削輪(32)的磨削期間，所述磨削輪組(5)的磨削輪(4)至少部分地磨削所述支承點(diǎn)(27)的平坦的側(cè)面(25)和/或所述支承表面，在所述支撐元件底座(28)的最終磨削之后，用于磨削支撐元件底座(28)的磨削輪 (32)被縮回一小的升程量或被以自由旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)定，一個(gè)或更多的支撐元件(34、35、40)之后被使得用于支承，作為抵靠各自的最終磨削的支撐元件底座(28)的力吸收元件，和隨后使用所述磨削輪組最終磨削所述支承點(diǎn)(27)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)用于磨削支撐元件底座(28)的相關(guān)磨削輪(32)在多個(gè)支承點(diǎn)(27)處磨削支撐元件底座(28)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過(guò)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(36)樞轉(zhuǎn)或通過(guò)線性移動(dòng)使得所述支撐元件(34、35、40)與所述支撐元件底座(28)接合或與所述支撐元件底座(28)解除接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，經(jīng)由電子計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)所有所述磨削輪(4、32)的橫向進(jìn)給和所述支撐元件(34、35、40)的橫向進(jìn)給。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述支撐元件(34、35、40)僅被設(shè)置為接近所述最終尺寸的所述支撐元件底座(28)或所述支撐點(diǎn)(27)的預(yù)先尺寸，并保持在該位置上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)沿X2方向的調(diào)整，所述支撐元件(34、35、40)根據(jù)磨削輪組(5)沿Xl方向的調(diào)整遵循相關(guān)的支承點(diǎn)(27)的實(shí)際尺寸。
7.一種用于工件(10、22)的多支承磨削的裝置，其中通過(guò)磨削輪組(5)同時(shí)磨削多個(gè)支承點(diǎn)(27)，所述磨削輪組(5)能夠被關(guān)于所述工件(10、22)至少沿徑向Xl方向進(jìn)給且在多支承磨削機(jī)頭架(8)中的共同的磨削主軸(3)上，其中在用作固定支架底座的支撐元件底座(28)上進(jìn)行磨削用于補(bǔ)償由磨削力造成的所述工件(10)的變形期間，至少部分地支撐至少一個(gè)支承點(diǎn)(27)，和其中通過(guò)加工機(jī)頭架(11)，尤其是使用如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，能夠?qū)⑺龉ぜ?10、22)設(shè)定成圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(22)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，在距離所述多支承磨削機(jī)頭架(8) —距離處具有至少一個(gè)另外的磨削機(jī)頭架(24)，所述另外的磨削機(jī)頭架(24)作為磨削支撐單元(30)的一部分且所述磨削支撐單元(30)具有用于磨削用作固定支架底座的支撐元件底座(28)的磨削輪(32)，所述磨削支撐單元(30)能夠被沿徑向X2方向進(jìn)給至所述工件(10、22)和被從所述工件(10,22)上移除，和所述磨削支撐單元(30)在用于磨削支撐元件底座(28)的磨削輪(32)的區(qū)域中設(shè)置有至少一個(gè)可移動(dòng)的支撐元件(34、35、40)，該支撐元件(34、35、40)能夠使得支承抵靠所述支撐元件底座(28)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述多支承磨削機(jī)頭架(8)沿Xl方向的橫向進(jìn)給和具有所述另外的機(jī)頭架(24)的磨削支撐單元(30)沿X2方向的橫向進(jìn)給能夠被彼此獨(dú)立地控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述磨削支撐單元(30)的支撐元件 (34,35,40)布置在所述另外的磨削機(jī)頭架(24)上并且能夠與所述另外的磨削機(jī)頭架(24)一起移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的裝置，其特征在于，所述磨削支撐單元(30)具有至少一個(gè)支撐爪(35)或支撐體(40)，所述至少一個(gè)支撐爪(35)或支撐體(40)能夠被圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(36)樞轉(zhuǎn)或線性地移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述支撐元件(34、35、 40)在與所述工件(10、22)接觸的表面處具有成減小摩擦和減小磨損涂層形式的層(38)， 所述層優(yōu)選地由多晶金剛石(PCD)或體心氮化硼(CBN)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于諸如曲柄軸(22)的工件(10)的多支承磨削的方法和裝置，其中在磨削主支承(21)的同時(shí)支撐元件底座(28)出現(xiàn)在支承點(diǎn)處。使用磨削支撐單元(30)，其包含磨削主軸頭，該磨削主軸頭具有至少一個(gè)磨削盤(pán)(32)和可以被擺入的成支撐爪或支撐體形式的支撐元件(34)。在磨削支撐點(diǎn)底座(28)之后，在進(jìn)一步機(jī)加工期間支撐元件(34)被使得與之接觸并支撐工件(10)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在工件(10)的磨削過(guò)程中幾個(gè)支承點(diǎn)(27)和支撐點(diǎn)底座(28)的同時(shí)磨削導(dǎo)致機(jī)加工時(shí)間的縮短。
文檔編號(hào)B24B5/42GK102458759SQ201080025391
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者格奧爾格·希梅爾斯巴赫 申請(qǐng)人:埃爾溫 容克爾機(jī)械制造有限公司