CN101028659A - 用于监控研磨机冷却液喷嘴设定的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监控研磨机特别是用于研磨具有预加工齿的工件的齿根面的机器的冷却液喷嘴(9)准确设定的过程。在设定机器之后的自动测试循环中，研磨轮(2)处于相对于工件(3)的限定位置，测量打开冷却剂供给装置时的研磨主轴传动机构的动力消耗改变，与机器控制系统中规定的所需值范围比较，并在测量值在所需值范围之下或之上的情况下中止加工过程。在本发明的另一实施方式中，在测量值偏离所需值范围的情况下，在测试循环之后的修正循环中通过在轴线10，P1，P2和P3中的至少一个上的自动转动或移动而改变冷却剂喷嘴(9)的设定，使得两个测量值在没有设定者或操作者干预的情况下处于规定的所需值范围内。这样可以有效防止碎屑的产生以及冷却剂/润滑剂－空气混合物在机器加工区域发生爆燃，并由此防止机器起火。

Description

用于监控研磨机冷却液喷嘴设定的方法
技术领域
本发明涉及一种用于监控研磨机特别是用于研磨具有预加工齿的工件的齿根面的机器的冷却液喷嘴准确设定的方法。
背景技术
具有预加工淬火齿的齿轮和齿轮形工件的齿根面的研磨是为了获得高经济效率和适当的研磨质量而必须采用冷却润滑剂进行冷却的加工过程。为了获得最佳的冷却/润滑，适当增压的冷却润滑剂的液体喷射以最佳角度直接作用在研磨轮的圆周并作用在砂轮和工件之间的研磨间隙内。这一点通过通常布置和可调节在研磨轮主轴机头或工作主轴机头上形成喷射的冷却剂喷嘴来实现，所述喷嘴相对于砂轮或工件的位置在开始加工过程之前必须通过机器设定者被设定成适于加工过程。
缺少冷却剂喷嘴的设定导致加工过程得不到充分的冷却，并且由于例如过热，工件具有较差的表面质量或其他缺陷，从而使其不能使用。而且由于砂轮和工件之间的接触表面的温度太高或由于飞散的火星，会在机器工作区域引发冷却剂液体和空气混合物的爆燃，这样会使机器起火。为此通过设定设定人员或更换例如新工件的操作者或者在更换砂轮之后准确设定冷却剂喷嘴是极为重要的。
在实践中通过严格训练设定者和操作人员来注意这一情形。用于确保冷却剂喷嘴的准确设定的另一已知措施是通过机器控制系统中止加工过程的开始，仅在设定者或操作者已经通过触摸按钮明确证实冷却剂喷嘴相对于研磨点的位置得到准确设定时才对过程开始解除限制。这一方案的缺点是冷却剂喷嘴的设定的确认不能可靠地保证已经真的根据说明执行了设定，并且不完全排除存在碎屑和机器起火的危险。
至少可以防止机器起火的另一已知措施是在机器工作区域加入例如通过爆燃触发的灭火系统。然而，该系统是昂贵的，并且在由于错误设定冷却剂喷嘴而产生爆燃的情况下，不能在从机器的加工区域去除淬火剂的同时防止长期产生损害的加工过程中断。也不能防止在不发生爆燃时产生的碎屑。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于监控研磨机特别是用于研磨具有预加工齿的工件的齿根面的机器的冷却液喷嘴准确设定的方法，该方法避免了已知机器的缺陷，可以不受机器设定者或操作者的影响防止碎屑的产生以及防止由于冷却剂喷嘴的错误设定而导致的机器起火。
根据本发明，通过权利要求1的全部特征实现上述目的。
本发明的核心在于自动对机器采取措施以在机器设定者或操作者执行冷却剂喷嘴的设定之前对其进行检查并且仅在满足机器控制系统中规定的测试标准的情况下才对加工过程解除限制的特殊测试循环。所采用的测试标准优选是在测试循环过程中对研磨主轴传动机构做出的转矩测量结果。这根据公认的事实，即出于实际流体流动的原因，当冷却剂流相切地接触研磨轮时，并且当冷却润滑剂被吸入研磨轮和工件表面之间的间隙内时，研磨主轴传动机构的动力消耗可测量地改变。
根据本发明，在设定研磨机之后，在冷却剂流动开启和不开启的情况下测量研磨主轴传动机构的动力消耗，并且通过比较两个测量值评定冷却剂喷嘴的设定。
根据本发明的一种实施方式，来自两个测量值中改变动力消耗的测量值与规定的所需值范围比较，并且如果测量结果处于所需范围之外，则执行对研磨机设定过程的干预。
根据本发明的过程的另一实施方式的特征在于，在研磨工具处于离开工件的第一测试位置以及研磨工具处于靠近工件表面的第二测试位置测量在冷却剂供给打开和不打开的情况下研磨主轴传动机构的动力消耗，动力消耗改变的两种测量结果的每个与规定的所需值范围，并且如果测量结果处于所需范围之外，则执行对研磨机设定过程的干预。
优选地，研磨工具在第一测试位置以第一规定旋转速度被驱动，并且在第二测试位置以不同于第一规定速度的第二规定速度被驱动。
对于在第一测试位置的测量，研磨工具优选处于冷却剂流作用在研磨工具上的性能不受工件、工件固定装置或尾座影响的位置。
对于在第二位置的测量，研磨工具优选紧邻工件，相对于其形成规定宽度的间隙。
本发明另一实施方式的特征在于，由冷却剂供给装置的打开引起的研磨主轴传动机构动力消耗改变的所需值范围被输入机器控制系统中，并且研磨机在自动测试循环中执行测试过程。
为了避免损坏，更有利的是在测量值偏离所需值范围的情况下，中止研磨机的加工过程。
本发明另一实施方式的特征在于，冷却剂喷嘴可以在至少一个空间方向自动移动和/或可以绕至少一个转动轴线自动转动，并且在测量值偏离所需范围的情况下，通过机器控制系统在随后的修正循环中以在至少一个轴线上的转动或移动的方式改变冷却剂喷嘴的设定，使得测量值在没有设定者或操作者干预的情况下落入规定的所需范围内。
优选地，在设定机器之后，在自动测试循环中在研磨轮处于离开工件的第一测试位置、研磨轮处于靠近工件表面的第二测试位置时通过打开冷却剂流来测量研磨主轴传动机构动力消耗的改变，并且测量值与机器控制系统中规定的所需值范围进行比较，如果测量值处于所需值范围之外，则中止加工过程。
对于第一测试测量，研磨轮处于冷却剂流满足研磨轮的性能不受工件、固定装置或尾座影响的位置。另一方面对于第二测试测量，研磨轮紧靠工件，与其形成规定宽度的狭小润滑间隙，但在该位置研磨轮与工件不接触。
附图说明
以下通过在附图中示出的优选实施方式对本发明进行详细的说明。图中：
图1是在用于连续地对具有预加工齿的齿轮生成研磨的机器上布置冷却剂喷嘴的示意图，
图2是在研磨蜗杆和齿轮之间的液体间隙的示意图，以及
图3是用于实施根据本发明的方法的机器上的控制系统示意图。
优选实施方式的详细描述
采用用于连续对具有预加工齿的齿轮的齿根面进行生成研磨的研磨机(图3中的24)的实例对本发明进行详细描述。图1表示定位成绕研磨机24上的研磨主轴(图3中的19)的研磨主轴轴线1旋转的研磨蜗杆2，所述研磨蜗杆2由图1未示出的研磨主轴传动机构(图3中的18)驱动。具有外齿4的工件(齿轮)3安装在与机器相连以从动旋转且可以相对于研磨蜗杆2在横进给方向x上移动的工件固定装置5上。
冷却剂供给装置6包括冷却剂软管7、供给管8和与其相连的冷却剂喷嘴9。供给管8可以在其纵向P3上(冷却剂喷嘴横进给方向)移动，绕转动轴线10转动，并可以在支承臂11的纵向P2上(供给管移动方向)移动，供给管8在所述臂11上可以被锁定但可拆除。支承臂11布置在滑块12上，滑块12位于机器上以在滑块移动方向P1上平行于研磨主轴轴线1从动移动。滑块12用于使冷却剂喷嘴(研磨油喷嘴)9自动跟随研磨蜗杆2的接触点，所述接触点在加工过程中作为加工过程的自然结果而在P1方向上改变。
当一方面从冷却剂喷嘴9中排出的冷却剂喷射满足在半螺纹高度与研磨蜗杆2的圆柱体相切，并且另一方面在研磨过程中冷却剂喷射指向研磨蜗杆2和齿轮3之间的间隙13使得冷却剂/润滑剂通过旋转研磨涡轮2的表面吸入具有规定间隙宽度的间隙13内时，冷却剂喷嘴9的设定是正确的。
根据图3，研磨机24具有中央机器控制系统15，其与记忆装置16相连以存储所需值并与输入单元17相连以读入控制指令和所需值。机器控制系统15从研磨主轴传动机构18接收(例如动力消耗的)测量值。机器控制系统15控制使冷却剂喷嘴9在图1所示的方向P1，P2，P3并绕转动轴线10移动的几个调节装置20，…，23。
为了在已经设定机器24之后检查冷却剂喷嘴9设定的准确性，设定者或操作者启动特殊的自动测试循环，在该循环中，研磨蜗杆2处于离开工件的第一位置并以第一规定速度被驱动，打开冷却剂供给装置，测量由此导致的研磨主轴从动机构18的动力消耗的改变，并将测量结果与机器控制系统15中(来自记忆装置16)的规定所需值范围进行比较。如果第一测量结果处于规定误差范围内，则研磨蜗杆2以第二规定速度被驱动，并变换到靠近工件的第二位置，在该位置在研磨蜗杆2的齿根面和工件3的齿根面14之间留有固定宽度的间隙13。在测量由此导致的研磨主轴传动机构18的动力消耗的改变并将测量值与规定的也在该靠近工件的研磨蜗杆位置的所需值进行比较之后，完成自动测试循环。
如果两个测量值处于误差范围内，则控制系统对加工过程解除限制。如果另一方面一个测量值或两个测量值在误差范围之上或之下，则中止加工过程，在启动新的测试循环之前必须由设定者或操作者重新检查冷却剂喷嘴9的设定。
在本发明的另一实施方式中，如果测量值偏离所需值范围，则在测试循环之后修正循环通过由调节装置20，…，23在轴线10，P1，P2和P3中的至少一个上的自动转动或移动而改变冷却剂喷嘴2的设定，使得在没有设定者或操作者干预的情况下可以使两个测量值处于规定的所需值范围内。
附图标记一览表
1研磨主轴轴线
2研磨工具(研磨蜗杆)
3工件(齿轮)
4外齿
5工件固定装置
6冷却剂供给装置
7冷却剂软管
8供给管
9冷却剂喷嘴
10转动轴线
11支承臂
12滑块
13间隙
14齿根面
15机器控制系统
16记忆装置
17输入单元
18研磨主轴传动机构
19研磨主轴
20移动装置P1
21移动装置P2
22移动装置P3
23移动装置(转动轴线10)
24研磨机
X横进给方向
P1滑块移动方向
P2供给管移动方向
P3冷却剂喷嘴横进给方向

Claims (11)

1.一种用于监控研磨机冷却剂喷嘴准确设定的方法，所述研磨机包括研磨主轴，其具有由研磨主轴传动机构驱动的研磨工具，其中在设定研磨机之后，在冷却剂供给装置打开和不打开的情况下测量研磨主轴传动机构的动力消耗，并且通过比较上述两个测量值评定冷却剂喷嘴的设定。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，研磨机是用于研磨具有预加工齿的工件的齿根面的机器。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，研磨工具是研磨蜗杆。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，来自两个测量值中改变动力消耗的测量值与规定的所需值范围比较，并且如果测量值处于所需值范围之外，则引发对研磨机设定过程的干预。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在研磨工具处于离开工件的第一测试位置以及研磨工具处于靠近工件表面的第二测试位置测量在冷却剂供给装置打开和不打开的情况下研磨主轴传动机构的动力消耗，动力消耗改变的测量值在每种情况下与规定的所需值范围比较，并且如果测量值处于所需值范围之外，则引发对研磨机设定过程的干预。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，研磨工具在第一测试位置以第一规定速度被驱动，并且在第二测试位置以不同于第一规定速度的第二规定速度被驱动。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对于在第一测试位置的测量，研磨工具处于冷却剂流作用在研磨工具上的性能不受工件、工件固定装置或尾座影响的位置。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对于在第二位置的测量，研磨工具紧邻工件，与其形成规定宽度的间隙。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在机器控制系统中规定由冷却剂供给装置的打开引起的研磨主轴传动机构动力消耗改变的所需值范围，并且研磨机在自动测试循环中执行测试过程。
10.如权利要求1所述的过程，其特征在于，在测量值偏离所需值范围的情况下，中断研磨机的加工过程。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，冷却剂喷嘴可以在至少一个空间方向自动移动和/或可以绕至少一个转动轴线自动转动，并且在测量值偏离所需值范围的情况下，通过机器控制系统在随后的修正循环中以在至少一个轴线上的转动或移动的方式改变冷却剂喷嘴的设定，使得测量值在没有设定者或操作者干预的情况下落入规定的所需值范围内。
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