CN101559573A - 用于对模具进行磨削的机器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对模具进行磨削的机器和方法。具体地，提供了用于磨削模具的机器和方法，其中，锚固将被加工的模具(1)的盘(2.1)的工作轴线(CO)在其角运动的所有位置点均被控制，允许该工作轴线(CO)、旋转轴线(BO)的运动的插补，以及轴线(X和Z)各自的运动的插补，从而使得机器具有四轴线插补，这允许依靠单独的磨削方法加工具有圆的或非圆的内直径或外直径，且具有在这些直径和侧面之间的恒定或可变过渡的模具(1)。

Description

用于对模具进行磨削的机器和方法
技术领域
本发明涉及一种用于对模具进行磨削的机器，以及利用所述机器开发的加工方法。
背景技术
所讨论的模具是那些主要用在制造金属罐、金属壳以及这些产品的零件等的冷成形技术中的模具。
这类模具在其基本构造中采用带有中心孔、前端面和后端面的圆环形状，但是它也可以采用其它形状，例如圆锥面等等。
尽管本发明中所描述的所有内容对于任何类型的模具都是有效的，但是为了方便起见，将参考带有前端面和后端面且具有环状构造的模具进行描述。
同样地，尽管中心孔和/或外形不是圆柱形的，也用术语“直径”来表示模具的外部测量结果和其中心孔的测量结果，并将它们称为“外直径”和“内直径”。据此，保持恒定直径的模具将被看作是具有圆的外直径和/或内直径的模具，而采用了长圆形状、椭圆形状、带有圆整端的长菱形状，以及带有圆整端的正方形等等，从而在其外部或其中心孔内具有不同的直径测量结果的模具将被看作是非圆的。
这些模具也是那些从模具的外直径和/或内直径到对应的模具的前端面和/或后端面具有可变半径过渡的类型。
从模具的内直径或外直径到其前端面和/或后端面的可变半径过渡可以通过两个或更多个不同的半径测量值而被限定。
这类模具必须根据在其表面光洁度，直径的形状以及从内直径或外直径到前端面和/或后端面的过渡中都提供了高质量的加工方法来制造。
到目前为止，采用电蚀机器的方法被用来制造这类模具，这意味着缓慢而复杂的加工方法。
磨床的使用也已是公知的，但是这种机器只允许制造具有圆的内直径和外直径，且从所述直径到该模具的前端面和/或后端面的过渡中没有可变半径的圆柱形模具。
实际上，到目前为止，用于制造具有圆形直径和非可变半径过渡的模具的磨床的使用确实是公知的，其中机器是根据允许三轴线(X、Z和BO)插补的形态结构而形成的。
如下所述，具有若干阶段的方法被用来制造这样的模具，该模具在内直径和外直径具有非圆的形状，且紧接着该形状的是与该模具端面之一的角度相切的可变或恒定半径的过渡。
第一，磨床方法或阶段。在该阶段，通过X轴线和CO轴线的插补来实现非圆形直径形状，并且依靠Z轴线的振动运动可以实现要求的表面光洁度。
第二，电蚀机器方法或阶段。在该阶段，模具在电蚀机器内被加工以便实现从该模具的内直径到该模具的端面之一的过渡的半径。
第三阶段，过渡的半径被手工抛光以便实现要求的表面光洁度。
发明内容
根据现在提出的解决方案，采用直磨轮作为工具，通过单独的磨削方法就可以获得模具。该机器具有头部，所述头部配备有固定装置(例如锚固夹、磁性盘或者类似物)以便固定将被磨削的模具，而且在CO工作轴线中，固定装置的角位置以及将被磨削的模具的角位置可以被控制在任意位置点，从而允许随同X、Z和BO轴线一起的CO工作轴线的插补，导致在四个轴线上的插补，这就允许通过磨削手段制得模具，该模具的内直径和/或外直径可以是圆的或非圆的，且从其所述直径到前端面和/或后端面的过渡的半径可以是恒定或可变的，在过渡的半径为可变的情况下，具有至少两个不同的尺寸。
因此这类模具可依靠该机器根据不同的方法被制造，其中，和传统方法相比，磨削方法现在采用含有CO、X、Z和BO轴线插补所需运动的计算和执行的软件来实现。
附图说明
图1示出了模具1的示意性透视图。
图2示出了图3中所指示的剖面II-II。
图3是模具1的正视图，以便能看清楚其非圆的内直径以及在该内直径与该模具的前端面或后端面之一之间的半径(R1和R2)变化。
图4是根据本发明目的构造的机器的示意性透视图。
图5是带有图4所示构造的机器的俯视图。
图6和7分别是根据本发明示出了机器构造中各可能替换方案的正视图。
具体实施方式
本发明的目的是提供用于对模具进行磨削的机器，其中模具可用于冷成形，如图1、2和3中所示的用参考数字1标示的那类模具。
模具1具有大致环状的构造，且带有内孔，该内孔在俯视图中是椭圆的，由两个不同的直径d1和d2限定。在这个例子中，外直径D在俯视图中是圆周形的，不过外直径D也可采用其它形状，例如和其内部一样的形状。总之，这就是模具1，其内直径和/或外直径在俯视图中可以是圆形的，其被称为圆形直径；或者其内直径和/或外直径也可以是非圆形的，并且采用其它构造，例如椭圆、长圆、具有圆角的多边形，等等。
作为特征，这类模具1还可具有的是，在模具1的内直径或外直径与其前端面和/或后端面之间的过渡可以是恒定半径，也可以是可变半径。倘若是可变半径，其具有至少两个不同的尺寸。根据图1、2和3的非限制性实施例，在内直径和前端面之间的过渡是根据被标示为R1、R2的两个不同的半径来实现的。
图4和5示出的机器构造如下：在左部具有结合了盘2.1的头部2，在所述盘2.1中布置有固定装置3，用于固定将被加工的模具1。盘2.1可绕轴线CO旋转。
头部2被安置在较低的底座8上，其可以按照旋转轴线BO旋转。
在机器的右部安置有主轴5，其具有相应的绕磨削轴线S1旋转的磨削工具或磨削磨轮(或研磨磨轮)4。
该主轴5被装配在彼此交叉的滑动台6和7上，以允许工具4按照轴线X和Z运动。
至止，该机器构造还是常规的，其允许三个轴线(X、Z和BO)的插补，盘2.1则是根据每个例子中所选的速度(即，以为每件工作所选择的每分钟的转数)来实现其绕轴线CO的旋转，但所述轴线CO不能相对于其它三个轴线(X、Z和BO)被插补。
根据现在所提出的解决方案，在盘2.1的角运动的每一位置点处，轴线CO的位置可被控制，从而使得四轴线(CO、X、Z和BO)插补的所需运动通过相应的软件被建立。
换言之，和带有三个可插补轴线(X、Z和BO，或者，X、Z和CO)的机器的传统解决方案相比，现在实现了四轴线(CO、X、Z和BO)运动的插补，其允许制造具有所需光洁度，并按照不同直径和过渡的任意选项(如下所述)的模具1。
实际上，依靠其中的轴线CO和轴线X的运动被插补的加工方法，可获得模具1的内直径和/或外直径的非圆形状。
利用轴线Z的振动运动可获得所需的表面光洁度。
然后，相应的软件执行四轴线(具体地，轴线BO、CO、X和Z)插补运动的耦合，以产生在模具1的内直径和/或外直径与其前端面和/或后端面之间的过渡的恒定或可变的半径。
在获得这些可变半径过渡的同时，另外执行取决于轴线CO的位置的轴线X(有时候还有轴线Z)的修正运动的耦合和计算。
依靠轴线Z的振动行程(oscillation stroke)来完成磨削方法，从而获得具有合适质量的已磨削零件的表面光洁度。
具有非可变半径(即，恒定半径)过渡的模具1，逻辑上也是可以被制造的。
在这样的情况下，依靠轴线B、轴线C、轴线X和轴线Z的插补运动可获得该恒定的半径。
换言之，轴线X和CO被插补，以获得模具1的内直径和/或外直径的非圆的形状。
影响轴线BO、轴线X和轴线Z的位置的第二计算被加入，以获得在模具1的内直径和/或外直径与其前端面的表面之间的恒定半径的过渡。
另外，影响轴线CO、轴线X(有时候还有轴线Z)位置的第三计算被加入，以获得在模具1的内直径和/或外直径与其前端表面之间的非恒定半径的过渡。
最后，必需指出的是，在前面变型的任意之一中，依靠轴线Z的振动行程，磨削磨轮4的振动行程得以实现，从而实现合适的表面光洁度。
换言之，作为新颖性，现在提出的解决方案提供了，依靠作为旋转轴线BO和其相对于轴线X和Z的插补存在的结果的磨削方法，而获得具有非圆形直径的模具中的过渡的半径。
其它的新颖性是，依靠磨削方法，依靠轴线CO、轴线X(有时候还有轴线X)的插补，获得具有圆形直径和非圆形直径的两种模具1中的过渡的可变半径的可能性。
在所有情况下，四轴线(BO、CO、X和Z)插补均发生。
保持本发明的实质性概念，即用于磨削模具1的机器具有四个被插补的轴线(BO、CO、X和Z)，其被提供以可采用不同的构造，如在图6和7中所见。
根据图6的构造，结合了盘2.1(其用于紧固将被磨削的模具1)的头部2也被装配在旋转轴线BO上，但是后者现在被装配在轴线X的台6上。
根据图7的构造，头部1被安装在具有轴线X和Z的交叉滑动台上。

Claims (6)

1.一种用于对模具进行磨削的机器，其特征在于，具有用于锚固模具(1)的固定装置(3)的盘(2.1)的工作轴线(CO)在其角运动的所有位置点均被控制，这允许对该工作轴线(CO)的和盘(2.1)的相对于旋转轴线(BO)的运动进行插补，以及对磨削轴线(S1)相对于相应轴线(X和Z)的运动进行插补，从而使得所述机器具有四轴线(BO、CO、X和Z)插补。
2.一种用于对模具进行磨削的方法，其特征在于，依靠所述轴线(CO和X)的插补运动来磨削所述模具(1)的内孔和/或其外轮廓的非圆形状，并且依靠所述轴线(BO、X和Z)的插补运动的耦合来获得在所述模具(1)的所述内孔和/或外轮廓的表面与所述前端面和/或后端面的表面之间的过渡的恒定半径。
3.根据权利要求2所述的用于对模具进行磨削的方法，其特征在于，依靠所述轴线(CO)、所述轴线(X)，以及必要时所述轴线(Z)的插补，可通过磨削来获得可变半径的过渡。
4.一种用于对模具进行磨削的方法，其特征在于，依靠所述轴线(CO)和轴线(X)的插补运动可获得具有被圆整的内孔和/或外轮廓的模具(1)，并且在这些被圆整的表面和其前端面和/或后端面的表面之间的所述过渡是可变的(具有至少两个半径)。
5.根据权利要求2和4所述的用于对模具进行磨削的方法，其特征在于，通过沿所述轴线(Z)的振动运动，依靠磨削磨轮(4)的振动，可获得非圆表面以及过渡半径的表面磨削精加工。
6.根据权利要求2和4所述的用于对模具进行磨削的方法，其特征在于，在用于获得所述可变半径的过渡的方法期间，取决于所述轴线(CO)位置的所述轴线(X和Z)的修正运动的计算和耦合被另外执行。
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