CN101687303A - 用于磨削凸轮轴凸轮的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于采用两个砂轮轴(10、11)磨削在夹紧装置中的凸轮轴(7)凸轮的方法和装置，其中，所述凸轮或者凸轮对相对于工件旋转轴线(16)分别镜面对称地设置，其中，凸轮轴(7)被夹紧并且环绕其纵轴线转动。在用于实施该方法的装置上，凸轮轴(7)可以借助装载装置从与至少一个中心架(15)相对置的一侧装入工件保持装置(6)内。

Description

用于磨削凸轮轴凸轮的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于磨削凸轮轴的凸轮的方法和装置。
背景技术
JP 2005052912A公开了一种用于精磨加工凸轮轴的机床。为能够同时加工全部的凸轮，环绕凸轮轴设置相应数量的精磨机组。由此操作者很难接近机床。凸轮轴此外不能利用中心架支承，因为为此所需的空间被精磨机组占用。该机床因此不适用于具有高磨削量的磨削。此外，为了装卸需要多轴运动过程，因为凸轮轴必须根据长度强制性运动到加工区内或从该加工区运动出来。EP 0085 225 B1介绍了一种用于磨削加工凸轮轴的方法，其中，为取得均匀的进给速度，凸轮轴的旋转速度与凸轮轮廓相配合。按照这种方式依次单个加工凸轮。
发明内容
本发明的目的在于，对开头所述类型的方法和机床这样进行改进，使磨削加工可以提高磨削量。同时改进机床的可接近性。
该目的通过按权利要求1所述的方法和按权利要求5所述的磨床得以实现。本发明具有优点的进一步构成为从属权利要求的主题。
在具有高磨削量的凸轮磨削时，为取得均匀的进给速度，凸轮轴的旋转速度与凸轮轮廓相配合，也就是说，在磨削凸轮凸起部与基圆轮廓之间的区域时，旋转速度变缓。本发明有利的方面在于，按照这种方法采用两个砂轮轴同时加工具有镜面对称设置的凸轮的凸轮轴。该方法特别好地适用于加工用于四缸内燃机的凸轮轴。所述凸轮轴具有四个凸轮或者凸轮对，它们各自成对相对于凸轮轴的纵轴线镜面对称地设置。依据本发明，在夹紧装置上首先加工两个第一凸轮或者凸轮对，砂轮轴沿凸轮轴的纵轴线向尚未加工的凸轮运动并最后对第二凸轮或者凸轮对进行磨削加工。由于砂轮轴镜面对称设置，装卸可以从操作面进行并且凸轮轴例如利用中心架的支承从背面进行。因为不同于现有技术使用仅仅两个砂轮轴，所以有足够的空间可供支承和自动装载使用。在一种具有优点的实施方式中，为了装卸设有两个工件夹具。在第一工件夹具抓取加工完的凸轮轴并放到输送装置上时，第二工件夹具则从输送装置上抓取未加工的凸轮轴并将其装入工件加工装置内。
附图说明
下面借助实施例对本发明进行详细地说明。其中：
图1示出机床的前视图；
图2示出从上方看的机床局部的剖视图；
图3和4连同图2示出装载的三个步骤；
图5示出图4细部的放大图；
图6示出凸轮轴的侧视图。
具体实施方式
图1示出用于加工凸轮轴7的机床1，其中没有示出传动装置、控制装置和外壳对本发明不重要的细节。凸轮轴7夹紧在由工件主轴8和尾座9组成的工件保持装置6上并进行旋转。两个砂轮轴10和11设置在工件旋转轴线16的两侧上。它们在床身2上在两个彼此正交的方向(X轴和Z轴)上可运动地导引。为此床身2上设有用于竖直滑座4的竖直导轨3，并且该滑座本身具有用于水平滑座5的导轨12。凸轮轴7的输入和送出通过输送装置13、13′进行。装卸利用两个工件夹具14、14′进行。
从图2可以看出，工件旋转轴线16和砂轮轴10、11的旋转轴线19、19′设置在一个平面上。在各竖直导轨3之间设置用于支承凸轮轴7的中心架15。在一种具有优点的实施方式中，导轨3、工件保持装置6和中心架15设置在床身2的竖直壁20上。未加工的凸轮轴7利用输送装置13输入并且加工完的凸轮轴7由输送装置13′输出。更换工件期间，第一工件夹具14′抓住加工完的凸轮轴7并将其放在输送装置13′上。同时第二工件夹具14从输送装置13上抓住未加工的凸轮轴并将其装入工件保持装置6内。砂轮轴10、11设置在工件旋转轴线16相对置的两侧上并且中心架15安装在竖直导轨3之间，大大改善了可接近性。此外，凸轮轴7可以通过简单的圆弧形回转运动从操作面装入工件保持装置6内。
图3和图4示出装载过程的瞬间情景。图3示出工件抓取装置14、14′在回转运动期间。工件夹具19、19′设计为回转杠杆。因此凸轮轴7为了装卸在输送装置13、13′与工件保持装置6之间的圆形轨迹21、21′上运动。依据图4，将未加工的凸轮轴装入工件保持装置6内并同时将加工完的凸轮轴7放在输送装置13′上。为了示出工件旋转轴线16区域内的细节，图5部分断开地示出砂轮22、22′。为抓取凸轮轴7，工件夹具14设有钳口23。在钳口打开时，工件夹具14为了抓取或者装入凸轮轴7，沿圆形轨迹21向工件旋转轴线16的区域内回转或从该区域中回转出来。图6示出凸轮轴7连同工件旋转轴线16的细部的侧视图。每个凸轮具有基圆轮廓17，凸轮凸起部18从该轮廓凸起。在用于四缸内燃机的凸轮轴中，凸轮凸起部18相对于工件旋转轴线16镜面对称地设置并彼此成90°角度。
附图标记列表
1         机床
2         床身
3         导轨
4         竖直滑座
5         水平滑座
6         工件保持装置
7         凸轮轴
8         工件主轴
9         尾座
10        砂轮轴
11        砂轮轴
12        导轨
13、13′  输送装置
14、14′  工件夹具
15        中心架
16        工件旋转轴线
17        基圆轮廓
18        凸轮凸起部
19、19 ′ 旋转轴线
20        壁
21、21′  轨迹
22、22′  砂轮
23        钳口

Claims (7)

1.用于采用两个砂轮轴(10、11)磨削在夹紧装置中的凸轮轴(7)凸轮的方法，其中，所述凸轮轴(7)具有至少两个凸轮或者凸轮对，其中，所述凸轮或者凸轮对分别具有基圆轮廓(17)和凸轮凸起部(18)，其中，所述凸轮或者凸轮对相对于工件旋转轴线(16)分别镜面对称地没置，其中，将所述凸轮轴(7)夹紧到工件保持装置(6)中并且使所述凸轮轴绕其纵轴线转动，所述方法具有以下方法步骤：
a)自动地将凸轮轴(7)夹紧到工件保持装置(6)中，
b)通过所述两个砂轮轴(10、11)同时加工两个镜面对称设置的凸轮或者凸轮对，
c)所述砂轮轴(10、11)相对于凸轮轴(7)沿工件旋转轴线(16)的方向朝未加工的凸轮或凸轮对运动，
d)重复步骤b)，
e)需要时重复步骤c)和b)，直至加工所有的凸轮或者凸轮对，
f)自动取下凸轮轴(7)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，为实现所需的进给速度，设有与基圆轮廓(17)和凸轮凸起部(18)相配的速度曲线图，用于凸轮轴(7)的旋转，以及为了磨削镜面对称设置的凸轮，使凸轮轴(7)根据速度曲线图进行旋转。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在装卸时使凸轮轴(7)沿横向于工件旋转轴线(16)的方向运动。
4.按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，由第一工件夹具(14′)将加工完的凸轮轴(7)从工件保持装置(6)上取下并且同时由第二工件夹具(14)将未加工的凸轮轴(7)装入到工件保持装置(6)内。
5.用于实施按权利要求1至4之一所述方法的磨床，包括可旋转驱动的工件保持装置(6)、两个砂轮轴(10、11)以及自动装载装置，其中，工件旋转轴线(16)和所述砂轮轴(10、11)的旋转轴线(19、19′)设置在一个平面上，其中，砂轮轴(10、11)设置在工件旋转轴线(16)的相对置的两侧上，其中，砂轮轴(10、11)在床身(2)上可平行于工件旋转轴线(16)和正交于工件旋转轴线(16)运动地设置，其中，为了将凸轮轴(7)支承在床身(2)上设有至少一个中心架(15)，其特征在于，借助装载装置可将凸轮轴(7)关于工件旋转轴线(16)从与所述至少一个中心架(15)相对置的一侧装入工件保持装置(6)内。
6.按权利要求5所述的磨床，其特征在于，为了取下加工完的凸轮轴(7)设有第一工件夹具(14′)，并且为了装入未加工的凸轮轴设有第二工件夹具(14)。
7.按权利要求5或6所述的磨床，各导轨(3)、其特征在于，工件保持装置(6)和中心架(15)设置在床身(2)的竖直壁(20)上。
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