CN102029445B - 齿磨床或成型磨床的操作方法以及齿磨床或成型磨床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作齿磨床或成型磨床(1)的方法，用于磨削预制齿的或预成型的工件(2)，磨床具有至少一个工具主轴(7)，在其上能接纳至少一个磨削工具(4)，并且磨床具有至少两个工件主轴(5、6)，它们为了工件(2)与磨削工具(4)的共同作用能至少暂时移近工具主轴(3)。为了改善加工主时间对副时间的比例，本发明设定，将所述至少两个工件主轴(5、6)为了从磨削位置(I)枢转到装载位置(II)和相反枢转而绕相应的枢转轴线(7、8)枢转，两个工件主轴(5、6)的枢转彼此独立地进行。本发明还涉及一种齿磨床和成型磨床。

Description

齿磨床或成型磨床的操作方法以及齿磨床或成型磨床
技术领域
本发明涉及一种用于操作齿磨床或成型磨床的方法，以便磨削预制齿的或预成型的工件，其中磨床具有至少一个工具主轴，在其上能接纳至少一个磨削工具，并且磨床具有至少两个工件主轴，它们为了工件与磨削工具的共同作用能至少暂时移近工具主轴。本发明还涉及一种齿磨床或成型磨床。
背景技术
特别在制造齿轮时最后的磨削过程具有重要的意义。在该过程中齿面受到磨削操作，借此它们达到精确的外形。在制造齿部时有效的处理方法是利用蜗杆砂轮的滚磨或利用成型砂轮的成型磨削。
在特别包括小的齿部(顶圆直径在约200mm以下)的工件中过程主时间与副时间相比是较短的。由于较短的主时间为了达到经济的制造过程需要这样的的磨床和磨削方法，它提供主时间对副时间之间的改善的比例。如果由于渐增的构件变种多样性附加地降低工件批量，则这尤其有效。借此装调时间的缩短具有越来较大的意义。
由EP1146983B1已知一种开头所述型式的方法或相应的齿磨床。在这里圆分度工作台配备两个工件主轴。通过圆分度工作台180°的旋转能将在装载和卸载工位夹紧的工件移向磨削工具，而同时将磨完的工件移向装载和卸载工位。利用该方法已可以达到在主时间与副时间之间的较有利的比例，因为与一个工件的磨削的同时可以实现下一工件的夹紧和定位。
不过利用上述的方法或利用上述的磨床可达到的在主时间与副时间之间的比例总是仍不令人满意的。
发明内容
因此本发明的目的在于，进一步构成一种开头所述型式的方法和磨床，使得在加工的主时间与副时间之间达到进一步改善的比例变成可能的。依此该方法或装置的特点应该是进一步改善的经济的工作方式。同样地装调时间部分在对加工主时间的比例中应该尽可能小，以便达到所述目的。
该目的通过本发明的解法按方法的特征在于，将所述至少两个工件主轴为了从磨削位置转送到装载位置和相反转送而绕相应的枢转轴线枢转，其中彼此独立地进行两个工件主轴的枢转。
对此优选垂直定位两个枢转轴线。
此外按照一优选的实施形式相互平行和以彼此间距设置两个枢转轴线。在这种情况下一优选的实施形式设定，为了各工件主轴从磨削位置向装载位置的枢转和相反枢转将它们绕相应的枢转轴线枢转在180°与240°之间、优选在200°与230°之间的角度。
也有可能，同心设置两个枢转轴线，在这种情况下本发明的一优选的实施形式设定，为了各工件主轴从磨削位置向装载位置的枢转和相反枢转，将它们绕相应的枢转轴线枢转在180°与360°之间、优选在180°与270°之间的角度。约270°的枢转能够实现很有利的工作方式：各不同的周围元件，关于它们以下还要详细讨论(例如离心机工位、SPC工位等)，则可以只一次为两个可枢转的工件主轴设置并且由两个工件主轴利用。
一种齿磨床或成型磨床，磨床具有至少一个工具主轴，在其上可以接纳至少一个磨削工具，并且磨床具有至少两个工件主轴，它们为了工件与磨削工具的共同作用能至少暂时移近工具主轴，其特征在于，将所述至少两个工件主轴为了从磨削位置转送到装载位置和相反转送而绕相应的枢转轴线可枢转地设置，磨床构成用于两个工件主轴的彼此独立的枢转。
可以垂直定位两个枢转轴线；此外它们可以相互平行和以彼此间距设置。各工件主轴在其绕枢转轴线枢转的过程中可以描绘圆弧，工具主轴设置在两个圆弧的第一交点的区域内；在两个圆弧的第二交点的区域内可以设置用于工件的装载和/或卸载工位。
另一构成设定，相互同心设置两个工件主轴的两个枢转轴线。
在工具主轴的区域内，支座可以固定设置在床身上方或侧旁。可以由两个工件主轴利用该支座。
也可以设置其他的周围装置：
在沿圆弧的一个位置上，用于工件的定位装置可以固定设置在床身上方或侧旁。
在两个工件主轴之一个上还可以设置用于磨削工具的修整装置，其可以与相应的工件主轴一起枢转。借此在需要时通过将相应的工件主轴连同修整装置转到磨削位置可以修整磨削工具。
在沿圆弧的一个位置上还可以将用于工件的离心机工位固定设置在床身上方或侧旁。
在沿圆弧的另一位置上夹具更换工位可以固定设置在床身上方或侧旁。此外用于存放工件的工位可以设置在床身上方或侧旁。一种优选的实施形式对此设定，夹具更换工位或工件存放工位具有圆分度工作台，其包括至少两个存放位置。夹具更换工位和工件存放工位在此优选构成为组合的单元。
在工具主轴的区域内最后磨削工具更换工位可以固定设置在床身上方或侧旁。
利用建议的齿磨床或成型磨床优选加工包括小齿部的工件，它具有最大的在约200mm以下的顶圆直径；同样地该发明建议特别适用于短的轴件，这些可能包括多个齿部。该发明建议特别适用于在大批量范围内的齿部和特殊轮廓。
建议的磨床方案因此可以称为“挑选”方案，其中将工件在装载工位接纳到工件主轴上并独立于另一工件主轴枢转到加工工位。
利用该方案可以优化(最小化)副时间并且集成装调过程和自动化功能性。各工件主轴用工件的装载和卸载、夹紧、齿部的定位(定中心)、工件的加速和制动以及离心分离可以与在另一工件主轴上的磨削并行地实现。
依此该建议的方案也能够实现关于装调时间的显著的改善。
附图说明
附图中示出本发明的各实施例。其中：
图1显示齿磨床的透视图，包括两个立柱，两个工件主轴可以绕其转动，以便将它们从装载和卸载工位向磨削位置转动或返回；
图2显示图1的前视图；
图3显示图1的俯视图；
图4显示齿磨床的不同于图1的实施形式的透视图；
图5显示图4的前视图；
图6显示图4的俯视图。
具体实施方式
在图1至3中示出齿磨床1的第一实施形式。磨床1具有床身15，在其上首先设置各常用的元件，以便可以实施磨齿操作。依此磨床1特别是具有一个工具主轴3，其包括磨削工具4(砂轮或蜗杆砂轮，必要时也沿轴向方向位错多个磨削工具用于粗加工和精整加工)，工具主轴3设置在相应的可运动的导轨上，以使它可以实施为磨削过程需要的运动。在各图中用双箭头说明设置的运动方向。不过对此不再更详细地讨论，因为对此涉及各常用的轴线。
然而对于齿磨床不典型的是，设置两个工件主轴5和6，它们分别构成用于接纳一个工件2。该两个工件主轴5、6设置在两个立柱状的导轨24和25上，使它们可以绕垂直设置的枢转轴线7或8枢转。以间距a设置两个枢转轴线(见图1)。可以实现该枢转，以便可以将在工件主轴5、6上夹紧的工件2从磨削位置I转到装载位置II或相反从位置II转到位置I。
对此因此设定，将两个工件主轴5、6为了从磨削位置I枢转到装载位置II和相反枢转而绕相应的枢转轴线7、8枢转。对此重要的是，彼此独立地进行两个工件主轴5、6的枢转。
依此各工件2或夹持它们的工件主轴5和6在位置I与II之间的来回枢转的过程中描绘圆弧9或10。由于间距a产生各圆弧的两个交点，它们用11或13标记。当在磨削位置I加工工件2时，面向工具4的第一交点11是定位一个工件主轴5或6连同工件2的位置。装载和卸载工位12处于第二交点13中，在其上借助于未示出的操纵系统实现对工件主轴5、6装载或卸载工件2。各工件2在实施例中对此利用带(输送带)23送到或送出。自然任何其它方式的工件2的提供或送出同样是可能的，例如装载室。
对此在本发明中通过将工件主轴5、6绕枢转轴线7或8来回转动角度α(见图3)，其在图中约为220°，实现工件主轴5、6连同工件2的枢转。
在磨削位置I，有选择的支座14处于第一交点11的区域内，它固定设置在床身15上。由两个工件主轴5、6在磨削过程中利用该支座。
建议的方案的重要优点是，由于两个工件主轴5、6的相互独立的枢转运动，加工的主时间可以最好地用于在一个工件主轴5、6上的一个工件的磨削，以便同时在另一个工件主轴上实施各种各样的与副时间有关的过程步骤，它们是需要的或值得追求的，亦即有选择的。
依此沿由工件主轴5、6或工件2从磨削位置I向装载位置II和反之的枢转过程中描绘的圆弧9、10设有多个不同的装置元件，借此可以实施需要的或要求的各措施。
在这里首先列举定位装置16，其用于定位或找正在工件主轴5、6上夹紧的工件2，以便磨削工具4在紧接着的磨削过程中可以无碰撞地进入齿槽中。每一定位装置16在每一枢转轨道上固定设置在床身15上。在已知的磨床中需要按相应的工件外径手工地调节定位装置16。这不适用于建议的实施形式，亦即这可以有利地取消手工调节。
有利的、但只任选的其他的元件改进过程：为此首先进一步设定，每一离心机工位18设置在每一枢转轨道上。在这里可以实现在工件2上粘附的残留加工油的离心分离。由于“挑选”方案，在这种情况下可实现“被动的离心机工位”。对于确定的构件型式不需要特别的夹紧系统。装置实际上无装调地工作。通常大多数使用被驱动的离心机工位，亦即离心机具有转动装置用于要被离心分离的工件。在“被动的”离心机工位中工件主轴的转动运动同时用于离心分离。离心机工位依此只例如是向上敞开的容器，在工件主轴上夹紧的工件移进其中并在那里为了分离而利用工件驱动装置使之转动。可以取消工件从工件主轴向“主动的”离心机工位的重新装夹。
此外可以设置夹具更换工位19，其在当前与用于存放工件2的工位20相组合。组合的单元19/20设有圆分度工作台21，其提供至少两个存放位置。为了自动的夹具更换提供两个更换位置。将当前用过的夹具存放在空位置，紧接着从另一位置接纳新夹具，在该另一位置上预留所述新夹具。利用相应的未示出的、但本身已知的操纵元件自动地实现夹具的不仅存放而且接纳。
为了提取SPC部分(测量部分)和NIO部分(废品部分)，在磨床中同样提供上述圆分度工作台21，其如上所述具有至少两个存放位置。该功能在已知的解法中通常预留在磨床之外，这导致复杂的自动化装置。然而按照本发明的建议可以简单得多地实现该功能性。
当然沿工件主轴5、6的枢转轨道还可以安装其他的工位，它们进一步提高功能性。
自动的工具更换通过磨削工具更换工位22是可能的，其定位在工具主轴3的附近。在这里提供两个更换位置。将当前用过的磨削工具4可以首先存放在空位置。紧接着从第二位置接纳新工具并设置在工具主轴3上。在自动的过程中实现存放和接纳。
如果设置可修整的磨削工具(砂轮或蜗杆砂轮)，这任选是可能的，则还有利地可以设定，将修整装置17设置在工件主轴上(在实施例中设置在工件主轴5上)。借此有可能，为了修整磨削工具4将修整装置17转到位置I，以便修整磨削工具4。
未示出但自然同样有可能的是，特别是经由磨削工具更换工位22更换在磨床1之外修整的磨削工具。借此相对于在磨床中的修整产生另外的过程副时间节省。
图4至6中示出按照本发明的磨床1的另一实施形式。在这里唯一的区别在于，两个枢转轴线7和8是同心的，亦即间距a(见图1)为零。
依此只存在一个立柱状的导轨24′，其沿枢转轴线7、8的方向构成分开的，上部枢转工件主轴5，下部枢转工件主轴6。依此在这里就磨床宽度而言可以实现稍微节省空间的结构。
全部方案同时共同的是，两个工件主轴5、6的相互独立的枢转是可能的。因此在一个工件2在磨削位置I的磨削过程中可完全自由地枢转另一个工件主轴，从而可以与主时间并行地开行工件2的相应的提到的装载和卸载直到定位的各工位。因此相应地提高灵活性。
因此总体上优化主时间对副时间的比例并提高齿部和成型件的磨削的经济性。
所示的磨床方案的一个变型是使用只一个唯一的枢转轴线用于唯一的工件主轴。因此取消第二枢转轴线与第二工件主轴。该磨床方案因此看起来类似如那一个在图4中可见的方案，但在立柱状导轨24′上只正好有唯一的工件主轴5。在这种情况下使用工件主轴5，它也带有修整装置17。
利用这样的解法有可能，利用描述的按照本发明的解法的重要的优点，不过其中对于主时间和副时间的同时开行自然不可能达到完全的时间优点。因此在一个立柱上使用只一个在一个枢转轴线上的工件主轴时产生较长的过程时间。不过由此可以以经济上仍然有利的方式加工小批量，其具有小宗工件或在较高的构件离散。与传统的磨床方案相比产生上述装调优点。
附图标记清单
1   齿磨床或成型磨床
2   工件
3   工具主轴
4   磨削工具
5   工件主轴
6   工件主轴
7   枢转轴线
8   枢转轴线
9   圆弧
10  圆弧
11  第一交点
12  装载和/或卸载工位
13  第二交点
14  支座
15  床身
16  定位装置
17  修整装置
18  离心机工位
19  夹具更换工位
20  工件存放工位
21  圆分度工作台
22  磨削工具更换工位
23  输送带
24  立柱状的导轨
25  立柱状的导轨
24′立柱状的导轨
I   磨削位置
II  装载位置
a   间距
α  角度

Claims (15)

1.用于操作齿磨床或成型磨床(1)的方法，用于磨削预制齿的或预成型的工件(2)，磨床具有至少一个工具主轴(7)，在所述工具主轴上能接纳至少一个磨削工具(4)，并且磨床具有至少两个工件主轴(5、6)，所述工件主轴为了工件(2)与磨削工具(4)的共同作用能至少暂时移近工具主轴(3)，其特征在于，将两个工件主轴(5、6)为了从磨削位置(I)转送到装载位置(II)和相反转送而绕相应的枢转轴线(7、8)枢转，所述两个工件主轴(5、6)的枢转彼此独立地进行。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，垂直定位所述两个工件主轴(5、6)的相应的枢转轴线(7、8)。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，相互平行和以彼此间距(a)设置所述两个工件主轴(5、6)的相应的枢转轴线(7、8)。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，为了各工件主轴(5、6)从磨削位置(I)向装载位置(II)枢转和相反枢转，将所述工件主轴绕相应的枢转轴线(7、8)枢转在180°与240°之间的角度(α)。
5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，同心设置所述两个工件主轴(5、6)的相应的枢转轴线(7、8)。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，为了各工件主轴(5、6)从磨削位置(I)向装载位置(II)枢转和相反枢转，将所述工件主轴绕相应的枢转轴线(7、8)枢转在180°与360°之间的角度(α)。
7.齿磨床或成型磨床(1)，用于磨削预制齿的或预成型的工件(2)，磨床具有至少一个工具主轴(3)，在所述工具主轴上能接纳至少一个磨削工具(4)，并且磨床具有至少两个工件主轴(5、6)，所述工件主轴为了工件(2)与磨削工具(4)的共同作用能至少暂时移近工具主轴(3)，所述磨床用于实施按照权利要求1至6之一项所述的方法，其特征在于，两个工件主轴(5、6)为了从磨削位置(I)转送到装载位置(II)和相反转送而绕相应的枢转轴线(7、8)可枢转地设置，磨床构成用于所述两个工件主轴(5、6)的彼此独立的枢转。
8.按照权利要求7所述的齿磨床或成型磨床(1)，其特征在于，所述两个工件主轴(5、6)的相应的枢转轴线(7、8)垂直定位。
9.按照权利要求7或8所述的齿磨床或成型磨床(1)，其特征在于，所述两个工件主轴(5、6)的相应的枢转轴线(7、8)相互平行和以彼此间距(a)设置。
10.按照权利要求9所述的齿磨床或成型磨床(1)，其特征在于，各工件主轴(5、6)在其绕枢转轴线(7、8)枢转的过程中描绘圆弧(9、10)，工具主轴(3)设置在两个圆弧(9、10)的第一交点(11)的区域内。
11.按照权利要求9所述的齿磨床或成型磨床(1)，其特征在于，各工件主轴(5、6)在其绕枢转轴线(7、8)枢转的过程中描绘圆弧(9，10)，用于工件(2)的装载和/或卸载工位(12)设置在两个圆弧(9、10)的第二交点(13)的区域内。
12.按照权利要求7或8所述的齿磨床或成型磨床(1)，其特征在于，所述两个工件主轴(5、6)的相应的枢转轴线(7、8)相互同心设置。
13.按照权利要求7所述的齿磨床或成型磨床(1)，其特征在于，在工具主轴(3)的区域内，支座(14)固定设置在床身(15)上方或侧旁。
14.按照权利要求7所述的齿磨床或成型磨床(1)，其特征在于，在沿圆弧(9、10)的一个位置上，用于工件(2)的定位装置(16)和/或用于工件(2)的离心机工位(18)和/或夹具更换工位(19)和/或用于存放工件(2)的工件存放工位(20)固定设置在床身(15)上方或侧旁。
15.按照权利要求7所述的齿磨床或成型磨床(1)，其特征在于，在所述两个工件主轴(5、6)之一上还设置用于磨削工具(4)的修整装置(17)，该修整装置能与该工件主轴(5、6)一起枢转。
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