CN102310346B - 用于磨削旋转面的方法和磨床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于加工旋转面的方法和一种磨床，所述磨床用于实施利用具有平面区(14)和锥形区(15)的砂轮(8)加工具有平面(16)的旋转驱动的工件(4)的方法，所述方法具有以下方法步骤：a)将砂轮(8)的锥形区(15)平行于工件(4)的平面(16)定向；b)使砂轮(8)进行切深进给并且对平面(16)进行预磨削；c)将砂轮(8)的平面区(14)平行于工件(4)的平面(16)定向；d)使砂轮(8)进行切深进给并且对平面(16)进行精磨削。

Description

用于磨削旋转面的方法和磨床
技术领域
本发明涉及一种用于加工旋转面的方法和用于实施该方法的磨床。
背景技术
在直线切入磨削方形肩时，只有相当少的磨粒与工件接触。这导致砂轮的边缘区域内不均匀的磨损，该边缘区域此外由于相当高的材料去除量在修整时必须进行校正。
EP 1 839 809 B1公开了一种用于加工曲轴轴承的曲拐臂的方法。在此，砂轮与工件之间的接触面通过之字形的切入运动加大并使磨损得到优化。
发明内容
从所公开的这种方法出发，本发明的目的在于，提供一种得到改进的方法，该方法可以缩短加工节拍时间和降低砂轮的负荷。本发明的目的还在于提供一种用于实施该方法的装置。
一方面本发明的目的通过用于利用具有平面区和锥形区的砂轮磨削具有平面的被旋转驱动的工件的方法实现，即：所述方法具有以下方法步骤：a)砂轮轴的旋转轴通过绕回转轴的回转而倾斜，从而将砂轮的锥形区平行于工件的平面定向；b)使砂轮切深进给并且对平面进行预磨削，其中，使锥形区与工件磨削接触；c)将砂轮的平面区平行于工件的平面定向；d)使砂轮切深进给并且对平面进行精磨削，其中，使平面区与工件磨削接触。
另一方面，本发明的目的通过具有以下特征的磨床实现，即：磨床用于磨削具有至少一个平面的被旋转驱动的工件，所述磨床具有包括砂轮的可绕回转轴转动的砂轮架，其中，砂轮架在床身上沿第二导轨在Z轴线方向上并且沿导轨在X轴线方向上引导，其中，砂轮具有平面区和作为内锥形成的锥形区，既可以利用砂轮的平面区也可以利用锥形区加工所述平面。
依据一种有利的观点，在按本发明的方法中，使用具有锥形区和平面区的砂轮。平面依据该方法利用锥形区预磨削并利用平面区进行精加工。不同于现有技术的是，在此，研磨覆层的整个侧面与工件嵌接，从而研磨覆层承受均匀的磨损。因为在此方面砂轮的外棱边特别有利地得到保护，所以修整外壳面时去除很少的材料。由此特别是在高价值的CBN砂轮上产生可观的成本优点。
附图说明
下面借助实施例对本发明进行说明。其中：
图1示出磨床的示意图；
图2示出砂轮与工件嵌接的放大图；
图3示出结束预磨削后砂轮的嵌接；
图4示出精磨削后的工件和砂轮；
图5示出之字形的切削进给运动。
具体实施方式
图1示出用于实施该方法的磨床1。工件输送、控制和外壳不是本发明重要的细节没有示出。轴形的工件4被夹紧在由工件主轴2和顶尖座3组成的工件夹持装置上并进行旋转。为匹配于工件的长度，工件主轴2在床身6上通过第一导轨5在Z轴线的方向上可运动地引导。具有砂轮8的砂轮架7相对于床身6在两个彼此正交的方向上(X和Z轴线)受控制地运动。为此，在床身6上为竖直滑座10设置第二导轨9，用于实施沿Z轴线方向运动。竖直滑座10本身带有用于水平滑座12的水平导轨11。该水平滑座可以为实施沿X轴线方向的运动而运动。砂轮架7可以绕回转轴13回转地支承在水平滑座10上。
图2示出砂轮嵌接在工件上的放大图。为了更好理解，以剖面示出砂轮8。该砂轮在外缘上具有平面区14。与其连接地砂轮向中心收缩并形成称为锥形区15的内锥。内锥通过凸缘18限定。如果加工比锥形区15更宽的平面时，这是必需的。在磨削方法开始时，砂轮轴的旋转轴通过绕回转轴13的回转而倾斜，从而锥形区15紧贴在工件4的平面16上。切削进给运动优选沿箭头22的方向进行。此时，平面16几乎完全被预磨削。仅在圆柱形部分20上的过渡区内，平面16与砂轮8的平面区14之间还留有要被去除的材料18(图3)。在锥形区15与平面区14之间的角度α构造成锐角的并处于0°到5°之间的范围内。由于锐角的倾斜角并由于砂轮相对于工件直径加大设计的比例(大于4)，由内锥形的磨削面产生的侧凹可以忽略，因为这种侧凹在数量级上远远低于磨削精度地运动。
在图4中可以看到处于完成的磨削状态下的工件4。为此，平面区14通过绕通过回转点23的假想的轴线的转动平行于平面16地定向。在此，水平滑座12和竖直滑座10同时沿X和Z轴线的方向移动并且也同时绕回转轴13进行回转运动。在这种定向过程中，砂轮的外表面21平行于工件的圆柱形部分20设置，从而可以加工该部分。依据该方法的一种具有优点的构成，砂轮利用至少局部偏移的运动来定向。在预磨削后，砂轮首先沿X轴线的方向运动并且然后进行环绕回转轴13的转动并且沿Z轴线的方向运动。通过以锥形区15的预磨削与以平面区14或外表面21精磨削的组合，研磨覆层的整个表面与工件磨削接触。因此达到特别均匀的磨损。
图5示出一种用于预磨削的方案，其中，平面16以多个步骤利用从外面朝工件中心定向的之字形切削进给运动加工。如果例如必须去除较厚材料层的话，这种方法是有利的。
附图标记列表
1 磨床
2 工件主轴
3 顶尖座
4 工件
5 第一导轨
6 床身
7 砂轮架
8 砂轮
9 第二导轨
10 竖直滑座
11 导轨
12 水平滑座
13 回转轴
14 平面区
15 锥形区
16 平面
17 凸缘
18 所要去除的材料
19 旋转轴
20 圆柱形部分
21 外表面
22 箭头
23 回转点

Claims (10)

1.用于利用具有平面区(14)和锥形区(15)的砂轮(8)磨削具有平面(16)的被旋转驱动的工件(4)的方法，
其特征在于以下方法步骤：
a)砂轮轴的旋转轴通过绕回转轴(13)的回转而倾斜，从而将砂轮(8)的锥形区(15)平行于工件(4)的平面(16)定向，
b)使砂轮(8)切深进给并且对平面(16)进行预磨削，其中，使锥形区(15)与工件(4)磨削接触，
c)将砂轮(8)的平面区(14)平行于工件(4)的平面(16)定向，
d)使砂轮(8)切深进给并且对平面(16)进行精磨削，其中，使平面区(14)与工件(4)磨削接触。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在方法步骤c)中，砂轮(8)通过同时移动水平滑座(12)和竖直滑座(10)并且通过同时绕回转轴(13)和绕通过回转点(23)假想的轴线的转动而定向。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在方法步骤c)中，砂轮(8)首先通过移动水平滑座(12)和/或者竖直滑座(10)并随后通过绕回转轴(13)的回转而定向。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，利用在与工件(4)的旋转轴线(19)交叉的方向上的连续运动使砂轮(8)进行切深进给。
5.按权利要求1-4之一所述的方法，其中，工件(4)具有圆柱形部分(20)，其特征在于，在所述平面区(14)平行于平面(16)定向以后，利用外表面(21)加工圆柱形部分(20)。
6.按权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，在按照方法步骤b)进行预磨削时，逐段地以之字形的运动进行切深进给和/或切削进给运动直至圆柱形部分(20)。
7.磨床，用于磨削具有至少一个平面(16)的被旋转驱动的工件(4)，所述磨床具有包括砂轮(8)的可绕回转轴(13)转动的砂轮架(7)，其中，砂轮架(7)在床身(2)上沿第二导轨在Z轴线方向上并且沿导轨(11)在X轴线方向上可运动地引导，其中，砂轮(8)具有平面区(14)和作为内锥形成的锥形区(15)，
其特征在于，
能用砂轮(8)的平面区(14)加工所述平面(16)，砂轮轴的旋转轴通过绕水平的回转轴(13)的回转而倾斜，从而锥形区(15)紧贴在所述平面(16)上。
8.按权利要求7所述的磨床，其特征在于，平面区(14)设置在砂轮(8)的外缘上并且锥形区(15)通过磨削面向砂轮中心收缩而形成。
9.按权利要求8所述的磨床，其特征在于，在锥形区(15)与平面区(14)之间的角度α锐角地构成并且处于0°到5°之间的范围内。
10.按权利要求8或9所述的磨床，其特征在于，与锥形区(15)连接地朝中心设有凹槽(17)。
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