CN111212704B - 珩磨机和珩磨机的应用 - Google Patents

Abstract

一种珩磨机(10)，尤其切入式珩磨机，用于珩磨柱面、球面、锥面和/或圆锥面，尤其滚动轴承的部件，所述珩磨机设置有：加工刀具(16)，其用于在相对于工件(14)的第一加工位处对工件(14)进行切削加工；和涡流检测探针(28)，其用于在相对于工件(14)的第二加工位处对工件(14)进行裂纹检测和/或磨削烧伤检测，所述第二加工位尤其沿周向方向相对于第一加工位错开。通过将涡流检测探针(28)集成到珩磨机(10)中，能够实现低成本地制造和检测高精度表面。

Description

珩磨机和珩磨机的应用

技术领域

本发明涉及一种珩磨机以及一种珩磨机的应用，借助于珩磨机可以通过珩磨来切削加工柱面、球面、锥面和/或圆锥面。

背景技术

由EP 1 994 362 B1已知一种具有集成的测量系统的珩磨机，其中在测量系统的光学传感器与待检查的柱表面之间的中间空间通过透明液体填充。

一直需要能够以低成本制造高精度表面。

发明内容

本发明的目的是，阐明一种能够实现低成本地制造高精度表面的措施。

根据本发明，该目的通过一种具有如下特征的珩磨机以及一种珩磨机的应用来实现。本发明的优选的设计方案在以下说明中给出，其能够分别单独地或组合地表示本发明的一个方面。

根据本发明，珩磨机，尤其切入式珩磨机，用于珩磨柱面、球面、锥面和/或圆锥面，尤其滚动轴承的部件，所述珩磨机设置有：加工刀具，其用于在相对于工件的第一加工位处对工件进行切削加工；和涡流检测探针，其用于在相对于工件的第二加工位处对工件进行裂纹检测和/或磨削烧伤检测，所述第二加工位尤其沿周向方向相对于第一加工位错开。

涡流检测探针能够实施涡流检测，所述涡流检测能够实现在导电的工件中通过工件中的由线圈产生的交变磁场感应出涡流，并借助传感器探测通过涡流产生的磁场的涡流密度。涡流检测探针尤其可以测量探测到的信号相对于激励信号的振幅和相移，并且可以从测量值与合格零件的所储存的期望值的足够大的偏差中推断出裂纹形成和/或磨削烧伤。在此，利用以下知识：在工件中的裂纹以及磨削烧伤导致工件的导电性变化，这导致在工件中感应的涡流的磁场变化。尤其在此可以考虑，滚动轴承的部件通常由金属材料制成，该金属材料基本上是导电的，并且因此可以借助于涡流检测探针被无接触地测量。由此可以避免光学检测，并且避免与此相关的、无误差地实施光学检测的困难。

此外，通过将涡流检测探针集成到珩磨机中，不必在珩磨后从珩磨机中取出工件并将其插入单独的检测机中。因此，可以避免由于为了检测而重新定位工件而造成的表面损坏，使得降低了次品的风险。在此，利用以下知识：已经足够的是，将用于涡流检测探针的加工位沿周向方向相对于用于加工刀具的加工位错开，以便使加工刀具和涡流检测探针不会相互干扰。甚至原则上可行的是，加工刀具和涡流检测探针同时运行，使得在通过加工刀具对工件进行切削加工期间，涡流检测探针就已经能够检查工件的所产生的表面。这能够实现，通过加工刀具实施切削加工，直到涡流检测探针确定工件的足够质量，或者涡流检测探针确定不再能够达到期望的质量，例如由于工件损坏。因此可以将工件的切削加工减少到必要的最小程度，由此能够减少产品制造时间和/或加工刀具的磨损。通过将涡流检测探针集成到珩磨机中，能够实现低成本地制造和检测高精度表面。

为了进行涡流检测，尤其可以使工件可转动地保持在的同一位置，用于通过加工刀具进行加工的工件处于该位置。为此，第一加工位和第二加工位可以基本上仅在周向方向上彼此错开地定位在工件的侧面上。由此，对于工件的加工和检测可行的是，设有共同的加工站。在这种情况下，对于珩磨机优选仅设有恰好一个用于工件的加工站。但是，也可行的是，在通过加工刀具进行加工之后将工件尤其水平和/或竖直地置于珩磨机内的另一站上，使得在另一个站上的涡流检测探针可以实施涡流检测，而在前一个站上，下一个工件已经可以由加工刀具进行加工。涡流检测探针尤其可以在另一站上使用原本为另一加工刀具设有的轴系统。在这种情况下优选提出，在另一站上仅借助于涡流检测探针进行涡流检测。在此，利用如下知识：该轴系统的用于固定另外的加工刀具而设有的支臂的轴精度足以确保涡流检测探针在受控轨迹上的径向均匀的间距。

尤其，涡流检测探针实施为在工件的径向方向上和/或在工件的轴向方向上相对于工件可运动，其中工件实施为借助于转动装置围绕其纵轴线可转动。涡流检测探针能够与设计用于珩磨的加工刀具类同的方式相对于工件运动。这能够实现，将珩磨机的原本设计用于(另一)加工刀具的驱动运动学应用于涡流检测探针。为此，已经足够的是，对适合于涡流检测探针的涡流检测的轨迹曲线进行编程。为此，珩磨机已经可以提供合适的输入表面和/或接口。

优选地，加工刀具设计用于通过粗加工对工件进行切削预加工，而设计用于通过磨光对工件进行切削终加工的精加工刀具设在相对于工件的第三加工位处，所述第三加工位在周向方向上相对于第一加工位并且相对于第二加工位错开。通过至少两阶段的切削加工，首先可以在粗加工步骤中借助于加工刀具快速地实现具有略微过尺寸的期望的成型，使得在随后的磨光步骤中借助于精加工刀具产生通过珩磨期望的表面质量。在此，精加工刀具仅需要切削去除在粗加工后仍存在的少量的过尺寸，使得可以减少制造时间和精加工刀具的磨损。由于精加工刀具的错开，不必担心通过精加工刀具会损坏加工刀具和涡流检测探针。

尤其优选地，加工刀具设计用于通过粗加工对工件进行切削预加工，而设计用于通过磨光对工件进行切削终加工的精加工刀具设在第二加工位处，其中精加工刀具和涡流检测探针彼此运动固定地连接。通过至少两阶段的切削加工，首先可以在粗加工步骤中借助于加工刀具快速地实现具有略微过尺寸的期望的成型，使得在随后的磨光步骤中借助于精加工刀具产生通过珩磨期望的表面质量。在此，精加工刀具仅需要去除在粗加工后仍存在的少量的过尺寸，使得可以减少制造时间和精加工刀具的磨损。在此，涡流检测探针可以在适当的部位固定在精加工刀具上，使得精加工刀具和涡流检测探针不会彼此干扰。替选地，涡流检测装置可以在单独的支臂上固定到轴控制的加工站上，尤其代替精加工刀具。尤其，涡流检测探针在此在通过精加工刀具对工件进行切削加工时已经靠近工件定位，使得涡流检测探针已经可以在工件上进行涡流检测。在此，利用以下知识：用于精加工刀具的加工站的轴精度足以确保涡流检测探针在受控轨迹上的径向均匀的间距。由此，可以保持设备的费用低以及结构空间要求低。

尤其，精加工刀具在支臂上引导，其中涡流检测探针与支臂固定。因此，设计用于定位精加工刀具和尤其用于使精加工刀具摆动的支臂同时可以用于固定涡流检测探针。由此，可以节省用于涡流检测探针的单独的支臂以及用于涡流检测探针的单独的运动马达机构。替代地，设计用于精加工刀具的运动马达机构也可以用于涡流检测探针，以便涡流检测探针可以经过已珩磨的和待检查的工件。

优选地，精加工刀具构造为具有珩磨带的带式精细加工单元。由此可以实现尤其高的表面质量。另外，带式精细加工单元具有多个导向辊，珩磨带沿着所述导向辊引导并且可以可转动地支承在支臂或其他构件上。该支臂尤其可以用于固定涡流检测探针。例如，带式精细加工单元可以具有绞架形的框架，用于可转动地支承导向辊，使得该框架提供足够合适的固定部位，以便将涡流检测探针固定在合适的部位处，而不会影响通过带式精细加工单元进行的珩磨。替选地，精加工刀具可以构造为石材。

尤其优选地，涡流检测探针与停止装置耦联，所述停止装置用于在由涡流检测探针确定工件的工件品质不足的情况下使珩磨机停止。由此，珩磨机可以自动停止，以便例如手动地拣选出作为次品的具有不足的工件品质的工件。

尤其，涡流检测探针与拣选装置耦联，所述拣选装置用于拣选出具有由涡流检测探针确定的不足的工件品质的工件。具有不足的工件品质的工件由此可以通过为此设有的通常的路径，例如出口带，从珩磨机中输送出去，其中拣选装置，例如通过调节次品岔道，可将作为次品被拒收的工件远离其他运输路径带走。由此，次品工件的拣选可以自动地进行，使得可以省去手动的拣选。

优选地，加工刀具和/或精加工刀具构成用于竖直珩磨和/或竖直的和/或水平的切入式珩磨。由此，尤其可以产生具有高表面质量的滚动轴承中的工作面。

本发明还涉及一种珩磨机的应用，该珩磨机可以如上所述地构成和改进，用于通过珩磨制造鼓形滚子轴承的鼓形滚子和/或圆柱滚子轴承的圆柱滚子和/或圆锥滚子轴承的圆锥滚子和/或滚动轴承的内环和/或滚动轴承的外环。尤其在滚动轴承的情况下，在可相对彼此地运动的彼此接触的构件的工作面上期望具有尽可能低的粗糙度的尤其高的表面质量，以便实现高的使用寿命。同时，在珩磨时在经珩磨的表面上产生的磨光可以引起良好的摩擦学特性。通过将涡流检测探针集成到珩磨机中，可以低成本地制造和检测滚动轴承的高精度表面。

附图说明

下面，参考附图借助优选的实施例示例性地阐述本发明，其中下面示出的特征可以分别单独地或组合地表示本发明的一个方面。附图示出：

图1示出珩磨机的第一实施形式的示意性俯视图；

图2示出珩磨机的第二实施形式的示意性俯视图。

具体实施方式

在图1中示出的珩磨机10具有被驱动的转盘12，待珩磨的工件14被夹紧在所述转盘中并且可置于旋转中。适于垂直珩磨的加工刀具16可以在径向方向上运动靠近工件14并且在轴向方向上摆动，该轴向方向基本上与竖直线重合。在所示实施例中，加工刀具16用于粗加工，而磨光通过构造为带式精细加工单元的精加工刀具18进行。精加工刀具18可以借助于线性引导的支臂20在径向方向上运动靠近工件14并且在轴向方向上摆动。构造为带式精细加工单元的精加工刀具18具有珩磨带22，该珩磨带沿着导向辊24引导。导向辊24可转动地与框架26连接，该框架是支臂20的部分。加工刀具16和精加工刀具18沿周向方向在不同的加工位处彼此错开地定位，使得它们不会彼此干扰。

在图1中示出的实施例中，在相对于加工刀具16和精加工刀具18在周向方向上错开的加工位处设有涡流检测探针28，借助于该涡流检测探针，在借助于加工站的轴系统进行珩磨后或在此期间可以实施对工件14的无接触裂纹检测和/或磨削烧伤检测。涡流检测探针28可以借助于另一支臂在径向方向和/或轴向方向上相对于工件14移动，以便能够经过并检测工件14的整个表面。

与图1中所示的珩磨机10的实施例相比，在图2中示出的珩磨机10的实施例中，涡流检测探针28借助设计用于精加工刀具18的支臂20的框架26固定，使得涡流检测探针28与精加工刀具18一起运动。由此省去另外的支臂30，并且改善了工件14的可接近性，使得可以更容易地手动或通过机器插入和/或取出工件14。

附图标记列表

10 珩磨机

12 转盘

14 工件

16 加工刀具

18 精加工刀具

20 支臂

22 珩磨带

24 导向辊

26 框架

28 涡流检测探针

30 另外的支臂

Claims (11)

1.一种珩磨机(10)，用于珩磨柱面、球面、和/或锥面，所述珩磨机具有：

加工刀具(16)，其用于在相对于工件(14)的第一加工位处对所述工件(14)进行切削加工；和

涡流检测探针(28)，其用于在相对于所述工件(14)的第二加工位处对所述工件(14)进行裂纹检测和/或磨削烧伤检测，所述第二加工位沿周向方向相对于所述第一加工位错开；

其中，所述加工刀具(16)设计用于通过粗加工对所述工件(14)进行切削预加工，而设计用于通过磨光对所述工件(14)进行切削终加工的精加工刀具(18)设在相对于所述工件(14)的第三加工位处，所述第三加工位在周向方向上相对于所述第一加工位并且相对于所述第二加工位错开；或者，

所述加工刀具(16)设计用于通过粗加工对所述工件(14)进行切削预加工，而设计用于通过磨光对所述工件进行切削终加工的精加工刀具(18)设在所述第二加工位处，其中所述精加工刀具(18)和所述涡流检测探针(28)彼此运动固定地连接。

2.根据权利要求1所述的珩磨机，其特征在于，所述涡流检测探针(28)实施为在所述工件(14)的径向方向上和/或在所述工件(14)的轴向方向上相对于所述工件(14)可运动，其中所述工件(14)实施为借助于转动装置围绕其纵轴线可转动。

3.根据权利要求1所述的珩磨机，其特征在于，所述精加工刀具(18)在支臂(20)上引导，其中所述涡流检测探针(28)与所述支臂(20)固定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的珩磨机，其特征在于，所述精加工刀具(18)构造为具有珩磨带(22)的带式精细加工单元。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的珩磨机，其特征在于，所述涡流检测探针(28)与停止装置耦联，所述停止装置用于在由所述涡流检测探针(28)确定所述工件(14)的工件品质不足的情况下使珩磨机(10)停止。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的珩磨机，其特征在于，所述涡流检测探针(28)与拣选装置耦联，所述拣选装置用于拣选出具有由所述涡流检测探针(28)确定的不足的工件品质的工件(14)。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的珩磨机，其特征在于，所述加工刀具(16)或所述精加工刀具(18)构成用于竖直珩磨或竖直的或水平的切入式珩磨。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的珩磨机，其特征在于，所述珩磨机为切入式珩磨机。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的珩磨机，其特征在于，所述珩磨机用于珩磨滚动轴承的部件。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的珩磨机，其特征在于，所述锥面为圆锥面。

11.一种根据权利要求1至10中任一项所述的珩磨机(10)的应用，其用于通过珩磨制造鼓形滚子轴承的鼓形滚子、圆柱滚子轴承的圆柱滚子、圆锥滚子轴承的圆锥滚子、滚动轴承的内环和/或滚动轴承的外环。

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