CN118019615A - 用于磨削加工细长形工件的方法和设备 - Google Patents

用于磨削加工细长形工件的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN118019615A
CN118019615A CN202280065472.8A CN202280065472A CN118019615A CN 118019615 A CN118019615 A CN 118019615A CN 202280065472 A CN202280065472 A CN 202280065472A CN 118019615 A CN118019615 A CN 118019615A
Authority
CN
China
Prior art keywords
workpiece
carriage
grinding
holder
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280065472.8A
Other languages
English (en)
Inventor
M·伯格巴尔
M·萨格穆勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH filed Critical Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH
Publication of CN118019615A publication Critical patent/CN118019615A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/04Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces externally
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00Other grinding machines or devices
    • B24B27/0023Other grinding machines or devices grinding machines with a plurality of working posts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00Other grinding machines or devices
    • B24B27/0069Other grinding machines or devices with means for feeding the work-pieces to the grinding tool, e.g. turntables, transfer means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06Work supports, e.g. adjustable steadies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/061Work supports, e.g. adjustable steadies axially supporting turning workpieces, e.g. magnetically, pneumatically
    • B24B41/062Work supports, e.g. adjustable steadies axially supporting turning workpieces, e.g. magnetically, pneumatically between centres; Dogs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/067Work supports, e.g. adjustable steadies radially supporting workpieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/18Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centreless means for supporting, guiding, floating or rotating work
    • B24B5/22Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centreless means for supporting, guiding, floating or rotating work for grinding cylindrical surfaces, e.g. on bolts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于磨削加工细长工件(14)的方法,所述方法包括以下步骤:‑夹紧工件(14),其中将工件(14)在第一工件端部(82)处借助第一对中装置(44)支承在第一工件保持器(12)中并且在第二工件端部(84)处借助第二对中装置(80)支承在第二工件保持器(78)中;‑在工件(14)的侧表面的至少第一区段处借助工具组件(18)执行第一磨削加工步骤;‑转换夹紧工件(14),其中将工件(14)从第一对中装置(44)和第二对中装置(80)脱开并且将其中一个工件端部(82、84)保持在第一工件保持器(12)中;并且‑在工件(14)的侧表面的第二区段处借助工具组件(18)执行第二磨削加工步骤,其中支承装置(69)在工件(14)的侧表面的至少一个部分上支承该工件(14)。

Description

用于磨削加工细长形工件的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于磨削加工细长形工件的方法和设备。
背景技术
工件可以以不同的方式进行磨削加工。在旋转对称的细长形工件的情况下,通常首先需要将工件的坯件形成旋转对称的形状,以便随后对工件执行进一步的磨削操作。为了旋转对称地磨削坯件,有利的是,使工件经由其端面得到支承,使得工件的整个侧向表面能够被自由加工。
在旋转对称的工件中,该工件的工件长度与工件直径之比特别大或者由于通过磨削加工引起的材料移除而变大,并且工件直至其第一端部应被磨削加工,已知的是,工件仅在其第二端部处支承在工件保持件中并且还在工具附近在工件的侧向表面上借助支座来支承。因此,能够借助磨削工具将对于磨削加工必需的压力施加到工件上并且同时通过工件附近的支承确保对工件的足够支撑以承受压力。由此能够避免与期望的工件轮廓的偏差。
DE 694 21 859T2公开了一种用于对旋转对称的工件进行切削加工的磨削机,工件的工件长度与工件直径之比较大。承载工件的一端的主轴借助主轴箱安装在机架上,从而能相对于两个相对的磨削盘片沿着工件的纵轴线移动。此外,用于在工件的侧向表面上支承工件的支座位置固定地布置在机架上。为了将旋转对称的工件磨削成预设的直径,旋转驱动工件和磨削盘片并且使工件经由主轴箱相对于机架并且沿着工件轴线在磨削盘片的方向上移动。
前面所述的不同磨削加工操作通常在不同的磨削设备上进行,这些磨削设备针对各个磨削加工过程。
然而,多种不同的磨削设备具有高昂的投资费用。这尤其在较少的件数时是不利的。此外,需要工件所经过的大量磨削设备通常导致该工件的生产时间较长。
因此,需要提供对于细长形工件的时间最佳且同时简单的磨削加工。
发明内容
该目的通过根据权利要求1的方法实现。此外,该目的还通过根据权利要求12的设备实现。从属权利要求涉及本发明的有利的改进方案。
根据本发明的用于磨削加工细长形工件的方法包括以下步骤:
-夹紧工件,其中,将工件在第一工件端部处借助第一对中装置支承在第一工件保持器中,并且在第二工件端部处借助第二对中装置支承在第二工件保持器中;
-在工件的侧表面的至少第一区段上借助工具组件执行第一磨削加工步骤;
-转换夹持所述工件,其中,将工件从第一对中装置和第二对中装置脱开,并且将工件端部中的一个接收在第一工件保持器中;并且
-在工件的侧表面的第二区段上借助工具组件执行第二磨削加工步骤,其中支承装置在工件的侧表面的至少一部分上支承所述工件。
在工件端部处夹紧工件使得能够灵活地且尤其在工件的整个侧表面上加工该工件。此外,尽管在侧表面中存在不平整度,但是也能够借助工件保持器支承该工件。这意味着即使工件最初具有关于工件纵轴线的非旋转对称形状,具有工件纵轴线的该工件也能被简单地夹紧和支承。
使用对中装置能够确保夹紧的工件关于工件保持器以及由此还关于工具组件位于限定的位置。换句话说,使用对中装置能够确保工件具有限定的工件纵轴线,其中工件关于该工件纵轴线旋转对称。工件能围绕该工件纵轴线旋转。
借助第一磨削加工步骤能够在工件的第一区段中产生期望的几何结构或外部轮廓。对于第一磨削加工步骤,工件的整个侧表面都可用,这是因为工件经由工件端部受到支承。侧表面在工件的两个端部之间延伸。在第一磨削加工步骤期间,支承装置未与工件接触或未支承所述工件。
通过转换夹紧确保工件不再与对中装置接触。此外,工件不再由第二工件保持器支承。例如,根据工件保持在第一工件保持器中的工件的取向,工件侧表面的与第二工件端部相关联的区域如果工件在此处未被支承装置直接支承就能够被灵活地加工。这特别有利于旋转对称的工件,该工件直至工件的一端部需要加工。通过将工件的一个端部保持在第一工件保持器中,可以实现工件的限定的支承。在此可以规定,第一工件保持器在工件侧表面的对应于第一或第二工件端部的区域处握持并且支承所述工件。由此,可实现在第一工件保持器中的可靠握持和支承。在工件侧表面至少在第一区段中在第一磨削加工步骤中被加工之后,可以在此处握持工件以利用限定的方式支承所述工件。
由于在第二磨削加工步骤期间支承工件的支承装置,因此即使工件相对较长并且薄也可以加工所述工件。由于磨削加工产生的力可经由支承装置接收。能够有效地避免工件的弯曲。这意味着甚至可以以高的精度加工工件长度与工件直径之比特别大的工件。
总体上,根据本发明的方法提供了对细长形工件的有效磨削加工。
根据本发明的另外的改进方案可以规定,在夹紧期间,将工件经由工件的轴向端面和/或在工件的轴向端面中的对中部和/或尤其是邻接工件的轴向端面的斜面耦合到第一对中装置,和/或将工件经由工件的另一轴向端面和/或工件的另一轴向端面中的另一对中部和/或尤其是邻接工件的另一轴向端面的另一斜面耦合到第二对中装置。这能够实现工件的整个侧表面基本上或完全被自由加工。同时,以限定的方式支承所述工件。在夹紧区间,有利的是,两个端面彼此平行地布置。如果两个端面不是彼此平行地布置,则可以规定,在先前的加工步骤中能够加工工件的端面,使得这些端面彼此平行。关于工件的“轴向”一般指沿工件纵轴线的方向。
根据本发明的一个方面可以规定,在第一磨削加工步骤期间,将第一工件保持器以第一速度接近工具组件。因此,可以实现沿着第一区段的简单加工。替代地可以规定,在第一磨削加工步骤期间,将第一工件保持器以第一速度远离工具组件移动。
根据本发明的一种设计方案可以规定,在第一磨削加工步骤期间,支承装置以第二速度接近工具组件。
根据本发明的一个方面可以规定,第二速度小于第一速度。由此支承装置逐渐地接近第一工件保持器。
根据本发明的另一种改进方案可以规定,第一和/或第二磨削加工步骤包括剥离磨削
根据本发明的一个方面可以规定,工件至少在第一磨削加工步骤中在第一区段中磨削成旋转对称的形状。旋转对称涉及工件纵轴线。这对于进一步的磨削加工是有利的,并且能够使工件在转换夹紧期间以限定的方式保持在第一工件保持器中。
根据本发明的一种实施方式可以规定,第一区段包括工件的整个侧表面。因此,能够实现在第一磨削加工步骤中对工件的侧表面的完整磨削加工。这简化了操作、随后的磨削加工步骤和后续的支承。
根据本发明的一个方面可以规定,在转换夹紧期间,工件在脱开之前和/或期间借助支承装置在工件的侧表面上被支承,尤其是工件借助支承装置被夹紧。因此,能够实现工件在转换夹紧期间的限定位置。夹紧防止了工件的不期望的歪斜或滑脱。能够可靠地保持工件。
根据本发明的另一种改进方案可以规定,设置握持器来握持第一对中装置,握持器在转换夹紧期间握持第一对中装置并且将第一对中装置从第一工件保持器和第一工件端部之间的区域中移除。因此,在第一工件保持器和工件之间仅需沿着限定的轴线相对彼此平移移动就可以足够。因此,总体上能够实现简单且节省时间的转换夹紧。
根据本发明的一种设计方案可以规定,第二区段布置在第一区段内或对应于第一区段。因此,能够实现借助第二磨削加工步骤来加工工件的侧表面的先前已经在第一磨削加工步骤中加工过的区域。
根据本发明的另一种改进方案可以规定,尤其在第二磨削加工步骤期间,工具组件在工件纵轴线的方向上相对于支承装置的接合区域、尤其是在支承装置的背离第一工件保持器的一侧上与工件偏移地接合。由于偏移,因此可以为工件保持器实现在工件上大的接合区域。同时,在支承装置同时支承工件的位置处没有发生磨削加工。因此确保使用支承装置的可靠支承。可以规定,偏移相对于工件长度很小,例如为1/20、1/30或1/40。这使得由于磨削加工产生的力能够以工件中的好的或短的力流通过支承装置吸收。能够避免或至少降低由于磨削加工引起的工件变形或弯曲。目的是使工具组件尽可能接近支承装置来加工工件。
根据本发明可以规定,在第一磨削步骤和/或第二磨削加工步骤期间,使工件沿工件纵轴线的方向相对于支承装置移动。在这种情况下,至少在第二磨削加工步骤期间,能够使工件沿工件纵轴线的方向能移动地或滑动地支承在支承装置上。
根据本发明的另一种改进方案可以规定,在第二磨削加工步骤期间,支承装置和工具组件相对彼此以恒定距离间隔开。
替代地,根据本发明的一个方面可以规定,至少在第二磨削加工步骤期间,支承装置相对于工件纵轴线布置在工件上的固定位置处。然后,支承装置在工件纵轴线的方向上也与第一工件保持器同时移动。
根据替代方面的另一种改进方案可以规定,在第二磨削加工步骤期间,支承装置和工具组件之间的距离发生变化、优选地减小。总体上,该替代设计方案实现所谓即时(fliegend)加工,其中待加工的工件长度在在第二磨削加工步骤期间在不受支承装置的影响下能够自由地接触到。这在工件上产生非旋转对称的构型或轮廓时和/或在多次重复第二磨削加工步骤时特别有利。
根据本发明的一个方面可以规定,在第二磨削加工步骤期间,工具组件相对于第一磨削加工步骤至少部分不同地取向。因此,例如,尽管相同的一个加工工具或相同的多个加工工具与工件接合,也能够实现相对于第一磨削加工步骤不同的磨削加工方式。
根据本发明的另一种改进方案可以规定,在第二磨削加工步骤中,将第一工件侧表面的区域磨削成第一工件直径,并且将第二工件侧表面的区域磨削成第二工件直径,其中第一直径小于第二直径。在此可以规定,第二工件侧表面比第一工件侧表面更靠近第一工件保持器布置。也可以规定,将工件的第三、第四侧表面等的区域磨削成对应的直径。所有直径或其中的若干直径可以不同。可以规定,直径随着与第一工件保持器的间距而减小或增加。
根据本发明的另一方面可以规定,在第二磨削加工步骤中,在第一工件侧表面的区域中形成可变的直径、尤其是沿着工件纵轴线恒定的直径或根据函数延伸的直径。
根据本发明的另一种改进方案可以规定,两个工件保持器中的至少一个、尤其第一工件保持器包括能够旋转驱动的工件主轴,并且工件至少在第一和第二磨削加工步骤期间借助能够旋转驱动的工件主轴被旋转驱动。这种旋转驱动围绕工件纵轴线进行。
根据本发明的一个方面可以规定,在第一磨削加工步骤之后测量第一区段中的至少一个工件直径和/或在第二磨削加工步骤之后测量第二区段中的至少一个工件直径。因此,可以检查工件是否达到预设的尺寸。如果没有达到预设的尺寸,可以规定例如重复第一或第二磨削加工步骤。
根据本发明的另一种改进方案可以规定,至少一次地重复测量,并且必要时重复第一磨削加工步骤,直至工件达到预设的尺寸。
此外根据本发明的一个方面可以规定,在转换夹紧之后测量工件长度、尤其是第一工件端部或第二工件端部的位置。测量第一工件端部的位置还是测量第二工件端部的位置取决于工件以何种取向接收在第一工件保持器中。换句话说,有利的是,测量背离第一工件保持器的工件端部的位置。这可能是必须的,以便以高精度执行第二磨削加工步骤并且直接在第一或第二工件端部处开始第二磨削加工步骤。
前述测量可以借助相应的测量装置或借助共同的测量装置、尤其测量仪器进行。
前述方法和/或方法的前述进一步改进方案可有利地在单个设备上、尤其在磨削加工设备上实施。
根据本发明的另一改进方案可以规定,细长形工件在第二磨削加工步骤之后至少在第二区段中具有非旋转对称的形状,其中优选地借助第二磨削加工步骤产生细长形工件的非旋转对称的形状。在此可以规定,细长形工件在第二磨削加工步骤之后具有多边形的、椭圆形的或其他任意复杂的形状。这尤其可借助工件的在工件纵轴线的方向上相对于工具组件的彼此协调一致的移动来实现。
此外,根据本发明的目的通过一种用于磨削加工细长形工件的设备来实现,其中该设备包括:
-用于经由工件的第一工件端部支承工件的第一工件保持器和用于经由工件的第二工件端部支承工件的第二工件保持器;
-用于磨削加工工件的工具组件;
-支承装置,该支承装置用于经由工件的侧表面的至少一部分至少分阶段支承工件;其中该设备被布置成用于实施根据前述类型中的任一项的方法。
工件保持器能够分别地并且共同地经由工件的工件端部支承工件。在此经由工件端部进行支承意指工件能直接地或经由中间件、例如经由对中装置连接到相应的工件保持器。
根据本发明的另一种改进方案可以规定,支承装置包括具有支承槽的支座。支承槽可以用于保持工件,但是仍然允许工件能够在工件纵轴线的方向上相对于支承装置移动。为了改进工件相对于支承槽的滑动运动,支承槽可以由具有低摩擦系数的材料构成或被涂覆。
根据本发明的另一设计方案可以规定,支座能够在垂直于工件纵轴线的高度方向上调节高度。因此,尽管工件的直径不同,支承装置也能够支承工件。
根据本发明的一个方面规定,支承装置还包括布置在支座对面的压紧装置、尤其压紧滚轮,其中支承装置将工件支承在支座和压紧装置之间。借助压紧装置能够确保工件可靠地保持在支座上、尤其支承槽中。此外压紧滚轮使得工件能够在支承期间相对于支承装置进行旋转运动。
根据本发明的另一种改进方案可以规定,支承装置布置支承滑架上,支承滑架被设计成能够相对于工具组件以及相对于第一工件保持器沿支承滑架方向移动。在此,支承滑架方向至少在第一或第二磨削加工步骤期间能够对应于工件纵轴线。这种可移动性使得工件能够简单地通过支承装置的辅助转换夹紧并且还能够在第二磨削加工步骤期间简单地受到支承。
根据本发明的一种设计方案可以规定,工具组件具有包括第一磨削工具的能够旋转驱动的第一工具主轴和包括第二磨削工具的能够旋转驱动的第二工具主轴。
根据本发明可以规定,第一磨削工具包括粗磨盘片和/或第二磨削工具包括精磨盘片。因此,能够实现尤其不同粗糙度的不同磨削加工。
此外根据本发明还可以规定,工件在磨削加工期间布置在第一和第二磨削工具之间。
此外,根据本发明可以规定,在第一和/或第二磨削加工步骤期间,第一磨削工具与工件的接触区域被布置成比第二磨削工具与工件的接触区域更接近第一工件保持器。因此,接触点关于工件纵轴线偏移。因此,与工件相对于工具组件的相对运动相结合,借助第一磨削工具实现了第一磨削加工,并且借助第二磨削工具实现了随后的第二磨削加工。因此,总体上,能够实现对工件的有效磨削加工。这尤其在第一磨削工具被设计成粗磨盘片并且第二磨削工具设计成精磨盘片时特别有利。
根据本发明的另一种改进方案可以规定,第一磨削工具布置在第一工具滑架上,并且第二磨削工具布置在第二工具滑架上,以使工具在垂直于工件纵轴线并且垂直于高度方向的平移方向上移动。因此,能够使磨削工具简单地匹配磨削工具上的磨损或工件上的材料移除。
根据本发明的一种设计方案还可规定,第一工具滑架和/或第二工具滑架还布置在回转装置上,回转装置用于使磨削工具围绕工具滑架旋转轴线回转,其中工具滑架旋转轴线在高度方向上、即垂直于工件纵轴线并且垂直于平移方向取向。由此使得第一或第二磨削工具能够以不同取向与工件接合。
根据本发明的一种改进方案可以规定,在第二磨削加工步骤期间,第一磨削工具相对于第一磨削加工步骤围绕第一回轴线回转一定角度。
根据本发明的一种改进方案,用于磨削加工的设备还可以包括用于保持工件的工件料箱和工件握持器,其中工件握持器被设置用于在工件料箱与工件保持器之间的位置之间运输工件。
根据一种改进方案可以规定,工件握持器包括至少两个用于握持工件的工件握持器臂。这使得工件握持器例如能够将待加工的工件保持在一个工件臂中并且同时可以使已加工的工件保持在另一工件臂中。
根据本发明的一个方面可以规定,用于磨削加工的设备包括:引导滑架,第一工件保持器布置在引导滑架上;以及工件保持器滑架,第二工件保持器布置在工件保持器滑架上,其中引导滑架能够沿着工件滑架方向移动,并且工件保持器滑架能够沿着工件保持器滑架方向移动。工件滑架方向和工件保持器滑架方向可以彼此平行或相同。这使得工件保持器能够握持不同长度的工件。此外,能够实现工件相对于磨削工具的不同位置。
根据一种改进方案可以规定,第一工件保持器布置在一滑架上,该滑架使得第一工件保持器能够在高度方向上移位。在此高度方向优选垂直于工件纵轴线或垂直于工件滑架方向取向。因此,即使支座不能在高度方向上移位,也能够在用于磨削加工的设备上在第二磨削加工步骤期间加工不同直径的工件。替代地或额外地,也可将第二工件保持器布置在另一这种滑架上。
根据本发明的另一种改进方案,用于磨削加工的设备还包括用于控制所述设备的控制单元。
通常需要注意的是,本发明的与方法相关阐述的特征、设计方案或优点也适用于设备。因此方法的特征能够通过设备实现并且尤其在设备特征中体现,而无需明确描述设备特征。相反同样适用,即设备的特征同样适用于方法。
附图说明
下面根据附图详细地描述本发明。附图示出了:
图1示出了根据一种实施例的根据本发明的设备的立体图;
图2示出了根据一种实施例的根据本发明的设备的细节立体图;
图3示出了根据一种实施例的根据本发明的设备的另一细节立体图;
图4示出了根据一种实施例的根据本发明的设备的另一细节立体图;
图5示出了根据一种实施例的根据本发明的设备的另一细节立体图;
图6示出了根据一种实施例的根据本发明的设备的另一细节立体图;
图7示出了根据一种实施例的根据本发明的设备的另一细节图;
图8示出了根据一种实施例的根据本发明的设备的另一细节立体图;
图9示出了根据一种实施例的根据本发明的设备的另一细节立体图;
图10示出了根据一种实施例的根据本发明的设备的另一细节立体图;
图11a示出了根据第一实施例的对中装置的剖视图;
图11b示出了根据第二实施例的对中装置的剖视图;
图12a示出了根据本发明的设备的简化细节图;
图12b示出了根据本发明的设备的简化细节图;
图13a示出了根据本发明的设备的简化细节图;
图13b示出了根据本发明的设备的简化细节图;
图14a示出了根据本发明的设备的简化细节图,该设备以变化的方式实施磨削加工步骤;和
图14b示出了根据本发明的设备的简化细节图,该设备以变化的方式实施磨削加工步骤。
具体实施方式
图1示出了根据一种实施例的根据本发明的用于磨削加工的设备10的视图。设备10包括第一工件保持器12,工件14保持在该第一工件保持器12中,并且该第一工件保持器12包括能够旋转驱动的工件主轴16,该工件主轴16承载工件14。此外,设备10包括工具组件18,工具组件18包括能够旋转驱动的第一工具主轴20和能够旋转驱动的第二工具主轴24,第一磨削工具22布置在能够旋转驱动的第一工具主轴20中,第二磨削工具26布置在能够旋转驱动的第二工具主轴24中。此外,设备10包括此处仅部分可见的支承装置69,支承装置69部分地被工具组件18遮挡地示出。能看见在压紧臂74上的压紧滚轮72,其作为支承装置69的一部分。将结合其他附图更详细地示出支承装置69。此外,设备10包括具有其他工件14’的料箱28。在设备10上还形成有工件握持器30。
第一工件保持器12布置在第一引导滑架32上,第一引导滑架32布置成在高度方向Z1上能沿着第一滑架引导部34的两个轨道36移动。继而,在第一滑架引导部34上形成有第二引导滑架38,第二引导滑架38布置成能沿着第二滑架引导部39移动,第二滑架引导部39形成在设备10的基体40上。换句话说,借助第二引导滑架38和第二滑架引导部39,第一滑架引导部34能够与第一工件保持器12一起沿着第一工件滑架方向X1移动。在工件14保持在工件保持器12中时,第一工件滑架方向X1与工件的纵轴线W重合。
此外,在第一工件保持器12上还布置有用于握持第一对中装置44或工件14的握持器42。握持器42设计成将第一对中装置44插入到第一工件保持器12的工件主轴16中并且将其从中移除。为此,握持器42能够借助握持器致动器46围绕旋转轴线C2回转,旋转轴线C2在高度方向Z1上延伸。此外,握持器42借助握持器滑架组件47耦合到第一工件保持器12。握持器滑架组件47使得握持器42能够在第一工件保持器12上沿着握持器滑架方向X5移动,握持器滑架方向X5平行于第一工件滑架方向X1布置。此外,握持器42包括可致动的握持器钳43,握持器42借助该握持器钳43握持第一对中装置44或工件14。
能够旋转驱动的工件主轴16设置成用于驱动工件14围绕工件旋转轴线A1旋转。工件旋转轴线A1平行于第一工件滑架方向X1延伸。
工具组件18包括第一工具滑架48,第一工具主轴20形成在第一工具滑架48上并且第一工具滑架48能够在第一工具滑架方向Y2上相对于基体40移动。第一工具滑架方向Y2垂直于高度方向Z1并且垂直于第一工件滑架方向X1布置。工具组件18还包括第二工具滑架50,第二工具主轴24布置在该第二工具滑架50上,并且第二工具滑架50能够在第二工具滑架方向Y1上与第一工具滑架48无关地相对于基体40移动。第二工具滑架方向Y1平行于第一工具滑架方向Y2布置。
此外,第一工具滑架48能够借助枢转装置49相对于基体40围绕工具滑架旋转轴线C1回转,其中工具滑架旋转轴线C1平行于高度方向Z1取向并且相对于第一工具滑架方向Y2垂直地布置。第一工具主轴20围绕第一工具主轴旋转轴线A2驱动第一磨削工具22,第一工具主轴旋转轴线A2垂直于工具滑架旋转轴线C1布置。在第一工具滑架48旋转时,第一工具主轴旋转轴线A2的取向在空间中以及相对于基体40能够改变。在此,第一工具主轴旋转轴线A2平行于第一工件滑架方向X1布置。第二工具主轴24围绕第二工具主轴旋转轴线A3驱动第二磨削工具26,第二工具主轴旋转轴线A3在此平行于第一工件滑架方向X1布置。
工件握持器30借助工件握持器滑架组件54上的接头组件52连接到基体40。接头组件52使得工件握持器30能够相对于工件握持器滑架组件54围绕工件握持器回转轴线B1回转。工件握持器回转轴线B1平行于两个工具滑架方向Y2、Y1或垂直于高度方向Z1和工件滑架方向X1布置。工件握持器滑架组件54使得工件握持器30能够相对于基体40在平行于高度方向Z1的方向Z2上和在另一方向Y3上移动。另一方向Y3平行于工具滑架方向Y2和Y1或垂直于高度方向Z1和工件滑架方向X1布置。
料箱28布置在料箱滑架组件56上,料箱滑架组件56设置成用于使料箱28沿着料箱滑架方向X4移动。料箱滑架方向X4平行于工件滑架方向X1布置或垂直于高度方向Z1和另一方向Y3布置。借助料箱滑架组件56,能够使料箱28相对于工件握持器30定位,使得该工件握持器30能够将工件从料箱28中取出或将其插入到料箱28中。所示出的其他工件14’在此竖直地、即沿高度方向Z1插入各个料箱托盘58的孔中。在此,设有六个料箱托盘58,每个料箱托盘均成形为矩形的并且均具有二十个用于插入工件的孔60。
在工具组件18内居中地、在第一工具主轴20和第二工具主轴24之间,与第一工具保持器12相对地布置有第二工件保持器78。第二工件保持器78在此部分地被遮挡地示出并且下面还将更详细地描述。
设备10包括作为主体在其上布置或形成有设备10的其他组成部分的基体40和机架66。基体40基本上成形为立方形。例如,在基体上的一侧布置有第二引导滑架38并且在另一侧布置有包括握持器30的工件握持器滑架组件54。基体40和机架66在底部附近(bodennah)彼此连接。机架66形成为细长形支承结构,在该细长形支承结构上,工具组件18、支承装置69、第二工件保持器78形成在机架66的第一部分上并且料箱28形成在机架66的相邻的第二部分上。
下面示出的图2至图10用于示出和解释根据本发明的方法的各个步骤。在此设备10在这些附图中可能简化地示出,以能够简单理解地呈现方法的各个步骤。在各个图2至图10中,分别示出了相同的设备10,并且这些附图依次构建或示出方法的依次连续的步骤或简要说明。
图2示出了根据一种实施例的根据本发明的设备10的详细视图,其中,相对于图1简化地示出了设备10。工件握持器30利用第一工件握持器臂62握持工件14,其中工件14还未被加工,并且工件握持器30利用第二工件握持器臂64握持经加工的工件14”。对于工件14示出了工件纵轴线W,由于工件14还未被夹紧,因此工件纵轴线W还未与工件滑架方向X1重合。为了简单地显示,工件握持器30以自由浮动且因此未与基体40耦合的方式示出。
此外,第一工件保持器12的能够旋转驱动的工件主轴16是空的,即没有工件14、14”也没有第一对中装置44安装在第一工件保持器12中。然而,握持器42准备保持第一对中装置44并且将其馈送给工件主轴16。
图2中还示出了工具组件18,然而,工具组件18处于准备模式中并且没有与任何的工件14、14”接合或加工。插入到第一工具主轴20中的第一磨削工具22设计成粗磨盘片。插入到第二工具主轴24中的第二磨削工具26设计成精磨盘片。第一工具滑架48示出为围绕工具滑架旋转轴线C1旋转。如同样从图1中能够看出,在如前所述与基体40耦合的机架66上还布置有支承滑架65,支承滑架65能够沿着此处未详细示出的支承滑架组件在支承滑架方向X2上相对于机架66移位。继而,在支承滑架65上布置有三个引导柱67,如将结合图12a更详细地示出。在支承滑架65上形成有支承装置69的具有支承槽70的支座68。支承槽70形成为支座68中的V形槽。支座68也可称为固定支架。此外,在支座68上方布置有压紧滚轮72,其作为支承装置69的一部分,压紧滚轮72能旋转地在一端部处连接到压紧臂74,压紧臂74与支承滑架65直接连接。压紧臂74在其另一端部耦合到致动器76,致动器76继而将压紧臂74耦合到支承滑架65。致动器76设计为用于使得压紧臂74在高度方向Z1上移动。这使得压紧滚轮72能够将工件压入到支座68的支承槽70中或将其从中释放、即没有压力施加到工件上。在此,压紧滚轮72与支承槽70间隔开地布置并且没有工件布置在支承槽70中或布置在压紧滚轮72和支承槽70之间。
此外,在机架66上,第二工件保持器78布置在此处未详细示出的工件保持器滑架上,如将结合图12a更详细地描述该工件保持器滑架。工件保持器滑架能沿着工件保持器滑架方向X3相对于支承滑架65移动。在此,工件保持器滑架与工件保持器78一起在三个引导柱67上移位。引导柱67固定地耦合到支承滑架65。工件保持器滑架方向X3平行于第一工件滑架方向X1取向。借助工件保持器滑架,能够将第二工件保持器78远离第一工件保持器12移动或使其朝向第一工件保持器移动。此外,第二工件保持器78即使在其相对于第一工件保持器12的距离保持不变时也能相对于工具组件18移位。这尤其在对工件14磨削加工时是重要的。第二对中装置80能自由地围绕工件旋转轴线A1旋转地保持在第二工件保持器78中。第二对中装置80布置在第二工件保持器78的面对第一工件保持器12的一侧上。此外,料箱28至少部分地被示出。
图3示出了根据一种实施例的根据本发明的设备10的另一详细视图。对比图2可以看出,第一对中装置44保持在第一工件保持器12的工件主轴16中。此外,工件14耦合到第一对中装置44并且通过第一对中装置44相对于第一工件旋转轴线A1对中。握持器42现在不再握持第一对中装置44,因为第一对中装置44被工件主轴16包围并且支承。然而,握持器现在握持工件14,以便将工件保持就位。工件14不再被工件握持器30保持。相反,握持器42将工件14的第一工件端部82压到第一对中装置44上。工件14的第二工件端部84自由浮动并且还未与第二对中装置80耦合。因此,工件14仅通过握持器42以及与第一对中装置44的接触保持就位。
图4示出了根据一种实施例的根据本发明的设备10的另一详细视图。在此,示出了工件14如图3中所示耦合到第一对中装置44并且通过该第一对中装置44对中的状态。此外,工件14通过握持器42保持就位并且压靠在第一对中装置44上。如在图3中所示,第二工件端部84还未耦合到第二工件保持器78的第二对中装置80。然而,第二工件端部84即将被耦合到第二对中装置80。为此,将工件14经由握持器42和第一工件保持器12在第一工件滑架方向X1的方向上借助此处未示出的第二引导滑架38移位。此外,使支承滑架65和工件保持器滑架78在工件主轴16的方向(X3方向)上移位。
工件14布置在支座68的支承槽70中,但是在支座68上方并且与支座68间隔开约1至3mm。因此,在该方法步骤中,通过支座68没有实现支承作用。压紧滚轮72布置在工件14上方并且同样与该工件14间隔开布置,因此在支座68的方向上没有压力施加到工件14上。
图5示出了根据一种实施例的根据本发明的设备10的另一详细视图,其中为了更好呈现的原因没有示出压紧滚轮72和压紧臂74。对比图4,工件14不仅耦合到第一对中装置44而且现在还耦合到第二对中装置80,并且还通过其能够围绕工件旋转轴线A1对中和受到支承。因此工件14在两个工件保持器12、78之间夹紧。
相比于图4,握持器42现在与工件14以及还与第一对中装置44脱离并且处于准备位置中。支座68和此处未示出的压紧滚轮72如在图4中一样仍旧未与工件14接触。因此,工件14仅在其端部借助相应的对中装置44、80在对应的工件保持器12、78中得到支承。
工件14通过工件主轴16被旋转驱动并且围绕工件旋转轴线A1旋转。未加工的工件14在此已经在很大程度上呈圆柱形,但是还不是精确地对应于圆柱形状或具有过大的直径或沿着其侧表面具有不平整度。
在图5中,工具组件18执行第一磨削加工步骤。为此,如前面所述工件14被旋转驱动。此外,将设计成粗磨盘片的第一磨削工具22以粗磨盘片的侧表面侧86在工件14的一侧与该工件14接触。此外,借助第一工具主轴20围绕第一工具主轴旋转轴线A2来旋转驱动第一磨削工具22。粗磨盘片具有相对高的表面粗糙度。由于第一磨削工具22和工件14之间的相对运动和接触,而从工件14上移除材料。
此外,对于第一磨削加工步骤,还借助第二工具主轴24围绕第二工具主轴旋转轴线A3来旋转驱动设计成精磨盘片的第二磨削工具26。此外,第二磨削工具26在第一磨削工具22的另一侧与工件14接触。精磨盘片相比于粗磨盘片具有小的、但是仍然足够磨削加工的表面粗糙度。由于在第二磨削工具26和工件14之间的相对运动和接触,而从工件14上移除材料。第二磨削工具26具有与工件14的接触区域,该接触区域相比于第一磨削工具22与工件14的接触区域沿第一工件滑架方向X1的方向更远离第一工件保持器12布置。此外,使工件14沿第一工件滑架方向X1的方向移位,使得工件14沿着其整个侧表面从第二工件端部84开始直至第一工件端部82都通过两个磨削工具22、26被磨削加工。由于两个接触区域彼此之间的距离和工件14相对于磨削工具22、26的相对运动,能够实现在通过粗磨盘片的粗糙磨削加工,之后通过精磨盘片进行精细磨削加工。
图6示出了根据一种实施例的根据本发明的设备10的另一详细视图。相比于图5,工件14已经借助第一磨削加工步骤在其整个侧表面上从第二工件端部84直至第一工件端部82被完全磨削加工。因此第一磨削加工步骤现在完成并且工件14为圆柱形状,因此工件14相对于与工件旋转轴线A1重合的工件纵轴线旋转对称。两个磨削工具22、26现在不再与工件14接触。
在工件14被转换夹紧之前,沿着工件14的侧表面测量工件直径。为此,将形成有两个彼此平行布置的测量臂90并且布置在支承滑架65上的第一测量装置88与工件14的侧表面接触。同时,使工件14相对于第一测量装置88在第一工件滑架方向X1的方向上移位,并且借助工件主轴16围绕工件旋转轴线A1来旋转驱动所述工件14。因此,从第一工件端部82直至第二工件端部84沿着工件14的侧表面测量工件直径。通过测量能够检查,是否达到工件14的预设的工件直径以及其旋转对称性。如果没有达到,可针对工件14的侧表面的特定区段至少重复第一磨削加工步骤。
图7示出了根据一种实施例的根据本发明的设备10的另一详细视图。在此示出了工件14的夹紧的至少一个分步骤。工件14现在不再被驱动旋转。第一测量装置88为此再次位于准备位置并且未碰触工件14。相比于图6,可以看出致动器76向下推动压紧臂74并且现在借助压紧滚轮72将工件14压入到支承槽70中。因此能够仅借助支承装置69将工件14保持就位。工件14仅借助支承装置69与设备10耦合。
相比于图6可以看出,两个工件保持器12、78都与工件14间隔开。为此,首先使第一工件保持器12与工件14一起在支承槽70的方向(X1方向)上移动。然后使握持器42朝向工件14回转,使得握持器42握持工件14。然后通过工件保持器78的移动运动(X3方向)使工件14与工件保持器78分开,从而工具14最初仅通过第一工件保持器12和握持器42保持。然后使滑架32在Z1方向上以及因此还有工件保持器12和握持器42下降直至工件与支承槽70接触。然后通过致动致动器76使压紧滚轮72与工件14接触,使得将工件夹紧在支承槽70和压紧滚轮之间。然后将握持器42从工件移除,而且还将第一工件保持器12沿着第一工件滑架方向X1从工件14移除并且因此还从第二工件保持器78移除。此外,借助布置在机架66上的支承滑架65还使支承装置69移位(X2方向),即在第一工件保持器12的方向上移位。因此,工件现在仅通过夹紧在压紧滚轮72和支承槽70之间得到保持。然后握持器42围绕第一对中装置44握持,并且在第一工件端部82和第一对中装置44之间不再存在接触之后,握持器42将第一对中装置44从第一工件端部82和工件主轴16之间的区域移出,由此使第一对中装置44从工件主轴16脱开。
图8示出了根据一种实施例的根据本发明的设备10的另一详细视图。相比于图7可以看出,工件14现在在第一支承装置12中或在工件主轴16中被夹紧。在此转换夹紧工件14,使得工件14的侧表面的至少一部分接触工件主轴16。因此工件14现在安装在第一支承装置12中,使得工件沿着工件旋转轴线A1具有限定的位置并且不能歪斜。因此,在横向于工件纵轴线的方向上工件14上的至少轻微横向力能够通过第一支承装置12吸收,而支承装置69没有将支承作用施加到工件14上。在此,工件14未与支承装置69接触。
由于在第一支承装置12中的转换夹紧,需要确定工件14在设备10中的精确位置。为此,以测量仪器的形式的第二测量装置94设置在支承滑架65上。为此,测量装置94的测量头96被带到第二工件端部84的附近、更具体而言在第二工件端部84前方的区域中。然后,借助引导滑架38使工件14沿着第一工件滑架方向X1朝向测量头96移动,直至第二工件端部84接触测量头96。因此得知工件14或第二工件端部84关于第一工件滑架方向X的位置,从而能够在第二工件端部84处开始在工件14的侧表面上进行磨削加工。
图9示出了根据一种实施例的根据本发明的设备10的另一详细视图。在此在图9中示出第二磨削加工的执行情况。可以看出,相比于第一磨削加工步骤,第一磨削加工工具22现在围绕工具滑架旋转轴线C1从上方看逆时针地旋转约90度。这不是绝对必须的,但是能够提高从工件14移除材料。
通过工件主轴16围绕工件旋转轴线A1来旋转驱动工件14。此外,工件14靠在支座68上的支承槽70中并且通过压紧滚轮72压到支承槽70中。相比于第一磨削加工步骤,第二工件端部84不再与第二工件保持器78耦合,而是与其间隔开。这使得能够在第二工件端部84处自由地加工工件14。在第二磨削加工步骤期间,两个磨削加工工具22、26接触工件。而第二磨削工具26再次具有与工件14的接触区域,该接触区域相比于第一磨削工具22与工件14的接触区域沿第一工件滑架方向X1的方向更远离第一工件保持器12布置。此外,工件14沿第一工件滑架方向X1的方向移位,使得工件14沿着其侧表面从第二工件端部84开始直至第一工件端部82附近的区域或朝第一工件端部82的方向的期望的区域通过两个磨削工具22、26磨削加工(加工长度dx1)。由于两个接触区域之间的距离和工件14相对于磨削工具22、26的相对运动,可以实现在通过粗磨盘片的粗糙磨削加工,之后通过精磨盘片进行精细磨削加工。
在此,两个磨削加工工具22、26借助其相应的工具滑架48、50移动,使得工件14被加工成预设的工件直径。在此,将工件14在侧表面的对应于第二工件端部84的区段中磨削加工到第一工件直径并且在侧表面的朝第一工件端部82的方向上与上面的区段相邻的区段中磨削加工到第二工件直径,其中在此第一工件直径小于第二工件直径。这也能不同地、例如相反地进行。在后续的图10中还将更清楚地看出这一点。
在第二磨削加工步骤中,工件直径被大大地减小。同时,通过磨削加工工具22、26将力施加到工件14上。为了至少部分地承受这些力并且实现高加工质量,支承装置69在第二磨削加工步骤期间布置在两个磨削加工工具22、26的接触区域附近。接触区域在此优选地与支承装置69和工件14的接触区域间隔不大于10mm、特别优选不大于5mm、但是至少0.5mm。确切地说,支承装置69布置在第一工件保持器12和两个磨削加工工具22、26之间的区域中。
在第二磨削加工步骤期间,两个磨削加工工具22、26以及支承装置69相对于机架66位置固定且不发生任何相对运动。工件14借助两个工具保持器12、78沿着第一工件滑架方向X1在两个磨削加工工具22、26和支承装置69的方向上移位。
图10示出了根据一种实施例的根据本发明的设备10的另一细节视图。图9中的第二磨削加工步骤现在全部完成。完成加工的工件14现在不再与两个磨削加工工具22、26和支承装置69接触,而是仅借助第一工件保持器12支承或保持。可以看出,基于第二磨削加工步骤,工件14在侧表面的与第二工件端部84邻接的区段(即第一工件侧表面98)中具有第一工件直径,第一工件直径小于第二工件直径,该第二工件直径紧接该区段在第一工件端部82的方向上形成在工件14的侧表面上的另一区段上、即第二工件侧表面100上。在工件主轴16中并且与工件主轴16相邻的区域、即第三工件侧表面102中,工件14未借助第二磨削加工步骤加工,而是仅借助第一磨削加工步骤加工。
为了检查第二磨削加工步骤,现在再次利用第一测量装置88测量工件直径。为此,具有两个彼此平行布置的测量臂90的第一测量装置88与工件14的侧表面接触。同时,工件14相对于第一测量装置88在第一工件滑架方向X1的方向上移位并且借助工件主轴16围绕工件旋转轴线A1被旋转驱动。因此,至少在工件14的侧表面的通过第二磨削加工步骤加工的区域中测量工件直径。通过测量可以检查,在侧表面的相应区段中是否已达到预设的工件直径以及工件14的旋转对称性。如果没有达到这种情况,则可对工件14的侧表面的特定区段至少重复第二磨削加工步骤。
另一主要运动学优点是设置的Z1轴。相对于机架66进行运动X2、Y1和Y2。第一引导滑架32(Z1方向)尤其承载工件旋转轴线A1和工件主轴16。由此能够在第一磨削加工步骤之后将工件14移动到支座68上以进行支撑。由此能够使用具有高精度和刚度的固定安装的支座。此外,利用该自由度能够补偿支座68的磨损。此外,在第二磨削加工步骤中,可以在支座68的几何结构中加工不同的工件直径。为此,仅需要使第一引导滑架(Z1轴)相应地移动。在技术实现中,支座68设计有可更换的嵌件。
一旦测量成功结束,则可以磨削加工另一工件14’。为此,已经通过工件握持器30将另一工件14’保持就绪。工件更换可如在图2中所示地进行并且磨削加工过程可以如在图2至图10中所示来重复地进行。
图11a示出了根据第一实施例的第一对中装置44的剖视图。在此,第一对中装置44经由其侧表面的一部分接收在第一工件保持器12中并且通过第一工件保持器12支承。可以看出,第一工件保持器12为此包括未详细示出的夹紧装置104。在第一对中装置44的背离第一工件保持器12的一侧上构造有V形凹部106,其中凹部106具有邻接第一对中装置44的侧表面且相对于侧表面倾斜布置的周向对中表面108和盲孔110。
图11a还示出了工件14,其中该工件在其第一工件端部82处具有周向斜面112。工件14借助于周向斜面112耦合到周向对中表面108的一部分,由此工件被支承并且对中。图11a中更详细地示出的对中在根据图1至图10的实施例中也可实现。为了完整需要,应明确的是,出于简单示出的原因,工件14在背离第一工件保持器12的一侧上仅部分地示出。
图11b示出了根据第二实施例的第一对中装置44的剖视图。如在图11a中一样,第一对中装置44也经由其侧表面的一部分接收在第一工件保持器12中并且通过第一工件保持器12支承。可以看出,第一工件保持器12为此包括未详细示出的夹紧装置104。
在第一对中装置44的背离第一工件保持器12的一侧上形成有具有周向对中表面116的V形尖端114。在工件14的第一工件端部82处,在工件14的中心、即在工件轴线W上形成有V形对中孔118。尖端114接合在对中孔118中。因此工件14被支承和对中在第一工件保持器12中。
图12a示出了根据本发明的设备10的简化的细节图,其中仅示出设备10的各个组成部分。可以看出,支承滑架65借助支承滑架组件120耦合到机架66并且因此能相对于机架66在支承滑架方向X2上移位。支承滑架组件120包括至少两个布置在支承滑架65上的轨道121,轨道121在附接于机架66上的轨道引导部123中引导并且因此引导支承滑架65。轨道121和轨道引导部123与支承滑架65和机架66的布置关系也可相反。此外,为了使支承滑架65在X2方向上移位,在支承滑架组件120中设有未示出的螺纹主轴。
三个引导柱67附接到支承滑架65上,继而,第二工件保持器78可以沿工件保持器滑架方向X3借助工件保持器滑架121在引导柱上移位。工件滑架方向X3和支承滑架方向X2彼此平行地布置。引导柱67在背离支承滑架65的一侧上与止挡件122彼此耦合。
在引导柱67之间还示出了呈气动缸形式的致动器124。致动器124可被致动并且由此使第二工件保持器78沿工件保持器滑架方向X3在引导柱67上移位。由于致动器124的设计,如还将结合图12b清楚所示,在没有夹紧工件14的情况下,仅能在引导柱67上接近端部位置、即安置在支承滑架65上或止挡件122上。代替具有气动缸的设计方案,致动器124例如也可借助螺纹主轴或伺服驱动器实现。
在支承滑架65上还布置有包括压紧滚轮72的压紧臂74和致动器76以及支座68。
图12b示出了根据本发明的设备10的简化的剖视图,其中图12a中的示意图以剖切的方式示出。在支承滑架65中形成有中空柱126,其中致动器124以类似于活塞的方式能够在中空柱126中移位。为了致动致动器124,能够在致动器124的活塞式设计的一侧为中空柱126供应流体、例如空气或油。此外,在中空柱124中可产生真空。
如果待借助两个工件保持器12、78支承工件14,则首先将工件14耦合到第一支承装置12。在该过程中,可以使第二引导滑架38沿着工件滑架方向X1移位。然后通过致动致动器124将工件14耦合到第二支承装置78。根据工件14的工件长度和第二引导滑架38相对于第二滑架引导部39沿着工件滑架方向X1的位置,第二工件保持器78也可以位于支承滑架65和止挡件122之间的位置。在插入工件14的情况下,第二工件保持器78沿工件保持器滑架方向X3的运动取决于第二引导滑架38沿工件滑架方向X1的运动。
图13a示出了根据本发明的设备10的简化细节图,其中结合图13b示出了移动路径和滑架彼此之间的关联性。工件14具有加工长度dx1。为了例如借助第一磨削工具22加工该长度,第一加工保持器12沿工件滑架方向X1移位相同的量dx1。此外,支承滑架65移位距离dx2并且工件保持器滑架121移位距离dx3。因此作为公式表示,得到关系式dx1=加工长度=dx2+dx3。
图13b示出了根据本发明的设备10的简化细节图,其中相比于图13a,第一工件保持器12已经移动了加工长度dx1,支承滑架65移动了距离dx2并且工件保持器滑架121由于经由工件14与第一工件保持器12耦合而相对于支承滑架65移动了距离dx3。相对于机架66,工件保持器滑架121在空间中同样地移位了加工长度dx1。
图14a和图14b示出了根据本发明的设备10的简化细节图,但是其中借助替代的过程执行第二磨削加工步骤,替代的过程也可称为即时加工(der fliegendenBearbeitung)。图14a示出了第二磨削加工步骤的开始。不同于前面所述,第一磨削工具22和第二磨削工具27如从图14a中可见在第二磨削加工步骤开始时远离支承装置69以及还远离支座68和压紧滚轮72布置。换句话说,在此工件14的第二磨削加工步骤也在第二工件端部84处开始并且在第一工件端部82的方向上延伸,但是支承装置69未布置在第二工件端部84的附近,而是在此布置在第一工件端部82的附近或工件14的接收在第一工件保持器12中的区域的附近。
结合图14a和图14b清楚看出,支承装置69相对于工件14以及相对于第一工件保持器12的位置在第二磨削加工步骤期间在即时加工中没有改变。而是第一工件保持器12沿X1方向并且支承滑架65沿X2方向同步地、即以相同的程度并且同时地在磨削工具22、26的方向上移位,以沿着加工长度dx1加工工件14。由此在即时加工期间支承装置69与磨削工具22、26的距离可变,而该距离在前述第二磨削加工步骤中基本恒定。
在即时加工的情况下,在第二磨削加工步骤期间,工件14也被旋转驱动。为了也在工件14上制造非旋转对称的几何结构,可以规定,与工件14的旋转运动同步地执行尤其工具22、26在工具轴线Y1和Y2上的摆动运动。工件14的旋转速度在此优选不是恒定的,但是也可为恒定的。在此还可以规定,多次地执行第二磨削加工步骤。在此即时加工的其中一个优势变得明显,因为尤其在工件轮廓不对称的情况下,支承装置69沿着工件14的移动可能由于不同的工件轮廓在某些情况下存在问题:支承装置69布置在工件14的在第二磨削加工步骤中未被加工的区域中。当然必须考虑到该支承作用由于工具22、26与支承装置69之间较大的距离而减小。因此优选地,在即时加工期间,工具22、26或其与工件14的接合区域和支承装置69或其接合区域之间的距离在0.5至100mm之间的范围中。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于磨削加工细长形工件(14)的方法,所述方法包括以下步骤:
-夹紧所述工件(14),其中,将所述工件(14)在第一工件端部(82)处借助第一对中装置(44)支承在第一工件保持器(12)中并且在第二工件端部(84)处借助第二对中装置(80)支承在第二工件保持器(78)中;
-在所述工件(14)的侧表面的至少第一区段上借助工具组件(18)执行第一磨削加工步骤;
-转换夹持所述工件(14),其中,将所述工件(14)从所述第一对中装置(44)和所述第二对中装置(80)脱开,并且将工件端部(82、84)中的一个接收在所述第一工件保持器(12)中;并且
-在所述工件(14)的侧表面的第二区段上借助所述工具组件(18)执行第二磨削加工步骤,其中,支承装置(69)在所述工件(14)的侧表面的至少一部分上支承所述工件(14)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在夹紧期间,将所述工件(14)经由所述工件(14)的轴向端面和/或在所述工件(14)的轴向端面中的对中部和/或尤其邻接所述工件(14)的轴向端面的斜面耦合到所述第一对中装置(44),和/或将所述工件(14)经由另一轴向端面和/或所述工件(14)的另一轴向端面中的另一对中部和/或尤其邻接所述工件(14)的另一轴向端面的另一斜面耦合到所述第二对中装置(80)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述工件(14)至少在所述第一磨削加工步骤中在所述第一区段中磨削成旋转对称的形状;和/或其中所述第一区段包括所述工件(14)的整个侧表面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在转换夹紧期间,所述工件(14)在脱开之前和/或期间借助所述支承装置(69)在所述工件(14)的侧表面上被支承,尤其是借助所述支承装置(69)被夹紧;和/或
其中,设置有用于握持所述第一对中装置(44)的握持器(42),所述握持器在转换夹紧期间握持所述第一对中装置(44)并且将所述第一对中装置(44)从所述第一工件保持器(12)和所述第一工件端部(82)之间的区域中移除;和/或
其中,所述第二区段布置在所述第一区段内或对应于所述第一区段;和/或
其中,尤其在所述第二磨削加工步骤期间,所述工具组件(18)在所述工件(14)的工件纵轴线(W)的方向上相对于所述支承装置(69)的接合区域偏移地、尤其是在所述支承装置(69)的背离所述第一工件保持器(12)的一侧上与所述工件(14)接合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述第一磨削加工步骤和/或所述第二磨削加工步骤期间,使所述工件(14)沿所述工件(14)的工件纵轴线(W)的方向相对于所述支承装置(69)移动;和/或
其中,在所述第二磨削加工步骤期间,所述支承装置(69)和所述工具组件(18)相对彼此以恒定距离间隔开。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,至少在所述第二磨削加工步骤期间,所述支承装置(69)相对于所述工件纵轴线(W)布置在所述工件(14)上的固定位置处,
其中,优选地,在所述第二磨削加工步骤期间,所述支承装置(69)和所述工具组件(18)之间的距离发生变化、特别优选减小。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述第二磨削加工步骤期间,所述工具组件(18)相对于所述第一磨削加工步骤至少部分不同地取向。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述第二磨削加工步骤中,将第一工件侧表面(98)磨削到第一工件直径,并且将第二工件侧表面(100)磨削到第二工件直径,其中,第一直径小于第二直径,并且尤其是所述第二工件侧表面(100)比所述第一工件侧表面(98)更靠近所述第一工件保持器(12)布置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,两个工件保持器(12、78)中的至少一个、尤其是所述第一工件保持器(12)包括能够旋转驱动的工件主轴(16),并且所述工件(14)至少在所述第一磨削加工步骤和所述第二磨削加工步骤期间借助所述能够旋转驱动的工件主轴(16)被旋转驱动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述第一磨削加工步骤之后测量所述第一区段中的至少一个工件直径和/或在所述第二磨削加工步骤之后测量所述第二区段中的至少一个工件直径。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在转换夹紧之后测量工件长度、尤其是所述第一工件端部(82)或所述第二工件端部(84)的位置。
12.一种用于磨削加工细长形工件(14)的设备(10),所述设备(10)被配置为执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法,所述设备(10)包括:
-用于经由所述工件(14)的第一工件端部(82)支承所述工件(14)的第一工件保持器(12)和用于经由所述工件(14)的第二工件端部(84)支承所述工件(14)的第二工件保持器(78);
-用于磨削加工所述工件(14)的工具组件(18);和
-支承装置(69),该支承装置(69)用于在所述工件(14)的侧表面的至少一部分上至少分阶段支承所述工件(14)。
13.根据权利要求12所述的设备(10),其中,所述支承装置(69)布置支承滑架(65)上,所述支承滑架(65)被设计成能够相对于所述工具组件(18)以及相对于所述第一工件保持器(12)在所述工件纵轴线(W)的方向上移动。
14.根据权利要求12或13所述的设备(10),其中,所述工具组件(18)包括第一磨削工具(22)和第二磨削工具(26),其中,所述第一磨削工具(22)布置在第一工具滑架(48)上,并且所述第二磨削工具(26)布置在第二工具滑架(50)上,以使磨削工具(22、26)在垂直于所述工件(14)的工件纵轴线(W)和/或垂直于高度方向(Z1)的平移方向上移动;
其中,优选地,所述第一工具滑架(48)和/或所述第二工具滑架(50)还布置在回转装置(49)上,所述回转装置(49)用于使磨削工具(22、26)围绕工具滑架旋转轴线(C1)回转,其中,所述工具滑架旋转轴线(C1)在高度方向(Z1)上取向。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的设备(10),其中,用于磨削加工的所述设备(10)包括:引导滑架(38),所述第一工件保持器(12)布置在所述引导滑架(38)上;以及工件保持器滑架(121),所述第二工件保持器(78)布置在所述工件保持器滑架(121)上,其中,所述引导滑架(38)能够沿着工件滑架方向(X1)移动,并且所述工件保持器滑架(121)能够沿着工件保持器滑架方向(X3)移动。

Claims (15)

1.一种用于磨削加工细长形工件(14)的方法,所述方法包括以下步骤:
-夹紧所述工件(14),其中,将所述工件(14)在第一工件端部(82)处借助第一对中装置(44)支承在第一工件保持器(12)中并且在第二工件端部(84)处借助第二对中装置(80)支承在第二工件保持器(78)中;
-在所述工件(14)的侧表面的至少第一区段上借助工具组件(18)执行第一磨削加工步骤;
-转换夹持所述工件(14),其中,将所述工件(14)从所述第一对中装置(44)和所述第二对中装置(80)脱开,并且将工件端部(82、84)中的一个接收在所述第一工件保持器(12)中;并且
-在所述工件(14)的侧表面的第二区段上借助所述工具组件(18)执行第二磨削加工步骤,其中,支承装置(69)在所述工件(14)的侧表面的至少一部分上支承所述工件(14)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在夹紧期间,将所述工件(14)经由所述工件(14)的轴向端面和/或在所述工件(14)的轴向端面中的对中部和/或尤其邻接所述工件(14)的轴向端面的斜面耦合到所述第一对中装置(44),和/或将所述工件(14)经由另一轴向端面和/或所述工件(14)的另一轴向端面中的另一对中部和/或尤其邻接所述工件(14)的另一轴向端面的另一斜面耦合到所述第二对中装置(80)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述工件(14)至少在所述第一磨削加工步骤中在所述第一区段中磨削成旋转对称的形状;和/或其中所述第一区段包括所述工件(14)的整个侧表面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在转换夹紧期间,所述工件(14)在脱开之前和/或期间借助所述支承装置(69)在所述工件(14)的侧表面上被支承,尤其是借助所述支承装置(69)被夹紧;和/或
其中,设置有用于握持所述第一对中装置(44)的握持器(42),所述握持器在转换夹紧期间握持所述第一对中装置(44)并且将所述第一对中装置(44)从所述第一工件保持器(12)和所述第一工件端部(82)之间的区域中移除;和/或
其中,所述第二区段布置在所述第一区段内或对应于所述第一区段;和/或
其中,尤其在所述第二磨削加工步骤期间,所述工具组件(18)在所述工件(14)的工件纵轴线(W)的方向上相对于所述支承装置(69)的接合区域偏移地、尤其是在所述支承装置(69)的背离所述第一工件保持器(12)的一侧上与所述工件(14)接合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述第一磨削加工步骤和/或所述第二磨削加工步骤期间,使所述工件(14)沿所述工件(14)的工件纵轴线(W)的方向相对于所述支承装置(69)移动;和/或
其中,在所述第二磨削加工步骤期间,所述支承装置(69)和所述工具组件(18)相对彼此以恒定距离间隔开。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,至少在所述第二磨削加工步骤期间,所述支承装置(69)相对于所述工件纵轴线(W)布置在所述工件(14)上的固定位置处,
其中,优选地,在所述第二磨削加工步骤期间,所述支承装置(69)和所述工具组件(18)之间的距离发生变化、特别优选减小。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述第二磨削加工步骤期间,所述工具组件(18)相对于所述第一磨削加工步骤至少部分不同地取向。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述第二磨削加工步骤中,将第一工件侧表面(98)磨削到第一工件直径,并且将第二工件侧表面(100)磨削到第二工件直径,其中,第一直径小于第二直径,并且尤其是所述第二工件侧表面(100)比所述第一工件侧表面(98)更靠近所述第一工件保持器(12)布置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,两个工件保持器(12、78)中的至少一个、尤其是所述第一工件保持器(12)包括能够旋转驱动的工件主轴(16),并且所述工件(14)至少在所述第一磨削加工步骤和所述第二磨削加工步骤期间借助所述能够旋转驱动的工件主轴(16)被旋转驱动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述第一磨削加工步骤之后测量所述第一区段中的至少一个工件直径和/或在所述第二磨削加工步骤之后测量所述第二区段中的至少一个工件直径。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在转换夹紧之后测量工件长度、尤其是所述第一工件端部(82)或所述第二工件端部(84)的位置。
12.一种用于磨削加工细长形工件(14)的设备(10),所述设备(10)包括:
-用于经由所述工件(14)的第一工件端部(82)支承所述工件(14)的第一工件保持器(12)和用于经由所述工件(14)的第二工件端部(84)支承所述工件(14)的第二工件保持器(78);
-用于磨削加工所述工件(14)的工具组件(18);和
-支承装置(69),该支承装置(69)用于在所述工件(14)的侧表面的至少一部分上至少分阶段支承所述工件(14);
其中所述设备被配置成执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
13.根据权利要求12所述的设备(10),其中,所述支承装置(69)布置支承滑架(65)上,所述支承滑架(65)被设计成能够相对于所述工具组件(18)以及相对于所述第一工件保持器(12)在所述工件纵轴线(W)的方向上移动。
14.根据权利要求12或13所述的设备(10),其中,所述工具组件(18)包括第一磨削工具(22)和第二磨削工具(26),其中,所述第一磨削工具(22)布置在第一工具滑架(48)上,并且所述第二磨削工具(26)布置在第二工具滑架(50)上,以使磨削工具(22、26)在垂直于所述工件(14)的工件纵轴线(W)和/或垂直于高度方向(Z1)的平移方向上移动;
其中,优选地,所述第一工具滑架(48)和/或所述第二工具滑架(50)还布置在回转装置(49)上,所述回转装置(49)用于使磨削工具(22、26)围绕工具滑架旋转轴线(C1)回转,其中,所述工具滑架旋转轴线(C1)在高度方向(Z1)上取向。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的设备(10),其中,用于磨削加工的所述设备(10)包括:引导滑架(38),所述第一工件保持器(12)布置在所述引导滑架(38)上;以及工件保持器滑架(121),所述第二工件保持器(78)布置在所述工件保持器滑架(121)上,其中,所述引导滑架(38)能够沿着工件滑架方向(X1)移动,并且所述工件保持器滑架(121)能够沿着工件保持器滑架方向(X3)移动。
CN202280065472.8A 2021-09-28 2022-09-28 用于磨削加工细长形工件的方法和设备 Pending CN118019615A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021125106.0 2021-09-28
DE102021125106.0A DE102021125106A1 (de) 2021-09-28 2021-09-28 Verfahren und Vorrichtung zum Schleifbearbeiten eines länglichen Werkstücks
PCT/EP2022/076979 WO2023052421A1 (de) 2021-09-28 2022-09-28 Verfahren und vorrichtung zum schleifbearbeiten eines länglichen werkstücks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118019615A true CN118019615A (zh) 2024-05-10

Family

ID=84047759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280065472.8A Pending CN118019615A (zh) 2021-09-28 2022-09-28 用于磨削加工细长形工件的方法和设备

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4408610A1 (zh)
JP (1) JP2024533769A (zh)
CN (1) CN118019615A (zh)
DE (1) DE102021125106A1 (zh)
WO (1) WO2023052421A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4031911A1 (de) * 1990-10-08 1992-04-09 Joachim Munk Vorrichtung zum bearbeiten von stangen
CH689350A5 (fr) 1993-08-24 1999-03-15 Rollomatic Sa Machine à meuler.
DE102006007055B4 (de) * 2006-02-15 2008-07-17 Bsh Holice A.S. Verfahren zum Schleifen von stabförmigen Werkstücken, Schleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens und Schleifzelle in Zwillingsanordnung
DE102014109149B4 (de) * 2014-06-30 2016-02-04 Fritz Studer Ag Werkstückaufnahmeeinrichtung für eine Werkzeugmaschine sowie Werkzeugmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024533769A (ja) 2024-09-12
EP4408610A1 (de) 2024-08-07
DE102021125106A1 (de) 2023-03-30
WO2023052421A1 (de) 2023-04-06
WO2023052421A4 (de) 2023-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8360819B2 (en) Method for grinding a machine part, and grinding machine for carrying out said method
US7785173B2 (en) Superfinishing machine and method
US10695886B2 (en) Device and method for machining of an optical lens
CN103481141A (zh) 数控外圆磨床
JP5808163B2 (ja) 硬質脆性板の周縁加工装置
KR20040030974A (ko) 크랭크샤프트의 중심 베어링 연삭방법과 장치
US9919393B2 (en) Rotary workhead device
WO2021129417A1 (zh) 一种周面开孔工件的珩磨工装
JPH0197550A (ja) 研削盤
JP5380963B2 (ja) レスト装置を備える工作機械およびレスト装置を用いる加工方法
JP2006320970A (ja) 加工装置
JP6943693B2 (ja) 加工装置及びそれを用いた加工方法
US6445971B1 (en) Machine for tooling small parts
CN118019615A (zh) 用于磨削加工细长形工件的方法和设备
CN114406817B (zh) 一种偏心孔定位装置
CN1810446B (zh) 磨削方法及磨削装置
JP3205262U (ja) 端面研磨装置
KR100454184B1 (ko) 선회가능한 스핀들 유니트를 갖춘 nc 공작기계
CN110976933B (zh) 一种机械精加工用机床
CN109397008B (zh) 一种新型镜片数控切割机及控制方法
CN109435282B (zh) 一种镜片切割用上料设备、控制方法及切割机
JP2005118981A (ja) 円形研削を行う方法及び装置
JPS6113210Y2 (zh)
JP7323392B2 (ja) 振れ止め装置、及びこの振れ止め装置を備えた複合加工機械、並びにこの複合加工機械を用いた軸状ワークの加工方法
CN217967045U (zh) 一种柔性适配抓夹装置及具有该装置的回转适配设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination