DE4239195A1 - Verfahren und Maschine zum Schleifen von Nocken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen der Nocken einer Nockenwelle, bei dem die Nockenwelle um ihre Längsachse (C-Achse) gedreht wird und Schleifwerkzeug und Nocken in span­ abhebenden Kontakt gebracht und im wesentlichen radial zur Nockendrehachse im Sinne der Erzeugung einer gewünschten Nockenform relativ zueinander bewegt werden.

Die Erfindung betrifft weiter eine Maschine zum Schleifen der Nocken einer Nockenwelle mit einer Werkstückaufnahme mit Mitteln zum bearbeitungsgerechten Halten und Drehen der Nocken­ welle um ihre Längsachse (C-Achse), einer Schleifeinheit mit einem umlaufenden Schleifwerkzeug, Antrieben für die Drehung der Nockenwelle und die Umlaufbewegung des Schleifwerkzeugs, quer zur Längsachse der Nockenwelle verlaufenden Führungen und den Führungen zugeordneten Antriebsmitteln zum Bewegen des Schleifwerkzeugs im wesentlichen radial zur Nockenwelle und einer Steueranordnung, welche die Antriebe im Sinne der Erzeu­ gung einer gewünschten Nockenform steuert.

Zum Schleifen der Nocken einer Nockenwelle werden bis heute gewöhnlich Schleifmaschinen mit einer großen Schleifscheibe eingesetzt, die zur Erzeugung einer gewünschten Nockenform im wesentlichen radial zu den Nocken bewegt wird, während die Nockenwelle um ihre Längsachse rotiert. Die Drehung der Nockenwelle und die radiale Bewegung der Schleifscheibe sind so aufeinander abgestimmt, daß eine gewünschte Nockenform mit größtmöglicher Genauigkeit entsteht.

Es ist auch bereits eine Nockenschleifmaschine bekanntgeworden, bei der anstelle einer Schleifscheibe als Schleifwerkzeug ein umlaufendes Schleifband einer Bandschleifeinheit vorgesehen ist (DE 40 29 129 A1). Mit einer solchen Maschine können im Gegensatz zu Maschinen mit einer großen Schleifscheibe auch Nocken mit konkav verlaufenden, sogenannten "einfallenden" Flanken geschliffen werden. Allerdings stößt die Wirtschaft­ lichkeit der bekannten Nockenschleifmaschinen bald an ihre Grenzen, weil die Bearbeitungsgeschwindigkeit aus verschiedenen Gründen, die auf den Eigenschaften des Werkstückmaterials und der Schleifwerkzeuge sowie auf den an das Schleifergebnis zu stellenden Qualitätsanforderungen beruhen, nicht beliebig er­ höht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Maschine der eingangs angegebenen Art weiter zu verbes­ sern. Insbesondere soll die Wirtschaftlichkeit der Nocken­ bearbeitung ohne Qualitätseinbußen weiter erhöht werden.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß mehrere in Achs­ richtung der Nockenwelle zueinander versetzte Schleifwerkzeuge mit entsprechenden Nocken der Nockenwelle in spanabhebenden Kontakt gebracht werden und daß die Schleifwerkzeuge gleich­ zeitig separat im Sinne der Erzeugung der jeweils gewünschten Nockenformen relativ zur Nockenwelle bewegt werden. Gemäß der Erfindung werden also mit mehreren Schleifwerkzeugen gleich­ zeitig mehrere bzw. alle Nocken einer Nockenwelle geschliffen. Damit ist eine beträchtliche Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Nockenbearbeitung möglich, ohne daß die Qualität der Schleifergebnisse beeinträchtigt wird.

Gemäß einer bevorzugten Fortsetzung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Nockenwelle während jedes Umlaufs in Abhängigkeit von ihrer Winkellage variiert wird. Dazu schlägt die Erfindung vorzugsweise vor, daß die Nockenwellenumdrehung in Abhängigkeit von der Winkellage der Nockenwelle im Sinne der Einhaltung von gleichzeitig für alle Nocken erlaubten maximalen Winkelgeschwindigkeitswerten gesteuert wird. Das kann in weiterer Fortführung der Erfindung dadurch geschehen, daß ein gemeinsames Drehzahlprofil der Nockenwellenumdrehung vorgegeben wird, welches aus aufein­ anderfolgenden Winkellagen der Nockenwelle zugeordneten Winkelgeschwindigkeitswerten besteht, und daß die Geschwindig­ keit der Nockenwellenumdrehung entsprechend diesem gemeinsamen Drehzahlprofil gesteuert wird.

Mit diesem gemeinsamen Drehzahlprofil der Nockenwellenumdre­ hung wird sichergestellt, daß in jeder Winkellage der rotie­ renden Nockenwelle die momentanen Bearbeitungserfordernisse aller gleichzeitig bearbeiteten Nocken berücksichtigt werden. Optimal besteht das Drehzahlprofil aus der Aufeinanderfolge der maximalen Winkelgeschwindigkeitswerte, die in jeder Winkellage für alle gleichzeitig bearbeiteten Nocken im Hin­ blick auf die zu erreichende Werkstückqualität erlaubt sind. Diese Werte sind zwar kleiner als die, die bei der Einzel­ bearbeitung von Nocken möglich sind, liegen aber über der höchstmöglichen konstanten Winkelgeschwindigkeit. Das durch die Erfindung vorgeschlagene Variieren der Geschwindigkeit der Nockenwelle erhöht also die Bearbeitungsgeschwindigkeit über das allein mit der Vermehrung der gleichzeitig eingesetzten Schleifwerkzeuge Erreichbare hinaus noch einmal in beträcht­ lichem Maße.

Die Unteransprüche 5 bis 7 geben weitere Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung an. Dabei beziehen sich die Ansprüche 5 und 6 auf bevorzugte Drehzahlprofile der Umdrehung der Nocken beim Schleifvorgang, und der Anspruch 7 auf die Verwendung von Schleifbändern als Schleifwerkzeuge.

Bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Achsrichtung der Nockenwelle im Abstand gleich­ zeitig zu schleifender Nocken zueinander versetzt mehrere Schleifeinheiten mit umlaufenden Schleifwerkzeugen angeordnet sind, daß jeder Schleifeinheit quer zur Längsachse der Nocken­ welle verlaufende Führungen und ein Antriebsmittel zum Bewegen wenigstens des Schleifwerkzeugs im wesentlichen radial zur Nockenwelle zugeordnet ist und daß die Steueranordnung die Antriebe im Sinne der gleichzeitigen Erzeugung individueller Nockenformen an unterschiedlichen Nocken steuernd ausgebildet ist.

Diese Ausbildung der Maschine erlaubt es, mehrere Nocken einer Nockenwelle gleichzeitig zu schleifen, wodurch die Bearbei­ tungszeit der gesamten Nockenwelle erheblich verkürzt wird. Weiterführungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfin­ dungsgemäß vorgeschlagenen Schleifmaschine sind in den weiteren Unteransprüchen 9 bis 14 enthalten. Die Ansprüche 9 und 10 betreffen die Ausbildung der Steueranordnung, mit der die Geschwindigkeit der Nockenwellenumdrehung unter Zugrundelegung eines gemeinsamen Drehzahlprofils im Sinne der vorliegenden Erfindung gesteuert wird. Die Ansprüche 11 bis 14 enthalten Merkmale der Ausbildung der Schleifeinheiten. Hiernach sind vorzugsweise Bandschleifeinheiten mit umlaufenden Schleifbän­ dern vorgesehen, die in besonders vorteilhafter Weise axial nebeneinander angeordnet sein können.

Die Erfindung bietet den Vorteil, Nockenwellen mit mehreren Nocken auf sehr rationelle Weise mit hoher Genauigkeit zu schleifen. Dabei verkürzt schon die Verwendung von mehreren Schleifeinheiten zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Nocken einer Nockenwelle die Bearbeitungsdauer erheblich. Eine weitere beträchtliche Verkürzung der Bearbeitungsdauer ergibt sich durch die Vorgabe des gemeinsamen Drehzahlprofils der Nocken­ wellenumdrehung beim Schleifen. Die Erfindung erhöht daher in erheblichem Maße die Wirtschaftlichkeit der Nockenbearbeitung bei gleichzeitig hoher Qualität des Schleifergebnisses.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Schleif­ maschine nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Nockenwelle mit zwei sich gleichzeitig in spanabhebendem Kontakt befindenden Schleifwerkzeugen,

Fig. 3 ein Diagramm mit Drehzahlprofilen für die Einzel­ bearbeitung von Nocken,

Fig. 4 ein Diagramm mit einem gemeinsamen Drehzahlprofil für die Bearbeitung von zwei um 180° phasenver­ setzten Nocken,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Nockenwelle mit vier sich gleichzeitig in spanabhebendem Kontakt befindenden Schleifwerkzeugen und

Fig. 6 ein Diagramm mit einem gemeinsamen Drehzahlprofil für die in Fig. 5 dargestellte Nockenbearbeitung.

In Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung eine Bandschleifmaschine mit mehreren Schleifwerkzeugen dargestellt. Sie weist ein Maschinenbett 1 auf, auf dem ein Werkstücktisch 2 in Richtung der Längsachse 3 einer bearbei­ tungsgerecht eingespannten Nockenwelle 4 verfahrbar geführt ist. Zum Einspannen der Nockenwelle 4 ist auf dem Werkstück­ tisch 2 eine übliche Werkstückhalterung vorgesehen, von der in der Zeichnung nur der Werkstückspindelstock 6 dargestellt ist. Die Nockenwelle 4 wird um ihre Längsachse 3 (C-Achse) mittels eines Drehantriebs 7 gedreht. Der Werkstücktisch 2 ist mittels eines Spindeltriebs 8 in Richtung der Nockenwellenachse 3 ver­ fahrbar (Maschinenachse Z). Gesteuert wird der Drehantrieb der Nockenwelle von einer Steueranordnung 9.

Auf dem Maschinenbett 1 sind Führungen 11 angebracht, auf welchen ein Schlitten 12 quer zur Nockenwellenachse 3 (C-Achse) in X1-Richtung beweglich geführt ist. Als Antrieb für die Bewegung des Schlittens 12 dient ein Motor 13, der den Schlit­ ten über bekannte und in der Zeichnung nicht dargestellte Getriebemittel bewegt. Auf dem Schlitten 12 ist ein Träger 14 in Gestalt einer vertikalen Platte 16 oder einer entsprechenden anderen Haltevorrichtung montiert. Die Halteplatte 16 ist orthogonal zur Nockenwellenachse 3 ausgerichtet und trägt so viele Bandschleifeinheiten 17, wie gleichzeitig Nocken oder Nockenpaare 18 der Nockenwelle 4 zu schleifen sind.

In Fig. 1 sind zwei Bandschleifeinheiten 17a und 17b mit zwei Schleifbändern 19a und 19b in verschiedenen Anstellpositionen dargestellt. Die Fig. 2 und 5 zeigen jeweils vier Band­ schleifeinheiten 17a bis 17d zum Schleifen der Nocken bzw. Nockenpaare 18a bis 18d.

Jede Bandschleifeinheit 17 weist ein Schleifband 19 auf, das um stationäre Umlenkrollen 21 und 22, um eine zum Bandlängen­ ausgleich bewegliche Umlenkrolle 23 und um eine Antriebsrolle 24 umläuft. Die stationären Umlenkrollen 21 und 22 aller Band­ schleifeinheiten 17 sind in Achsrichtung der Nockenwelle 4 nebeneinander frei drehbar auf Wellen 26 bzw. 27 gelagert, die einseitig fliegend an der Halteplatte 16 befestigt sind und sich parallel zur Nockenwellenachse 3 erstrecken. Die Umlenk­ rollen, wie auch die anderen Führungsrollen der Schleifbänder sind im Abstand der zu schleifenden Nocken 18 axial nebenein­ ander angeordnet. Die Bandausgleichsrollen 23 der verschiedenen Bandschleifeinheiten sind unabhängig voneinander radial beweg­ lich geführt. Die Antriebsrollen 24 der Bandschleifeinheiten 17 sitzen auf einer gemeinsamen, in der Halteplatte 16 drehbar gelagerten Antriebswelle 28, deren entgegengesetztes Ende hinter der Halteplatte eine Riemenscheibe 29 eines Zahnriemen­ triebs 31 trägt, über welchen die Schleifbänder 19 von einem Motor 32 angetrieben werden. Der Motor ist ebenfalls hinter der Halteplatte 16 auf dem Werkzeugschlitten 12 angeordnet und zusammen mit diesem und der Halteplatte 16 quer zur Nockenwel­ lenachse 3 in Richtung des Pfeils X1 verfahrbar.

An der Halteplatte 16 ist ein Werkzeugkopf 33 angeordnet, der nach Art eines Balkens parallel zur Nockenwellenachse 3 eben­ falls freitragend angebracht ist. Der Werkzeugkopf trägt in Achsrichtung der Nockenwelle im Abstand der zu schleifenden Nocken oder Nockenpaare 18 nebeneinander für jede Bandschleif­ einheit 17 ein Stützelement 34a, b, das quer zur Nockenwellen­ achse 3 in Richtung eines Pfeils X2 im wesentlichen radial zur Nockenwelle bewegbar ist. Dazu ist jedes Stützelement am vorderen Ende einer Pinole 36 angebracht, die mittels eines Antriebs 37 in X2-Richtung bewegbar ist. Die Antriebe 37 aller Stützelemente 34 sind an die Steueranordnung 9, vorzugsweise die Maschinensteuerung, angeschlossen und werden, wie beim numerisch gesteuerten Schleifen von Nocken üblich, in spanab­ hebendem Kontakt mit den Nocken der Nockenwelle in Abhängigkeit von deren Winkellage so in der X2-Richtung hin und her bewegt, daß jeweils die gewünschten Nockenformen entstehen.

Mit 38 ist eine Arbeitsraumabdeckung bezeichnet. 39 ist ein die Bandschleifeinheiten und die sie tragenden und antreiben­ den Aggregate umgebendes Maschinengehäuse, das von einem Ge­ stell 41 gehalten wird.

In Fig. 2 ist eine zu bearbeitende Nockenwelle 4 mit vier Nockenpaaren aus jeweils gleich geformten Nocken 18a bis d dargestellt, die zueinander um 90° verdreht angeordnet sind. Die Schleifmaschine weist vier Bandschleifeinheiten 17a bis d mit umlaufenden Schleifbändern 19a bis d auf, von denen in der Zeichnung hier nur jeweils die mit dem Werkstück zusammenwir­ kenden Abschnitte dargestellt sind. Die Bandschleifeinheiten 17a bis d sind im axialen Abstand der Nockenpaare nebeneinander angeordnet. Zwei Schleifbänder 19a und 19b sind mit den Nocken 18a und 18b von zwei Nockenpaaren im Eingriff, um die Erfin­ dung am Beispiel des gleichzeitigen Schleifens von zwei Nocken­ paaren einer Nockenwelle zu demonstrieren und zu erläutern.

Beim herkömmlichen Schleifen eines einzelnen Nocken oder Noc­ kenpaares ist es bekannt und üblich, der Nockenwellenumdrehung ein Drehzahlprofil vorzugeben, um die unterschiedlichen Ein­ griffsbedingungen des Schleifwerkzeugs am Nockenumfang während einer Umdrehung zu berücksichtigen, das Schleifergebnis zu optimieren und die Wirtschaftlichkeit des Schleifprozesses zu erhöhen. Ein solches Drehzahlprofil V_a ist beispielsweise für die Nocken 18a der Nockenwelle 4 aus Fig. 1 oder 2 in Fig. 3 dargestellt. Es sei angenommen, daß die Winkellage ϕ=0 in der Mitte des Grundkreises liege. Bewegt sich die Kontaktzone zwischen Schleifwerkzeug und Nocken im Bereich des Grundkrei­ ses, der sich etwa von 250 bis 110° erstreckt, so kann der Nocken mit einer hohen Drehzahl von 120 Umdrehungen pro Minute gedreht werden. Im Bereich der Nockenflanken, die sich etwa von 110° bis 115° und von 245° bis 250° erstrecken, muß die Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle, stark beispielsweise bis auf 10 Umdrehungen pro Minute, herabgesetzt werden, um die ge­ wünschten Schleifergebnisse zu erzielen. Im Bereich der Nocken­ spitze, die bei den Nocken 18a um 180° liegt und in der Dar­ stellung der Fig. 2 gerade am Band 19a anliegt, weist das Drehzahlprofil V_a wieder eine erhöhte Drehzahl von beispiels­ weise 50 Umdrehungen pro Minute auf. Dieses Drehzahlprofil V_a könnte der Nockenumdrehung beim Schleifen der Nocken 18a zu­ grundegelegt werden, wenn diese Nocken allein geschliffen würden. Werden, wie die Erfindung dies vorsieht, gleichzeitig weitere Nocken, beispielsweise die Nocken 18b, geschliffen, so ist es nicht möglich, der Nockenwellenumdrehung dieses Dreh­ zahlprofil zugrunde zu legen, weil die Nocken 18b eine andere Winkellage als die Nocken 18a haben und daher andere Geschwin­ digkeiten erfordern. Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich das Schleifwerkzeug 19b in spanabhebendem Kontakt mit dem Grund­ kreis der Nocken 18b, wenn an den Nocken 18a gerade die Spitze geschliffen wird. Würden die Nocken 18b allein geschliffen, könnte die Nockenwelle entsprechend dem Drehzahlprofil V_b der Fig. 3 gedreht werden, das zum Drehzahlprofil V_a der Nocken 18a um 180° phasenverschoben ist. Die Darstellung in Fig. 3 zeigt, daß immer dann, wenn die Bearbeitung des einen Nocken­ paares eine hohe Drehgeschwindigkeit erlaubt, die Bearbeitung des anderen Nockenpaares eine niedrige Drehgeschwindigkeit erfordert. Es liegt daher nahe, die Nockenwelle beim gleichzei­ tigen Schleifen mehrerer Nocken oder Nockenpaare mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit zu drehen, die für alle Nocken und Umfangsabschnitte der Nocken, insbesondere deren kritische Flankenflächen, erlaubt ist, um optimale Schleifergebnisse zu erzielen. Diese konstante Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle beim gleichzeitigen Schleifen mehrerer Nocken würde beim Aus­ führungsbeispiel der Fig. 2 und 3 in der Größenordnung von 10 Umdrehungen pro Minute liegen müssen.

Das gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Verfahren geht einen anderen Weg, indem der Nockenwellenumdrehung auch beim gleichzeitigen Schleifen mehrerer Nocken oder Nockenpaare ein Drehzahlprofil zugrundegelegt wird, das aus den größtmög­ lichen Winkelgeschwindigkeitswerten zusammengesetzt ist, die in jeder Winkellage für alle gleichzeitig zu schleifenden Nocken erlaubt sind. Ein solches gemeinsames Drehzahlprofil V2 ist in Fig. 4 als Beispiel für das gleichzeitige Schleifen zweier Nockenpaare 18a und b, die entsprechend der Darstellung in Fig. 2 um 180° zueinander winkelversetzt sind, dargestellt. Dieses Drehzahlprofil V2 ergibt sich aus der Überlagerung der Drehzahlprofile V_a und V_b der Fig. 3 für das separate Schlei­ fen der Nocken 18a und b. Es ist aus den größten in jeder Winkellage für beide zu schleifenden Nocken erlaubten Winkel­ geschwindigkeitswerten zusammengesetzt. Im Bereich von 0 bis 90° sind dies die Winkelgeschwindigkeitswerte des Drehzahlpro­ fils V_b der Fig. 3. Von 90° bis 270 folgt das gemeinsame Drehzahlprofil den Winkelgeschwindigkeitswerten des Drehzahl­ profils V_a der Fig. 3. Im Bereich von 270 bis 360° weist das gemeinsame Drehzahlprofil V2 wieder die Winkelgeschwindigkeits­ werte des Drehzahlprofils V_b auf. Dadurch ergeben sich für das Schleifen der Nocken in den Grundkreisabschnitten und an den Spitzen immerhin noch Winkelgeschwindigkeitswerte von 50 bzw. 75 Umdrehungen pro Minute. Insgesamt zeigt sich, daß mit der Vorgabe dieses Drehzahlprofils für das gleichzeitige Schleifen mehrerer Nocken einer Nockenwelle gegenüber dem Schleifen mit konstanter Nockenwellendrehzahl eine erhebliche Beschleunigung erreicht wird, welche die Bearbeitungszeit der Nocken stark herabsetzt, so daß aufgrund des durch die Erfindung vorgeschla­ genen Verfahrens zur Bearbeitung von Nocken ein doppelter Vorteil durch die Vermehrung der gleichzeitigen Schleifvorgän­ ge an mehreren Nocken und die zeitweilige Erhöhung der Rotati­ onsgeschwindigkeit der Nockenwelle durch Vorgabe eines Dreh­ zahlprofils erzielt wird.

Fig. 5 zeigt das gleichzeitige Schleifen aller vier Nockenpaa­ re 18a bis d der Nockenwelle 4 mit den Schleifbändern 19a bis d der Schleifeinheiten 17a bis d. In der in Fig. 5 gezeigten Situation sind die Schleifbänder 19a und 19b mit entgegenge­ setzten Flanken der Nocken 18a und 18b in spanabhebendem Kon­ takt. Gleichzeitig schleifen das Schleifband 19c die Grundkrei­ se der Nocken 18c und das Schleifband 19d die Spitzen der Nocken 18d. Die Erfindung sieht auch für diesen Bearbeitungs­ fall die Vorgabe eines Drehzahlprofils vor, das in Fig. 6 dargestellt und mit V4 bezeichnet ist. Auch dieses Drehzahlpro­ fil V4 enthält für jede Winkellage ϕ jeweils den höchsten Winkelgeschwindigkeitswert, der in dieser Winkellage für alle Nocken gleichzeitig erlaubt ist. Wenn in einer Winkellage beispielsweise ein Nocken gerade in der Flanke geschliffen wird, so beträgt der Winkelgeschwindigkeitswert im gezeigten Ausführungsbeispiel des Drehzahlprofils V4 gerade 10 Umdrehun­ gen pro Minute. Da bei einer Nockenwelle mit vier Nocken bzw. Nockenpaaren acht Flanken zu schleifen sind, geht in dem Dreh­ zahlprofil V4 die Geschwindigkeit achtmal auf den Wert von 10 Umdrehungen pro Minute zurück. Dazwischen wird die Nockenwelle jeweils mit höheren Geschwindigkeiten gedreht, was in dem Drehzahlprofil V4 deutlich zum Ausdruck kommt. Das erhöht die Bearbeitungsgeschwindigkeit der Nockenwelle und die Wirtschaft­ lichkeit des Verfahrens.

In den Diagrammen der Fig. 3, 4 und 6 sind die Drehzahl­ profile sehr eckig dargestellt. In der Realität lassen sich derart abrupte Geschwindigkeitsänderungen kaum realisieren, so daß die Drehzahlprofile im Bereich der Geschwindigkeitsänderun­ gen weichere Übergänge und einen runden Verlauf haben.

In den Fig. 1, 2 und 5 sind Nockenwellen dargestellt, die jeweils vier Nocken bzw. Nockenpaare aufweisen, die im Winkel von 90° zueinander verdreht sind. Die beiden Nocken eines jeden Nockenpaares werden jeweils mit einem Schleifband 19 gleichzeitig geschliffen. Natürlich können auch Nockenwellen mit mehr oder weniger Nocken auf diese Weise mit dem Verfahren nach der Erfindung bearbeitet werden.

Wie die Diagramme in den Fig. 4 und 6 zeigen, in denen Drehzahlprofile für die Bearbeitung von zwei bzw. vier Nocken gleichzeitig dargestellt sind, wird die mittlere Rotationsge­ schwindigkeit der Nockenwelle durch die Vorgabe der Drehzahl­ profile gegenüber einer konstanten Drehzahl erheblich angeho­ ben. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Bearbeitungszei­ ten einer jeden Nockenwelle verkürzt werden und die Wirtschaft­ lichkeit der Schleifbearbeitung der Nockenwelle erhöht wird. Die Erfindung ist am Beispiel einer Bandschleifmaschine mit vier Bandschleifeinheiten 17a bis d beschrieben worden. Natür­ lich können auch mehr oder weniger Schleifeinheiten eingesetzt werden, wobei die Schleifeinheiten auch Schleifwerkzeuge in Form von Schleifscheiben aufweisen können.

Claims (14)

1. Verfahren zum Schleifen der Nocken einer Nockenwelle, bei dem die Nockenwelle um ihre Längsachse (C-Achse) gedreht wird und Schleifwerkzeug und Nocken in spanabhebenden Kontakt ge­ bracht und im wesentlichen radial zur Nockendrehachse im Sinne der Erzeugung einer gewünschten Nockenform relativ zueinander bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere in Achsrich­ tung der Nockenwelle zueinander versetzte Schleifwerkzeuge mit entsprechenden Nocken der Nockenwelle in spanabhebenden Kontakt gebracht werden und daß die Schleifwerkzeuge gleichzeitig sepa­ rat im Sinne der Erzeugung der jeweils gewünschten Nockenfor­ men relativ zur Nockenwelle bewegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Nockenwelle während jedes Um­ laufs in Abhängigkeit von ihrer Winkellage variiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwellenumdrehung in Abhängigkeit von der Winkel­ lage der Nockenwelle im Sinne der Einhaltung von gleichzeitig für alle Nocken erlaubten maximalen Winkelgeschwindigkeits­ werten gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß ein gemeinsames Drehzahlprofil der Nockenwellenum­ drehung vorgegeben wird, welches aus aufeinanderfolgenden Win­ kellagen der Nockenwelle zugeordneten Winkelgeschwindigkeits­ werten besteht und daß die Geschwindigkeit der Nockenwellenum­ drehung entsprechend diesem gemeinsamen Drehzahlprofil gesteu­ ert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedem der gleichzeitig zu schleifenden Nocken ein individuelles Drehzahlprofil der Nockenumdrehung zugeordnet wird, welches aus im Hinblick auf ausgewählte Parameter opti­ mierten, aufeinanderfolgenden Winkellagen des Nockens zugeord­ neten Winkelgeschwindigkeitswerten besteht, daß die individuel­ len Drehzahlprofile zur Bildung des gemeinsamen Drehzahlprofils einander entsprechend der relativen Winkellage der Nocken an der Nockenwelle phasenverschoben überlagert werden und daß die Geschwindigkeit der Nockenwellenumdrehung entsprechend dem gemeinsamen Drehzahlprofil gesteuert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das gemeinsame Drehzahlprofil der Nockenwel­ le als Aufeinanderfolge der kleinsten Winkelgeschwindigkeits­ werte der in jeder Winkellage der Nockenwelle phasenrichtig überlagerten individuellen Drehzahlprofile gebildet wird und daß die Geschwindigkeit der Nockenwellenumdrehung in Überein­ stimmung mit diesem gemeinsamen Drehzahlprofil gesteuert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Schleifwerkzeuge mehrere Bandschleifein­ heiten mit den entsprechenden Nocken einer Nockenwelle in span­ abhebenden Kontakt gebracht und in Abhängigkeit von der Winkel­ lage der im Sinne eines gemeinsamen Drehzahlprofils gesteuert rotierenden Nockenwelle zur Erzeugung individueller Nockenfor­ men jeweils separat im wesentlichen radial relativ zur Nocken­ welle bewegt werden.

8. Maschine zum Schleifen der Nocken einer Nockenwelle mit einer Werkstückaufnahme mit Mitteln zum bearbeitungsgerechten Halten und Drehen der Nockenwelle um ihre Längsachse (C-Achse), einer Schleifeinheit mit einem umlaufenden Schleifwerkzeug, Antrieben für die Drehung der Nockenwelle und die Umlaufbewe­ gung des Schleifwerkzeugs, quer zur Längsachse der Nockenwelle verlaufenden Führungen und den Führungen zugeordneten Antriebs­ mitteln zum Bewegen des Schleifwerkzeugs im wesentlichen radial zur Nockenwelle und einer Steueranordnung, welche die Antriebe im Sinne der Erzeugung einer gewünschten Nockenform steuert, dadurch gekennzeichnet, daß in Achsrichtung (Z) der Nockenwelle (4) im Abstand gleichzeitig zu schleifender Nocken (18a bis d) zueinander versetzt mehrere Schleifeinheiten (17a bis d) mit umlaufenden Schleifwerkzeugen (19a bis d) angeordnet sind, daß jeder Schleifeinheit (17a bis d) quer zur Längsachse der Nockenwelle (4) verlaufende Führungen (36, 37) und ein An­ triebsmittel (37) zum Bewegen wenigstens des Schleifwerkzeugs (19a bis d) im wesentlichen radial zur Nockenwelle zugeordnet ist und daß die Steueranordnung (9) die Antriebe (7, 37) im Sinne der gleichzeitigen Erzeugung individueller Nockenformen an unterschiedlichen Nocken (18a bis d) steuernd ausgebildet ist.

9. Schleifmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung (9) die Geschwindigkeit der Nockenwel­ lenumdrehung beim gleichzeitigen Schleifen mehrerer Nocken (18a bis d) in Abhängigkeit von der Winkellage der Nockenwelle (4) variierend ausgebildet ist.

10. Schleifmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steueranordnung (9) die Geschwindigkeit der Nockenwellenumdrehung in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Drehzahlprofil (V2, V4) steuernd ausgebildet ist, welches als Aufeinanderfolge der kleinsten Winkelgeschwindigkeitswerte von den in jeder Winkellage der Nockenwelle (4) phasengerecht über­ lagerten, individuellen Drehzahlprofilen (V_a, V_b) der gleichzei­ tig zu schleifenden Nocken (18a bis d) gebildet ist.

11. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinheiten (17a bis d) als Bandschleifeinheiten mit umlaufenden Schleifbändern (19a bis d) ausgebildet sind.

12. Schleifmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandschleifeinheiten (17a bis d) im Abstand der gleich­ zeitig zu schleifenden Nocken (18a bis d) in Achsrichtung der Nockenwelle (4) nebeneinander angeordnet sind.

13. Schleifmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bandschleifeinheiten (17a bis d) als Ganzes unabhängig voneinander im Sinne der Erzeugung individueller Nockenformen an den gleichzeitig zu schleifenden Nocken (18a bis d) radial zur Nockenwelle (4) bewegbar sind.

14. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bandschleifeinheit (17a bis d) ein Kontaktelement (34a, b) zum Andrücken des umlaufenden Schleifbandes (19a bis d) an eine zu schleifende Nockenkontur aufweist und daß die Kontaktelemente (34a, b) unabhängig voneinander radial zur Nockenwelle (4) bewegbar sind.