用于完全研磨短的和/或条形工件的方法和研磨机的制作方法

文档序号:3424539阅读:332来源:国知局
专利名称:用于完全研磨短的和/或条形工件的方法和研磨机的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于完全研磨短的和/或条形工件的方法和研磨机,所述工件
具有非圆形的、ilil平直的和减弯曲的直线形成的横截面以及平坦的相互平行延 伸的端面,本发明还设计涉及一种研磨机,其中,以串联的方式设置有两个研磨
主轴并且该研磨机特别适合于所述方法的实施。
背景技术
术语"短的和/或条形的工件"表示的是,工件无需皿研磨盘在Z方向上 也就是说在工件的纵向上的位移进行研磨加工,或者最多只,在Z方向上很小 的位移,其比如用于在端面的区域中产生棱角。因此只有在与此垂直的X方向上 实现研磨盘的进给。工件总是都具有两个互相平行的端面和 与此垂直的长度 为"L"的外部轮廓,其中,长度"L"可以大于或小于端面的有效直径。因此, 既包括了条形的工件也包括了盘形的工件,其可以具有任意的横截面/外部轮廓。 为了简略起见下文中运用"条形工件",其中也应该包括盘形工件。
这种短的、条形的工件的雌的和示例t4M旨的应用领域包括机械的调节、
开关和控制装置,其中,条形部分作为执行元^H专递运动和力。在这种情况下,
条形工件可 具有10至80mm的长度和,具有边长为2至15mm的正方形 横截面。工件的材料可以是不同的金属,但也可以是陶瓷材料。M非圆形的横 截面在相应的引导下实现条形的执行元件在装入的状态下只在它的纵向上运动, 但不转动。
在这种^顿情况下对完成研磨的条形工l權出极高要求;船胃的要求首先是 基本尺寸的精确度、端面的平行度、纵向和端面之间的直角的准确保持、端面 的平,以及最大的粗^^梯度高Rz。
实际应用的情况下需要的精确度可以如此实现,其中,条形工件的每一面各
自iW31;K平的平面研磨进行加工。但这种方法限制为具有直角棱角的几何麟
面。在这种研磨方法下基于和研磨盘的表面接触只能很困难地向研磨区供应冷却润滑剂。出于此原因不能够达到和用周边研磨一样的时间节省量。此外,工件 必须经常地被翻转和包夹,从而无法得到经济的批量生产。由于工件被翻转和包 夹,无法实现如同根据本发明的方法一样较小的制造公差。
在DE 10 2006 007 055 Al描述了用于研磨加ZDt匕类工件的一种方法和一种 设备,其中,首先将工件在它的周边处固定并且送至研磨台。在那里借助于双研 磨盘同时粗磨和精磨两个端面。对于双研磨盘而言,两个相互成一定间距的同轴 设置的、旋转的研磨盘包夹工件。研磨盘在彼此面对的内侧载有研磨层,用于粗 磨和之后的精磨,该过程ffiil研磨主轴,给方向(X轴)上依次移动实现。研 磨盘的精磨区域的间距与待加工的工件的研磨尺寸一致。对端面进行加工之后将 工^H专递到第二夹紧处,其中,工件在它的端面上被夹紧。ffl卩里ffiii非圆形研 磨产生工件的外部轮廓,为此第二研磨主轴向加工位置向内摆动。用于双研磨的 第一研磨主轴位于与第二研磨主轴同样可摆动的外壳上,这时第一研磨主轴从加 工区域中向外摆动。加工外部轮廓以后将加工完全的工件取出并且将下一个工件 放入用于对端面进行双研磨的位置中,为此第一研磨主轴必须重新向内摆动并且 进给。
在实际中得出的是,用于在加工位置中的两个研磨主轴的交替的向内摆动和 进给需要相当大的时间消耗,在这个时间消耗中无法实W"工件的加工。因此设 备的生产能力受到损失,特别是在考虑通常极大的待生产的工件数的情况下这是 个非常大的缺点。不能用于研磨的时间或者说期间不能至少部分地时间平行地研 磨的时间,艮卩能够占用用于工件的旨加工时间的30%至50%。

发明内容
本发明的任务在于,设计一种文章开头戶;M的方法和研磨机,使得实现加工
周期的减小,并且因ll:战到改善的具有极好的研磨效果的经济的批量生产。
该任务M31具有权利要求l的鄉特征的方法以及Mil按照权利要求10或 14所述的设备得以解决。
通过根据本发明的方法对条形工件的完全的研磨加工在两个分过程中如下 进行,艮P會^在单个研磨丰/U:在连续加工过程中实现完全的加工。此外,依次实 现两个相互不同的夹紧位置或者夹紧装置,其周期性地相互转换。首先在可移动 的保持装置的多个夹紧装置的一个夹紧装置中分别将^工件在其纵面上夹紧,即不只置入支承盘的成形的凹槽中,这是第一夹紧位置。夹紧装置,被设计为 装料夹具,其具有两个能相互合并以及相互离开的可移动的夹具,在两个夹具之
间m侧面的夹紧能够固定住工件。与:^條触的面j继与工件预制件的外形相
匹配,以便针对ilil研磨机的运输和研磨加工可彰也夹持工件。装料夹具如it爐
行尺寸设计,使得工件的两个端面侧面地从工件突出,从而使其研磨加工能够不 受阻碍。装料夹具也必须如此成形,使其也能够接收完成研磨的工件并且为输送 到卸料位置夹持住工件。
在夹紧装置中工件被运送到第一加工区域中并在此至少实现两个端面的最 纟钟开磨。通常端面在此类夹紧装置中被粗磨和精磨。但在这个位置上不必总题 行分开的粗磨。在夹紧装置相应的设计下双面平磨导致了在端面处极好的效果。 同之前一样一直被夹紧,即处于第一夹紧位置的工件然后借助于夹紧装置在两个 同轴的、相互成一定间距的夹具之间的运动被超差,并且由夹具在工件的端面处 夹紧,该端面已经完成研磨并且由此为精密的后续加工,了最好的,^#。 此外,在此要严格注意,在包夹时不会出现工件的纵向位移,该纵向位移使工件
的位置/A^f要求的规定位置发生变化,其中该工件的位置是指相对于第二研磨盘 的位置。通过实施夹具的运动(用夹具的运动将工件在其端面处夹紧)以及M3!
实施装料夹具的夹紧力的选择(该夹紧力确保针对第一研磨加工的夹紧),使得 在用工具主轴头的夹具在工件的端面夹紧时,工件在其纵向上不移动。
夹具产生了条形工件的第二夹紧位置;此时第一夹紧位置被撤除。Mii现在
两个夹具同步地和同相地受控制地转动,可以在工件 行根据c-x-内掛法原理
的CNC控制的周边研磨。此外,被两个夹具置于旋转中的工件(转轴C)的每 个转动位置相应于研磨盘在X轴方向上的给定的距离。与此有关的细节对于CNC
控制的非圆形研磨的研磨技术领域的本领域技术人员都很熟悉,在这里无需赘 述。
如果条形工件根据非圆形研磨的原理加工,那么存在与平面研磨相反的研磨 盘与工件之间的统性接触。由此冷却剂的供应得以^t,并且达到高的时间节省
量,因此极大i鹏短加工时间。
通过CNC控制的周边研磨能够粗磨和完全研磨具有不同横截面的条形工 件,也就是说从简单的正方形的或者长方形的横截面,其具有倒圆的纵向棱M 者在纵向棱边上的平整的棱角,直到棱形的横截面或者具有不同弯曲的边界线的横截面,直到上述所有形状的混合糊犬。在研磨具有截断的或者倒圆的棱边的平 坦的纵面的过程中,同样也在研磨具有完全弯曲的轮廓的横截面的过程中,因平 面研磨造成的产生毛边的问题會,很容易避免。上述可能性在实施例的图1中示 出。
如果舰覆盖条形工件的齡长度的成形的研磨盘实现周边研磨,工件的纵 向轮廓也可以不同地进行设计。相关的例子在实施例的图2中示出。端面的棱角 和倒圆也属于这种不同的纵向轮廓。
随着夹具完成研磨后相互离开,第二夹紧位置被松开,并且完成的条形工件 又被保機置中的第一夹紧驢的夹具压紧和夹持。保艘置SA另一个周期,
也就是说,以ilil夹紧装置的数目(至少3个,优选4、 5或者6个)预先确定
的角度a转动,并且将完成的工件带至卸载位置,在]ttr件被传递到卸载装置处。
M在工件处依次进行两种研磨加工,其中,两个研磨盘必须各自在X方向 上仅仅以很小的距离进给以及从工件处移开,产生了相对于根据在DE 10 2006 007 055 Al中所描述的方法的极大的时间节省。这种时间节省为用于工件研磨力口 工的总周期时间的30%至50%。节省时间由此得出,用于在加工区域中的研磨主 轴向内禾响外摆动的相对较长的时间完全被省去,因为根据本发明的串联结构中 的两个研磨主轴总是位于与所属柳卩工区域紧邻的近处。在狭窄限定的区域中, 共同设置在主轴头上的研磨主轴和研磨盘只实施在X方向上的运动。取代根据现
有技术的研磨主轴的耗费的摆动,仅仅将工件从具有第一研磨盘的第一加工^g 输送至惧有第二研磨盘的第二加工j體,这种输送能够很快地实现。对此可以在 保持装置上同时夹紧多个工件并周期性地输送到研磨区域。在保持装置的^Sg 动周期中各有两个工件被加工,其中, 一个工件在第一加工位置中得到两个端面 的完全加工以及另一个工件在第二加工位置被加工完全。由此妒率明显提高。 生产率的另一提高可以由此得到,在加工位置上的两个工件至少在部分时间 段内同时被研磨,湖于确定的工件外部轮廓很容易被实现。至少能够在加工周 期中的更短的时间段实现两个工件的同时加工,其方式为,在第一加工位置中对 端面的完全研磨在时间上与鄉二加工I體上^J非圆形研磨的开始相重叠。与现 有技术相比的主要的优点是通过两个研磨主轴在研磨主轴头上的串联结构以特 别的方式得以实现,这种优点也能在与在此描述的方法不同的在其他的输送和夹 紧装置的应用中实现。
ii在权利要求2中给出了针对第一研磨过程、端面的双平面研磨的有禾啲细节。 对此,在保持装置中夹紧的工件被皿到第一研磨盘处,,一研磨盘作为"双
研磨盘"可以由两个单独的研磨盘组成,该:g^iil保,^置以一个预设的角度 a转动得以实现。平面研磨的过程自身MM常的方法在由第一研磨主轴^:的 第一研磨盘处实现。为进行加工,旋转的第一研磨盘、双研磨盘可在X轴方向上 移动。在研磨的过程中双研磨盘的两个研磨盘包夹条形工件,工件同时以其平行
于第一研磨盘的转轴的纵向延伸。下文对"第一研磨盘"和"双研磨盘"的m^
同义地i顿,因为重要的是,舰所指的研磨盘具有两个研磨层,會嫩用这两个 研磨层同时研磨工件的两个端面。这对于理解权利要求也同样有效。
工件端面的双平面研磨也可以选择为以如下的方式实现,夹紧地,工件的 保持装置相对于第一研磨盘、双研磨盘为了进行S^合而运动。该运动在可转动的 保持装置的情况下例如以旋转的周期盘的形式优选以转动的方式实现。该运动当 然也可以作为保持装置的统性移动来实现。根据本发明的方法的这种变化形式能 够为加工周期获取另外的时间盈余,因为实际上可以同时研磨两个工件。为此已 经在端面处加工完成的工件被保持装置带入第二加工位置上并且在那里被第二 夹紧装置接收,在第二保持装置上至今夹持工件的夹具相互离开。因itr件与保 持装置不再接触并會^,條二夹紧驢以旋转位移的方式在工件的端面处研磨。 所涉及的工件从保持装置上的脱离能够使支承下一个其端面待加工的工件的该 保持装置能够以如此方式运动,使得下一个工件到达第一研磨盘的研磨区域中并 被该研磨盘完成研磨。在这种方法的变换下基本上与之前戶,的工件的外部轮廓 的非圆研磨同时地实现双平面研磨。如果根据按照权禾腰求3的特别雌的实施 例的两个研磨盘在串联结构下设置在共同的研磨主轴头上,那么在非圆形研磨时 第一研磨盘必然紧接着第二研磨盘的运动。然而这对于根据所描述的方奮变化形 式的双平面研磨没有意义,因为运动范围仅很小并且相对于第一研磨盘的旋魏 度来说运动仅非常缓慢iM行。由此不会损坏第一研磨盘的研磨结果。
在这个位置上也可以如此实施该方法,工件固定保持在它的位置上并且第一 研磨盘可以在纵向和横向上向工件移动。研磨盘在纵向上的移动优选用于相对于 工件或者相对于用于加工外部轮廓的第二研磨盘的位置调节研磨盘。
根据权利要求3的舰Hi共了平面研磨的第一分过程如何能够逝度到周边研 磨的第二分过程的有禾啲可能性。对雌择如下的解决方案, 一方面第一研磨盘以及另 一方面至少一个第二研磨盘以其所属的研磨主轴支承在共同的研磨主轴
头上,该研磨主轴头可以在x方向上移动。ma保,置的摆动,单个工件依次
地首先输送到第一研磨盘的作用区域,然后输送到第二研磨盘的作用区域。针对
在研磨过程中所需的在x轴方向上的进^ii动,共同的研磨主轴头在X轴方向上
的可控地移动。
随着研磨完成之后夹具互相离开,第二夹紧位置松开,并且完成的条形工件
重新传递给保,置。在下一个工作周期中工件被保^gM:相应的转动带入 卸料位置,在该卸料位置上工件能够被卸料装置接收。
按照权利要求7以有利的方式在保持装置的装料夹具中 传感器,用该传 SH能够得出单个的被夹紧的工件的研磨余量。这样得出的值传递到研磨机的控 制装置处并且为确定周边研磨的流禾M^f参考。由此也可以加快加工过程。
由于在非圆形研磨工件的夕卜部轮廓时能够产生穿过工件的纵轴的相当大的
压力,该压力导虹件的弯曲,由此根据本发明的方法按照权利要求8如下补充,
设置有支架,用于支撑工件抵^a过横向作用力产生的弯曲。^装料夹具、即 工件的夹紧位置都设有一个支架,支架与装料夹具共同安装在保持装置上。支架 能够在保持装置上相对于工件的位置进给或者能够从这个位置上离开,并且只到 达第二加工位置,用于m第二研磨盘研磨外部轮廓。支架的{顿根据权利要求
8如下实现在工件在第二加工位置被夹具接M夹紧之后,装料夹具的夹具打 开,从而使工件可以自由旋转以及第二研磨盘具有用于加工的自由空间。在这禾中 状态下首先将工件的边棱圆形地研磨成成品尺寸,这表示,由此确定了完成的工
件的最大直径。然后,支架在工件上3^合,直到支架在至少逐点的结构中到iix
件并因此支撑工件以防止横向作用力。支架的运动ttMil液压的或气动的调整 装置实现,该装置对于本领m术人员非常熟悉。支架在其与工件夹持的一侧具
有雌横截面为半圆形的凹槽,该凹槽与所駄柳B工完成的工件的最大直径相 匹配。由此实现,当工件在支架中旋转时在工件周边的至少一个区鄉B支架接触,
从而在旋转的所有阶段都能发挥支架的支撑作用。然后用贴靠的支架实现工件外 部轮廓的完全加工,从而工件的研磨加工结束。然后,支架远离工件,保,置
的装料夹具重新抓住并夹紧工件,然后工具主轴头的夹具互相离开并开始M;保
,置输送。然后保持装置重新在新的工作周期内以a角转动,由此完成的工件
从第二加工区域离开并最终输邀錄畔斗装置。根据保,置上的夹紧位置的数目以及卸料台的设置可能在其它工作周期之后才到达卸料装置,该卸料台的设置与 保持装置有关。
在权利要求9中给出了所述方法的一种变化,根据该变化,边棱只被研磨到 接近成品尺寸。这里"接近"是这样理解的,必须只还需磨掉百分之几个S^,
大约百分之一至百分:tH毫米就达到成品尺寸。然后例如如根据权利要求8描述
的方法,将支架贴靠在工件处并且同样地将工俗开磨到舰成品尺寸。此后将支 架撤去并且^外部轮廓被研磨成成品尺寸。因为为此^as需要极小的去除量, 该去除量仅需要很小的研磨压力,所以不会妨石飘if磨的精度。
也可以如此操控支架,不必为剩余加工模量的完全研磨将支架拉回以及工件 保持被支撑直到到达成品尺寸。
通过支架的j顿使得不仅能在加工长的、细的工件时提高精度,也可以在研 磨过程中单位时间里具有更高的切削体积下加工,这又减少了工件上的研磨时 间。
根据权禾腰求8和9所述的方纟劲寺别适合于如在图1 (除了图lg)中所示的 此类工件横截面的形状。对于此类具有基本上规则的、对称的轮廓和横截面的工 件明显地提高了生产的精度。
特别用于实施按照权禾腰求1至9中任意一项或多项的方法的研磨机在权利 要求IO中给出。
这种研磨机的特点在于,在研磨主轴头上的具有平行的转轴的两个研磨主轴
以"串联结构"被安装,并且可借助于转轴共同运动。"串联结构"的rn^涉及
到研磨主轴或者说研磨盘的布置方式并且应表示,两个研磨主轴的研磨盘至少能 够在部分时间段内同时对两个工件进行加工,然而为此只需要一个进给机械作 用。这啊寺征使这种结构原则上区别于己公知的两个研磨主轴在一个研磨主轴头 上的结构,在该公知的结构中单个的研磨轴通过研磨主轴头的部件围绕转轴的摆
动抓住单个的工件。研磨主轴的耗时的摆动iM;串联结构被完全取消。尤其是即
使根据DE 10 2006 007 055 Al所公知的研磨机中必须将工件引入加工位置并且 又必须弓i出,用根据本发明的研磨机将工件从一个工作位置弓l入另一个工作位置 的时间消耗与之相反会减少。
按照权利要求10的研磨机提供了以下优点,总是多个条形工件同时M机 器输送和加工,同时工件在第一夹紧位置中在其端面上被平面研磨以及在第二夹紧位置上在其纵面±31过周边研磨进行加工。在穿过研磨m^后条形工件被研磨
完成。加工时间减少到最小。
按照权利要求11特别有利的是,用于工件的保皿置被设计为周期盘,其 中保持装置既用于夹紧工件也用于将工件输送到加工位置并且通过研磨机从装 料装置输送至御料體。雌构成为圆形平板的周期盘可以激K平轴转动并且支 承在边缘上^卜边缘处设置的夹紧位置上,该夹紧位置 构成为具有两个能相
向以及相反运动的夹具的装料夹具。对此至少具有3个,雌4、 5或6个夹紧
位置,以相同的间距位于周期盘的圆周上。该夹紧位置根据数量的不同以其之间
的转角a布置,该转角通过由夹紧位置的数穀吩360°得出。在运行中存在以
角度a转动的周期盘的周期。此外,iM至少一个工件预制件从装糾M被ii^
到第一加工位置上,在端面处完成研磨的工件被弓l入第二加工位置并且在研磨机 的加工区域取出完全地研磨完成的工件。
按照权利要求10和11的研磨机的进一步的设计在权利要求12至20中给出, 其中,权利要求18至20涉及按照权利要求8和9所述的方法的实施,为此需要 支架。
权利要求21给出了另一种研磨机,其特别设计为实施按照权利要求1至7 中所述的任一项或多项的方法。此外权利要求22至26涉及另一种优选的设计。
权利要求22提出,根据本发明的研磨机的第二研磨盘与完成的条形工件的 纵向轮廓相匹配并且也能够包围住工件端面的棱角。对工件侧面的加工M31按照 C-X内撤 字控制的周边研磨能够无周期时间延长地与端面一起研磨倒圆半径 或者棱iii:的棱角。这在研磨盘的轮廓相应地成形时也适用于端面的棱角。与研 磨侧面以及研磨沿纵向延伸的棱角或者倒圆半径同时地在轮廓线中的同样的夹 紧中研磨端面的棱角。取消了包夹。J^31程总体上在所需的几何参数(尺寸公 差、形状公差、和位置公差)方面基本上能够更容易地和更可mt也被掌控。不仅 节约了加工时间,尤其也避免了与包夹紧密相关的不精确性的风险。此外,可以 用调整精确度来修Sff磨盘的轮廓,该精确度位于Pm范围中。因此得出端面棱 角,该棱角在其齡纵向上以及上下之间始终具有刚好相同的宽度。就这点而言 Mil本发明改进了加工的速度同时也g^了结果的精确度。此外也可以如下相应 地成形,例如使用不必修整的电镀的研磨盘。
权利要求27涉及周期盘的驱动的有利的和,的设计,周期盘不仅能在前进的方向上也能在相反设置的后退方向上被驱动。此外基本上能够实现两个石开磨 盘分别对一个工件的同时研磨,这导致针对工件的完全加工的特别短的周期时 间,如下文借助图10和11的说明。
根据本发明的研磨丰M用被证明是先进的研磨技术的基本元件工作,但这些 基本元件M智能的传送和夹紧系统在新的方法下互相连接。研磨机的构造依旧
很简单。研磨机的装料可以用装料单^Iil^料孔实现,因此例如能够实l^fi胃 的"关键孔方案",此方案用于iSii工件。此外也可以有其他的用于将工件向保 持装置以及从保持^a上:^A和送出的输送系统的实施方案。
用根据本发明的研磨机也可以经济地完成较小的批量,因为^:该研磨机是
为着手在确定的工件型号上的完整加工。因此其具有很高的件数灵活性。特别是
M31按照C-X内掛法原理的数字控帝啲周边研磨也得出很高的型号灵活性;在转 换到条形工件的另一个横截面形肚的调整时间也可以非常短。例如在3射中内 在具有正方形横截面的条形工件上着手从通过棱角截断的纵向棱边转换到倒圆 的纵向棱边,因为转换仅M用于待生产的工件的部分禾i^实现。同时棱角和横
截面相匹配。


下面借助附图对本发明的实施例进行详细说明。附图如下
图1描绘了应依据本发明的被研磨的条形工件的不同的非圆横截面。
图2示出了待研磨的条形工件可具有的不同的纵向轮廓。
图3是用于实施依据本发明所述的方法的研磨机的实施例的俯视图。
图4示出了依据本发明的研磨机在Z方向上的保持装置的高度上的示意侧视图。
图5A示出了第一和第二研磨盘的相对位置以及两个工件各自的加工位置。
图5B示出了第一和第二研磨盘的相对^fi以及两个工件各自的加工4^a,
其中,两个研磨盘至少部分地同时地抓住工件。
图6示出了ilil具有粗磨层和精磨层的双研磨盘的部分横截面以及待加工的 工件。
图7示出了第二研磨盘与在转动的夹具之间夹紧的工{ 触的详细视图。 图8示出了用支架支撑的工件在外部轮廓的加工fefi上的详细视图。图9示出了按照图8的布置剖开的俯视图。
图IO示出了接近同时地加工两个工件的第一阶段。
图11示出了按照图10的实施方法的另一阶段。
具体实施例方式
图1举例示出了待研磨的条形工件1的横截面可具有的形状的外观。在最简
单的形状中条形工件1是具有正方形端面2和长方形纵面3的方形的条形件,纵 面在侦腼棱边3a处汇合,见图la至ld。此类条形工件1的tt^S用领凝在机 械开关和调节装置中的执行元件。这些执行元件可以具有10至80mm之间的长 度L和2至15mm之间的横截面宽度;然而这只是一个例子。作为此类条形工件 1的材料可以考虑是不同的金属,也可以是陶瓷材料。横截面可以根据所希望的 功能与几何严格的正方形(b)有所不同。因此纵向棱边可以为倒圆(c)或者具 有平的棱角(d)。正方形也可以变换成具有凸面(e)或具有凹面(f)的正方形。 此外,轮廓可以是具有仅仅M弯曲的线条所限定的横截面(g),也可以是椭圆 形的轮廓(h)或任意级别的多边形(k),其中,正方形横截面的变形具有同样 的有效性。
待研磨的条形工件1的纵向轮廓任何瞎况下都不局限为几何严格的长方形, 如同又一次在图2a中介绍。
图2示出了条形工件1的纵面的各种变化。因此也可以在向端面2的过渡中 具有平的棱角2a (图2b)或者倒圆2b (图2c)。严格的长方形可以变化皿形 (d)。此外可以是锥形的纵向轮廓(e),也可以是具有凹陷的中部的长方形的基 本形状(f)。
图3示出了根据本发明的研磨机的实施例,用所述研磨机可以从预制件开始 完整加工条形工件1。在机床4上设有具有滑轨5的研磨台。保持装置6可以在 滑轨5的方向上移动。这种可移动性特别用于调节保皿置6的位置来匹配不同 的工件1以及该工件的尺寸。也可以与图3不同,与工件1有关的研磨盘14、 15 在Z轴方向上的移动能够以十字研磨方案设置在机床4上的X轴下方。
保持装置6包括优选为圆形的周期盘6b,其能绕其中点在垂直于z方向(也 即滑轨5的方向)的平面上转动。周期盘6b用支座部分6a与滑轨5相连并且基 本上位于滑轨5上方。周期盘6b在它的圆周区域附近,多个在相同的角度向距上设置的用于接收待加工的工件l、 l'的夹紧位置40。此外夹紧位置40被设
计为装料夹具24,该装料夹具能够在两个夹具24a之间固定夹紧工件1的外部周 边或者ffiil夹具24a的互相远离移动松开工件的外部周边。装料夹具24朝向工 件l的夹具24a的形状优选与未加工的工件l的外形相匹配,以便可靠地固定工 件。当然装料夹具24必须也能够可織保持加工完全的工件1并且在加工过程 中不允许与研磨盘14、 15相J就虫。
夹劍M40的最小数目为3个,其中,在运行中至少一个(附图新己43) 分别用于工件1的装料和卸料以及另外两个分别位于第一和第二研磨盘14、 15 的加工位置41、 42。然而雌设置多于三个的夹紧位置40,如在图4中所示,
其中具有六个夹紧位置。由it燥料区域和卸料区域也可以相互分离。然而imt也
在同一个位置43上实施工件的装料和卸料,因为由此所需的空间最少。为此当 然可以设计本领域技术人员非常熟悉的倒可装料和卸料體。然而与夹紧位置40
的数目无关,始终最多同时加工两个工件i、 r,因为根据本发明只有两个研磨
主轴12、 13,而其分别装配有一个或两个研磨盘14、 14a、 14b、 15。
同样可以在滑轨5上移动的工件主轴头7a和7b位于保皿置6的两侧。工 件主轴头7a和7b可以单独地或共同地移动。在工件主轴头7a和7b中设置有能 够被驱动旋转的夹具8a、 8b。同时具有控制装置,M31该控制装置两个同轴的、 以一定的间距设置的夹具8a、 8b严格地同步地和同相地转动。
夹具8a、 8b在其夕卜端各覆盖有一个摩擦层9a、 9b,借助于该摩擦层可以将 夹具8a、 8b向条形工件l的端面2施加压力,用于夹紧工件,对此参照图7。夹 具8a、 8b的摩擦层9a、 9b由非常耐磨的材料,例如硬金属构成,由此减少其磨 损。
严格地垂直于具有滑轨5的研磨台以及工件主轴头7a、 7b和/或其夹具8a、 8b的侧面的移动方向,研磨主轴头10能够在X方向上,即相对于滑轨5垂直移 动。研磨主轴头10顿两个研磨主轴12和13,雜高度上以及相对于与滑轨5 的水平距离相互错位设置,如图4中所示。第一研磨主轴12支承两个第一研磨 盘14a、 14b,而第二研磨主轴13支承第二研磨盘15。研磨主轴12和13驱动所 属的研磨盘14a、 b和15绕其转轴14c和15a转动。
在研磨技术通常的新己中,滑轨5连同夹紧feg 6以及工件主轴头7a、 7b 的侧面的移动方向定义Z轴。夹具8a、 8b的共同的转轴和传动轴16形成转轴C,而垂直于Z轴和所述C轴延伸的研磨主轴头10的移动方向定义为X轴。
图6示出了以两个研磨盘14a、 14b的双结构的形式设置的第一研磨盘14 即双研磨盘14的细节。两个研磨盘14a、 14b在第一研磨主轴12的共同的转轴 14c上以轴向间距D设置,i!31隔板17限定该轴向间距。^t研磨盘14a、 14b 由一个基体18a、 18b组成。基体18a、 18b的两个相互面对的宽面19a、 19b在 其外部的周边区域上分另惧有凹陷20a、 20b,具有粗磨层的外部环形区21a、 21b 和具有精磨层的内部环形区22a、 22b位于该凹陷处。两个层21a、 21b和22a、 22b在凹陷20a、 20b内部形成环形体。同时具有粗磨层的外部环形区21a、 21b
具有向外延伸的锥形的形状。
图5A说明了两个研磨盘14、 15的结构和所属的研磨主轴12、 13相互之间 的轴线以及研磨主轴与具有工件1的保持装置6之间的轴线。该图是Z方向上的 侧视图。对于所示出的时间点,第一研磨盘14已经结束了工件端面的加工并且 ffiil在X方向上的移动到达某个位置,在该位置上双研磨盘的两个研磨层不再与 工件1接触。此外,其外部轮廓还未加工的工件1还被夹紧位置的装料夹具24 夹持。
第二研磨盘15刚开始与另一个工件1接触,该工件的端面2在前一个周期 中被第一研磨盘14加工完全。工件l被未示出的夹具8a、 8b在纵向上夹紧并且 ffi31两个未示出的主轴头12、 13的所属的驱动装置同步地围绕C方向转动。装 料夹具24的夹具24a从工件1松开,之后工件1被夹具8a、 8b抓住并且夹紧。
此外在图5B中示出了一种替换形式,其中,第一研磨盘14还处于与一个工 件1的端面2加工咬合的状态,同时,第二研磨盘15刚刚开始研磨外部轮廓。 在此类基本上由研磨主轴12、 13的两条轴线之间的很小的水平距离产生的设置 中,至少部分地在时间上重叠加工两个不同的工件l。这导致周期时间进一步被 縮短以及由此提高了生产率。
在保,置6中装料夹具24的两个夹具24a在每一个夹紧位置40中相互径 向设置并且相互反向地可移动地被控制。装料夹具24用它的夹具24a与条形工 件1的横截面相匹配。装料夹具24的夹具24a在图4的装料位置43相互分开。 装料夹具24的夹具在位置41抓住条形工件1并且在两侧平衡地夹紧该工件。此 类夹具和夹紧装置的优点是,在抓住和夹紧条形工件1时,其纵向中部即使是在 不同的工件l的研磨尺寸下也总是处在相同的7K平的平面上。因此与冈U性的工件支承相反,研磨余量对工件中部的j體没有影响。在之后的周边研磨中加工余量 均匀地被磨去。如图4的位置41所示,保持装置6會巨将压紧的条形工件1直至
运送到贴ffi^研磨盘14的第一研磨盘14a、 14b的位置。
以下详细说明根据图4的研磨机上的研磨过程的流程。
条形工件1的预制件从通常的输送系统传递到在装粋位置43上的夹紧装置 处的保持装置6上。在那里工件l,如所描述的那样,借助于装料夹具24的夹具 24a居中地被夹紧,参照图4的位置41 。然后保,置6以角度a向此位置转动 并且将工件1引入到第一研磨盘14的作用区域中。在由图4中所示的第一加工 位置的第一夹紧位置中运行对条形工件1的两个端面2的同时的双平面研磨。为 此,研磨主轴头10在X轴方向上向条形工件1运行,比照图4。外部环形区21a、 21b以粗磨层(见图6)研磨条形工件1的^端面2。然后内部环形区22a、 22b 以精磨层覆盖每一个端面2 ,从而完全研磨端面2 。
紧接着研磨主轴头在X方向上继续运行,由此第二研磨盘15与下一个工件 1的表面接触,该工件被两个工件主轴头7a、 7b保持在魏的加工位置上。该 工件1的表面加工结束之后,研磨主轴头10在X方向上向其起始位置折返,从 而4妙万有研磨盘14、 15与工件脱离。为此保^S6的周期盘6b以舰夹紧位 置的数量确定的角度大小a继续转动,并且开始新的工作周期。这个开始在于, 还未加工的工件1被带入第一研磨主轴12的加工区域并且在这个位置上己经在 其端面2完成研磨的工件1被输送到第二研磨盘15的加工区域中。之后条形工 件l位于两个夹具8a、 8b的共同的转轴和传动轴16的区域中。在那里该工件通 过夹具的相向运动l舰住和夹紧,接^^料夹具24放开工件。然后开始一轮新
的研磨周期,其中,研磨盘m在x方向上重新移动研磨台向保持装置以及由此
向工件1进给。平面研磨也可以在包夹过程中已经实现。由此实现了进一步的周 期时间縮短,因为在包夹期间已经在第一加工位置41 ,行平面的研磨。
在加工区域42中第二研磨主轴13将两个工件主轴头7a、 7b在两侧向条形 工件1远逸,直到夹具8a、 8b以其摩擦层9a、 9b在工件的端面2上夹紧条形工 件。当该夹具不仅能够旋转驱动,还能够轴向移动时,根据工件主轴头7a、 7b 的设计的不同也可以仅仅M:夹具8a、 8b在工件的端面2上实现条形工件1的 夹紧。之后夹紧位置6的装料夹具24相互离开。
这种包夹的优点是,不必再单独地用装料操作来抓住两个研磨加工之间的工件l。由此能够使在夹具8a、 8b之间的夹Mii到最佳的精确度;因为不再存在通 皿料处理产生的定位,。M31实施夹具8a、 8b的运动以及装料夹具24的夹 紧力确保了工件1在被包夹时不会在其纵向上移动。
条形工件1通过两个夹具8a、 8b不仅在它的两个夹紧位置上被夹紧,也被 两个夹具8a、 8b可控地驱动旋转,其中,两个夹具8a、 8b的共同的转轴和传动 轴16构成研磨过程的C轴。当然只有当工件位于装料夹具24的外部,从而撤除 第一夹紧位置时,夹具8a、 8b才能转动条形工件l。此外6a示出了第二研磨盘 15如何在X轴方向上运行到条形工件1的周边并5iS给。
图7从上方示出了在第二夹紧位置上的周边研磨的状态,其中,夹具8a、 8b夹紧条形工件1并且同时转动。共同的转轴和传动轴16构成研磨过程的C轴。 第二研磨盘15以其轴向的宽度B覆盖条形工件1的长度L。
按照OX内掛法的原理实施周边研磨,其中,条形工件1的每一个转动位置 对应于C轴和第二研磨盘在X轴方向上的转轴15a之间的确定的距离。这个过程 对于本领域技术人员按照公知的CNC非圆形研磨原理是非常熟悉的并且这里不再 赘述。很明显能够按照该原理设计在图1中所示的以及类似的横截面。同时工件 1和第二研磨盘15的相反的运动fflil研磨主轴头10在X轴方向上的移动产生。 粗磨和精磨可以用唯一的第二研磨盘15完成。
在图2中所示的不同的纵向轮廓可以如此实现,使得第二研磨盘15的圆周 轮廓15a相应地成形,参照图2d。特别是能够在轮廓线和在同样的夹紧中与研磨 纵边3同时地研磨条形工件1上的端面的棱边2a或者倒圆2b。此外第二研磨盘 15的周边轮廓15a必须相应地成形,参照图2b。
可见,保,置6在依据本发明的实施方法的过程中完成不同的任务。首先 它作为输^g将条形工件1输送到在双研磨盘14的第一研磨盘14a、 14b的作 用区域中。在那里它同时作为夹紧装置确保在研磨端面时的条形工件1的第一夹 紧位置。之后夹紧位置6又作为输,置将条形工件1 iii^到对应于图4中的位 置4的两个夹具8a、 8b的区域。之后夹具8a、 8b负责向第二夹紧位置上的夹紧 从而实施周边研磨。保持體6糊开磨完成的工件继续输送至啣糾立置,在此能 够被未示出的卸料装置接收。因此空置的夹紧位置又可以装载新的工件预制件, 其 用在单独的装粋位置43附近设置的装料装置实现。
在图8和9中示出了本发明的另一种设计,其中,保持^S6的^紧位置40具有支架50作为在用第二研磨盘15加工外部轮廓时支撑工件1的装置。财卜
在保持装置6的周期盘6b上分别设置有在径向上可移动的构件,该构件在装料 夹具24的抓紧面相互离开时肖,以装置的形式被引向被夹具8a、 8b夹持的以及
旋转驱动的工件l。该构件在面向工件的前端具有与工件1的尺寸相匹配的基本 呈半圆形的凹槽51,如在图8中的侧视图中所示。通过凹槽51的尺寸确定以及 构件内部轮廓的形状能够实现,工件1在绕其纵轴在C方向上转动时至少在中部 区域始终可靠地支撑在它的外部轮廓上至少某个点上。因此,防止了在研磨压力 的影响下的工件1的弯曲,从而會,达到特别高的研磨精确度以及高的研磨体积。
在图9中示出了按照图8的结构的俯视图,其中示出了m作为支架50的 构件的横截面。在该图中可以看出,构件的内部轮廓能够被设计为鼓形,从而支 架和工件1在该工件的中部区域基本上只存在点接触或线接触。因此,对工件1的 转动产生的损害降至最低并且减小了造成纹痕的风险或者工件的其他损伤。在图 8和9上的附图^i己具有与其它附图相同的的含义。
如结合权利要求8和9详细地阐述的那样,依据本发明的支架由图8和9 中未示出的操作装置瓶压地、气动地或 31电子调节装置控制地以装置的形式 被引至工件1或者被从工件1移开。所需的支架50的运动从各运用的方法的必 要^i牛中得出。
当条形工件1如同针对某些应用情况有利地具有在横向上的层状结构时,这 里所描述的周边研磨提供了特别的优点。在工件1中可以设置交替固定连接的出 自不同材料的层。与平面研磨相反,在周边研磨工件时单个层的材料在侦腼上不 会互相涂抹在一起。
图10示出了依据本发明的实施方法的第一阶段,其中工件1、 r的端面的 双平面研磨舰保艘置6的运动完成。这种方法的变化形式对应于权利要求2 中的第二种替换形式,特征c2)。翻这种方法的设计倉嫩使两个工件l和l'基 本上同时被加工。此外被设计为周期盘6b的保持驢6针对工件1, 1'如此鹏 控和驱动,使得它不仅在前进方向上,即图4中的方向A,也有时在后退方向上 转动。图10中示出了在方法流程中的一个状态,其中,第一工件l位于第二加 工位置42并且在此处(被未示出的夹具8a、 8b (见图7)夹持)被第二研磨盘 15在周iiJ:研磨。为输送和双平面研磨工件的端MM夹持工件的夹具24a此时继 续互相远离。因此不再有与周期盘6b的接触,因为将第一工件1在纵向上夹紧在第二加工位置42中并且使其根据箭头C旋转的之前所述的夹具8a、 8b与周期 盘6b不相关地设置。打开的夹具24a即使是在支承夹具的周期盘6b转动时在限 定的角度范围内也不会产生与第二研磨盘15 J綠虫。因此当第一工件1被研磨盘 15在周iiil研磨时,周期盘6b自由运动。另一个工件1'在周期盘6b处借助于 所属的夹具24b被固定夹紧并且马上要与第一研磨盘14接触,借助于此两个端 面应该被平面研磨。其如此实现,周期盘6b向前转动,直到到达图ll中所示的 状态,在该状态下另一个工件l'在其端面完成研磨。之后研磨盘6b向后转动, 直到在第二加工位置42上完成研磨的第一工件會滩重新被夹具24a抓住。这基 本JD^t应于图10所示的状态。抓紧之后另一个夹具在第二加工位置42上被松开, 并且从现在开始完全加工完成的工件1會g够从周期盘6b被引至未示出的卸料位 置43 (见图4), S3i31周期盘6b在前进的方向A上的转动实现。此外另一个工
件r AAm—加工位置4i运行到第二加工位置42,在jtbMm周边平面的非圆形
研磨实现最终加工。同时另一个工件1或1'从未示出的装茅^H立置43前进到第一 加工位置41,在此已经做别昔助于双研磨盘14加工两个端面2的准备。这个过 程逐步地针对所有待加工的工件实施。
在所描述的方法中另一个工件l'被迫多次穿过第一研磨盘14的作用区域。 第一次相对缓慢地在前进方向A上运动用于双平丽开磨两个端面2,紧接着一次 返回运动以将周期盘6b引至用于完成加工的第一工件1的接收位置上,然后又 向前运动用以将在端面2处完成加工的另一个工件r远送到第二加工位置42。 在上述后两个运动阶段中,该运动作为纯输送步骤倉,相对'I^Ii也完成,第一研 磨盘14基本上不再有在工件1'上的研磨作用,因为该工件已经被研磨完成。研 磨主轴头10也可以在周期盘6b向后旋转的和重新向前旋转的较短的时间内选择 在X方向上(见图4)从研磨位置离开,直到研磨盘到达工件的运动轨道以外。 为此在输送中工件1的任何负面的影响都被消除。
舰在这个方法的变化形式中两个研磨盘14和15同时分另咖工一个工件1 、 1',与最开始描述的现有技斜目反也和之前根据图5A和5B所述的实施方法相反 (其中只将研磨盘进给到工件上),节省了大量的时间。节省的时间特别在于, 研磨盘14和15没有ffiil等待另一个研磨盘完成研磨而引起的空闲时间。两个研 磨盘除了相当短的输送时间以及用于工件的包夹时间实际上持续地得到应用。
在这种实施方法中,研磨主轴14c或15a的轴线的侧向的和垂直的距离在串联布置在所属的研磨主轴头10上时必须,特殊的要求。因此在这种情况下两
个轴线14c和15a必须比在根据图5A和5B的另一禾中的实施方法的变化形式下更 紧密地靠拢,在根据图5A和5B的实施方法的变化形式下只纟^5开磨主轴it^合用于 研磨,而用于工件1的输,置6,此处为周期盘6b,并非进给ite动。轴线间 的距离如it隨择,在工件1 iiM到第二夹紧位置的夹具时,在第一夹紧位置上的 另一个工件1'还没有接触到第一研磨盘,如图10中所示。附图标己
i、 r 条形工件
2 端面
2a 端面棱角
2b 端面倒圆
3 纵面 3a 边棱
4 丰脉
5 滑轨
6 保持装置 6a 底座部分 6b 周期盘
7a、 b 工件主轴头
8a、 b 夹具
9a、 b 摩擦层
10 研磨主轴头
11 竖轴
12 第一研磨主轴
13 第二研磨主轴
14 双研磨^/第一研磨盘 14a、 b 第一研磨盘
14c 第一研磨盘的转轴
15 第二研磨盘
15a 第二研磨盘的转轴
15b 第二研磨盘的周边轮廓
16 驱动装置和导向装置
17 隔板 18a、 b 基体 19a、 b 宽面 20a、 b 凹陷21a、 b外部环形区
22a、 b内部环形区
23夹紧台的底座部分
24装料夹具
24a夹具
30共同的转轴和传动轴
31研磨余量
40夹紧位置
41第一加丁位青
42第二加T位青
43装料和卸料位霄
50支架
51凹槽
A周期盘的转动方向
B第二研磨盘的轴向宽度
C在周边研磨时的条形工件的转轴
D第一研磨盘彼此的间距
条形工件的长度
X垂直于条形工件的纵轴的进^E动的轴向
a相邻的夹紧位置间的角度
权利要求
1.一种用于研磨条形工件(1)的方法,所述条形工件具有非圆形的、通过平直的和/或弯曲的线构成的横截面以及平整的、相互平行延伸的端面(2),具有以下的方法步骤a)未加工的条形工件被传递给具有多个夹紧位置(40)的保持装置(6),并且在第一夹紧位置上在条形工件的纵面(3)处夹紧,b)将被夹紧的条形工件(1)通过保持装置(6)引入第一加工位置(41),c)在加工位置(41)上通过双平面研磨同时完成所述条形工件(1)的两个端面(2)的研磨,d)通过保持装置(6)将被夹紧的条形工件(1)运送到在两个同轴的相互成一定间距的夹具(8a、8b)之间的第二加工位置(42)并且在第二夹紧位置上由所述夹具在条形工件的已经被加工的端面(2)处夹紧,在此之后在所述纵面(3)处的第一夹紧被撤销,e)夹具(8a、8b)被同步地可控地驱动旋转,以及通过根据C-X-内插法原理的CNC控制的周边研磨在第二加工位置(42)完成所述条形工件(1)的纵面(3)的研磨,其中,通过两个夹具(8a、8b)的共同转轴和传动轴(16;30)构成C轴并且X轴垂直于C轴延伸,f)为松开第二夹紧,所述条形工件(1)重新被保持装置(6)接收并且夹具(8a、8b)相互离开以及g)用所述保持装置引入卸料位置并且紧接着传递到卸料装置处。
2. 按照权利要求1所述的方法,具有以下的;详细阐述步骤c)的方 法步骤cl)将所述条形工件(1)为双平面研磨其端面(2)在其第一加工位置 (41)中输送给两个旋转的、相互之间以轴向间距D同轴设置的第一研磨 盘(14a、 14b)或者唯一的、具有与两个第一研磨盘(14a、 14b)对应的 研磨层的研磨盘(14),其中,所述条形工件(1)的纵向平行于第一研磨 盘(14a、 14b)共同的转轴(14c)延伸,c2)通过第一研磨盘(14a、 14b)在X方向上的运动或者通过保持装 置(6)连同被夹紧的工件(1)相对于第一研磨盘(14a、 14b)的运动实现平面研磨,c3)在各自的运动中所述条形工件(1)的两个端面(2)依次穿过具 有研磨层的外部环形区为研磨所用,所述外部环形区设置在第一研磨盘 (14a、 14b)或研磨盘(14)的彼此面向的宽面(19a、 19b)处。
3. 按照权利要求2所述的方法,其中,所述条形工件(1)的纵面(3) 在其第二加工位置(42)通过转动的第二研磨盘(15)被研磨,第二研磨 盘(15)的转轴(15a)平行于两个夹具(8a、 8b)的共同的转轴和传动 轴(16)延伸,其中,具有相互平行延伸的转轴(14c、 15a)的第一和第 二研磨盘(14、 14a、 14b、 15)以串联结构相叠地以及彼此平行地在侧面 错位地设置在共同的研磨主轴头(10)上,其中,位于上方的第一研磨盘(14a、 14b)位于第二研磨盘(15)前面。
4. 按照权利要求1至3中任一项或多项所述的方法,其中,在同一时 刻在第一加工位置(41)以及在第二加工位置(42)中各有一个工件(1), 其特征在于,至少在部分时间段内同时地实现对两个工件(1)的研磨。
5. 按照权利要求1至4中任一项或多项所述的方法,其中,所述条形 工件被至少两个位于运动的保持装置(6)处的装料夹具(24)夹住,所 述装料夹具与所述条形工件(1)的横截面相匹配并且彼此相对地设置在 所述条形工件(1)的纵面(3)处,以便夹紧所述工件(1)。
6. 按照权利要求5所述的方法,其中,保持装置(6)具有多于三对 的装料夹具(24)并且能够绕转轴可控地运动。
7. 按照权利要求5或6所述的方法,其中,装料夹具(24)还用于确 定研磨余量(31),研磨余量决定了在第二夹紧位置上的周边研磨的流程。
8. 按照权利要求1至7中任一项或多项所述的方法,其特征在于,所 述方法包括以下其它的方法步骤-在第二加工位置(42)上首先将所述工件(1)的所有的边棱(3a) 研磨成成品尺寸,-为此,为了容纳所述工件(1),具有基本上呈半圆形的凹槽(51) 的支架贴靠在所述工件(1)处,-用贴靠的支架实现所述工件的端面(3)的进一步加工直到成品尺寸, -随后将支架撤离所述工件。
9. 按照权利要求1至7中任一项或多项所述的方法,其特征在于,包 括以下其它的方法步骤-在第二加工位置(42)上首先将所述工件(1)的所有的边棱(3a)研磨成接近成品尺寸,-为此,为了容纳所述工件(1),具有基本上呈半圆形的凹槽(51) 的支架贴靠在所述工件(1)处,-用贴靠的支架实现所述工件的端面(3)的进一步加工直到接近成品 尺寸,-随后将支架撤离所述工件以及 -所述工件(1)被研磨完成。
10. —种研磨机,用于完全加工圆形的和/或非圆形的工件(1),特别 用于实施按照权利要求1至9中任一项或多项所述的方法,其中,待研磨 的工件(1)保持在保持装置(6)中并且输送给至少一个第一和一个第二 研磨盘(14或14a、 14b以及15),所述研磨盘以串联的方式依次设置, 用于研磨所述工件,研磨盘的平行的主轴(14c或15a)相互固定地设置 以及研磨主轴设置在研磨主轴头(10)上,两个研磨盘(14和15)的进 给始终作用在研磨主轴头的X轴上,其中,串联结构被设计为,第一研磨 盘(14)在第二研磨盘(15)的前面对各自所属的工件(1)进行研磨。
11. 按照权利要求10所述的研磨机,其中,保持装置(6)为周期盘 (6b),其中,在周期盘.(6b)的圆周区域相互间隔地保持所述工件(1)以及通过周期盘(6b)的转动将所述工件(1)输送给研磨盘(14和15)。
12. 按照权利要求10或11所述的研磨机,其中,借助于第一研磨盘 (14)能够在周期盘(6b)中夹紧的工件(1)处研磨所述工件(1)的各个端面(2),特别是在一个研磨步骤中研磨两个端面(2),以及借助于第 二研磨盘(15)能够在周期盘(6b)中夹紧的工件(1)前面的且可转动 地保持的工件(1)处以非圆形研磨的方式来研磨所述工件(1)的外部轮 廓。
13. 按照权利要求10至12中任一项所述的研磨机,其中,研磨盘(14、 14a、 14b、 15)具有相互之间的距离以及如此相互设置,使得在第二研磨 盘(15)开始研磨操作之前,第一研磨盘(14或14a、 14b)已经结束了其研磨操作。
14. 按照权利要求10至13中任一项所述的研磨机,其中,研磨盘(14 或14a、 14b、 15)具有相互之间的距离以及如此相互设置,使得至少在一 个时间范围内第一和第二研磨盘(14或14a、 14b、 15)同时实施其研磨 操作。
15. 按照权利要求10至14中任一项所述的研磨机,其中,研磨盘(14 或14a、 14b、 15)的主轴(14c、 15a)相互之间的相对位置能够被调节。
16. 按照权利要求10至15中任一项所述的研磨机,其中,第二研磨 盘(15)具有宽度B,所述宽度至少与所述工件(1)的长度L相等。
17. 按照权利要求10至16中任一项所述的研磨机,其中,第一研磨 盘(14)在横截面上被设计为叉形并且同时研磨所述工件(1)的两个端 面(2)。
18. 按照权利要求IO至17中任一项所述的研磨机,其中,为周期盘 (6b)的每个夹紧区域设置一个能够进给的支架(50),在用第二研磨盘 (15)进行研磨时,所述支架能够贴靠在所述工件(1)上用于支撑所述工件。
19. 按照权利要求18所述的研磨机,其中,所述支架(50)具有横截 面为半圆形的用作支撑区域的凹槽(51),用于贴靠在待研磨的工件(1) 上。
20. 按照权利要求18或19所述的研磨机,其特征在于,所述支架(50) 能够通过电子的、液压的或气动的驱动装置可控地贴靠到所述工件(1) 上或者能够远离所述工件(1)运动。
21. —种研磨机,用于研磨条形工件(1),所述条形工件具有非圆形 的、通过平直的和/或弯曲的线构成的横截面以及平整的,相互平行延伸的 端面(2),用于实施按照权利要求1至9中任一项或多项所述的方法,具有以下特征a) 在机床(4)上构成滑轨(5),在所述滑轨上两个工件主轴头(7a、 7b)单独地或共同地可移动地以及可固定地设置,b) 在工件主轴头(7a、 7b)中设置有夹具(8a、 8b),所述夹具的夹 紧面相互面对,c) 每个工件主轴头(7a、 7b)具有针对位于工件主轴头处的夹具(8a、 8b)的电动的旋转驱动装置,其中,用于两个夹具(8a、 8b)的转轴和传 动轴(16)在几何尺寸上相同并且构成研磨过程的C轴,d) 设置有控制装置具有如下功能,使两个夹具(8a、 8b)得以同步 地、同相地作旋转运动,以及具有如下其它的功能,通过夹具(8a、 8b) 向所述条形工件(1)的端面(2)的并拢运行将所述工件(1)在夹具之 间夹紧,e) 在所述机床(4)上能够被控制移动地设置有研磨主轴头(10), 其中,研磨主轴头的移动方向限定了研磨过程的X轴,f) 研磨主轴头(10)支承有第一研磨主轴(12)和第二研磨主轴(13), 第一研磨主轴和第二研磨主轴以串联结构相叠地并且相对于垂直的平面 彼此平行地在侧部错位地设置,使得第一研磨主轴(12)比第二研磨主轴 更高以及更接近于滑轨(5),g) 在第一研磨主轴(12)上通过共同的转轴(14C)支承两个第一研 磨盘(14a、 14b)或一个具有与两个研磨盘(14a、 14b)相对应的研磨层 的研磨盘(14),其中,两个研磨层彼此的间距D与所述条形工件(1)的 长度L相等,h) 在第二研磨主轴(13)处设置有第二研磨盘(15),第二研磨盘的 轴向宽度B与所述条形工件(1)的长度L相等,i) 在工件主轴头(7a、 7b)之间设置有保持装置(6),所述保持装置 能够围绕与Z轴平行的转轴旋转以及所述保持装置具有至少三对居中的 装料夹具(24),j)保持装置(6)构成为,使得所述条形工件(1)在其纵面(3)处 被夹紧并且以平行于所述C轴延伸的纵向从装料位置到达第一加工位置 (41),在第一加工位置上通过第一研磨盘(14a、 14b)的相互面对的宽 面研磨所述条形工件的自由端面(2),并且将所述条形工件从第一位置引 入传递位置和在夹具(8a、 8b)区域中的第二加工位置(42),所述夹具 夹紧地接收所述工件,k)所述控制装置设置为,通过位于研磨位置的第二研磨盘(15)实 施依据C-X内插法原理的CNC控制的周边研磨,其中,第二研磨盘的转轴(15a)平行于C轴延伸。
22. 按照权利要求21所述的研磨机,其中,覆盖所述条形工件(1) 的长度L的第二研磨盘(15)的圆周轮廓(15b)不同于圆柱形设计并且 与完成研磨的所述条形工件(1)的纵向轮廓一致。
23. 按照权利要求21所述的研磨机,其中,第二研磨盘(15)的圆周 轮廓(15b)与应在所述条形工件(1)处研磨的端面棱边(2a)的形状或 者端面倒圆(2b)的形状相一致地成形。
24. 按照权利要求21至23中任一项或多项所述的研磨机,其中,夹 具(8a、 8b)配有摩擦层(9a、 9b),用于支承所述条形工件(1)的端面(2)。
25. 按照权利要求21至24中任一项或多项所述的研磨机,其中,第 一研磨盘(14a、 14b)或者具有相应的摩擦层的研磨盘(14)的两个相互 面对的宽面在其外部圆周区域分别具有带粗磨层的外部环形区(21a、 21b) 以及带精磨层的内部环形区(22a、 22b),其中,两个外部环形区(21a、 21b)彼此的轴向间距向外加大。
26. 按照权利要求21至25中任一项或多项所述的研磨机,其中,在 保持装置(6)处具有至少三个装料夹具(24),每个装料夹具具有两个夹 具(24a),其中,夹具(24a)的夹紧面与所述条形工件(1)的横截面相 匹配。
27. 按照权利要求11至25中任一项或多项所述的研磨机,其特征在 于,保持装置(6).被设计为能够绕转轴旋转的周期盘(6b),通过驱动装 置不仅能够在前进方向(A)上也能够在后退方向上驱动所述周期盘。
全文摘要
提供了一种用于研磨短的和/或条形工件的方法和研磨机,用该方法和研磨机通过对两个平行的端面和对侧面的外部轮廓的研磨能够用极短的周期时间完全加工工件。研磨机包括两个研磨主轴,研磨主轴通过平行的转轴以串联结构设置在共同的研磨主轴头上并且共同在X方向上进给。与用于工件的特殊的保持和输送装置结合对每两个工件至少在部分时间段同时研磨,其中,在一个加工位置上研磨一个工件的端面以及在第二个加工位置上实现对第二个工件的外部轮廓的最终的非圆形研磨,之前第二个工件的端面已经研磨完成。
文档编号B24B19/08GK101610874SQ200880001685
公开日2009年12月23日 申请日期2008年5月8日 优先权日2008年2月14日
发明者乔治·辛默斯巴赫 申请人:埃尔温容克尔机械制造有限公司
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