用来通过磨削制造工件成品轮廓的装置及其方法制造方法及图纸

用来通过在多个工序中用磨削优选是在凸轮轴（１）的凸轮（２）上制造具有毛坯轮廓的工件的成品轮廓的装置和方法，包括一台磨床（３）和一用来控制磨床（３）的控制装置（４），其中设有一在磨削过程开始前用来测量工件实际毛坯轮廓的测量装置（１３），该测量装置借助于一数据传输装置（９、１０、１１、１２ａ、１２ｂ）与控制装置（４）直接或间接连接，使得由测量装置（１３）测量的测量值可输送给控制装置（４），并可由所述测量值由控制装置（４）确定用于控制的规定值。或者由所述测量值计算与实际毛坯轮廓相匹配的磨削程序，其中磨床（３）的控制在考虑实际毛坯轮廓的情况下进行，或者选择一预先规定和储存的磨削程序，这时磨床（３）的控制与可选择的其他磨削程序相比与实际毛坯轮廓最佳地匹配。

Device and method for producing contour of workpiece by grinding

In a process used by grinding is preferably on the cam shaft (1) of the cam (2) device and a method for manufacturing the workpiece has finished contour of the blank contour, including a grinder (3) and (3) is used to control the grinding machine control device (4), which is provided with a measuring device used to measure the actual workpiece blank contour in the grinding process before the start (13), the measuring device by means of a data transmission device (9, 10, 11, 12a, 12b) and control device (4) connected directly or indirectly, by the measuring device (13) measuring value can be delivered to the control device (4), and by the value measured by the control device (4) for determining the control value of the provisions. Or by the value calculation and actual measurement of grinding procedure blank contour matching, the grinder (3) control considering the actual blank contour, or select a predefined and stored procedure when grinding, grinding machine (3) of the control and choice of the program, he compared with the actual grinding optimal blank contour.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按权利要求1前序部分的装置和按权利要求8前序部分的方法。
技术介绍
在借助于磨削加工工件时，毛坯件必须具有这样的轮廓，它在公差带范围内具有与成品尺寸相比的余量。因为毛坯件不同程度地满足公差带，通常磨削程序这样设计，使得试探式地接近材料，这造成不必要的空行程(空磨削)，这时不切削材料，这种空行程要求不必要的加工时间。特别是为了制造装配式凸轮轴，凸轮和凸轮轴的其他功能构件按公差规定加工成毛坯件并安装在凸轮轴上。这里形成一公差带，装配的未磨削的凸轮/功能构件的外形轮廓在此公差带内变动。这个轮廓称为毛坯轮廓。此毛坯轮廓必须具有磨削余量。在装配后，磨削凸轮、支承部位和有时其他工作面。这时磨除磨削余量。磨削余量是必需的，以便在加工结束时得到真正磨削表面，并且保证不小于理论轮廓(成品轮廓)。按照现有技术，磨削以这样的方式按多个工作循环进行，使得砂轮按程序控制非常迅速地接近在考虑公差的情况下毛坯轮廓可能最大外圆周，接着开始磨削过程本身。在真正的磨削过程中，砂轮以规定的进给量用规定的转速程序控制地移动到所磨削工件的理论尺寸。这个进给运动比较慢地进行，从而使所磨削的工件不致过热和不损坏砂轮。根据待磨削层厚度的不同，开始时进给速度较快(粗磨)，然后放慢(精磨、精整磨)。在到达理论轮廓时不再进行进给。工件进行无火花磨削。在无火花磨削一定时间后，工件便具有理论尺寸，亦即成品尺寸，并通过砂轮的快速退刀结束磨削过程。这里彼此相继的多次进给运动称为多个工序。对于控制砂轮所需要的程序包含轴向和径向进给量(工件转速)以及径向进刀量的数值，砂轮以这个进刀量接近工件。其中存在具有一个主轴的磨床和具有多个主轴的磨床。迄今为止已知的用于磨床的控制程序的缺点是，根据毛坯轮廓尺寸的不同，亦即根据未磨削功能构件实际磨削余量的不同，砂轮尽管与工件不接触，仍然通过有时几个1/10mm非常缓慢地接近功能构件的毛坯轮廓。这个过程在专业界常常称为空磨。其中根据毛坯轮廓在公差带内的位置的不同空磨持续的时间也不同。因此在许多情况下需要许多不必要的磨削时间。此外对较可靠的加工过程的高的质量要求导致，没有完全利用允许的公差范围。因此在多数情况下进行不必要的长的空磨。然而又不能放弃空磨，因为总是含有个别工件毛坯具有或可能具有允许的最大毛坯轮廓。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种装置和方法，用这种装置和方法可以以尽可能缩短对于通过磨削以多个工序制造具有毛坯轮廓的工件的成品轮廓所需要的时间，同时防止砂轮碎裂或工件过高地发热。在装置方面，按照本专利技术这个目的通过具有权利要求1特征的装置实现。有利的设计方案和改进方案在权利要求2至7中说明。在方法方面，这个目的通过具有权利要求8特征的方法实现。该方法的有利改进方案在权利要求9和10中给出。通过上述方案有利地达到，避免不必要的、加长加工时间的空磨。通过将测量在功能上和磨床分开的措施有利地达到在与测量装置相比昂贵的磨床上的加工时间的进一步缩短。在一个具体实施形式中，本专利技术涉及一种用来磨削凸轮轴的凸轮的成品轮廓的具有一磨床和一控制该磨床的控制装置的装置，其中可通过控制装置规定磨削程序，这个程序包含关于磨削参数如磨削工具和/或工件转速、送进量、进刀量和工件轴向位置的规定数值。按照本专利技术，该装置最好具有以下部件·-用来测量待磨削工件毛坯轮廓的测量装置；·-用来确定和/或选择一个或几个磨削程序的过程计算机；·-在测量装置和过程计算机之间的第一数据传输装置以及一在过程计算机和控制装置之间的第二数据传输装置，其中由测量装置测量的毛坯轮廓测量值可通过第一数据传输装置输送给过程计算机，根据这个测量值在过程计算机内确定和/或选择至少一个磨削程序，并可通过第二数据传输装置输送给控制装置，并可根据确定的和/或选择的磨削程序由控制装置控制磨床。首先，这里数据连接是借助于固定连接，例如通过电缆、无线电等等还是借助于不固定的连接，例如通过软盘或在工件即凸轮轴上的标记等表示，这是无关紧要的。在一种优选的实施形式中两个数据连接都做成电缆形式的固定连接。数据传输通过在工业控制技术中常用的协议或总线系统，例如现场总线或互连总线进行。过程计算机可以是工业用个人计算机、微型计算机或其他数据处理装置。此外本专利技术涉及一种用来通过磨削以多个工序制造具有毛坯轮廓的工件的成品轮廓的方法，优选是对凸轮轴的凸轮的加工，其中工件的毛坯轮廓在每个工序中磨掉规定的量，使得在最后的工序后得到工件的成品轮廓。按照本专利技术在用这种方法时进行以下工步a)在磨削过程开始前测量工件的毛坯轮廓；b)将测出的测量值直接或间接传输给控制单元；c)根据这个测量值或者计算一个与实际毛坯轮廓相匹配的磨削程序，其中磨床磨削工具进刀量的控制在考虑实际毛坯轮廓的情况下进行，或者选择一个规定的储存的磨削程序，其中磨床砂轮进刀量的控制与可选择的其余磨削程序相比和实际毛坯轮廓最佳地匹配。其中磨削程序用以下方式方法确定由测量毛坯轮廓直接确定，至哪个尺寸为止砂轮能以最大进刀速度趋近待磨削工件。在理想情况下砂轮以最大进刀速度直接开到毛坯轮廓上。但是为了安全起见，砂轮也可以不完全趋近所测量的毛坯轮廓，而是预调到一个0.02mm至0.1mm行程的空磨。行程大小由用来测量轮廓的测量系统的测量精度确定。由测量的毛坯轮廓同时确定磨削余量，亦即要磨去的材料厚度。由此确定粗磨、精磨和精整磨削的不同范围以及所属的进刀速度。这时待磨削工件的材料以及硬度和几何造型起重要作用。薄的零件不能排出像厚的实心零件那么多热量。根据材料性能的不同，在相同的进刀速度的情况下释放不同的热量，同样根据机床的可能性确定工件和砂轮的转速。设计这种程序的标准和规定对于专业人员是已知的。用本专利技术的方法，与现有技术不同，根据测量系统的测量精度便知道磨削余量。因此按照磨削技术中常用的方法确定具有各自最佳的进刀程序的磨削程序。亦即分别精确地确定，还能使工件不发生过热并精确达到成品轮廓的尽可能快的进刀。对于确定其中规定工件每转的进给量的进刀程序，伴随磨削过程所进行的能量和功率输入有重要的作用，从而可以防止磨削缺陷，如烧损磨削，表面软化。此外允许的进给量与材料有关。由于精确地知道待磨去的层厚，用本专利技术可以精确平衡粗磨、精磨和精整磨削过程。这里分别与待磨去的磨削余量相匹配的磨削程序常常造成优化和缩短的磨削时间，因为例如与精磨相比可以提高精磨的进刀量，而空磨阶段减小到最小或完全去除。在本专利技术方法一种优选实施形式中，在过程计算机内储存了大量预先计算好的具有与一定的毛坯轮廓相应地对应的程序。在加工过程期间由过程计算机选择各个与测量的毛坯轮廓对应的程序。在本专利技术另一种有利的改进方案中，甚至可以在线计算磨削程序。这里可以采用能量和/或功率平衡作为计算标准。其中根据层厚和其他常用的参数作为工件每转最大许可进刀量的基础，并由此数学计算确定使加工时间最小化磨削程序连同进刀程序。本专利技术的方法既可以用于具有任意数量凸轮的凸轮轴，也可以用于其他待磨削的功能构件。其中对于每个构件可选择一个单独的磨削程序，或者在较简单的情况下对于功能构件组可以选择同一个磨削程序。这里用来控制磨床的数据的传输既可以在对于相应零件所需要的所有磨削程序组中进行，也可以根据需要逐件地在砂轮进刀到相应位置上之前本文档来自技高网...

【技术保护点】
用来通过在多个工序中用磨削优选是在凸轮轴（１）的凸轮（２）上制造具有一毛坯件轮廓的工件的成品轮廓的装置，包括一具有用来磨去相当于毛坯件轮廓和成品轮廓之间的差值的余量的磨削工具的磨床（３）、和一用来控制磨床（３）的控制装置（４），其特征为：设有一用来测量工件实际毛坯件轮廓的测量装置（１３），该测量装置借助于至少一个数据传输装置（９，１０，１１，１２ａ，１２ｂ）与控制装置（４）直接或间接连接，使由测量装置（１３）测得的测量值输送给控制装置（４），并通过控制装置（４）由该测量值至少可确定用来控制磨削工具进刀量的规定值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P莫伊斯博格，M穆斯特，
申请(专利权)人：泰森克鲁普汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]