用于对轴部件、特别是所构造的凸轮轴的管进行无心磨削的方法以及为此设置的由磨削 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于无心磨削轴部件的方法，具体特别是指所构造或者说制造的凸轮轴的管；以及涉及一种无心磨削机中被设置用于执行上述方法的由磨削盘与调节盘组成配对件，其中，轴部件具有关于工件纵轴线同心延伸的处于端侧的定中心孔。
【背景技术】
[0002]通常在无心磨削中，工件在磨削盘与调节盘之间平放在安放标尺上并且被旋转切肖IJ。在此，调节盘和磨削盘形成磨削缝隙，磨削缝隙在下方由安放标尺以如下程度封闭，使得轴形的工件通过与调节盘、磨削盘以及安放标尺的支撑面发生线状接触而得以闭合，进而就其纵轴线而言在位置方面得到固定并且旋转。这种构造的目的在于，尽管发生旋转而且尚未磨削的坯件不是圆的，位置仍然尽可能稳定不动。
[0003]需要磨削的坯件一般在其被加工成成品之前，经历过预先加工。在预先加工之后，坯件具有形状偏差，特别是平直度偏差或非圆度偏差。当这时使这种具有平直度偏差的工件经历无心磨削过程时，则工件在非圆度分布最高的部位上首先受到磨削。基于这种形状偏差，工件在磨削时不能精确地平放在安放标尺上。在对工件充分磨削之后，工件才在磨削缝隙中基本上以整个长度平放在安放标尺上，并且如果需要的话，能够以受限定的方式并且在尺寸和形状方面精确地得到磨削。
[0004]通常，就预加工而言，在需要磨削的工件的每个端面上加工出定中心部，定中心部也被称为中心。定中心部应当限定出成品工件的纵轴线，跟在预加工后面的中间加工以及成品加工应当以该纵轴线作为参照。当这时对具有尺寸和形状偏差的工件基于利用传统的无心磨削方法的加工进行磨削时，则安放方面的偏差或者说工件未完全沿纵向的安放的偏差在磨削工件时总是传递到成品件上。而无心磨削的目标必须是，工件上的中心在磨削之后应当对正中心地布置或者仅以非常窄的同心度公差发生偏离。在进行已知的无心摩擦时，不能在磨削时确保中心在执行磨削后良好的同心性。基于上述问题，这一方面由于工件在安放轨上有偏差的安放引起，另一方面由于工件在预加工中的不精确性而引起。
[0005]在从无心磨削中获得的、在DD570中介绍的方法中，工件凭借存在于安放棱柱形部的各边上的直线形接触而贴靠在棱柱形的槽中，并且借助于推压滚轮在中部区域中得到保持并被压入棱柱形部中。已知的磨削方法介绍的是对工件的两个轴颈状的端部区域的磨肖IJ。仅当工件事先已被精确地同心磨削时(也就是恰好在其毛坯轮廓方面不能保持原状时)，轴颈才能够具有足够的同心度。存在于端部区域中的轴颈借助于磨削盘磨削，而在与磨削盘相对置的侧面上不存在支座。现今所需的同心性精确度利用这种方法无法实现。
[0006]在DD 119 009中介绍了一种针对圆柱形部件的无心磨削的工件保持装置，其中，按照已知方式由磨削盘、调节盘以及安放标尺限定出磨削缝隙。在磨削缝隙中，在贯通磨削的过程中对非常长的圆柱形杆状形体进行磨削。为了实现需要磨削的杆状圆棒的高同心度或圆柱形度，在安放标尺上的安放借助于布置在那里的被加载压力介质的囊或喷嘴被以动液压的方式支持。在此，压力加载依赖于各磨削阶段期间的负荷受控地设置。由此，可能由预加工产生的非圆性或者非圆度在其对磨削过程的影响方面变得最小，当存在出于预加工的平直度偏差时，所述方法不能实现所希望的精确度。
[0007]在DD 103 08 292 B4中，介绍一种用于在制造硬质金属工具时进行圆磨的方法以及一种用于在制造硬质金属工具时对圆柱形的初始形体进行磨削的圆磨机。在此，工具由环状的、通过工件芯轴座的卡盘引导的硬质金属在顶尖的尾座中制造出来。虽然这种方法不是无心磨削，但这种已知的方法仍然尝试在杆状材料的情况下，在磨削后实现尽可能高的平直度以及尽可能低的非圆度。而这以如下方式实现的是，在夹紧之后，磨削后部固定座，当支撑在完成磨削的后部固定座上之后，才对杆状材料的在前的端部区域进行圆磨磨肖lj，这种方法即基于“运动的杆(von der laufenden Stange) ”进行作业。
[0008]在DE 2010 010 758 A1中介绍了一种用于对杆状的工件进行无顶尖的圆磨的方法以及一种用于磨削这种工件的无顶尖的圆磨机。在这种已知的方法中，多个单独的调节盘和磨削盘在轴向上隔开间距地交替前后布置，也就是分级排队(gestaffelt)地布置，具体说是以如下的轴向间距来布置，使得按照交替布置的方式，将各磨削盘嵌入到相对置的调节盘之间的间距中或者说将各调节盘嵌入到相对置的磨削盘之间的轴向间距中。通过这种交替的布置方案，会使得需要磨削的轴部件的挠弯最小化。此外，各磨削盘以如下方式布置，使得在朝向磨削设备的输出口的方向上，磨削缝隙呈梯级状地变窄。由此，圆柱形的外轮廓借助于剥离磨削由各相应磨削盘来磨削。在已知的圆磨机中，调节盘和磨削盘的宽度明显小于需要磨削的工件的长度。通过所介绍的交替式布置，同时对整个工件长度进行磨肖IJ。有针对性的磨削借助于预先定中心装置来实现，预先定中心装置沿着需要磨削的工件的通过方向布置在输入口处。对端部区域进行的同心的磨削(用以使坯件或中心定中心)在已知的方法中未作介绍。而是在设备的输入口和输出口处分别设置有支撑盘，由于磨削盘错开布置进而不相同地起作用，支撑盘用于进行力平衡。为了也能够实现力平衡，需要的是，一方面调节盘的宽度大于磨削盘的宽度，另一方面针对调节盘和磨削盘的相应芯轴根据力来设定尺寸，调节盘与磨削盘的相叠区域之间的轴向缝隙必须实现得较小。
[0009]米克罗莎(Mikrosa)公司是为人所知的无心磨削盘的制造商。该公司应用如下的方法，其中，在所谓的辅助顶尖直接对工件加以磨削，接下来在松开顶尖之后，工件在相同的磨削站中平放在安放轨上，在磨削盘与调节盘之间以无心的方式得到磨削制成。这种顶尖的技术构造还有对准过程需要相对高的耗费，成套系统在精确度方面难于掌控。
【发明内容】
[0010]相反，本发明的目的在于，提供一种用于对轴部件(特别是所构造的凸轮轴的孔)进行无心磨削的方法，以及在顾及到需要磨削的轴部件的几何形状的情况下用于执行上述方法的由磨削盘和调节盘组成的配对件，利用上述方法以及配对件，使出自预加工的轴坯件的形状缺陷相比于已知方法以明显更低的程度影响到成品轴部件的精确性，同时实现了完成磨削的轴部件的更高的精确度。
[0011]所述目的通过具有根据权利要求1的特征的方法以及通过根据权利要求10的由磨削盘和调节盘组成的配对件来实现。有利的改进在从属权利要求中得到限定。
[0012]在根据本发明的方法中，特别是凸轮轴孔应当以如下方式得到磨削，S卩，仅出现最小程度的同心度偏差，具体而言，应当实现利用已知的无心磨削方法无法达到的高同心度。
[0013]本发明所基于的基本设想在于，需要磨削的轴部件在其端部上首先以无心磨削方法加以磨削，而磨削盘和调节盘在轴形部件的最高的非圆分布的部位并未对其磨削。由此实现的是，轴部件首先在对正中心的区域中得到精准磨削。由此，实现的是，轴部件的磨削区精准地处在中心上，也就是处在轴部件的端部上的相应的定中心部上，从而关于相应的中心能够实现对轴部件同心的磨削，从而在轴部件的端部上实现了轴部件的高同心度。
[0014]在根据本发明的用于对轴部件(特别是所构造的凸轮轴的管)进行无心磨削的方法中，如通常在无心磨削中所进行那样，需要磨削的、在其端侧具有轴向定中心部的轴部件在磨削盘与调节盘之间被旋转驱动地磨削。磨削盘和调节盘具有至少等于轴部件长度的宽度。这意味着，磨削盘和调节盘具有至少恰好等于轴部件长度的宽度。而甚至常见的是，处于调节盘中的磨削盘的宽度稍大于轴部件的长度。在对轴部件进行无心磨削的常见构造中，磨削盘和调节盘在径向上彼此间的径向间隔在轴部件的端部区域中比在轴部件的端部区域之间的区域(也就是所谓的中间区域)中更小。对于磨削轴部件所需的磨削缝隙沿磨削盘与调节盘的轴向看来，被限定在磨削盘与调节盘之间，朝向下方由安放标尺限定边界。磨削盘与调节盘沿径向的间隔在轴部件的端部区域中比在轴部件的端部区域之间的中间区域中更小。由此，轴部件的端部区域首先被磨削。接下来对处在端部区域之间的中间区域加以磨削，跟着对整个轴部件根据尺寸和形状磨削到最终尺寸，具体而言是以轴部件的端部区域上的与定中心部同心设计的、平放在安放标尺上的磨面为基础进行磨削。在端部区域已被磨削之后，对整个轴部件根据尺寸和形状加以磨削，这种磨削是以轴部件的端部区域上的与定中心部同心设计的、平放在安放标尺上的磨面为基础，而即便一般在细长的轴形构件中总是存在非圆度但由此仍然比常规的无心磨削的情况产生相对于端部区域上的定中心部更高的同心度。
[0015]对于磨削盘与调节盘之间的径向间隔并不一定理解为是调节盘与磨削盘之间径向上的最小间隔，而是在具有磨削盘和调节盘的两条纵轴线的平面上方和下方的间隔，轴形工件布置在该平面中并且朝向下方由安放标尺保持在磨削缝隙中。这种无心磨削的几何关系以基本结构在图7中示出。平面在上方