用于磨削弹簧端部的方法以及弹簧端部磨削机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的用于磨削螺旋压力弹簧的弹簧端部的方法，以及涉及一种按照权利要求14的前序部分的尤其适合于执行所述方法的弹簧端部磨削机。
【背景技术】
[0002]螺旋压力弹簧是机器元件，在大量的应用领域中、在较大的件数和不同的设计方案中需要所述机器元件。螺旋压力弹簧例如作为承载弹簧或阀弹簧在较大的量中在汽车制造中被需要。螺旋压力弹簧能够描述为螺旋的或卷绕的、由带有在螺旋之间的间距的丝线形成的压力弹簧。
[0003]在常规的使用中，对螺旋压力弹簧的保险的功能而言尤其有意义的是弹簧端部、也就是说螺旋压力弹簧的两个轴向的端部区域。弹簧端部用于将弹簧力传递到连接体上并且通常如此地构造，使得在每个弹簧部位中引起尽可能轴向的弹簧压缩。弹簧端部磨削、即借助于磨削的弹簧端部的磨除材料的加工就此而论贡献于，在弹簧端部上与弹簧轴线垂直地提供用于连接体的足够的安装面。
[0004]弹簧端部磨削是用于制造由冷成形的丝线形成的螺旋压力弹簧的工艺链的一部分。这种工艺链包括许多其它的制造步骤，所述制造步骤最终导致能够装入的螺旋压力弹簧。仅当在不同的工艺级中实现了合理的制造工艺时，螺旋压力弹簧的经济的制造是可能的。在此，对弹簧端部磨削而言尤其有意义，因为对螺旋压力弹簧而言，所产生的制造成本的一大部分落在这种工作过程上。由此进行明显的努力，如此地优化弹簧端部磨削的工艺，使得能够以较高的生产率制造螺旋弹簧端部，而不损害所制造的产品的质量。
[0005]对弹簧端部磨削而言，在许多区域中利用未张紧的弹簧执行双侧平面磨削方法。使用旋转工具的磨削公知地指的是带有几何上不确定的刀的切削的制造方法。按照有待生成的面(平面)的类型/有待磨削的面(两个)的数量、主要处于作用中的磨削片(侧面)的部分和方法(磨削)设定双侧平面磨削工艺的名称。这种方法的特殊性是螺旋压力弹簧本身施加磨削压力的事实。
[0006]对双侧平面磨削方法合适的数字控制的弹簧端部磨削机具有磨削单元、负载单元和用于控制负载单元和磨削单元的控制单元。磨削单元具有带有两个能够转动的磨削片的磨削片副，该磨削片的转动轴线一般情况下彼此同轴地布置或者稍微彼此倾斜。在磨削片的彼此朝向的侧面之间形成了磨削空间。负载单元具有至少一个或多或少轴线平行地与磨削片能够转动的负载盘，该负载盘具有多个用于容纳每一个螺旋弹簧的多个轴向外侧的弹簧容纳部。容纳在弹簧容纳部中的螺旋压力弹簧的弹簧轴线在此应该尽可能平行于负载单元的转动轴线，并且由此垂直于磨削片的磨削的侧面。
[0007]在磨削片的轴线和负载盘的转动轴线之间存在在磨削操作的情况下的间距。在磨削操作期间，容纳在负载盘的弹簧容纳部中的螺旋压力弹簧通过负载盘的转动接连地输送通过在转动的磨削片之间的磨削空间。在此，位于磨削空间中的螺旋压力弹簧的相应的两个弹簧端部同时通过磨削加工。
[0008]在负载盘的转动中心和磨削片中心之间的间距在此确定了磨削道的位置。磨削道或者轨迹描述了在磨削片上的螺旋压力弹簧在负载盘的转动中所走过的路径。轨迹、磨削速度、负载盘转速以及磨削压力共同地确定了能够获得的磨削功率。
[0009]考虑到较高的生产率，通常所追求的是，获得尽可能高的磨削功率、即单位时间的尽可能高的磨除。但是，磨削功率由所允许的弹簧材料的温度和磨削片的功率限制。如果弹簧材料过热，则能够导致材料变化，该材料变化负面地影响之后的弹簧特性和/或材料的强度。因此，应按照可行方案避免材料过热。
[0010]几种方法设置了借助于相应的冷却机构的磨削空间和/或负载盘的主动的冷却。在磨削空间冷却中，例如将新鲜空气直接通入磨削空间中，带有的目标是，冷却螺旋压力弹簧、切肩和磨削颗粒，导出摩擦热并且空出切削空间。相应的冷却机构具有用于冷却空气的一个或多个供入通道，该供入通道汇入磨削空间中。在负载盘冷却中，将冷却空气通入螺旋压力弹簧中。相应的冷却机构具有用于冷却空气的一个或多个供入通道，该供入通道在螺旋弹簧的运动道的附近靠近于负载盘地汇入。在此的目标是，通过以下方式提高单位的磨除能力，即使得螺旋压力弹簧的温度在工艺中尽可能恒定并且足够低地保持。
[0011]日本的专利申请JP2009-279709 A描述了用于双侧平面磨削的弹簧端部磨削机，其中直接除了磨削片之外在磨削空间的外部安装了两个彼此平行的冷却板，该冷却板的彼此朝向的端面基本上位于彼此朝向的磨削片的侧面的延长中。借助于贯通传导的冷却流体所冷却的冷却板限定了位于冷却板之间的空间，在该空间中螺旋压力弹簧在负载盘的转动的情况下运动，只要螺旋压力弹簧离开磨削空间。在此，弹簧端部位于与冷却板的接触中。以这种方式，在磨削操作期间的弹簧端部的接触冷却是可能的。
【发明内容】
[0012]本发明的任务是，提供用于磨削螺旋压力弹簧的弹簧端部的方法以及为执行所述方式合适的弹簧端部磨削机，该弹簧端部磨削机能够利用较高的生产率持续地较少保养地工作并且同时提供针对所加工的螺旋压力弹簧的过热的较高的安全性。
[0013]为了解决这种任务，本发明提供带有权利要求1的特征的方法。此外，提供带有权利要求14的特征的弹簧端部磨削机。
[0014]在从属权利要求中说明有利的改型方案。全部的权利要求的字句通过参照说明书的内容作出。
[0015]所属类型的根据本发明的方法的特征在于，在磨削操作期间在至少一个螺旋压力弹簧上通过温度测量求取代表温度的温度信号，并且弹簧端部磨削机的控制依据所述温度信号进行。说明语“在磨削操作期间”在此涉及在磨削操作的开始和结束之间的时间间隔，其中当螺旋压力弹簧第一次进入磨削空间中时，磨削操作开始，并且当获得了所追求的磨除并且将最后的螺旋压力弹簧从磨削空间中移动出去时，磨削操作结束。由此在磨削操作期间执行在螺旋压力弹簧上的温度监控。因为温度测量在磨削操作期间、即“在工艺中”执行，则较快的与温度有关的磨削工艺的控制是可能的。弹簧端部磨削机因而在需要时能够依据温度信号得到控制。在优选的实施方式中设置(但是不是必须)这样的控制。
[0016]磨削工艺能够由此在需要时在磨除功率的上部的功率极限上运行，其中还可靠地避免了过热。通过直接的温度监控能够省去的是，利用针对弹簧材料的过热的不必要的较高的安全性来工作，所述安全性不必要地局限了磨削工艺的功率。能够有可能省去繁琐的冷却措施。
[0017]用于执行所述方法的合适的弹簧端部磨削机具有带有至少一个温度测量机构的温度测量系统，该温度测量机构设定用于，在在至少一个螺旋压力弹簧上的磨削操作期间求取代表温度的温度信号并且发出该温度信号以用于进一步处理，从而弹簧端部磨削机在需要时能够依据温度信号得到控制。
[0018]温度测量机构布置在用于冷却空气的供入通道和/或通过供入通道产生的冷却气流中。供入通道将冷却空气从压力侧利用通风机引导至在磨削片和/或负载盘的附近的供入通道的汇入区域，以便将位于冷却气流中的组件进行冷却。温度测量机构位于较强或较弱设定的冷却气流内并且能够由此冷却或者说温度稳定。此外，气流将温度测量机构在由能够损害温度测量机构的功能的火花飞溅和/或其它的加工产品引起的脏污或损伤前进行保护。
[0019]优选地，温度测量机构位于供入通道之内，从而温度测量贯穿汇入区域地进行。也可能的是将温度测量机构布置在供入通道之外，即在汇入开口的另外一侧，但是却在所定向的冷却气流的区域中。
[0020]因为弹簧端部在磨削时比靠近弹簧中部的区域更强地加热，则温度优选地尽可能靠近(至少)一个弹簧端部地求取，例如在连接至弹簧端部的第一螺旋的区域中。在此，尤其可靠的是直接在由磨削加工的端面上测量。
[0021]温度测量优选地无接触地通过获取和评定所发出的热辐射而进行。对此，能够例如使用高温计或热成像相机作为温度测量机构。(至少)一个热成像相机(线阵相机或面阵相机)的使用提供了位置解析的温度测量的额外的优点，在该温度测量中，能够同时或在时间上偏移地在两个或多个以间距彼此存在的、在一个螺旋压力弹簧或在多个不同的螺旋弹簧上的测量位置上测量。
[0022]在具有用于热福射的进入窗的光学的温度测量机构中，在冷却气流中的布置表明为尤其有用，因为在没有相应的保护措施的情况下或者在不利的布置中，进入窗能够被污染和/或通过火花的燃烧而损坏，从而能够损害测量准确性。
[0023]优选地，至少一个磨削参数的自动的调节依据弹簧温度或者说代表该弹簧温度的温度信号来进行。对此，在优选的实施方式中，温度测量机构电线连接或者无线地连接至控制单元以用于信号传输，并且在控制单元中控制程序是激活的，该控制程序配置用于处理温度信号或者从中导出的信号，其中控制单元依据温度信号在磨削操作期间改变磨削单元和/或负载单元的至少一个运行参数。例如负载盘的转动速度和两个磨削片的转动速度能够属于能够改变的运行参数，所