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_4

文档序号:9932036阅读:来源:国知局
容纳部的所有三个行列。
[0057]能够利用很高的生产率运行弹簧端部磨削机100,而没有当下加工的螺旋压力弹簧的过热的以及由此引起的弹簧质量的损害的危险。在弹簧端部磨削机100中通过以下方式达到这一点,即在磨削工艺期间或者说在磨削操作期间,测量弹簧的温度并且基于温度测量如此地调节上部的磨削片的进给速度,使得能够始终利用最大的进给速度来磨削,在该紧急速度中还可靠地避免了使得材料改变的过热。如果例如磨削片的锋利度通过自身锋利和/或通过在此期间的修整而改变,则这一点能够借助于温度测量系统识别并且能够通过匹配进给速度在磨削时直接作出反应,而不进行操作干预。
[0058]实施例的温度测量系统具有以热成像相机190为形式的温度测量机构,该温度测量机构连接至控制单元160。
[0059]热成像相机190以在位于工作位置中的负载盘160上方的合适的间距如此地安装在供入通道200内部,使得所有三个排列的弹簧容纳部166A、166M、1661的轨迹导引通过热成像相机的通常为矩形的二维的成像区192。温度测量穿过所述汇入开口 202地进行。
[0060]热成像相机具有对红外光线敏感的二维的温度传感器,该温度传感器允许二维的位置解析的温度测量。热成像相机从上方定向到从磨削空间中出来的螺旋压力弹簧,从而在直接地之前通过磨削所加工的螺旋压力弹簧的上部的端面上的温度,直接在从磨削空间中出来之后能够被测量(见图3中的箭头)。在成像区内部能够定义用于同时的温度测量的多个测量区域,从而可能的是,单独地对三个排列的螺旋压力弹簧中的每一个产生独立的温度信号并且进一步传导至控制机构160。
[0061]在机器的运行中,热成像相机190通过围绕该热成像相机流动的冷却空气冷却并且由此保持在均匀的温度上,从而测量结果长时间地保持稳定。向着汇入开口 202的方向流动的冷却空气将热成像相机的进入窗可靠地在火花和其它的颗粒状的加工产品前进行保护,否则它们例如通过回旋能够到达热成像相机的区域中。热成像相机必须由此实际上不再为了清洁或保养的目的而被取出。
[0062]在图7的变型中,设置了温度测量系统,它具有设计为热成像相机的温度测量机构795,该温度测量机构布置在竖直的主通道之外、但是在供入通道的保护壳体之内的供入通道200的侧面的扩展部210中。侧面的扩展部能够、正如所展示的那样位于关于负载盘的转动轴线的径向平面中,有可能当然也具有其它的朝向,例如在关于弹簧的运行道的切向方向上。热成像相机的进入窗在侧向的扩展部的汇入部的附近如此地安装到冷却空气供入部的竖直的主通道中,使得这个温度测量机构布置在通过供入通道所产生的冷却气流中,该冷却气流也如此地进入侧面的扩展部中,使得存在冷却效果。同样,在这种结构布置中,向着汇入开口 202的方向流动的冷却空气将热成像相机的进入窗在火花和其它的颗粒状的加工产品前进行保护,从而热成像相机实际上不必再为了清洁或保养的目的而被取出。
[0063]温度测量正如在其它的变型中那样贯通所述汇入开口202地在容纳在负载盘160中的弹簧F的顶侧上进行。但是,在与竖直线倾斜走向的测量方向上、即从另一个视角测量。由此此外尤其简单可能的是,温度作为对在所磨削的端面上的测量的替代方案或附加方案,也在弹簧的内部中的螺旋上和/或以与有待磨削的端面的间距进行测量。例如,测量点或者说测量位置能够位于在弹簧的对置于冷却通道的端面上的即在图7中的弹簧的下部的端部上的最后的螺旋的内侧上。
[0064]如果不干扰在主通道中的冷却空气供入,则在竖直的主通道之外的这样的结构布置能够例如被选择。在侧向的扩展部中的温度测量机构795能够作为对温度测量机构的替代方案而被设置在主通道中。
[0065]正如所示出的那样,同样可能的是,甚至在有限的结构空间中安装两个彼此无关的温度测量机构790、795。这些温度测量机构能够要么在同样的测量部位上要么在两个对置地偏置的测量部位上测量。测量结果能够通过比较、计算或以其它的方式彼此置于关系中,以便提高测量的可靠性。
[0066]在控制单元160中控制程序是激活的,该控制程序能够进一步处理由(至少一个)热成像相机产生的温度信号,从而弹簧端部磨削机的连接至控制单元的单元的控制基于温度测量的结果能够被进行。此外,一个或多个磨削片的进给、位于工作位置中的负载盘的转速、上部的磨削片的转速和/或下部的磨削片的转速属于能够基于温度信号控制或者说调节的运行参数。基于温度信号,也能够求取用于磨削片的磨损状态的信息。在下文具体阐释了几个可行方案。
[0067]图5在分图5A和5B中相应在上部示意示出了下部的磨削片的磨损状态以及在下部示意示出了温度-时间-图表,该温度-时间-图表呈现为在三个与负载盘的转动中心不同距离远近的螺旋压力弹簧的端面的温度T与磨削时间t的相关性。使用"I"表征的曲线在此代表在内部的排列(与转动中心的最小间距)上的温度走势,字母"M〃代表中部的排列并且字母〃A"代表位于外部的排列,该排列的螺旋压力弹簧具有与负载盘的转动中心的最大间距。
[0068]在图5A中示出了在全新修整的磨削片S上得到的温度走势,该磨削片的为磨削作用所设置的侧面还是平整以及切削愉悦的。在示例情况中,温度在一定的磨削时间之后在较外部的排列A的螺旋压力弹簧中大概高于在内部的排列I中。当然反之亦然。图5B示出了较晚的情况,其中磨削片S的径向不均匀的磨损已经出现。可见的是,在单个的排列之间的温度差已经较大。在磨削片的靠近磨削片的转动中心的内部区域中,磨损是较小的,从而在这里存在较高的磨削压力,该磨削压力引起了较外部的排列A的较高的温度。由此可见的是,可能的是,通过测量在多个径向不同的位置中的温度,通过温度差以及有可能其时间走势推断出磨削片的可能不均匀的磨损。由此可以例如确定修整的最佳的时刻。
[0069]在示例情况中,如此地编程控制单元160,使得自动地引发修整工艺,如果温差ΔTr大于预先设定的温度差阈值。由此能够避免由于磨削片的不均匀的磨损所导致的质量损失,而不必由操作者干预。所述修整及时地在出现质量损失之前被引发,但是也不早于必要的情况。
[0070]由于在负载盘中的内部的和外部的弹簧排列的不同的磨削路径,对不同的弹簧排列而言能够导致不同的暖化、当然也导致不同的弹簧长度。通过测量不同的弹簧排列的温度能够有可能手动或自动地求取修整轮廓,利用该修整轮廓在所有的弹簧排列中基本上达到相同的工艺或者说相同的磨削温度。由此然后会显示的是,在所有的弹簧排列中进行均匀的磨除。
[0071]借助于图6,阐释了借助于与温度有关的磨削工艺调节的工艺优化的另一个可行方案。恰好在磨削工艺的起始之处,到目前为止通常不使用最佳的、而是使用过低的磨除功率来磨削。在进给方法中的能够进给的磨削片的进给首先导致有待磨削的螺旋压力弹簧的弹簧压缩,从而磨削压力才缓慢地构建。在图6的温度-磨削时间-图表中作为曲线“SDT”示意展示了在传统的进给方法中的典型的温度走势。但是,在使用温度监控的情况下(虚线曲线TEMP)能够恰好在进给的开始阶段中很快地、即利用较高的进给速度运行,而不热过载所述螺旋压力弹簧。由此能够额外地提高生产率。
[0072]在一个方法变型中,基于此得到的是,对所选择的弹簧材料和可能的其它的弹簧参数而言,存在极限温度Tc,在超过该极限温度时,不再能够可靠地排除以温度为条件的材料损坏。磨削工艺因此应该如此地运行,使得可靠地遵循与该极限温度的一定的安全间距。此外,应鉴于尽可能高的生产率,利用总体较大的进给速度来工作,由此磨削操作在尽可能短的时间中导致所期望的最终尺寸。现在如此地运行所述工艺,使得所述进给首先利用预先设定的最大的进给速度进行,直到达到开关点SP,在该开关点中,温度T除了预先设定的温度差A T之外已经接近至极限温度Tc。在达到开关点之后,降低进给速度,并且然后如此地控制,使得与极限温度的温度差A T基本上保持恒定,直到达到所追求的螺旋压力弹簧的最终尺寸。之后,将能够进给的磨削片返回移动,从而温度直接较强地降低。借助于在图6中的示意图可见的是,在这种工艺实施中的磨削操作主要比较靠近功率极限地、但是以与极限温度的足够的安全间距进行,从而磨削时间能够比在传统的、更加谨慎的过程在总体上明显更小。
[0073]借助于实施例已经阐释了几个方法可行方案。在一个未图示的实施方式中,能够同时地或在时间上偏置地在螺旋压力弹簧的两个端部上测量温度。由此给定的可行方案是,通过上部的和下部的磨削片的切削速度或者说转动速度的受到温度调节的变化确保的是,在功率极限上、但是低于极限温度地磨削两个弹簧端部。由此能够再次提高生产率。为了在弹簧的底侧上获取弹簧的温度能够例如在负载盘之下的区域中设置第二热成像相机。同样可能的是,从上部进入背离的下部的弹簧端部的区域中、穿过弹簧的中部地执行倾斜的测量。
[0074]在弹簧端部磨削的情况中、在磨削操作期间的工艺中温度测量也允许的是,用于冷却或抽吸磨削空间的可能的措施准确地定向到磨削
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