专利名称：研磨工件的研磨机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于研磨工件、尤其是凸轮的研磨机，并且涉及一种砂轮支架和 一种研磨凸轮组的方法。
背景技术：
举例来说，通过位于斯图尔特的Muder Schaudt有限公司的日期为 2006 年 10 月 的手册〈〈Camgrind-Produktionsloesungen Fuer Das Schleifcn VonNockenwe 11 en (CamgGind-用于凸轮轴研磨的生产方案)》，这种类型的研磨机已被公 知。在该出版物中，举例来说，“凸轮研磨S”模型具有设计为特别用于研磨凸轮轴的研磨装 置，其包括大砂轮和小砂轮。通过大砂轮，首先高效地预先研磨凸轮并且加工轴承座，而小 砂轮用于完成研磨凸轮形状或者也用于研磨轴承座。对于凸轮轴的加工，所述凸轮轴设置 工件夹具上，该工件夹具在一侧具有工件头架，所述工件头架设置凸轮轴围绕其纵轴预定 地转动，并且在另一侧具有尾架，所诉尾架确保在加工过程中凸轮轴始终定位并且定心。与 此相比，通常地，工件夹具的元件、砂轮或者相应的砂轮主轴可相对于凸轮轴在X-Z平面内 移动。在以上或下面所指的的X和Z轴或者方向，在这里都代表两个轴，其限定了形成研 磨机床身的平面。既然这样，这里Z轴平行于诸如凸轮轴的工件的纵向宽度而延伸，并且X 轴作为与其垂直的轴延伸，其因此对应于从侧面接近或者远离相应工件的移动。此外，垂直 于X和Z轴的垂直方向被指定为Y轴或者Y方向。当然它垂直于研磨机床身。为了精确度，以便凸轮相对于轴精确地成型，凸轮的研磨直接在轴上进行。与该已 有的方法相比，自从凸轮厂商能够成功地以精确方法将独立的凸轮同时连接到轴上后，独 立的独立的凸轮的研磨正在越来越多地使用。既然这样，独立的凸轮的精确研磨可单独地 进行或者作为具有多个通常在工件夹紧装置——一般来说是研磨机内的安装心轴——上 加工的凸轮的凸轮组而进行。由于先前的研磨机针对已预制的完整凸轮轴的加工已进行了设计和优化，本发明 的目的在于提供一种适于单独的凸轮的工件的优化的研磨机，一种砂轮支架和一种研磨凸 轮组的方法。
发明内容
根据本发明，发明目的通过一种用于研磨特别是凸轮的工件的研磨机来实现，该 研磨机包括研磨机床身，至少一个砂轮主轴，两个砂轮支架，在两个砂轮支架上各自至少设 置一个砂轮并且两砂轮支架在定位上相向设置并且它们的纵轴线方向相互平行，以及两个 工件夹具，这两个工件夹具分别具有工件头架和固定中间架，两个工件夹具在定位上相向 设置并且它们的纵轴线方向相互平行，其中每个工件头架和关联的固定中心架设计为在其 间设置具有将要被研磨的工件的单独的工件固定装置，并且固定中心架优选沿着Z轴设置 在工件头架之间。
在这种情况下，根据上下文，“至少一个砂轮轴”含义既包括一个砂轮轴上可以设 置两个具有砂轮的砂轮支架，还包括用于容置这些砂轮支架的两个独立的砂轮主轴。工件夹具以这样一种方式设计，即单独的工具夹紧装置和将要被研磨的工件—— 这里具体指凸轮一一起可以设置在工件头架和固定中心架之间，这种设计的优点是所采 用的固定中心架比在针对完整凸轮轴的研磨机中使用的尾架需要更少的空间。本发明中可 以使用固定中心架——又名后拉缆的装置——替代尾架，是基于所使用的工件固定装置的 长度显著地小于完整凸轮轴的事实。固定中心架需要更小空间的结果是，邻近该固定中心架沿Z轴平行地延伸的砂轮 主轴可以沿X轴移动至更靠近该固定中心架。此外，这样的结果使设置在砂轮主轴上的砂 轮的使用有更大的灵活性。后者不再需要具有某个最小尺寸，该最小尺寸基于这样的事实， 由于尾架在这里对于砂轮主轴和凸轮轴之间的最小距离是决定性的，所以砂轮主轴全然不 能非常靠近凸轮轴。这里工件固定装置优选由安装心轴形成。待加工的工件一个接一个地设置在安装 心轴上。本发明的另一个优点是两个独立的工作夹具，其可以分别容置工件固定装置。因 此可以允许具有待加工的工件的两个工件固定装置同时设在研磨机上。这样，当工件在第 一个工件固定装置上被研磨时，先前已加工过的工件可以与它们的工件固定装置一起从工 件夹具上取下并且可以用未具有未加工工件的工件固定装置替换。如果在第一工件夹具中 的工件的研磨操作完成，研磨机可以立刻对刚才已夹持在第二工件夹具中的工件继续进行 研磨操作。这样的结果是，研磨机不进行研磨操作的非生产时间，被减少到最低。该方面的另一个优点在于砂轮支架和工件夹具相互的定位。由于工件夹具彼此相对地设置，它们纵轴线大体上平行定位，具有待加工的工件 的工件固定装置可以优选在一个垂直于X-Z平面的平面内，平行地设置。通过在工件头架 之间的固定中心架的进一步定位，当从该定位位置看时，工件夹具中的工件固定装置和工 件一起大体上指向内，而具有驱动件的工件头架指向外。这表示例如在研磨操作之间在工 件固定装置之间前后移动的砂轮，同样只需用覆盖最短的可能距离。结果是，上面提到的非 生产时间再次明显地缩减。而且，该优点由设置在同样地相向设置并且相互平行定位的两个砂轮支架上的砂 轮来确保实现。，举例来说，使得这两个砂轮支架设置在砂轮支架的一个驱动单元的沿着Z 轴指向外的两侧上，这里该驱动单元优选为至少由一个砂轮主轴成形。上述设置的结果是， 至少一个砂轮主轴设置在工件夹具之间并且与同样设置在工件夹具之间的砂轮支架一起 在工件夹具之间沿Z轴前后移动，以便能够进行适当的研磨操作。在本发明的另一个结构中，研磨机具有单一的砂轮主轴，其中两个砂轮支架各自 设置砂轮主轴的两边。该结构的优点在于使用一个砂轮轴用于两个具有砂轮的砂轮支架。 结果是，用于砂轮支架的驱动件的需要空间在高度和深度上被减少。而且，这样一种研磨机 结构的材料成本也被保持为很低。在本发明的另一个结构中，研磨机具有两个单独的砂轮主轴，其中两个砂轮支架 分别被设置在两个单独的砂轮主轴上。使用两个单独的砂轮主轴的优点在于，与在两侧具 有工具连接的砂轮主轴相比，以简单得多的方式和更少的困难来实现这种砂轮主轴的自动平衡。这在最小化材料损耗和机加工工件精度方面都有正面效果。在本发明的另一个结构中，两个单独的砂轮主轴联接地设置在以可横移方式设置 在研磨机床身上的滑动装置上。砂轮主轴设置在公共滑动装置上的优点在于，刚加工完的 工件的拆卸和另外的砂轮主轴相对于待加工的工件的定位仅仅通过控制一个单元而实现。 控制因此合并且简化，同时可能的错误源头的数量也减少。在本发明的另一个结构中，两个工件夹具分别以不同距离设置在研磨机床身上方 并且两个砂轮支架分别以不同距离设置在研磨机床身上方。该发明的结构的优点在于可以 将两个工件夹具中的不同工件的加工分到两个独立的平面内。这些平面平行于X-Z平面。 与设置在公共平面内的设置相比，其优点在于整个研磨机在X-Z平面内需要的空间被最小 化。在本发明的一个替换结构中，两个工件夹具分别以相同距离设置在研磨机床身上 方并且两砂轮支架分别以相同距离设置在研磨机床身上方。该发明结构的优点在于整个研 磨机的需要的空间在沿着研磨机床身上方的高度方向一即垂直于X-Z平面一上被最小 化。这是因为允许以这种方式将具有待加工工件的两个工件夹具设置在平行于X-Z平面的 一个相同的平面内。在本发明另一个结构中，相应的工件头架的主轴轴线与相应的砂轮主轴的主轴轴 线设置在一个平面内，所述平面大体上与由X和Z轴限定的平面相平行。这种结构确保由 相应砂轮主轴驱动的砂轮能够尽可能以对加工最优的方式到达工件，围绕工件头架的主轴 轴线转动。这可以通过在平行于X-Z平面的平面内移动而实现。随后，通过被推压在待加 工工件上的砂轮所产生的压力被传送到待加工工件的旋转轴线的中心轴线。砂轮行动路线 因此经过工件的转动轴线，这对于研磨操作地精度具有正面影响。“大体上平行”一词也也是表示包括两个平面间差异不超过10°的情况，但是优选 表示恰好平行。在本发明的另一个结构中，至少三个，尤其四个或五个砂轮设置在砂轮支架上。由 于在砂轮支架上如此设置砂轮，因此可以同时研磨三个，尤其四个或者五个工件。在这样的 情况下，优选一个砂轮用于研磨一个工件。在本发明的另一个结构中，至少一个砂轮主轴的主轴轴线到该砂轮主轴的主轴块 的外边缘的径向距离大于或者等于砂轮的半径。该手段的优点在于使用的砂轮因此相对 小。小砂轮具有可以更精确地研磨工件的优点。举例来说，它们因此能够使凸轮具有在侧 面的凹面半径。尽管有这样小尺寸的砂轮，依照本发明仍可以让砂轮主轴维持相对大的尺寸。结 果是使高性能的砂轮主轴成为可能。因此，尽管使用较小尺寸的砂轮，但可以保持或者获得 用于待加工工件的适当的加工速度。在本发明的另一个结构中，每个砂轮具有屋顶状外形。这样的优点在于，当沿Z轴 观察时，也就是说沿着工件固定装置的纵向观察时，阻止了工件的前后棱上的毛刺的形成， 或者那些毛刺更容易去除。在这里“屋顶状外形”一词指的是在砂轮的横截面内可以识别的研磨材料中的凹 进，该横截面在同时包含砂轮旋转轴线和半径的平面横切砂轮。该凹进以这样的方式形成， 即当平行于旋转轴线从砂轮的一个边缘看向砂轮的另一个边缘时，砂轮的前后部具有大于前后之间的区域的半径，这些区域以斜坡过渡连接到一起，结果是横截面外形像一个屋顶。本发明与研磨机同时披露了砂轮支架。至今已知的用于同时加工多个工件的砂轮支架或砂轮由“节状砂轮”组成，“节状 砂轮”由螺旋形设置的、粘附在适当位置的菱形磨料盘组成。该砂轮相对难以制造并且昂 贵，其对于待加工工件的最后造价具有不利的影响。因此，本发明的目的还要提供一种允许同时更成本有效地研磨多个工件的砂轮支
^K O根据本发明，目标通过一种砂轮支架实现，该砂轮支架包括棒状支撑元件，用于将 砂轮支架紧固于砂轮主轴的紧固装置，以及最少三个、尤其四个或五个的砂轮，其中紧固装 置设置在棒状支撑元件的一端，砂轮相互间有一定距离地设置在砂轮支架上，并且砂轮用 于研磨设置在支架上的至少三个、尤其四个或五个工件中的一个。本发明的这方面的优点在于已有的砂轮可以用于砂轮元件，以这种具有单独的砂 轮的砂轮支架的形式实现该优点，并且因此不需要额外制造连续的宽的砂轮。生产费用因 此大幅减少，其对于待加工工件的最终成本具有有利的影响。在本发明的另一个结构中，相邻砂轮之间的空隙小于相邻的待加工工件之间的空 隙，并且砂轮优选具有屋顶状外形。这样的优点在于，由于与砂轮相比的待加工工件之间的 较大的空隙，砂轮可以相应地伸出以超过工件边缘。砂轮因此可以用于加工已产生的毛刺。当砂轮具有屋顶状外形这是特别有利的。如所上已描述的，结果是通过该形状可 以同时去除由研磨操作产生在工件上的毛刺。在研磨机的另一个结构中，砂轮支架依照上述所有陈述设计。将砂轮支架组合到 上述的研磨机上允许对于待研磨工件的更有效且更精确的研磨。本发明的另一个主题在于提供一种研磨凸轮组的方法，该凸轮组分别具有至少三 个、尤其四个或五个设置在工件固定装置上的凸轮，并且使用根据上述的研磨机进行加工。根据本发明，该方法包括如下步骤a)自动将第一凸轮组夹持在第一工件头架和关联的第一夹具的固定中心架之间， 以及随后第一凸轮组围绕第一工件头架的主轴轴线转动；b)定位至少一个砂轮主轴，以使得第一砂轮支架的每个砂轮沿Z轴与第一凸轮组 的相应的凸轮相齐，以及随后研磨第一凸轮组的凸轮；c)尤其是在b)步骤的同时，从第二工件夹具自动放下可能存在的、先前已研磨的 第二凸轮组，以及将第三凸轮组自动夹持在第二工件头架和关联的第二工件夹具的固定中 心架之间，第三凸轮组随后围绕第二工件头架的主轴轴线转动，d)定位至少一个砂轮主轴，使得第二砂轮支架的的每个砂轮沿Z轴与第三凸轮组 的相应的凸轮平齐，随后对第三凸轮组的凸轮进行研磨，以及e)尤其在步骤d)的同时，从第一工件夹具自动放下第一凸轮组，并且重复步骤a) 到e)。该方法是的有效研磨操作之间的非工作时间减少到最低，所述非工作时间仅仅由 砂轮主轴从第一到第二工件夹具(反之亦然)的定位组成。将已研磨凸轮组更换为待研磨 的凸轮组的会花费几秒时间的非工作时间，因此被免除。结果是提高了生产率并因此减低 了生产成本。
不言而喻的是，上述的特征和下面将要描述的特征不仅可以用在指定的组合中， 而且也能用在其它组合中或单独使用，而不偏离本发明的范围。
下面参考选定具体实施例和附图更详细地对发明进行解释和说明，其中图1示出了根据本发明的研磨机的侧面立体图；图2示出了沿着X轴朝着根据图1的视图方向的侧视图；图3示出了图1和2中机床的平面图，该纸平面平行于X-Z平面；图4示出了图1到3的研磨机在工件夹具和相对于该工件夹具定位的砂轮区域中 的局部立体图；图5示出用在图1到4中根据本发明的研磨机的工件夹具的细节立体图；图6以立体视图示出根据本发明的砂轮支架；图7示出被夹持的工件和相对于该工件定位的砂轮的示意图，以及图8示出了在被加工的工件和抵靠于所述工件的砂轮之间的区域的局部放大示 意图。
具体实施例方式如图1-4所示的依照本发明的研磨机全部指定为附图标记10。图1-4所示的研 磨机10具有作为基本部件的研磨机床身12、工件夹具14和16、以及砂轮18和20研磨机 床身12形成用于属于研磨机10的各部件——诸如，举例来说，工件夹具14、16以及用于砂 轮18的驱动件和设置件——的基准平面。这些部件一定程度上可移动地设置在所述研磨 机床身12上。由于研磨机床身12的台面平行于由X轴和Z轴限定的平面，这些运动通常 沿着X轴和Z轴。X和Z轴的方向可通过图3最优地看出。工件夹具14和16各自由工件头架22J4和关联的固定中心架沈、观组成。分别 通过安装心轴31、33在此形成工件固定装置30、32，工件固定装置30、32设置在工件头架 22和固定中心架沈之间以及工件头架M和固定中心架28之间。特别在图4、5细节图上 这些可以很容易地看到。下面将参考图4和5详细地描述工件固定装置30或32的结构和构成，仅参照此 处的两个工件夹具14和16中的一个进行描述，而所描述的特征以同样方式应用于此处的 另一个工件夹具16和设置在其上的工件固定装置32。工件固定装置30或安装心轴31由连接件34和棒状支撑件36组成。工件37，这 里是凸轮38，一个接一个地设置在棒状支撑件36上。在本发明的范围内，为此目的，至少 有三个，但尤其四个或五个凸轮设置在棒状支撑件35上。在这种情况下，图4和5所示的 具体实施例给出了具有从38’到38””的四个凸轮的实例。凸轮38以这样一种方式相互定 位，沿着棒状支撑件36的纵向长度方向它们之间有轻微的空隙40。进一步地，它们彼此以 这样一种方式相互定位，它们的凸轮头39和侧边41 (通过在图5中的凸轮38””示例示出) 在棒状支撑件36的纵向长度上对齐。在棒状支撑件36远离连接件34的另一端42，棒状支撑件36的短的暴露部分43 保持在最后的凸轮38””之后，通过保持部分43支架36设置在，远离工件头架22的另一端的，固定中心架沈的支持接收座44内。首先，根据图1到4和图6，现在砂轮18和20的构造和设置将在下文更详细地描 述。砂轮18、20这里一个接一个地设置在砂轮支架46、48上。在本实施例中，后者又 设置在各自的砂轮主轴50和52上，并且将两砂轮支架18、20设置在具有相对的连接装置 的单独的砂轮主轴上(没有任何细节示意图)也形成依照本发明的一个实施例。砂轮主轴 50,52构成为砂轮支架46、48的驱动件，并且，由于与砂轮支架连接，也构成为砂轮18和20 的相应的驱动。为了相应地到达待研磨的工件，这里凸轮38、砂轮主轴50、52设置在公共滑动装 置M上。如同下面更详细地所描述的，这里滑动装置M自身设置在研磨机床身12上并且 在床身上沿X轴和Z轴可以横移。在所示的研磨机10的具体实施例中，如图1和2最佳地所示，砂轮主轴50和52 相对于研磨机床身12或者X-Z平面以一个低于另一个的方式设置。尽管如此，在与X-Z平 面平行的平面内设置砂轮主轴(这里未以更多细节示出)，例如，一个在另一个后面或者并 排，也构成依照本发明的实施例。除图1到4以外，可以特别从图6和7看出砂轮支架46、48的细节结构。如图6 和7所示，将参照具有砂轮18的砂轮支架46更多具体地描述，但同样地可以应用于相应的 具有砂轮20的砂轮支架48。在图6和7中可以看到，砂轮18设置在棒状支撑元件56上。棒状支撑元件56进 而，在端部57，具有紧固件装置58，通过该紧固件装置砂轮支架46可设置在相应的砂轮50 上。各个砂轮18’到18””相互之间的定位是这样的，在相邻的砂轮间，也就是说在18’ 和18”之间、18”和18”’之间、18”’和18””之间，存在间隙60。在一个实际的实施例中，这 些间隙60的尺寸是大约4mm。正如特别地参考7可以看到的，设置在滑动装置M上的砂轮主轴50以这样的方 式定向，在每个例子中，间接地设置在其上的砂轮18中的一个抵靠在凸轮38上。最后，砂 轮18’到18””因此分配给每个凸轮38’到38””。因此设置在砂轮支架46上的砂轮18的 个数和在工件固定装置30或者安装心轴31上的凸轮38个数恰好一样多。砂轮支架46因 此具有至少三个砂轮18，但是优选四个或者五个砂轮18在当前实例中，第一优选实施例既 然如此示出具有四个砂轮18从图7还可以看出在凸轮38之间的间隙40大于砂轮18间的间隙60。这确保了， 相对于图7视图和棒状支撑件36的纵向长度，在凸轮的整个长度上砂轮18的相应的研磨 面面对每个凸轮38此外，由于在凸轮38之间的相对较大的间隙40，可能为砂轮18设置一 种“屋顶状外形”。屋顶状外形61特别在图8中详细地示出。面向凸轮38的砂轮18的端部62可以在图8的剖视图中看到，所述端部62具有 在研磨材料63中的屋顶形状的凹部64。该屋顶形状的凹部64特征在于在面向凸轮38 — 侧中的偏移量，该偏移量是体现在位于更外部的端部62和位于更内部的端部66的因素。端 部62和66通过作为过渡的斜坡侧面68和70彼此连接到一起。在端部62和66之间的偏 移量以及在斜坡侧面68和70的结果是屋顶形状的凹部64，该轮廓可以在该剖视图中看到。
具有屋顶形状的凹部64的砂轮18的结构的优点在于，避免了在被研磨的砂轮38 的通常直角边缘72、74上的毛刺的形成。间隙76因此通过偏移量产生于砂轮18的端部62 和66之间。间隙76通常在毫米以下的范围内并且优选0. 2mm。如上所述的，砂轮18的研磨材料63，是具有相应尽可能长寿命的和适于加工凸轮 38的材料。研磨材料63优选包含CBN (立方氮化硼)。此外，为了定时地去除研磨残余、从砂轮18去除研磨材料残余以及不精确性，这 里图示的结构中，研磨机10具有修整工具78和80。所述修整工具可以从图1和3容易地 看到。修整工具78和80分别相对于Z轴设置在工件头架22和M的同一平面上并且相对 于X轴紧邻所述工件头架22和M这里，它们以这样一种方式配置，即砂轮18和20分别可 容易接触它们。下面更详细地描述上述的研磨机床身12上的各个元件的配置。在这方面，特别参 考图1到3。相应地如图1和2所示，工件夹具14和16以及具有砂轮支架46和48的砂轮主 轴50和52分别以不同间距设置在研磨机床身12上。在该实例中，工件夹具14和16以这 样一种方式彼此朝向，即它们的纵轴82和84与Z轴平行运行。同样地也适用于具有纵轴 86和88的砂轮支架46和48，并且适用于具有它们的主轴轴线90和92的砂轮主轴50和 52。此外，砂轮主轴50和52以这样一种方式彼此定位，即设置在它们上的砂轮主轴支 架46和48沿Z轴在相反方向上彼此远离地指向。工件夹具14和16以这样一种方式彼此定位，即固定中心架沈和28设置在工件 头架22和M之间。总的说来，相对于图1到3的视图，工件夹具14和16分别设置在研磨 机床身12的左边缘和右边缘。特别从图3可以看出，在这里所示的具体实施例中，工件夹具14和16在该例子中 相对于X轴具有大体上相同的配置。相应地，它们的纵轴线82和84相对于X轴也具有相 同的配置。具有砂轮主轴50和52的滑动装置M相对于Z轴设置在工件夹具14和16之间。 此外，它沿着Z轴在工件夹具14和16之间可横移。如上已经解释过的，具有砂轮支架46、 48并且因此具有砂轮18和20的砂轮主轴50和52，相对于研磨机床身以不同的距离设置 在滑动装置M上。由于这样，它们相对于图2的视图一个位于另一个上。这方面还可以在图3中看出，砂轮支架46和48的纵轴线86和88以及砂轮主轴 50和52的主轴轴线90和92相对于X轴位于同一水平线。特别可以从图2的视图看出，工件夹具14的纵轴线82和砂轮支架46的纵轴线86 或者砂轮主轴50的主轴轴线90相对于Y轴具有相同的定位。这同样适用于工件夹具16 的纵轴线84和砂轮主轴支架48的纵轴线88或者砂轮主轴52的主轴轴线92相对于Y轴 的定位。换句话说，工件夹具14和砂轮支架46的各自的纵轴82和86，以及工件夹具16和 砂轮支架48的各自的纵轴84和88以相同的公共距离设置在研磨机床身12上方。这样的结果是砂轮主轴50的主轴轴线90的方向平行于工件头架22的主轴轴线 94，并且所述轴线形成一个大体上与X-Z平面平行的平面。此外，砂轮主轴52的主轴轴线92的方向平行于工件头架M的主轴轴线96，这样所述轴线类似地形成一个大体上平行于 X-Z平面的平面。在这方面，词语“大体上平行”意味着相应的平面互相间可以呈不同于0° 的小角度，例如在0到10°的范围内，但是优选设置为恰好互相平行。对于具有砂轮18和20的砂轮主轴50和52，图7以砂轮主轴50和砂轮18为例， 分别示出了砂轮主轴50和52与砂轮18和20之间的相对尺寸。可以看到在主轴轴线90 和砂轮主轴50的主轴块101的外边缘100之间的距离98，该距离98也称为主轴块尺寸，大 于砂轮18的半径102。这是可能的，由于固定中心架沈或者固定中心架28沿Z轴方向具有小的长度，如 同例如具有尾架(这里未示出)的情况一样。因此可以看到，以图1为例，固定中心架沈 和观沿叾轴方向分别仅有小的宽度。该宽度(这里未再详细描述)大概对应棒状支撑件 36的自由支撑端42。此外，除此以外在固定中心架沈和观之间的沿Z轴方向的空间是完 全自由的。相应地，砂轮主轴50和52所需要的在X轴方向上的空间，换句话说距离98或 者主轴块尺寸，实际上可以是任何期望的尺寸。这允许使用高性能的砂轮主轴50和52。同样是本发明主题的方法，将在下面简短地描述。在这方面，可能特别参考图1到 3。在使用研磨机10研磨凸轮组的方法的第一步中，这是本发明的必需部分，第一凸 轮组104被自动夹持在工件夹具14中。夹持操作未在图中详细示出。该凸轮组104随后 被夹持在工件头架22和固定中心架沈之间的地方，然后设置成围绕工件头架22的主轴轴 线94转动。然后，砂轮主轴50沿Z和X轴定位。这是通过这样的方式来完成，即凸轮组104 的各个凸轮38以及设置在砂轮主轴50上的砂轮支架46的各个砂轮18相对于Z轴在同一 水平上。此外，通过砂轮主轴50沿X轴方向的横移使得对应的砂轮18和凸轮38接触，从 而使研磨成为可能。举例来说，该状态可以在图1到3以及在图7的详细的简化方式中看 到。然后，凸轮被研磨。作为下一步，但是优选在上述定位和研磨操作的同时，自动放下可能夹持在工件 夹具16中的凸轮组106。该凸轮组106通常经过以前的研磨操作并且因此包含研磨的凸轮 38。然后，在同一步中，另一个具有未研磨凸轮的凸轮组106(这里未详细示出)被自 动夹持在工件夹具16中。依照上述方法步骤，凸轮组106’以夹持方式位于工件头架M和 固定中心架观之间并且此后通过工件头架M设置围绕后者的主轴轴线96转动。一旦同时发生的对凸轮组104的研磨操作完成，砂轮主轴52与砂轮支架48和砂 轮20 —起相对于凸轮组106’被定位。为此目的，砂轮主轴50首先沿X轴方向以这样的方 式移动，即砂轮18空间上远离凸轮组104的凸轮38。砂轮20然后相对于凸轮构件106’的 凸轮38被定位，如同上面描述的关于凸轮组104的方法步骤的那样，使得所述砂轮和所述 凸轮相对于Z轴来到同一水平。在砂轮主轴52和砂轮20 —起沿X轴方向移动到如图7的 位置后，凸轮组106’的凸轮38通过砂轮20被研磨。优选在上述定位和研磨步骤的同时进行的，下一个步骤，包括从工件夹具14自动 放下刚刚被研磨的凸轮组104。然后，如同已描述的方法开始阶段，未研磨凸轮104’(未详细示出)随后自动地夹持在工件夹具14中。以下步骤以与该方法先前描述一致的方式重复。这里提及的自动放下和夹持步骤，优选通过现有技术中已知的用于此目的的自动 装置(这里没有详细地说明或图示)来实现。可以看到在该方法中，砂轮18和20未启动的时间，“非生产时间”，仅仅包含砂轮 主轴50和52的定位步骤。这点，加上还可能使用具有较大主轴块尺寸的砂轮主轴，也就是说砂轮主轴具有 更高的性能，使得根据本发明的研磨机10的关于研磨凸轮的每单位时间生产力，与至今已 知的凸轮研磨机相比，增大了 8倍。应当说明的是，整个研磨机或者其部件的定位不仅仅如图所示地，而是可以有不 同的选择。特别地，在一个实施例中，以相对于图示方向倾斜90°的方向设置整个研磨机， 使得砂轮和工件的旋转轴和纵轴各自以垂直方向被定位，而不是图示的水平方向。
权利要求
1.用于研磨工件(37)、尤其是凸轮(38)的研磨机，包括 研磨机床身(12)；至少一个砂轮主轴(50，52)；两个砂轮支架G6，48)，它们上面分别设置有至少一个砂轮(18，20)，并且两砂轮支架 设置成彼此以相对的方向定位，而且它们的纵轴线(86，88)方向相互平行，以及两个工件夹具(14，16)，它们分别具有工件头架(22，24)和固定中心架(洸二8)，并且 两工件夹具设置成彼此以相对的方向定位，而且它们的纵轴线(82，84)方向相互平行；其中每个工件头架(22，24)和关联的固定中心架(沈，28)设计为在它们之间设置独立 的具有待研磨工件(37)的工件固定装置(30，32)。
2.根据权利要求1的研磨机，其特征在于固定中心架(沈，28)沿Z轴设置在工件头架 (22,24)之间。
3.根据权利要求1或2的研磨机，其特征在于仅有一个砂轮主轴(50，52)，其中两个砂 轮支架(46，48)分别设置在该砂轮主轴(50，52)的两侧上。
4.根据权利要求1或2的研磨机，其特征在于有两个不同的砂轮主轴(50，52)，其中两 个砂轮支架(46，48)分别设置在两个不同的砂轮主轴(50，52)的每一个上。
5.根据权利要求4的研磨机，其特征在于两个不同的砂轮主轴(50,5 联接地设置在 滑动装置(54)上，该滑动装置以可横穿的方式设置在研磨机床身(1 上。
6.根据权利要求4或5的研磨机，其特征在于两个工件夹具(14，16)分别设置在研磨 机床身(12)上方的不同距离处，并且两砂轮支架(46，48)分别设置在研磨机床身(12)上 方的不同距离处。
7.根据权利要求4或5的研磨机，其特征在于两个工件夹具(14，16)分别设置在研磨 机床身(12)上方的相同距离处，并且两砂轮支架(46，48)分别设置在研磨机床身(12)上 方的相同距离处。
8.根据权利要求4到7其中之一的研磨机，其特征在于相应的工件头架02，的主 轴轴线(94，96)和相应的砂轮主轴(50，52)的主轴轴线(90,9 设置在同一平面内，所述 平面大体上平行于X和Z轴限定的平面。
9.根据权利要求1到8其中之一的研磨机，其特征在于至少三个、尤其四个或五个砂轮 (18，20)设置在砂轮支架(46，48)上。
10.根据权利要求1到9其中之一的研磨机，其特征在于从至少一个砂轮主轴(50，52) 的主轴轴线(90，92)到砂轮主轴(50，52)的主轴块(101)的外边缘(100)的径向距离(98) 大于或者等于砂轮(18，20)的半径(102)。
11.根据权利要求1到10其中之一的研磨机，其特征在于每个砂轮(18，20)都具有屋 顶状外形(61)。
12.砂轮支架，包括 棒状支撑元件(56)；用于将砂轮支架紧固到砂轮主轴(50，52)的紧固装置(58) 至少三个、尤其四个或五个砂轮(18，20) 其中紧固装置(58)设置在棒状支撑元件(56)的一端(57)； 砂轮(18，20)相互间有一定距离地设置在砂轮支架上以及用于研磨设置在支架(30，32)上的至少三个、尤其四个或五个工件(37)其中之一的砂轮。
13.根据权利要求12的砂轮支架，其特征在于两个相邻的砂轮(18，20)之间的间隙(60)小于两个相邻的待加工工件(37)之间的距离00)。
14.根据权利要求12或13的砂轮支架，其特征在于砂轮(18，20)都具有屋顶状外形(61)。
15.根据权利要求1到11其中之一的砂轮支架，其特征在于砂轮支架(46，48)是根据 权利要求12或13的砂轮支架。
16.使用根据权利要求1到11其中之一或者15的研磨机(10)研磨多个凸轮组(104， 106)的方法，所述多个凸轮组分别有至少三个、尤其四个或五个设置在工件固定装置(30， 32)上的凸轮(38)，包括以下步骤a)自动将第一凸轮组(104)夹持在第一工件头架0 和关联的第一工件夹具(14)的 固定中心架06)之间，随后第一凸轮组(104)围绕第一工件头架0 的主轴轴线(94)转 动；b)定位至少一个砂轮主轴(50)，以使得第一砂轮支架06)的每个砂轮(18)沿Z轴与 第一凸轮组(104)的相应的凸轮(38)平齐，并且随后研磨第一凸轮组(104)的凸轮(38)；c)尤其是在b)步骤的同时，从第二工件夹具(16)自动放下可能已存在的、已研磨的第 二凸轮组(106)，以及将第三凸轮组(106’ )自动夹持在第二工件头架04)和关联的第二 工件夹具(16)的固定中心架08)之间，第三凸轮组(106’ )随后围绕第二工件头架04) 的主轴轴线(96)转动；d)定位至少一个砂轮主轴(52)，使得第二砂轮支架08)的每个砂轮00)沿Z轴与第 三凸轮组(106’)的相应的凸轮(38)平齐，并且随后研磨第三凸轮组(106’)的凸轮(38)， 以及e)尤其在步骤d)的同时，从第一工件夹具(14)自动放下第一凸轮组(104)，并且重复 步骤a)到e)。
全文摘要
本发明涉及一种用于研磨工件、尤其是凸轮的研磨机，包括研磨机床身；至少一个砂轮主轴；两个砂轮支架，它们上面分别设置有至少一个砂轮，并且两砂轮支架在定位上相向设置，而且它们的纵轴线(86，88)方向相互平行；以及两个工件夹具(14，16)，它们分别具有工件头架(22，24)和固定中心架(26，28)，并且两工件夹具在定位上相向设置，而且它们的纵轴线(82，84)方向相互平行；其中每个工件头架(22，24)和关联的固定中心架(26，28)设计为在它们之间设置独立的具有待研磨工件的工件固定装置(30，32)。本发明还涉及一种研磨机支架和一种使用这样的研磨机研磨凸轮组的方法。
文档编号B24B41/06GK102069447SQ20101054395
公开日2011年5月25日 申请日期2010年9月21日 优先权日2009年9月22日
发明者B·斯特罗佩尔, D·马夫罗 申请人:肖特·迈克罗萨有限责任公司