专利名称：具有两个主轴组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、特别是用于同时地、相互独立地研磨两个紧邻布置的工件的研磨机，以及一种用于研磨在保持件上的工件、特别是用于同时地、相互独立地研磨两个紧邻布置的工件的方法。
背景技术：
此类研磨机比如从斯图加特Studer Schaudt有限公司在2006年10月的产品广告“CamGrind-用于研磨凸轮轴的生产解决方案”中公开。其中比如在第7页和第16页的模型“CamGrind L”具有带两个主轴组的研磨设备，这两个主轴组分别由较大的和较小的磨盘构成且主要设计用于研磨凸轮轴。利用较大的磨盘首先借助于较高的功率粗磨凸轮以及加工轴承座，而较小的磨盘用作精磨凸轮形状或也用于研磨轴承座。为了加工凸轮轴将其设置在工件保持设备上，其在一侧上具有工件主轴箱，该工件主轴箱将凸轮轴置入所需的围绕其纵轴的旋转中，以及在另一侧上具有尾座，尾座负责在加工期间始终对齐和定心凸轮轴。相对于工件保持设备的通常固定的构件，该磨盘或相应的研磨主轴可以在x-z平面内相对于凸轮轴运动。为了精确性起见实施凸轮直接在轴上的研磨，由此将凸轮准确地关于轴成形。如果到此为止或在下文中提到轴或方向X和z，则始终指的是撑开一个形成机床的平面的两个轴。此外Z轴平行于工件、这里比如是凸轮轴的纵向延伸方向延伸，以及X轴作为与此垂直的轴，其从一侧出发或向前与工具去往相应的工件的运动一致。垂直于X轴和Z轴的方向还被称为y轴或y方向。因此其垂直于机床延伸。为了可以在研磨机中的磨盘之间选择，较小的磨盘的研磨主轴相应地设置在较大的磨盘的研磨主轴上，使得其可以围绕较大的磨盘或相应的研磨主轴的转轴枢摆。该原理已经从DE19516711A1中公开。其目的在于，通过主轴组、即通过较大的和较小的主轴与相应的枢摆机构的组合实现巨大的空间节省。这在公知的以及文章开头所述的“CamGrind L”系列的研磨机中如此实现，即具有较小磨盘的研磨主轴设置在较大的研磨主轴的主轴箱上，使得较小的磨盘以大约150mm朝 z轴方向到达较大磨盘的后面。这在采用由较大和较小的研磨主轴构成的简单的研磨主轴组的情况下提供了一种合理的设置，因为研磨主轴组的空间需求保持得尽可能小。但如果想采用两个研磨主轴组，如比如在文章开头所述的“CamGrindL”模型系列就是这种情况，则出现了问题，较小磨盘与较大磨盘相反无法相互靠得任意近，这样在将研磨主轴组和设置在其上的较小磨盘定位在工件上之后得到沿工件的相应的区域，该区域无法由在另一个研磨主轴组上的另一个较小的磨盘达到。该间距从较小研磨主轴在较大研磨主轴上的位置得出且针对文章开头所述的“CamGrind L”模型系列为大约300mm。研磨主轴组的相互阻碍导致需要整个研磨过程的复杂的程序化，用以将由于这种阻碍造成的研磨机的效率损失保持得尽可能小。此外通过相互阻碍产生的时间需求应大于在采用两个研磨主轴组时所预期的那样。理想的时间需求至少为在采用仅一个研磨主轴组时的一半时间。此外在采用仅一个研磨主轴组时也显示出，如果较小磨盘应实施非常靠近工件转轴的中心点的加工和研磨过程，那么较大磨盘在一些位置中已经会与工件主轴箱或尾座碰撞。
发明内容
因此本发明的目的在于，提出一种研磨机，其相对于文章开头所述类型的公知的研磨机能够实现以及高效地完成更简单的研磨过程。根据本发明该目的通过一种用于研磨工件、特别是用于同时研磨两个紧邻布置的工件的研磨机实现，该研磨机具有机床、至少两个第一研磨主轴，它们在机床上至少可在基本上平行于机床延伸的方向上行驶并且分别具有磨盘容纳装置和主轴箱，该研磨机还具有至少两个第二研磨主轴，它们分别具有磨盘容纳装置且通过支架可枢摆地支承在第一研磨主轴的主轴箱上，从而使它们可以围绕各第一研磨主轴的转轴枢摆，其中，各第一研磨主轴和第二研磨主轴共同形成研磨主轴组，研磨主轴组相互对齐，一个研磨主轴组的研磨主轴的磨盘容纳装置以及另一个研磨主轴组的研磨主轴的磨盘容纳装置在基本上平行于工件纵轴延伸的方向上相互对准(Weisen)，一个研磨主轴组的两个研磨主轴相互布置成，可放置到其上的磨盘基本上处于共同的、垂直于工件纵轴的磨盘平面中并且第二研磨主轴关于基本上平行于机床以及垂直于工件纵轴延伸的方向可在工件和第一研磨主轴之间枢摆，其中，在研磨主轴的磨盘容纳装置上分别优选设置磨盘，它们特别是在研磨主轴组内具有不同的尺寸并且设计成，在第一研磨主轴上的磨盘大于在第二研磨主轴上的磨盘。根据本发明的研磨主轴组内的研磨主轴的布置方式或者说设置在研磨主轴上的磨盘的布置方式，即磨盘基本上位于共同的垂直于工件纵轴的磨盘平面中，即位于通过X 轴和y轴撑开的平面中，这种布置方式的优点在于，研磨主轴组的较小的研磨主轴也可以非常紧挨地行驶。由此相对于迄今的大约300mm的最小间距实现了大约IOmm的尺寸范围中的最小间距。这除了简化研磨过程和其布置之外还可以同时研磨紧邻布置的工件对、比如在凸轮轴上以凸轮对的相邻凸轮的形式的工件对。这样明显提高了在该领域中、即在研磨紧邻的工件对时的效率，这是因为避免了研磨主轴组由于相互阻碍无法利用的附加时间。在本发明的另一个设计中第一研磨主轴分别具有一个保护罩，其同样随各第二研磨主轴的枢摆而枢摆，其中，各保护罩优选与支架有效连接。该设计的优点在于，通过保护罩的同时(simultane)枢摆始终在使用较小的磨盘时保护较大的磨盘防止磨除的材料或跳下的材料且因此避免了磨盘受损。在本发明的另一个设计中研磨主轴组能够相互独立地在机床上行驶和操控。该设计方式的优点在于，不仅如前所述可以实现比如工件对(如其在凸轮轴上以凸轮的形式出现)的共同的平行研磨，而且也可以根据需研磨的工件实现沿工件或在工件上的比如错开的或反向的行驶。由此再次明显提高研磨机的灵活性，由此结合文章开头所述的特征展现出特别多样化以及灵活的研磨机。在本发明的另一个设计中研磨机具有一种轮廓，该轮廓具有基本上平行于磨盘的转轴延伸的研磨区域和至少一个不平行于磨盘的转轴延伸的轮廓段，研磨机还具有用于控制研磨过程的控制单元，其中，该控制单元设计成，借助于工件的边棱的位置的位置信息在工件纵轴的方向上在研磨工件期间或之后、特别是在研磨工件快结束时先后利用磨盘的至少一个轮廓段对工件的边棱去毛刺或倒棱。根据本发明的异形化的磨盘与根据本发明的控制单元的组合的优点在于，在研磨过程期间。优选在研磨过程快结束时，不平行于磨盘的转轴延伸的相应倾斜的轮廓段抵达抛光的工件的边棱并且根据磨盘的定位不同从边棱上机械地去除脊部或倒棱工件的边棱。 为此事先准确地确定工件和其边棱的位置，从而可以为了去毛刺或倒棱步骤最佳地调节磨盘沿工件的对齐。这使得工件在根据本发明的研磨机中作为包装完成的产品获得。无需为了去除脊部额外地转送到另一个设备中。通过该设备也使得在研磨过程的最后分段中就已经实施去毛刺，从而再次最小化通过去毛刺造成的时间损失。这时不再需要引入额外的去毛刺步骤， 因为其已经是整个研磨过程的组成部分。在本发明的另一个设计中，磨盘具有屋顶轮廓，该屋顶轮廓具有两个轮廓段，它们不平行于磨盘的转轴延伸并且在它们之间设置基本上平行于磨盘的转轴延伸的研磨区域。这里“屋顶轮廓”理解为在磨盘的横截面中识别到的研磨材料中的凹陷，该横截面在一个不仅包含转轴也包含半径的平面中剪切磨盘。凹陷的走向是，从磨盘的一个边缘平行于转轴朝磨盘的另一个边缘的方向看分别在前面和后面存在一个大于在其之间的区域的磨盘半径的磨盘半径，其中，这些区域通过不平行于磨盘的转轴延伸的过渡区域相互连接，从而得到了屋顶形状的横截面轮廓。设置具有两个不平行于磨盘的转轴延伸的轮廓段的磨盘从而在横截面上获得屋顶轮廓的形状的优点在于，可以对(特别是凸轮的)工件的两个、特别是外边棱去毛刺或倒棱。为此需要磨盘沿z轴的不同的移动位置，从而在一个移动位置中可以加工工件第一边棱以及在第二移动位置中可以加工工件的第二边棱。为此控制单元设计成，其借助于工件棱边位置的位置信息针对磨盘不仅调节一个移动位置也调节另一个移动位置。通过具有屋顶轮廓的磨盘也利用根据本发明的控制单元可以在一个研磨过程中既实施工件、特别是凸轮的研磨也实施工件的两个边棱的去毛刺或倒棱。在本发明的另一个设计中至少一个轮廓段设计成，轮廓中的每个点至磨盘的转轴的距离沿轮廓段朝顶点的延伸方向减小。该设计的优点在于，通常设置在中部区域的磨盘研磨区域比至少一个轮廓段的外边缘靠转轴更近，这样在磨盘朝z轴方向行驶时在同时维持研磨区域与工件的接触的情况下最终至少一个轮廓段与需研磨的工件的边棱接触。由此可以将相应存在的脊部从至少一个轮廓段上去除和/或对工件的已有的边棱进行倒棱。在本发明的另一种设计中研磨机具有用于接收位置信息的数据输入装置。提供用于接纳位置信息的穿过研磨机的数据输入装置的优点在于，其实现了将测定的工件位置数据直接传递到研磨机中，在这里其自动地提供给控制单元。这样无需通过其它路径的耗费的数据输入或数据传递，由此实现了更高的执行速度和自动化。在本发明的另一个设计中研磨机具有用于测定位置信息的测量装置。其优点在于，需加工的工件无须准确地传递到单独的设备中，用以在那里进行测量，然后必须匹配和传递数据。相应地，测量装置也匹配研磨机内的空间条件并且可以以适合于此的形式确定相应的位置。
在本发明的另一个设计中，测量装置设计用于无接触地、特别是通过借助于激光或引发器(Initiator)的距离确定(Abstandbestimmung)来测定位置信息。其优点在于， 位置确定或距离确定相对较快地实施。与此相反，工件的机械扫描非常慢。这样实现了比如激光通过简单快速地驶过或扫过需加工的工件在分秒范围中测定所有需要的位置数据。在本发明的另一个设计中，工件容纳在保持件上并且测量装置设计用于测定相对于工件保持件的纵向止挡的至少一个第一位置。其优点在于，始终存在固定的机械参照物， 工件或工件保持件在夹入研磨机时可以对齐到该参照物上。为此该纵向止挡在那里比如设置在研磨机中固定的机械预设的位置上，从而接下来测定的位置也可以被视为距离机器中的固定的机械止挡的间距。除了相对的位置数据之外，取消了工件在研磨机内的位置的进一步确定，这再次进一步简化了研磨过程。在本发明的另一种设计中，测量装置设计用于测定相对于工件保持件的纵向止挡的所有位置。该位置确定对于研磨过程的优点在于，这样根据本发明的控制单元具有所有工件的绝对数据，从而可以逐个地驶向每个工件，这提高了根据本发明的研磨机在其可能的研磨过程形式上的灵活性。在一种可替换的设计中，测量装置设计用于测定相对于彼此的其余位置。如果根据本发明的控制单元如此操控研磨机或相应的磨盘，使得工件应先后进行加工，那么相对的位置说明对于根据本发明的研磨机的研磨过程是有利的。为此研磨机仅需要其如何从一个工件到达另一个工件的数据。此外无需其它的计算，这样借助于以相对说明的形式的位置数据可以实现磨盘或研磨主轴的简单移动。在本发明的另一个设计中，测量装置设置在研磨机内腔以外。该设置特别是作为独立于研磨设备的单独设备的优点在于，用于测定位置信息的测量过程可以作为同时 (zeitneutral)的元素在整个研磨过程流程中发生。这是因为衡量或测定工件、比如凸轮轴的位置信息可以与研磨机内进行的研磨过程同时发生。如果研磨过程结束，与此同时已经测量的工件可以直接投入到又准备好的研磨机中并且借助于平行测定的位置信息进行研磨和加工。这样就不存在研磨机不运行的附加时间，因为发生了工件的测量。在本发明的另一个设计中，测量装置设置在研磨机内腔中。其优点在于，这样不存在机器以外的额外的空间需求。不仅测量装置而且研磨机都设置在研磨机的腔中，其中，测量装置特别是实施在研磨机中已经夹紧的工件的位置信息的测定。其使得将工件从外部的测量装置传递到研磨机中可能出现的错误最小化，因为这里位置信息直接涉及研磨机内部的位置并且不是相对于工件的某个分段的相对说明，该相对说明比如在错误地插入研磨机中时可能导致错误的位置。在本发明的另一个设计中，控制单元设计成工件的边棱利用磨盘的至少一个轮廓段在整个加工时间的50至95%、特别是60至80%之后才被去毛刺或倒棱。根据本发明的控制单元的这种设计的优点在于，这样首先可以利用磨盘的研磨区域开始一般的研磨过程，不发生倾斜延伸的轮廓段和工件之间的额外的相互作用。这种相互作用也意味着对于相应倾斜延伸的轮廓段的更高的应力且导致磨盘上的更高的材料磨除和磨损。由于在将至少一个轮廓段设置在需研磨的工件的边棱上时特别是涉及到去除出现的脊部或者对边棱进行倒棱，因此在至少一个轮廓段和相应的工件边棱之间的相对较短时间的接触就足够。相应地将工件在磨盘的优选设计中以屋顶轮廓优选首先在磨盘的中部区域、即在研磨区域中定位，而在倾斜延伸的轮廓段和边棱之间不发生相互作用。这样去毛刺步骤或倒棱步骤有利地在整个研磨过程快结束时才发生。此外其仍然是正常研磨过程的组成部分，因为研磨区域还保持在与工件的接触中。显而易见，前述的和下面还将说明的特征不仅可以在各个给出的组合中应用，而且也可以在其它组合中或单独应用，不脱离本发明的范畴。
下面参照所选出的实施例结合附图详细描述和说明本发明。其中图I示出根据本发明的研磨机的整体侧视图，图2示出了根据本发明的、图I的研磨机的研磨主轴组的细节图，图3示出了根据本发明的研磨机的俯视图，图4a和4b示出了根据本发明的、分别具有不同的研磨主轴位置的研磨主轴组的侧视图，图5示出了根据本发明的、具有适合于粗磨工件的研磨主轴组定位的图I和3的研磨机的局部细节侧视图，图6示出了相应于图5的、具有适合于精磨工件的研磨主组的定位的局部细节图，图7示出了作为根据本发明的研磨机的工件的凸轮轴的示意性侧视图，图8a至8c示出了具有用于去毛刺或倒棱工件的屋顶轮廓的、较小的磨盘的不同定位的局部细节图，图9示出了具有额外示意性示出的根据本发明的测量装置、数据输入装置和控制单元的图I的研磨机，以及图IOa和IOb示出了分别具有不同的研磨主轴定位的根据本发明的研磨主轴组的另一个侧视图。
具体实施例方式下面详细描述的研磨机整体上在下文中以附图标记10表示。图I中可见，研磨机 10具有机床12、两个研磨主轴组14和14'以及工件主轴箱16和尾座18，它们设置在内腔 19中。此处在工件主轴箱16和尾座18之间夹入凸轮轴22形式的工件20。凸轮轴22、或通常说工件20可以通过工件主轴箱16和尾座18围绕其纵轴24旋转且在该运动期间按照普遍公知的方法通过可沿X轴和z轴侧向行驶的研磨主轴组14和 14;加工或研磨。研磨主轴组14和14'在所示的情况下构造相同。其各构造示例性地在图2中借助于研磨主轴组14明示，针对研磨主轴组14'也是一样的。由于研磨主轴组14和If的构造相同，针对两者的组成部件采用相同的附图标记，它们分别仅通过一撇来区分。相应地，即便不是每次都明确提到，针对研磨主轴组14的组成部分的特征同样适用于另一个研磨主轴组14'相应的组成部分或者反过来，只要没有给出反例。研磨主轴组14由第一研磨主轴26和在该情况下更小的第二研磨主轴28构成。这些研磨主轴分别由主轴箱30或32以及分别设置在研磨主轴26或28的磨盘容纳装置35
8或37上的磨盘34或36构成。此外在所示情况下基于尺寸比例将磨盘34设计成较大的磨盘以及将磨盘36设计成相对较小的磨盘。尽管选出的是这种尺寸比例当然也可以考虑其它的尺寸比例，这样具有磨盘36 的研磨主轴28也可以设计成大于或等于具有磨盘34的研磨主轴26。研磨主轴28关于研磨主轴26以如下方式对齐，即磨盘36和34根据图2的示图上下放置，这基于整个研磨机10表现为，两个磨盘34和36处于垂直于z轴方向延伸的平面内。研磨主轴26和26'设置在图2中未详细示出的、但在图I中可见的滑座38或3V 上并且在滑块上可以相互独立地在机床12上在X方向和z方向上行驶。在所示情况下研磨主轴28和28'通过研磨主轴26或26'上的支架40设置在其主轴箱30或30'上。如在图2中可见，支架40在该情况下具有轴圈42和保持件44。保持件44用作直接容纳和固定研磨主轴28且因此将其布置在轴圈42上。轴圈42对应于研磨主轴26的研磨箱30进行设计，布置在研磨箱上并且围绕研磨主轴26的转轴46可摆动地支承在研磨箱上。基于该设计实现了通过轴圈42和保持件44将研磨主轴28连同磨盘36围绕研磨主轴26的转轴46枢摆。该枢摆可通过这里未详细示出的驱动单元(驱动单元根据研磨机领域技术人员的知识来选择)设计和布置，用以获得所需的枢摆性功能。在这一点上比如提到气动的和液动的驱动装置或通过齿轮或皮带的驱动装置。为了保护磨盘34，如特别是在图2中可见，该磨盘配有保护罩47。保护罩47在图 2中所示的位置中如此设置，即其释放磨盘34的面向观察者的区域，这样就可以研磨位于面向观察者一侧的工件。保护罩47同样可以围绕转轴46枢摆或旋转，其方式为，其可旋转地支承在轴50 上。为了实现研磨主轴28和保护罩47的同时枢摆，保护罩47通过桥接件52与支架40、 在所示的实施例中特别是与保持件44连接。通过该有效连接,在研磨主轴28围绕研磨主轴26的转轴46枢摆运动时保持罩47同样也随之枢摆，这样在图2中通过保护罩47遮盖磨盘34的面向观察者的一侧。这比如在图3的俯视图中可见。同样在图3的视图中可见，在枢摆过程之后研磨主轴28存在于整个研磨机10中的状态是如何的。在图I的视图中研磨主轴26和研磨主轴28的状态是这样的，研磨主轴 26的磨盘34针对工件20的加工和研磨自由布置，而在图3中所示的状态中研磨主轴28的磨盘36关于X轴方向位于工件20和较大的、研磨主轴26的磨盘34之间。相应地研磨主轴28的磨盘36设置成，其可以用于加工和研磨工件20，这里是凸轮轴22。用于粗磨凸轮轴22的较大的磨盘34和在较大的磨盘34的研磨主轴26上可枢摆地布置的、具有磨盘36的较小的研磨主轴28的布置具有如下优点，通过这种组合获得明显的空间节省。通过磨盘36和34在之前提到的、垂直于z轴方向延伸的整个主轴平面内的布置得到的优点还将在下文中详细描述。图4a和4b再次明示了相对于较大的磨盘34可枢摆的较小的磨盘36的原理。这里图4a也示出了图I和图2中所示的状态，其中，较小的磨盘36随研磨主轴28关于图1、2 和4a或4b的视图设置在较大的磨盘34上方。较大的磨盘34在图4a中所示的右侧区域中通过保护罩47遮盖，但在左侧区域中是裸露的，这样可以完成工件、这里比如是凸轮轴22 的凸轮48的研磨。如果利用较大磨盘34的粗磨结束，可以通过滑座38相应地在X方向上移动研磨主轴组且随后发生围绕研磨主轴26的转轴46的旋转，如通过双箭头50所示。
该旋转在图4b中所示的、较小的磨盘36以及这里未示出的研磨主轴28位于相应于图4b的示图在左侧位于较大磨盘34旁边的位置中的状态下结束。通过研磨主轴28连同较小的磨盘36的旋转，也如之前已经描述的那样在该实施例中转动保护罩47，这样通过保护罩47遮盖或者说保护较大的磨盘34的面向工件20的区域。这样，较小的磨盘36可以实施凸轮48的精磨，而较大的磨盘34不会通过磨除的材料或材料碎屑受损。如果针对研磨过程又要使用较大的磨盘34，当然可以将较小的磨盘36连同研磨主轴28相应于之前所述以逆转的方式再次摆回，这样再次相应于通过双箭头50示出的枢摆运动，较小的磨盘36占据较大的磨盘34上方的位置，如在图4a中所示。在图IOa和IOb中同样展示了相应于图4a和4b的研磨机10的实施方式。这里特别是可见磨盘34和36以及保护罩47在研磨主轴28枢摆之前和之后的各个位置。如文章开头已经提到，根据本发明的研磨机特别适合于同时研磨或加工紧邻地设置在保持件上的工件、比如这里在图5的实施例中示出的凸轮轴22上的凸轮48'和48"。 此外分别有一个凸轮48'和48"由一个研磨主轴组14或14"加工。在图5的实施例中展示了研磨主轴组的定位，其中，凸轮轴22上的凸轮4⑷和 48"利用较大的磨盘34、34'粗磨。为此研磨主轴组在z轴方向上紧挨着一起行驶并且对齐到凸轮48'、48"的各高度上，使得较大的磨盘34、34'关于z轴方向分别处于其中一个凸轮48'和48"对面。显而易见，之后或同时地也采取关于X轴方向的对齐，从而使磨盘 34、34'可以与凸轮48'、48"相应地接触，以便能够根据公知的方法实施研磨过程。在x 轴方向内、用于在凸轮轴22围绕其纵轴24旋转时匹配工件、这里是凸轮48的形状的相应的对齐可根据普遍公知的方法以及利用相应的参数实现。在粗磨凸轮48'和48"的过程中，较大的磨盘34和34'可以在z轴方向上紧挨着行驶最大几个毫米。由此实现了由凸轮48'和48"形成的凸轮对52的同时粗磨。两个磨盘34和之间的最小间距在之前所述的在z轴方向上的共同行驶中仅通过保持罩47 和47'的宽度预设。如果通过较大的磨盘34、3f的粗磨过程结束，研磨主轴组14和14'可以在x轴方向上与凸轮轴22间隔开来，之后研磨主轴28和28'连同较小的磨盘36和36'相应于之前所示的实施例围绕研磨主轴26和26'的转轴46和46'枢摆，这样磨盘36和36'到达机床上方的某个高度上，或者说相应地与机床间隔开来，使得磨盘36和36'可以用于加工工件20、这里是凸轮48'和48"。这里再次实施研磨主轴组14和If、以及磨盘36和36'在z轴方向上的相应的对齐，这样磨盘36和36'相对于彼此紧靠，以便能够继续加工或研磨凸轮对52，这里是凸轮4V和48"。该定位在图6中明示。这里可见，较小的磨盘36和36'从图6的观察者的视角中到达凸轮48'和48" 后面且在其后面又可见遮盖或保护磨盘34和34'的保护罩47和47'。此外还可见，研磨主轴28和2V与图5的示图不同不再到达研磨主轴26和26'上方而是布置在凸轮轴22 和研磨主轴26和26'之间。通过在凸轮轴22和研磨主轴26和26'、以及连同磨盘36和36'之间在与相应的较大的磨盘34和34'共同的平行于z轴方向的平面中的设置，也可以实现同时加工凸轮对52。
显而易见，这里研磨主轴组14和14'在X轴方向上的对齐按照公知的方法且利用相应的参数实现，使得磨盘36和36'也始终具有与工件20、这里是凸轮48'和48"的所需的和所希望的接触，由此实现顺利的加工和研磨。除了这里所示的图I至6的实施例，其中，研磨主轴组14和14'在机床12上设置在工件20或凸轮轴22的共同的一侧并且可以在其上行驶，当然也可以考虑，研磨主轴组 14和14'根据这种研磨机领域的技术人员的知识可行驶地设置在工件20或凸轮轴22的不同侧。此外尽管这里特别是结合图5和6所示的同时共同加工凸轮对48'和48"，还可以考虑相互独立地加工两个相应的凸轮48'和48"或一般的工件。图7展示了具有轴54的凸轮轴22的示意性构造，在轴54上设置凸轮48。所述凸轮48中始终有两个凸轮48'和48"形成凸轮对52。该凸轮对的特征在于，对应的凸轮 48'和48"相互紧靠，至少比一个凸轮对与另一个凸轮对之间的间距更近，这种凸轮对52 内的相应的凸轮4V和48"在其关于围绕轴54旋转的布置中相同地布置和对齐。如果在研磨机10中采用这种凸轮轴22，则如此实现凸轮轴22在研磨机10内部的对齐，即比如在工件主轴箱16中采用的纵向止挡56始终占据研磨机10内相同的位置。这样可以采用通过纵向止挡56的对齐，确定凸轮48在轴54上相对于该纵向止挡 56精确到最大几个微米的位置。该确定可以如此实现，即测定凸轮48的位置信息，这些信息全都涉及纵向止挡56，或者如此描述相应的凸轮48的位置，即其涉及轴54上的之前的凸轮48的位置信息。这样可以比如通过与纵向止挡56的间距描述图7中的凸轮48"的位置，或者也作为关于之前的凸轮48'的位置信息来说明。针对测定和处理位置信息所需的设备在图9中示出。测量装置90不仅可以作为单独的设备设置在研磨机10以外，也可以设置在机器内腔19中，用以在那里直接在夹紧的凸轮轴22上实施凸轮48的位置确定。第一种变型的优点在于，可以在研磨机10已经运行另一个研磨过程期间确定凸轮的位置。这样就可以避免通过测量造成的且因此阻止研磨机 10进行研磨过程的附加时间。与此相反，具有在研磨机10内部的测量装置90的布置方式的另一种变型的优点在于，无需研磨机10以外的额外的空间需求。此外避免了在将凸轮轴22夹入研磨机10时可能出现错误的以及通过之前测定的位置的移动可能出现的错误。通过测量装置90测定位置可以根据本发明优点通过无接触的方法、特别是通过激光或引发器来完成。此外当然也可以考虑其它的、无接触地以及接触地测量工件、比如机械的扫描方法的领域中技术人员公知的方法。通过测量装置90测定的数据被传达给研磨机10的数据输入装置92，如通过箭头 91示意性示出。然后数据从数据输入装置92到达研磨机10的数据处理装置94，如通过箭头93示意性示出。数据处理装置94根据本领域技术人员公知的方法来整理且随后将数据输送到控制单元96，如通过箭头95所示。控制单元96用作直接控制研磨主轴组14和14'。 这不仅包含研磨主轴组14和14'在机床12上的行驶,相应于之前所述的实施例也包含通过枢摆和运行磨盘34、34'、36和36'定位研磨主轴28和28'。通过控制单元96控制研磨主轴组14和14'在图9中示意性地通过箭头97和97'示出。与此相反，箭头91、93和 95相应于之前所述的实施例展示出位置信息的原理性的走向。凸轮轴22的一个个凸轮48的位置信息的确定一方面优点在于，研磨主轴组14和14'基于位置信息可以通过这里未示出的控制单元来对齐，使得凸轮48的研磨如比如通过图5和6所不的且在相关联描述的来实施。由于磨盘基于磨盘34和34'或36和36' 的紧靠的共同行驶(位于IOmm的范围中)无法任意宽，这里已经需要位置信息的一一定的准确性。此外，由于准确的位置信息也实现了工件20、这里是凸轮48的去毛刺和倒棱，如在下文中结合图8a至Sc详细描述。在图8a中可见磨盘58，其代表了较小的磨盘36或36'的一种特殊的实施方式。 磨盘58为了加工工件60、比如凸轮48与工件对齐。如在图8a至8c中可见，磨盘58在其研磨材料62上具有所谓的屋顶轮廓64。该屋顶轮廓64通过研磨材料62在面向工件60 — 面中的凹陷来表现。由此关于这里未详细示出的磨盘58的转轴给出了更靠外的环围的研磨表面66和更靠内的环围的研磨表面68。研磨表面66和68通过倾斜的、不是平行于磨盘 58的转轴对齐的、轮廓段70和72作为过渡部分相互连接。从端部66和68之间的偏差以及从倾斜的轮廓段70和72中得到在图8a至8c的视图中可见的屋顶轮廓64。因此该屋顶轮廓64通过研磨材料62具有与内端部68落到一起的研磨区域74以及分别倾斜延伸的、适合于去毛刺和倒棱的轮廓段70和72，如在下文中详细描述。显而易见，除了之前描述的、在图8a至8c中可见的屋顶轮廓64的实施方式之外， 术语“屋顶轮廓”在这里、在下文中以及一般而言在本发明的范畴中也表示以及包括具有仅一个轮廓段70、72以及也具有一个不平行于转轴延伸的研磨区域74的磨盘中的轮廓。如果要利用此类磨盘58类似于较小的磨盘36那样完成工件60、比如凸轮48的精磨，则首先将磨盘58与工件60对齐，使得工件优选仅通过研磨区域74加工。该定位示例性地在图8a中展示。为了顺利地获得对齐，如在前面详细描述的那样采用位置信息。在以研磨区域74的研磨过程期间，在工件60的边棱76'和76"上常常形成一定数量的这里未详细示出的脊部。如果将磨盘58在z轴方向上、这里示例性地通过箭头78示出的方向上行驶，在从研磨区域74到轮廓段70的过渡部分在顶点80的区域中出现相应的、工件60的具有脊部的边棱76'。该定位比如在图Sb中展示。这可以在实际的研磨过程之后或在研磨过程快结束时发生，特别是在相应于单个工件的整个加工时间的大约60至100%的时间点上发生。这样除了通过轮廓段70的边缘76'的去毛刺和倒棱之外，还同时发生以研磨区域74的另一个研磨。在边缘76'上的去毛刺和倒棱结束之后，将磨盘58朝相反的方向如之前那样行驶，这在图8b中通过箭头82示出。该行驶沿箭头82方向的端部位置是在图Sc 所示的磨盘58在工件60上的位置，其中，这里仅工件60的边棱76"到达研磨区域74和轮廓段72之间的顶点84的区域中。之后在磨盘58在工件60上的定位中，相应于之前所述的结合图8b的实施方式类似地通过磨盘58的轮廓段72去除在边棱76"上形成的脊部。此外，之后必要时还通过轮廓段72对工件60的边棱76"倒棱。为了能够准确地实施去毛刺或倒棱，需要存在具有尽可能高的准确度的、之前提到的工件60、比如凸轮48的位置信息，因为一方面与顶点80和84的间距在根据图8a的实际的研磨过程中相对较小，用以避免磨盘58的不必要的宽度。另一方面常常完全不要在边棱76 ^和76"上完成工件60的倒棱，从而刚好可以如此实施磨盘58的轮廓段70或72在相应的、工件60的边棱76'和76"上的布置，使得之前所述的轮廓段70和72的研磨作用刚好针对工件60在其边棱76'和76"上的去毛刺是足够的。显而易见，尽管之前所述的实施方式，磨盘58以反过来的顺序、即首先朝箭头82 的方向然后朝箭头78的方向的行驶也位于本发明的范畴中且以类似的方式导致同样的结
果O相应于之前所述的、结合特别是图8a至Sc和图9的实施方式，根据本发明的用于研磨这种工件60、特别是凸轮48的方法如此展开，即首先测定工件60在图8a至Sc中未详细示出的保持件、比如轴54上的位置。这可以通过测量装置90完成。之后将该位置信息转交给研磨机10的控制单元96，该控制单元控制研磨过程且因此也控制研磨主轴组14和 14'的研磨主轴26、26'、28和28'。如有必要，还可以由此通过数据处理装置94实施位置信息的整理和匹配。基于该位置信息控制单元96控制比如研磨主轴28和28'，且因此间接控制磨盘58或比如磨盘36和36 ^在z轴方向上以及也在X轴方向上到工件60上。 如在图8a中所示，之后首先通过磨盘58的研磨区域74研磨工件60，之后相应于之前的所述的结合图8b和8c的实施例将磨盘58在z轴方向、如通过箭头78且随后通过箭头82所示行驶，用以对工件60的边棱76'和76"去毛刺或倒棱。沿z轴的行驶的步骤基于如之前已经提到的准确的位置信息，该位置信息在测定工件60的位置的第一步骤中就已确定。通过该行驶可以同时(zeitneutral)在研磨机10中实施去毛刺和/或倒棱，由此取消了额外的、通常另一个机器所需的、迄今为止实施的用于对工件60去毛刺和/或倒棱的步骤。
权利要求
1.一种研磨机，用于研磨工件(20、22、48、60)，特别是用于同时研磨两个紧密相邻布置的工件(48),所述研磨机具有机床(12)，至少两个第一研磨主轴(26、26')，所述第一研磨主轴能够在机床(12)上至少在基本上平行于机床(12)延伸的方向上行驶，并且所述第一研磨主轴分别具有磨盘容纳装置(35)和主轴箱(30)，以及至少两个第二研磨主轴(28、28')，所述第二研磨主轴分别具有磨盘容纳装置(37)并且通过支架(40)能够枢摆地支承在第一研磨主轴(26、26')中的一个的主轴箱(30)上， 从而使第二研磨主轴能够围绕各第一研磨主轴(26、26')的转轴(46)枢摆，其中，由第一和第二研磨主轴(26、28、26'、28')共同形成研磨主轴组(14、14')，所述研磨主轴组(14、14')相互对齐，使得一个研磨主轴组(14、14')的研磨主轴 (26,28,26/、2V )的磨盘容纳装置(35、37)和另一个研磨主轴组(14、14')的研磨主轴 (26、28、26'、28')的磨盘容纳装置(35、37)在基本上平行于工件(20、22、48、60)的纵轴(24)延伸的方向上相互对准，以及研磨主轴组(14、14')的两个研磨主轴(26、28、26,、2V )相互设置成，使得能够安装到所述研磨主轴(26、28、26'、28')上的磨盘(34、36、34'、36')基本上位于共同的、 垂直于工件(20、22、48、60)的纵轴(24)的磨盘平面中，并且第二研磨主轴(28、28')在基本上平行于机床(12)且垂直于工件(20、22、48、60)的纵轴(24)延伸的方向上能够在工件 (20、22、48、60)与第一研磨主轴(26、26')之间枢摆。
2.根据权利要求I所述的研磨机，其特征在于，在研磨主轴(26、28、26'、28')的磨盘容纳装置(35、37)上分别设置磨盘(34、36、34'、36')，所述磨盘特别是在研磨主轴组 (14、14')内具有不同的尺寸并且设计成，第一研磨主轴(26、26')上的磨盘(34、34') 大于第二研磨主轴(28、28')上的磨盘(36、36')。
3.根据权利要求I或2所述的研磨机，其特征在于，第一研磨主轴(26、26')分别具有保护罩(47、47')，所述保护罩分别随第二研磨主轴(28、28')的枢摆而同样枢摆。
4.根据权利要求3所述的研磨机，其特征在于，各保护罩(47、47')与支架(40、40') 处于有效连接中。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的研磨机，其特征在于，研磨主轴组(14、14')能够相互独立地在机床(12)上行驶和操控。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的研磨机,其特征在于,磨盘(58、36、36')具有一种轮廓，所述轮廓具有基本上平行于磨盘(58、36、36')的转轴延伸的研磨区域(74)和至少一个不平行于磨盘(58、36、36^ )的转轴延伸的轮廓段(70、72)，控制单元(96)控制研磨过程，其中，控制单元(96)设计成借助于工件边棱(76'、76")的位置的位置信息在工件(20、22、48、60)的纵轴(24)的方向上在研磨工件(20、22、48、60)期间或之后、特别是在研磨工件(20、22、48、60)快结束时利用磨盘(58、36、36')的至少一个轮廓段(70、72)先后对工件(20、22、48、60)的边棱(76'、76")去毛刺或倒棱。
7.根据权利要求6所述的研磨机,其特征在于，磨盘(58、36、36')具有屋顶轮廓(64)，所述屋顶轮廓具有两个轮廓段(70、72)，所述轮廓段不平行于磨盘(58、36、36')的转轴延伸并且在所述轮廓段之间设置基本上平行于磨盘(58、36、36')的转轴延伸的研磨区域(74)。
8.根据权利要求6或7所述的研磨机，其特征在于，至少一个轮廓段(70、72)设计成， 轮廓中的每个点与磨盘(58、36、36^ )的转轴的距离沿轮廓段(70、72)朝顶点(80、82)的延伸方向减小。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的研磨机，其特征在于，所述研磨机具有用于接收位置信息的数据输入装置(92)。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的研磨机，其特征在于，所述研磨机具有用于测定位置信息的测量装置(90)。
11.根据权利要求10所述的研磨机，其特征在于，测量装置(90)设计用于无接触地、特别是通过借助于激光或引发器的距离确定来测定位置信息。
12.根据权利要求10或11所述的研磨机，其特征在于，工件(20、48、60)容纳在保持件(54)上并且测量装置(90)设计用于测定相对于工件(20、48、60)的保持件(54)纵向止挡 (56)的至少一个第一位置。
13.根据权利要求12所述的研磨机，其特征在于，测量装置(90)设计用于测定相对于工件(20、48、60)的保持件(54)纵向止挡(56)的所有位置。
14.根据权利要求12所述的研磨机，其特征在于，测量装置(90)设计用于测定相对于彼此的其余位置。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的研磨机，其特征在于，测量装置(90)设置在研磨机的内腔(19)以外。
16.根据权利要求10至14中任一项所述的研磨机，其特征在于，测量装置(90)设置在研磨机的内腔(19)中。
17.根据权利要求6至16中任一项所述的研磨机，其特征在于，控制单元(96)设计用于利用磨盘(58、36、36^ )至少一个轮廓段(70、72)在整个加工时间的50至95%、特别是在60至80%之后才对工件(20、22、48、60)的边棱(76'、76")去毛刺或倒棱。
全文摘要
本发明涉及一种研磨机，用于研磨工件(20、22、48、60)，特别是用于同时研磨两个紧密相邻布置的工件(48)。所述研磨机包括至少两个第一研磨主轴(26、26′)和至少两个第二研磨主轴(28、28′)，所述第二研磨主轴分别具有一个磨盘容纳装置(37)并且通过支架(40)可枢摆地支承在第一研磨主轴(26、26′)中的一个的主轴箱(30)上，从而使第二研磨主轴可以围绕各第一研磨主轴(26、26′)的转轴(46)枢摆。
文档编号B24B49/12GK102596499SQ201080047526
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月14日 优先权日2009年10月20日
发明者贝特霍尔德·斯特罗珀尔 申请人:肖特米克罗莎有限公司