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用于磨削杆状工件的无心外圆磨床以及杆状工件的无心外圆磨削方法

摘要

在无心外圆磨床中,工件(1)位于调节轮(3)、磨削轮(5)和支撑架(7)所形成的磨削间隙(15)中。调节轮(3)沿旋转方向(11)围绕其旋转轴旋转,并且因此驱动工件(1)沿旋转方向(13)旋转。磨削轮(5)被驱动沿旋转方向(12)围绕其旋转轴(6)旋转。工件(1)沿其纵向轴的方向穿过多组调节轮(3)和磨削轮(5),该多组调节轮(3)和磨削轮(5)中每一组依次同轴布置。调节轮(3)和磨削轮(5)在其轴上在其轴上具有轴向间隔;调节轮(3)因此接合到调节轮(5)之间的间隔,反之亦然,这样在轮(3)和(5)之间形成侧向重叠区域(19)。这产生了向下偏移的磨削间隙(15),磨削间隙(15)沿向下的方向变宽并且确保工件(1)被牢固地支撑在所述调节轮(3)和磨削轮(5)上。共同基准面(14)和包容三角形(21)清楚地示出本申请的优点。小径工件(1)也被牢固地夹持在向下偏移的磨削间隙(15)中,因此可以实现高切削量的磨削。

著录项

  • 公开/公告号CN102933351A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-02-13

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 欧文云克研磨技术公司;

    申请/专利号CN201180023146.2

  • 发明设计人 欧文·云克;

    申请日2011-03-07

  • 分类号B24B5/22(20060101);B24B5/38(20060101);

  • 代理机构11227 北京集佳知识产权代理有限公司;

  • 代理人张春水;田军锋

  • 地址 捷克梅尔尼克

  • 入库时间 2024-02-19 18:23:12

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-08-10

    授权

    授权

  • 2013-03-27

    实质审查的生效 IPC(主分类):B24B5/22 申请日:20110307

    实质审查的生效

  • 2013-02-13

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种无心外圆磨床,其利用贯穿进给磨削工艺磨削圆柱 形外轮廓杆状工件,并且其具有本申请权利要求1中的特征a-d。本发 明还涉及一种杆状工件的无心外圆磨削方法,其具有本申请权利要求17 中的特征a-d。

背景技术

从DE10100871C1已知这种类型的外圆磨床和方法。在现有技术的 外圆磨床中,两个单独的外圆磨床在共用底盘上作为独立组件结合在一 起,以形成一个单元。杆状或管状工件连续不断地移动穿过两个独立磨 削单元,以相继进行磨削。这里,在每个磨削单元中,一个较宽的圆柱 磨削轮位于较窄的包含多个调节轮的组件的对面,调节轮在共用主轴上 彼此间隔布置。磨削轮和调节轮与惯用的支撑架一起定位于共轴区域; 两个组件在各个方面也彼此独立。例如,磨削几何结构(geometry), 即磨削轮、调节轮以及支撑架相对于工件的空间分配,在两个单元的每 个单元中可以不同。

在公知的外圆磨床中,因此形成两个磨削间隙,该磨削间隙在轴向 上彼此间隔定位,并且杆状或管状工件移动穿过该间隙。公知外圆磨床 的两个单元可以用于不同任务;例如,粗磨削可以发生于第一单元,而 精加工在第二单元中进行。但是,精加工也可以在第一单元中已经开始, 结果是整个精加工工艺可以获得更多的加工时间。因此,在粗加工期间, 可以以相对较低的磨损率来显著降低工具耗损。在公知磨床的两个单元 中,工件布置在磨削间隙中,以这样的方式使得其定位于“中间偏下” 的位置。下面由此表示精确的定义:依照基准面,工件在径向上固定于 加宽磨削间隙中,上述基准面被放置穿过调节轮和磨削轮的旋转驱动 轴;这里,工件纵向轴被定位为离开所述基准面、在磨削间隙的部分区 域内且位于基准面和工件支撑架的支撑面之间。这样的布置具有优点, 即工件在磨削间隙中以一定程度被夹在一侧为调节轮和磨削轮以及另 一侧为工件支撑架的支撑表面之间。因此,当以较大的磨削力进行加工 时,其也不能够被弹出磨削间隙。因此,在“中间偏下”的外圆磨削时, 可以以较高的材料去除速率进行,并且工件在磨削段中和磨削间隙中的 轴向进给可以较大。

因此,“中间偏下”的布置在无心外圆磨削的许多应用中是优选的。 但是,当磨削小直径的杆状或管状工件时,该布置的局限性就显现出来 了。此时,工件在磨削间隙的区域中必须顶住磨削轮和调节轮,在磨削 间隙的区域中,这些轮的外轮廓已经并入到大致平行的外形中。因此, 工件处在磨削间隙的上部的非常深的位置,结果是工件在最坏的情况下 可能向上移动离开磨削间隙。这至少变得越来越难以在磨削期间通过使 用普通支撑架确保工件能够获得牢固稳定的位置。如果磨削间隙变得越 来越窄,最终接近磨削轮彼此接触的区域;那么,以传统方式对小直径 工件进行无心外圆磨削则不再可行。

德国专利801500的说明书中已经公开一种手动操作的专用装置, 通过该专用装置,工件上的两个侧向磨削点将同时被无心外圆磨削加 工。为此,两个磨削轮以浮动方式布置在共用轴上并旋转驱动;它们彼 此之间的轴向间隔是可变的。为了磨削侧向磨削点,一个可移动布置的 磨削轮沿轴向从外侧朝向第二固定磨削轮移动。在侧向磨削点的磨削过 程中,两个磨削轮彼此之间保持轴向间隔。用于驱动工件的调节轮相对 地布置在工件的另一侧。调节轮和磨削轮彼此之间相对偏置,这是因为, 调节轮的轴向位置是位于如下位置,即在工件的另一侧,是两个磨削轮 之间的间隙存在的位置。每次,使用公知设备仅能磨削一个工件,因为 在公知设备中,工件为此必须被引入到设备中并从设备中移除。工件大 致具有主轴的形状,如自行车的轮毂中所存在的那样。

在从DE478720A中已知的无心外圆磨床中,利用贯穿进给磨削工 艺使用独立的三组轮对细长圆杆进行磨削和传送。三组轮中的每一组包 括旋转驱动的共用主轴,并且该组的轮相互之间轴向间隔地定位于共用 主轴上。三组轮沿着待磨削的圆杆延伸并且将圆杆围在其之间。这里, 第一组轮包含磨削轮;与之相关的主轴平行于圆杆的轴延伸。第二组轮 的主轴相对于圆杆的轴稍微倾斜;布置在所述主轴上的轮是导向轮,该 导向轮具有安装有毛毡的锥形边缘。导向轮引起圆杆在轴向方向上的传 送。磨削轮和导向轮以惯用方式彼此轴向间隔地相对定位,精确地说, 恰好一个导向轮位于每一个磨削轮的对面。

DE478720A的外圆磨床的第三组轮在共用主轴上布置在移动穿过 的圆杆下方,以此方式使得所述轮从下方接合到磨削轮和导向轮之间的 轴向中间空隙并且支撑圆杆。此公知的机器没有支撑架。而是第三组轮 以类似于支撑架的方式起作用;另外,第三组轮引起圆杆的旋转驱动。 DE478720A的公知磨床使得可以利用不同磨粒的磨削轮并且同时确保 工件在强力的轴向进给情况下的有力自转。

发明内容

相反,本发明基于改进在开始所陈述类型的外圆磨床以及外圆磨削 方法的目的,以此方式使得即使是小外径的杆状或管状工件也可以确切 稳固和稳定的方式保持在磨削轮、调节轮和支撑架所形成的磨削间隙 中,结果即使在以较高材料去除量进行磨削时也获得满意的磨削结果。

此目的在具有权利要求1的全部特征的外圆磨床中以及具有权利要 求17的全部特征的外圆磨削方法中实现。

在本发明的无心外圆磨床中,其因此如下设置:调节轮和磨削轮沿 轴向方向彼此相对偏移布置,调节轮突出到磨削轮之间的轴向中间间隔 中,反之,磨削轮也突出到调节轮之间的轴向中间间隔中。调节轮和磨 削轮能够因此彼此之间不再进行接触,并且磨削间隙不是在上述基准面 中已经开始,而是在距离基准面一定距离的区域中开始,在此区域中, 磨削轮和调节轮的外轮廓之间的间距逐渐增大。工件因此在两个正切接 触线上顶住磨削轮和调节轮,该正切接触线沿其纵向方向延伸,所述接 触线彼此之间具有相当大的间隔。本领域技术人员将此称为“中间偏下 很大的范围”。结果,即使当以高材料去除量进行工作时,工件在磨削 间隙中的位置也保持可靠地稳定和稳固的状态。

本发明的外圆磨床可以使磨削轮运行在与工件的接触点处与后者 表面的运动方向相同或相反。与此独立地,磨削轮的旋转方向也可以如 下方式选择,在其与工件的接触点处,磨削轮圆周朝向基准面移动,即 移动进入磨削间隙。这具有以下优点,在磨削期间,工件更有力地压靠 调节轮,并且因此减轻工件支撑架的任务。工件支撑架的磨损因此降低。

本发明的外圆磨床的有益的设计包括如下事实,多组(调节轮和磨 削轮)的基本模式是分别包括一排两个或更多个轮,其中,一排调节轮 布置在工件的一侧,另一排磨削轮布置成相对定位在工件的另一侧。与 开始提及的明确固定彼此独立的两个磨削单元的公知外圆磨床相比,这 因此产生相对简单的基本构造,其中,三个或更多个调节轮和磨削轮可 以沿轴向方向依次联合驱动。

这里,在磨削间隙的每个部分中,磨削轮和调节轮然后沿一定的旋 转方向驱动;这里,调节轮的第一旋转速度和磨削轮的第二旋转速度可 以独立设定,抵靠工件的轮的两侧设定也同样。不用说,也可以通过机 器控制器来使得两个轮组的旋转速度和位置设定运动以受控模式彼此 相适应。

除了这些考虑之外,根据另一个有益实施例,可以设置直径以阶梯 方式沿工件的轴向贯穿进给方向增大的调节轮和磨削轮,这样,工件支 撑架的支撑面也适用于工件的直径,该工件的直径沿其纵向方向减小。 在此实施例中,在进行磨削操作中,不进行调节轮和磨削轮的进一步位 置设定运动。相反,在通过轮磨削的过程中径向位置设定已经凭借如下 事实冗余制定,杆状工件移动穿过具有增大直径的轮组且磨削间隙变得 越来越窄。仅当磨削轮必须改变时或当工件产生与之前直径不同的变化 时,需要改变设定。

在本发明的外圆磨床中,调节轮和磨削轮在横向方向上不再彼此直 接相对。如果工件小时,轮的偏移布置意味存在着弯曲的危险。在这种 最坏情况下,磨削结果可能会因此而被损坏。因此,根据另一个有益实 施例,预防设置:调节轮和磨削轮的侧向重叠区域彼此之间分开轴向间 隙,该轴向间隙的宽度大小仅使得调节轮和磨削轮即使在持续生产操作 过程中也不会相互损害功能或者不会接触。间隙宽度的正确尺寸可以通 过简单的操作测试得到;实际的指导值例如可以在0.5-2mm之间。

为避免工件中弯曲负载的又一个有益措施包括如下事实,磨削轮的 轴向宽度比调节轮的轴向宽度小。

本发明的外圆磨床的操作需要磨削轮具有较长的使用寿命。只有这 样才可以进行高材料移除量的磨削,而不需要磨削操作过程中的位置设 定的后续校正。CBN磨削轮因此对于本发明的外圆磨床是优选的,其 中CBN磨削轮的CBN磨削衬片可以是电镀的以及可以是陶瓷接合的或 金属接合的。

根据本发明设计的外圆磨床中工件的高负载容量也意味着,可以使 用由钢制成调节轮。调节轮应该在他们的外圆上有益地设定螺纹牙形, 该螺纹牙形以类似于螺旋式输送器的方式沿贯穿进给方向的方向将轴 向推力施加到工件上,在贯穿进给方向上工件移动穿过磨削间隙。这里, 调节轮的外圆或螺纹牙形构造为由不同于钢的材料(优选为电接合CBN 层)构成的摩擦衬片。

又一个有益的改进涉及杆状工件在磨削部分中的导引以及工件在 其纵向运动方向(即磨削部分中的贯穿进给方向)上的驱动。

例如,可以将具有弹性圆周衬片的入口支撑轮布置于在调节轮的一 排中多组的入口E处,且在所述调节轮的前方,该入口支撑轮与所述调 节轮一起被紧固在调节轮主轴上并且由所述调节轮主轴旋转驱动。如果 工件的前端作为非圆原杆进入磨削区域,则该入口支撑轮可以补偿工件 的侧向偏差。即使非圆工件也可以可靠地引入到磨削间隙。

按照同样的方式,由钢制成的出口支撑轮可以自由旋转地安装于磨 削轮主轴上,在磨削轮的一排中多组的出口A处,且在所述磨削轮的后 方。出口支撑轮的目的是补偿在磨削区域的出口A处作用在杆状工件上 的力。这里的目标也是阻止在工件的端部的弯曲力和弯曲。作为最终轮 的磨削轮将会在工件上施加太大的侧向力并且使得后者沿侧向弯曲。作 为最终轮的被驱动的调节轮也与此相似。由钢制成的出口支撑轮的布置 是便利的,尤其是当使用电镀CBN磨削轮时。在后者的情况下,磨削 轮的直径在其使用期间仅改变非常小的程度;出口支撑轮的效果因此基 本保持不变。

出口支撑轮的又一个有益改进是其在钢基体上设置有细阻尼衬片, 该衬片首先在被最终磨削了的工件离开磨削间隙期间减弱其上的作用。 因此可以进一步提高离开磨削间隙的工件的运行平滑性(并且因此也提 高工件上的表面、测量和尺寸精确度)。至于进一步的优点,细阻尼衬 片也可以缓解磨削轮的较小的直径变化。

入口支撑轮的作用还可以进一步凭借如下事实,在多组的前方布置 将移动穿过的杆状工件预对中的装置。该装置可以包括支撑棱柱和压力 辊,其中,压力辊分配给支撑棱柱,工件穿过支撑棱柱和压力辊之间。 用于预对中的装置因此便于工件最初进入磨削部分。

最后,在工件移动路径的起点处设置有这样的装置也是有益的方 式,该装置沿工件的纵向移动方向将向前推力赋予到工件。该额外装置 的向前推力作用与调节轮的外圆上的螺纹牙形的作用一起进行。这两个 装置的作用必须以便利方式彼此相适用。

如前所述,在权利要求17中明确提出本发明用于外圆磨削杆状工 件的方法。这里,除了措施a-d是现有技术中已经公知的外,提供如下 技术,布置调节轮和磨削轮使得它们在轴向方向上彼此相对偏移,并且 在径向方向上相邻很近以使得调节轮突出到磨削轮之间的轴向中间间 隔中,反之亦然;此外,本发明方法的必要特征包括如下特征,调节轮 和磨削轮的直径依照磨削工艺以阶梯方式沿工件的贯穿进给方向增大; 工件支撑架同样使得其支撑面适用于工件的直径,该工件的直径沿其纵 向方向减小。

本发明的方法有利地获得如下情形,不再需要在磨削操作过程中对 着工件连续沿径向进行磨削轮和调节轮的连续的位置设定。而是,磨削 轮和调节轮的径向位置相对于工件保持不变;相反,工件连续穿过依次 形成的磨削轮和调节轮的磨削间隙,磨削间隙的间隔从磨削部分的入口 E到出口A以阶梯方式从一个到另一个变得越来越窄。这样的减小是由 如下事实引起的,调节轮和磨削轮的直径朝向磨削部分的出口以阶梯方 式变大。在进行的磨削操作过程中,调节轮和磨削轮的径向位置设定运 动因此由杆状工件沿其纵向方向的运动取代。

本发明的方法的一个有益改进包括如下事实,磨削轮的圆周在其与 工件的接触点处的移动方向沿基准面的方向延伸。在此工序中,磨削轮 在工件上施加作用力,工件因此压靠调节轮。结果,降低工件支撑架上 由工件产生的负载,并且因此也降低工件支撑架的磨损。

最后,还要注意,“杆状工件”的表述也包括管。这里考虑的杆或 管是指具有例如6米的长度。期望的是从原杆到最终精磨削杆以较小直 径公差在本发明构造的外圆磨床中磨削。这里,在工件旋转速度尽可能 低的情况下,可以在可靠工艺中获得较高材料移除率。从上方观察,调 节轮、磨削轮和工件的纵向旋转轴彼此平行延伸;这同样适用于工件支 撑架的纵向范围。从侧面观察,依照工件直径的减小,工件支撑架的纵 向轴也可以相对于工件的纵向轴以稍微倾斜的方式延伸。

在下文中,将使用附图中所示的一个示例性实施例来更详细地解释 本发明。

附图说明

图1示出现有技术的“中间偏下”磨削的示意图;

图2示出本发明的工序;

图2a示出图2的设备在磨削轮旋转方向相反情况下的功能图;

图3示出图2从本发明的设备上方观察的局部图;

图4用于解释本发明设备中的工序,该示意图是概略式的,并没有 示出各个部件彼此之间的真正配置;

图5a-5b解释调节轮的细节;以及

图6示出本发明的设备的入口侧细节。

符号说明

1杆状工件

2工件的纵向轴

3调节轮

4调节轮的旋转轴

5磨削轮

6磨削轮的旋转轴

7工件支撑架

8工件支撑架的支撑面

9调节轮的调整方向

10磨削轮的调整方向

11调节轮的旋转方向

12磨削轮的旋转方向

13工件的旋转方向

14基准面

15磨削间隙

16调节轮主轴

17磨削轮主轴

18轴向间隙

19侧向重叠区域

20包容三角形(现有技术)

21包容三角形(本发明)

22件的贯穿进给方向

23中间空间

24中间空间

25螺纹牙形

26入口支撑轮

27弹性圆周衬片

28出口支撑轮

29预对中装置

30支撑棱柱

31压辊

A磨削段出口

E磨削段入口

d2E磨削段入口处的工件直径

d2A磨削段出口处的工件直径

b3调节轮的轴向宽度

b5磨削轮的轴向宽度

s18轴向间隙的宽度

具体实施方式

图1概略地示出现有技术的设备中无心外圆磨削的操作。这里,在 贯穿进给磨削工艺中,杆状工件1沿其纵向轴2的方向,即垂直于图面 的方向,移动穿过调节轮3或者调节车、磨削轮5或者磨具和工件支撑 架7或者支撑板所形成的磨削段。这里,在公知设备的情况下,两对调 节轮3和磨削轮5沿工件纵向轴2的方向一个接另一个地布置。在磨削 操作过程中,调节轮3围绕其旋转轴4旋转,并且在调整方向9(X1 轴线)上调整成与工件1抵靠,该工件1因此围绕其纵向轴2旋转驱动, 此点请参见图中的旋转方向箭头12和13。磨削轮5同样围绕其旋转轴 6旋转驱动,并且在它们的调整方向10(X2轴线)上的调整期间引起 外圆磨削。这里,杆状工件1支撑在工件支撑架7的支撑面8上。

根据图1,调节轮3和磨削轮5形成磨削间隙15,磨削间隙15被 工件支撑架7加宽(widen)到底部并在底部被工件支撑架7关闭,以 此程度使得杆状工件被包围并且被调节轮3、磨削轮5和工件支撑架7 的支撑面8的线性接触牢固地保持住。磨削结果在很大程度上取决于可 靠的导向以及无论工件1的旋转和磨削操作如何而尽可能保持工件1位 置的稳定;这具体关系到可以获得的尺寸精确度、圆度以及表面质量。 这里,也要考虑工件1的直径在磨削期间持续变化的因素。

如图1所示,工件1在磨削间隙15中的布置在实际中表示为“中 间偏下的布置”。这是指,工件1在磨削间隙15中定位于基准面14之 下,其中,基准面14延伸穿过调节轮3的旋转轴4和磨削轮5的旋转 轴6,并且工件支撑架7的支撑面8也定位于所述基准面14之下。但是, 简称“中间偏下”仅在旋转轴4、6共同位于至少大致水平的面中时应 用。对于旋转轴4、6不同的设置,则必须稍微更抽象地表达:即在调 节轮3和磨削轮5所形成的磨削间隙15中的径向的工件1的位置依照 基准面14而固定,其中基准面14放置为穿过调节轮3的旋转驱动轴4 和磨削轮5的旋转驱动轴6,工件纵长轴2必须定位使得其离开所述基 准面14且在所述磨削间隙15的加宽部分区域内位于基准面14和工件 支撑架7的支撑面8之间,此点请参见权利要求1和15的特征c和d。 因此意味着,对于所述特殊情况,与以简化形式“中间偏下布置”表示 的情况相同。

在图1中所示的布置中,杆状工件1不能在磨削间隙15中移动或 离开磨削间隙17,这是因为其必须向上移动进入变窄的(narrowing) 磨削间隙15中并被工件支撑架7阻挡向下移动。工件1被有效地“夹 持”在磨削间隙15内。因此,在工件1的驱动和磨削过程中,可以使 用较大力量进行工作。有利的力量环境允许使用由钢制成的调节轮3, 而没有滑动(sliding)和滑脱(slipping)的危险。

但是,图1还示出公知设备如果工件1在无心外圆磨削期间布置在 基准面14和工件支撑架7的支撑面8之间的磨削间隙中的情况下的局 限性。具体而言,相对较小启动直径的工件1然后移动越来越接近基准 面14并接着定位于磨削间隙15的区域中,在磨削间隙15的该区域中, 调节轮3和磨削轮5的圆周面的前进方向(course)接近与基准面14 垂直。结果,工件1在磨削间隙15中的导向变得不稳定,并且其不再 排除工件1向上滑动越过基准面14的可能性。最后,磨削间隙15的进 一步变窄不再可能,这是因为调节轮3和磨削轮5接着将会彼此接触。

图2、2a和3示出设计产生的增强的加工选项。这里,图2a对应 于图2的正视图,而图3是从根据本发明构造的外圆磨床的关键功能部 件上方观察的详细视图。多个调节轮3布置在共用调节轮主轴16上, 而多个磨削轮5布置在共用磨削轮主轴17上。轴向中间空隙23、24位 于各个调节轮3和各个磨削轮5之间。如图3更清晰地示出,调节轮主 轴16和磨削轮主轴17被布置成以较小间隔平行延伸,结果是各个调节 轮3接合到磨削轮5之间的轴向中间空隙24中,反之,磨削轮5接合 到调节轮3之间存在的轴向中间空隙23中。

所有的调节轮3通过调节轮主轴16被设置为联动旋转;所有的磨 削轮同样通过共用磨削轮主轴17被设置为联动旋转。

在图3中使用虚线示出并位于调节轮3和磨削轮5下方的工件1被 设定为旋转并因此被磨削,所述工件1因此沿轴向进给方向22移动穿 过磨削间隙15并穿过磨削部分。

从图2中可以立即看出改良布置的优点。调节轮2和磨削轮5之间 的彼此相互接合产生侧向重叠区域19,结果是加宽的磨削间隙15不是 早在基准面14中开始的,而是在更低的点处开始的。纵然图2中工件1 的直径比图1中的小,工件1因此靠在以比图1更扁平的方式延伸的调 节轮3和磨削轮5的圆周面上。

为了阐释此种情况,图1和图2示出了不同情况下的包容三角形20 和21,包容三角形20和21的侧边由工件1与调节轮3和磨削轮5的接 触切线以及工件支撑架7的支撑面8形成。与现有技术中的包容三角形 20相比,本发明外圆磨床的包容三角形21中突出到磨削间隙15中的尖 端的上角大很多。小直径的工件1因此显然以可靠的稳固稳定的方式被 保持;因此如下操作模式变得可行,在此操作模式中,工件1以同磨削 轮5围绕旋转轴6一样的旋转方向16围绕其纵向轴2旋转,这在相互 接合点处产生相反方向的圆周运动,此点请参见旋转方向箭头12和13。 相反旋转方向的操作模式同样也是可行的,参见图2a。将工件1稳定“夹 持”在磨削间隙15中成为使用获得较高的材料移除量的CBN磨削轮5 的前提。

图2a另外也示出进一步的必要细节。从磨削轮5的旋转方向12上 可以显然看出,磨削轮5的圆周在其与工件1的接触点处移动进入磨削 间隙,即朝向基准面14的方向。磨削轮5因此将作用力施加到工件1 上,该作用力导致工件的额外压力作用到调节轮3上。结果,工件1压 到工件支撑架7的支撑面8上的力减小了。结果,这导致工件支撑架的 磨损降低。

调节轮3和磨削轮5在轴向方向上的相互偏移布置对工件1而言, 意味着弯曲危险的存在,即使该弯曲很小,该弯曲在最坏情况下也会影 响磨削结果。首先,这被调节轮主轴16和磨削轮主轴17的直径尺寸相 当大的事实抵消。其次,调节轮3的轴向宽度b3被构造成比磨削轮5 的轴向宽度b5大,使得磨削轮5在磨削过程中沿径向方向作用的高设 定力可以被调节轮3可靠地吸收。

在尝试使工件1免于弯曲力,轴向间隙18的宽度s18也必须保持得 尽可能小,该轴向间隙18在侧向重叠区域19内存在于调节轮3和磨削 轮5之间。虽然不能够为此制定一般的有效规定;但是,在花费不大的 情况下能够通过试验可靠地确定间隙宽度s18可以为如何小,而调节轮 3和磨削轮5自身不必在连续生产操作中相互损害其功能或甚至于彼此 接触。实际上的指导值例如可以在0.5-2mm之间的范围内。

图4示出本发明的外圆磨床的示意图,其中,一排三个调节轮3与 一排三个磨削轮5互动。这里,图4的图解没有对应于调节轮3和磨削 轮5的实际布置。为了提高对功能的理解而选择了如下图解,其对应于 图2中穿过调节轮3的旋转轴4、工件1的纵向旋转轴2以及磨削轮5 的旋转轴6的剖面线。这里,三个所述的旋转轴4、2和6于是位于共 同直线上,图4阐释轮3、5与工件1的互动。

如图4中所示,在磨削部分的上游可以设置一个装置,该装置赋予 杆状工件1沿其纵向进给方向2和22的前进运动。因为此类型的装置 属于现有技术,它们在这里不需要更详尽地示出。布置在共用磨削轮主 轴17上的磨削轮5的外径从磨削部分的入口E到出口A的次序以阶梯 方式增大;这同样适用于布置在共用调节轮主轴16上的调节轮3。因为 调节轮3和磨削轮5通过它们的共用主轴16、17而被设定为联动,所 以形成从磨削部分的入口E到出口A以阶梯方式变窄的磨削间隙15。 通过将杆状工件1移动穿过已经设定好轮3、5情况下的磨削间隙15(参 见图2),所述杆状工件1被外圆磨削,其直径从磨削部分的入口E处 的值d2E减小到磨削部分的出口A处的值d2A。

支撑架7必须适用于这样工件直径的减小。为此,所述支撑架7在 磨削部分的整个长度上可以设定为倾斜或者可以包括各个适应部分,该 适应部分在不同情况下沿进给方向22逐步地再往前突出一些到磨削通 道15中。在图4中以很相当夸张的比例示出工件直径的减小,以可以 清楚地看出工作原理。

磨削轮5是电镀、陶瓷接合或金属接合立方氮化硼(CBN)的磨削 轮,基于它们的高材料去除性能和它们的稳定性而优选它们。调节轮3 具有钢制成的基体并且在其外圆周设有摩擦衬片,该摩擦衬片可以由电 镀接合CBN层构成。这里,摩擦衬片优选构造成螺纹牙形25,参见图 5。这里,螺纹牙形25的外轮廓可以是曲线形(图5a)或直线形(图 5b)。图5a中阐明的曲线形轮廓的螺纹形式的形状首先在左手侧示出 “由圆形元件组合”的凸形。右侧的第二实施例由直线形元件组合而成。 但是,各种形式的混合也是可以的。以此方式装配的调节轮3然后以类 似于螺旋式输送器的方式将轴向推力沿贯穿进给方向22的方向施加到 杆状工件1上。因此,它们可以辅助甚至于取代上述设定于磨削部分入 口E的上游的推进装置(advancing device)。此外,可以通过螺纹牙形 25的螺纹导程结合调节轮3的旋转速度来针对性地影响工件1在磨削间 隙15中的传送速度。最后,由CBN摩擦衬片制成的螺纹牙形25也可 以在一定程度上吸收工件1上的污染物,这是因为CBN颗粒突出到衬 片之外。

在磨削部分的入口E处布置另一个装置29,该另一个装置29包括 支撑棱柱30和压力辊31,杆状工件1移动穿过支撑棱柱30和压力辊 31之间,参见图6。通过该装置29,杆状工件1预对中并以稳定方式被 引入到磨削间隙15中。结果,产生工件1的适当的初步磨削,抑制了 初步磨削期间震颤的倾向。

当杆状工件1已经经过预对中装置29时,其接着进入入口支撑轮 26的作用区域。入口支撑轮26牢固地安装在调节轮主轴16上并与其一 起旋转,入口支撑轮26设定在调节轮3的上游并且与后者一起旋转驱 动。入口支撑轮26设置有弹性圆周衬片27并在前端为原始杆的非圆工 件1进入磨削部分时可以补偿其侧向偏差。这样,非圆工件1也可靠地 被引入到磨削间隙15中。

出口支撑轮28在磨削轮5的一侧设置于磨削部分的出口A处。所 述出口支撑轮28自由旋转地安装在磨削轮主轴17上,并因此不与磨削 轮5一起驱动。出口支撑轮28可以由钢制成并且通过与工件1的接触 而被赋予其旋转驱动;出口支撑轮28在其圆周上不具有螺纹牙形。出 口支撑轮28的任务包括补偿在磨削部分出口A处作用于杆状工件1上 的力。最为最终轮的磨削轮5会将太大的侧向力施加于工件1上并且沿 侧向使后者变形。这与作为最终轮的被驱动的调节轮3相似。由钢制成 的出口支撑轮28的布置在使用CBN磨削轮的情况下尤其便利;这是因 为,对于后者而言,直径在其有效寿命期间仅减小非常小的程度;而出 口支撑轮28的作用则因此基本保持不变。

调节轮支撑(未图示)实现调节轮主轴16以及其上所有调节轮3 和入口支撑轮26的径向位置设定,使得调节轮3和入口支撑轮26紧靠 工件;磨削轮支撑(未图示)同样用于磨削轮主轴17以及其上所有磨 削轮5的径向位置设定。在磨削操作期间,调节轮3和磨削轮5在径向 上相对于工件1的位置不需要改变或者仅需要进行微小改变,这是因为 CBN磨削轮5的直径在其有效寿命中基本保持不变。仅在磨削轮5改 变或者如果不同直径的工件发生改变期间,才需要新的位置设定。在贯 穿进给磨削工艺中,任何情况下都不需要依照工件直径减小而不断调节 调节轮3和磨削轮5,这是因为作为替代,杆状工件1移动穿过以阶梯 方式变窄的磨削间隙15。

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