專利名稱：研磨具凹形側面的凸輪的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種研磨凸輪軸上的帶凹形側面的凸輪的方法和裝置。
在權利要求1的前序部分中描述的方法已公開于德國專利DE4137924C1。在該方法中，第一步是用第一大研磨盤將凸輪從毛壞粗研到過渡輪廓。接著，用切入式磨削法，用小直徑的第二研磨盤按凹形側面形狀修正加工過渡輪廓。然后，用相同的研磨盤精磨該凸輪，從而形成其最后的形狀。使用比凸輪寬的小研磨盤修正加工過渡輪廓的方法限制了最佳冷卻，因為該研磨盤嚙合于整個凹形側面及研磨區內。
本發明的目的是進一步改進這種已有技術的方法和裝置，使得與研磨盤的負載和冷卻有關的研磨過程得以最佳，并使在精磨凸輪的凹形側面(hohlen Flanke)或外周面(Mantelflache)時，使過渡輪廓具有盡量均勻的加工余量。
利用按照權利要求1中所述的諸特征的方法和按照權利要求2至5中所述的諸特征的裝置能實現該目的。
按照本發明，最好是用來加工過渡輪廓(modifizierten Zwichenkontur)的研磨盤有一比凸輪的寬度窄的金剛石研磨層，當凸輪沿徑向靜止時，用研磨盤的縱向進給實現研磨過渡輪廓。這樣，加工過渡輪廓是在一位于研磨盤與凸輪之間的盡可能小的研磨區里進行，由此可實現最佳的冷卻。
用研磨盤在凸輪的入口(Anlaufzone)和出口區(Ablaufzone)的凹形側面內研磨過渡輪廓，還具有其它優點。
由于研磨盤的直徑大致相當于凸輪凹形側面的半徑的兩倍，如果凸輪上待磨的表面的半徑基本上不變時，精研該凸輪的凹形側面時研磨余量幾乎一樣。在按照德國專利4137924C1的已知方法中，由于被選來研磨過渡輪廓的研磨盤遠比凸輪凹形側面半徑的兩倍大，當研磨過渡輪廓時，就不能得到供精磨用的均勻余量。這樣必然使精磨用的研磨盤的磨損加劇，也使用小研磨盤精磨凸輪的外部輪廓所化的時間加長。
按照本發明方法的特別好的冷卻使切削功率(Zerspanleistung)大，因而加工時間少，由于只有少量的熱量被導入工件的研磨區，這樣，不會出現不希望的材料組織結構變化和研磨裂紋以致于降低凸輪表面硬度。僅為研磨過渡輪廓用第二的研磨盤可為此目的對研磨盤的尺寸和技術參數(Spezifikation)進行優化設計，具有最佳的技術參數和最佳的研磨盤尺寸的研磨盤也用于精磨。通過將研磨過渡輪廓用的研磨盤和精磨用的研磨盤分別適用于它們各自的任務(分別為粗磨和精磨)，可使研磨盤的磨損減到最小，還有，調整研磨輪需用的輔助時間也可減小，因為調整之間的時間間隔變長了。由于調整之間的時間間隔加長了，故使研磨盤的消耗乃至工具費用都得以減少。
在研磨過渡輪廓之前，先用一個較大直徑的研磨盤對凸輪的整個外周進行粗磨。在這種情況下，研磨過渡輪廓用的研磨盤的金剛石研磨層可在工件與研磨盤的表面之間設置一后角(參見德國專利DE3435313C2中所述的加工一旋轉對稱工件的情況)。與精磨凹形側面相比，在研磨過渡輪廓時，要磨削掉較多材料。由于該后角的緣故，在研磨過渡輪廓時過渡輪廓的已研磨出的輪廓與研磨盤之間、金剛石研磨層與嚙合區的端面之間基本上是線接觸。通過使研磨盤水平擺動形成后角，或按照其外形輪廓線(Mantellinie)將其調整到最小后角值。這樣，也進一步改善了冷卻。
權利要求2提到了能實現上述目的的裝置。利用按照本發明的設備可使研磨盤被方便地送入到凸輪軸附近的使用位置。床頭箱上的砂輪軸布置的優點是兩根軸安裝在同一導軌(x軸)上。這種不將二根直線導軌上、下布置的情況，使砂輪架滑座可達到高的剛度值。由于床頭箱和導軌系統的高剛度對被加工件的精度具有有利的作用，在精磨凸輪時可達到在尺寸和形狀的最佳精度。導軌系統的高度剛性提高了方法的操作可靠性，從而減少了研磨盤的磨損。
下面通過對一用附圖表示的實施例更加詳細地講述本發明。其中，附圖為
圖1表示本發明的方法的第一步；圖2表示本發明方法中加工過渡輪廓用的第二步；圖2A是圖2所示的方案的俯視圖；圖3表示本發明方法中加工最終輪廓用的第三步；圖4是使用三個研磨盤的裝置的俯視圖；圖5表示床頭箱轉動后、圖4所示的裝置。
在一凸輪軸2上間隔地設置了諸凸輪1。必須將這些凸輪精確地研磨到它們的最終輪廓，而當凸輪具有凹形側面如上述情況時該研磨操作是特別困難的。
在圖1至5中，表示操作中采用三只研磨盤，即一只用于粗磨，一只用于加工過渡輪廓，另一只用于精磨。
圖1表示了方法的第一步。使用第一研磨盤7將凸輪1從其未加工的形狀3研磨到過渡輪廓4。第一研磨盤7有一較大的直徑，如約400毫米。由于研磨盤的曲率較平直，不能研磨凹形側面。
圖2和2A表示了本發明方法中過渡輪廓上凹形側面研磨的步驟。過渡輪廓6，也就是與側面的凹面度相對應的過渡輪廓是靠第二研磨盤8制出。這個研磨盤8上的金剛石研磨層明顯比待研磨的凸輪1的寬度窄。在實施例中，例如，第二研磨盤8的金剛石研磨層的寬度為4毫米，而轎車凸輪軸的凸輪寬度通常約10至20毫米。利用第二研磨盤8可這樣地研磨過渡輪廓，即當凸輪1徑向固定如箭頭A所示的縱向進給就可研磨出輪廓。所以，研磨過渡輪廓時，無切入磨削(Einstechschleifen)。
可由該設備上的CNC(計算機數控)控制器事先選用研磨盤8研磨過渡輪廓的研磨方向。
在該實施例中，第二研磨盤8的直徑基本上相當于凸輪1的凹形側面的凹半徑的兩倍。
藉一后角就能磨出過渡輪廓6，從而實現了研磨盤的外輪廓線與工件之間基本為線接觸。
其直徑總是小于研磨盤8的第三研磨盤9也裝在與第二研磨盤8的相同的研磨軸13上。籍該第三研磨盤9將凸輪從過渡輪廓研磨到精磨后的最終輪廓(如圖3所示)。由于第三研磨盤9的直徑較小，整個帶有凹形側面的凸輪的外部輪廓能被其容易地研磨到最終的尺寸。
圖4和5表示了使用了三個研磨盤的整個研磨裝置。
凸輪軸2被夾緊在工件床頭箱(Werkstuckspindelstock)14和尾架15之間，并且由跟刀架16支撐在安裝位置上。
按照圖4和5，研磨軸12和13連同床頭箱10是可擺動的(如箭頭B所示)。這種擺動的角度例如為60°，而研磨軸的布置也可使為其它的角度如180°。
兩根研磨軸12和13安裝在滑座(Schleifschlitten)上的床頭箱10上。在圖4中表示安裝在研磨軸12上的第一研磨盤7處于研磨位置，而安裝在第二研磨軸13上由第二研磨盤8和第三研磨盤9組成的研磨盤組轉離工件。
圖5所示裝置中的床頭箱10已轉動。此時的研磨盤8和9處于研磨位置，而第一研磨盤7已轉離。
在床頭箱10的下方是帶一導軌的滑座，在導軌的延長部是一數字控制的驅動器，該驅動器以旋轉運動(C軸線)的方式使該凸輪沿著X軸線方向被舉起。凸輪軸的縱向運動是沿Z軸線進行的。該研磨機的諸軸是計算機數控的。
權利要求
1.一種研磨凸輪軸上的諸帶凹形側面的凸輪用的方法，該方法利用一第一研磨盤(7)和一第二研磨盤(9)以分別粗磨和精磨該凸輪，利用粗磨工藝在凸輪上研磨過渡輪廓，其特征在于，該方法還使用一第三研磨盤(8)，該盤的直徑大約相當于凹形側面的半徑的兩倍，在凸輪徑向固定時利用該研磨盤(8)沿軸向進給粗磨凹形側面。
2.一種實施如權利要求1所述的方法用的裝置，它有一可在床身上相對于待磨的凸輪軸沿徑向移動的滑架，在該支架上裝有兩根各帶一粗磨盤(7)和一精磨盤(9)的研磨軸(12；13)，其特征在于，兩研磨軸(12；13)安裝在同一床頭箱(10)上，使兩軸中心線彼此相交一角度或彼此延長而平行；該床頭箱(10)繞一橫交于凸輪軸(2)的軸線(11)樞軸轉動；以及，一第三研磨盤(8)安裝在研磨軸(13)上與精磨盤(9)相鄰，該盤的直徑大約相相當于凸輪軸(2)上的待研磨的凸輪(1)的凹形側面的半徑的兩倍。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，第三研磨盤(8)的寬度小于待磨凸輪(1)的寬度。
4.如權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，第三研磨盤(8)的工作面有一錐形輪廓。
5.如權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，當使用該研磨盤(8)時，攜有第三研磨盤(8)的研磨軸(13)的軸心線與凸輪軸(2)的軸心線成一夾角，該夾角不為零。
全文摘要
一種研磨凸輪軸的諸凸輪用的方法，其中的諸凸輪包括有凹形側面，該方法利用一第一研磨盤和一第二研磨盤以分別粗磨和精磨該凸輪，利用粗磨工藝在凸輪上研磨過渡輪廓，該方法還使用一第三研磨盤，該盤的直徑大約相當于內凹側面的半徑的兩倍，利用該研磨盤沿軸向粗磨一固定凸輪的凹形側面。
文檔編號B24B19/12GK1154672SQ95194313
公開日1997年7月16日 申請日期1995年6月26日 優先權日1994年7月26日
發明者E·云克 申請人:E·云克