專利名稱：對絲錐、螺紋成形工具或類似工具的切削齒進行鏟磨的方法及實施該方法的磨床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按照權利要求1的特征a至d所述的對絲錐或螺紋成 形工具或類似的工具的切削齒進行鏟磨的方法，其中的"切削齒"的概念 應當還能夠涵括螺紋成形工具的輪廓成形工具。
背景技術：
此類方法屬于現(xiàn)有技術。
例如在CH-PS413 637中提出了一種用于此目的的裝置，其中的控制 軸始終沿著同一個方向轉(zhuǎn)動。在該控制軸上設有兩個構造相同的具有凸輪 的控制盤。所述兩個控制盤的凸輪相互之間以180度錯開。在每個控制盤 上均設有一個分接輥(Abgriffsrollen)，其通過平行四邊形杠桿拉桿系統(tǒng)彼 此偶聯(lián)。偶聯(lián)輥的掃描移動通過另外的杠桿拉桿系統(tǒng)傳遞到磨削軸的偏心 軸承上。分別根據(jù)對控制盤上的凸輪的調(diào)節(jié)使得磨削軸的偏心軸承轉(zhuǎn)動， 從而使得旋轉(zhuǎn)中的砂輪能夠以不同的力度向所需磨削的工件貼靠。通過這 樣的方法對所述工件的切削齒進行進一步的鏟磨。其中相當于所述控制軸 的完全旋轉(zhuǎn)以及因此相應的在對于切削齒的磨削過程中所述控制盤的完 全旋轉(zhuǎn)。為了向下一個切削齒過渡，設有快速退刀，其方法是將兩個偶聯(lián) 輥暫時地從控制盤上提起。
此類直接的機械掃描及傳輸工作相應地遲緩。其缺點在于，控制盤的 輪廓根據(jù)唯一一個切削齒的鏟削輪廓而設定。當絲錐或螺紋成形工具或類 似的工具的切削齒具有不同的所需磨削的輪廓時，則需要更換控制盤。因 控制盤所涉及者為高精度的機器部件，需要精細地加工，所以造價昂貴。 此外，除了因更換控制盤而造成的耗時外還必須保持大量的控制盤的庫 存。
為了克服上述缺點，根據(jù)DE 29 52 610 C2所提出的方案，采用一種
4控制輥來取代控制盤，該控制輥的表面沿著其軸向具有不同的輪廓深度， 其中甚至能夠在磨削過程中沿著軸向?qū)刂戚佭M行調(diào)整。通過這樣的方 式，能夠?qū)τ谔厥獾溺P磨體的往返行程進行調(diào)整，該鏟磨體作為磨床的部 件被設計為能夠進行附加的調(diào)整。將該鏟磨體借助掃描輥置于控制輥上并
通過其直接地調(diào)整。盡管利用DE 29 52 610 C2中的磨床已經(jīng)能夠在磨削 過程中對于伊磨量進行連續(xù)地調(diào)整，但是此處控制軸的驅(qū)動軸依然連續(xù)地 轉(zhuǎn)動，并且控制輥必須能夠更換。盡管能夠在控制輥上設有多個控制凸輪， 并使得控制凸輪的數(shù)量與其所需磨削的工具的切削齒的數(shù)量相等。為了適 于不同需要的鏟磨形狀，在根據(jù)DE 29 52 610 C2中的磨床還特別提出， 將不同類型的控制輥彼此相互替換。為此設有特別的提升裝置。此外還需 要帶有變速齒輪的傳動機構，能夠各根據(jù)需要相互替換。
因此，對于根據(jù)DE 29 52 610 C2中的機器，仍然存在著費時的重新 組裝及更換過程的缺點連同高精度的更換部件的庫存問題懸而未決。
最后由DE 41 30 736公開了在旋轉(zhuǎn)臺上將磨削軸沿著兩個相互垂直 的方向上進行調(diào)整。為了對被牢固地夾持的工件實施鏟磨，將帶有旋轉(zhuǎn)的 砂輪的砂輪軸通過導板強制操控。但其中為了產(chǎn)生不同的鏟削輪廓，仍必 須使導板具有不同的形狀輪廓，即要求其能夠更換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，對于現(xiàn)有技術的已知方法加以改進，使得能夠以 較小的延遲(及時地)進行控制，并且能夠在更短的加工時間內(nèi)得到具有 不同尺寸的不同的,產(chǎn)磨輪廓，而無需對于高精度的控制部件的耗時更換以 及需花費代價的庫存。
上述目的通過采用具有權利要求l中所述的全部技術特征的方法得以 實現(xiàn)。
與現(xiàn)有技術中的控制盤或控制輥的總是沿著同一個方向地旋轉(zhuǎn)相反， 根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)了控制輪廓的掃描的往返旋轉(zhuǎn)移動。其中，為每個切削齒 設有在控制輪廓的一個被界定的圓周角上往復旋轉(zhuǎn)的掃描。通過這樣往復 掃描，因其只是在光滑和連續(xù)地延續(xù)的控制輪廓上的被界定的段上進行， 能夠避免提升掃描機構以及由此帶來的發(fā)生振顫的危險。
5由控制輪廓的整個圓周范圍內(nèi)對于所述圓周角的選擇，首先能夠為規(guī) 定切削齒的確定的鏟磨或鏟削輪廓的提供可能。其次的設計可能性為，使 得所述旋轉(zhuǎn)的掃描移動的旋轉(zhuǎn)速度與工具彼此間具有確定的比例。例如， 能夠?qū)⒖刂戚喞妮^小的圓周段較慢地掃描，或者是將較大的圓周段以較 快的速度掃描。在每通過一個或多個工序能夠得到所述鏟削輪廓后，在該 切削齒上完成另外一個鏟削輪廓。
根據(jù)本方法的另外一種有益的方式，使旋轉(zhuǎn)的掃描移動的旋轉(zhuǎn)速度與 工具的轉(zhuǎn)速在操作上可變。.確定的磨床的操作者因而能夠在加工之前選擇 確定的轉(zhuǎn)速比例并對機器進行相應的調(diào)節(jié)，其中轉(zhuǎn)速比例或轉(zhuǎn)速能夠自由 地編程設置。通過這樣的方式，能夠利用機器中存在的唯一一個控制輪廓 為鏟削輪廓提供多種不同的變化可能。
根據(jù)本發(fā)明的方法還能夠通過以下方式進一步完善，即根據(jù)一種進一 步的設計，使旋轉(zhuǎn)體上的控制輪廓以曲線匯總的方式包含用于多種可能的 鏟削輪廓的初始值。這樣，為了得到一種特定的鏟削輪廓，只需要規(guī)定控 制輪廓的一定的圓周段，在其中實施掃描。對于每個需要進行鏟磨的切削 齒所需要的只是在控制輪廓的所選出段上進行往返的旋轉(zhuǎn)移動。
這樣，需要更換的缺點連同高精度的更換部件的庫存問題最終得以解決。
對于以旋轉(zhuǎn)的往返移動方式進行的掃描移動，具有多種可能的設計方 式。例如，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)體固定并且以一旋轉(zhuǎn)的光源或者以磁的方式在其圓 周掃描。根據(jù)一種優(yōu)選的設計，將控制的旋轉(zhuǎn)體設計為旋轉(zhuǎn)的控制盤，該 控制盤具有采用控制凸輪方式的作為控制輪廓的有效圓周。此類的控制凸 輪因而成為一種被拉長的控制凸輪，其中被存有對于鏟削輪廓(控制曲線) 各種可能的形狀。為了在切削齒上實現(xiàn)所確定的鏟削輪廓，需由控制凸輪 中選出一種被界定的旋轉(zhuǎn)角。該控制凸輪優(yōu)選通過機械的方式被進行掃 描，但是原則上也可以同樣地通過光或者電的方式實施。通過掃描移動所 獲得的控制信號和/或調(diào)整力再通過其它的通過電的評價及控制設備來確
定砂輪以及工具在切削齒的延伸方向(Verlaufsrichtung)上相應的彼此間 相向以及背離的移動。但是優(yōu)選采用直接的機械傳遞方式。通過這樣的方 式，能夠可靠、精確并且快速地確定切削齒的鏟削輪廓。
6本發(fā)明還涉及一種用于實施權利要求1至5所述方法的屬于萬能-圓 形-非圓磨床類型的磨床。為了實現(xiàn)開頭部分己經(jīng)提及的目的，提供一種具 有權利要求6所述的全部特征的磨床。
對于所述磨床，重要的是通過往復旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置使旋轉(zhuǎn)的控制盤連同 其控制凸輪在一個能夠被選出的角度范圍內(nèi)往返移動。
對于在砂輪與需磨削的工具之間用于產(chǎn)生附加的調(diào)整移動的機械裝 置可以具有多種選擇。為此可以作用在磨削軸的軸上或在磨削臺的附加移 動部件上，其中的附加部件具有用于所需鏟磨的工具的夾持裝置。重要的 是，針對目標鏟削輪廓，在控制盤上的控制凸輪的所確定的范圍之間，一 方面對于控制盤、另一方面對于工具的轉(zhuǎn)速進行持續(xù)的調(diào)整。
以下結合附圖對本發(fā)明的實施例的進行進一步說明。附圖中所示為


圖1為用于實施按本發(fā)明所述方法的磨床的俯視示意圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的掃描原理圖3所示為在絲錐上切削齒的齒數(shù)與槽之間的關系。
具體實施例方式
在根據(jù)圖1所示的機器中，在床身1上設有砂輪架2，其上裝有帶有 旋轉(zhuǎn)著的砂輪4的砂輪軸3，該砂輪架2還能夠圍繞一垂直的軸回轉(zhuǎn)。
床身1還載有磨削臺5，如通常的情況，該磨削臺能夠沿著其縱向(Z-軸)進行調(diào)整。在磨削臺5上具有移動的支撐部件6，該部件能夠在磨削 臺5上垂直于Z-軸、即沿著通常的X-軸方向進行附加的調(diào)節(jié)。該支撐部 件6承載頭架7以及尾架8，在頭架和尾架之間，例如能夠裝夾固定絲錐 或類似的工具9。此處才出現(xiàn)的該工具9也即工件。該工具因而同樣沿著 Z-軸伸展，并且同時能夠圍繞其縱軸、也即通常的C-軸可控制地旋轉(zhuǎn)。
在所示的實施例中，砂輪4的旋轉(zhuǎn)面恰好垂直于所述工具9的縱軸延 伸。但卻不一定如已經(jīng)提及的可能方式，將砂輪架2沿著垂直的軸進行旋 轉(zhuǎn)，還允許砂輪4斜著向工具9貼靠調(diào)整。反過來，也可以使磨削臺朝著 砂輪軸3的軸傾斜地貼靠。但無論那種情況，砂輪均相對于工具沿著所產(chǎn)
7生的切削齒16以及槽17的延伸方向運行(圖3)。
利用電的控制裝置10對于工具9和砂輪4的旋轉(zhuǎn)運動以及砂輪4朝 向工具9的橫向進給移動運動相互調(diào)整，從而使得所需的移動與切削齒16 以及槽17的延伸方向相符。
圖2對于控制原理進行說明。其中控制盤11具有控制凸輪12，該控 制盤能夠旋轉(zhuǎn)地被支撐，并且通過減少延緩(延遲較小)的高精度的驅(qū)動 裝置而處于旋轉(zhuǎn)的往復移動中。該往復移動通過能夠自由選擇的較大或較 小的旋轉(zhuǎn)角實現(xiàn)，該旋轉(zhuǎn)角在圖2中以a表示。與磨削過程通常的軸標類 似，將控制盤11的旋轉(zhuǎn)軸用A表示。控制凸輪12的輪廓通過掃描裝置 13進行掃描，可以通過機械方式、光方式或電方式進行掃描，并且將所獲 得的掃描信號通過信號導線14傳遞到已經(jīng)提及的控制裝置10。作為對于 圖2中所示方式的替代，特別有益的是由控制凸輪12的輪廓到砂輪橫向 進給移動的直接的機械傳遞。
控制盤11變化的旋轉(zhuǎn)方向通過旋轉(zhuǎn)方向箭頭15表示。
當對絲錐或螺紋成形工具或類似的工具9的切削齒16進行伊磨時， 首先從控制凸輪12選出確定的角度區(qū)段(x，該角度區(qū)段與切削齒16所期 望的鏟削輪廓最佳地相當。隨后，與在控制凸輪12上所選出的角范圍a 的掃描同步地實現(xiàn)所述切削齒16的鏟磨。根據(jù)另外的設計方案，可以通 過不同的速度實施掃描。例如，能夠通過以更快的速度掃描更大的角范圍 a得到強烈交換的鏟削輪廓；同樣地，能夠通過較慢地掃過較小的角范圍 來獲得"更為平緩"的鏟削輪廓的曲線。當砂輪4達到切削齒16的端部 并且進入到切削齒16之間的槽17時，則對于所述角范圍a的掃描終止； 工具9和砂輪4重新建立初始位置，控制盤11變換旋轉(zhuǎn)方向并且同樣地 朝著初始位置返回。對于下一個切削齒16重復相同的過程。
圖3中為了更清楚地示意，再次以絲錐的截面圖表示所述關系。切削 齒16與槽17交替，并且所述鏟磨在于將切削齒16的齒背向內(nèi)偏離被包 封的圓形輪廓18。對于齒背19的曲線、即伊磨的輪廓，具有多種可選的 變化。附圖標記對照表
1床身
2砂輪架 3砂輪軸 4砂輪 5磨削臺 6承載部件 7頭架 8尾架
9工具(工件) 10電控裝置 11控制盤 12控制凸輪 13掃描裝置 14信號導線 15旋轉(zhuǎn)方向箭頭 16切削齒 17槽
18被包封的圓形輪廓 19齒背
A控制盤的旋轉(zhuǎn)軸 C工具的旋轉(zhuǎn)軸
X垂直與工具軸向的橫向進給方向
Z沿著工件縱向的調(diào)整軸
a所選出的、控制盤的控制有效的角范圍
權利要求
1. 一種對絲錐或螺紋成形工具或類似的工具的切削齒進行鏟磨的方法，具有以下方法步驟a)將轉(zhuǎn)動的砂輪沿著所述切削齒的延伸方向引導到所述轉(zhuǎn)動的工具之上，并且沿著徑向向內(nèi)橫向進給；b)以用于實現(xiàn)鏟磨的、附加的沿著徑向的向內(nèi)運動與所述橫向進給運動相疊加；c)所述附加的向內(nèi)運動通過旋轉(zhuǎn)體控制，所述旋轉(zhuǎn)體在其圓周范圍具有確定所述鏟削輪廓的控制輪廓，d)對于所述控制輪廓的一種旋轉(zhuǎn)掃描運動影響所述砂輪與所述工具沿著切削齒的延伸方向被控制的相互間的相向及反向移動，并使得在所述切削齒上產(chǎn)生預先所確定的鏟削輪廓；e)通過旋轉(zhuǎn)的往返運動對于所述控制輪廓進行掃描，其中對于每個切削齒以被界定的控制輪廓的圓周角進行往復旋轉(zhuǎn)；f)從所述控制輪廓的整個圓周范圍內(nèi)對于所述圓周角的選擇，連同所述旋轉(zhuǎn)掃描運動的轉(zhuǎn)速及所述工具的轉(zhuǎn)速一同確定所述切削齒的鏟削輪廓。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述旋轉(zhuǎn)掃描運動的轉(zhuǎn)速與 所述工具的轉(zhuǎn)速在操作上可變。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中，所述旋轉(zhuǎn)體的控制輪廓 以一組匯總曲線的方式包括用于多種可選的鏟削輪廓的初始值。
4. 根據(jù)前述權利要求中任意一項所述的方法，具有以下特征a) 將所述控制的旋轉(zhuǎn)體設計為旋轉(zhuǎn)的控制盤，所述旋轉(zhuǎn)的控制盤具有 采用控制凸輪式樣的作為控制輪廓的有效圓周；b) 對所述控制凸輪的輪廓進行機械掃描；c) 由從所述掃描移動所得到的控制信號和/或調(diào)節(jié)力來確定所述砂輪 和所述工具沿著切削齒的延伸方向上的相互間的相向及反向移動以及相 應的切削齒的鏟削輪廓。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的用于對絲錐的斜面部的切削齒進行鏟磨的方法，其中，將所述砂輪的輪廓與所述斜面部相適配，并 且將與所述切削齒的鏟削輪廓在斜面范圍內(nèi)相符的控制輪廓同樣地儲存 在所述控制的旋轉(zhuǎn)體的圓周范圍內(nèi)。
6. —種屬于萬能-圓形-非圓磨床類型的磨床，用于實施根據(jù)權利要求 1至5所述的對絲錐或螺紋成形工具或類似的工具的切削齒進行鏟磨的方 法，具有以下特征a) 在床身(1)上，具有頭架(2)和尾架(8)的磨削臺(5)能夠沿 著絲錐或螺紋成形工具或類似的工具(9)的縱向移動；b) 所述工具(9)裝夾固定在所述頭架(2)和尾架(8)之間，并且 被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)；c) 砂輪架(2)載有具有至少一個旋轉(zhuǎn)砂輪(4)的砂輪軸，并且其布 置方式需使得d) 所述砂輪(4)能夠垂直地或斜著向所述需要磨削的工具(9)沿 著其切削齒(16)以及槽(17)的延伸方向橫向進給；e) 在所述磨床的控制裝置(10)中具有旋轉(zhuǎn)的控制盤(11)，在所述 控制盤的圓周上具有控制凸輪(12),所述控制盤通過往復旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置 在所選出的角范圍內(nèi)往返運動；f) 所述控制裝置(10)包括用于在所選出的角范圍內(nèi)對于控制凸輪 (12)進行掃描的裝置(13)，其中所述工具(9)和所述砂輪(4)的相對運動根據(jù)由所述掃描獲得的信號和/或調(diào)整力進行控制，并且所述調(diào)整需 使得g) 所述控制盤(11)相對與所述掃描裝置(13)的往返移動與在切削 齒上的一個磨削循環(huán)相當。
全文摘要
根據(jù)現(xiàn)有技術已知，為了對于對絲錐或螺紋成形工具或類似的工具的切削齒和斜面部進行鏟磨，對于砂輪施加一個附加的徑向向內(nèi)的運動，該運動由旋轉(zhuǎn)的控制盤實現(xiàn)。為此提出一種控制盤(11)，該控制盤能夠沿著軸A旋轉(zhuǎn)，并且具有控制凸輪(12)，該控制凸輪形成一組匯總曲線，用于需鏟磨的絲錐或螺紋成形工具的切削齒的多種可選的鏟削輪廓的初始值。為了在切削齒上得到一定的鏟削輪廓，需從所述控制凸輪(12)選出被界定的角度α，可以通過機械方式、光方式或電方式對該角度范圍進行掃描。在此基礎上，所述控制盤(11)只是在控制凸輪(12)的所選出的角度區(qū)段內(nèi)實施往返的旋轉(zhuǎn)運動(如旋轉(zhuǎn)方向箭頭15所示)。在往返運動結束后，切削齒完成鏟磨，并且砂輪回到其初始位置。掃描的結果通過導線(14)傳遞給一個電控裝置。
文檔編號B24B3/22GK101500748SQ200780007640
公開日2009年8月5日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權日2006年3月3日
發(fā)明者埃爾溫·容克爾 申請人:埃爾溫容克爾機械制造有限公司