[发明专利]在磨削同时进行精密加工的工件磨削方法和装置

说明书

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的工件磨削方法，并涉及一种实施该方法的、具有权利要求4前序部分特征的装置。

发动机和齿轮结构中所需的构件特别要求非常严格的制造公差。这些严格的制造公差主要是通过精加工以及随后的精密加工来实现的。因此，在以后的使用中承受较大载荷的轴承座或构件其它部分常常先进行磨削，然后再经精密加工，实现与工作寿命和运转性能有关的所需要的形状和表面质量。

精加工和精密加工通常是在两台分别设计用于一特定目的的机床上进行的两个连续的作业。这样做的一个缺点在于，一方面，不同机床的数量大大增加了实现一具体构件的生产所需的投资花费，另一方面，构件相关的制造成本同样因较长的加工时间和中间的传输操作而增加。另一个缺点在于，工件在进行精密加工的机床中的重新夹紧可能造成误差，这已证明对实现所需的制造误差来说是不利因素。

精密加工方法具体包括珩磨。珩磨是一种用粘结的磨粒进行加工、用于改善或改变工件的形状、尺寸精度和表面质量的方法，其刀具恒定地与工件表面接合。珩磨通常是在进行诸如磨削之类的精加工之后用作最终工序。具体说，所谓的超精加工也称作精珩磨。

例如，目前已经有用于磨削的机床和用于超精加工的机床(见1994年美国IMPCO机床公司手册)。除了以上在投资花费和生产花费方面的缺点外，分别用于精加工和精密加工的两个不同机床的原理也造成了相当大的开发花费。

因此，本发明是基于这样的目的，即提供一种工件加工方法和装置，利用该方法和装置，工件的几何形状以这样的方式加工，保持其尺寸和形状并提供其所需的表面质量，使工件的生产时间以及相应的单价显著降低。

该目的由一种具有权利要求1特征的方法和一种实施该方法的、具有权利要求4特征的装置来实现。

在该用于磨削工件、尤其是齿轮机构的轴件的方法中，将工件夹持于加工位置，并且以保持其尺寸和形状的方式对工件的几何形状进行磨削。按照本发明，至少部分地在磨削的同时对至少部分工件表面进行精密加工。该精密加工最好是通过修整来完成。

按照一个示例性的实施例，磨削和精密加工是在工件表面的圆柱形和/或圆锥形部分上进行的。

用于实施本发明的工件磨削方法的装置尤其可用于磨削轴件，例如是齿轮机构的轴。该装置具有一工作主轴头架和一将工件夹持于适当位置的尾座，并具有一磨削装置。该磨削装置具有至少一根磨削主轴，该主轴带有一用于磨削工件的磨轮。工作主轴头架和尾座和/或磨削装置以磨削装置与工件之间受控制的方式可动地设置，以在磨削中实现相对运动，从而产生所需的工件几何形状。按照本发明，该装置具有一精密加工装置，它能根据工件的几何形状以这样的方式移动，即至少部分工件表面能通过该精密加工装置进行精密加工。

按照一个较佳的示例性实施例，该磨削装置和精密加工装置能以这样一种方式运动，即至少有一些时间它们同时与工件接合。

这首次在一台机床上可以对工件进行完整加工、即精加工和精密加工。这就省却了一些操作的外部联系，可省却操作中间的传输过程。由于不再需要安装两台不同的机床来进行精加工和精密加工，因而可显著降低投资需求、总成本以及单价。另外，由于在一定生产面积中在产量相同的情况下，机床数量较少，因而所需要的空间要求就较小。而且，加工和储存时间也因此而得以减少。整个生产可以变得更为一目了然。本发明的其它优点有，由于一台可同时进行精加工和精密加工的机床有相同的机器原理，因而可减少机器供应商的数量。这就使得在维修以及保养方面有显著的优点。

按照本发明的另一个示例性实施例，磨削装置和精密加工装置最好相对于工件的纵轴线而基本设置成彼此相对，使工件被夹持于这两个加工装置之间的位置。这样配置的优点在于，磨削装置和精密加工装置均有运动的自由，而不会互相干扰。另外，通过这样配置磨削装置和精密加工装置，基本可在工件的整个长度上同时对工件进行磨削和精密加工。

按照本发明的另一个示例性实施例，也可将磨削装置和精密加工装置相对于工件的纵轴线而基本设置在工件的同一侧。例如，无论是要精密加工工件的部分表面，或是待加工的工件长度大到足以使精密加工装置和磨削装置在同时与工件接合的过程中不相互干扰，这样配置都是有利的。

在一个实施例中，磨削装置具有一支架，该支架以这样的方式装有两根各具有至少一个磨轮的磨削主轴，即它们能够旋转并位于一共用进给轴线上，因而磨轮能够连续地与工件相接合。尤其是在要用磨削装置来加工工件的不同表面形状，以保持其尺寸和形状时，这种磨削装置是可取的。