專利名稱：用于監(jiān)控研磨機(jī)冷卻液噴嘴設(shè)定的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控研磨機(jī)特別是用于研磨具有預(yù)加工齒的工件的齒根面的機(jī)器的冷卻液噴嘴準(zhǔn)確設(shè)定的方法。
背景技術(shù)：
具有預(yù)加工淬火齒的齒輪和齒輪形工件的齒根面的研磨是為了獲得高經(jīng)濟(jì)效率和適當(dāng)?shù)难心ベ|(zhì)量而必須采用冷卻潤(rùn)滑劑進(jìn)行冷卻的加工過程。為了獲得最佳的冷卻/潤(rùn)滑，適當(dāng)增壓的冷卻潤(rùn)滑劑的液體噴射以最佳角度直接作用在研磨輪的圓周并作用在砂輪和工件之間的研磨間隙內(nèi)。這一點(diǎn)通過通常布置和可調(diào)節(jié)在研磨輪主軸機(jī)頭或工作主軸機(jī)頭上形成噴射的冷卻劑噴嘴來實(shí)現(xiàn)，所述噴嘴相對(duì)于砂輪或工件的位置在開始加工過程之前必須通過機(jī)器設(shè)定者被設(shè)定成適于加工過程。
缺少冷卻劑噴嘴的設(shè)定導(dǎo)致加工過程得不到充分的冷卻，并且由于例如過熱，工件具有較差的表面質(zhì)量或其他缺陷，從而使其不能使用。而且由于砂輪和工件之間的接觸表面的溫度太高或由于飛散的火星，會(huì)在機(jī)器工作區(qū)域引發(fā)冷卻劑液體和空氣混合物的爆燃，這樣會(huì)使機(jī)器起火。為此通過設(shè)定設(shè)定人員或更換例如新工件的操作者或者在更換砂輪之后準(zhǔn)確設(shè)定冷卻劑噴嘴是極為重要的。
在實(shí)踐中通過嚴(yán)格訓(xùn)練設(shè)定者和操作人員來注意這一情形。用于確保冷卻劑噴嘴的準(zhǔn)確設(shè)定的另一已知措施是通過機(jī)器控制系統(tǒng)中止加工過程的開始，僅在設(shè)定者或操作者已經(jīng)通過觸摸按鈕明確證實(shí)冷卻劑噴嘴相對(duì)于研磨點(diǎn)的位置得到準(zhǔn)確設(shè)定時(shí)才對(duì)過程開始解除限制。這一方案的缺點(diǎn)是冷卻劑噴嘴的設(shè)定的確認(rèn)不能可靠地保證已經(jīng)真的根據(jù)說明執(zhí)行了設(shè)定，并且不完全排除存在碎屑和機(jī)器起火的危險(xiǎn)。
至少可以防止機(jī)器起火的另一已知措施是在機(jī)器工作區(qū)域加入例如通過爆燃觸發(fā)的滅火系統(tǒng)。然而，該系統(tǒng)是昂貴的，并且在由于錯(cuò)誤設(shè)定冷卻劑噴嘴而產(chǎn)生爆燃的情況下，不能在從機(jī)器的加工區(qū)域去除淬火劑的同時(shí)防止長(zhǎng)期產(chǎn)生損害的加工過程中斷。也不能防止在不發(fā)生爆燃時(shí)產(chǎn)生的碎屑。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于監(jiān)控研磨機(jī)特別是用于研磨具有預(yù)加工齒的工件的齒根面的機(jī)器的冷卻液噴嘴準(zhǔn)確設(shè)定的方法，該方法避免了已知機(jī)器的缺陷，可以不受機(jī)器設(shè)定者或操作者的影響防止碎屑的產(chǎn)生以及防止由于冷卻劑噴嘴的錯(cuò)誤設(shè)定而導(dǎo)致的機(jī)器起火。
根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1的全部特征實(shí)現(xiàn)上述目的。
本發(fā)明的核心在于自動(dòng)對(duì)機(jī)器采取措施以在機(jī)器設(shè)定者或操作者執(zhí)行冷卻劑噴嘴的設(shè)定之前對(duì)其進(jìn)行檢查并且僅在滿足機(jī)器控制系統(tǒng)中規(guī)定的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的情況下才對(duì)加工過程解除限制的特殊測(cè)試循環(huán)。所采用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)選是在測(cè)試循環(huán)過程中對(duì)研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)做出的轉(zhuǎn)矩測(cè)量結(jié)果。這根據(jù)公認(rèn)的事實(shí)，即出于實(shí)際流體流動(dòng)的原因，當(dāng)冷卻劑流相切地接觸研磨輪時(shí)，并且當(dāng)冷卻潤(rùn)滑劑被吸入研磨輪和工件表面之間的間隙內(nèi)時(shí)，研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力消耗可測(cè)量地改變。
根據(jù)本發(fā)明，在設(shè)定研磨機(jī)之后，在冷卻劑流動(dòng)開啟和不開啟的情況下測(cè)量研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力消耗，并且通過比較兩個(gè)測(cè)量值評(píng)定冷卻劑噴嘴的設(shè)定。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，來自兩個(gè)測(cè)量值中改變動(dòng)力消耗的測(cè)量值與規(guī)定的所需值范圍比較，并且如果測(cè)量結(jié)果處于所需范圍之外，則執(zhí)行對(duì)研磨機(jī)設(shè)定過程的干預(yù)。
根據(jù)本發(fā)明的過程的另一實(shí)施方式的特征在于，在研磨工具處于離開工件的第一測(cè)試位置以及研磨工具處于靠近工件表面的第二測(cè)試位置測(cè)量在冷卻劑供給打開和不打開的情況下研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力消耗，動(dòng)力消耗改變的兩種測(cè)量結(jié)果的每個(gè)與規(guī)定的所需值范圍，并且如果測(cè)量結(jié)果處于所需范圍之外，則執(zhí)行對(duì)研磨機(jī)設(shè)定過程的干預(yù)。
優(yōu)選地，研磨工具在第一測(cè)試位置以第一規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度被驅(qū)動(dòng)，并且在第二測(cè)試位置以不同于第一規(guī)定速度的第二規(guī)定速度被驅(qū)動(dòng)。
對(duì)于在第一測(cè)試位置的測(cè)量，研磨工具優(yōu)選處于冷卻劑流作用在研磨工具上的性能不受工件、工件固定裝置或尾座影響的位置。
對(duì)于在第二位置的測(cè)量，研磨工具優(yōu)選緊鄰工件，相對(duì)于其形成規(guī)定寬度的間隙。
本發(fā)明另一實(shí)施方式的特征在于，由冷卻劑供給裝置的打開引起的研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力消耗改變的所需值范圍被輸入機(jī)器控制系統(tǒng)中，并且研磨機(jī)在自動(dòng)測(cè)試循環(huán)中執(zhí)行測(cè)試過程。
為了避免損壞，更有利的是在測(cè)量值偏離所需值范圍的情況下，中止研磨機(jī)的加工過程。
本發(fā)明另一實(shí)施方式的特征在于，冷卻劑噴嘴可以在至少一個(gè)空間方向自動(dòng)移動(dòng)和/或可以繞至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且在測(cè)量值偏離所需范圍的情況下，通過機(jī)器控制系統(tǒng)在隨后的修正循環(huán)中以在至少一個(gè)軸線上的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)的方式改變冷卻劑噴嘴的設(shè)定，使得測(cè)量值在沒有設(shè)定者或操作者干預(yù)的情況下落入規(guī)定的所需范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，在設(shè)定機(jī)器之后，在自動(dòng)測(cè)試循環(huán)中在研磨輪處于離開工件的第一測(cè)試位置、研磨輪處于靠近工件表面的第二測(cè)試位置時(shí)通過打開冷卻劑流來測(cè)量研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力消耗的改變，并且測(cè)量值與機(jī)器控制系統(tǒng)中規(guī)定的所需值范圍進(jìn)行比較，如果測(cè)量值處于所需值范圍之外，則中止加工過程。
對(duì)于第一測(cè)試測(cè)量，研磨輪處于冷卻劑流滿足研磨輪的性能不受工件、固定裝置或尾座影響的位置。另一方面對(duì)于第二測(cè)試測(cè)量，研磨輪緊靠工件，與其形成規(guī)定寬度的狹小潤(rùn)滑間隙，但在該位置研磨輪與工件不接觸。


以下通過在附圖中示出的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖中圖1是在用于連續(xù)地對(duì)具有預(yù)加工齒的齒輪生成研磨的機(jī)器上布置冷卻劑噴嘴的示意圖，圖2是在研磨蝸桿和齒輪之間的液體間隙的示意圖，以及圖3是用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的機(jī)器上的控制系統(tǒng)示意圖。
優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述采用用于連續(xù)對(duì)具有預(yù)加工齒的齒輪的齒根面進(jìn)行生成研磨的研磨機(jī)(圖3中的24)的實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1表示定位成繞研磨機(jī)24上的研磨主軸(圖3中的19)的研磨主軸軸線1旋轉(zhuǎn)的研磨蝸桿2，所述研磨蝸桿2由圖1未示出的研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖3中的18)驅(qū)動(dòng)。具有外齒4的工件(齒輪)3安裝在與機(jī)器相連以從動(dòng)旋轉(zhuǎn)且可以相對(duì)于研磨蝸桿2在橫進(jìn)給方向x上移動(dòng)的工件固定裝置5上。
冷卻劑供給裝置6包括冷卻劑軟管7、供給管8和與其相連的冷卻劑噴嘴9。供給管8可以在其縱向P3上(冷卻劑噴嘴橫進(jìn)給方向)移動(dòng)，繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線10轉(zhuǎn)動(dòng)，并可以在支承臂11的縱向P2上(供給管移動(dòng)方向)移動(dòng)，供給管8在所述臂11上可以被鎖定但可拆除。支承臂11布置在滑塊12上，滑塊12位于機(jī)器上以在滑塊移動(dòng)方向P1上平行于研磨主軸軸線1從動(dòng)移動(dòng)?；瑝K12用于使冷卻劑噴嘴(研磨油噴嘴)9自動(dòng)跟隨研磨蝸桿2的接觸點(diǎn)，所述接觸點(diǎn)在加工過程中作為加工過程的自然結(jié)果而在P1方向上改變。
當(dāng)一方面從冷卻劑噴嘴9中排出的冷卻劑噴射滿足在半螺紋高度與研磨蝸桿2的圓柱體相切，并且另一方面在研磨過程中冷卻劑噴射指向研磨蝸桿2和齒輪3之間的間隙13使得冷卻劑/潤(rùn)滑劑通過旋轉(zhuǎn)研磨渦輪2的表面吸入具有規(guī)定間隙寬度的間隙13內(nèi)時(shí)，冷卻劑噴嘴9的設(shè)定是正確的。
根據(jù)圖3，研磨機(jī)24具有中央機(jī)器控制系統(tǒng)15，其與記憶裝置16相連以存儲(chǔ)所需值并與輸入單元17相連以讀入控制指令和所需值。機(jī)器控制系統(tǒng)15從研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18接收(例如動(dòng)力消耗的)測(cè)量值。機(jī)器控制系統(tǒng)15控制使冷卻劑噴嘴9在圖1所示的方向P1，P2，P3并繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線10移動(dòng)的幾個(gè)調(diào)節(jié)裝置20，…，23。
為了在已經(jīng)設(shè)定機(jī)器24之后檢查冷卻劑噴嘴9設(shè)定的準(zhǔn)確性，設(shè)定者或操作者啟動(dòng)特殊的自動(dòng)測(cè)試循環(huán)，在該循環(huán)中，研磨蝸桿2處于離開工件的第一位置并以第一規(guī)定速度被驅(qū)動(dòng)，打開冷卻劑供給裝置，測(cè)量由此導(dǎo)致的研磨主軸從動(dòng)機(jī)構(gòu)18的動(dòng)力消耗的改變，并將測(cè)量結(jié)果與機(jī)器控制系統(tǒng)15中(來自記憶裝置16)的規(guī)定所需值范圍進(jìn)行比較。如果第一測(cè)量結(jié)果處于規(guī)定誤差范圍內(nèi)，則研磨蝸桿2以第二規(guī)定速度被驅(qū)動(dòng)，并變換到靠近工件的第二位置，在該位置在研磨蝸桿2的齒根面和工件3的齒根面14之間留有固定寬度的間隙13。在測(cè)量由此導(dǎo)致的研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18的動(dòng)力消耗的改變并將測(cè)量值與規(guī)定的也在該靠近工件的研磨蝸桿位置的所需值進(jìn)行比較之后，完成自動(dòng)測(cè)試循環(huán)。
如果兩個(gè)測(cè)量值處于誤差范圍內(nèi)，則控制系統(tǒng)對(duì)加工過程解除限制。如果另一方面一個(gè)測(cè)量值或兩個(gè)測(cè)量值在誤差范圍之上或之下，則中止加工過程，在啟動(dòng)新的測(cè)試循環(huán)之前必須由設(shè)定者或操作者重新檢查冷卻劑噴嘴9的設(shè)定。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，如果測(cè)量值偏離所需值范圍，則在測(cè)試循環(huán)之后修正循環(huán)通過由調(diào)節(jié)裝置20，…，23在軸線10，P1，P2和P3中的至少一個(gè)上的自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)而改變冷卻劑噴嘴2的設(shè)定，使得在沒有設(shè)定者或操作者干預(yù)的情況下可以使兩個(gè)測(cè)量值處于規(guī)定的所需值范圍內(nèi)。
附圖標(biāo)記一覽表1研磨主軸軸線2研磨工具(研磨蝸桿)3工件(齒輪)4外齒5工件固定裝置6冷卻劑供給裝置7冷卻劑軟管8供給管9冷卻劑噴嘴10轉(zhuǎn)動(dòng)軸線11支承臂12滑塊13間隙14齒根面15機(jī)器控制系統(tǒng)16記憶裝置17輸入單元18研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19研磨主軸20移動(dòng)裝置P121移動(dòng)裝置P222移動(dòng)裝置P323移動(dòng)裝置(轉(zhuǎn)動(dòng)軸線10)24研磨機(jī)X橫進(jìn)給方向P1滑塊移動(dòng)方向P2供給管移動(dòng)方向P3冷卻劑噴嘴橫進(jìn)給方向
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控研磨機(jī)冷卻劑噴嘴準(zhǔn)確設(shè)定的方法，所述研磨機(jī)包括研磨主軸，其具有由研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的研磨工具，其中在設(shè)定研磨機(jī)之后，在冷卻劑供給裝置打開和不打開的情況下測(cè)量研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力消耗，并且通過比較上述兩個(gè)測(cè)量值評(píng)定冷卻劑噴嘴的設(shè)定。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，研磨機(jī)是用于研磨具有預(yù)加工齒的工件的齒根面的機(jī)器。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，研磨工具是研磨蝸桿。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，來自兩個(gè)測(cè)量值中改變動(dòng)力消耗的測(cè)量值與規(guī)定的所需值范圍比較，并且如果測(cè)量值處于所需值范圍之外，則引發(fā)對(duì)研磨機(jī)設(shè)定過程的干預(yù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在研磨工具處于離開工件的第一測(cè)試位置以及研磨工具處于靠近工件表面的第二測(cè)試位置測(cè)量在冷卻劑供給裝置打開和不打開的情況下研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力消耗，動(dòng)力消耗改變的測(cè)量值在每種情況下與規(guī)定的所需值范圍比較，并且如果測(cè)量值處于所需值范圍之外，則引發(fā)對(duì)研磨機(jī)設(shè)定過程的干預(yù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，研磨工具在第一測(cè)試位置以第一規(guī)定速度被驅(qū)動(dòng)，并且在第二測(cè)試位置以不同于第一規(guī)定速度的第二規(guī)定速度被驅(qū)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對(duì)于在第一測(cè)試位置的測(cè)量，研磨工具處于冷卻劑流作用在研磨工具上的性能不受工件、工件固定裝置或尾座影響的位置。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對(duì)于在第二位置的測(cè)量，研磨工具緊鄰工件，與其形成規(guī)定寬度的間隙。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在機(jī)器控制系統(tǒng)中規(guī)定由冷卻劑供給裝置的打開引起的研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力消耗改變的所需值范圍，并且研磨機(jī)在自動(dòng)測(cè)試循環(huán)中執(zhí)行測(cè)試過程。
10.如權(quán)利要求1所述的過程，其特征在于，在測(cè)量值偏離所需值范圍的情況下，中斷研磨機(jī)的加工過程。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，冷卻劑噴嘴可以在至少一個(gè)空間方向自動(dòng)移動(dòng)和/或可以繞至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且在測(cè)量值偏離所需值范圍的情況下，通過機(jī)器控制系統(tǒng)在隨后的修正循環(huán)中以在至少一個(gè)軸線上的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)的方式改變冷卻劑噴嘴的設(shè)定，使得測(cè)量值在沒有設(shè)定者或操作者干預(yù)的情況下落入規(guī)定的所需值范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控研磨機(jī)特別是用于研磨具有預(yù)加工齒的工件的齒根面的機(jī)器的冷卻液噴嘴(9)準(zhǔn)確設(shè)定的過程。在設(shè)定機(jī)器之后的自動(dòng)測(cè)試循環(huán)中，研磨輪(2)處于相對(duì)于工件(3)的限定位置，測(cè)量打開冷卻劑供給裝置時(shí)的研磨主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力消耗改變，與機(jī)器控制系統(tǒng)中規(guī)定的所需值范圍比較，并在測(cè)量值在所需值范圍之下或之上的情況下中止加工過程。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，在測(cè)量值偏離所需值范圍的情況下，在測(cè)試循環(huán)之后的修正循環(huán)中通過在軸線10，P1，P2和P3中的至少一個(gè)上的自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)而改變冷卻劑噴嘴(9)的設(shè)定，使得兩個(gè)測(cè)量值在沒有設(shè)定者或操作者干預(yù)的情況下處于規(guī)定的所需值范圍內(nèi)。這樣可以有效防止碎屑的產(chǎn)生以及冷卻劑/潤(rùn)滑劑－空氣混合物在機(jī)器加工區(qū)域發(fā)生爆燃，并由此防止機(jī)器起火。
文檔編號(hào)B23F23/00GK101028659SQ20071008423
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者馬庫(kù)斯·格雷特勒, 克勞斯·派弗 申請(qǐng)人:雷肖爾股份公司