[发明专利]用于外圆磨削工件的方法、含有工件的系统以及用于无心外圆磨削该系统的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于外圆磨削单件的工件的方法，工件的轮廓根据贯穿的纵轴定义且除了相对于纵轴成圆筒状的第一纵向区域外还具有第二纵向区域，在第二纵向区域中，关于纵轴的径向质量分布是不均匀的。

背景技术

此类工件是公知的。其根据贯穿的纵轴的尺寸形成轮廓，其中，纵轴还同时是后续操作中的中轴线和转轴。工件仅部分地具有一个或多个圆柱体横截面的纵向分段，其关于纵轴旋转对称。在另一个纵向区域中，径向的质量分布是不均匀的，因为径向圆周轮廓是偏心的或以其他方式相对于纵轴非旋转对称。对于此类工件的最常见的例子是现代驱动电机中的均衡电轴、特别是机动车的驱动电机中的均衡电轴。从对这种电机的安静运行以及较小的使用数据和简单的安装提出的相冲突的要求中得出了此类均衡电轴越来越多的应用。但均衡电轴的应用不仅限于机动车的驱动电机，而是还存在于压缩机和其他技术领域。

在行话中此类工件被称作“不平衡的”。其表示此类工件的旋转会产生不平衡的问题，其中，旋转运动是不均匀的且被晃动或冲击运动所干扰。由于对均衡电轴和类似工件越来越高的要求，所述工件即使存在其不平衡的表现也必须在经济的制造进程中至少在其圆柱形且旋转对称的纵向区域中高精度地磨削。

已经考虑了多种以公知的磨削技术来满足这种要求的方案。申请人从其自己的经验中、从对自己的试验的思考中以及从专业术语中得到了对此的认知，如其在专业交流、展览以及类似的场合中所得到的那样。但关于此类技术的文献或出版物没有被公知。

比如考虑到将所述工件在其第二纵向区域中有针对性地以较大的加工余量如下制造：期待接近旋转对称且由此实现安静的回转。在磨削之后去除不均匀的加工余量。但此类磨削进程不仅非常费时和昂贵，而且还影响质量。因为在精加工的磨削后还要进行工件的铣磨，从而不能够保持所需的尺寸和形状公差。

必须放弃通过在尖端之间的夹紧来磨削这种较难加工的工件的想法。因为所述工件由于不稳定以及其工件几何尺寸必须以较大的耗费在尖端之间进行磨削。比如在磨削中在尖端之间通常出现的轴向按压力会导致较软的偏心的第二纵向区域的变型。

最后，已知方法在无心的外圆磨削中也会产生问题。这里，迄今几乎无例外地存在完全旋转对称的工件的经验。因此，都知道工件的较强烈的不平衡状况非常难以实施甚至无法实施磨削进程。“不平衡的”工件在无心的外圆磨削中不均匀地旋转，即不能实现同样的旋转运动。这首先意味着不精确的磨削结果。甚至必须预计到不均匀的旋转运动会阻碍工件通过进给轮的驱动，从而不会产生工件的旋转驱动。磨削纵列中的表现已知是不同的，即仅当工件在大小和整体上在质量分布上旋转对称时进给轮才能够将足够的转矩传递到工件上。如果驱动从前面开始就不能实施，根本就不能考虑针对这种工件的无心的外圆磨削。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种用于外圆磨削的方法，通过这种方法能够以适合于经济的批量制造的方式高精度地磨削前述“不平衡”的工件的圆柱形且旋转对称的第一纵向区域。

该目的的解决方案根据本发明权利要求的方法步骤的整体实现。

首先在所述工件上固定配重，之后根据无心外圆磨削方法磨削圆柱形的第一纵向区域的至少第一纵向分段。

根据本发明的方法的优点在于，能够采用常用且公知的用于无心外圆磨削的机器，对此可参见Dubbel出版的Taschenbuch für den Maschinenbau(机械制造手册)第18版第T89/T90页。无心外圆磨削在当前情况下是有利的，因为比如所述均衡电轴大批量制造且已经作为抛光的或铸造的毛坯且在切削加工之后是非常均匀的。因此，各均衡电轴的不平衡也位于较小的范畴内。这样，可以以配重的唯一类型实现经济的工艺方式，其允许较高自动化程度。

如果各工件相互间区别较大，则还可以在磨削之前测量其其他不平衡且根据需要将不同的配重安装在工件上。以这种方式可以进一步优化磨削进程的质量。配重通常可拆卸地固定在工件上。但其不必在结束外圆磨削之后马上再次被移除，而是还可以对于其他的磨削进程是有利的。比如相应尺寸设计且成形的配重还可以作为用于耦合自动机器或安装进程的夹具来使用。此外，配重可以用于在进一步的运输和加工过程中稳定工件。

可以如下理解：在系列制造中在使用唯一类型的配重时在精确的物理意义上不会在任何情况下都实现完全的平衡。但对于实际的情况来说，残余的不平衡被减小到非常小的值。