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EP0212338A2 - Method for machining the surface of a cam - Google Patents

Method for machining the surface of a cam Download PDF

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Publication number
EP0212338A2
EP0212338A2 EP86110285A EP86110285A EP0212338A2 EP 0212338 A2 EP0212338 A2 EP 0212338A2 EP 86110285 A EP86110285 A EP 86110285A EP 86110285 A EP86110285 A EP 86110285A EP 0212338 A2 EP0212338 A2 EP 0212338A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contour
point
axis
target contour
machining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP86110285A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0212338A3 (en
EP0212338B1 (en
Inventor
Horst Josef Dr. Ing. Wedeniwski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fortuna Werke Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Fortuna Werke Maschinenfabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6278462&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0212338(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Fortuna Werke Maschinenfabrik GmbH filed Critical Fortuna Werke Maschinenfabrik GmbH
Publication of EP0212338A2 publication Critical patent/EP0212338A2/en
Publication of EP0212338A3 publication Critical patent/EP0212338A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0212338B1 publication Critical patent/EP0212338B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/08Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section
    • B24B19/12Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section for grinding cams or camshafts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30Milling
    • Y10T409/30084Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply
    • Y10T409/301176Reproducing means
    • Y10T409/301624Duplicating means
    • Y10T409/30168Duplicating means with means for operation without manual intervention
    • Y10T409/30224Duplicating means with means for operation without manual intervention and provision for circumferential relative movement of cutter and work
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30Milling
    • Y10T409/303752Process
    • Y10T409/303808Process including infeeding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00Turning
    • Y10T82/13Pattern section

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for machining a surface of profiles with a contour deviating from a circular shape, in which, starting from a raw contour, the profile is passed through Removal of the surface is provided with a target contour by moving a processing tool and the profile relative to one another such that, on the one hand, a section of the processing tool that is in engagement on the surface is guided along the contour in web operation, and on the other hand in the feed operation by the surface distance between the raw contour and Target contour is delivered.
  • Such methods are known, they are used, for example, to grind cams from camshafts.
  • the camshaft is rotatably arranged about a fixed axis, and a grinding wheel is rotatably mounted about an axis parallel to the camshaft axis.
  • the distance between the grinding wheel axis and the camshaft axis is changed with the camshaft rotating slowly in such a way that the surface section of the grinding wheel which is in engagement in each case removes the surface of the cam in such a way that the desired target contour is finally created.
  • the distance between the axes must be varied in such a way that a certain infeed of the grinding wheel takes place, i.e. an approximation to the cam to be machined by the amount of the distance from the raw dimension to the target dimension. This part of the distance variation is referred to as "delivery operation".
  • the known methods which usually use numerically controlled processing machines, provide for simultaneous execution of rail operations and delivery operations.
  • next point to be approached is continuously interpolated depending on the rotation of the camshaft, the path movement and the infeed movement being numerically superposed as part of the interpolation.
  • the grinding wheel is mounted on a two-part carriage, one part of which runs on the other part, one part of the carriage being controlled as a function of the rail operation and the other as a function of the infeed operation.
  • the required superposition is achieved by mechanical superimposition.
  • a common feature of the two known methods explained above is that the point of a surface section of the grinding wheel that is respectively in engagement is located moved from the raw contour to the target contour on a spiral winding path, which movement always has a radial component due to constant infeed and - as already mentioned - must be set by continuous superposition of rail operation and infeed operation.
  • the invention is based on the object of developing a method of the type mentioned in such a way that the desired target contours can be achieved without loss of accuracy with significantly reduced effort and high processing speed.
  • This object is achieved according to the invention in that the section is first guided from a first point on the surface of the raw contour only in the infeed mode to a second point in the nominal contour and then is guided along the nominal contour only in rail operation.
  • the method according to the invention is therefore in principle independent of how the profile and the processing tool are arranged relative to one another and are moved relative to one another, it is also independent of the type of profile processed in each case, as well as of the type of processing tool provided.
  • the machining tool can be rotated about a first axis.
  • tools which can be rotated about a first axis are preferred because this allows the use of tried and tested types of tools, as are customary in particular for metalworking.
  • the profile can be rotated about a second axis, although in principle spatially fixed profiles can also be processed.
  • the rotatability of the profile about a second axis has the advantage that defined relationships can be set in a simple manner, because the machining points to be approached in each case can easily be determined as a function of the angle of rotation of the second axis, as is known per se.
  • the first axis runs parallel to the second axis, and the distance between the axes is adjustable in the direction of a third axis running perpendicular thereto, in particular the second axis is spatially fixed.
  • This measure has the advantage known per se that only the first axis has to be adjusted in the direction of the third axis for the rail operation and the delivery operation, depending on the angle of rotation of the profile.
  • Another particularly preferred embodiment of the invention consists in that the first point and the second point define an angle of rotation of the second axis which is less than 180 ° and is preferably in the range between 20 ° and 180 °.
  • This measure has the advantage that the target contour is approached in a purely infeed mode on a relatively small circumferential area when using a grinding wheel by so-called deep grinding, so that the major part of the contour is then finished to the specified size exclusively in the railway mode.
  • a particularly good effect is also achieved if the processing tool is guided in the infeed mode with a uniform infeed.
  • the locus of the respective processing point has the form of an Archimedean spiral, which can be handled particularly easily for control tasks in numerical control.
  • an embodiment is preferred in which, after the section has been guided on the target contour, it is first guided from a third point on the target contour only in the delivery mode to a fourth point of a second target contour and then is only guided along the second target contour in rail operation.
  • the effect according to the invention can also be achieved with large volumes of material to be removed.
  • the raw contour is very irregular, so that the required target contour cannot be achieved with a single machining process for machining reasons.
  • the point of the machining tool that is in engagement is not along a spiral that is wound several times, but the infeed area is always limited to a spatially narrow surface area, while the rest of the route is in turn only operated by rail.
  • the location curve of the processing point thus has the shape of several location curves concentrically running at a parallel distance.
  • a particularly preferred field of application is the machining of cams.
  • Cams with at least one circular section are particularly preferably used, and the infeed mode is set in the region of the circular section.
  • This measure has the particular advantage that, in the region of the circular section, it is particularly easy to dispense with railway operation because the surface there has a constant radius to the axis of rotation of the profile.
  • the circular section is a base circle of the cam, this has the advantage that the circumference of the base circle is particularly long, so that the delivery operation can be carried out in wide areas around the circumference, depending on the requirements.
  • 10 denotes a grinding machine as a whole, as can be used to carry out the method according to the invention.
  • a camshaft 12 is rotatably arranged about a fixed axis 11, which is also referred to in technical terms as the C axis.
  • the camshaft 12 is clamped between two tips 13 and 14 of a headstock 15 or a tailstock 16, and a rotationally fixed connection 17 between the camshaft 12 and a spindle of the headstock 15 ensures that the camshaft 12 is driven.
  • a cam 18 of the camshaft 12 is being machined by means of a grinding wheel 19.
  • the grinding wheel 19 is actuated by a drive 20 which can be moved by means of a feed 21 relative to a fixed base 22 along an axis 23, which is also referred to in technical terminology as the x-axis.
  • the grinding wheel 19 itself is rotatable about an axis 24, so that the feed 21 is able to adjust the distance between the axes 11 and 24 in the direction of the axis 23 perpendicular thereto.
  • FIGS. 1 and 2 do not show the control and regulating units which derive control signals for the feed 21 from the respective rotational position of the camshaft 12 in a manner known per se.
  • 3 and 4 show, in a greatly enlarged representation and rotated 90 ° clockwise in relation to the representation of FIG. 1, the conditions when machining the cam 18 by means of the grinding wheel 19.
  • FIGS. 3 and 4 show the starting position of the cam 18.
  • the cam 18 is provided with an outer contour in which a base circle 30 and a secondary circle 31 occur, which are connected to one another by straight or curved flanks 32.
  • the sections 30, 31, 32 drawn thick in FIGS. 3 and 4 denote a raw contour, i.e. a not yet finished cam, while the reference numerals 30a, 31a, 32a denote the corresponding elements of a target contour that is to be produced by the method according to the invention.
  • an infeed 33 is required, which corresponds to the distance of the contour 30/31/32 from the contour 30a / 31a / 32a.
  • An arrow 34 indicates the direction of rotation of the cam 18, and an arrow 35 indicates the direction of rotation of the grinding wheel 19.
  • Fig. 3 shows the cam 18 in the starting position.
  • the grinding wheel 19 has been moved up to the point where the cam 18 comes into contact with it, namely that the cam 18 in this basic position is aligned in its rotational position such that the cam 18 and grinding wheel 19 are at a first point 40 in the transition from the flank 32 to the base circle Touch 30.
  • the cam 18 is now rotated in the direction of the arrow 34, and at the same time the grinding wheel 19 is moved linearly along the axis 23 to the left.
  • the angular velocity of the cam 18 and the advancing speed of the grinding wheel 19 thus result in a locus 41 drawn in FIG. 4 from the first point 40 on the raw contour to a second point 42 on the target contour, which is reached within an angle of rotation y of, for example, 120 °. Due to the linear feed of the grinding wheel 19, the locus 41 has the shape of an Archimedean spiral.
  • the grinding wheel 19 has thus been moved in a linearly controlled manner from the position 19 ′ shown in broken lines to the position 19 shown in solid lines.
  • the deflection of the grinding wheel 19 in the direction of the x-axis 23 is set such that the point in engagement on the surface of the grinding wheel 19 exactly follows the desired contour 30a / 31a / 32a.
  • FIG. 5 shows a variant in which the sequence of the two process sections described above is repeated cyclically.
  • the thick curve in Fig. 5 of the respective processing point again starts at the first point 40 and runs in the manner described in the pure delivery mode along the locus 51 to the second point 42, where the method changes to the rail mode, so that the path curve now runs along the desired contour 30a / 31a / 32a, as already described.
  • This rail operation now continues to a third point 40 a, which is located radially next to the first point 40.
  • the method returns to the pure infeed mode, and the path curve of the respective processing point in turn runs along a locus 41a which runs within the locus 41 already described.
  • the pure infeed operation now continues up to a fourth point 42a, which is located radially next to the second point 42, at which point the method again switches to pure rail operation, so that a further target contour 30b / 31b / 32b is created.
  • This further target contour is continued via a fifth point 40b located radially next to the first point 40 and the third point 40a, so that the further target contour 30b / 31b / 32b is traversed to the fourth point 42a, so that the desired further target contour 30b / 31b / 32b is now completely processed.
  • a four-cylinder camshaft was machined at a peripheral speed of the grinding wheel 19 of 45 m / s, the cams of which had a base circle of 38 mm in diameter and a cam stroke of approximately 10 mm.
  • the radial grinding allowance was between 2 and 2.5 mm.
  • the cam was rotated a total of four times for pre-grinding, a feed operation and a rail operation being set successively in the manner described. It was followed by a turn in pure rail operations. In the subsequent finish grinding, three revolutions with infeed operation and subsequent rail operation were set, and five revolutions without infeed operation followed.
  • the ratio of infeed speed and angular speed of the cam was chosen so that an angle Winkel of 30 ° was set during pre-grinding and an angle ⁇ of 60 0 during finish grinding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

Ein Verfahren dient zum spanabhebenden Bearbeiten einer Oberfläche von Profilen mit einer von einer Kreisform abweichenden Kontur, insbesondere zum Schleifen von Nocken einer Nockenwelle. Es wird, ausgehend von einer Rohkontur (30/31/32), das Profil durch Abtragen der Oberfläche mit einer Sollkontur (30a/31a/32a) versehen, indem ein Bearbeitungswerkzeug und das Profil relativ zueinander so bewegt werden, daß einerseits ein jeweils im Eingriff an der Oberfläche befindlicher Abschnitt des Bearbeitungswerkzeuges im Bahnbetrieb entlang der Kontur geführt und andererseits im Zustellbetrieb um den Oberflächenabstand zwischen Rohkontur (30/31/32) und Sollkontur (30a/31a/32a) zugestellt wird. Um die Bearbeitungszeit zu vermindern und die Bearbeitungsqualität zu erhöhen, wird der Abschnitt zunächst von einem ersten Punkt (40) auf der Oberfläche der Rohkontur (30/31/32) im Zustellbetrieb auf einen zweiten Punkt (42) der Sollkontur (30a/31a/32a) geführt und alsdann im Bahnbetrieb entlang der Sollkontur (30a/31a/32a) geführt.One method is used for machining a surface of profiles with a contour deviating from a circular shape, in particular for grinding cams of a camshaft. It is, starting from a raw contour (30/31/32), the profile by removing the surface with a target contour (30a / 31a / 32a) by moving a processing tool and the profile relative to each other so that on the one hand in each Intervention on the surface of the section of the machining tool is guided along the contour in web operation and, on the other hand, is fed in infeed operation by the surface distance between the raw contour (30/31/32) and the target contour (30a / 31a / 32a). In order to reduce the machining time and to increase the machining quality, the section is first moved from a first point (40) on the surface of the raw contour (30/31/32) in the delivery mode to a second point (42) of the target contour (30a / 31a / 32a) and then guided along the target contour (30a / 31a / 32a) in rail operation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten einer Oberfläche von Profilen mit einer von einer Kreisform abweichenden Kontur, bei dem bzw. der, ausgehend von einer Rohkontur, das Profil durch Abtragen der Oberfläche mit einer Sollkontur versehen wird, indem ein Bearbeitungswerkzeug und das Profil relativ zueinander so bewegt werden, daß einerseits ein jeweils im Eingriff an der Oberfläche befindlicher Abschnitt des Bearbeitungswerkzeuges im Bahnbetrieb entlang der Kontur geführt und andererseits im Zustellbetrieb um den Oberflächenabstand zwischen Rohkontur und Sollkontur zugestellt wird.The invention relates to a method and a device for machining a surface of profiles with a contour deviating from a circular shape, in which, starting from a raw contour, the profile is passed through Removal of the surface is provided with a target contour by moving a processing tool and the profile relative to one another such that, on the one hand, a section of the processing tool that is in engagement on the surface is guided along the contour in web operation, and on the other hand in the feed operation by the surface distance between the raw contour and Target contour is delivered.

Derartige Verfahren sind bekannt, sie werden beispielsweise dazu verwendet, um Nocken von Nockenwellen zu schleifen.Such methods are known, they are used, for example, to grind cams from camshafts.

Bei dem bekannten Verfahren ist die Nockenwelle um eine raumfeste Achse drehbar angeordnet, und eine Schleifscheibe ist um eine zur Nockenwellenachse parallele Achse drehbar gelagert. Um eine vorgegebene Sollkontur der Nocken zu schleifen, wird der Abstand der Schleifscheibenachse zur Nockenwellenachse bei sich langsam drehender Nockenwelle so verändert, daß der jeweils im Eingriff befindliche Oberflächenabschnitt der Schleifscheibe die Oberfläche des Nockens so abträgt, daß schließlich die gewünschte Sollkontur entsteht.In the known method, the camshaft is rotatably arranged about a fixed axis, and a grinding wheel is rotatably mounted about an axis parallel to the camshaft axis. In order to grind a predetermined target contour of the cams, the distance between the grinding wheel axis and the camshaft axis is changed with the camshaft rotating slowly in such a way that the surface section of the grinding wheel which is in engagement in each case removes the surface of the cam in such a way that the desired target contour is finally created.

Die Variation des Abstandes zwischen Schleifscheibenachse und Nockenwellenachse gehorcht dabei zwei Randbedingungen:

  • Zum einen ist die Abstandsvariation erforderlich, um die jeweilige Kontur des zu bearbeitenden Nockens zu kompensieren. Diesen Teil der Abstandsvariation bezeichnet man als "Bahnbetrieb".
The variation of the distance between the grinding wheel axis and the camshaft axis obeys two boundary conditions:
  • On the one hand, the distance variation is necessary in order to compensate for the respective contour of the cam to be machined. This part of the distance variation is referred to as "railway operation".

Zum anderen muß jedoch der Abstand der Achsen so variiert werden, daß zusätzlich eine gewisse Zustellung der Schleifscheibe erfolgt, d.h. eine Annäherung an den zu bearbeitenden Nocken um den Betrag des Abstandes von Rohmaß auf Sollmaß. Diesen Teil der Abstandsvariation bezeichnet man als "Zustellbetrieb".On the other hand, however, the distance between the axes must be varied in such a way that a certain infeed of the grinding wheel takes place, i.e. an approximation to the cam to be machined by the amount of the distance from the raw dimension to the target dimension. This part of the distance variation is referred to as "delivery operation".

Die bekannten Verfahren, die sich üblicherweise numerisch gesteuerter Bearbeitungsmaschinen bedienen, sehen eine gleichzeitige Durchführung von Bahnbetrieb und Zustellbetrieb vor.The known methods, which usually use numerically controlled processing machines, provide for simultaneous execution of rail operations and delivery operations.

Bei einem dieser bekannten Verfahren wird hierzu ständig in Abhängigkeit von der Drehung der Nockenwelle der nächste anzufahrende Punkt interpoliert, wobei die Bahnbewegung und die Zustellbewegung im Rahmen der Interpolation numerisch superponiert werden.In one of these known methods, the next point to be approached is continuously interpolated depending on the rotation of the camshaft, the path movement and the infeed movement being numerically superposed as part of the interpolation.

Bei einem anderen bekannten Verfahren ist die Schleifscheibe auf einem zweiteiligen Schlitten montiert, dessen einer Teil auf dem anderen Teil läuft, wobei der eine Teil des Schlittens in Abhängigkeit von dem Bahnbetrieb und der andere in Abhängigkeit vom Zustellbetrieb angesteuert werden. Bei diesem bekannten Verfahren wird somit die erforderliche Superposition durch mechanische Überlagerung erzielt.In another known method, the grinding wheel is mounted on a two-part carriage, one part of which runs on the other part, one part of the carriage being controlled as a function of the rail operation and the other as a function of the infeed operation. In this known method, the required superposition is achieved by mechanical superimposition.

Den beiden vorstehend erläuterten bekannten Verfahren ist somit gemeinsam, daß sich der jeweils im Eingriff befindliche Punkt eines Oberflächenabschnitts der Schleifscheibe von der Rohkontur zur Sollkontur auf einem mehrfach gewundenen spiraligen Weg bewegt, wobei diese Bewegung durch ständige Zustellung stets eine radiale Komponente aufweist und - wie bereits erwähnt - durch kontinuierliche Superposition von Bahnbetrieb und Zustellbetrieb eingestellt werden muß.A common feature of the two known methods explained above is that the point of a surface section of the grinding wheel that is respectively in engagement is located moved from the raw contour to the target contour on a spiral winding path, which movement always has a radial component due to constant infeed and - as already mentioned - must be set by continuous superposition of rail operation and infeed operation.

Die beiden bekannten Verfahren haben somit die folgenden wesentlichen Nachteile:

  • Zum einen erfordert die ständige Superposition von Bahnbetrieb und Zustellbetrieb einen erheblichen Aufwand. Bei einer Superposition im Rahmen der Interpolation des nächsten anzufahrenden Bearbeitungspunktes ist nämlich entweder eine sehr schnelle und damit teure Recheneinheit erforderlich, oder aber es wird eine einfachere Recheneinheit verwendet, wodurch sich dann jedoch die Bearbeitungszeit drastisch erhöht, weil die erforderliche Rechenzeit zum Bestimmen des nächsten anzufahrenden Punktes unzuträglich hoch wird.
The two known methods therefore have the following major disadvantages:
  • On the one hand, the constant superposition of rail operations and delivery operations requires considerable effort. In the case of a superposition within the framework of the interpolation of the next processing point to be approached, either a very fast and therefore expensive computing unit is required, or a simpler computing unit is used, but this then increases the processing time drastically because the computing time required to determine the next one to be approached Point becomes unacceptably high.

Bei der mechanischen Superposition entsprechend dem zweiten der geschilderten bekannten Verfahren ergeben sich erhebliche mechanische Probleme, insbesondere deshalb, weil beispielsweise bei der Bearbeitung von Nockenkonturen abschnittsweise kreisförmige Bereiche auftreten, während denen der Bahnbetrieb eine konstante Steuerungsgröße aufweist. Der für den Bahnbetrieb vorgesehene Teil des Vorschubes muß während des Bearbeitens dieses kreisförmigen Abschnittes somit stillstehen, was jedoch im Rahmen der im vorliegenden Zusammenhang erforderlichen Präzision der Bearbeitung kaum möglich ist. In der Praxis treten vielmehr bei noch vertretbarem Regelaufwand für die Positionierung des Bahnbetrieb-Vorschubs Zitterbewegungen auf, die von kleinen Regelspielen um eine konstante Position herum herrühren.The mechanical superposition in accordance with the second of the known methods described gives rise to considerable mechanical problems, in particular because circular areas occur in sections during machining of cam contours, during which the web operation has a constant control variable. The part of the feed intended for railway operation must therefore stand still during the machining of this circular section, which, however, hardly within the scope of the precision of the machining required in the present context is possible. In practice, trembling movements occur, which are still justifiable for the positioning of the railroad operating feed, which result from small control cycles around a constant position.

Schließlich ist den bekannten Verfahren der gemeinsame Nachteil eigen, daß infolge der kontinuierlichen Zustellung stets eine radiale Komponente der Bearbeitungsrichtung vorhanden ist, was entweder zu Problemen bei der Oberflächengüte führen kann oder aber eine gesonderte Nachbehandlung erforderlich macht.Finally, the known methods have the common disadvantage that, as a result of the continuous infeed, there is always a radial component of the machining direction, which can either lead to problems with the surface quality or else make a separate aftertreatment necessary.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit deutlich vermindertem Aufwand und hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit die gewünschten Sollkonturen ohne Genauigkeitseinbuße erzielt werden können.The invention is based on the object of developing a method of the type mentioned in such a way that the desired target contours can be achieved without loss of accuracy with significantly reduced effort and high processing speed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abschnitt zunächst von einem ersten Punkt auf der Oberfläche der Rohkontur nur im Zustellbetrieb auf einen zweiten Punkt der Sollkontur geführt und alsdann nur im Bahnbetrieb entlang der Sollkontur geführt wird.This object is achieved according to the invention in that the section is first guided from a first point on the surface of the raw contour only in the infeed mode to a second point in the nominal contour and then is guided along the nominal contour only in rail operation.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird damit vollkommen gelöst.The object underlying the invention is thus completely achieved.

Durch die strenge zeitliche Trennung von Zustellbetrieb und Bahnbetrieb in einander nachfolgende Verfahrensschritte wird nämlich erreicht, daß die Lageregelung jeweils nur unter einem Gesichtspunkt arbeiten muß, so daß die vorstehend ausführlich geschilderten Nachteile, die sich aus dem simultanen Betrieb ergeben, vermieden werden.The strict time separation of delivery operations and rail operations into successive procedural steps ensures that the position control is only under one point of view, so that the above-described disadvantages resulting from the simultaneous operation can be avoided.

Bei Verwendung einer numerischen Steuerung kann somit während der beide zeitlich aufeinanderfolgenden Phasen jeweils nur die eine der Bewegungen interpoliert werden, wodurch die Rechenzeit verkürzt und/oder die Anforderungen an die benötigte Recheneinheit vermindert werden. Bei Verwendung einer mechanischen Superposition kann hingegen während des Wirksamwerdens des jeweils einen Vorschubteiles der jeweils andere Vorschubteil gesteuert mechanisch arretiert werden, so daß insoweit keine Fehler auftreten können.When using a numerical control, only one of the movements can be interpolated during each of the two successive phases, which shortens the computing time and / or reduces the demands on the required computing unit. When using a mechanical superposition, on the other hand, while the one feed part is taking effect, the other feed part can be mechanically locked in a controlled manner, so that no errors can occur.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit auch prinzipiell unabhängig davon, wie das Profil und das Bearbeitungswerkzeug zueinander angeordnet sind und zueinander bewegt werden, es ist ferner von der Art des jeweils bearbeiteten Profils unabhängig, ebenso wie von der Art des vorgesehenen Bearbeitungswerkzeuges.The method according to the invention is therefore in principle independent of how the profile and the processing tool are arranged relative to one another and are moved relative to one another, it is also independent of the type of profile processed in each case, as well as of the type of processing tool provided.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Bearbeitungswerkzeug um eine erste Achse drehbar.In a preferred embodiment of the invention, the machining tool can be rotated about a first axis.

Obwohl es prinzipiell möglich ist, auch raumfeste Werkzeuge, beispielsweise Funkenerodierer, Laser o. dgl. zu verwenden, sind um eine erste Achse drehbare Werkzeuge bevorzugt, weil hierdurch auf bewährte Werkzeugarten zurückgegriffen werden kann, wie sie insbesondere für die Metallbearbeitung üblich sind.Although it is possible in principle to use spatially fixed tools, for example spark erosion devices, lasers or the like, tools which can be rotated about a first axis are preferred because this allows the use of tried and tested types of tools, as are customary in particular for metalworking.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Profil um eine zweite Achse drehbar, obwohl prinzipiell auch raumfeste Profile bearbeitet werden können. Die Drehbarkeit des Profils um eine zweite Achse hat jedoch den Vorteil, daß auf einfache Weise definierte Verhältnisse eingestellt werden können, weil die jeweils anzufahrenden Bearbeitungspunkte leicht in Abhängigkeit von Drehwinkel der zweiten Achse ermittelt werden können, wie dies an sich bekannt ist.In a further preferred embodiment of the invention, the profile can be rotated about a second axis, although in principle spatially fixed profiles can also be processed. However, the rotatability of the profile about a second axis has the advantage that defined relationships can be set in a simple manner, because the machining points to be approached in each case can easily be determined as a function of the angle of rotation of the second axis, as is known per se.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verläuft die erste Achse parallel zur zweiten Achse, und der Abstand der Achsen ist in Richtung einer dritten, dazu senkrecht verlaufenden Achse verstellbar, insbesondere ist die zweite Achse dabei raumfest.In a further preferred embodiment of the invention, the first axis runs parallel to the second axis, and the distance between the axes is adjustable in the direction of a third axis running perpendicular thereto, in particular the second axis is spatially fixed.

Diese Maßnahme hat den an sich bekannten Vorteil, daß für den Bahnbetrieb und den Zustellbetrieb lediglich die erste Achse in Richtung der dritten Achse verstellt werden muß, und zwar in Abhängigkeit von Drehwinkel des Profils.This measure has the advantage known per se that only the first axis has to be adjusted in the direction of the third axis for the rail operation and the delivery operation, depending on the angle of rotation of the profile.

Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der erste Punkt und der zweite Punkt einen Drehwinkel der zweiten Achse definieren, der kleiner als 180° ist und vorzugsweise im Bereich zwischen 20° und 180° liegt.Another particularly preferred embodiment of the invention consists in that the first point and the second point define an angle of rotation of the second axis which is less than 180 ° and is preferably in the range between 20 ° and 180 °.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß auf einem verhältnismäßig kleinen Umfangsbereich die Sollkontur im reinen Zustellbetrieb angefahren wird, bei Verwendung einer Schleifscheibe durch sogenanntes Tiefschleifen, so daß der überwiegende Teil der Kontur alsdann ausschließlich im Bahnbetrieb fertig auf Sollmaß bearbeitet wird.This measure has the advantage that the target contour is approached in a purely infeed mode on a relatively small circumferential area when using a grinding wheel by so-called deep grinding, so that the major part of the contour is then finished to the specified size exclusively in the railway mode.

Eine besonders gute Wirkung wird ferner dann erzielt, wenn das Bearbeitungswerkzeug im Zustellbetrieb mit gleichförmiger Zustellung geführt wird.A particularly good effect is also achieved if the processing tool is guided in the infeed mode with a uniform infeed.

Bei dieser Vorgehensweise hat die Ortskurve des jeweiligen Bearbeitungspunktes die Form einer archimedischen Spirale, die sich für Steuerungsaufgaben in der numerischen Steuerung besonders einfach behandeln läßt.With this procedure, the locus of the respective processing point has the form of an Archimedean spiral, which can be handled particularly easily for control tasks in numerical control.

Weiterhin ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der nach der Führung des Abschnittes auf der Sollkontur dieser von einem dritten Punkt auf der Sollkontur zunächst nur im Zustellbetrieb auf einen vierten Punkt einer zweiten Sollkontur geführt und alsdann nur im Bahnbetrieb entlang der zweiten Sollkontur geführt wird.Furthermore, an embodiment is preferred in which, after the section has been guided on the target contour, it is first guided from a third point on the target contour only in the delivery mode to a fourth point of a second target contour and then is only guided along the second target contour in rail operation.

Bei dieser Maßnahme, bei der somit die erfindungsgemäßen Schritte mehrfach nacheinander vollzogen werden, kann die erfindungsgemäße Wirkung auch bei großen abzutragenden Materialvolumina erreicht werden. Dies ist dann von besonderem Vorteil, wenn die Rohkontur sehr unregelmäßig ist, so daß die erforderliche Sollkontur aus bearbeitungstechnischen Gründen nicht mit einem einzigen Bearbeitungsvorgang erreicht werden kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird aber auch bei dieser Vorgehensweise der jeweils im Eingriff befindliche Punkt des Bearbeitungswerkzeuges nicht entlang einer mehrfach gewundenen Spirale geführt, sondern der Zustellbereich ist stets auf einen räumlich engen Oberflächenbereich beschränkt, während im übrigen wiederum ausschließlich im Bahnbetrieb gefahren wird. Die Ortskurve des Bearbeitungspunktes hat somit, abgesehen vom kleinen Zustellbereich, die Form mehrerer konzentrisch in parallelem Abstand verlaufender Ortskurven.With this measure, in which the steps according to the invention are thus carried out several times in succession, the effect according to the invention can also be achieved with large volumes of material to be removed. This is particularly advantageous if the raw contour is very irregular, so that the required target contour cannot be achieved with a single machining process for machining reasons. In contrast to the prior art, even with this procedure, the point of the machining tool that is in engagement is not along a spiral that is wound several times, but the infeed area is always limited to a spatially narrow surface area, while the rest of the route is in turn only operated by rail. Apart from the small infeed area, the location curve of the processing point thus has the shape of several location curves concentrically running at a parallel distance.

Wie bereits erwähnt, ist ein besonders bevorzugtes, die Erfindung hingegen nicht einengendes Anwendungsgebiet das Bearbeiten von Nocken. Besonders bevorzugt werden dabei Nocken mit mindestens einem kreisförmigen Abschnitt verwendet, und der Zustellbetrieb wird im Bereich des kreisförmigen Abschnittes eingestellt.As already mentioned, a particularly preferred field of application, on the other hand not restricting the invention, is the machining of cams. Cams with at least one circular section are particularly preferably used, and the infeed mode is set in the region of the circular section.

Diese Maßnahme hat den besonderen Vorteil, daß im Bereich des kreisförmigen Abschnittes ein Verzicht auf einen Bahnbetrieb besonders leicht möglich ist, weil dort die Oberfläche einen konstanten Radius zur Drehachse des Profils aufweist.This measure has the particular advantage that, in the region of the circular section, it is particularly easy to dispense with railway operation because the surface there has a constant radius to the axis of rotation of the profile.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieses Ausführungsbeispieles ist der kreisförmige Abschnitt ein Grundkreis des Nockens, dies hat den Vorteil, daß der Umfang des Grundkreises besonders lang ist, so daß der Zustellbetrieb je nach Erfordernissen in weiten Bereichen um den Umfang herum geführt werden kann.In a preferred development of this embodiment, the circular section is a base circle of the cam, this has the advantage that the circumference of the base circle is particularly long, so that the delivery operation can be carried out in wide areas around the circumference, depending on the requirements.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the attached drawing.

Es versteht sich, daß die vorstehend geschilderten und die nachstehend noch erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder jeweils für sich verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features described above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or in each case without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 und 2 eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens in zwei senkrecht zueinander liegenden Ansichten;
  • Fig. 3 und 4 einen stark vergrößerten Ausschnitt aus der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens in zwei Bearbeitungsphasen;
  • Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ortskurve eines Bearbeitungspunktes bei in mehreren Schichten erfolgender Bearbeitung des Profils.
Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it:
  • Figures 1 and 2 an apparatus for performing the method according to the invention in two perpendicular views;
  • 3 and 4 show a greatly enlarged detail from the device according to FIGS. 1 and 2 to explain the method according to the invention in two processing phases;
  • Fig. 5 is a schematic representation of a locus of a machining point when machining the profile in several layers.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 10 gesamthaft eine Schleifmaschine bezeichnet, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann.1 and 2, 10 denotes a grinding machine as a whole, as can be used to carry out the method according to the invention.

Um eine raumfeste Achse 11, die in der Fachsprache auch als C-Achse bezeichnet wird, ist eine Nockenwelle 12 drehbar angeordnet. Hierzu ist die Nockenwelle 12 zwischen zwei Spitzen 13 und 14 eines Spindelstocks 15 bzw. eines Reitstocks 16 eingespannt, und eine drehfeste Verbindung 17 zwischen Nockenwelle 12 und einer Spindel des Spindelstocks 15 sorgt für einen Antrieb der Nockenwelle 12.A camshaft 12 is rotatably arranged about a fixed axis 11, which is also referred to in technical terms as the C axis. For this purpose, the camshaft 12 is clamped between two tips 13 and 14 of a headstock 15 or a tailstock 16, and a rotationally fixed connection 17 between the camshaft 12 and a spindle of the headstock 15 ensures that the camshaft 12 is driven.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Betriebsstellung wird gerade ein Nocken 18 der Nockenwelle 12 mittels einer Schleifscheibe 19 bearbeitet. Die Schleifscheibe 19 wird von einem Antrieb 20 betätigt, der mittels eines Vorschubes 21 relativ zu einer raumfesten Basis 22 entlang einer Achse 23 verfahrbar ist, die in der Fachsprache auch als x-Achse bezeichnet wird. Die Schleifscheibe 19 selbst ist um eine Achse 24 drehbar, so daß der Vorschub 21 den Abstand der Achsen 11 und 24 in Richtung der dazu senkrechten Achse 23 zu verstellen vermag.In the operating position shown in FIGS. 1 and 2, a cam 18 of the camshaft 12 is being machined by means of a grinding wheel 19. The grinding wheel 19 is actuated by a drive 20 which can be moved by means of a feed 21 relative to a fixed base 22 along an axis 23, which is also referred to in technical terminology as the x-axis. The grinding wheel 19 itself is rotatable about an axis 24, so that the feed 21 is able to adjust the distance between the axes 11 and 24 in the direction of the axis 23 perpendicular thereto.

In den Fig. 1 und 2 sind der Übersichtlichkeit halber die Steuer- und Regeleinheiten nicht dargestellt, die in an sich bekannter Weise aus der jeweiligen Drehlage der Nockenwelle 12 Steuersignale für den Vorschub 21 ableiten.For the sake of clarity, FIGS. 1 and 2 do not show the control and regulating units which derive control signals for the feed 21 from the respective rotational position of the camshaft 12 in a manner known per se.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in stark vergrößerter Darstellung und gegenüber der Darstellung von Fig. 1 um 90° in Uhrzeigerrichtung gedreht die Verhältnisse beim Bearbeiten des Nockens 18 mittels der Schleifscheibe 19.3 and 4 show, in a greatly enlarged representation and rotated 90 ° clockwise in relation to the representation of FIG. 1, the conditions when machining the cam 18 by means of the grinding wheel 19.

Fig. 3 zeigt die Ausgangsposition des Nockens 18. Der Nocken 18 ist mit einer Außenkontur versehen, bei der ein Grundkreis 30 sowie ein Nebenkreis 31 auftreten, die miteinander über gerade oder gekrümmte Flanken 32 verbunden sind. Die in Fig. 3 und 4 dick ausgezogenen Abschnitte 30, 31, 32 bezeichnen eine Rohkontur, d.h. einen noch nicht fertig bearbeiteten Nocken, während mit den Bezugszeichen 30a, 31a, 32a die entsprechenden Elemente einer Sollkontur bezeichnet sind, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden soll. Hierzu ist insgesamt eine Zustellung 33 erforderlich, die dem Abstand der Kontur 30/31/32 von der Kontur 30a/31a/32a entspricht.3 shows the starting position of the cam 18. The cam 18 is provided with an outer contour in which a base circle 30 and a secondary circle 31 occur, which are connected to one another by straight or curved flanks 32. The sections 30, 31, 32 drawn thick in FIGS. 3 and 4 denote a raw contour, i.e. a not yet finished cam, while the reference numerals 30a, 31a, 32a denote the corresponding elements of a target contour that is to be produced by the method according to the invention. For this purpose, an infeed 33 is required, which corresponds to the distance of the contour 30/31/32 from the contour 30a / 31a / 32a.

Mit einem Pfeil 34 ist die Drehrichtung des Nockens 18, und mit einem Pfeil 35 ist die Drehrichtung der Schleifscheibe 19 angedeutet.An arrow 34 indicates the direction of rotation of the cam 18, and an arrow 35 indicates the direction of rotation of the grinding wheel 19.

Fig. 3 zeigt den Nocken 18 in Ausgangsstellung. Die Schleifscheibe 19 ist bis zur Berührung des Nockens 18 an diesen herangefahren worden, und zwar wird der Nocken 18 in dieser Grundstellung so in seiner Drehlage ausgerichtet, daß Nocken 18 und Schleifscheibe 19 einander an einem ersten Punkt 40 im Übergang von der Flanke 32 zum Grundkreis 30 berühren.Fig. 3 shows the cam 18 in the starting position. The grinding wheel 19 has been moved up to the point where the cam 18 comes into contact with it, namely that the cam 18 in this basic position is aligned in its rotational position such that the cam 18 and grinding wheel 19 are at a first point 40 in the transition from the flank 32 to the base circle Touch 30.

In einem ersten Verfahrensschritt wird nun der Nocken 18 entlang der Richtung des Pfeiles 34 verdreht, und gleichzeitig wird die Schleifscheibe 19 linear entlang der Achse 23 nach links verfahren. Bei geeigneter Abstimmung der Winkelgeschwindigkeit des Nockens 18 und der Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe 19 entsteht somit eine in Fig. 4 eingezeichnete Ortskurve 41 von dem ersten Punkt 40 auf der Rohkontur zu einem zweiten Punkt 42 auf der Sollkontur, der innerhalb eines Drehwinkels y von beispielsweise 120° erreicht wird. Aufgrund des linearen Vorschubs der Schleifscheibe 19 hat die Ortskurve 41 die Form einer archimedischen Spirale.In a first process step, the cam 18 is now rotated in the direction of the arrow 34, and at the same time the grinding wheel 19 is moved linearly along the axis 23 to the left. With suitable coordination of the The angular velocity of the cam 18 and the advancing speed of the grinding wheel 19 thus result in a locus 41 drawn in FIG. 4 from the first point 40 on the raw contour to a second point 42 on the target contour, which is reached within an angle of rotation y of, for example, 120 °. Due to the linear feed of the grinding wheel 19, the locus 41 has the shape of an Archimedean spiral.

In der Darstellung von Fig. 4 wurde somit die Schleifscheibe 19 aus der gestrichelt eingezeichneten Position 19' in die durchgezogen eingezeichnete Stellung 19 linear gesteuert verfahren.In the illustration of FIG. 4, the grinding wheel 19 has thus been moved in a linearly controlled manner from the position 19 ′ shown in broken lines to the position 19 shown in solid lines.

Nach Erreichen des zweiten Punktes 42 wird nun in einen zweiten Verfahrensabschnitt übergegangen.After reaching the second point 42, a transition is now made to a second process step.

In diesem zweiten Verfahrensabschnitt wird die Auslenkung der Schleifscheibe 19 in Richtung der x-Achse 23 so eingestellt, daß der jeweils im Eingriff befindliche Punkt an der Oberfläche der Schleifscheibe 19 exakt der Sollkontur 30a/31a/32a folgt.In this second step of the method, the deflection of the grinding wheel 19 in the direction of the x-axis 23 is set such that the point in engagement on the surface of the grinding wheel 19 exactly follows the desired contour 30a / 31a / 32a.

Dies hat u.a. die Auswirkung, daß bei diesem Verfahrensabschnitt das Material bezüglich der Sollkontur 30a/31a/32a stets tangential abgetragen wird. In Fig. 4 ist dies anhand einer Position 45 der Schleifscheibe 19 relativ zum Nocken 18 veranschaulicht, und man erkennt deutlich, daß die Schleifscheibe 19 in dieser Position 45 die Sollkontur, in jenem Fall die Flanke 32a an einer einzigen Stelle 46 berührt.This has the effect, among other things, that the material is always removed tangentially with respect to the target contour 30a / 31a / 32a in this process section. This is illustrated in FIG. 4 by means of a position 45 of the grinding wheel 19 relative to the cam 18, and it can be clearly seen that the grinding wheel 19 in this position 45 has the desired contour, in in that case touches the flank 32a at a single point 46.

Schließlich zeigt Fig. 5 noch eine Variante, bei der die vorstehend geschilderte Folge der beiden Verfahrensabschnitte zyklisch wiederholt wird.Finally, FIG. 5 shows a variant in which the sequence of the two process sections described above is repeated cyclically.

Die in Fig. 5 dick ausgezogene Bahnkurve des jeweiligen Bearbeitungspunktes beginnt wiederum am ersten Punkt 40 und verläuft in der beschriebenen Weise im reinen Zustellbetrieb entlang der Ortskurve 51 bis hin zum zweiten Punkt 42, wo das Verfahren in den Bahnbetrieb übergeht, so daß die Bahnkurve nunmehr entlang der Sollkontur 30a/31a/32a verläuft, wie bereits beschrieben. Dieser Bahnbetrieb setzt sich nun bis zu einem dritten Punkt 40a fort, der radial neben dem ersten Punkt 40 liegt. Bei Erreichen des dritten Punktes 40a geht das Verfahren wieder in den reinen Zustellbetrieb über, und die Bahnkurve des jeweiligen Bearbeitungspunktes verläuft wiederum entlang einer Ortskurve 41a, die innerhalb der bereits geschilderten Ortskurve 41 verläuft. Der reine Zustellbetrieb setzt sich nun bis zu einem vierten Punkt 42a fort, der radial neben dem zweiten Punkt 42 liegt, in welchem Punkt das Verfahren wieder in den reinen Bahnbetrieb übergeht, so daß eine weitere Sollkontur 30b/31b/32b entsteht. Diese weitere Sollkontur setzt sich über einen radial neben dem ersten Punkt 40 und dem dritten Punkt 40a gelegenen fünften Punkt 40b fort, so daß die weitere Sollkontur 30b/31b/32b bis hin zum vierten Punkt 42a durchfahren wird, so daß die gewünschte weitere Sollkontur 30b/31b/32b nunmehr vollkommen bearbeitet ist.The thick curve in Fig. 5 of the respective processing point again starts at the first point 40 and runs in the manner described in the pure delivery mode along the locus 51 to the second point 42, where the method changes to the rail mode, so that the path curve now runs along the desired contour 30a / 31a / 32a, as already described. This rail operation now continues to a third point 40 a, which is located radially next to the first point 40. When the third point 40a is reached, the method returns to the pure infeed mode, and the path curve of the respective processing point in turn runs along a locus 41a which runs within the locus 41 already described. The pure infeed operation now continues up to a fourth point 42a, which is located radially next to the second point 42, at which point the method again switches to pure rail operation, so that a further target contour 30b / 31b / 32b is created. This further target contour is continued via a fifth point 40b located radially next to the first point 40 and the third point 40a, so that the further target contour 30b / 31b / 32b is traversed to the fourth point 42a, so that the desired further target contour 30b / 31b / 32b is now completely processed.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde bei einer Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe 19 von 45 m/s eine Vier-Zylinder-Nockenwelle bearbeitet, deren Nocken einen Grundkreis von 38 mm Durchmesser und einen Nockenhub von ca. 10 mm aufwiesen. Das radiale Schleifaufmaß lag zwischen 2 und 2,5 mm.In a practical embodiment of the method according to the invention, a four-cylinder camshaft was machined at a peripheral speed of the grinding wheel 19 of 45 m / s, the cams of which had a base circle of 38 mm in diameter and a cam stroke of approximately 10 mm. The radial grinding allowance was between 2 and 2.5 mm.

Zum Vorschleifen wurde der Nocken insgesamt viermal gedreht, wobei in der beschriebenen Weise aufeinanderfolgend ein Zustellbetrieb und ein Bahnbetrieb eingestellt wurden. Es schloß sich eine Umdrehung im reinen Bahnbetrieb an. Beim nachfolgenden Fertigschleifen wurden drei Umdrehungen mit Zustellbetrieb und nachfolgendem Bahnbetrieb eingestellt, und es schlossen sich fünf Umdrehungen ohne Zustellbetrieb an.The cam was rotated a total of four times for pre-grinding, a feed operation and a rail operation being set successively in the manner described. It was followed by a turn in pure rail operations. In the subsequent finish grinding, three revolutions with infeed operation and subsequent rail operation were set, and five revolutions without infeed operation followed.

Das Verhältnis von Zustellgeschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit des Nockens wurde dabei so gewählt, daß während des Vorschleifens ein Winkel Ψ von 30° und während des Fertigschleifens ein Winkel ψ von 600 eingestellt wurden.The ratio of infeed speed and angular speed of the cam was chosen so that an angle Winkel of 30 ° was set during pre-grinding and an angle ψ of 60 0 during finish grinding.

Auf diese Weise konnte gegenüber dem herkömmlichen Verfahren eine Verminderung der Gesamtschleifzeit pro Nocken auf weniger als die Hälfte erzielt werden.In this way, it was possible to reduce the total grinding time per cam to less than half compared to the conventional method.

Claims (14)

1. Verfahren zum spanabhebenden Bearbeiten einer Oberfläche von Profilen mit einer von einer Kreisform abweichenden Kontur, bei dem, ausgehend von einer Rohkontur (30/31/32) das Profil durch Abtragen der Oberfläche mit einer Sollkontur (30a/31a/32a; 30b/31b/32b) versehen wird, indem ein Bearbeitungswerkzeug und das Profil relativ zueinander so bewegt werden, daß einerseits ein jeweils im Eingriff an der Oberfläche befindlicher Abschnitt des Bearbeitungswerkzeuges im Bahnbetrieb entlang der Kontur geführt und andererseits im Zustellbetrieb um den Oberflächenabstand zwischen Rohkontur (30/31/32) und Sollkontur (30a/31a/32a; 30b/31b/32b) zugestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt zunächst von einem ersten Punkt (40; 40a) auf der Oberfläche der Rohkontur (30/31/32) nur im Zustellbetrieb auf einen zweiten Punkt (42; 42a) der Sollkontur (30a/31a/32a; 30b/31b/32b) geführt und alsdann nur im Bahnbetrieb entlang der Sollkontur (30a/31a/32a; 30b/31b/32b) geführt wird.1. Method for machining a surface of profiles with a contour deviating from a circular shape, in which, starting from a raw contour (30/31/32), the profile by removing the surface with a target contour (30a / 31a / 32a; 30b / 31b / 32b) is provided by moving a machining tool and the profile relative to one another in such a way that on the one hand a section of the machining tool that is in engagement on the surface is guided along the contour in web operation and on the other hand in feed operation by the surface distance between the raw contour (30 / 31/32) and target contour (30a / 31a / 32a; 30b / 31b / 32b), characterized in that the section first of all from a first point (40; 40a) on the surface of the raw contour (30/31/32) only in delivery mode to a second point (42; 42a) of the target contour (30a / 31a / 32a; 30b / 31b / 32b) and then only in rail mode along the target contour (30a / 31a / 32a; 30b / 31b / 32b) becomes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug um eine erste Achse (24) drehbar ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the machining tool is rotatable about a first axis (24). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil um eine zweite Achse (11) drehbar ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the profile is rotatable about a second axis (11). 4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse (24) parallel zur zweiten Achse (11) verläuft und daß der Abstand der Achsen (11, 24) in Richtung einer dritten, dazu senkrecht verlaufenden Achse (23) verstellbar ist.4. The method according to claim 2 and 3, characterized in that the first axis (24) runs parallel to the second axis (11) and that the distance between the axes (11, 24) in the direction of a third axis (23) running perpendicular thereto is adjustable. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Achse (11) raumfest ist.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the second axis (11) is spatially fixed. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Punkt (40; 40a) und der zweite Punkte (42; 42a) einen Drehwinkel ψ der zweiten Achse (11) definieren, der kleiner als 180° ist und vorzugsweise im Bereich zwischen 20° und 180° liegt.6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the first point (40; 40a) and the second points (42; 42a) define an angle of rotation ψ of the second axis (11) which is less than 180 ° and is preferably in the range between 20 ° and 180 °. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug im Zustellbetrieb mit gleichförmiger Zustellung geführt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the machining tool is performed in the delivery mode with uniform delivery. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Führung des Abschnittes auf der Sollkontur (30a/31a/32a) dieser von einem dritten Punkt (40a) auf der Sollkontur (30a/31a/32a) zunächst im Zustellbetrieb auf einen vierten Punkt (42a) einer zweiten Sollkontur (30b(31b/32b) geführt und alsdann im Bahnbetrieb entlang der zweiten Sollkontur (30b/31b/32b) geführt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that after guiding the section on the target contour (30a / 31a / 32a) this from a third point (40a) on the target contour (30a / 31a / 32a) initially in Infeed operation is guided to a fourth point (42a) of a second target contour (30b (31b / 32b) and then is guided along the second target contour (30b / 31b / 32b) in rail operation. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil ein Nocken (18) ist.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the profile is a cam (18). 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (18) mindestens einen kreisförmigen Abschnitt (30, 31; 30a, 31a; 30b, 31b) aufweist und daß der Zustellbetrieb im Bereich des kreisförmigen Abschnittes (30, 31; 30a, 31a, 30b, 31b) eingestellt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the cam (18) has at least one circular section (30, 31; 30a, 31a; 30b, 31b) and that the infeed operation in the region of the circular section (30, 31; 30a, 31a, 30b, 31b) is set. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisförmige Abschnitt (30, 31; 30a, 31a; 30b, 31b) ein Grundkreis (30; 30a; 30b) des Nockens (18) ist.11. The method according to claim 10, characterized in that the circular section (30, 31; 30a, 31a; 30b, 31b) is a base circle (30; 30a; 30b) of the cam (18). 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug eine Schleifscheibe (19) ist.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the processing tool is a grinding wheel (19). 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Abschnittes mittels einer numerischen Steuerung erfolgt, die erste Steuermittel für den Zustellbetrieb und zweite Steuermittel für den Bahnbetrieb aufweist und daß die Steuermittel nacheinander eingeschaltet werden.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the section is guided by means of a numerical control, which has first control means for the delivery operation and second control means for the rail operation and that the control means are switched on one after the other. 14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13.14. Device for performing the method according to one of claims 1 to 13.
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