用于磨削彈簧端部的方法以及彈簧端部磨削機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分的用于磨削螺旋壓力彈簧的彈簧端部的方法，以及涉及一種按照權(quán)利要求14的前序部分的尤其適合于執(zhí)行所述方法的彈簧端部磨削機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]螺旋壓力彈簧是機(jī)器元件，在大量的應(yīng)用領(lǐng)域中、在較大的件數(shù)和不同的設(shè)計(jì)方案中需要所述機(jī)器元件。螺旋壓力彈簧例如作為承載彈簧或閥彈簧在較大的量中在汽車制造中被需要。螺旋壓力彈簧能夠描述為螺旋的或卷繞的、由帶有在螺旋之間的間距的絲線形成的壓力彈簧。
[0003]在常規(guī)的使用中，對螺旋壓力彈簧的保險(xiǎn)的功能而言尤其有意義的是彈簧端部、也就是說螺旋壓力彈簧的兩個軸向的端部區(qū)域。彈簧端部用于將彈簧力傳遞到連接體上并且通常如此地構(gòu)造，使得在每個彈簧部位中引起盡可能軸向的彈簧壓縮。彈簧端部磨削、即借助于磨削的彈簧端部的磨除材料的加工就此而論貢獻(xiàn)于，在彈簧端部上與彈簧軸線垂直地提供用于連接體的足夠的安裝面。
[0004]彈簧端部磨削是用于制造由冷成形的絲線形成的螺旋壓力彈簧的工藝鏈的一部分。這種工藝鏈包括許多其它的制造步驟，所述制造步驟最終導(dǎo)致能夠裝入的螺旋壓力彈簧。僅當(dāng)在不同的工藝級中實(shí)現(xiàn)了合理的制造工藝時，螺旋壓力彈簧的經(jīng)濟(jì)的制造是可能的。在此，對彈簧端部磨削而言尤其有意義，因?yàn)閷β菪龎毫椈啥裕a(chǎn)生的制造成本的一大部分落在這種工作過程上。由此進(jìn)行明顯的努力，如此地優(yōu)化彈簧端部磨削的工藝，使得能夠以較高的生產(chǎn)率制造螺旋彈簧端部，而不損害所制造的產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0005]對彈簧端部磨削而言，在許多區(qū)域中利用未張緊的彈簧執(zhí)行雙側(cè)平面磨削方法。使用旋轉(zhuǎn)工具的磨削公知地指的是帶有幾何上不確定的刀的切削的制造方法。按照有待生成的面(平面)的類型/有待磨削的面(兩個)的數(shù)量、主要處于作用中的磨削片(側(cè)面)的部分和方法(磨削)設(shè)定雙側(cè)平面磨削工藝的名稱。這種方法的特殊性是螺旋壓力彈簧本身施加磨削壓力的事實(shí)。
[0006]對雙側(cè)平面磨削方法合適的數(shù)字控制的彈簧端部磨削機(jī)具有磨削單元、負(fù)載單元和用于控制負(fù)載單元和磨削單元的控制單元。磨削單元具有帶有兩個能夠轉(zhuǎn)動的磨削片的磨削片副，該磨削片的轉(zhuǎn)動軸線一般情況下彼此同軸地布置或者稍微彼此傾斜。在磨削片的彼此朝向的側(cè)面之間形成了磨削空間。負(fù)載單元具有至少一個或多或少軸線平行地與磨削片能夠轉(zhuǎn)動的負(fù)載盤，該負(fù)載盤具有多個用于容納每一個螺旋彈簧的多個軸向外側(cè)的彈簧容納部。容納在彈簧容納部中的螺旋壓力彈簧的彈簧軸線在此應(yīng)該盡可能平行于負(fù)載單元的轉(zhuǎn)動軸線，并且由此垂直于磨削片的磨削的側(cè)面。
[0007]在磨削片的軸線和負(fù)載盤的轉(zhuǎn)動軸線之間存在在磨削操作的情況下的間距。在磨削操作期間，容納在負(fù)載盤的彈簧容納部中的螺旋壓力彈簧通過負(fù)載盤的轉(zhuǎn)動接連地輸送通過在轉(zhuǎn)動的磨削片之間的磨削空間。在此，位于磨削空間中的螺旋壓力彈簧的相應(yīng)的兩個彈簧端部同時通過磨削加工。
[0008]在負(fù)載盤的轉(zhuǎn)動中心和磨削片中心之間的間距在此確定了磨削道的位置。磨削道或者軌跡描述了在磨削片上的螺旋壓力彈簧在負(fù)載盤的轉(zhuǎn)動中所走過的路徑。軌跡、磨削速度、負(fù)載盤轉(zhuǎn)速以及磨削壓力共同地確定了能夠獲得的磨削功率。
[0009]考慮到較高的生產(chǎn)率，通常所追求的是，獲得盡可能高的磨削功率、即單位時間的盡可能高的磨除。但是，磨削功率由所允許的彈簧材料的溫度和磨削片的功率限制。如果彈簧材料過熱，則能夠?qū)е虏牧献兓?，該材料變化?fù)面地影響之后的彈簧特性和/或材料的強(qiáng)度。因此，應(yīng)按照可行方案避免材料過熱。
[0010]幾種方法設(shè)置了借助于相應(yīng)的冷卻機(jī)構(gòu)的磨削空間和/或負(fù)載盤的主動的冷卻。在磨削空間冷卻中，例如將新鮮空氣直接通入磨削空間中，帶有的目標(biāo)是，冷卻螺旋壓力彈簧、切肩和磨削顆粒，導(dǎo)出摩擦熱并且空出切削空間。相應(yīng)的冷卻機(jī)構(gòu)具有用于冷卻空氣的一個或多個供入通道，該供入通道匯入磨削空間中。在負(fù)載盤冷卻中，將冷卻空氣通入螺旋壓力彈簧中。相應(yīng)的冷卻機(jī)構(gòu)具有用于冷卻空氣的一個或多個供入通道，該供入通道在螺旋彈簧的運(yùn)動道的附近靠近于負(fù)載盤地匯入。在此的目標(biāo)是，通過以下方式提高單位的磨除能力，即使得螺旋壓力彈簧的溫度在工藝中盡可能恒定并且足夠低地保持。
[0011]日本的專利申請JP2009-279709 A描述了用于雙側(cè)平面磨削的彈簧端部磨削機(jī)，其中直接除了磨削片之外在磨削空間的外部安裝了兩個彼此平行的冷卻板，該冷卻板的彼此朝向的端面基本上位于彼此朝向的磨削片的側(cè)面的延長中。借助于貫通傳導(dǎo)的冷卻流體所冷卻的冷卻板限定了位于冷卻板之間的空間，在該空間中螺旋壓力彈簧在負(fù)載盤的轉(zhuǎn)動的情況下運(yùn)動，只要螺旋壓力彈簧離開磨削空間。在此，彈簧端部位于與冷卻板的接觸中。以這種方式，在磨削操作期間的彈簧端部的接觸冷卻是可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的任務(wù)是，提供用于磨削螺旋壓力彈簧的彈簧端部的方法以及為執(zhí)行所述方式合適的彈簧端部磨削機(jī)，該彈簧端部磨削機(jī)能夠利用較高的生產(chǎn)率持續(xù)地較少保養(yǎng)地工作并且同時提供針對所加工的螺旋壓力彈簧的過熱的較高的安全性。
[0013]為了解決這種任務(wù)，本發(fā)明提供帶有權(quán)利要求1的特征的方法。此外，提供帶有權(quán)利要求14的特征的彈簧端部磨削機(jī)。
[0014]在從屬權(quán)利要求中說明有利的改型方案。全部的權(quán)利要求的字句通過參照說明書的內(nèi)容作出。
[0015]所屬類型的根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在磨削操作期間在至少一個螺旋壓力彈簧上通過溫度測量求取代表溫度的溫度信號，并且彈簧端部磨削機(jī)的控制依據(jù)所述溫度信號進(jìn)行。說明語“在磨削操作期間”在此涉及在磨削操作的開始和結(jié)束之間的時間間隔，其中當(dāng)螺旋壓力彈簧第一次進(jìn)入磨削空間中時，磨削操作開始，并且當(dāng)獲得了所追求的磨除并且將最后的螺旋壓力彈簧從磨削空間中移動出去時，磨削操作結(jié)束。由此在磨削操作期間執(zhí)行在螺旋壓力彈簧上的溫度監(jiān)控。因?yàn)闇囟葴y量在磨削操作期間、即“在工藝中”執(zhí)行，則較快的與溫度有關(guān)的磨削工藝的控制是可能的。彈簧端部磨削機(jī)因而在需要時能夠依據(jù)溫度信號得到控制。在優(yōu)選的實(shí)施方式中設(shè)置(但是不是必須)這樣的控制。
[0016]磨削工藝能夠由此在需要時在磨除功率的上部的功率極限上運(yùn)行，其中還可靠地避免了過熱。通過直接的溫度監(jiān)控能夠省去的是，利用針對彈簧材料的過熱的不必要的較高的安全性來工作，所述安全性不必要地局限了磨削工藝的功率。能夠有可能省去繁瑣的冷卻措施。
[0017]用于執(zhí)行所述方法的合適的彈簧端部磨削機(jī)具有帶有至少一個溫度測量機(jī)構(gòu)的溫度測量系統(tǒng)，該溫度測量機(jī)構(gòu)設(shè)定用于，在在至少一個螺旋壓力彈簧上的磨削操作期間求取代表溫度的溫度信號并且發(fā)出該溫度信號以用于進(jìn)一步處理，從而彈簧端部磨削機(jī)在需要時能夠依據(jù)溫度信號得到控制。
[0018]溫度測量機(jī)構(gòu)布置在用于冷卻空氣的供入通道和/或通過供入通道產(chǎn)生的冷卻氣流中。供入通道將冷卻空氣從壓力側(cè)利用通風(fēng)機(jī)引導(dǎo)至在磨削片和/或負(fù)載盤的附近的供入通道的匯入?yún)^(qū)域，以便將位于冷卻氣流中的組件進(jìn)行冷卻。溫度測量機(jī)構(gòu)位于較強(qiáng)或較弱設(shè)定的冷卻氣流內(nèi)并且能夠由此冷卻或者說溫度穩(wěn)定。此外，氣流將溫度測量機(jī)構(gòu)在由能夠損害溫度測量機(jī)構(gòu)的功能的火花飛濺和/或其它的加工產(chǎn)品引起的臟污或損傷前進(jìn)行保護(hù)。
[0019]優(yōu)選地，溫度測量機(jī)構(gòu)位于供入通道之內(nèi)，從而溫度測量貫穿匯入?yún)^(qū)域地進(jìn)行。也可能的是將溫度測量機(jī)構(gòu)布置在供入通道之外，即在匯入開口的另外一側(cè)，但是卻在所定向的冷卻氣流的區(qū)域中。
[0020]因?yàn)閺椈啥瞬吭谀ハ鲿r比靠近彈簧中部的區(qū)域更強(qiáng)地加熱，則溫度優(yōu)選地盡可能靠近(至少)一個彈簧端部地求取，例如在連接至彈簧端部的第一螺旋的區(qū)域中。在此，尤其可靠的是直接在由磨削加工的端面上測量。
[0021]溫度測量優(yōu)選地?zé)o接觸地通過獲取和評定所發(fā)出的熱輻射而進(jìn)行。對此，能夠例如使用高溫計(jì)或熱成像相機(jī)作為溫度測量機(jī)構(gòu)。(至少)一個熱成像相機(jī)(線陣相機(jī)或面陣相機(jī))的使用提供了位置解析的溫度測量的額外的優(yōu)點(diǎn)，在該溫度測量中，能夠同時或在時間上偏移地在兩個或多個以間距彼此存在的、在一個螺旋壓力彈簧或在多個不同的螺旋彈簧上的測量位置上測量。
[0022]在具有用于熱福射的進(jìn)入窗的光學(xué)的溫度測量機(jī)構(gòu)中，在冷卻氣流中的布置表明為尤其有用，因?yàn)樵跊]有相應(yīng)的保護(hù)措施的情況下或者在不利的布置中，進(jìn)入窗能夠被污染和/或通過火花的燃燒而損壞，從而能夠損害測量準(zhǔn)確性。
[0023]優(yōu)選地，至少一個磨削參數(shù)的自動的調(diào)節(jié)依據(jù)彈簧溫度或者說代表該彈簧溫度的溫度信號來進(jìn)行。對此，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，溫度測量機(jī)構(gòu)電線連接或者無線地連接至控制單元以用于信號傳輸，并且在控制單元中控制程序是激活的，該控制程序配置用于處理溫度信號或者從中導(dǎo)出的信號，其中控制單元依據(jù)溫度信號在磨削操作期間改變磨削單元和/或負(fù)載單元的至少一個運(yùn)行參數(shù)。例如負(fù)載盤的轉(zhuǎn)動速度和兩個磨削片的轉(zhuǎn)動速度能夠?qū)儆谀軌蚋淖兊倪\(yùn)行參數(shù)，所