[发明专利]加工工具及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及加工工具及其控制。更具体地，本发明涉及加工操作期间工具安装座和工件的运动的协调。

背景技术

在历史上，用来精磨曲轴曲柄销直径的工作表面的方法涉及使曲柄销表面绕其自身的中心旋转。加工工具在每个接续曲柄销之间进行调节，使得在每个销上的磨削动作为圆柱形磨削的形式。

提供了各种方法来使得磨削轮跟随相应曲柄销绕工具的纵向轴线的轨道运动而进行轨道运动，例如如CA-A-364437中所述。

最近，加工工具已经采用计算机数控（“CNC”）系统，其中在精确伺服控制下进给加工轴的位置与工具的旋转电子地相连。US4,375,670中描述了这样的方法，其描述了加工工具，该加工工具包括分别用于使曲轴旋转的驱动装置和用于使刀架位移的驱动装置的独立的控制器。两种控制器被控制成使得一种运动的不规则不能够影响另一种运动，原因是一种运动并不依赖于另一种运动。

在已有的技术中，工具与工件接合，同时工件在其旋转的限定点处静止。一旦已经到达该开始位置，工具和工件就被同时且同步地驱动。

发明内容

本发明提供用于加工工件的加工工具，其包括：

加工基部；

工件保持器，该工件保持器由加工基部支撑，用于保持工件，该保持器能够绕一轴线旋转；

工件旋转驱动件，该工件旋转驱动件用于使保持器绕所述轴线旋转；

工具安装座，该工件安装座由加工基部支撑，用于承载待与保持在保持器中的工件接合的工具；

驱动布置，通过使工件保持器和工具安装座中的至少一个相对于加工基部运动，该驱动布置用于使工件保持器和工具安装座相对于彼此在与所述轴线成横向的平面中运动；以及

控制布置，该控制布置被构造成控制工件旋转驱动件和驱动布置，以便在与所述轴线成横向的平面中加工工件上的与所述轴线不等距的表面轮廓，其中安装在安装座中的工具与工件接合，以便在工件通过工件驱动件而旋转的同时开始进行加工操作。

当需要进行两种或更多种离散的加工操作时，在工件旋转的同时使工具与工件接合的能力（即使加工的表面与旋转所绕的轴线不等距（即相对于该轴线不是圆形的））显著地减少了加工工件所花费的时间。这不需要停止工件的旋转，由此节省了否则使工件的旋转减速到停止、使工具与工件接合、然后使工件和工具加速到它们的正常操作速度所要花费的时间。

要加工到工件上的表面轮廓是将与最终成品工件中的工件保持器旋转轴线不等距的轮廓，也就是，期望的最终表面不是以保持器的旋转轴线为中心的圆柱形表面，而是与这样的表面明显偏离。

例如，加工的表面可以是绕曲轴轴线进行轨道运动的曲柄销表面，或者是凸轮轴上的凸轮升角。

加工工具被控制成使得工具与工件表面接合，该表面与工件保持器旋转轴线不等距，同时，工件旋转（优选地保持基本上恒定的工件旋转速度），以将该表面加工成这样的轮廓，该轮廓是加工的工件部分最终期望的表面，该轮廓与工件保持器旋转轴线不等距。

在一个优选的实施例中，所述轴线是加工工具的纵向轴线，工具安装座能够在与所述轴线成横向的平面中运动，驱动布置包括用于使工具安装座进行横向运动的工具安装座驱动件，控制布置被构造成控制工件旋转驱动件和工具安装座驱动件，以加工工件上的表面轮廓。

或者，在另一个实施例中，工件保持器能够在与所述轴线成横向的平面中运动，驱动布置包括用于使工件保持器进行横向运动的工件横向驱动件，控制布置被构造成控制工件旋转驱动件和工件横向驱动件，以加工工件上的表面轮廓。

本发明还提供一种利用加工工具加工工件的方法，其包括以下步骤：

使工件绕一轴线旋转；以及

使工具和工件中的一个相对于另一个在与所述轴线成横向的平面中运动，以便在该横向平面中加工工件上的与所述轴线不等距的表面轮廓，使得工具与工件接合，以便在工件旋转的同时开始进行加工操作。

根据本发明的实施例，在工件继续其旋转的同时，工具安装座驱动件受到控制，以使得工具与工件接合，以开始进行加工操作，使得工件和工件的相应接触点的速度和加速度相匹配。

附图说明

现在将参考附图，借助实例描述本发明的实施例，其中：

图1为实施本发明的结合有工件和磨轮的加工工具的控制布置的方框图；

图2为根据实施本发明的方法的在加工操作期间工作头旋转角度和进给轴线位置的曲线图；以及