(57)【要約】【課題】心なし研削プロセスに比べて構成部材が同じ精度で著しく効率的に加工可能若しくは研削可能である、円筒研削するための装置を提供する。【解決手段】少なくとも第２の研削盤（７）が設けられており、該研削盤もやはり、構成部材（３）の加工しようとする区分（２）と係合状態にもたらされるようになっており、前記の第１の研削盤（６）及び第２の研削盤（７）が構成部材（３）に関して少なくとも、研削プロセスの結果生じ且つ構成部材（３）に作用する合力を最小限にする配置形式で位置決めされているようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大きな長さ・直径比を有する構成部材（３）の少なくとも１つの区分（２）を円筒研削するための装置（１）であって、構成部材（３）が、加工しようとする区分（２）以外で少なくとも１つの保持装置（４，５）によって少なくとも一方の端部域を保持されており且つ前記の加工しようとする区分（２）の範囲内で、少なくとも１つの研削盤（６）と作用接続状態にもたらされるようになっている形式のものにおいて、
少なくとも第２の研削盤（７）が設けられており、該研削盤もやはり、構成部材（３）の加工しようとする区分（２）と係合状態にもたらされるようになっており、前記の第１の研削盤（６）及び第２の研削盤（７）が構成部材（３）に関して少なくとも、研削プロセスの結果生じ且つ構成部材（３）に作用する合力を最小限にする配置形式で位置決めされていることを特徴とする、構成部材の少なくとも１つの区分を円筒研削するための装置。
【請求項２】
少なくとも１つの保持装置がチャックとして形成されており、加工しようとする構成部材が、前記チャックの一方の端部域に保持されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
２つの保持装置（４，５）が設けられており、これらの保持装置によって、加工しようとする構成部材（３）が前記保持装置の端部域にそれぞれ保持可能であり、前記構成部材（３）がセンタ間研削を介して加工可能である、請求項１記載の装置。
【請求項４】
研削盤（６，７）が、研削プロセス中にそれぞれ少なくともほぼ１７５°〜１８５°だけ、有利には１８０°だけ互いにずらされて構成部材（３）に係合するようになっている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
研削盤（６，７）が、それぞれ同方向で回転駆動可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
研削盤（６，７）が、それぞれ逆方向で回転駆動可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
構成部材（３）が回転駆動可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
研削プロセス中に構成部材（３）に作用する負荷を支持するために、研削プロセス中に構成部材（３）の有利には前記区分（２）と作用接続状態にもたらされる支持装置（１６）が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
研削盤（６，７）が、それぞれ互いに独立して走行可能なキャリッジに配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
研削盤（６，７）が、それぞれ相互に関連して走行可能なキャリッジに配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
構成部材（３）が燃料噴射系の弁ニードルである、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大きな長さ・直径比を有する構成部材の少なくとも１つの区分を円筒研削するための装置であって、構成部材が、加工しようとする区分以外で少なくとも１つの保持装置によって少なくとも一方の端部域を保持されており且つ前記の加工しようとする区分の範囲内で、少なくとも１つの研削盤と作用接続状態にもたらされるようになっている形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
硬質材料から製作されており且つ例えば燃料噴射系の弁ニードルのような大きな長さ・直径比を有している長細い構成部材を外周円筒研削するための、実地から公知の研削機は、心なし研削原理又はセンタ間研削原理に従って作動する。
【０００３】
センタ間研削の場合、構成部材はその端部域を、保持装置のピン状領域間に保持されており且つこのピン状領域のセンタ間に延びる回転軸線を中心として回転可能に配置されている。本来の研削過程中に、駆動装置により駆動される円盤形の１研削盤が、構成部材の研削しようとする区分と片側で係合状態にもたらされる。一般に、センタ間研削用の研削機は、心なし研削用の研削機と比べて小さな機械手間を特徴としており且つより少ない運転コストを生ぜしめる。それというのも、交換過程が比較的簡単であり、費やされる時間がより少ないからである。
【０００４】
但しこの場合の欠点は、加工中に研削盤が構成部材に片側で係合することに基づき、構成部材を回転軸線に沿って曲げる加工力が作用し、延いては外周円筒研削を所望のように実施することができないという点にある。形状及び位置製作誤差に関する高度な要求は容易には変えられないので、センタ間研削による構成部材の経済的な最終加工は、満足のいく形式では不可能である。
【０００５】
この理由から、構成部材の外周円筒研削はしばしば、心なし研削原理に従って作動する研削機を用いて実施され、この研削機では、加工しようとする構成部材がレールに載置され且つ第１の研削盤により研削され、いわゆる調整車によって研削盤に沿って通過案内される。この場合、この調整車は加工しようとする構成部材を所定の位置に保持し且つ研削プロセス中、前記構成部材を該構成部材の軸方向で「送る」。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４０６８５号明細書から、心なし斜め送り込み研削法及び研削機が公知である。前記方法及び研削機によって、異なる直径のほぼ円筒状の複数の区分及びこれらの区分の間に位置する少なくとも１つのショルダを有する構成部材若しくは工作物が研削可能である。周面を円錐形に形成された研削盤は、工作物軸線に対して所定の角度だけ傾斜された当該研削盤の軸線を中心として回転可能に配置されている。外周面の少なくとも１本の周面線が、工作物との係合状態にもたらされる。
【０００７】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４０６８６号明細書には、工作物における心なし研削プロセスのための研削機の調整車のＣＮＣ制御式でドレッシングするための方法及び装置、並びに心なし研削するための方法及び、工作物の外面を研削可能な、心なし研削原理に従って作動する研削機が開示されている。この場合、調整車用のドレッシング工具は、その運動の数値制御に基づき調整車と係合状態にもたらされ且つこの調整車の規定された周面輪郭を得るために、調整車に沿って案内される。研削プロセスの実施を決定する研削機の規定された第１のパラメータ及び研削プロセスの実施を決定する工作物の規定された第２のパラメータが検出される。
【０００８】
更に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４０６８７号明細書から公知の、工作物を心なし研削するための研削機は、該研削機の長手方向平面の領域内で、支持部に配置されている。当該研削機は、長手方向平面の側方に配置された、研削盤用の第１のキャリッジと、やはり長手方向平面の側方に配置された、調整車用の第２のキャリッジと、規定された第１のポジションにおいて研削盤をドレッシングするための第１のドレッシング工具と、規定された第２のポジションにおいて調整車をドレッシングするための第２のドレッシング工具とを有している。前記ポジションは、それぞれ前記長手方向平面の範囲内に位置している。
【０００９】
但し、心なし研削の場合、構成部材はセンタ間研削の場合のようにチャックに若しくは保持装置の２つのセンタ間に緊締されてはいないので、当該構成部材は、センタによって予め規定された回転軸線に関して外周面が円筒研削可能なわけではない。更に、加工中の様々な測定技術のアクセス性が、心なし研削では所要の線状支持若しくはレールによって極めて制限されている。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４０６８５号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４０６８６号明細書
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４０６８７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、心なし研削プロセスに比べて構成部材が同じ精度で著しく効率的に加工可能若しくは研削可能である、円筒研削するための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題を解決するために本発明では、少なくとも第２の研削盤が設けられており、該研削盤もやはり、構成部材の加工しようとする区分と係合状態にもたらされるようになっており、前記の第１の研削盤及び第２の研削盤が構成部材に関して少なくとも、研削プロセスの結果生じ且つ構成部材に作用する合力を最小限にする配置形式で位置決めされているようにした。
【発明の効果】
【００１２】
構成部材の加工しようとする区分以外が、少なくとも１つの保持装置によって少なくとも端部域を保持されており且つ少なくとも１つの研削盤と、加工しようとする区分域が作用接続状態にもたらされる、大きな長さ・直径比を有する構成部材の少なくとも１つの区分を円筒研削するための本発明による装置は、少なくとも１つの第２の研削盤を備えて形成されており、この第２の研削盤もやはり、構成部材の加工しようとする区分との係合状態にもたらすことができ、しかも、第１の研削盤及び第２の研削盤は構成部材に関して少なくとも、研削プロセスの結果生じる、当該構成部材に作用する合力を最小限にする配置形式で位置決めされている。
【００１３】
本発明により形成された装置では、構成部材の加工中に生じる加工力が、適当な形式で工作物に作用する少なくとも２つの研削盤によって、少なくとも部分的にほぼ補償され且つ最良のケースでは完全に回避される。この場合、前記運転状態は、加工しようとする構成部材に、両研削盤の範囲内で作用する加工力が、それぞれ同じ大きさであり且つそれぞれ逆の符号を有しており、従って、相互に相殺されることにより得られる。このことは、加工中若しくは外周円筒研削中に構成部材が曲がることを簡単且つ廉価に防止するか、若しくは公知の研削機と比較して、少なくとも目標とする加工クオリティーに関して必要とされる程度に減少させる。
【００１４】
更に、本発明による装置を使用することにより、構成部材の加工時間も公知の研削機と比較して短縮されている。それというのも、研削プロセスが複数の、つまり少なくとも２つの係合箇所若しくは工具に分割されているからである。
【００１５】
本発明による装置の有利な構成では、加工しようとする構成部材が、穿孔チャック又は旋削機のチャック等の、チャックとして形成された保持装置に端部域を保持されている。
【００１６】
これに対して択一的な、本発明による装置の構成は、構成部材がセンタ間研削原理に従って加工可能であり、構成部材の両端部の領域が２つの保持装置間に適当な形式で保持されているように形成されている。
【００１７】
本発明による装置の有利な構成では、研削盤はそれぞれ加工中に少なくともほぼ１７５°〜１８５°、有利には１８０°だけ、互いにずらされて構成部材に係合し、これにより、構成部材に作用する垂直力がほぼ相殺されて、簡単に良好な研削結果が得られる。
【００１８】
本発明による円筒研削装置の別の有利な構成では、研削盤がそれぞれ同方向で、又は逆方向で回転駆動可能である一方で、構成部材自体もやはり回転駆動可能に構成されている。これにより、構成部材と研削盤との間の接触ゾーンの領域で、同方向回転又は逆方向回転が生ぜしめられ、この場合、接線方向で構成部材に作用する加工力の相殺が、構成部材と両研削盤との間で、それぞれ同方向回転及び逆方向回転で支援される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。
【００２０】
図１及び図２には、大きな長さ・直径比を有する構成部材３の少なくとも１つの区分２を円筒研削するための装置１の第１実施例が、著しく概略的に示されている。構成部材３は、加工しようとする区分２以外を回転軸線１７に沿って２つの保持装置４，５間に保持されており且つ少なくとも２つの研削盤６，７と、加工しようとする区分２の範囲が作用接続状態にもたらされる。
【００２１】
研削盤６，７若しくはこれらの研削盤と結合された研削スピンドルバー８，９は、互いに独立して移動可能なキャリッジ若しくはいわゆるＮＣ軸（詳しくは図示せず）に取り付けられており、この場合、前記両キャリッジは互いに合わせられていてもよく、これにより、キャリッジ運動は相互に関連し合う。
【００２２】
更に、研削盤６，７は、自体公知の駆動装置１０，１１を介して、図１では二重矢印１２，１３で示した方向に回転駆動可能であるのに対して、構成部材３もやはり、別の駆動装置１４によって、二重矢印１５で示した方向に回転可能である。前記とは異なり、研削盤６，７はそれぞれ１回転方向にのみ駆動可能に構成することができる一方で、構成部材３は両回転方向で駆動可能である。
【００２３】
保持装置４，５のセンタ４Ａ，５Ａの間に取り付けられた構成部材３は、装置１の機械ベッド（詳しくは図示せず）上で、２つの研削盤６，７により同時に加工可能である。両研削盤６，７は、互いに１８０°だけずらされて配置されており且つ研削プロセス中同時に構成部材３との係合状態にある。これにより、加工中に発生するプロセス力Ｆres,1、Ｆres,2が補償される。このプロセス力Ｆres,1、Ｆres,2は、それぞれ構成部材３と研削盤６との間若しくは構成部材３と研削盤７との間の接触ゾーンに生じる垂直力Ｆn,1、Fn,2と、接線方向力Ｆt,1、Ft,2との合力である。
【００２４】
本発明では、構成部材３の研削プロセス中に作用する両接触面域、つまり、構成部材３と研削盤６との間の接触ゾーンの領域及び構成部材３と研削盤７との間の接触ゾーンの領域の研削力を補償するために、同方向回転又は逆方向回転が生ぜしめられる。このためには、研削盤６と構成部材３との間の研削プロセス及び研削盤７と構成部材３との間の研削プロセスが、同方向回転法又は逆方向回転法で行われるように、研削盤６，７及び構成部材３の回転方向が互いに合わせられる。
【００２５】
例えば研削盤６と構成部材３との間の研削プロセスが同方向回転で実施され且つ研削盤７と構成部材３との間の研削プロセスが逆方向回転で実施される場合は、その結果生じる研削力若しくはプロセス力Ｆres,1、Ｆres,2の垂直力成分Ｆn,1、Fn,2のみが補償される一方で、接線方向力Ｆt,1、Ft,2は補償されない。これらの接線方向力Ｆt,1、Ft,2が研削プロセス若しくは加工クオリティーを損なう度合いは、結果的に得られる研削力若しくはプロセス力Ｆres,1、Ｆres,2の垂直力成分Ｆn,1、Fn,2よりも低いので、当該の研削プロセスは、上で説明した装置１の混合運転でも、センタ間研削用の従来の研削機による構成部材の加工と比較して改善されている。
【００２６】
場合によっては前記混合運転中、つまり研削盤６と構成部材３との間の同方向回転及び研削盤７と構成部材３との間の逆方向回転中でも、構成部材に作用する接線方向力Ｆt,1、Ft,2を支持することができるようにするためには、本発明では最適な支持装置１６が設けられており、この支持装置１６によって、研削プロセス中に構成部材３に作用する負荷は下方から支持されて、接線方向力Ｆt,1、Ft,2に基づき生じる構成部材３の変形が簡単に防止され得る。この場合、支持装置１６は従来技術から公知の支持ステーとして形成されていてよく、この支持ステーは、装置１の別の実施形態では構成部材を上方からも支持することができる。
【００２７】
図３に示した装置１の第２実施例は、基本的に図１及び図２に示した装置と同じ構成を有しており、やはり要求に応じて支持装置１６を備えて又は支持装置１６無しで形成されていてよい。以下の図３に関する説明では、両実施例間の相違点についてのみ検討する。更に、より良い理解のために、構成及び機能が同じ構成部材には、それぞれ同一符号を使用する。
【００２８】
図３に示した装置１では、研削盤６，７の幅が、構成部材３の長さに等しい。これにより、構成部材３は区分２全体にわたって、構成部材の長手方向での構成部材３と研削盤６，７との間の相対運動無しで、１作業工程で研削可能であり且つ高精度で加工可能である。更に、図３に示した装置１の場合は、構成部材３の撓みが、図１に示した装置１と比較して、より広幅に形成された研削盤６，７に基づき大幅に低下される。それというのも、構成部材３が比較的長い軸方向範囲にわたって、研削盤６，７により支持されるからである。
【００２９】
基本的に、本発明による装置は、従来技術から公知の研削機ではセンタ間研削プロセス中に、又はチャックに構成部材の端部域が保持されている場合でも、加工力に基づいて変形するか若しくは撓んでしまう、大きな長さ・直径比を備えて構成された構成部材を円筒研削するために適している。このことは、研削プロセス中に構成部材に作用する加工力が、少なくとも部分的に又は最良のケースでは大幅に補償され、従って、研削結果を損なう変形若しくは撓みが簡単に減少されるか、又は完全に防止されて、加工クオリティーが改善されるという事実に基づき生じる。
【００３０】
更に、本発明による装置の構造上の手間は、構成部材を心なし研削する研削機との比較において小さく且つ著しく小さな手間で交換可能なので、本発明による装置は、従来技術から公知の研削機よりも低い運転コストで運転可能である。
【００３１】
構成部材をセンタ間研削により、又はチャックに端部域を保持された構成部材を上で説明した形式で、所望の真円度及び表面品質を備えて構成するためには、構成部材を円筒研削するための本発明による各用途に関連して、加工しようとする構成部材の周面に均等に配置された２つ以上の研削盤を設けることも、当業者の裁量にゆだねられている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による装置の第１実施例の概略側面図である。
【図２】図１に示した装置を上から見た図である。
【図３】本発明による装置の第２実施例を著しく簡略化して示した図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  円筒研削装置、  ２  区分、  ３  構成部材、  ４，５  保持装置、  ４Ａ，５Ａ  センタ、  ６，７  研削盤、  １６  支持装置、  １７  回転軸線、  Ｆres,1, Fres,2  プロセス力、  Ｆn,1,Fn,2  垂直力、  Ｆt,1,Ft,2  接線方向力
【図１】
2008290235.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008290235.tif 000005