CN102264508B - 用于双面磨削加工扁平工件的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于双面磨削加工扁平工件的设备，具有上加工盘和下加工盘，所述分别上加工盘和下加工盘具有带研磨覆层的加工面，加工面在它们之间形成加工间隙，工件能够在加工间隙中被磨削，至少一个加工盘能借助驱动装置驱动旋转，该设备还具有用于在加工间隙中引导工件的装置，本发明设定：在至少一个加工盘上设置去毛刺装置，所述去毛刺装置构造成用于在设备中的加工工件期间对工件去毛刺，所述至少一个加工盘具有至少一个在加工面区域中成形的容纳部，去毛刺装置设置在所述容纳部中。

Description

用于双面磨削加工扁平工件的设备

技术领域

本发明涉及一种用于双面磨削加工扁平工件的设备。

背景技术

已知使用双面平面磨床对具有两个平行平面表面的工件进行精密加工。有很多实施方式不同的相应的机器。常见的双面平面磨床的共同点是：这类磨床具有两个大多为环形的加工盘，这两个加工盘的涂有磨削材料的端面彼此相对并且在其间形成加工间隙，工件穿过加工间隙并在此在两侧同时被加工。作为例子仅举出如DE19547085A1所述的具有行星运动机构的双面磨床。

在借助这种机床加工特定材料、如软钢的情况下，在工件边缘上常常会出现大多是不希望的形成毛刺，由此需要在专门的去毛刺机床上进行再加工。这种去毛刺机床以多种构型已知，其中，磨削毛刺一般利用刷式去毛刺机来去除。为此，引导工件从旋转的刷子旁经过，刷子的刷毛带有磨粒。例如DE202004013279U1公开了一种相应的设备。借助这种机器对工件进行去毛刺构成除磨削加工外的附加的加工步骤，该加工步骤相应提高在扁平工件的加工中的耗费和成本。

发明内容

从所述现有技术出发，本发明的目的是提供一种开头所提类型的设备，借助该设备可以以较低的花费和较高的质量实现对易于形成毛刺的扁平工件的双面磨削加工。

所述目的通过一种用于双面磨削加工扁平工件的设备实现，该设备具有上加工盘和下加工盘，所述上加工盘和下加工盘分别具有带研磨覆层的加工面，所述加工面在它们之间形成加工间隙，工件能够在加工间隙中被磨削，至少一个加工盘能借助驱动装置驱动旋转，所述设备还具有用于在加工间隙中引导工件的装置，在至少一个加工盘上设置去毛刺装置，所述去毛刺装置构造成在所述设备中加工工件期间对工件去毛刺，所述至少一个加工盘具有至少一个在加工面区域中成形的容纳部、尤其是至少一个槽，去毛刺装置设置在所述容纳部中。

说明书以及附图给出了有利的方案。

在所述设备中，待加工的工件通过导向装置在加工盘的加工面之间形成的加工间隙中运动，并且在此时，通过按本身已知的方式驱动至少一个加工盘旋转，由加工面同时在两侧磨削所述工件。为了进行加工，加工盘可同轴地设置。但加工盘也可以不同轴地定向。对扁平工件的加工通常用于产生平行平面的工件表面。工件例如可由金属材料、尤其是钢材制成。工件例如也可以是半导体片（晶片）或其它工件。

在磨削过程中，在工件边缘上根据工件材料可能在一定程度上形成显著（markant）的毛刺。因此，根据本发明的设备具有设置在至少一个加工盘上的去毛刺装置。本发明的去毛刺装置尤其可以设置在两个加工盘上。通过所述去毛刺装置，工件当其在所述设备中磨削加工期间就已经被去毛刺或者说通过去毛刺装置在毛刺出现时就已经抑制毛刺形成。因此，不会以显著的程度形成毛刺。在此去毛刺装置设置成，使得工件在其在所述设备中的加工期间所经过的路程上既与加工面接触，也与去毛刺装置接触。根据本发明的设备因此统一了双面平面磨床和去毛刺机的功能，从而工件同时被磨削和去毛刺。因此在加工中实现了原位去毛刺。

根据一种方案，去毛刺装置可集成在所述至少一个加工盘的加工面中。就是说，在工件在加工间隙中的加工期间，工件同时在加工间隙中被去毛刺。以这种方式实现了所述设备一种特别紧凑的结构方式。所述至少一个加工盘为此可具有至少一个在加工面的区域中成形的容纳部、尤其是至少一个槽，在所述容纳部设置去毛刺装置。就是说，在所述至少一个加工盘的限定加工间隙的端面中形成相应的用于去毛刺装置的凹口。

有利的是，根据工件的加工方式或者说用于工件的导向装置的结构和由此由在加工间隙中的加工期间由工件描述的运动轨迹，去毛刺装置的不同的几何结构都可能是有利。因此，在另一种方案中，去毛刺装置可以环形环绕地在加工面中和/或径向地在加工面中延伸地和/或弧形地在加工面中延伸地设置。

将去毛刺装置集成到加工面中尤其对于具有所谓的行星运动机构的设备是有利的。根据另一种方案，相应地用于引导工件的装置具有至少一个、尤其是多个设置在加工间隙中的转子圆盘，所述转子圆盘在凹口中容纳待加工的工件并可借助滚动装置置于旋转，由此，容纳在转子圆盘中的工件沿摆线轨迹在加工间隙中运动。滚动装置可以以已知的方式具有内部和外部的销圈（Stiftkranz）或齿圈，借助驱动装置能使至少一个所述销圈或齿圈旋转。所述至少一个转子圆盘可相应地在其圆周上具有外齿部，借助该外齿部转子圆盘在至少一个销圈或齿圈旋转时在该销圈或齿圈上滚动。

去毛刺装置也可以在加工面之外设置在所述至少一个加工盘上。这里去毛刺装置可与加工盘连接，但不是必须的。还可以设定，去毛刺装置环形环绕地设置在加工盘的外圆周上。附加或可选地，对于构造成环形的加工盘可以设定，去毛刺装置环形环绕地设置在加工盘的内圆周上。去毛刺装置因此沿所述至少一个加工盘的内和/或外圆周环形地延伸。在该方案中，当工件从加工间隙中导出或进入加工间隙中并在此时在到达去毛刺装置的作用区域中时被去毛刺。工件的导出和导入以及与去毛刺装置的相应接触可以在工件加工期间一次或循环地进行。

去毛刺装置在加工面之外的结构特别适用于没有行星运动机构的设备。相应地，在根据本发明的设备中，用于在加工间隙中引导工件的装置也可将工件从加工间隙之外的区域导入加工间隙中并且再次将其从加工间隙中导出以便进行加工。这种用于导向的装置例如具有可驱动旋转的导向盘，该导线盘的旋转轴线基本上平行于、但又错开于加工盘的旋转轴线。工件可通过所述导向盘保持并且在导向盘旋转期间被导入加工间隙、穿过加工间隙并再次被导出加工间隙。此时工件与例如设置在所述至少一个加工盘的边缘上的去毛刺装置接触。

根据另一种特别符合实践的方案，去毛刺装置可具有去毛刺刷，去毛刺刷以其刷毛突出于所述至少一个加工盘的加工面的平面。去毛刺刷例如可具有单个的刷毛束，这些刷毛束设有用于去毛刺的磨粒。刷毛束沿去毛刺装置的例如环形、径向或弧形的分布轨迹依次设置。刷毛束略突出于由相应的加工盘的加工面形成（aufgespannt）的平面，即尤其是伸入到加工间隙中。于是，工件在加工时与刷毛接触并以这种方式被去毛刺。在实践中已经证明合适的是，刷毛在突出于加工面0.1至1mm的长度上伸入到加工间隙中。

根据另一种方案，去毛刺装置、尤其是去毛刺刷是高度可调的。通过高度可调性能够精确地限定去毛刺装置伸入加工间隙的距离。此外，通过高度可调性必要时还可以持续地对去毛刺装置的位置进行补充调整，以便即使在去毛刺装置磨损时仍保持希望的超出量。通常去毛刺装置的磨损快于或慢于加工盘的研磨覆层的磨损。去毛刺装置的高度调节例如可通过可更换的固定的或可调的间隔元件进行，去毛刺装置、例如去毛刺刷安装在该间隔元件上。但也可以设想例如借助调整螺钉进行调节，所述调整螺钉可手动或通过马达操作并且以这种方式允许高度调节。

根据另一种方案，可驱动去毛刺装置旋转。通过去毛刺装置的旋转改善了去毛刺效果。这里去毛刺装置可通过与所述至少一个加工盘相同的驱动装置来驱动。但也可以设想，为去毛刺装置设置自己的、不同于加工盘驱动装置的驱动装置。尤其是当去毛刺装置设置在加工盘之外并独立于加工盘设置的情况下可考虑这点。在此方案中，可相互独立地选择加工盘和去毛刺装置的转数并且也可以设定反向的旋转方向。由此提高了灵活性并进一步优化了去毛刺效果。

附图说明

接下来借助附图来详细本发明的一种实施例。其中：

图1示出按第一实施例的根据本发明的设备的基本结构的透视图；

图2示出按第二实施例的根据本发明的设备的局部透视图；

图3示出按第一实施例的根据本发明的设备的加工盘的俯视图；

图4示出图3中所示加工盘的横向剖视图；

图5示出第二实施例的根据本发明的设备的加工盘的俯视图；

图6示出图5中所示加工盘的横向剖视图；以及

图7示出按第三实施例的根据本发明的设备的加工盘的俯视图。

具体实施方式

如没有其它说明，附图中相同的部件使用同一附图标记。图1中示出根据本发明的用于双面加工扁平工件的设备的基本结构。图1所示例子中的设备为具有行星运动机构的双面磨床10。该设备10具有上部的摆臂12，该摆臂通过支承在下底座14上的摆动装置16能绕一竖直的轴线摆动。在摆臂12上携带一环形的上加工盘18。上加工盘18可通过在图1中没有详细示出的驱动马达驱动旋转。上加工盘18在图1中没有示出的下侧上具有加工面，该加工面在所示实施例中设有研磨覆层。底座14具有支承部段20，该支承部段支承环形的下加工盘22。下加工盘在其上侧也具有加工面。下加工盘22也可通过未示出的驱动马达驱动旋转，尤其是反方向于上加工盘18旋转。在下加工盘22上示出多个转子圆盘24，这些转子圆盘分别具有用于待加工的工件的凹口26。各转子圆盘24分别具有一个外齿部28，转子圆盘利用该外齿部与所述设备的内销圈30和外销圈32啮合。以这种方式形成一滚动装置，在下加工盘22旋转时转子圆盘24例如通过内销圈30也被置于旋转。设置在转子圆盘24的凹口中的工件此时沿摆线轨迹运动。

为进行加工，将待磨削的工件放入转子圆盘24的凹口26中。通过摆臂12的旋转使两个加工盘18、22同轴地彼此对齐。此时在两个加工盘在它们之间形成加工间隙，转子圆盘24连同由转子圆盘保持的工件设置在加工间隙中。在上或下加工盘18、22的至少一个旋转时，紧接着借助高精度加载***例如将上加工盘18压紧到工件上。

此时分别上和下加工盘18、22分别向待加工的工件作用一个压紧力并同时在两侧磨削工件。这种双面加工机10的结构和功能对本领域技术人员来说是已知的。

图2示出根据本发明的按第二实施例的设备的一部分的透视图，可以看到环形的上加工盘18和同样环形的下加工盘22。和图1所示实施例相同，上加工盘18具有带研磨覆层的加工面34。下加工盘22相应地也具有带研磨覆层的加工面36。加工面34、36在它们之间限定加工间隙。在图2所示的实施例中，上下加工盘18、22基本上同轴地彼此对齐并且绕旋转轴线38、39旋转。与图1所示的设备不同，图2的设备没有行星运动机构。相反，用于在加工间隙中引导工件的装置根据图2具有同样环形的导向盘40，待加工的工件（未示出）在容纳部41中保持在所述导向盘中。导向盘40可被旋转驱动。导向盘的旋转轴线42基本上平行于加工盘18、22的旋转轴线38延伸，但与其错开。加工盘18、22的旋转轴线38、39尤其是可略微彼此倾斜，以便工件能够进入加工间隙中。通过导向盘40的旋转，没有在图2中示出的、保持在容纳部41中的工件被引导穿过在旋转的加工盘18、22之间形成的加工间隙并在加工间隙中相应地在两侧被磨削加工。这种双面加工机10的结构和功能对本领域技术人员来说是已知的。当然各加工盘也可不同轴地设置，例如具有基本上平行、但彼此错开设置的旋转轴线。这种机床对本领域技术人员来说同样是已知的。

图3和4中示例地示出一种能够在图1和2所示设备中使用的、环形的下加工盘22。在图3和4所示的加工盘22中，去毛刺装置44、在所示例子中为去毛刺刷44，并集成在加工面36中。为此加工盘22在其加工面36的区域中具有环形环绕的槽46，去毛刺刷44设置在该槽中。去毛刺刷因此也环绕地在加工面36中延伸。去毛刺刷44例如具有多个没有详细示出的刷毛束，这些刷毛束沿去毛刺刷44的分布轨迹依次设置。如图4的横向剖视图中所示，去毛刺刷44以其刷毛突出于加工盘22的加工面36的平面。因此，在装入图1和2所示设备中时，工件在其在所述设备中加工期间与突出的去毛刺刷44接触并以这种方式在其加工期间同时被去毛刺。图3和4所示的去毛刺装置44在加工盘22的加工面36中的集成尤其适合用于如图1所示的具有行星运动机构的设备。

图5和6中示出按另一个实施例的加工盘22。与图3和4所示的例子不同，在该加工盘22中，去毛刺刷44设置在加工盘22的加工面36之外。在此，去毛刺刷44环形环绕地设置并以未详细示出的方式固定在加工盘22的外圆周48上。所述固定可设置在加工盘22上或以其它方式独立于加工盘22。保持在导向盘40中的工件在其随导向盘40旋转时在移入和移出在加工面34、36之间形成的加工间隙时进入去毛刺刷44的作用区域并相应地被去毛刺。当然，去毛刺装置44也可以附加地或可选地环形环绕地设置在加工盘22的内圆周50上，虽然这没有在图5和6中示出。图5和6中所示的方案特别适合用于如图2示意性示出的设备中。

根据用于工件的导向装置的结构和由此由工件在加工间隙中的加工期间所描述的轨迹，去毛刺装置44的其它几何构型可能是有利的。对此仅示例性地在图7中以俯视图示出集成在加工面36中的去毛刺刷44，所述去毛刺刷沿径向在加工面36中延伸。当然，去毛刺装置44也可通过相应的容纳部46引导地在加工面36中例如弧形地延伸或描述其它分布轨迹。

要指出的是，虽然在图3至7中示例示出了下加工盘22，但可选地或附加于下加工盘22，上加工盘18也可设有本发明的去毛刺装置。

附图中所示的去毛刺刷44是高度可调的，由此即使在去毛刺刷44磨损的情况下也确保在任何时刻去毛刺刷44都以超出加工面的平面的足够的超过量伸入到加工间隙中。在所示的例子中该超过量在0.1至1mm之间调整。

Claims (8)

1.用于双面磨削加工扁平工件的设备，具有上加工盘（18）和下加工盘（22），所述上加工盘和下加工盘分别具有带研磨覆层的加工面（34、36），所述加工面（34、36）在它们之间形成加工间隙，工件能够在加工间隙中被磨削，至少一个加工盘（18、22）能借助驱动装置驱动旋转，所述设备还具有用于在加工间隙中引导工件的装置，其特征在于，在至少一个加工盘（18、22）上设置去毛刺装置（44），所述去毛刺装置构造成用于在所述设备中的加工工件期间对工件去毛刺，所述至少一个加工盘（18、22）具有至少一个在加工面（34、36）区域中成形的容纳部（46），去毛刺装置（44）设置在所述容纳部中。

2.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述容纳部（46）是槽。

3.根据权利要求1或2的设备，其特征在于，所述去毛刺装置（44）设置成环形环绕地在加工面（34、36）中延伸和/或沿径向在加工面（34、36）中延伸和/或弧形地在加工面（34、36）中延伸。

4.根据权利要求1或2的设备，其特征在于，所述用于引导工件的装置具有至少一个设置在加工间隙中的转子圆盘（24），转子圆盘在凹口（26）中容纳待加工的工件并能借助滚动装置被置于旋转，由此容纳在转子圆盘（24）中的工件沿摆线轨迹运动。

5.根据权利要求1或2的设备，其特征在于，所述去毛刺装置（44）具有去毛刺刷（44），去毛刺刷以其刷毛突出于所述至少一个加工盘（18、22）的加工面（34、36）的平面。

6.根据权利要求5的设备，其特征在于，所述去毛刺装置（44）是高度可调的。

7.根据权利要求1或2的设备，其特征在于，所述去毛刺装置（44）能受驱动旋转。

8.根据权利要求7的设备，其特征在于，所述去毛刺装置（44）能独立于所述至少一个加工盘（18、22）受驱动旋转。

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