Verfahren zum Schleifen von Gewinde mittels Einstech-Schleifscheibe. Es ist bekannt, Gewinde im Einstechver- fahren mittels einer Schleifscheibe zu schlei fen, die mehrere profilierte ringförmige Schleifrippen hat. Sämtliche Schleifrippen der Schleifscheibe sind entsprechend dem Profil des zu schleifenden Gewindes profi liert und gewöhnlich in einer dem Abstand einer Gewindeganghöhe entsprechenden Tei lung voneinander angeordnet. Das Schleifen geht so vor sich, dass die Schleifscheibe auf volle Gewindetiefe gegen das Werkstück bei gestellt wird, das eine verhältnismässig lang same Umdrehung ausführt und sich dabei um den Betrag einer Gewindeganghöhe längs an der Schleifscheibe vorbeibewegt.
Natür lich kann umgekehrt auch das Werkstück gegen die Schleifscheibe beigestellt und um gekehrt auch dieser die Vorschubbewegung erteilt werden. Nach einer Umdrehung des Werkstückes ist der Schleifgang beendet und ein Gewindeabschnitt erzeugt, dessen Länge der Schleifscheibenbreite entspricht. Es ist auch möglich, eine Schleifscheibe im Ein- stechverfahren zu verwenden, bei der die Teilung der Schleifrippen gleich der mehr fachen, zum Beispiel der doppelten Gewinde- ang <B>,</B> ist; dann muss das Werkstück zwei g 'höhe volle Umdrehungen und eine entsprechende Längsvorschubbewegung ausführen.
Das Ein- stechschleifen ist zum Vorschruppen des Ge windes aus dem Vollen und auch zum Ein schleifen des Fertiggewindes aus dem Vollen innerhalb gewisser Toleranzen anzuwenden.
Kennzeichnend für dieses Einstechschlei- fen ist also die einmalige gegenseitige Bei- stefung zwischen Werkstück und Schleif scheibe um den genauen bezw. ungefähren Betrag der Gewindetiefe und das Schleifen eines der Schleifscheibenbreite entsprechen den Gewindeabschnittes während einer dem Verhältnis der Schleifrippenteilung zur Ge windesteigung entsprechenden Anzahl von langsamen Werkstückumdrehungen.
Da hierbei jede Schleifrippe den vollen Spanquerschnitt der Gewinderille in einem Schnitt zu bewältigen hat, ist die Standzeit der Profile der Schleifrippen von einer ge wissen Gewindegrösse ab nicht mehr recht be friedigend. Eine geringe Standzeit der Schleifrippenprofile ist in besonderem Masse beim Innengewindeschleifen zu verzeichnen, da hier zwangläufig Schleifscheiben mit kleinerem Durchmesser als die Werkstück bohrung benutzt werden müssen und dem gemäss eine viel geringere Anzahl schleifen der Fanten an der Arbeitsfläche der Schleif scheibe zur Verfügung stehen 'als beim Aussengewindeschleifen, wo die Schleif scheibe einen grossen Durchmesser haben kann.
Überhaupt ist die Anwendung des be kannten Einstechverfahrens zum Schleifen eines Innengewindes von verhältnismässig kleinem Durchmesser nicht möglich, weil bei dem raschen Beistellen der Schleifscheibe auf volle Gewindetiefe die Radialkomponente des Schleifdruckes ein Abbiegen der dünnen Schleifspindel verursacht.
Ein anderes bekanntes Verfahren zum Einstechschleifen von Gewinden geht so vor sich, dass die mehrprofilige Schleifscheibe das Gewinde in einer Mehrzahl von Schleif gängen schleift, die jedesmal durch einen axialen Leergang unterbrochen sind. Dieses Verfahren ist aber zeitraubend und erfordert zu seiner Durchführung eine Maschine mit einem umfangreichen Steuermechanismus.
Anderseits ist es bekannt, eine Gewinde mittels einer mehrprofiligen Schleifscheibe, die in der Mitte zwischen zwei Gruppen von auf entgegengesetzt gerichteten Kegelstümp fen liegenden Schleifrippen eine Fertig schleifrippe aufweist, in mehreren Schleif gängen im axialen Vor- und Rücklauf zu schleifen. Es findet demnach hier eine Ge windeschleifen mit Spanaufteilung in der jeweiligen axialen Schleifrichtung statt. Dieses Verfahren wird beim Schleifen langer Gewindewerkstücke angewendet, die an bei den Enden einen genügenden Auslauf für die Schleifscheibe gestatten. Dagegen werden die beiden vorerwähnten Einstech - Gewinde schleifverfahren zum Schleifen kurzer Ge windewerkstücke bevorzugt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen von Gewinde mittels einer mehrprofiligen, lauter Fertigschleifrippen aufweisenden Einstech-Schleifscheibe bei einem der Gewindesteigung entsprechenden, durch einen Vorschuberzeuger bewirkten Längsvorschub zwischen Werkstück und Schleifscheibe, sowie gegenseitiger Beistel lung derselben und ist dadurch gekennzeich net, dass das Gewindeschleifen in mehreren Vor- und Rückläufen vorgenommen wird, wobei nach jedem axialen Vor- und nach jedem axialen Rücklauf ein Beistellhub er folgt, so dass das Gewinde allmählich in einer Mehrzahl von ununterbrochen aufeinander folgenden Einstechschnitten von geringer Spantiefe geschliffen wird.
Das neue, Verfahren hat den Vorteil, dass die Standzeit der Schleifrippenprofile beim Einstech-Gewindeschleifen verbessert, die Schleifzeit herabgesetzt und der Anwen dungsbereich des Einstechschleifens ver grössert; wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren sei nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Schleifscheibe in Eingriff mit dem Werkstück, Fig. 2 das Schema des Verfahrens.
Das in Fig. 1 dargestellte Werkstück 1 ist ein Bolzen mit Aussengewinde mit der Steigung h-. Das Werkstück ist von der Spitze 2 der Werkstückspindel 3 und der Spitze 4 des nicht dargestellten Reitstockes aufgenommen und wird durch einen Mit nehmer 5 in Umdrehung versetzt.. Die Vor schubbewegung erfolgt in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Werkstückspindel und wird dieser oder dem Werkstückschlitten erteilt. Die ringförmigen Schleifrippen der Schleifscheibe 8 sind im Abstand der Ge- windeganghöhe k angeordnet; die Anzahl der Schleifrippen ist entsprechend der Gewinde länge des Werstückes 1 gewählt.
Um die Schleifscheibe in und ausser Eingriff mit dem Werkstück zu bringen, ist entweder der Schleifscheibenschlitten oder der Werkstück schlitten senkrecht zur Achse des Werk stückes verschiebbar. Nach der Erfindung erfolgt das Gewinde schleifen im axialen Vor- und Rücklauf, so dass ein nicht durch einen axialen Leergang unterbrochenes mehrstufiges Einstechschlei- fen vor sich geht. Dies ist im Schema in Fig. 2 dargestellt. Die gefierderten Pfeile deuten die Beistell- bezw. Rückzugsbewe gung der Schleifscheibe an. Der gekrümmte einfache Pfeil zeigt die Drehrichtung und der einfache gerade Pfeil die Vorschubrichtung des Werkstückes an.
Der nach jedem Bei stellhub von der Schleifscheibe herausge schliffene Spanquerschnitt ist schraffiert ge zeichnet. Es soll zum Beispiel in drei Bei stellhüben auf volle Gewindetiefe gegangen werden. Die Arbeitsfolge dieser Ausübungs form des Verfahrens ist nach Fig. 2: I = Beistellen der Schleifscheibe auf etwa ein Drittel der Gewindetiefe - Schlei fen im Vorwätsgang während einer Umdre hung des Werkstückes und Längsverschieben um die Gewindeganghöhe h; II = Beistellen der Schleifscheibe auf etwa zwei Drittel der Gewindetiefe - Um schalten der Werkstückbewegung und Schlei fen im Rückwärtsgang während einer Um, drehung des Werkstückes und Rückverschie den um die Gewindeganghöhe h;
III = Beistellen der Schleifscheibe auf volle Spantiefe - Umschalten der Werk stückbewegung und Schleifen im Vorwärts gang während einer Umdrehung des Werk stückes und Längsverschieden um die Ge windeganghöhe h; IV = Aussereingriffbringen der Schleif scheibe - Rücklauf des Werkstückes im Leergang - Stillsetzen der Maschine.
Je nach der Bauart der Gewindeschleif maschine ist zur Durchführung des Ein- stechschleifens im Vor- und Rücklauf ausser den Steuereinrichtung für die vor- und rück läufige Vorschubbewegung des Vorschub schlittens und der Steuerung des Beistell schlittens (z. B. Schleifscheibenschlitten) auch noch eine Vorrichtung zum Ausgleich des toten Ganges, der bei Bewegungsumkehr in den Getriebeteilen auftritt, in der Ge windeschleifmaschine erforderlich. Die Ein- richtung für den Spielausgleich muss so be schaffen sein, dass eine Umkehr der Arbeits richtung möglich ist, wenn die Schleifscheibe im Schnitt steht, das heisst in Eingriff mit dem Werkstück ist.
Eine derartige Einrich tung ist zum Beispiel in der schweizerischen Patentschrift Nr. 172140 im Zusammenhang mit einer Gewindeschleifmaschine, die im Vor- und Rücklauf nach dem Axial-Schleif verfahren arbeitet, beschrieben.
Die Anzahl der Beistellhübe kann bei dem neuen Einstech-Gewindeschleifen belie big gross gewählt werden, wobei die Werk stückdrehgeschwindigkeit der bei jedem Schleifhub vorgesehenen Spantiefe entspre chend hoch bemessen wird. So wird bei sehr kleinen Spantiefen mit einer sehr hohen Werkstückdrehgeschwindigkeit gefah ren werden können.
Bei dem eingangs geschilderten bekannten Einstech-Gewindeschleifen gelangt jedes Schleifkorn der Arbeitsfläche der Schleif scheibe während jeder Schleifscheibenum drehung auf einer stets gleich grossen, und zwar maximalen Wegstrecke, die durch das einmalige Beistellen auf volle Gewindetiefe bedingt ist, mit dem Werkstück in schlei fende Berührung. Dagegen ist bei erfin dungsgemässen Einstechschleifen diese Berüh rungsstrecke zuerst klein und erreicht all mählich wachsend erst bei der letzten Span beistellung den maximalen Wert.
Dadurch ergibt sich dein erfindungsgemässen Einstech- Gewindeschleifen ein besseres Abführen der feinen Werkstückspänchen; die Schleifschei benoberfläche bleibt offen und die feinen Profile der Schleifrippe halten länger stand. Mit dem neuen Einstech-Schleifverfahren können jetzt auch Innengewinde in weiterem Umfange, das heisst auch solche mit sehr kleinem Durchmesser, wirtschaftlich und genau geschliffen werden.
Es sei noch erwähnt, dass das erfindungs gemässe Verfahren bei achsenparalleler Anordnung der Schleifscheibe zum Werk stück oder bei in den Steigungswinkel des Gewindes eingeschwenkter Schleifscheibe bezw. umgekehrt, bei steigungswinklig ein- geschwenktem Werkstück durchgeführt wer den kann. Ist die Schleifscheibe oder das Werk stück im Steigungswinkel eingeschwenkt, so hat beim Schleifen eines zylindrischen Ge windewerkstückes die Schleifscheibe eine hyperbolische Grundform. Es kann ferner auch eine Mehrprofilschleifscheibe verwendet werden, deren Schleifrippen im Abstand der mehrfachen Gewindeganghöhe angeordnet sind.
Process for grinding threads using a plunge-cut grinding wheel. It is known to grind threads in the plunge-cut process by means of a grinding wheel which has several profiled annular grinding ribs. All grinding ribs of the grinding wheel are profiled according to the profile of the thread to be ground and are usually arranged in a pitch corresponding to the distance of a thread pitch from one another. The grinding is done in such a way that the grinding wheel is placed at full thread depth against the workpiece, which executes a relatively slow rotation and thereby moves along the grinding wheel by the amount of a thread pitch.
Of course, conversely, the workpiece can also be placed against the grinding wheel and vice versa, the feed movement can also be given to it. After one revolution of the workpiece, the grinding process is finished and a thread section is created, the length of which corresponds to the width of the grinding wheel. It is also possible to use a grinding wheel with a plunge-cut method, in which the pitch of the grinding ribs is more than a factor of, for example, double the thread angle; then the workpiece must perform two full revolutions and a corresponding longitudinal feed movement.
Plunge-cut grinding is used for roughing the thread from the solid and also for grinding in the finished thread from the solid within certain tolerances.
Characteristic of this plunge-cut grinding is the unique mutual attachment between the workpiece and the grinding wheel for the exact or The approximate amount of the thread depth and the grinding of the grinding wheel width correspond to the thread section during a number of slow workpiece revolutions corresponding to the ratio of the grinding rib pitch to the thread pitch.
Since each grinding rib has to cope with the full chip cross-section of the thread groove in one cut, the service life of the profiles of the grinding ribs from a certain thread size is no longer quite satisfactory. A short service life of the grinding rib profiles is particularly evident in internal thread grinding, since grinding wheels with a smaller diameter than the workpiece bore must be used and accordingly a much smaller number of grindings are available on the working surface of the grinding wheel than with External thread grinding where the grinding wheel can have a large diameter.
In general, the use of the known grooving process for grinding an internal thread of a relatively small diameter is not possible because when the grinding wheel is quickly set to full thread depth, the radial component of the grinding pressure causes the thin grinding spindle to bend.
Another known method for plunge-cut grinding of threads is done in such a way that the multi-profile grinding wheel grinds the thread in a plurality of grinding gears, which are each interrupted by an axial backlash. However, this method is time consuming and requires a machine with an extensive control mechanism to perform it.
On the other hand, it is known to grind a thread by means of a multi-profile grinding wheel, which has a finishing rib in the middle between two groups of grinding ribs lying on oppositely directed Kegelstümp fen, in several grinding courses in the axial forward and reverse. There is therefore a Ge thread grinding with chip splitting in the respective axial grinding direction. This method is used when grinding long threaded workpieces that allow sufficient run-out for the grinding wheel at the ends. In contrast, the two aforementioned plunge thread grinding processes are preferred for grinding short Ge thread workpieces.
The invention relates to a method for grinding threads by means of a multi-profile, noisy finishing ribs having plunge-cut grinding wheel with a longitudinal feed between the workpiece and grinding wheel that corresponds to the thread pitch and caused by a feed generator, as well as mutual Beistel development of the same and is characterized in that the thread grinding in several forward and reverse runs are made, after each axial forward and after each axial return a Beistellhub he follows, so that the thread is gradually ground in a plurality of continuously successive grooving cuts of shallow depth.
The new method has the advantage that the service life of the grinding rib profiles during plunge-cut thread grinding is improved, the grinding time is reduced and the area of application of plunge-cut grinding is increased; becomes.
The method according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. They show: FIG. 1 the grinding wheel in engagement with the workpiece, FIG. 2 the scheme of the method.
The workpiece 1 shown in Fig. 1 is a bolt with an external thread with the pitch h-. The workpiece is taken from the tip 2 of the workpiece spindle 3 and the tip 4 of the tailstock, not shown, and is rotated by a with taker 5 .. The front thrust movement is dependent on the rotational movement of the workpiece spindle and is given to this or the workpiece slide. The annular grinding ribs of the grinding wheel 8 are arranged at a distance from the thread pitch k; the number of grinding ribs is selected according to the thread length of the workpiece 1.
In order to bring the grinding wheel into and out of engagement with the workpiece, either the grinding wheel slide or the workpiece slide can be moved perpendicular to the axis of the work piece. According to the invention, the thread is grinded in the axial forward and reverse direction, so that multistage plunge-cut grinding takes place, which is not interrupted by an axial backlash. This is shown in the diagram in FIG. The sponsored arrows indicate the Beistell- or. Retraction movement of the grinding wheel. The curved single arrow shows the direction of rotation and the single straight arrow shows the direction of advance of the workpiece.
The chip cross-section that is ground out by the grinding wheel after each setting stroke is shown hatched. For example, it should go to full thread depth in three setting strokes. The working sequence of this exercise form of the method is according to Fig. 2: I = provision of the grinding wheel to about a third of the thread depth - grinding in Vorwätsgang during one turn of the workpiece and longitudinal displacement by the thread height h; II = Providing the grinding wheel to about two thirds of the thread depth - To switch the workpiece movement and grinding in reverse gear during a reversal, rotation of the workpiece and back shift by the thread height h;
III = provision of the grinding wheel to full depth of cut - switching the workpiece movement and grinding in the forward gear during one revolution of the workpiece and lengthwise differences by the Ge thread height h; IV = disengagement of the grinding wheel - return of the workpiece in idle mode - shutdown of the machine.
Depending on the design of the thread grinding machine, there is also a device for performing plunge-cut grinding in the forward and reverse motion, in addition to the control device for the forward and reverse feed movement of the feed slide and the control of the auxiliary slide (e.g. grinding wheel slide) to compensate for the dead gear that occurs when the movement is reversed in the gear parts, required in the Ge thread grinding machine. The device for compensating for play must be designed in such a way that a reversal of the working direction is possible when the grinding wheel is in the cut, that is, it is in contact with the workpiece.
Such a device is described, for example, in Swiss Patent No. 172140 in connection with a thread grinding machine that works in the forward and reverse direction after the axial grinding process.
With the new plunge-cut thread grinding, the number of additional strokes can be selected as large as desired, with the workpiece turning speed corresponding to the depth of cut provided for each grinding stroke. With very small depths of cut, it is possible to move at a very high workpiece turning speed.
In the known plunge-cut thread grinding described above, each abrasive grain of the working surface of the grinding wheel comes into grinding contact with the workpiece during each grinding wheel rotation over an always the same maximum distance, which is due to the one-time provision of the full thread depth. In contrast, with plunge-cut grinding according to the invention, this contact distance is initially small and only gradually reaches the maximum value when the last chip is provided.
As a result, the plunge thread grinding according to the invention results in better removal of the fine workpiece chips; the surface of the grinding wheel remains open and the fine profiles of the grinding rib withstand longer. With the new plunge-cut grinding process, internal threads can now also be ground economically and precisely, i.e. even those with a very small diameter.
It should also be mentioned that the fiction, according to the method with an axially parallel arrangement of the grinding wheel to the workpiece or in the pitch angle of the thread swiveled grinding wheel BEZW. vice versa, can be carried out with the workpiece swiveled in at an angle of incline. If the grinding wheel or the workpiece is swiveled in at the helix angle, the grinding wheel has a hyperbolic basic shape when grinding a cylindrical Ge threaded workpiece. Furthermore, a multi-profile grinding wheel can also be used, the grinding ribs of which are arranged at a distance of the multiple thread pitch.