CH438072A - Verfahren und Vorrichtung zum schablonengesteuerten Abrichten von Profilschleifscheiben für Gewinde - Google Patents

Description

      Verfahren    und     Vorrichtung    zum     schablonengesteuerten        Abrichten    von     Profilschleifscheiben     für     Gewinde       Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum     schablonen-          gesteuerten    Abrichten von     Profilschleifscheiben    für Ge  winde sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses  Verfahrens.  



  Das     schablonengesteuerte    Abrichten von Profil  schleifscheiben wird bisher in der Weise durchgeführt,  dass die Verschiebungswege des an der Schablone ent  lang geführten     Taststiftes    auf einen Kreuzschlitten über  tragen werden, auf dem der     Diamanthalter    befestigt ist  und wobei der eine Schlitten parallel zur Schleifscheiben  achse geführt wird, während die Steuerung des zweiten  Schlittens senkrecht dazu erfolgt.

   Dieses bekannte Ver  fahren ist insofern nachteilig, als der     Abrichtdiamant     relativ zu dem senkrechten Bezugssystem der beiden  Werkzeugschlitten stark gekrümmte Kurvenabschnitte  längs des abzurichtenden Profils zu erzeugen hat und  dabei mit verschiedenen Stellen seiner     Schneidkante    in  Eingriff mit der Schleifscheibe gelangt.  



  Es müssen deshalb     Radiendiamanten    benutz werden,  die jedoch aufgrund ihrer Form steile Profile nicht mehr  abrichten, ohne dass ihre Fassung abgeschliffen wird.     In     diesen Fällen muss eine besondere Schwenkvorrichtung  vorgesehen werden, mittels derer die Achse des Radien  diamanten bei der Bearbeitung sämtlicher Stellen des       Schleifscheibenprofils    stets etwa senkrecht zum     Schlei-          scheibenprofil    geführt wird.  



  In diesem Falle benötigt man eine besondere kompli  zierte Steuervorrichtung für den     Abrichtdiamanten.     Das Verfahren gemäss der Erfindung zum     schablo-          nengesteuerten    Abrichten von     Profilschleifscheiben    für  Gewinde zeichnet sich dadurch aus, dass der Vorschub  des     Abrichtdiamanten    parallel zu einer dem jeweiligen  Profil angepassten, geraden, zur Senkrechten auf die  Achse des zu erzeugenden Gewindes geneigten Haupt  flankenlinie erfolgt, während die den Flankenprofil ent  sprechenden Abweichungen durch senkrecht zu dieser       Hauptflankenlinie    erfolgende,     überlagerte    Vorschübe er  zeugt werden.

      Dabei kann erreicht werden, dass bereits die     Grund-          Bewegung    des     Abrichtwerkzeuges    weitgehend der tat  sächlichen Flankenform angenähert ist und die zusätz  liche Seitenverstellung des Diamanten nur noch längs  verhältnismässig kleiner     Verstellwege    zu erfolgen hat.

   Die  erwähnte     Hauptflankenlinie,    die zweckmässig geome  trisch ermittelt wird, lässt sich für viele gängige Gewinde  profile, beispielsweise zur     Abwälzfräserbearbeitung,    ohne  weiteres so legen, dass der     Abrichtdiamant        während    des       gesamten        Eingriffes    längs einer Profillinie nur mit wach  sendem Quervorschub oder ohne jeden Quervorschub ge  führt wird. Rückläufige     Vorschubbewegungen    können  dabei in den meisten Fällen vermieden werden.  



  Es ist besonders vorteilhaft, das     Schleifscheibenprofil          gleichzeitig    durch zwei auf beiden Seiten der Profil  schleifscheibe in Eingriff befindliche, in Umfangsrich  tung gegeneinander versetzte     Abrichtdiamanten    zu er  zeugen, wobei diese     Abrichtdiamanten,    vom Profilgrund  ausgehend, zum     Profilkopf    hinarbeiten. Jeder     Abricht-          diamant    hat dabei also nur je einer Seite der gesamten       Profilflanke    zu folgen und kann mithin ohne weiteres     in     dem eben     erwähnten    Sinne gesteuert werden.

   Entspre  chend einfach kann eine Schablone zur Steuerung des       Abrichtdiamanten    gestaltet werden.  



  Die     erfindungsgemäss    Vorrichtung zur Durchführung  des geschilderten Verfahrens enthält ein den Schablonen  schlitten mit den Werkzeugschlitten verbindendes Zahn  stangengetriebe und den     Abtaststift    mit den Diamant  haltern verbindende     hydraulische,    statische     Kraftüber-          tragungssysteme    mit konstanter Füllmenge (beispielsweise  öl).

   Der Antrieb für den Vorschub des     Abrichtdiaman-          ten    und derjenige für dessen Querbewegung sind     zweck-          mässig    völlig voneinander getrennt, wodurch zwei     aus-          serordentlich    einfache und robuste Übertragungssysteme  erzielt werden können.  



  Weitere     Einzelheiten    werden anhand eines in der  Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Vor  richtung nach der Erfindung erläutert und zwar bedeu  ten:           Fig.    1 das     Fräserbezugsprofil    mit einem bestimmten  Modul für eine     Gewinde-Profilschleifscheibe,    die abge  richtet werden soll,       Fig.    2 die Vorderansicht einer Vorrichtung,       Fig.    3 die Seitenansicht derselben Vorrichtung mit  teilweise     geschnittenem    Getriebekasten und       Fig.    4 einen Schnitt durch den Antrieb der beiden       Abrichtdiamanten    mit eingezeichnetem Steuerplan der  beiden hydraulischen Systeme.

    



  Nach     Fig.    1 soll die Schleifscheibe 1, von der hier  lediglich das Profil dargestellt wurde, das     Fräserprofil    2  erzeugen und der während des Schleifvorganges eintre  tende örtlich verschiedene     Verschleiss    der Schleifscheibe  in an sich bekannter Weise durch ständiges oder zeitwei  liges Abrichten der Schleifscheibe mittels eines     Abricht-          diamanten    3 bzw. 4 ausgeglichen werden, so dass die  Schleifscheibe wieder ihre genaue Profilform erhält. Die       Profilflanken    der Schleifscheibe 1 müssen also von den       Abrichtdiamanten    genauestens nachgeschnitten werden.

    Bedient man sich dazu einer an sich bekannten Schablone  u. benutzt die Verschiebungswege des durch die Schablone       ausgelenkten        Taststiftes    zur Steuerung der in     Fig.    1 dar  gestellten     Abrichtdiamanten,    so ergeben sich dann, wenn  man in bekannter Weise mit zwei Werkzeugschlitten ar  beitet, deren einer parallel zur Symmetrieachse 5 des       Schleifscheibenprofiles    und der andere senkrecht dazu  verschoben wird, beispielsweise von der Verschiebungs  achse 6 des     Längsschlittens    einer derartigen bekannten  Vorrichtung ausgehend, für den Abziehdiamanten we  sentlich grössere Arbeitswege x als dann,

   wenn man in  erfindungsgemässer Weise von einer     Bezugslinie    7 aus  geht, die hier als     Hauptflankenlinie    bezeichnet wird. Man  erkennt aus der Darstellung gemäss     Fig.    1 ohne weiteres,  dass der     Abrichtdiamant,    der beispielsweise von einer  zur     Hauptflankenlinie    7 parallelen Grundlinie 7' aus  senkrecht dazu auf die Flanke 8 der     Schleifscheibe    1  arbeitet,

   auf dem Wege längs der     Flanke    8 bei unverän  dertem     Anstellwinkel    auf einem     wesentlich    kleineren Teil  seiner     Schneidkante    zu schneiden hat als der     Abricht-          diamant    des rechtwinkligen, zur Symmetrieachse 5 par  allelen Systems.  



  Es ist ein Kriterium für das Auffinden der mittleren  Flankenlinie, dass diese so gelegt wird, wie es eben er  läutert wurde, dass sich also die Flankenkrümmungen  des abzurichtenden     Profiles    relativ zur     Schneidkante    des  Diamanten möglichst wenig ändern.  



  Nach     Fig.    2 sind die beiden     Abrichtdiamanten    3 und  4 so an der dort nur teilweise dargestellten Schleifscheibe  angeordnet, dass auf der einen Seite derselben der     Ab-          richtdiamant    3 liegt und sich auf der anderen Seite der       Abrichtdiamant    4 befindet. Beide     Abrichtdiamanten    3 und  4 werden mittels ihrer Antriebs- und Einstellvorrichtun  gen 9 bzw. 10, die mit dem Getriebekasten 11 verbunden  sind, an je einer Seite 8 bzw. 12 der gesamten Profil  flanke entlanggeführt.  



  Die gesamte Vorrichtung, deren     einzelne    Elemente  noch anhand der     Fig.    4     erläutert    und beschrieben wer  den, ist beispielsweise in einer an sich bekannten und  hier nicht näher dargestellten Führung in dem Maschinen  ständer 13, s.     Fig.    3, gelagert, und wird mittels des Hand  rades 14 über dessen Spindel 15, die     Kegelräder    16 und  17 sowie die Schraubenspindel 18 und die am Maschinen  ständer 13 befestigte Schraubenmutter 19 im Sinne einer  Werkzeugzustellung nach unten verschoben bzw. von der  Schleifscheibe 1 abgehoben.  



  Nach     Fig.    4 wird der     Schablonenschlitten    20 durch  die aus dem Zylinderraum 58     beaufschlagte    Wand des    Deckels 20' in Richtung des Pfeiles 23 verschoben. Wäh  rend dieser Verschiebung wird die Schablone 24 mit  ihrer entsprechenden Verkleinerungsfaktoren der noch  zu beschreibenden     Untersetzungsgetriebe    vergrösserten       Profilkante    25 an dem     Taststift    26 vorbeigeführt und  diesem eine entsprechende     Auslenkung    erteilt.  



  Während dieses     Schablonenvorschubes    treibt die mit  dem     Schablonenschlitten    20 fest verbundene Zahnstange  27 das Zahnrad 28 an, das über die Stirnräder 29 und  30 das die Zahnstange 33 bewegende     Ritzel    31 antreibt  und dessen Verbindung mit dem Stirnrad 30 als Hohl  welle ausgebildet ist.  



  Der Antrieb des die zweite Zahnstange 32 bewegen  den     Ritzels    31' erfolgt gleichfalls von dem Zahnrad 28  über das     Stirnradpaar    29' und 30', dessen Rad 30' mit  dem     Ritzel    31' durch eine Welle 75 verbunden ist.  



  Dadurch, dass die Lagerung der Welle 75 in dem als  Hohlwelle ausgebildeten Trieb 30 und 31 erfolgt, können  die     Ritzel    31 und 31' auf gemeinsamer Achsmitte mit  verschieden gerichteter Drehrichtung angetrieben wer  den und die Zahnstangen 32 und 33, die einander ge  genüberstehen, in gleichgerichteter Richtung bewegt wer  den. Die gleichgerichtete Bewegung der Zahnstangen 32,  33, die jeweils fest mit dem Werkzeugschlitten 35 und 34  verbunden sind, wird hier beispielsweise dadurch erreicht,  dass dem Räderpaar 29', 30' ein Zwischenrad 76 zuge  ordnet ist.  



  Die die     Zahnstangen    bewegenden Zahnräder 29 bis  30' können als Wechselräder ausgebildet werden, um das  jeweils gewünschte Übersetzungsverhältnis ändern zu  können.  



  In     Fig.    4 sind die Werkzeugschlitten 34 und 35 je  weils in der obersten Stellung, also am Ende eines     Ab-          richtvorganges,    dargestellt. Desgleichen befindet sich auch  der     Taststift    26 am Ende der Profilkante 25 der Schab  lone 24.  



  Während des     Schablonenvorschubes    werden die über  das Querhaupt 36 miteinander verbundenen beiden Kol  ben 37 und 38 in Richtung des Pfeiles 39 verschoben und  dadurch das in den Zylindern 40 und 41 befindliche Füll  mittel verdrängt, das über die Leitungen 42 und 43, die       Ausgleichzylinder    44 und 45 und die Leitungen 46 und  47 in den Zylinderraum 48 des     Diamanthalters    49 und  in den nicht dargestellten entsprechenden Zylinderraum  des     Diamanthalters    50 gelangt. Der den Diamanten 3  haltende, mit dem Kolben 51 verbundene Schaft 52 wird  dadurch in Richtung des Pfeiles 53 verschoben. Für den  Diamanten 4 gilt Entsprechendes.

   Da beide aufgezeigten  hydraulischen Übertragungssysteme zwischen den Zylin  dern 40 und 41 und dem Zylinderraum 48 sowie dem  entsprechenden Zylinderraum des     Diamanthalters    50 mit  konstanten     Füllmengen    betrieben werden, folgen die Dia  manten 3 und 4 jeder Verschiebung des     Taststiftes    26  mit grosser Genauigkeit. Da ferner die wirksame Fläche  des Kolbens 51, wie auch die Zeichnung erkennen lässt,  fünfmal so gross ist wie diejenige des Kolbens 37, wird  jede     Taststiftverschiebung    fünffach untersetzt auf die       Abrichtdiamanten    3 und entsprechend 4 übertragen.  



       In    diesem Fall muss die Schablone fünfmal so hoch  sein wie das abgezogene Profil. Eine derartige Bemes  sung des hydraulischen Systems ist besonders vorteilhaft,  weil diese Untersetzung eine besonders hohe Genauigkeit  des abgerichteten     Schleifscheibenprofils    gewährleistet.  



  Die hydraulische Steuerung des Bearbeitungsbeginns  bzw. des Bearbeitungsendes erfolgt in der Weise, dass  beispielsweise während des     Abrichtvorganges    der rechte  Anschlag 54 des     Schablonenschlittens    20 den Endschal-           ter    55 betätigt, der über hier nicht dargestellte Strom  leitungen die beiden elektromagnetischen Ventile 56 und  57 in dem Sinne umsteuert, dass einmal der linke Zylin  derraum 21 innerhalb des     Schablonenschlittens    20 über  das Drosselventil 70, das Ventil 57 und die Leitung 61  mit der     Druckmittelpumpe    62 in Verbindung steht und  somit der     Schablonenschlitten    20 in Richtung des Pfeiles  63 zurückläuft,

   ferner der     Taststift    26 infolge des über  die Leitung 64 drucklos gewordenen Doppelkolbens in  Richtung des Pfeiles 65 von der Profilkante 25 der Schab  lone abgehoben wird, während der Kolben 51 der Werk  zeughalter 49 und 50 in Richtung des Pfeiles 66 bzw. 66'  verschoben und damit die Diamanten 3 und 4 von dem  abzurichtenden Teil abgehoben werden. Der Druck im  Zylinderraum 48 ist nämlich infolge der Verschiebung  des     Taststiftes    26 von der Profilkante 25 der Schablone  24 nunmehr kleiner als der Gegendruck geworden.  



  Sinngemäss erfolgt die Umsteuerung des Systems zu  Beginn des nächsten     Abrichtvorganges    mittels des an  deren Anschlages 68 sowie des Endschalters 69.  



  Jetzt erhalten die     Doppelkolben    des     Taststiftes    26  über die Leitung 64 Öldruck, der den     Taststift    26 an die  Schablone 24 drückt und zugleich     z.B.    über den Kolben  51 und die Leitung 47 den Diamanten 3 in Pfeilrichtung  53 nach Massgabe der Schablone 24 an die Schleif  scheibe drückt. Der Gegendruck auf den Kolben 51 wird  über die Leitung 67 nach wie vor aufrechterhalten, um  dem System durch     Vorspannung    die erforderliche Ge  nauigkeit zu geben. Hierbei ist die auf den Doppelkolben  und den     Taststift    26 wirkende Kraft grösser als die auf  den Kolben 51 über die Leitung 67 wirkende Vorspann  kraft.

   Der Zylinderraum 58 liegt nach der erwähnten  Umsteuerung der Ventile 56 und 57 über die Leitung 59,  den Ventilraum 60 und die Leitung 61 an der Druck  mittelpumpe 62, wodurch die Schablone 20 in Richtung  des Pfeils 23, also in Arbeitsrichtung, verschoben wird.  



  Mittels des Drosselventils 70 ist es in einfacher Weise  möglich, die Geschwindigkeit des aus dem Zylinderraum  21 abfliessenden Öles einzustellen und damit den zeit  lichen Arbeitslauf beliebig zu steuern.  



  Die Einstellung der Neigung der Werkzeugschlitten  34 und 35, durch die die Ausgangslinie für die hydrau  lisch bewirkten     Verstellbewegungen    der beiden     Abricht-          diamanten    3 und 4 festgelegt ist und die der Richtung  der eingangs definierten     Hauptflankenlinie    entspricht,  wird mittels der beiden     Schneckenradsegmente    71 und  72 sowie der mit diesen in Eingriff befindlichen     Schnek-          ken    73 und 74 eingestellt.

   Diese     Schneckenradsegmente     71 und 72 sind so gelagert, dass die Zahnstangen 32 und  33 in jeder einstellbaren Neigung der Längsachsen der  Werkzeugschlitten 34 und 35 in Eingriff mit den zentra  len     Ritzeln    31 und 31' stehen, so dass in jeder Lage ein  einwandfreier Antrieb der     Weckzeugschlitten    34 und 35  von der Zahnstange 27 des     Schablonenschlittens    20 her  gewährleistet ist.  



  Die dargestellte Arbeitsstellung der hydraulischen  Einrichtung entspricht also der Bewegungsrichtung des       Schablonenschlittens    20 in Pfeilrichtung 23. Eine Um  steuerung in Pfeilrichtung 63 ist noch nicht erfolgt. Die       Durchflussbewegung    des Druckmittels in diesem Zustand  ist durch Pfeile gezeigt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zum schablonengesteuerten Abrichten von Profilschleifscheiben für Gewinde, dadurch gekennzeich net, dass der Vorschub des Abrichtdiamanten parallel einer dem jeweiligen Profil angepassten, geraden, zur Senkrechten auf die Achse des zu erzeugenden Gewindes geneigten Hauptflankenlinie erfolgt, während die dem Flankenprofil entsprechenden Abweichungen von der Hauptflankenlinie durch senkrecht zu diesen Haupt flankenlinie erfolgende, überlagerte Vorschübe erzeugt werden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das Schleifscheibenprofil gleichzeitig von zwei auf beiden Seiten der Profilschleifscheibe in Eingriff befindlichen, in Umfangerichtung der Schleif scheibe gegeneinander versetzten Abrichtdiamanten er zeugt wird, die vom Profilgrund ausgehend zum Profil kopf hinarbeiten. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Abricht- diamant während des Eingriffes ausser in der geraden Hauptflankenlinie nur positiv, also auf das Werkstück zu, verschoben wird.

   PATENTANSPRUCH 1I Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, gekenn zeichnet, durch ein den Schablonenschlitten (20) mit den Werkzeugschlitten (34, 35) verbindendes Zahnstangen getriebe (27 bis 33) und den Abtaststift (26) mit den Diamanthaltern (49, 50) verbindende hydraulische stati sche Kraftübertragungssysteme (37 bis 47) mit konstan ter Füllmenge. UNTERANSPRÜCHE 3.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass sowohl der Schablonenvorschub als auch die Taststiftauslenkung untersetzt auf die Abricht- diamanten (3, 4) übertragen werden. 4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass sich das Untersetzungsverhältnis des Zahnstangengetriebes (27 bis 33) von dem des hydrauli schen statischen Kraftübertragungssystems (37 bis 47) unterscheidet und dass es durch Wechselräder verändert werden kann. 5.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unter ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichzeitig die Werkzeugschlitten (34, 35) bildenden Zahnstangen (32, 33) um einen Punkt schwenkbar sind, durch den die Achse ihrer Antriebsritzel (31, 31') geht und dass sich die Zahnstangen (32, 33) in gleicher Rich tung bewegen. 6.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteran sprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangen (32, 33) in Schneckenradsegmenten (71, 72) verschiebbar gelagert sind, die ihrerseits mittels je einer Schnecke (73, 74) entsprechend dem Neigungswinkel der Hauptflankenlinien (7) um die Achse der beiden An triebsritzel (31 und 31') schwenkbar sind. 7.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteran sprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ab taststift (26) auf zwei getrennte hydraulische Zylinder (40, 41) einwirkt, die zu getrennten Hydrauliksystemen (37, 41, 43, 45, 47, 48 und 38, 40, 42, 44, 46) gehören. B.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 1I und Unteran sprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der hy- draulische Antrieb des Schablonenschlittens (20) und die hydraulische Anpresskraft für den Taststift (26) bei kon stanter, jedoch kleinerer hydraulischer Gegenkraft der Abrichtdiamanthalter (49, 50) mittels zweier Anschläge (54, 68) des Schablonenschlittens, die zugeordnete End- schalter (55, 59) betätigen,

   welche ihrerseits die Erreger- spulen elektrohydraulischer Umschaltventile (56, 57) schalten, gesteuert werden.