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