CH719945B1 - Dressing tool for dressing a grinding worm for the rolling machining of pre-toothed workpieces - Google Patents

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CH719945B1 CH001519/2022A CH15192022A CH719945B1 CH 719945 B1 CH719945 B1 CH 719945B1 CH 001519/2022 A CH001519/2022 A CH 001519/2022A CH 15192022 A CH15192022 A CH 15192022A CH 719945 B1 CH719945 B1 CH 719945B1
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Abstract

Ein Abrichtwerkzeug zum Abrichten einer Schleifschnecke für die Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke ist zur Rotation um eine Abrichtdrehachse (A) ausgebildet und weist eine Abrichtflankenoberfläche auf, welche in einer senkrecht zu einer Abrichtdrehachse des Abrichtwerkzeugs stehenden Projektionsebene einen Kreisring bildet, wobei der Kreisring eine Radialrichtung mit einer Radialkoordinate (r) und eine Umfangrichtung mit einer Winkelkoordinate (ϕ) definiert. Die Abrichtflankenoberfläche ist mit einer gezielt erzeugten Abrichtflankenmodifikation versehen, wobei sich die Abrichtflankenmodifikation auf den Kreisring projiziert als zwei-dimensionale Fourier-Reihe in Abhängigkeit der Radialkoordinate (r) und der Winkelkoordinate (ϕ) beschreiben lässt und wobei die Fourier-Reihe mindestens einen Fourier-Koeffizienten ungleich Null für eine Umfangfrequenzkomponente ungleich Null bezüglich der Winkelkoordinate aufweist.A dressing tool for dressing a grinding worm for the rolling machining of pre-toothed workpieces is designed to rotate about a dressing rotation axis (A) and has a dressing flank surface which forms a circular ring in a projection plane perpendicular to a dressing rotation axis of the dressing tool, the circular ring having a radial direction with a radial coordinate (r) and a circumferential direction with an angular coordinate (ϕ). The dressing flank surface is provided with a specifically generated dressing flank modification, whereby the dressing flank modification can be described as a two-dimensional Fourier series projected onto the circular ring depending on the radial coordinate (r) and the angular coordinate (ϕ), and whereby the Fourier series has at least one Fourier Non-zero coefficients for a non-zero circumferential frequency component with respect to the angular coordinate.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL FIELD

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abrichtwerkzeug zum Abrichten einer Schleifschnecke für die Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Abrichtwerkzeugs, sowie eine Konditioniervorrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein derartiges Verfahren zur Herstellung auszuführen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Abrichten einer Schleifschnecke für die Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke mit einem solchen Abrichtwerkzeug, sowie ein Verfahren zur Erzeugung einer modifizierten Oberflächenstruktur auf einer Zahnflanke eines vorverzahnten Werkstücks mittels einer anhand eines solchen Abrichtwerkzeugs abgerichteten Schleifschnecke. The present invention relates to a dressing tool for dressing a grinding worm for the rolling machining of pre-toothed workpieces, a method for producing such a dressing tool, and a conditioning device which is designed to carry out such a method for producing it. The invention further relates to a method for dressing a grinding worm for the rolling machining of pre-toothed workpieces with such a dressing tool, as well as a method for producing a modified surface structure on a tooth flank of a pre-toothed workpiece by means of a grinding worm dressed using such a dressing tool.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

[0002] Insbesondere im Kontext der Elektromobilität gewinnt das Thema NVH (Noise-Vibration-Harshness) speziell im Bereich des Getriebes eines Fahrzeugs aufgrund der fehlenden dominanten Geräuschkulisse des Verbrennungsmotors an Bedeutung. Die Anforderungen an das Geräuschanregungsverhalten werden häufig in Form von vordefinierten Grenzwerten in einem Geräuschfrequenzspektrum vorgegeben. Ob ein Werkstück diesen Anforderungen genügt, wird in der Regel stichprobenartig auf einem End-of-Line-Prüfstand (EOL) überprüft. Liegen die gemessenen Amplituden vereinzelter Geräuschfrequenzen über dem vordefinierten Grenzwert, wird das entsprechende Werkstück beanstandet. [0002] Particularly in the context of electromobility, the topic of NVH (noise-vibration-harshness) is becoming increasingly important, especially in the area of the transmission of a vehicle due to the lack of dominant background noise from the internal combustion engine. The requirements for noise excitation behavior are often specified in the form of predefined limit values in a noise frequency spectrum. Whether a workpiece meets these requirements is usually checked randomly on an end-of-line test bench (EOL). If the measured amplitudes of individual noise frequencies are above the predefined limit, the corresponding workpiece is rejected.

[0003] Ein typisches Geräuschfrequenzspektrum eines rotierenden Zahnrades weist dominante Amplituden bei Geräuschfrequenzen auf, welche der Zahneingriffsfrequenz (fZE= Zahnraddrehfrequenz x Zähnezahl) und den dazugehörigen höheren Harmonischen bei den entsprechenden Zahneingriffsordnungen (ZEO) entsprechen. Diese dominanten Geräuschfrequenzen resultieren in der Regel aus Drehwegabweichungen, welche infolge einer über die Eingriffsstrecke variierende Eingriffssteifigkeit entstehen. Der Verlauf der Eingriffssteifigkeit als Funktion der Position entlang der Eingriffsstrecke wiederholt sich periodisch mit der Eingriffsteilung und führt zu den oben genannten dominanten Geräuschfrequenzen. Eine andere Ursache kann ein während der Fertigung entstandenes „Wälzloch“, d.h. bezüglich der gewünschten Profillinie zurückstehendes Material, sein. A typical noise frequency spectrum of a rotating gear has dominant amplitudes at noise frequencies which correspond to the tooth meshing frequency (fZE = gear rotation frequency x number of teeth) and the associated higher harmonics in the corresponding tooth meshing orders (ZEO). These dominant noise frequencies usually result from rotational path deviations, which arise as a result of the engagement stiffness varying over the engagement distance. The course of the engagement stiffness as a function of the position along the engagement path repeats periodically with the engagement pitch and leads to the dominant noise frequencies mentioned above. Another cause can be a “rolling hole” that occurred during production, i.e. material that is left behind in relation to the desired profile line.

[0004] Insgesamt können alle Drehwegabweichungen einer Verzahnung unter Last zu einer Geräuschanregung führen, die als störendes Geräusch wahrnehmbar ist. Weist beispielsweise ein Abrichtwerkzeug über die Profilhöhe eine gewisse Welligkeit auf, überträgt sich diese auf die Schneckenflanke und führt anschliessend zu einer Profilformabweichung am Werkstück. [0004] Overall, all rotational path deviations of a gearing under load can lead to noise excitation, which can be perceived as a disturbing noise. For example, if a dressing tool has a certain waviness across the profile height, this is transferred to the screw flank and then leads to a profile shape deviation on the workpiece.

[0005] Konstante Schwingungen in der Peripherie der zur Bearbeitung des vorverzahnten Werkstücks verwendeten Werkzeugmaschine können ebenfalls zu Zahnflankenwelligkeiten auf der Zahnflanke führen, die messtechnisch erfassbar sind, und störende Geräuscheigenschaften der Verzahnung zur Folge haben. Constant vibrations in the periphery of the machine tool used to machine the pre-toothed workpiece can also lead to tooth flank ripples on the tooth flank, which can be detected by measurement and result in disturbing noise properties of the toothing.

[0006] Auch über die Breite der Verzahnung verlaufende Riefen können zu einer Geräuschanregung führen. Insgesamt kann jede periodische Oberflächenstruktur, insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Eingriffslinie gepaarter Stirnräder, zu einer Anregung einer Geräuschfrequenz führen, welche im Geräuschfrequenzspektrum der Verzahnung dominant auftritt. [0006] Grooves running across the width of the toothing can also lead to noise. Overall, any periodic surface structure, especially in a direction perpendicular to the line of engagement of paired spur gears, can lead to an excitation of a noise frequency which occurs dominantly in the noise frequency spectrum of the gearing.

[0007] Es existieren mehrere Ansätze, um das Geräuschanregungsverhalten einer Verzahnung zu verbessern. Drehwegabweichungen, die aus einer Verformung der Verzahnung unter Last resultieren, können effektiv durch eine gezielte Modifikation der Zahnflanke reduziert werden. Ein Wälzloch kann durch eine optimierte Prozessführung nahezu vollständig beseitigt werden. [0007] There are several approaches to improve the noise excitation behavior of a gear. Rotational path deviations that result from deformation of the gearing under load can be effectively reduced by targeted modification of the tooth flank. A rolling hole can be almost completely eliminated through optimized process management.

[0008] DE 10 2012 015 846 A1 offenbart ein Wälzschleifverfahren, bei dem ein Werkstück mit einer Schleifschnecke bearbeitet wird, wobei mittels gezielter Erzeugung einer unwuchtbedingten Taumelbewegung der Schleifschnecke und/oder einer Exzentrizität der Schleifschnecke erreicht wird, dass eine Modifikation, insbesondere eine Profilmodifikation oder Profilwelligkeit und/oder eine definierte periodische Flankenwelligkeit, auf der aktiven Oberfläche des damit bearbeiteten Werkstückes erzeugt wird, um eine ungewollte Flankenwelligkeit zu modifizieren oder zu verhindern. [0008] DE 10 2012 015 846 A1 discloses a generating grinding method in which a workpiece is machined with a grinding worm, whereby by means of targeted generation of an unbalanced wobbling movement of the grinding worm and/or an eccentricity of the grinding worm it is achieved that a modification, in particular a profile modification or Profile waviness and/or a defined periodic edge waviness is generated on the active surface of the workpiece machined with it in order to modify or prevent unwanted edge waviness.

[0009] Eine aus Unwucht oder Exzentrizität einer Schleifschnecke resultierende Flankenwelligkeit auf dem Werkstück hat stets bezüglich der Schneckendrehfrequenz die Ordnung eins, d.h. es ist nicht möglich, auf diese Weise eine Flankenwelligkeit zu erzeugen, welche bezüglich der Schneckendrehfrequenz eine höhere Ordnung aufweist. [0009] A flank waviness on the workpiece resulting from unbalance or eccentricity of a grinding worm always has order one with respect to the worm rotational frequency, i.e. it is not possible to generate a flank ripple in this way that has a higher order with respect to the worm rotational frequency.

[0010] DE 10 2013 003 795 A1 offenbart ein Verfahren zum Hartfeinbearbeiten von Zahnflanken mit Korrekturen und/oder Modifikationen auf einer Verzahnmaschine, wobei jeweils Zahnradpaarungen, die miteinander innerhalb eines Getriebes oder einer Prüfeinrichtung im Eingriff sind, unter Berücksichtigung der jeweiligen Gegenflanken bearbeitet werden und wobei die Zahnflanken der betroffenen Werkstücke mit periodischen Welligkeitskorrekturen oder -modifikationen versehen werden. Erfindungsgemäss wird mittels Drehwegfehlermessung der Zahnradpaarungen in einer Verzahnungsmesseinrichtung und/oder Getriebe der Drehfehlerverlauf bestimmt. Dieses Messergebnis dient als Eingangsgrösse zur Definition der Amplitude, Frequenz und Phasenlage für die periodischen Flankenwelligkeitskorrekturen auf den Zahnflanken der Zahnradpaarungen für die Fertigung in der Verzahnungsmaschine. [0010] DE 10 2013 003 795 A1 discloses a method for hard-fine machining tooth flanks with corrections and/or modifications on a gear cutting machine, wherein pairs of gear wheels that are in mesh with one another within a transmission or a testing device are machined taking the respective counter flanks into account and whereby the tooth flanks of the affected workpieces are provided with periodic waviness corrections or modifications. According to the invention, the rotational error curve is determined by measuring the rotational path error of the gear pairs in a gear measuring device and/or gear. This measurement result serves as an input variable for defining the amplitude, frequency and phase position for the periodic flank ripple corrections on the tooth flanks of the gear pairs for production in the gear cutting machine.

[0011] Eine sich periodisch wiederholende Oberflächenstruktur führt tendenziell zu einer Anregung in einem relativ engen Geräuschfrequenzband. Eine möglichst unregelmässige Oberflächenstruktur führt wiederum zu einem sehr breiten Geräuschfrequenzspektrum, das sich „weissem“ Rauschen, d.h. einem Geräuschfrequenzspektrum mit gleicher Amplitude aller Geräuschfrequenzen, annähert. Ein derartiges Geräuschfrequenzspektrum, bei welchem tendenziell die Dominanz einzelner Geräuschfrequenzen reduziert ist, wird psychoakustisch als weniger störend wahrgenommen und ist somit vorteilhaft. Zudem verteilt sich bei Anregungen mit einem breiten Geräuschfrequenzspektrum die gesamte Anregungsenergie über einen grossen Frequenzbereich, so dass die Geräuschamplitude jeder einzelnen Frequenzkomponente tendenziell niedriger ist als bei Anregungen in einem engen Frequenzband. A periodically repeating surface structure tends to lead to excitation in a relatively narrow noise frequency band. A surface structure that is as irregular as possible leads in turn to a very broad noise frequency spectrum, which approaches “white” noise, i.e. a noise frequency spectrum with the same amplitude of all noise frequencies. Such a noise frequency spectrum, in which the dominance of individual noise frequencies tends to be reduced, is perceived as less disruptive from a psychoacoustic perspective and is therefore advantageous. In addition, with excitations with a wide noise frequency spectrum, the entire excitation energy is distributed over a large frequency range, so that the noise amplitude of each individual frequency component tends to be lower than with excitations in a narrow frequency band.

[0012] Wenn das Werkstück durch ein Wälzschleifverfahren mit einer Schleifschnecke bearbeitet wird, können sich periodisch wiederholende Oberflächenstrukturen auf einer Zahnflanke auftreten, die beispielsweise vom Abrichten der Schleifschnecke stammen, mit welcher die Zahnflanke bearbeitet wird: Die beim Abrichten verwendete Abrichtscheibe kann über den Umfang technologiebedingt Korngrössen- und Formunterschiede, sowie eine unterschiedliche Kornverteilung aufweisen, was zu einem Abrichtmuster auf der Oberfläche der Abrichtscheibe führt. Da die Abrichtscheibe in der Regel während einer Umdrehung der Schleifschnecke eine Vielzahl von Umdrehungen ausführt, wird dieses Abrichtmuster beim Abrichten in Schneckengangrichtung periodisch auf die Schleifschnecke abgebildet. Beim anschliessenden Schleifen des Werkstücks können dann wiederum auf den Zahnflanken des Werkstücks periodische Schwankungen in der Zahnflankenoberfläche in Form von Riefen entstehen, welche sich über die Zahnbreite erstrecken. [0012] If the workpiece is machined using a generating grinding process with a grinding worm, periodically repeating surface structures can occur on a tooth flank, which originate, for example, from the dressing of the grinding worm with which the tooth flank is machined: The dressing wheel used during dressing can be over the circumference due to technology Differences in grain size and shape, as well as a different grain distribution, which leads to a dressing pattern on the surface of the dressing wheel. Since the dressing wheel usually performs a large number of revolutions during one revolution of the grinding worm, this dressing pattern is periodically imaged on the grinding worm during dressing in the direction of the worm gear. During the subsequent grinding of the workpiece, periodic fluctuations in the tooth flank surface in the form of grooves can then arise on the tooth flanks of the workpiece, which extend across the tooth width.

[0013] DE 199 05 136 A1 offenbart ein Verfahren, bei welchem der Drehwinkel der Abrichtscheibe mit dem Drehwinkel der Schleifschnecke mit einem einstellbaren festen oder programmierbar variablen oder einem gespeicherten stochastisch ändernden Verhältnis gekoppelt wird, wobei die Schleifschnecke während des Schleifens längs ihrer Achse relativ zum Werkstück bewegt wird (Shift-Vorschub), so dass jedem Punkt der Zahnflanken der Verzahnung des Werkstücks genau ein Punkt der Flanken des Schleifschneckenganges entspricht. [0013] DE 199 05 136 A1 discloses a method in which the angle of rotation of the dressing wheel is coupled to the angle of rotation of the grinding worm with an adjustable fixed or programmable variable or a stored stochastically changing ratio, the grinding worm moving along its axis relative to the Workpiece is moved (shift feed), so that each point on the tooth flanks of the workpiece teeth corresponds to exactly one point on the flanks of the grinding worm gear.

[0014] Durch gezielte Wahl des Shift-Vorschubs können die oben genannten Riefen gebrochen werden. Somit wird zwar die Periodizität der Zahnflankenoberflächenstruktur gebrochen und dadurch prinzipiell ein angenehmeres Geräuschverhalten erzielt, allerdings ist die auf die Zahnflanke übertragene Struktur stark vom herstellungsbedingten stochastischen Abrichtmuster auf der Oberfläche der Abrichtscheibe abhängig und kann daher nur über den Shift-Vorschub während des Schleifens des Werkstücks beeinflusst werden. The above-mentioned grooves can be broken by carefully selecting the shift feed. This means that the periodicity of the tooth flank surface structure is broken and in principle a more pleasant noise behavior is achieved, but the structure transferred to the tooth flank is highly dependent on the manufacturing-related stochastic dressing pattern on the surface of the dressing wheel and can therefore only be influenced via the shift feed during grinding of the workpiece become.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

[0015] In einem ersten Aspekt ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abrichtwerkzeug anzugeben, mit dem eine Schleifschecke für die Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke so abgerichtet werden kann, dass die Schleifschnecke gezielt eine modifizierte Oberflächenstruktur auf einer Zahnflanke eines vorverzahnten Werkstücks erzeugt, wobei diese modifizierte Oberflächenstruktur geeignet ist, das Geräuschverhalten des Werkstücks zu beeinflussen. In a first aspect, it is an object of the present invention to provide a dressing tool with which a grinding wheel for the rolling machining of pre-toothed workpieces can be dressed in such a way that the grinding worm specifically produces a modified surface structure on a tooth flank of a pre-toothed workpiece, wherein this modified surface structure is suitable for influencing the noise behavior of the workpiece.

[0016] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. [0016] This object is achieved by a method according to claim 1. Further embodiments are specified in the dependent claims.

[0017] Es wird also ein Abrichtwerkzeug zum Abrichten einer Schleifschnecke für die Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke vorgeschlagen, wobei das Abrichtwerkzeug zur Rotation um eine Abrichtdrehachse ausgebildet ist und eine Abrichtflankenoberfläche aufweist, welche in einer senkrecht zur Abrichtdrehachse stehenden Projektionsebene einen Kreisring bildet, wobei der Kreisring eine Radialrichtung mit einer Radialkoordinate und eine Umfangrichtung mit einer Winkelkoordinate definiert, wobei die Abrichtflankenoberfläche mit einer gezielt erzeugten Abrichtflankenmodifikation versehen ist, wobei sich die Abrichtflankenmodifikation auf den Kreisring projiziert als zwei-dimensionale Fourier-Reihe in Abhängigkeit der Radialkoordinate und der Winkelkoordinate beschreiben lässt. [0017] A dressing tool for dressing a grinding worm for the rolling machining of pre-toothed workpieces is therefore proposed, wherein the dressing tool is designed to rotate about a dressing rotation axis and has a dressing flank surface which forms a circular ring in a projection plane perpendicular to the dressing rotation axis, the circular ring defining a radial direction with a radial coordinate and a circumferential direction with an angular coordinate, wherein the dressing flank surface is provided with a specifically generated dressing flank modification, wherein the dressing flank modification can be described as a two-dimensional Fourier series projected onto the circular ring depending on the radial coordinate and the angular coordinate.

[0018] Die Fourier-Reihe weist mindestens einen Fourier-Koeffizienten ungleich Null für eine Umfangfrequenzkomponente ungleich Null bezüglich der Winkelkoordinate auf. Bildlich gesprochen bedeutet dies, dass die Abrichtflankenmodifikation eine Welligkeit in Umfangrichtung aufweist. The Fourier series has at least one non-zero Fourier coefficient for a non-zero circumferential frequency component with respect to the angular coordinate. Metaphorically speaking, this means that the dressing flank modification has a waviness in the circumferential direction.

[0019] Die Welligkeit des Abrichtwerkzeugs in Umfangrichtung kann beim Abrichten durch geeignete Vorgabe des Drehzahlverhältnisses bzw. der Drehwinkelkopplung zwischen dem Abrichtwerkzeug und der abzurichtenden Schleifschnecke auf eine Schleifschneckenflanke eines Schneckengangs übertragen werden, so dass sich auf dieser Schleifschneckenflanke eine Schneckenmodifikation mit einer Gangwelligkeit ausbildet. Diese Gangwelligkeit kann wiederum genutzt werden, gezielte Zahnflankenwelligkeiten auf den Zahnflanken eines vorverzahnten Werkstücks zu erzeugen, das mit der Schleifschnecke bearbeitet wird. Das hier vorgeschlagene Abrichtwerkzeug stellt somit eine besonders einfache und elegante Möglichkeit dar, eine Schleifschnecke so abzurichten, dass mit dieser Schleifschnecke gezielte Zahnflankenwelligkeiten auf einem Werkstück erzeugt werden können, bei grosser Flexibilität hinsichtlich Wellenlänge und Phasenlage der Zahnflankenwelligkeiten. [0019] The waviness of the dressing tool in the circumferential direction can be transferred to a grinding worm flank of a worm gear during dressing by appropriately specifying the speed ratio or the rotation angle coupling between the dressing tool and the grinding worm to be dressed, so that a worm modification with a gear ripple is formed on this grinding worm flank. This gear waviness can in turn be used to generate targeted tooth flank waviness on the tooth flanks of a pre-toothed workpiece that is machined with the grinding worm. The dressing tool proposed here therefore represents a particularly simple and elegant way to dress a grinding worm in such a way that this grinding worm can be used to produce targeted tooth flank ripples on a workpiece, with great flexibility with regard to the wavelength and phase position of the tooth flank ripples.

[0020] Im Gegensatz zu einer rein radial auftretenden Welligkeit des Abrichtwerkzeugs, welche unabhängig von einem Drehzahlverhältnis zwischen dem Abrichtwerkzeug und der abzurichtenden Schleifschnecke übertragen wird, kann eine Welligkeit in Umfangrichtung auf eine gewünschte Weise auf eine abzurichtende Schleifschnecke übertragen werden, indem ein Drehzahlverhältnis bzw. eine Drehwinkelkopplung zwischen dem Abrichtwerkzeug und der abzurichtenden Schleifschnecke entsprechend gezielt vorgegeben wird. Eine Welligkeit in Umfangrichtung auf der Abrichtwerkzeugoberfläche bietet somit einen zusätzlichen Freiheitsgrad im Hinblick auf eine gezielte Übertragung der Abrichtflankenmodifikationen. In contrast to a purely radial ripple of the dressing tool, which is transmitted independently of a speed ratio between the dressing tool and the grinding worm to be dressed, a ripple in the circumferential direction can be transmitted in a desired manner to a grinding worm to be dressed by a speed ratio or a rotation angle coupling between the dressing tool and the grinding worm to be dressed is specified accordingly. A waviness in the circumferential direction on the dressing tool surface thus offers an additional degree of freedom with regard to a targeted transmission of the dressing flank modifications.

[0021] Um insbesondere beim Abrichten der Schleifschnecke einen stetigen Übergang nach einer Umdrehung des Abrichtwerkzeugs zu erhalten, weist die Abrichtflankenmodifikation bevorzugt bezüglich der Winkelkoordinate eine 2π-Periodizität auf, d.h. die Abrichtflankenmodifikation weist bezüglich der Winkelkoordinate eine ganzzahlige Anzahl Wellenperioden auf. In order to obtain a continuous transition after one revolution of the dressing tool, particularly when dressing the grinding worm, the dressing flank modification preferably has a 2π periodicity with respect to the angular coordinate, i.e. the dressing flank modification has an integer number of wave periods with respect to the angular coordinate.

[0022] Unter dem Begriff „Wellenfronten“ werden im Folgenden Linien konstanter Phasenlage verstanden oder, anders ausgedrückt, Linien entlang welchen keine Amplitudenmodulationen auftreten. [0022] The term “wave fronts” is understood below to mean lines of constant phase position or, in other words, lines along which no amplitude modulations occur.

[0023] In einer Ausführungsform weist die Fourier-Reihe keinen Fourier-Koeffizienten ungleich Null für eine Radialfrequenzkomponente ungleich Null in der Radialrichtung auf, derart, dass die gezielt erzeugte Abrichtflankenmodifikation bezüglich der Umfangrichtung wellenförmig ist, und Wellenfronten in Form von Linien konstanter Phasenlage aufweist, welche auf den Kreisring projiziert radial ausgerichtet sind. Anders ausgedrückt, weist in dieser Ausführungsform die Abrichtflankenmodifikation eine ausschliesslich in Umfangrichtung auftretende Welligkeit auf. [0023] In one embodiment, the Fourier series does not have a non-zero Fourier coefficient for a non-zero radial frequency component in the radial direction, such that the specifically generated dressing flank modification is wave-shaped with respect to the circumferential direction, and has wave fronts in the form of lines of constant phase position, which are projected onto the circular ring and are aligned radially. In other words, in this embodiment the dressing flank modification has a waviness that occurs exclusively in the circumferential direction.

[0024] In einer anderen Ausführungsform weist die zwei-dimensionale Fourier-Reihe mindestens einen Fourier-Koeffizienten ungleich Null für eine Radialfrequenzkomponente und für eine Umfangfrequenzkomponente ungleich Null auf, derart, dass die Abrichtflankenmodifikation auf den Kreisring projiziert eine schachbrettartige Struktur mit schachbrettartig zueinander versetzt angeordneten Wellenbergen und Wellentälern bildet. Dabei können jeweils benachbarte Wellentäler und Wellenberge derart versetzt sein, dass sie jeweils eine Radialwelligkeit entlang parallel zur Radialrichtung verlaufende Radialpfaden bilden. Sind die Radialwelligkeiten benachbarter Radialpfade genau um 180° versetzt, entsteht eine Umfangwelligkeit entlang parallel zur Umfangrichtung verlaufender Umfangpfade, wobei die Umfangpfade um eine halbe Radialwellenlänge der Radialwelligkeit in Radialrichtung voneinander beabstandet sind. Eine derartige schachtbrettartige Struktur kann sich mathematisch als additive Überlagerung von zwei Teilwellen beschreiben lassen, wobei die Teilwellen auf den abgewickelten Kreisring projiziert schräg verlaufende Wellenfronten aufweisen, d.h. Wellenfronten, die gegenüber der abgewickelten Umfangrichtung um einen Neigungswinkel α ungleich 0°, ±90° oder ±180° geneigt sind, wobei die schräg verlaufenden Wellenfronten der ersten Teilwelle eine positive Steigung aufweisen (α > 0°) und die schräg verlaufenden Wellenfronten der zweiten Teilwelle eine negative Steigung (α < 0°) aufweisen, und wobei die erste Teilwelle jeweils dieselbe Ordnung (d.h. dieselbe Anzahl Wellenperioden) in Umfangrichtung und dieselbe Ordnung in Radialrichtung wie die zweite Teilwelle aufweist. In another embodiment, the two-dimensional Fourier series has at least one Fourier coefficient not equal to zero for a radial frequency component and for a circumferential frequency component not equal to zero, such that the dressing flank modification projects onto the annulus a checkerboard-like structure with a checkerboard-like structure arranged offset from one another in a checkerboard-like manner wave crests and wave troughs. Adjacent wave troughs and wave crests can be offset in such a way that they each form a radial waviness along radial paths running parallel to the radial direction. If the radial ripples of adjacent radial paths are offset by exactly 180°, a circumferential ripple occurs along circumferential paths running parallel to the circumferential direction, with the circumferential paths being spaced apart from one another in the radial direction by half a radial wavelength of the radial ripple. Such a checkerboard-like structure can be described mathematically as an additive superposition of two partial waves, the partial waves having oblique wave fronts projected onto the unrolled annulus, i.e. wave fronts that are at an angle of inclination α not equal to 0°, ±90° or ± relative to the unrolled circumferential direction 180 ° are inclined, the oblique wave fronts of the first partial wave having a positive slope (α > 0 °) and the oblique wave fronts of the second partial wave having a negative slope (α < 0 °), and the first partial wave each having the same order (i.e. the same number of wave periods) in the circumferential direction and the same order in the radial direction as the second partial wave.

[0025] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die schachbrettartige Struktur auf dem Kreisring derart ausgerichtet, dass in Umfangrichtung jeweils benachbarte Wellentäler und Wellenberge entlang eines auf dem Kreisring spiralförmig verlaufenden Spiralasts angeordnet sind, wobei die Anzahl Wellenperioden entlang des Spiralasts in einem Winkelkoordinatenbereich von 2π (d.h. über eine Umdrehung des Abrichtwerkzeugs gezählt) im vorliegenden Kontext als Ordnung in Spiralastrichtung bezeichnet wird. Die schachbrettartige Struktur kann auch derart ausgerichtet und/oder verzerrt sein, dass zwei oder mehrere Spiraläste auftreten. Bevorzugt ist der Übergang des Spiralastes resp. der Spiraläste nach einer Umdrehung der Abrichtwerkzeugs stetig. Eine derartige Struktur mit spiralförmig verlaufenden Spiralästen kann sich mathematisch ebenfalls als additive Überlagerung von zwei Teilwellen beschreiben lassen, wobei die Teilwellen auf den Kreisring projiziert schräg verlaufende Wellenfronten aufweisen. Ist die Anzahl der Spiraläste kleiner als das Zweifache der Ordnung in Spiralastrichtung, so lässt sich die Struktur anhand einer additiven Überlagerung beschreiben, bei der die schräg verlaufenden Wellenfronten der ersten Teilwelle eine positive Steigung aufweisen und die schräg verlaufenden Wellenfronten der zweiten Teilwelle eine negative Steigung aufweisen, wobei die erste Teilwelle eine Ordnung in Umfangrichtung aufweist, welche um die Anzahl der Spiraläste grösser ist als die Ordnung in Umfangrichtung der zweite Teilwelle. Ist die Anzahl der Spiraläste grösser als das Zweifache der Ordnung in Spiralastrichtung oder gleich dem Zweifachen der Ordnung in Spiralastrichtung, so lässt sich die Struktur anhand einer additiven Überlagerung beschreiben, bei der die schräg verlaufenden Wellenfronten der ersten Teilwelle und der zweiten Teilwelle entweder beide eine positive oder beide eine negative Steigung aufweisen, wobei die erste Teilwelle eine Ordnung in Umfangrichtung aufweist, welche um das Zweifache der Ordnung in Spiralastrichtung grösser ist als die Ordnung in Umfangrichtung der zweiten Teilwelle. In a preferred embodiment, the checkerboard-like structure on the circular ring is aligned in such a way that adjacent wave troughs and wave crests are arranged in the circumferential direction along a spiral branch that runs spirally on the circular ring, the number of wave periods along the spiral branch being in an angular coordinate range of 2π (i.e. counted over one revolution of the dressing tool) is referred to in the present context as order in the spiral branch direction. The checkerboard-like structure can also be aligned and/or distorted in such a way that two or more spiral branches occur. The transition of the spiral branch or of the spiral branches after one revolution of the dressing tool. Such a structure with spiral branches can also be described mathematically as an additive superposition of two partial waves, with the partial waves having oblique wave fronts projected onto the circular ring. If the number of spiral branches is less than twice the order in the spiral branch direction, the structure can be described using an additive superposition in which the oblique wave fronts of the first partial wave have a positive slope and the oblique wave fronts of the second partial wave have a negative slope , wherein the first partial wave has an order in the circumferential direction which is greater by the number of spiral branches than the order in the circumferential direction of the second partial wave. If the number of spiral branches is greater than twice the order in the spiral branch direction or equal to twice the order in the spiral branch direction, the structure can be described using an additive superposition in which the oblique wave fronts of the first partial wave and the second partial wave are either both positive or both have a negative slope, the first partial wave having an order in the circumferential direction which is twice the order in the spiral branch direction greater than the order in the circumferential direction of the second partial wave.

[0026] In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines voranstehend dargestellten Abrichtwerkzeugs zur Verfügung. Das Verfahren zur Herstellung umfasst: Herstellen eines beschichteten Grundkörpers des Abrichtwerkzeugs in einem Positivverfahren, und gezieltes Erzeugen der Abrichtflankenmodifikation mittels eines Konditionierwerkzeugs, insbesondere einer zur Abrichtflankenoberfläche senkrecht stehenden rotierenden Konditionierscheibe.In a further aspect, the present invention provides a method for producing a dressing tool shown above. The method for production includes: producing a coated base body of the dressing tool in a positive process, and specifically generating the dressing flank modification by means of a conditioning tool, in particular a rotating conditioning disk perpendicular to the dressing flank surface.

[0027] Bevorzugt wird dabei eine schmale rotierende Konditionierscheibe verwendet, z.B. eine Konditionierscheibe, welche an ihrem Aussenumfang eine Kopfrundung (d.h. eine Balligkeit einer Mantelfläche der Konditionierscheibe in axialer Richtung) mit einem Rundungsradius aufweist, welcher höchstens einem Viertel einer Radialwellenlänge in Radialrichtung entspricht, wobei die Radialwellenlänge der Wellenperiode der Welligkeit in Radialrichtung entspricht. A narrow rotating conditioning disk is preferably used, for example a conditioning disk, which has a rounded head on its outer circumference (i.e. a crowning of a lateral surface of the conditioning disk in the axial direction) with a radius of curvature which corresponds to at most a quarter of a radial wavelength in the radial direction, whereby the radial wavelength corresponds to the wave period of the ripple in the radial direction.

[0028] Das gezielte Erzeugen der Abrichtflankenmodifikationen kann insbesondere umfassen: Antreiben des Abrichtwerkzeugs zu einer Drehung um die Abrichtdrehachse; Antreiben des Konditionierwerkzeugs zu einer Drehung um eine Konditionierdrehachse des Konditionierwerkzeugs, und Zustellen des Konditionierwerkzeugs relativ zum Abrichtwerkzeug in einer Richtung, die einen normal zur Abrichtflankenoberfläche verlaufenden Anteil hat, zur Erzeugung der Abrichtflankenmodifikationen durch Materialabtragung von der Abrichtflankenoberfläche.[0028] The targeted generation of the dressing flank modifications can in particular include: driving the dressing tool to rotate about the dressing rotation axis; Driving the conditioning tool to rotate about a conditioning rotation axis of the conditioning tool, and advancing the conditioning tool relative to the dressing tool in a direction that has a portion normal to the dressing flank surface, to produce the dressing flank modifications by removing material from the dressing flank surface.

[0029] Durch die Materialabtragung kann eine Konditionierspur in der Abrichtflankenoberfläche erzeugt werden, welche einem Wellental entspricht und eine Breite aufweist, die einer halben Radialwellenlänge in Radialrichtung entspricht. Die Breite der Konditionierspur kann allerdings auch kleiner sein als die halbe Radialwellenlänge der gewünschten Abrichtflankenmodifikation in Radialrichtung. In einem solchen Fall kann zur Erzeugung eines vollständigen Wellentals die Erzeugung mehrerer benachbarter Konditionierspuren notwendig sein. By removing material, a conditioning track can be created in the dressing flank surface, which corresponds to a wave trough and has a width that corresponds to half a radial wavelength in the radial direction. However, the width of the conditioning track can also be smaller than half the radial wavelength of the desired dressing flank modification in the radial direction. In such a case, it may be necessary to create several adjacent conditioning tracks to create a complete trough.

[0030] Die Zustellbewegung des Konditionierwerkzeugs relativ zum Abrichtwerkzeug kann durch eine Bewegung des Konditionierwerkzeugs im Raum und/oder eine Bewegung des Abrichtwerkzeugs im Raum erfolgen. Die Zustellbewegung bzw. die dadurch bewirkte Zustellposition des Konditionierwerkzeugs in der normal zur Abrichtflankenoberfläche verlaufenden Richtung kann dabei mit einer Zustellfrequenz oszillieren, welche in einem vorgegebenen festen Verhältnis zur Drehfrequenz des Abrichtwerkzeugs steht. Dadurch kann die Materialabtragung entlang der Konditionierspur variiert werden, was zu einer entsprechenden Welligkeit entlang der Konditionierspur führt. The feed movement of the conditioning tool relative to the dressing tool can be carried out by a movement of the conditioning tool in space and/or a movement of the dressing tool in space. The feed movement or the resulting feed position of the conditioning tool in the direction normal to the dressing flank surface can oscillate with a feed frequency which is in a predetermined fixed relationship to the rotational frequency of the dressing tool. This allows the material removal along the conditioning track to be varied, which leads to a corresponding waviness along the conditioning track.

[0031] Je nach Abrichtflankenmodifikation kann das gezielte Erzeugen besagter Abrichtflankenmodifikation alternativ oder zusätzlich zur oszillierenden Zustellbewegung umfassen: Erzeugen einer diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Konditionieraxialbewegung entlang der Konditionierdrehachse.Depending on the dressing flank modification, the targeted generation of said dressing flank modification can alternatively or in addition to the oscillating feed movement include: generating a discontinuous or continuous conditioning axial movement along the conditioning rotation axis.

[0032] „Kontinuierlich“ bedeutet im vorliegenden Kontext, dass die Konditionieraxialbewegung durchgeführt wird, während das Konditionierwerkzeug mit dem Abrichtwerkzeug in Berührung steht und somit während der Konditionieraxialbewegung Materialabtragung stattfindet. In the present context, “continuous” means that the conditioning axial movement is carried out while the conditioning tool is in contact with the dressing tool and thus material removal takes place during the conditioning axial movement.

[0033] „Diskontinuierlich“ bedeutet im vorliegenden Kontext, dass die Konditionieraxialbewegung durchgeführt wird, während das Konditionierwerkzeug nicht mit dem Abrichtwerkzeug in Berührung steht und somit während der Konditionieraxialbewegung keine Materialabtragung stattfindet. In the present context, “discontinuous” means that the conditioning axial movement is carried out while the conditioning tool is not in contact with the dressing tool and thus no material is removed during the conditioning axial movement.

[0034] Die Konditionieraxialbewegung ist als relative Bewegung zwischen dem Abrichtwerkzeug und dem Konditionierwerkzeug entlang der Konditionierdrehachse zu verstehen. Es können dabei das Konditionierwerkzeug und/oder das Abrichtwerkzeug dazu angetrieben werden, die Konditionieraxialbewegung durchzuführen. The conditioning axial movement is to be understood as the relative movement between the dressing tool and the conditioning tool along the conditioning rotation axis. The conditioning tool and/or the dressing tool can be driven to carry out the conditioning axial movement.

[0035] Je nach Abrichtflankenmodifikation kann das gezielte Erzeugen besagter Abrichtflankenmodifikation weiter umfassen: Erzeugen einer Mehrzahl sich unter einem vorgegebenen Winkel kreuzender Konditionierspuren mit dem Konditionierwerkzeug auf der Abrichtflankenoberfläche durch eine diskontinuierliche und/oder kontinuierliche Konditionieraxialbewegung entlang der Konditionierdrehachse, wobei die Zustellposition des Konditionierwerkzeugs zur Abrichtflankenoberfläche in der normal zur Abrichtflankenoberfläche verlaufenden Richtung einen konstanten Wert haben kann oder wobei die Zustellbewegung bzw. Zustellposition des Konditionierwerkzeugs mit einer Zustellfrequenz oszillieren kann.[0035] Depending on the dressing flank modification, the targeted generation of said dressing flank modification can further include: generating a plurality of conditioning tracks that intersect at a predetermined angle with the conditioning tool on the dressing flank surface by a discontinuous and/or continuous conditioning axial movement along the conditioning rotation axis, the feed position of the conditioning tool to the dressing flank surface can have a constant value in the direction normal to the dressing flank surface or the feed movement or feed position of the conditioning tool can oscillate with a feed frequency.

[0036] So kann beispielsweise eine Struktur erzeugt werden, bei welcher sich Wellentäler kreuzen und dazwischenliegende Materialbereiche der Abrichtflankenoberfläche Erhebungen bilden. Je nach Orientierung der sich kreuzenden Wellentäler auf der Abrichtflankenoberfläche können diese Erhebungen entlang eines auf dem Kreisring spiralförmig verlaufenden Spiralasts angeordnet sein. For example, a structure can be created in which wave troughs intersect and intermediate material areas of the dressing flank surface form elevations. Depending on the orientation of the intersecting wave troughs on the dressing flank surface, these elevations can be arranged along a spiral branch that runs spirally on the circular ring.

[0037] Alternativ kann das Verfahren zur Herstellung des Abrichtwerkzeugs umfassen: Herstellen des Abrichtwerkzeugs in einem Negativverfahren, wobei das Negativverfahren umfasst: Herstellen einer Negativform durch Ausdrehen eines Negativgrundkörpers; Drehen einer gezielten Negativmodifikation in die ausgedrehte Negativform derart, dass die Negativmodifikation die Abrichtflankenmodifikation bewirkt und/oder Erzeugen einer mechanischen und/oder hydraulischen Verspannung des Negativgrundkörpers während des Ausdrehens derart, dass die ausgedrehte Negativform nach einem Lösen der mechanischen Verspannung eine Negativmodifikation aufweist, welche zu die Abrichtflankenmodifikation bewirkt.[0037] Alternatively, the method for producing the dressing tool may include: producing the dressing tool in a negative process, the negative process comprising: producing a negative mold by turning out a negative base body; Turning a targeted negative modification into the turned negative shape in such a way that the negative modification causes the dressing flank modification and/or generating a mechanical and/or hydraulic tension of the negative base body during turning out in such a way that the turned negative shape has a negative modification after the mechanical tension has been released, which too the dressing flank modification is effected.

[0038] Das Drehen der gezielten Negativmodifikation in die ausgedrehte Negativform kann mit einem geeigneten Bearbeitungswerkzeug, insbesondere einem Drehmeissel, erfolgen, welcher bevorzugt entlang einer Negativformdrehachse der Negativform relativ zur Negativform bewegbar ist. The targeted negative modification can be turned into the turned negative mold using a suitable machining tool, in particular a turning tool, which is preferably movable along a negative mold rotation axis of the negative mold relative to the negative mold.

[0039] Insbesondere kann das gezielte Erzeugen der Negativmodifikationen umfassen: Antreiben der Negativform zu einer Drehung um eine Negativformdrehachse mit einer Drehfrequenz; Positionieren des Drehmeissels derart, dass dieser eine Negativspur in mindestens einer Innenflanke der Negativform erzeugt.In particular, the targeted generation of the negative modifications can include: driving the negative mold to rotate about a negative mold rotation axis at a rotation frequency; Positioning the turning tool in such a way that it creates a negative track in at least one inner flank of the negative mold.

[0040] In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Abrichten einer Schleifschnecke für die Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke zur Verfügung. Das Verfahren zum Abrichten einer Schleifschnecke für die Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke umfasst: Abrichten der Schleifschnecke mit einem voranstehend dargestellten Abrichtwerkzeug, derart, dass die Abrichtflankenmodifikation eine Schneckenmodifikation auf einer Schleifschneckenflanke eines Schneckengangs der Schleifschnecke bewirkt.In a further aspect, the invention provides a method for dressing a grinding worm for the rolling machining of pre-toothed workpieces. The method for dressing a grinding worm for the rolling machining of pre-toothed workpieces includes: dressing the grinding worm with a dressing tool shown above, such that the dressing flank modification causes a worm modification on a grinding worm flank of a worm flight of the grinding worm.

[0041] Dabei kann zwischen dem Abrichtwerkzeug und der Schleifschnecke eine vorgegebene feste Drehwinkelkopplung bestehen, um gezielt auf der Schleifschneckenflanke entlang des Schneckengangs eine periodische Schneckenmodifikation zu erzeugen. Die Schneckenmodifikation stellt in diesem Fall ein gestauchtes Abbild der Abrichtflankenmodifikation mit einem konstanten Stauchungsfaktor dar, wobei der Stauchungsfaktor vom Drehzahlverhältnis zwischen der Drehung des Abrichtwerkzeugs und der Drehung der Schleifschnecke abhängt. [0041] There can be a predetermined fixed angle of rotation coupling between the dressing tool and the grinding worm in order to specifically generate a periodic worm modification on the grinding worm flank along the worm flight. In this case, the worm modification represents a compressed image of the dressing flank modification with a constant compression factor, whereby the compression factor depends on the speed ratio between the rotation of the dressing tool and the rotation of the grinding worm.

[0042] Alternativ kann zwischen dem Abrichtwerkzeug und der Schleifschnecke eine vorgegebene zeitlich variable Drehwinkelkopplung bestehen, um auf der Schleifschneckenflanke entlang des Schneckengangs gezielt eine nicht-periodische Schneckenmodifikation zu erzeugen. Die Abrichtflankenmodifikation wird in diesem Fall mit einem nicht-konstanten Stauchungsfaktor in die Schneckenmodifikation abgebildet. Alternatively, a predetermined time-variable rotation angle coupling can exist between the dressing tool and the grinding worm in order to specifically generate a non-periodic worm modification on the grinding worm flank along the worm flight. In this case, the dressing flank modification is mapped into the screw modification with a non-constant compression factor.

[0043] In einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Abrichten einer Schleifschnecke für die Wälzbearbeitung eines vorverzahnten Werkstücks beschrieben, insbesondere umfassend das voranstehend dargestellte Verfahren, umfassend: Definieren einer gewünschten Schneckenmodifikation auf einer Schleifschneckenflanke eines Schneckengangs der Schleifschnecke; Abrichten der Schleifschnecke mit einem Abrichtwerkzeug, welches eine gezielt erzeugte Abrichtflankenmodifikation aufweist, wobei während des Abrichtens zwischen dem Abrichtwerkzeug und der Schleifschnecke eine feste oder variable Drehwinkelkopplung besteht, welche derart vorgegeben ist, dass die Abrichtflankenmodifikation entlang des Schneckengangs die gewünschte Schneckenmodifikation erzeugt.[0043] In a further aspect, a method for dressing a grinding worm for the rolling machining of a pre-toothed workpiece is described, in particular comprising the method presented above, comprising: defining a desired worm modification on a grinding worm flank of a worm flight of the grinding worm; Dressing the grinding worm with a dressing tool which has a specifically generated dressing flank modification, wherein during dressing there is a fixed or variable rotation angle coupling between the dressing tool and the grinding worm, which is predetermined in such a way that the dressing flank modification along the worm flight produces the desired worm modification.

[0044] In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung einer modifizierten Oberflächenstruktur auf einer Zahnflanke eines vorverzahnten Werkstücks zur Verfügung. Das Verfahren zur Erzeugung einer modifizierten Oberflächenstruktur auf einer Zahnflanke eines vorverzahnten Werkstücks umfasst: Abrichten einer zur Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke geeigneten Schleifschnecke mit dem voranstehend dargestellten Verfahren; Antreiben der Schleifschnecke zu einer Drehung um eine Schneckenachse; Antreiben des vorverzahnten Werkstücks zu einer Drehung um eine Werkstückachse; Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Schleifschnecke und dem vorverzahnten Werkstück in einer Shift-Richtung parallel zur Schneckenachse („Shiftbewegung“) mit einer Shiftvorschubgeschwindigkeit, und Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Schleifschnecke und dem vorverzahnten Werkstück in einer Axial-Richtung parallel zur Werkstückachse („axiale Vorschubbewegung“) mit einer Axialvorschubgeschwindigkeit, wobei die Schleifschnecke und das vorverzahnte Werkstück in einem Wälzeingriff stehen und wobei die Shiftvorschubgeschwindigkeit und die Axialvorschubgeschwindigkeit in einem derart vorgegebenen Diagonalverhältnis stehen, dass die Schneckenmodifikation auf die Zahnflanke des vorverzahnten Werkstücks abgebildet wird und dadurch gezielt die Oberflächenstruktur der Zahnflanke modifiziert wird.In a further aspect, the invention provides a method for producing a modified surface structure on a tooth flank of a pre-toothed workpiece. The method for producing a modified surface structure on a tooth flank of a pre-toothed workpiece includes: dressing a grinding worm suitable for the rolling machining of pre-toothed workpieces using the method described above; driving the grinding worm to rotate about a worm axis; driving the pre-cut workpiece to rotate about a workpiece axis; Generating a relative movement between the grinding worm and the pre-toothed workpiece in a shift direction parallel to the worm axis (“shift movement”) with a shift feed speed, and generating a relative movement between the grinding worm and the pre-toothed workpiece in an axial direction parallel to the workpiece axis (“axial feed movement ") with an axial feed rate, whereby the grinding worm and the pre-toothed workpiece are in a rolling engagement and where the shift feed rate and the axial feed rate are in a predetermined diagonal ratio such that the worm modification is mapped onto the tooth flank of the pre-toothed workpiece and thereby specifically modifies the surface structure of the tooth flank becomes.

[0045] Das Diagonalverhältnis bezeichnet dabei das Verhältnis der Shiftvorschubgeschwindigkeit der Schleifschnecke in der Shift-Richtung zur Axialvorschubgeschwindigkeit der Schleifschnecke in der Axial-Richtung parallel zur Werkstückachse. Das Diagonalverhältnis kann Null oder ungleich Null sein. Wenn das Diagonalverhältnis Null ist, entsteht auf der Zahnflanke eine Profilmodifikation entlang einer Höhenrichtung der Zahnflanke. Bei einem Diagonalverhältnis ungleich Null kann die entstehende Modifikation der Oberflächenstruktur der Zahnflanke eine topologische Modifikation sein, d.h. ein Modifikation, die Anteile sowohl in Höhenrichtung als auch in Breitenrichtung der Zahnflanke aufweist. The diagonal ratio refers to the ratio of the shift feed speed of the grinding worm in the shift direction to the axial feed speed of the grinding worm in the axial direction parallel to the workpiece axis. The diagonal ratio can be zero or non-zero. When the diagonal ratio is zero, a profile modification occurs on the tooth flank along a height direction of the tooth flank. If the diagonal ratio is not equal to zero, the resulting modification of the surface structure of the tooth flank can be a topological modification, i.e. a modification that has components in both the height direction and the width direction of the tooth flank.

[0046] Zusätzlich kann das Verfahren auch das Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Schleifschnecke und dem vorverzahnten Werkstück in einer Radial-Richtung senkrecht zur Werkstückachse („radiale Zustellbewegung“) umfassen. Dadurch können der vorstehend geschilderten Modifikation der Oberflächenstruktur der Zahnflanke weitere Modifikationen überlagert werden. Im Fall eines konischen Werkstücks können die radiale Zustellbewegung und die axiale Vorschubbewegung abhängig von einem Konuswinkel der konischen Verzahnung gekoppelt sein. [0046] In addition, the method can also include generating a relative movement between the grinding worm and the pre-toothed workpiece in a radial direction perpendicular to the workpiece axis (“radial feed movement”). As a result, further modifications can be superimposed on the modification of the surface structure of the tooth flank described above. In the case of a conical workpiece, the radial feed movement and the axial feed movement can be coupled depending on a cone angle of the conical toothing.

[0047] Die Schneckenmodifikation führt während der Wälzbearbeitung zu einer Variation einer Durchdringungstiefe zwischen der Schleifschnecke und dem vorverzahnten Werkstück und erzeugt somit eine Zahnflankenwelligkeit entlang einer Kontaktspur auf der Zahnflanke, wobei die Kontaktspur einer Linie entspricht, auf welcher sich der Berührungspunkt zwischen der Schleifschnecke und dem im Wälzeingriff stehenden vorverzahnten Werkstück während der Wälzbearbeitung auf der Zahnflanke bewegt. The worm modification leads to a variation of a penetration depth between the grinding worm and the pre-toothed workpiece during rolling machining and thus generates a tooth flank waviness along a contact track on the tooth flank, the contact track corresponding to a line on which the point of contact between the grinding worm and the The pre-toothed workpiece in rolling engagement is moved on the tooth flank during rolling machining.

[0048] Weist das Abrichtwerkzeug eine schachbrettartige Struktur auf, die derart ausgerichtet ist, dass in Umfangrichtung jeweils benachbarte Wellentäler und Wellenberge entlang eines auf dem Kreisring spiralförmig verlaufenden Spiralasts angeordnet sind und somit eine Spiralwelligkeit bilden, kann während des Abrichtens zwischen dem Abrichtwerkzeug und der Schleifschnecke eine feste Drehwinkelkopplung derart gewählt werden, dass der Spiralast auf einen Schneckenkontaktpfad auf der Schleifschneckenflanke abgebildet wird, wobei der Schneckenkontaktpfad einer Linie entspricht, auf welcher sich ein Berührungspunkt zwischen der Schleifschnecke und dem im Wälzeingriff stehenden vorverzahnten Werkstück während der Wälzbearbeitung auf der Schleifschneckenflanke bewegt. [0048] If the dressing tool has a checkerboard-like structure, which is aligned in such a way that adjacent wave troughs and wave crests are arranged in the circumferential direction along a spiral branch that runs spirally on the circular ring and thus form a spiral waviness, can be between the dressing tool and the grinding worm during dressing a fixed rotation angle coupling can be selected such that the spiral branch is mapped onto a worm contact path on the grinding worm flank, the worm contact path corresponding to a line on which a point of contact between the grinding worm and the pre-toothed workpiece in rolling engagement moves on the grinding worm flank during rolling machining.

[0049] Somit kann die entlang des Spiralastes auf der Abrichtflankenoberfläche auftretende Spiralwelligkeit vom Abrichtwerkzeug via die Schleifschnecke gezielt entlang der Kontaktspur auf die Zahnflanke übertragen werden. [0049] Thus, the spiral waviness that occurs along the spiral branch on the dressing flank surface can be specifically transferred from the dressing tool via the grinding worm along the contact track to the tooth flank.

[0050] In einigen Ausführungsformen sind den gezielten Bewegungen der Schleifschnecke in Shift-Richtung und in Axial-Richtung relativ zum vorverzahnten Werkstück nichtkontrollierte, insbesondere stochastisch auftretenden Zusatzbewegungen überlagert, welche zu nicht-kontrollierten Variationen der Durchdringungstiefe führen. Solche nicht-kontrollierten Zusatzbewegungen können z.B. durch unvermeidbare Vibrationen der Walzschleifmaschine bedingt sein, mjt der die Wälzbearbeitung durchgeführt wird. In some embodiments, the targeted movements of the grinding worm in the shift direction and in the axial direction relative to the pre-toothed workpiece are superimposed on uncontrolled, in particular stochastic, additional movements, which lead to uncontrolled variations in the penetration depth. Such uncontrolled additional movements can be caused, for example, by unavoidable vibrations of the roller grinding machine in which the rolling machining is carried out.

[0051] Durch die gezielte Variation der Durchdringungstiefe anhand der Schneckenmodifikationen der wie vorstehend beschrieben abgerichteten Schleifschnecke kann ein geeignetes Trägermuster auf der Zahnflanke erzeugt werden, welches durch die Überlagerung mit den nicht-kontrollierten Variationen der Durchdringungstiefe diffuser gemacht werden kann, was zu einer Optimierung des Geräuschverhaltens führen kann. Auf diese Weise können z.B. unvermeidbare Vibrationen gezielt dazu beitragen, das Geräuschverhalten zu verbessern. Through the targeted variation of the penetration depth based on the worm modifications of the grinding worm dressed as described above, a suitable carrier pattern can be generated on the tooth flank, which can be made more diffuse by superimposing the uncontrolled variations of the penetration depth, which leads to an optimization of the noise behavior can result. In this way, for example, unavoidable vibrations can specifically help to improve noise behavior.

[0052] Bevorzugt weist die gezielte Variation der Durchdringungstiefe aufgrund der wie vorstehend beschrieben abgerichteten Schleifschnecke eine Modulationsamplitude auf, welche in einem Bereich zwischen dem 0.2-Fachen und 5-Fachen eines Schwankungsmasses für die nicht-kontrollierten Abweichungen der Durchdringungstiefe liegt, wobei das Schwankungsmass insbesondere einer Standardabweichung oder einem Interquartilsabstand der nicht-kontrollierten Abweichungen der Durchdringungstiefe entspricht, insbesondere, wobei das Schwankungsmass der nicht-kontrollierten Variationen der Durchdringungstiefe ermittelt wird und die Modulationsamplitude, und dadurch insbesondere eine Amplitude der Schneckenmodifikationen und dadurch wiederum insbesondere eine Amplitude der Abrichtflankenmodifikationen, gezielt in Abhängigkeit von dem ermittelten Schwankungsmass gewählt wird. [0052] Preferably, the targeted variation of the penetration depth due to the grinding worm dressed as described above has a modulation amplitude which is in a range between 0.2 times and 5 times a fluctuation mass for the uncontrolled deviations in the penetration depth, wherein the fluctuation measure corresponds in particular to a standard deviation or an interquartile range of the uncontrolled deviations in the penetration depth, in particular, wherein the degree of fluctuation of the uncontrolled variations in the penetration depth is determined and the modulation amplitude, and thereby in particular an amplitude of the screw modifications and thereby in particular an amplitude of the dressing flank modifications, is specifically selected depending on the determined degree of fluctuation.

[0053] In einem weiteren Aspekt ist eine Konditioniervorrichtung beschrieben, umfassend: ein auf einer Konditionierspindel aufgespanntes Konditionierwerkzeug, insbesondere eine schmale Konditionierscheibe, d.h. eine Konditionierscheibe, welche an ihrem Aussenumfang eine Kopfrundung mit einem Rundungsradius aufweist, welcher höchstens einem Viertel einer Radialwellenlänge in Radialrichtung entspricht, wobei die Radialwellenlänge der Wellenperiode der Welligkeit in Radialrichtung entspricht; eine Abrichtspindel, die dazu ausgebildet ist, ein Abrichtwerkzeug zu einer Drehung um die Abrichtdrehachse aufzunehmen; eine Konditioniersteuerung, welche dazu ausgebildet ist, das Konditionierwerkzeug relativ zum Abrichtwerkzeug zu bewegen, derart, dass das Abrichtwerkzeug mit den Abrichtflankenmodifikationen wie voranstehend dargestellt versehen wird.[0053] In a further aspect, a conditioning device is described, comprising: a conditioning tool clamped on a conditioning spindle, in particular a narrow conditioning disk, i.e. a conditioning disk, which has on its outer circumference a rounded head with a radius of curvature which corresponds to at most a quarter of a radial wavelength in the radial direction , where the radial wavelength corresponds to the wave period of the ripple in the radial direction; a dressing spindle configured to receive a dressing tool for rotation about the dressing rotation axis; a conditioning control, which is designed to move the conditioning tool relative to the dressing tool, such that the dressing tool is provided with the dressing flank modifications as shown above.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0054] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1A eine schematische stirnseitige Ansicht eines Abrichtwerkzeugs in einer senkrecht zu einer Abrichtdrehachse des Abrichtwerkzeugs stehenden Projektionsebene; Fig. 1B eine Projektion einer Abrichtflankenoberfläche in abgewickelter Form; Fig. 2 ein erstes Beispielmuster einer Abrichtflankenmodifikation; Fig. 3 ein zweites Beispielmuster einer Abrichtflankenmodifikation; Fig. 4 ein drittes Beispielmuster einer Abrichtflankenmodifikation; Fig. 5 ein viertes Beispielmuster einer Abrichtflankenmodifikation; Fig. 6A ein fünftes Beispielmuster einer Abrichtflankenmodifikation; Fig. 6B ein erstes Teilwellenmuster zur additiven mathematischen Beschreibung des fünften Beispielmusters der Fig. 6A; Fig. 6C ein zweites Teilwellenmuster zur additiven mathematischen Beschreibung des fünften Beispielmusters der Fig. 6A; Fig. 7A eine erste bespielhafte Anordnung eines Spiralasts auf der Abrichtflankenoberfläche; Fig. 7B eine zweite bespielhafte Anordnung zweier Spiraläste auf der Abrichtflankenoberfläche; Fig. 7C eine dritte bespielhafte Anordnung dreier Spiraläste auf der Abrichtflankenoberfläche; Fig. 7D ein sechstes Beispielmuster einer Abrichtflankenmodifikation mit zwei Spiralästen; Fig. 7E das sechste Beispielmuster übertragen auf die Projektion der Abrichtflankenoberfläche; Fig. 8 eine Konditioniervorrichtung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 9 eine ausgedrehte Negativform zur Herstellung eines Abrichtwerkzeugs gemäss der vorliegenden Erfindung; Fig. 10A eine anhand einer Verformungsvorrichtung verspannte Negativform; Fig. 10B eine entspannte und ausgedrehte Negativform zur Herstellung eines Abrichtwerkzeugs gemäss der vorliegenden Erfindung; Fig. 11 eine Projektion einer Schleifschneckenflanke eines Schneckengangs einer Schleifschnecke in abgewickelter Form; Fig. 12 eine schematische Ansicht einer Wälzschleifmaschine, und Fig. 13 ein vergrösserter Ausschnitt aus Fig. 12.Preferred embodiments of the invention are described below with reference to the drawings, which serve only for explanation and are not to be construed as restrictive. The drawings show: FIG. 1A a schematic front view of a dressing tool in a projection plane perpendicular to a dressing rotation axis of the dressing tool; 1B shows a projection of a dressing flank surface in developed form; 2 shows a first example pattern of a dressing flank modification; 3 shows a second example pattern of a dressing flank modification; 4 shows a third example pattern of a dressing flank modification; 5 shows a fourth example pattern of a dressing flank modification; 6A shows a fifth example pattern of a dressing flank modification; 6B shows a first partial wave pattern for the additive mathematical description of the fifth example pattern of FIG. 6A; 6C shows a second partial wave pattern for the additive mathematical description of the fifth example pattern of FIG. 6A; 7A shows a first exemplary arrangement of a spiral branch on the dressing flank surface; 7B shows a second exemplary arrangement of two spiral branches on the dressing flank surface; 7C shows a third exemplary arrangement of three spiral branches on the dressing flank surface; 7D shows a sixth example pattern of a dressing flank modification with two spiral branches; 7E shows the sixth example pattern transferred to the projection of the dressing flank surface; 8 shows a conditioning device according to an embodiment of the present invention; 9 shows a turned negative mold for producing a dressing tool according to the present invention; 10A shows a negative mold clamped using a deformation device; 10B shows a relaxed and turned negative mold for producing a dressing tool according to the present invention; 11 shows a projection of a grinding worm flank of a screw flight of a grinding worm in unwound form; Fig. 12 is a schematic view of a generating grinding machine, and Fig. 13 is an enlarged detail from Fig. 12.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Abrichtwerkzeugdressing tool

[0055] In Fig. 1A zeigt schematisch eine stirnseitige Ansicht eines Abrichtwerkzeugs 33, wobei das Abrichtwerkzeug 33 eine Abrichtflankenoberfläche 331 aufweist, welche in einer senkrecht zu einer Abrichtdrehachse A des Abrichtwerkzeugs 33 stehenden Projektionsebene einen Kreisring bildet, wobei der Kreisring eine Radialrichtung mit einer Radialkoordinate r und eine Umfangrichtung mit einer Winkelkoordinate ϕ definiert und wobei der Kreisring einen Innenradius rAaufweist. 1A shows schematically a front view of a dressing tool 33, wherein the dressing tool 33 has a dressing flank surface 331, which forms a circular ring in a projection plane perpendicular to a dressing rotation axis A of the dressing tool 33, the circular ring having a radial direction with a radial coordinate r and a circumferential direction with an angular coordinate ϕ and where the circular ring has an inner radius rA.

[0056] In Fig. 1B ist dieser Kreisring, welcher in Radialrichtung eine Profilhöhe d und in Umfangrichtung eine Länge von 2π aufweist, schematisch in abgewickelter Form dargestellt. In Fig. 1B, this circular ring, which has a profile height d in the radial direction and a length of 2π in the circumferential direction, is shown schematically in an unrolled form.

[0057] Die Figuren 2 - 6A stellen beispielhaft schematisch verschiedene wellenförmige Muster dar, welche die gezielt erzeugten Abrichtflankenmodifikationen auf der in Fig. 1B gezeigten Abrichtflankenoberfläche aufweisen können, wobei Wellenberge hier schematisch hell schattiert und Wellentäler dunkel schattiert dargestellt sind. 2 - 6A show, by way of example, schematically various wave-shaped patterns which can have the specifically generated dressing flank modifications on the dressing flank surface shown in FIG. 1B, with wave crests shown here schematically in light shade and wave troughs in dark shade.

[0058] Im Folgenden wird dargelegt, wie diese zwei-dimensionalen wellenförmigen Muster mathematisch beschrieben werden können. Dazu wird ein Musterrechteck mit einer Musterhöhe Δr' in Höhenrichtung, die im Folgenden als Radialrichtung bezeichnet wird und einer Musterlänge 2π in Längsrichtung, die im Folgenden als Umfangrichtung bezeichnet wird, verwendet. Die Muster lassen sich jeweils als eine zwei-dimensionale reellwertige Fourier-Reihe f(ϕ, r') (d.h. eine reellwertige Fourier-Reihe in zwei reellwertigen Variablen ϕ und r') in Abhängigkeit von der Winkelkoordinate ϕ ∈ [0,2π] und einer Radialkoordinate des Musterrechtecks r' ∈ [0, Δr'] beschreiben: wobei die Umfangfrequenzkomponenten km= mk1einheitenlos ist und die Radialfrequenzkomponenten Rn= nR1die Einheit [1/mm] aufweisen. Die Winkelkoordinate ϕ des Musterrechtecks entspricht in dieser Definition der Winkelkoordinate ϕ des voranstehend erwähnten Kreisrings. Die Radialkoordinate r' des Koordinatensystem des Musterrechtecks lässt sich anhand einer linearen Transformation auch als Radialkoordinate r im Koordinatensystems des Kreisrings ausdrücken, z.B. über die Beziehung r = r' + rA, wobei rAden Innenradius des Kreisrings bezeichnet. The following explains how these two-dimensional wavy patterns can be described mathematically. For this purpose, a pattern rectangle with a pattern height Δr' in the height direction, which is hereinafter referred to as the radial direction, and a pattern length 2π in the longitudinal direction, which is hereinafter referred to as the circumferential direction, is used. The patterns can each be represented as a two-dimensional real-valued Fourier series f(ϕ, r') (i.e. a real-valued Fourier series in two real-valued variables ϕ and r') depending on the angular coordinate ϕ ∈ [0,2π] and a radial coordinate of the pattern rectangle r' ∈ [0, Δr']: where the circumferential frequency components km= mk1 is unitless and the radial frequency components Rn= nR1 have the unit [1/mm]. In this definition, the angular coordinate ϕ of the pattern rectangle corresponds to the angular coordinate ϕ of the aforementioned circular ring. The radial coordinate r' of the coordinate system of the pattern rectangle can also be expressed as the radial coordinate r in the coordinate system of the circular ring using a linear transformation, e.g. via the relationship r = r' + rA, where rA denotes the inner radius of the circular ring.

[0059] Die Indices m ∈ und n ∈ sind ganze Zahlen, wodurch die Umfangfrequenzkomponenten kmresp. die Radialfrequenzkomponenten Rnganzzahlige Vielfache einer Umfanggrundfrequenz k1= 1 bzw. einer Radialgrundfrequenz R1= sind. The indices m ∈ and n ∈ are integers, whereby the peripheral frequency components km and respectively. the radial frequency components R are integer multiples of a circumferential fundamental frequency k1 = 1 or a radial fundamental frequency R1 =.

[0060] Die Fourier-Koeffizienten, welche Amplitude und Phasenlage der entsprechenden Frequenzkomponenten angeben, werden als cn,mbezeichnet. Die Fourier-Koeffizienten lassen sich allgemein in komplexer Form schreiben als cn,m= an,m+ ibn,m= An,m· e<iθ n,m>, wobei an,mder Realteil, bn,mder Imaginärteil, An,mdie Amplitude und θn,mdie Phase ist. Der komplex konjugierte Koeffizient ist = an,m- ibn,m= An,m· e<-iθ n,m>. Der Imaginärteil bestimmt insbesondere die Phasenlage des Musters. Setzt man wie hier einen stetigen Übergang nach einer Umdrehung des Abrichtwerkzeugs voraus (2π-Periodiziät), so ist die Phasenlage des Musters in Umfangrichtung irrelevant. The Fourier coefficients, which indicate the amplitude and phase position of the corresponding frequency components, are referred to as cn,m. The Fourier coefficients can generally be written in complex form as cn,m= an,m+ ibn,m= An,m· e<iθ n,m>, where an,m is the real part, bn,m is the imaginary part, An,m is the amplitude and θn,m is the phase. The complex conjugate coefficient is = an,m- ibn,m= An,m e<-iθ n,m>. The imaginary part determines in particular the phase position of the pattern. If, as here, a continuous transition is assumed after one revolution of the dressing tool (2π periodicity), then the phase position of the pattern in the circumferential direction is irrelevant.

[0061] Durch die voranstehend gewählte Definition der Radialgrundfrequenz wiederholt sich das Muster in Radialrichtung periodisch mit einer Musterperiode von Δr'. Due to the definition of the radial fundamental frequency chosen above, the pattern repeats periodically in the radial direction with a pattern period of Δr'.

[0062] Die Phasenlage der Abrichtflankenmodifikationen f(ϕ, r) auf der Abrichtflankenoberfläche 331 in Radialrichtung kann beliebig gewählt werden und als eine entsprechende lineare Koordinatentranslation von der Radialkoordinate r' des Musterrechtecks auf die Radialkoordinate der Abrichtflankenoberfläche r ausgedrückt werden, f(ϕ, r') → f(ϕ, r), wobei die Profilhöhe d, über welche sich die Abrichtflankenmodifikationen erstrecken, der Musterperiode Δr' entsprechen kann, oder aber kleiner oder grösser (da sich das Muster mit einer Musterperiode von Δr' periodisch fortsetzt) gewählt werden kann. Anders formuliert bedeutet dies, dass ein beliebiger radialer Ausschnitt der im Folgenden mathematisch beschriebenen periodischen Beispielmuster als Abrichtflankenmodifikation auf dem Abrichtwerkzeug aufgebracht sein kann. The phase position of the dressing flank modifications f(ϕ, r) on the dressing flank surface 331 in the radial direction can be chosen arbitrarily and can be expressed as a corresponding linear coordinate translation from the radial coordinate r' of the pattern rectangle to the radial coordinate of the dressing flank surface r, f(ϕ, r ') → f(ϕ, r), whereby the profile height d, over which the dressing flank modifications extend, can correspond to the pattern period Δr', or can be chosen to be smaller or larger (since the pattern continues periodically with a pattern period of Δr'). can. In other words, this means that any radial section of the periodic example patterns described mathematically below can be applied to the dressing tool as a dressing flank modification.

[0063] Somit ist die Phasenlage des Musters auf dem Musterrechteck irrelevant und es können zur vereinfachten Beschreibung auf dem Musterrechteck die Fourier-Koeffizienten cn,mund c-n,-mkomplex konjugiert gewählt werden, d.h. cn,m= = An,m· e<iθ n,m>. [0063] Thus, the phase position of the pattern on the pattern rectangle is irrelevant and for simplified description on the pattern rectangle the Fourier coefficients cn,and c-n,-m complex conjugate can be chosen, i.e. cn,m==An,m·e<iθ n,m>.

[0064] Bildlich gesprochen lässt sich die Abrichtflankenmodifikation als Ausschnitt eines wellenförmigen Musters auf dem Musterrechteck oder einer Überlagerung von zwei oder mehr wellenförmigen Teilmustern auf dem Musterrechteck beschreiben, wobei jedes dieser wellenförmigen Teilmuster eine periodische Welligkeit in Radialrichtung und/oder in Umfangrichtung aufweisen kann. Es gilt zu beachten, dass nur die absolute Phasenlage des resultierenden Musters irrelevant ist. Werden mehrere wellenförmige Teilmuster zur Beschreibung des resultierenden Musters überlagert, so ist die relative Phasenlage der Teilmuster zueinander hingegen relevant. [0064] Metaphorically speaking, the dressing flank modification can be described as a section of a wavy pattern on the pattern rectangle or a superposition of two or more wavy sub-patterns on the pattern rectangle, whereby each of these wavy sub-patterns can have a periodic waviness in the radial direction and/or in the circumferential direction. It should be noted that only the absolute phase position of the resulting pattern is irrelevant. If several wave-shaped sub-patterns are superimposed to describe the resulting pattern, the relative phase position of the sub-patterns to one another is relevant.

[0065] Die Anzahl Wellenperioden auf dem Musterrechteck in Radialrichtung wird im Folgenden für jedes dieser wellenförmigen Muster/Teilmuster als Ordnung in Radialrichtung N und die Anzahl Wellenperioden in Umfangrichtung als Ordnung in Umfangrichtung M bezeichnet. Eine Wellenperiode in Radialrichtung hat eine Radialwellenlänge λr, und eine Wellenperiode in Umfangrichtung wird im folgenden Kontext als Versatzwinkel ΔϕUausgedrückt („Wellenlänge in Umfangrichtung“). Da die Umfanggrundfrequenz k1= 1 gewählt wurde, entspricht die Ordnung in Umfangrichtung M dem Indexbetrag |m|, und da die Radialgrundfrequenz R1= gewählt wurde, entspricht die Ordnung in Radialrichtung N dem Indexbetrag |n|. [0065] The number of wave periods on the pattern rectangle in the radial direction is hereinafter referred to as the order in the radial direction N and the number of wave periods in the circumferential direction as the order in the circumferential direction M for each of these wave-shaped patterns/partial patterns. A wave period in the radial direction has a radial wavelength λr, and a wave period in the circumferential direction is expressed in the following context as an offset angle ΔϕU (“circumferential wavelength”). Since the circumferential fundamental frequency k1= 1 was chosen, the order in the circumferential direction M corresponds to the index amount |m|, and since the radial fundamental frequency R1= was chosen, the order in the radial direction N corresponds to the index amount |n|.

[0066] In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weist das Muster Wellenfronten in Form von Linien konstanter Phasenlage auf, wobei die Wellenfronten auf den abgewickelten Kreisring projiziert durchgehende, gerade Linien bilden. Diese Linien sind, wie in Fig. 2 gezeigt, gegenüber der abgewickelten Umfangrichtung um einen Neigungswinkel α geneigt und in der Umfangrichtung um einen Versatzwinkel ΔϕUvoneinander beabstandet. Damit das Muster der Abrichtflankenmodifikation nach einer Umdrehung periodisch fortsetzbar ist, sind nur diskrete Werte für den Neigungswinkel α möglich, d.h. wobei die Linien konstanter Phasenlage für α < 0° eine negative Steigung aufweisen (d.h. auf dem Musterrechteck wie in Fig. 2 von links oben nach rechts unten verlaufen) und wobei die Linien konstanter Phasenlage für α > 0° eine positive Steigung aufweisen (d.h. auf dem Musterrechteck von links unten nach rechts oben verlaufen). Weisen die Linien konstanter Phasenlage eine negative Steigung auf, so haben folgende Frequenzkomponentenpaare {Rn, km} einen Fourier-Koeffizient ungleich Null: {Rn=+N, km=+M} und (Rn=-N, km=-M}In the embodiment shown in FIG. 2, the pattern has wave fronts in the form of lines of constant phase position, the wave fronts forming continuous, straight lines when projected onto the unrolled circular ring. As shown in Fig. 2, these lines are inclined with respect to the developed circumferential direction by an inclination angle α and are spaced apart from one another in the circumferential direction by an offset angle ΔϕU. So that the pattern of dressing flank modification can be continued periodically after one revolution, only discrete values for the inclination angle α are possible, i.e. the lines of constant phase position for α < 0 ° have a negative slope (i.e. on the pattern rectangle as in Fig. 2 from the top left run to the bottom right) and where the lines of constant phase position for α > 0° have a positive slope (i.e. run from bottom left to top right on the sample rectangle). If the lines of constant phase position have a negative slope, the following frequency component pairs {Rn, km} have a Fourier coefficient not equal to zero: {Rn=+N, km=+M} and (Rn=-N, km=-M}

[0067] Weisen die Linie konstanter Phasenlage hingegen eine positive Steigung auf, so haben folgende Frequenzkomponentenpaare einen Fourier-Koeffizient ungleich Null: {Rn=+N, km=-M}und (Rn=-N, km=+M}[0067] If, on the other hand, the line of constant phase position has a positive slope, the following pairs of frequency components have a Fourier coefficient not equal to zero: {Rn=+N, km=-M}and (Rn=-N, km=+M}

[0068] Die Wellenform muss nicht notwendigerweise eine reine Sinusform sein, daher können auch weitere Fourier-Koeffizienten ungleich Null sein. Insbesondere können die höheren Harmonischen der oben genannten Fourier-Koeffizienten ungleich Null sein, d.h. die Fourier-Koeffizienten, für die n ein ganzzahliges Vielfaches von N und m ein ganzzahliges Vielfaches von M ist. In diesem Fall müssen die relativen Phasenwinkel der höheren Harmonischen bzgl. der niedrigsten Frequenz mitberücksichtigt werden, da dies das resultierende Muster entscheidend beeinflusst The waveform does not necessarily have to be a pure sine wave, therefore other Fourier coefficients can also be non-zero. In particular, the higher harmonics of the above-mentioned Fourier coefficients can be non-zero, i.e. the Fourier coefficients for which n is an integer multiple of N and m is an integer multiple of M. In this case, the relative phase angles of the higher harmonics with respect to the lowest frequency must be taken into account, as this has a decisive influence on the resulting pattern

[0069] Folgende Tabelle fasst die Parameter der Abrichtflankenmodifikation aus der Fig. 2 zusammen: The following table summarizes the parameters of the dressing flank modification from FIG. 2:

[0070] Konkret gilt für das Muster der Fig. 2: c5,5= ≠ 0, während alle anderen Fourier-Koeffizienten Null sind. [0070] Specifically, the following applies to the pattern in FIG. 2: c5.5= ≠ 0, while all other Fourier coefficients are zero.

[0071] In Fig. 3 beträgt der Neigungswinkel α genau 90°, d.h. die Wellenfronten der Abrichtflankenmodifikation sind, auf den Kreisring projiziert, radial ausgerichtet. Dieser Fall entspricht einer komplexen Fourier-Reihe, welche keinen Koeffizienten ungleich Null für eine Radialfrequenzkomponente Rnungleich Null in der Radialrichtung aufweist. Die hier dargestellte Abrichtflankenmodifikation verläuft in Umfangrichtung stetig, d.h. die wellenförmige Abrichtflankenmodifikation weist eine ganzzahlige Anzahl Wellenperioden bezogen auf eine einzelne Umdrehung des Abrichtwerkzeugs auf (2π-Periodizität). Folgende Tabelle fasst die Parameter der Abrichtflankenmodifikation aus der Fig. 3 zusammen: 3, the angle of inclination α is exactly 90°, i.e. the wave fronts of the dressing flank modification, projected onto the circular ring, are aligned radially. This case corresponds to a complex Fourier series which has no non-zero coefficient for a non-zero radial frequency component Rn in the radial direction. The dressing flank modification shown here runs continuously in the circumferential direction, i.e. the wave-shaped dressing flank modification has an integer number of wave periods based on a single revolution of the dressing tool (2π periodicity). The following table summarizes the parameters of the dressing flank modification from FIG. 3:

[0072] Konkret gilt für das Muster der Fig. 3: c0,4= ≠ 0, während alle anderen Fourier-Koeffizienten Null sind. [0072] Specifically, the following applies to the pattern in FIG. 3: c0.4= ≠ 0, while all other Fourier coefficients are zero.

[0073] In Fig. 4 beträgt der Neigungswinkel α genau 0°, d.h. die Wellenfronten erstrecken sich geradlinig parallel zur Umfangrichtung und bilden in der Radialrichtung eine Radialwelligkeit mit einer Radialwellenlänge λr. Dieser Fall entspricht einer komplexen Fourier-Reihe, welche keinen Koeffizienten ungleich Null für eine Umfangfrequenzkomponente kmungleich Null in der Umfangrichtung aufweist. Folgende Tabelle fasst die Parameter der Abrichtflankenmodifikation aus der Fig. 4 zusammen: 4, the inclination angle α is exactly 0°, i.e. the wave fronts extend in a straight line parallel to the circumferential direction and form a radial ripple with a radial wavelength λr in the radial direction. This case corresponds to a complex Fourier series which has no non-zero coefficient for a non-zero circumferential frequency component km in the circumferential direction. The following table summarizes the parameters of the dressing flank modification from FIG. 4:

[0074] Konkret gilt für das Muster der Fig. 4: c4,0= ≠ 0, während alle anderen Fourier-Koeffizienten Null sind. [0074] Specifically, the following applies to the pattern in FIG. 4: c4,0= ≠ 0, while all other Fourier coefficients are zero.

[0075] In dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die zwei-dimensionale komplexe Fourier-Reihe einen Koeffizienten ungleich Null für eine Radialfrequenzkomponente Rnungleich Null und für eine Umfangfrequenzkomponente kmungleich Null auf, derart, dass die wellenförmige Abrichtflankenmodifikation auf den abgewickelten Kreisring projiziert eine schachbrettartige Struktur mit zueinander versetzt angeordneten Wellenbergen und Wellentälern bildet. Mathematisch kann das Muster aus Fig. 5 als additive Überlagerung einer ersten Teilwelle fW1(ϕ, r'), und einer zweiten Teilwelle fW2(ϕ, r') beschrieben werden, f(ϕ, r') = tW1(ϕ, r') + fW2(ϕ, r'),wobei die erste Teilwelle und die zweite Teilwelle in Umfangrichtung dieselbe Ordnung M aufweisen und in Radialrichtung dieselbe Ordnung N aufweisen, wobei aber die Linien konstanter Phasenlage bei der ersten Teilwelle eine negative Steigung und bei der zweiten Teilwelle eine positive Steigung aufweisen. 5, the two-dimensional complex Fourier series has a coefficient not equal to zero for a radial frequency component Rn not equal to zero and for a circumferential frequency component km not equal to zero, such that the wave-shaped dressing flank modification is projected onto the unrolled circular ring in a checkerboard-like manner Structure with offset wave crests and wave troughs. Mathematically, the pattern from Fig. 5 can be described as an additive superposition of a first partial wave fW1(ϕ, r'), and a second partial wave fW2(ϕ, r'), f(ϕ, r') = tW1(ϕ, r' ) + fW2(ϕ, r'), where the first partial wave and the second partial wave have the same order M in the circumferential direction and the same order N in the radial direction, but the lines of constant phase position have a negative slope in the first partial wave and in the second partial wave have a positive slope.

[0076] In Fig. 5 sind jeweils benachbarte Wellentäler und Wellenberge zueinander versetzt und bilden somit jeweils eine Radialwelligkeit entlang parallel zur Radialrichtung verlaufende Radialpfade R1, R2. Die Radialwelligkeiten benachbarter Radialpfade sind in dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel genau um 180° versetzt, wodurch jeweils eine Umfangwelligkeit entlang parallel zur Umfangrichtung verlaufender Umfangpfade U1, U2 gebildet wird, wobei die Umfangpfade U1,U2 um die halbe Radialwellenlänge λr'/2 in Radialrichtung voneinander beabstandet sind. Folgende Tabelle fasst die Parameter der Abrichtflankenmodifikation aus der Fig. 5 zusammen: Konkret gilt für das Muster der Fig. 5: c4,4= ≠ 0undc4,-4= ≠0 während alle anderen Fourier-Koeffizienten Null sind. 5, adjacent wave troughs and wave crests are offset from one another and thus each form a radial ripple along radial paths R1, R2 that run parallel to the radial direction. The radial ripples of adjacent radial paths are offset by exactly 180° in the example shown in FIG Are spaced apart in the radial direction. The following table summarizes the parameters of the dressing flank modification from FIG. 5: Specifically, the following applies to the pattern of FIG. 5: c4,4= ≠ 0 and c4,-4= ≠0 while all other Fourier coefficients are zero.

[0077] Fig. 6A zeigt ein spiralförmiges Muster, das mathematisch als additive Überlagerung einer in Fig. 6B gezeigten ersten Teilwelle fW1(ϕ, r'), und einer in Fig. 6C gezeigten zweiten Teilwelle fW2(ϕ, r'), beschrieben werden kann: f(ϕ, r') = tW1(ϕ, r') + fW2(ϕ, r')6A shows a spiral pattern that is mathematically described as an additive superposition of a first partial wave fW1(ϕ, r') shown in FIG. 6B and a second partial wave fW2(ϕ, r') shown in FIG. 6C can be: f(ϕ, r') = tW1(ϕ, r') + fW2(ϕ, r')

[0078] Im Vergleich zu Fig. 5 sind die Radialwelligkeiten der benachbarten Radialpfade R1,R2 in Fig. 6A um einen von 180° abweichenden Wert zueinander versetzt, wodurch in Umfangrichtung jeweils benachbarte Wellentäler und Wellenberge entlang eines auf dem Kreisring spiralförmig verlaufenden Spiralasts S1 angeordnet sind und somit eine Spiralwelligkeit bilden. Die Anzahl Wellenperioden entlang des Spiralasts S1 wird im Folgenden als Ordnung in Spiralastrichtung L bezeichnet. 5, the radial ripples of the adjacent radial paths R1, R2 in FIG and thus form a spiral ripple. The number of wave periods along the spiral branch S1 is referred to below as the order in the spiral branch direction L.

[0079] Die Steigungshöhe eines Spiralastes über eine Umdrehung des Abrichtwerkzeugs ergibt sich in Abhängigkeit der halben Radialwellenlänge λr'/2 und der Anzahl der Spiraläste is∈ <+>. Die Spiraläste bilden dabei auf dem abgewickelten Kreisring gegenüber der Umfangrichtung geneigte Geraden, wobei der Neigungswinkel α (analog zur Situation in Fig. 2), ausgedrückt werden kann als: [0079] The pitch height of a spiral branch over one revolution of the dressing tool results depending on half the radial wavelength λr'/2 and the number of spiral branches is∈ <+>. The spiral branches form straight lines on the unrolled circular ring that are inclined relative to the circumferential direction, whereby the angle of inclination α (analogous to the situation in Fig. 2) can be expressed as:

[0080] Damit das Muster der Abrichtflankenmodifikation nach einer Umdrehung periodisch fortsetzbar ist, sind nur diskrete Werte für die Steigungshöhe möglich. Das Muster lässt sich immer dann periodisch fortsetzen, wenn die Steigungshöhe einem Vielfachen der halben Radialwellenlänge λr'/2 entspricht. So that the pattern of dressing flank modification can be continued periodically after one revolution, only discrete values for the pitch height are possible. The pattern can always be continued periodically if the pitch height corresponds to a multiple of half the radial wavelength λr'/2.

[0081] Um also einen stetigen Übergang des Spiralastes nach einer Umdrehung des Abrichtwerkzeugs sicherzustellen, sind zwei Fälle zu unterscheiden: 1. Die frei gewählte Ordnung in Spiralastrichtung L ist ganzzahlig: In diesem Fall muss die Steigungshöhe des Spiralastes einem geraden Vielfachen der halben Radialwellenlänge λr'/2 entsprechen, d.h. die Anzahl der Spiraläste isist gerade. 2. Die frei gewählte Ordnung in Spiralastrichtung L ist halbzahlig: In diesem Fall muss die Steigungshöhe des Spiralastes einem ungeraden Vielfachen der halben Radialwellenlänge λr'/2 entsprechen, d.h. die Anzahl der Spiraläste isist ungerade.In order to ensure a constant transition of the spiral branch after one revolution of the dressing tool, two cases must be distinguished: 1. The freely chosen order in the spiral branch direction L is an integer: In this case, the pitch height of the spiral branch must be an even multiple of half the radial wavelength λr '/2 correspond, i.e. the number of spiral branches is even. 2. The freely chosen order in the spiral branch direction L is half-integer: In this case, the pitch height of the spiral branch must correspond to an odd multiple of half the radial wavelength λr'/2, i.e. the number of spiral branches is odd.

[0082] In Fig. 6A beträgt die Ordnung in Spiralastrichtung L= 5.5 und die Steigungshöhe ist genau λr'/2, da genau ein Spiralast vorhanden ist, d.h. is= 1. 6A, the order in the spiral branch direction is L = 5.5 and the pitch height is exactly λr'/2, since there is exactly one spiral branch, i.e. is = 1.

[0083] Um für die Spiralwelligkeit eine bestimmte Ordnung L in Spiralastrichtung zu erhalten, muss für die Ordnung der Welligkeiten in Umfangsrichtung MW,1der ersten Teilwelle tW1(ϕ, r') und für die Ordnung der Welligkeiten in Umfangsrichtung MW,2der zweiten Teilwelle tW2(ϕ, r') gelten: wobei, falls ( - L) < 0 gilt, die zweite Teilwelle eine Steigung mit einem Vorzeichen aufweist, das dem Vorzeichen der Steigung der ersten Teilwelle entgegengesetzt ist. Falls ( - L) ≥ 0 gilt, weist die zweite Teilwelle eine Steigung mit demselben Vorzeichen wie die erste Teilwelle auf. Folgende Tabelle fasst die Parameter der Abrichtflankenmodifikation aus der Fig. 6A zusammen: In order to obtain a specific order L in the spiral branch direction for the spiral waviness, MW,1 of the first partial wave must be tW1(φ, r') for the order of the ripples in the circumferential direction and tW2 must be tW2 for the order of the ripples in the circumferential direction MW,2 (ϕ, r') apply: where, if ( - L) < 0 applies, the second partial wave has a slope with a sign that is opposite to the sign of the slope of the first partial wave. If ( - L) ≥ 0, the second partial wave has a slope with the same sign as the first partial wave. The following table summarizes the parameters of the dressing flank modification from FIG. 6A:

[0084] Die erste Teilwelle fW1(ϕ, r') hat Wellenfronten, die eine negative Steigung aufweisen (Fig. 6B), während die zweite Teilwelle fW2(ϕ, r') Wellenfronten hat, die eine positive Steigung aufweisen (Fig. 6C). Konkret gilt also für das Muster der Fig. 6A: c1,6= ≠ 0 und c1,-5= ≠ 0 während alle anderen Fourier-Koeffizienten Null sind. The first sub-wave fW1(ϕ, r') has wave fronts that have a negative slope (FIG. 6B), while the second sub-wave fW2(ϕ, r') has wave fronts that have a positive slope (FIG. 6C ). Specifically, the following applies to the pattern in FIG. 6A: c1,6= ≠ 0 and c1,-5= ≠ 0 while all other Fourier coefficients are zero.

[0085] In Figuren 7A-7C ist schematisch dargestellt, wie die Spiraläste auf der Abrichtflankenoberfläche 331 des Abrichtwerkzeugs 33 angeordnet sein können. Fig. 7A zeigt ein Beispiel, in welchem genau ein Spiralast S1, d.h. is= 1, auf der Abrichtflankenoberfläche 331 ausgebildet ist. [0085] Figures 7A-7C show schematically how the spiral branches can be arranged on the dressing flank surface 331 of the dressing tool 33. 7A shows an example in which exactly one spiral branch S1, i.e. is = 1, is formed on the dressing flank surface 331.

[0086] In Fig. 7B sind zwei Spiraläste S1,S2 auf der Abrichtflankenoberfläche 331 ausgebildet, d.h. is= 2, wobei die Spiraläste S1,S1 um einen Versatzwinkel Δϕ in Umfangrichtung versetzt sind, welcher in diesem Beispiel π beträgt. 7B, two spiral branches S1, S2 are formed on the dressing flank surface 331, i.e. is = 2, with the spiral branches S1, S1 being offset by an offset angle Δϕ in the circumferential direction, which in this example is π.

[0087] In der Fig. 7C sind drei Spiraläste S1,S2,S3 ausgebildet, wobei die Spiraläste S1,S2,S3, d.h. is= 3, hier um einen Versatzwinkel Δϕ in Umfangrichtung versetzt sind, welcher 2π/3 beträgt. 7C, three spiral branches S1, S2, S3 are formed, the spiral branches S1, S2, S3, i.e. is = 3, being offset here by an offset angle Δϕ in the circumferential direction, which is 2π/3.

[0088] In den Figuren 7D und 7E ist ein weiteres Beispielmuster anhand konkreter Zahlen verdeutlicht. In diesem Beispiel beträgt die Anzahl an Spiralästen is= 2, die Radialwellenlänge λr'= 15 mm, die Musterperiode beträgt Δr' = 30 mm, die Ordnung in Spiralastrichtung beträgt L = 50 und die Spiraläste S1,S2 verlaufen gegen den Uhrzeigersinn. Die Spiralwelligkeit weist eine Amplitude von A = 3.5 µm auf. [0088] A further example pattern is illustrated using concrete numbers in FIGS. 7D and 7E. In this example, the number of spiral branches is = 2, the radial wavelength λr' = 15 mm, the pattern period is Δr' = 30 mm, the order in the spiral branch direction is L = 50 and the spiral branches S1, S2 run counterclockwise. The spiral ripple has an amplitude of A = 3.5 µm.

[0089] Damit berechnen sich die Ordnungen der Welligkeiten in Umfangsrichtung einer ersten Teilwelle 1 und einer zweiten Teilwelle 2 anhand folgender Gleichungen: Teilwelle 1: MW,1= 1 + L = 51 Teilwelle 2: MW,2≠ |1 - L| = 49The orders of the ripples in the circumferential direction of a first partial wave 1 and a second partial wave 2 are thus calculated using the following equations: Partial wave 1: MW,1= 1 + L = 51 Partial wave 2: MW,2≠ |1 - L| = 49

[0090] Die Ordnung in Radialrichtung betragen: Teilwelle 1: The order in the radial direction is: Partial wave 1:

Teilwelle 2: Partial wave 2:

[0091] Die Fourier-Koeffizienten ungleich Null, in diesem Fall reelle Fourier-Koeffizienten, sind somit: The non-zero Fourier coefficients, in this case real Fourier coefficients, are therefore:

[0092] Damit lässt sich die schachbrettartige Welligkeit mit der folgenden Gleichung beschreiben: The checkerboard-like waviness can therefore be described with the following equation:

[0093] Über die Beziehung (2 · cos(x) = e<ix>+ e<-ix>) lässt sich f(ϕ, r') auch in eine reelle Schreibweise überführen: [0093] Using the relationship (2 · cos(x) = e<ix>+ e<-ix>), f(ϕ, r') can also be converted into a real notation:

[0094] Das Muster f(ϕ, r') nach dieser Formel mit den zwei Spiralästen S1,S2 ist in Fig. 7D dargestellt. In der Fig. 7E ist ein Ausschnitt des Musters aus der Fig. 7D als Abrichtflankenmodifikation f(ϕ, r) auf den Kreisring projiziert zu sehen, wobei sich das Muster hier über eine Profilhöhe d< Δr' mit d = 20 mm erstreckt und wobei gilt: f(ϕ, r) = f(ϕ, r' + rA) mit rA= 30 mm. The pattern f(ϕ, r') according to this formula with the two spiral branches S1, S2 is shown in FIG. 7D. In Fig. 7E, a section of the pattern from Fig. 7D can be seen projected onto the circular ring as a dressing flank modification f(ϕ, r), the pattern here extending over a profile height d<Δr' with d = 20 mm and where applies: f(ϕ, r) = f(ϕ, r' + rA) with rA= 30 mm.

Herstellung des AbrichtwerkzeugsProduction of the dressing tool

[0095] Abrichtwerkzeuge mit den voranstehend erläuterten Abrichtflankenmodifikationen können sowohl in einem Positivverfahren, als auch in einem Negativverfahren hergestellt werden. Dressing tools with the dressing flank modifications explained above can be produced both in a positive process and in a negative process.

PositivverfahrenPositive procedure

[0096] Beim Positivverfahren wird ein Grundkörper, vorzugsweise aus Stahl, bereitgestellt, welcher mit Hartstoffpartikeln, typischerweise Diamantpartikeln, bevorzugt galvanisch beschichtet wird. Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers mit einem Hartstoffpartikelbelag im Positivverfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus den Veröffentlichungen EP 2535145 A2 und EP 2835220 A1, deren Offenbarung hierin durch Verweis vollständig aufgenommen wird. In the positive process, a base body, preferably made of steel, is provided, which is preferably galvanically coated with hard material particles, typically diamond particles. Methods for producing a base body with a hard material particle coating in the positive process are known from the prior art, for example from the publications EP 2535145 A2 and EP 2835220 A1, the disclosure of which is incorporated herein in its entirety by reference.

[0097] Fig. 8 zeigt schematisch eine Konditioniervorrichtung 50 gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Konditioniervorrichtung umfasst ein Abrichtwerkzeugs 33 (hier in Schnittansicht), wobei der Grundkörper 330 einen Hohlzylinder aufweist, welcher auf eine Abrichtspindel 32 aufgespannt und zu einer Drehung um die Abrichtdrehachse A angetrieben werden kann. Um den Hohlzylinder herum erstreckt sich eine Kreisscheibe mit in radialer Richtung bezüglich der Abrichtdrehachse A spitz zulaufenden Abrichtflanken. Die auf den Abrichtflanken aufgebrachten Hartstoffpartikel bilden die Abrichtflankenoberfläche 331. Um die Abrichtflankenoberfläche 331 mit Abrichtflankenmodifikationen zu versehen, wird die Abrichtflankenoberfläche mit einem Konditionierwerkzeug 51 bearbeitet. Dieses Konditionierwerkzeug 51 ist in dem hier schematisch dargestellten Beispiel eine schmale Konditionierscheibe, welche um eine hier parallel zu der zu bearbeitenden Abrichtflanke verlaufende Konditionierdrehachse K drehbar und dabei in einer Richtung normal zur Abrichtflankenoberfläche 331 sowie parallel zur Konditionierdrehachse K bewegbar ist. Bevorzugt weist die Konditionierscheibe einen Abrasivbelag mit gebundenen Hartstoffpartikeln auf, die eine vergleichbare oder höhere Härte als die Hartstoffpartikel des Abrichtwerkzeugbelags aufweisen. Um die Abrichtflankenmodifikationen zu erzeugen, wird das Abrichtwerkzeug zu einer Drehung um die Abrichtdrehachse A angetrieben, während das Konditionierwerkzeug 51 zu einer Drehung um die Konditionierdrehachse K angetrieben wird. Die rotierende Konditionierscheibe wird dann derart zugestellt, dass sie mit der Abrichtflankenoberfläche 331 in Berührung kommt und dadurch Materialabtragung von der Abrichtflankenoberfläche 331 stattfindet. In dem in Fig. 8 dargestellten Beispiel erfolgt die Zustellbewegung parallel zur einer Normalen der Abrichtflankenoberfläche 331. 8 shows schematically a conditioning device 50 according to an embodiment of the present invention. The conditioning device comprises a dressing tool 33 (here in a sectional view), the base body 330 having a hollow cylinder, which can be clamped onto a dressing spindle 32 and driven to rotate about the dressing rotation axis A. A circular disk with dressing flanks that taper to a point in the radial direction with respect to the dressing axis of rotation A extends around the hollow cylinder. The hard material particles applied to the dressing flanks form the dressing flank surface 331. In order to provide the dressing flank surface 331 with dressing flank modifications, the dressing flank surface is machined with a conditioning tool 51. In the example shown schematically here, this conditioning tool 51 is a narrow conditioning disk, which can be rotated about a conditioning rotation axis K that runs parallel to the dressing flank to be machined and can be moved in a direction normal to the dressing flank surface 331 and parallel to the conditioning rotation axis K. The conditioning disk preferably has an abrasive coating with bound hard material particles which have a comparable or higher hardness than the hard material particles of the dressing tool coating. To produce the dressing flank modifications, the dressing tool is driven to rotate about the dressing rotation axis A, while the conditioning tool 51 is driven to rotate about the conditioning rotation axis K. The rotating conditioning disk is then advanced in such a way that it comes into contact with the dressing flank surface 331 and material is thereby removed from the dressing flank surface 331. In the example shown in FIG. 8, the feed movement takes place parallel to a normal of the dressing flank surface 331.

[0098] Die Zustellbewegung des Konditionierwerkzeugs 51 bzw. die dadurch bewirkte Zustellposition senkrecht zur Abrichtflankenoberfläche kann dabei mit einer Zustellfrequenz fKoszillieren, welche auf eine Drehfrequenz des Abrichtwerkzeugs fAabgestimmt ist, um die gewünschten Welligkeiten zu erzeugen, während zusätzlich eine diskontinuierliche oder kontinuierliche Konditionieraxialbewegung entlang der Konditionierdrehachse K stattfinden kann. Um eine wellenförmigen Abrichtflankenmodifikation gewünschter Ordnung in Umfangsrichtung M zu erhalten, gilt insbesondere: fK+ MfA[0098] The feed movement of the conditioning tool 51 or the feed position caused thereby perpendicular to the dressing flank surface can oscillate with a feed frequency f, which is coordinated with a rotation frequency of the dressing tool fA, in order to generate the desired ripples, while additionally a discontinuous or continuous conditioning axial movement along the conditioning rotation axis K can take place. In order to obtain a wave-shaped dressing flank modification of the desired order in the circumferential direction M, the following applies in particular: fK + MfA

[0099] Die Konditioniervorrichtung umfasst eine Konditioniersteuerung 53, welche dazu ausgebildet ist, die Drehfrequenz des Abrichtwerkzeugs fAund die Zustellfrequenz fKaufeinander abzustimmen, sowie die Zustellbewegung des Konditionierwerkzeugs 51 relativ zum Abrichtwerkzeug 33 zu steuern. The conditioning device comprises a conditioning control 53, which is designed to coordinate the rotational frequency of the dressing tool fA and the feed frequency fK, as well as to control the feed movement of the conditioning tool 51 relative to the dressing tool 33.

Beispiele:Examples:

[0100] Im Folgenden wird die Erzeugung der in den Figuren 2-6A beispielhaft aufgeführten Abrichtflankenmodifikationen erläutert. [0100] The generation of the dressing flank modifications listed as examples in FIGS. 2-6A will be explained below.

Erzeugen der Abrichtflankenmodifikation der Fig. 2:Generating the dressing flank modification of Fig. 2:

[0101] Die auf dem abgewickelten Kreisring gegenüber der Umfangrichtung um den Neigungswinkel α geneigt verlaufenden Wellenfronten können folgendermassen erzeugt werden: Zustellen des Konditionierwerkzeugs in der Richtung normal zur Abrichtflankenoberfläche auf einen konstanten Zustellwert; Erzeugen einer kontinuierlichen Konditionieraxialbewegung des Konditionierwerkzeugs mit einer konstanten Axialgeschwindigkeit entlang der Konditionierdrehachse K während mindestens einer Umdrehung des Abrichtwerkzeugs 33.[0101] The wave fronts that are inclined on the unrolled circular ring relative to the circumferential direction by the angle of inclination α can be generated as follows: infeed of the conditioning tool in the direction normal to the dressing flank surface to a constant infeed value; Generating a continuous conditioning axial movement of the conditioning tool with a constant axial speed along the conditioning rotation axis K during at least one revolution of the dressing tool 33.

[0102] Die kontinuierliche Konditionieraxialbewegung kann dabei bezogen auf die Radialrichtung des Abrichtwerkzeugs 33 entweder von innen nach aussen oder von aussen nach innen erfolgen. Eine Vergrösserung des gewünschten Neigungswinkels α geht bei gleichbleibender Drehfrequenz fAdes Abrichtwerkzeugs mit einer Erhöhung der konstanten Axialgeschwindigkeit einher. The continuous conditioning axial movement can take place either from the inside to the outside or from the outside to the inside in relation to the radial direction of the dressing tool 33. An increase in the desired inclination angle α is accompanied by an increase in the constant axial speed while the rotational frequency of the dressing tool remains the same.

[0103] Für das in Fig. 2 konkret gezeigte Beispiel, bei welchem der Neigungswinkel α derart gewählt ist, dass die Wellenfronten auf den abgewickelten Kreisring projiziert eine Steigung mit einem Betrag von Δr'/2π aufweisen, muss die Axialgeschwindigkeit somit für einen festen Wert der Drehfrequenz fAdes Abrichtwerkzeugs eine auf die Radialrichtung des Abrichtwerkzeugs projizierte Geschwindigkeitskomponente von vr= Δr'fAaufweisen. 2, in which the inclination angle α is selected such that the wave fronts projected onto the unrolled circular ring have a slope with an amount of Δr'/2π, the axial velocity must therefore have a fixed value the rotational frequency fA of the dressing tool has a velocity component of vr=Δr'fA projected onto the radial direction of the dressing tool.

[0104] In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel wird pro Umdrehung des Abrichtwerkzeugs eine über die gesamte Länge des abgewickelten Kreisrings schräg verlaufende Konditionierspur in der Abrichtflankenoberfläche erzeugt, welche einem Wellental (dunkel schattiert in Fig. 2) entspricht und somit eine Breite aufweist, die der halben Radialwellenlänge λr'/2 entspricht. Um die weiteren in Fig. 2 dargestellten Wellentäler zu erzeugen, wird das Konditionierwerkzeug nach jeder Umdrehung des Abrichtwerkzeugs neu angesetzt, allerdings in Bezug auf den abgewickelten Kreisring um die Umfangwellenlänge ΔϕUin Umfangrichtung verschoben. [0104] In the example shown in FIG. 2, per revolution of the dressing tool, a conditioning track running obliquely over the entire length of the unrolled circular ring is created in the dressing flank surface, which corresponds to a wave trough (darkly shaded in FIG. 2) and thus has a width, which corresponds to half the radial wavelength λr'/2. In order to produce the further wave troughs shown in FIG. 2, the conditioning tool is repositioned after each revolution of the dressing tool, but shifted in the circumferential direction with respect to the unrolled circular ring by the circumferential wavelength ΔϕU.

Erzeugen der Abrichtflankenmodifikation der Fig. 3:Generating the dressing flank modification of Fig. 3:

[0105] In Fig. 3 weist die wellenförmige Abrichtflankenmodifikation Wellenfronten auf, welche auf den Kreisring projiziert radial ausgerichtet sind. Zur Erzeugung dieser Abrichtflankenmodifikation oszilliert die Zustellposition des Konditionierwerkzeugs normal zur Abrichtflankenoberfläche mit einer Zustellfrequenz fK, welche auf die Drehfrequenz fAdes Abrichtwerkzeugs abgestimmt ist, wobei währenddessen keine Konditionieraxialbewegung entlang der Konditionierdrehachse K stattfindet. Um eine wellenförmige Abrichtflankenmodifikation gewünschter Ordnung in Umfangsrichtung M zu erhalten, muss folgende Beziehung erfüllt sein: fK= MfA3, the wave-shaped dressing flank modification has wave fronts which are projected onto the circular ring and are aligned radially. To generate this dressing flank modification, the feed position of the conditioning tool oscillates normal to the dressing flank surface with a feed frequency fK, which is coordinated with the rotational frequency fA of the dressing tool, during which no conditioning axial movement takes place along the conditioning rotation axis K. In order to obtain a wave-shaped dressing flank modification of the desired order in the circumferential direction M, the following relationship must be fulfilled: fK = MfA

[0106] Das Konditionierwerkzeug 51 erzeugt somit eine in Umfangrichtung verlaufende Konditionierspur mit einer entsprechenden Welligkeit der Ordnung M. The conditioning tool 51 thus generates a conditioning track running in the circumferential direction with a corresponding ripple of order M.

[0107] Je nach Profilhöhe d des Kreisrings, über welche sich die Abrichtflankenmodifikation erstrecken soll, und je nach Breite der einzelnen Konditionierspur muss das Konditionierwerkzeug an einer Mehrzahl verschiedener Positionen entlang der Konditionierdrehachse K neu angesetzt werden. Damit in Radialrichtung benachbart verlaufende Konditionierspuren durchgehende, radial geradlinig verlaufende Wellenfronten bilden, muss jeweils beim Ansetzen des Konditionierwerkzeugs an der neuen Position sichergestellt werden, dass die oszillierende Zustellbewegung des Konditionierwerkzeugs eine Phasenlage aufweist, welche derart mit der Drehung des Abrichtwerkzeugs 33 synchronisiert ist, dass die Welligkeit der neuen Konditionierspur gleichphasig zur Welligkeit der vorangehend erzeugten Konditionierspur verläuft. [0107] Depending on the profile height d of the circular ring over which the dressing flank modification is to extend, and depending on the width of the individual conditioning track, the conditioning tool must be repositioned at a plurality of different positions along the conditioning rotation axis K. So that conditioning tracks running adjacently in the radial direction form continuous, radially straight wave fronts, it must be ensured when the conditioning tool is placed at the new position that the oscillating feed movement of the conditioning tool has a phase position which is synchronized with the rotation of the dressing tool 33 in such a way that the Ripple of the new conditioning track is in phase with the ripple of the previously generated conditioning track.

[0108] Alternativ ist es auch denkbar, eine kontinuierlichen Konditionieraxialbewegung des Konditionierwerkzeugs mit einer konstanten Axialgeschwindigkeit entlang der Konditionierdrehachse K zu erzeugen, anstatt nach einer Umdrehung des Abrichtwerkzeugs das Konditionierwerkzeug entlang der Konditionierdrehachse jeweils neu anzusetzen. Damit aber in Radialrichtung im Wesentlichen geradlinig verlaufende Wellenfronten gebildet werden, muss die Axialgeschwindigkeit derart gewählt werden, dass das Konditionierwerkzeug nach einer Umdrehung des Abrichtwerkzeugs entlang der Konditionierdrehachse K eine Distanz zurückgelegt hat, welche maximal der Breite der Konditionierspur entspricht. [0108] Alternatively, it is also conceivable to generate a continuous conditioning axial movement of the conditioning tool with a constant axial speed along the conditioning rotation axis K, instead of repositioning the conditioning tool along the conditioning rotation axis each time after one revolution of the dressing tool. However, in order for essentially straight wave fronts to be formed in the radial direction, the axial speed must be selected such that the conditioning tool has traveled a distance along the conditioning rotation axis K after one revolution of the dressing tool, which corresponds at most to the width of the conditioning track.

Erzeugen der Abrichtflankenmodifikation der Fig. 4:Generating the dressing flank modification of Fig. 4:

[0109] Die in Fig. 4 gezeigte Abrichtflankenmodifikation kann erstellt werden, indem das Konditionierwerkzeug in der Richtung normal zur Abrichtflankenoberfläche auf einen konstanten Zustellwert zugestellt wird, wobei (im Gegensatz zur Erzeugung der Abrichtflankenmodifikation in Fig. 2) keine kontinuierlichen Konditionieraxialbewegung entlang der Konditionierdrehachse K stattfindet, wodurch eine parallel zur Umfangrichtung verlaufende Konditionierspur erzeugt wird. Das Konditionierwerkzeug wird nach mindestens einer Umdrehung des Abrichtwerkzeugs an einer Mehrzahl verschiedener Positionen entlang der Konditionierdrehachse K zur Erzeugung in radialer Richtung benachbarter neuer Konditionierspuren neu angesetzt, wodurch Wellenfronten erzeugt werden, welche sich, auf den abgewickelten Kreisring projiziert, geradlinig parallel zur Umfangrichtung erstrecken. The dressing flank modification shown in Fig. 4 can be created by advancing the conditioning tool to a constant feed value in the direction normal to the dressing flank surface, whereby (in contrast to the generation of the dressing flank modification in Fig. 2) there is no continuous conditioning axial movement along the conditioning rotation axis K takes place, whereby a conditioning track running parallel to the circumferential direction is created. After at least one revolution of the dressing tool, the conditioning tool is repositioned at a plurality of different positions along the conditioning rotation axis K to produce new conditioning tracks adjacent in the radial direction, whereby wave fronts are generated which, when projected onto the unwound circular ring, extend in a straight line parallel to the circumferential direction.

Erzeugen der Abrichtflankenmodifikation der Fig. 5:Generating the dressing flank modification of FIG. 5:

[0110] Die in Fig. 5 gezeigte Abrichtflankenmodifikation kann durch eine Überlagerung der für die Erzeugung der jeweils in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Abrichtflankenmodifikation erforderlichen Schritte erzeugt werden: Zur Erzeugung der in Fig. 5 gezeigten Abrichtflankenmodifikation oszilliert die Zustellposition des Konditionierwerkzeugs normal zur Abrichtflankenoberfläche mit einer Zustellfrequenz fK, welche auf die Drehfrequenz fAdes Abrichtwerkzeugs abgestimmt ist, wobei währenddessen keine Konditionieraxialbewegung entlang der Konditionierdrehachse K stattfindet. Um eine wellenförmigen Abrichtflankenmodifikation gewünschter Ordnung in Umfangsrichtung M zu erhalten, muss folgende Beziehung erfüllt sein: fK= MfAThe dressing flank modification shown in FIG. 5 can be generated by superimposing the steps required for generating the dressing flank modification shown in FIGS. 3 and 4: To generate the dressing flank modification shown in FIG to the dressing flank surface with a feed frequency fK, which is coordinated with the rotation frequency fA of the dressing tool, during which no conditioning axial movement takes place along the conditioning rotation axis K. In order to obtain a wave-shaped dressing flank modification of the desired order in the circumferential direction M, the following relationship must be fulfilled: fK = MfA

[0111] Das Konditionierwerkzeug 51 erzeugt somit eine in Umfangrichtung verlaufende Konditionierspur mit einer Umfangwelligkeit der Ordnung M. The conditioning tool 51 thus generates a conditioning track running in the circumferential direction with a circumferential waviness of order M.

[0112] Das Konditionierwerkzeug 51 wird nach einer Umdrehung des Abrichtwerkzeugs 33 an einer Mehrzahl verschiedener Positionen entlang der Konditionierdrehachse K zur Erzeugung in Radialrichtung benachbarter neuer Konditionierspuren mit einer jeweiligen Breite einer halben Radialwellenlänge λr'/2 neu angesetzt. Dadurch werden die Umfangwelligkeit entlang parallel zur Umfangrichtung verlaufender Umfangpfade U1, U2 gebildet. Die oszillierende Zustellbewegung des Konditionierwerkzeugs weist dabei eine Phasenlage auf, welche derart mit der Drehung des Abrichtwerkzeugs 33 synchronisiert ist, dass die resultierenden Umfangwelligkeiten um 180° zueinander verschoben sind. [0112] After one revolution of the dressing tool 33, the conditioning tool 51 is repositioned at a plurality of different positions along the conditioning rotation axis K in order to generate new conditioning tracks adjacent in the radial direction with a respective width of half a radial wavelength λr'/2. As a result, the circumferential waviness is formed along circumferential paths U1, U2 that run parallel to the circumferential direction. The oscillating feed movement of the conditioning tool has a phase position which is synchronized with the rotation of the dressing tool 33 in such a way that the resulting circumferential undulations are shifted by 180° relative to one another.

[0113] Erzeugen der Abrichtflankenmodifikation der Fig. 6A: [0113] Generating the dressing flank modification of FIG. 6A:

[0114] Zur Erzeugung der in Fig. 6A gezeigten Abrichtflankenmodifikation wird, wie im Fall der Abrichtflankenmodifikation in Fig. 2, ebenfalls eine kontinuierliche Konditionieraxialbewegung des Konditionierwerkzeugs entlang der Konditionierdrehachse K über mindestens eine Umdrehung des Abrichtwerkzeugs 33 mit einer konstanten Axialgeschwindigkeit erzeugt, allerdings wird dabei das Konditionierwerkzeugs in der Richtung normal zur Abrichtflankenoberfläche (im Gegensatz zur Situation in Fig. 2) nicht auf einen konstanten Zustellwert zugestellt, sondern die Zustellposition des Konditionierwerkzeugs oszilliert stattdessen normal zur Abrichtflankenoberfläche mit einer Zustellfrequenz fK, welche auf die Drehfrequenz des Abrichtwerkzeugs fAabgestimmt ist. Daraus resultiert eine Abrichtflankenmodifikation, bei welcher in Umfangrichtung jeweils benachbarte Wellentäler und Wellenberge entlang auf dem Kreisring spiralförmig verlaufenden Spiralasts S1 angeordnet sind, wobei der Spiralast S1 auf dem abgewickelten Kreisring eine gegenüber der Umfangrichtung geneigte Gerade bilden. To generate the dressing flank modification shown in FIG. 6A, as in the case of the dressing flank modification in FIG the conditioning tool in the direction normal to the dressing flank surface (in contrast to the situation in Fig. 2) is not advanced to a constant feed value, but instead the feed position of the conditioning tool oscillates normal to the dressing flank surface with a feed frequency fK, which is coordinated with the rotational frequency of the dressing tool fA. This results in a dressing flank modification in which adjacent wave troughs and wave crests are arranged in the circumferential direction along spiral branch S1 which runs spirally on the circular ring, with the spiral branch S1 forming a straight line inclined with respect to the circumferential direction on the unwound circular ring.

[0115] Um eine wellenförmigen Abrichtflankenmodifikation gewünschter Ordnung in Spiralastrichtung L zu erhalten, muss folgende Beziehung erfüllt sein: fK= LfAIn order to obtain a wave-shaped dressing flank modification of the desired order in the spiral branch direction L, the following relationship must be fulfilled: fK = LfA

[0116] Um weitere Spiraläste S2,S3... zu erzeugen, wird das Konditionierwerkzeug nach der Erzeugung eines Spiralasts jeweils neu angesetzt, allerdings in Bezug auf den abgewickelten Kreisring um einen Versatzwinkel Δϕ in Umfangrichtung ϕ verschoben. In einer bevorzugten Variante wird der Versatzwinkel Δϕ derart gewählt, dass folgende Beziehung erfüllt ist: isΔϕ = 2π,wobei isdie Anzahl der Spiraläste darstellt. [0116] In order to produce further spiral branches S2, S3..., the conditioning tool is repositioned after a spiral branch has been produced, but is shifted by an offset angle Δϕ in the circumferential direction ϕ with respect to the unrolled circular ring. In a preferred variant, the offset angle Δϕ is chosen such that the following relationship is satisfied: isΔϕ = 2π, where is represents the number of spiral branches.

[0117] Die zur Erzeugung der erläuterten Beispiele angewendeten Schritte lassen sich selbstverständlich zur Erzeugung weiterer, hier nicht explizit bildlich dargestellter Abrichtflankenmodifikationen kombinieren. [0117] The steps used to produce the examples explained can of course be combined to produce further dressing flank modifications that are not explicitly illustrated here.

[0118] Insbesondere sind beispielsweise auch Muster denkbar, bei welchen sich durchgehende Wellentäler unter einem beliebig vorgegebenen Winkel kreuzen. Rein radial ausgerichtete Wellentäler können beispielsweise rein in Umfangrichtung ausgerichtet Wellentäler unter einem auf den Kreisring projizierten Winkel von 90° kreuzen. Alternativ können die sich kreuzenden Wellentäler auch schräg über die Abrichtflankenoberfläche verlaufen. In particular, patterns are also conceivable, for example, in which continuous wave troughs intersect at an arbitrarily predetermined angle. Purely radially aligned wave troughs can, for example, cross wave troughs aligned purely in the circumferential direction at an angle of 90° projected onto the annulus. Alternatively, the intersecting wave troughs can also run obliquely across the dressing flank surface.

[0119] Die Drehfrequenz des Abrichtwerkzeugs fAund/oder die Zustellfrequenz fKdes Konditionierwerkzeugs und/oder die Konditionieraxialbewegung können während der Bearbeitung zeitlich variiert werden, um gezielte Abrichtflankenmodifikationen zu erzeugen, welche komplexere Muster aufweisen. The rotational frequency of the dressing tool fA and/or the feed frequency fK of the conditioning tool and/or the conditioning axial movement can be varied in time during machining in order to generate targeted dressing flank modifications which have more complex patterns.

NegativverfahrenNegative procedure

[0120] Abrichtwerkzeuge mit den voranstehend erläuterten Abrichtflankenmodifikationen können alternativ auch in einem Negativverfahren hergestellt werden. Dafür wird ein Negativgrundkörper, bevorzugt aus Aluminium oder Graphit, bereitgestellt, welcher anhand eines Drehwerkzeugs zu einer Negativform des gewünschten Abrichtwerkzeugs ausgedreht wird. Negativverfahren zur Herstellung von Abrichtwerkzeugen sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der Veröffentlichung EP 1110671 A2, deren Offenbarung hierin durch Verweis vollständig aufgenommen wird. Dressing tools with the dressing flank modifications explained above can alternatively also be produced in a negative process. For this purpose, a negative base body, preferably made of aluminum or graphite, is provided, which is turned into a negative shape of the desired dressing tool using a turning tool. Negative processes for producing dressing tools are known from the prior art, for example from the publication EP 1110671 A2, the disclosure of which is incorporated herein in its entirety by reference.

[0121] Um die gewünschten Abrichtflankenmodifikationen auf der Abrichtflankenoberfläche 331 zu erhalten, kann gezielt eine entsprechende Negativmodifikation in die Negativform gedreht werden. Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Negativform 60, wobei die Negativform 60 um eine Negativformdrehachse D drehbar gelagert ist und bezüglich der Negativformdrehachse D radial nach aussen spitz zulaufenden Innenflanken 61 aufweist. In Fig. 9 ist schematisch ein Drehmeissel 70 dargestellt, welcher in die Negativform 60 eingeführt wird und welcher eine bezüglich der Negativformdrehachse D radial abstehende Drehmeisselspitze 71 aufweist, mit welcher zur Erzeugung der Negativmodifikationen Material von den Innenflanken 61 abgetragen wird, während sich die Negativform mit einer Drehfrequenz fNum die Negativformdrehachse D dreht. In order to obtain the desired dressing flank modifications on the dressing flank surface 331, a corresponding negative modification can be specifically turned into the negative shape. 9 shows a schematic sectional view of a negative mold 60, wherein the negative mold 60 is rotatably mounted about a negative mold rotation axis D and has inner flanks 61 that taper radially outwards with respect to the negative mold rotation axis D. 9 shows schematically a turning tool 70, which is inserted into the negative mold 60 and which has a turning tool tip 71 which projects radially with respect to the negative mold rotation axis D, with which material is removed from the inner flanks 61 to produce the negative modifications, while the negative mold moves with it a rotation frequency fN around which the negative mold rotation axis D rotates.

[0122] Durch Überlagerung einer axialen Bewegung der Drehmeisselspitze 71 entlang der Negativformdrehachse D und einer radialen Bewegung bezüglich der Negativformdrehachse D kann die Drehmeisselspitze 71 entlang der ganzen mindestens einen Innenflanke 61 bewegt werden. By superimposing an axial movement of the turning tool tip 71 along the negative mold rotation axis D and a radial movement with respect to the negative mold rotation axis D, the turning tool tip 71 can be moved along the entire at least one inner flank 61.

[0123] Indem die axiale Bewegung der Drehmeisselspitze 71 entlang der Negativformdrehachse D mit einer Drehmeisselfrequenz fDoszilliert (wie in Fig. 9 schematisch durch eine Sinuskurve dargestellt), werden Negativspuren in die Negativform gedreht, welche in Umfangrichtung eine Umfangwelligkeit aufweisen, die einem Negativabdruck der gewünschten Abrichtflankenmodifikation des anhand dieser Negativform hergestellten Abrichtwerkzeugs entsprechen. Die Drehfrequenz fNder Negativform sowie die Drehmeisselfrequenz fDkönnen jeweils zeitlich konstant sein, können aber auch zeitlich varriiert werden. Analog zu den voranstehend erläuterten Beispielen zur direkten Bearbeitung der Abrichtflanken mit einem Konditionierwerkzeug können durch entsprechende Überlagerungen der axialen und radialen Bewegungen der Drehmeisselspitze 71 bezüglich der Negativformdrehachse D, sowie durch entsprechende Synchronisierung mit der Drehung der Negativform 60 sämtliche in den Figuren 2-6A beispielhaft gezeigten Abrichtflankenmodifikationen, sowie weitere Abwandlungen davon erzeugt werden. [0123] By oscillating the axial movement of the turning tool tip 71 along the negative mold rotation axis D with a turning tool frequency f (as shown schematically by a sine curve in FIG. 9), negative tracks are rotated into the negative mold, which have a circumferential waviness in the circumferential direction that corresponds to a negative impression of the desired one Dressing flank modification of the dressing tool produced using this negative mold corresponds. The rotation frequency fN of the negative form and the turning tool frequency fD can each be constant over time, but can also be varied over time. Analogous to the examples explained above for direct machining of the dressing flanks with a conditioning tool, all of those shown as examples in FIGS Dressing flank modifications, as well as other modifications thereof, are generated.

[0124] Die Drehmeisselfrequenz fDund/oder die Drehfrequenz fNder Negativform und/oder eine axiale und/oder radiale Zustellbewegung der Drehmeisselspitze entlang der Innenflanke 61 können während der Bearbeitung zeitlich variiert werden, um gezielte Abrichtflankenmodifikationen zu erzeugen, welche komplexere Muster aufweisen. [0124] The turning tool frequency fD and/or the rotational frequency fN of the negative mold and/or an axial and/or radial feed movement of the turning tool tip along the inner flank 61 can be varied in time during machining in order to generate targeted dressing flank modifications which have more complex patterns.

[0125] Alternativ oder zusätzlich kann das gezielte Erzeugen der Negativmodifikationen auch ein gezieltes Erzeugen von Verspannungen der Negativform umfassen, wie nun anhand der Figuren 10A und 10B erläutert wird. [0125] Alternatively or additionally, the targeted generation of the negative modifications can also include a targeted generation of tensions in the negative form, as will now be explained with reference to FIGS. 10A and 10B.

[0126] Fig. 10A zeigt eine schematische Schnittansicht der Negativform 60 mit dem Drehmeissel 70, wobei in dieser Ausführungsform eine Verformungsvorrichtung 80 an der Negativform 60 angebracht ist und diese verspannt. In dem hier gezeigten Beispiel übt die Verformungsvorrichtung 80 in axialer Richtung bezüglich der Negativformdrehachse D eine Kraft auf die Negativform 60 aus, derart, dass diese leicht zusammengedrückt wird. Dadurch werden Bereiche der Innenflanken 61 axial näher zueinander gedrückt. Passieren nun diese zueinander gedrückten Bereiche der Innenflanken 61 während der Drehung der Negativform die fix stehende Drehmeisselspitze 71, so findet an den zueinander gedrückten Bereichen eine grössere Materialabtragung statt als in anderen Bereichen der Negativform 60, welche nicht von der Vorformungsvorrichtung 80 zusammengedrückt werden. Bevorzugt weist die Verformungsvorrichtung 80 periodisch in Umfangrichtung der Negativform angeordneter Krafteinwirkungsbereiche auf. Zur Erzeugung der Kraft auf diese Krafteinwirkungsbereiche kann die Verformungsvorrichtung 80 beispielsweise mechanische oder hydraulische Verspannungselemente aufweisen. Insbesondere kann die Kraft durch eine Schraube direkt auf den Krafteinwirkungsbereich ausgeübt werden. Ebenso kann die Kraft auf den Krafteinwirkungsbereich durch einen hydraulischen Kolben erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Verformungsvorrichtung eine zweiteilige Vorrichtung aufweisen, welche die Negativform zumindest teilweise umgreift und durch Schrauben und/oder hydraulische Kolben zusammengehalten wird. In einem entspannten Zustand (Fig. 10B) weist die Negativform dann eine Negativspur mit einer Umfangwelligkeit auf, wobei Wellentäler in der Negativform da auftreten, wo eine Krafteinwirkung durch die Verformungsvorrichtung 80 stattgefunden hat. Diese Wellentäler in der Negativform 60 entsprechen dann den Wellenbergen auf der Abrichtflankenoberfläche des anhand dieser Negativform hergestellten Abrichtwerkzeugs. 10A shows a schematic sectional view of the negative mold 60 with the turning tool 70, wherein in this embodiment a deformation device 80 is attached to the negative mold 60 and clamps it. In the example shown here, the deformation device 80 exerts a force on the negative mold 60 in the axial direction with respect to the negative mold rotation axis D, such that it is slightly compressed. As a result, areas of the inner flanks 61 are pressed axially closer to one another. If these areas of the inner flanks 61 that are pressed towards one another pass through the fixed turning tool tip 71 during the rotation of the negative mold, a larger amount of material is removed in the areas that are pressed towards one another than in other areas of the negative form 60 which are not compressed by the pre-forming device 80. The deformation device 80 preferably has force application areas arranged periodically in the circumferential direction of the negative mold. To generate the force on these force application areas, the deformation device 80 can have, for example, mechanical or hydraulic tensioning elements. In particular, the force can be exerted directly on the area of force application by a screw. Likewise, the force on the force application area can be generated by a hydraulic piston. Alternatively or additionally, the deformation device can have a two-part device which at least partially surrounds the negative mold and is held together by screws and/or hydraulic pistons. In a relaxed state (FIG. 10B), the negative form then has a negative track with a circumferential waviness, with wave troughs occurring in the negative form where a force has been applied by the deformation device 80. These wave troughs in the negative mold 60 then correspond to the wave crests on the dressing flank surface of the dressing tool produced using this negative mold.

[0127] Die Verwendung einer Verformungsvorrichtung kann natürlich auch mit der Verwendung einer relativ zur Negativform bewegten Drehmeisselspitze 71 zur Erzeugung beliebiger Negativmodifikation/Abrichtflankenmodifikationen kombiniert werden. The use of a deformation device can of course also be combined with the use of a turning tool tip 71 moved relative to the negative mold to produce any desired negative modification/dressing flank modifications.

Abrichten der SchleifschneckeDressing the grinding worm

[0128] Die Erfindung umfasst ebenfalls ein Verfahren zum Abrichten einer Schleifschnecke 16 für die Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke, bei welchem die Abrichtmodifikationen des Abrichtwerkzeugs 33 auf eine Schleifschneckenflanke 161 der Schleifschnecke abgebildet werden, wodurch auf der Schleifschneckenflane 161 eine Schneckenmodifikation erzeugt wird. Das Abrichtwerkzeug 33 und die Schleifschneckenflanke 161 stehen dabei im Linienkontakt. The invention also includes a method for dressing a grinding worm 16 for the rolling machining of pre-toothed workpieces, in which the dressing modifications of the dressing tool 33 are mapped onto a grinding worm flank 161 of the grinding worm, whereby a worm modification is generated on the grinding worm flank 161. The dressing tool 33 and the grinding worm flank 161 are in line contact.

[0129] Fig. 11 zeigt eine kreisringförmige Projektion einer Schleifschneckenflanke 161 in einer zu einer Schneckendrehachse B senkrecht stehenden Ebene in abgewickelter Form, wobei die kreisringförmige Projektion eine Schneckenumfangrichtung mit einer Schneckenumfangkoordinate ϕSund eine Schneckenradialrichtung mit einer Schneckenradialkoordinate rs definiert. 11 shows an annular projection of a grinding screw flank 161 in a plane perpendicular to a screw rotation axis B in unrolled form, the annular projection defining a screw circumferential direction with a screw circumferential coordinate ϕS and a screw radial direction with a screw radial coordinate rs.

[0130] Auf der abgewickelten Schleifschneckenflanke 161 sind schematisch Schneckenmodifikationen in Form dreier Spiraläste S1', S1", S1'" dargestellt, wobei die drei Spiraläste S1', S1", S1'" auf der Schleifschneckenflanke 161 demselben Spiralast S1 auf der Abrichtflankenoberfläche 331 entsprechen, der allerdings mit unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen zwischen dem Abrichtwerkzeug 33 und der Schleifschnecke auf die Schleifschneckenflanke 161 übertragen wurde. Der in Fig. 11 eingezeichnete gestrichelte Pfeil weist in Richtung eines zunehmenden Drehzahlverhältnisses zwischen dem Abrichtwerkzeug 33 und der Schleifschnecke: Je grösser das besagte Drehzahlverhältnis, desto steiler verläuft der abgebildete Spiralast S1', S1", S1'" auf der abgewickelten Schleifschneckenflanke 161. Die durch Übertragung der Abrichtflankenmodifikation auf die Schleifschneckenflanke 161 erzeugte Schneckenmodifikation weist eine Anzahl Wellenperioden bezogen auf eine Umdrehung der Schleifschnecke auf, wobei hier diese Anzahl als Schneckenwelligkeitsordnung Ls bezeichnet wird. Durch Variieren des Drehzahlverhältnisses zwischen dem Abrichtwerkzeug 33 und der Schleifschnecke kann diese Schneckenwelligkeitsordnung Ls beeinflusst werden: je grösser das besagte Drehzahlverhältnis, desto grösser die Schneckenwelligkeitsordnung Ls. Typischerweise beträgt das Drehzahlverhältnis zwischen 10 und 60. Screw modifications in the form of three spiral branches S1', S1", S1'" are shown schematically on the unwound grinding worm flank 161, the three spiral branches S1', S1", S1'" on the grinding worm flank 161 being the same spiral branch S1 on the dressing flank surface 331 correspond, which, however, was transferred to the grinding worm flank 161 with different speed ratios between the dressing tool 33 and the grinding worm. The dashed arrow shown in Fig. 11 points in the direction of an increasing speed ratio between the dressing tool 33 and the grinding worm: the larger the said speed ratio, the steeper the spiral branch S1 ', S1", S1'" shown runs on the unwound grinding worm flank 161. The The worm modification generated by transferring the dressing flank modification to the grinding worm flank 161 has a number of wave periods based on one revolution of the grinding worm, this number being referred to here as the worm ripple order Ls. By varying the speed ratio between the dressing tool 33 and the grinding worm, this worm waviness order Ls can be influenced: the larger the said speed ratio, the larger the worm waviness order Ls. Typically the speed ratio is between 10 and 60.

[0131] Das Drehzahlverhältnis kann zeitlich konstant sein, oder aber während des Abrichtens der Schleifschnecke verändert werden, wobei der abgebildete Spiralast S1' in einem solchen Fall auf der abgewickelten Schleifschneckenflanke keine Gerade mehr bildet, sondern geknickt (bei einem abrupten Wechsel des Drehzahlverhältnisses) oder bogenförmig ausgebildet ist (bei kontinuierlichem Wechsel des Drehzahlverhältnisses). The speed ratio can be constant over time, or can be changed during the dressing of the grinding worm, in which case the spiral branch S1 ' shown no longer forms a straight line on the unwound flank of the grinding worm, but is bent (in the event of an abrupt change in the speed ratio) or is arcuate (with a continuous change in the speed ratio).

[0132] Abhängig von einer Steigung des Spiralastes S1 auf der Abrichtflankenoberfläche 33 und der Profilhöhe d, über welchen sich der Spiralast S1 auf der Abrichtflankenoberfläche 33 erstreckt, werden mehrere Umdrehungen des Abrichtwerkzeugs benötigt, um den kompletten Spiralast S1 auf die Schleifschneckenflanke 161 abzubilden: Je flacher die Steigung, desto mehr Umdrehungen werden benötigt. [0132] Depending on a slope of the spiral branch S1 on the dressing flank surface 33 and the profile height d over which the spiral branch S1 extends on the dressing flank surface 33, several revolutions of the dressing tool are required in order to image the complete spiral branch S1 onto the grinding worm flank 161: Depending The flatter the gradient, the more revolutions are required.

[0133] Es kann also eine gewünschte Schneckenmodifikation auf einer Schleifschneckenflanke 161 eines Schneckengangs der Schleifschnecke 16 definiert werden, welche sich für ein gewähltes festes Drehzahlverhältniszwischen dem Abrichtwerkzeug 33 und der Schleifschnecke auf eine entsprechende Abrichtflankenmodifikation zurückrechnen lässt, wobei die entsprechende Abrichtflankenmodifikation sich dann gemäss den voranstehend beschriebenen Herstellungsverfahren gezielt erzeugen lässt. [0133] A desired worm modification can therefore be defined on a grinding worm flank 161 of a worm flight of the grinding worm 16, which can be calculated back to a corresponding dressing flank modification for a selected fixed speed ratio between the dressing tool 33 and the grinding worm, the corresponding dressing flank modification then being calculated in accordance with the above The manufacturing process described can be produced specifically.

Erzeugung einer gezielten Zahnflankenmodifikation auf einem vorverzahnten WerkstückGeneration of a targeted tooth flank modification on a pre-toothed workpiece

[0134] Die vom Abrichtwerkzeug wie voranstehend erläutert erzeugten Schneckenmodifikationen können in einem Wälzbearbeitungsverfahren auf eine Zahnflanke eines vorverzahnten Werkstücks übertragen werden. The worm modifications generated by the dressing tool as explained above can be transferred to a tooth flank of a pre-toothed workpiece in a rolling machining process.

[0135] Das Wälzbearbeitungsverfahren wird dabei auf einer Wälzschleifmaschine 1 durchgeführt, welche in Fig. 12 beispielhaft dargestellt ist und die im Folgenden auch verkürzt als „Maschine“ bezeichnet wird. Die Maschine 1 weist ein Maschinenbett 11 auf, auf dem ein Werkzeugträger 12 entlang einer radialen Zustellrichtung X verschiebbar geführt ist. Der Werkzeugträger 12 trägt einen Axialschlitten 13, der entlang einer Vorschubrichtung Z gegenüber dem Werkzeugträger 12 verschiebbar geführt ist. Auf dem Axialschlitten 13 ist ein Schleifkopf montiert, der zur Anpassung an den Schrägungswinkel der zu bearbeitenden Verzahnung um eine parallel zur X-Richtung verlaufende Schwenkachse (die sogenannte A-Achse) verschwenkbar ist. Der Schleifkopf wiederum trägt einen Shift-Schlitten 14, auf dem eine Werkzeugspindel 15 entlang einer Shift-Richtung Y gegenüber dem Schleifkopf verschiebbar ist. Auf der Werkzeugspindel 15 ist eine schneckenförmig profilierte Schleifscheibe (Schleifschnecke) 16 aufgespannt. Die Schleifschnecke 16 wird von der Werkzeugspindel 15 zu einer Drehung um eine Schneckenachse B angetrieben. The generating process is carried out on a generating grinding machine 1, which is shown as an example in FIG. 12 and which is also referred to below as “machine” for short. The machine 1 has a machine bed 11 on which a tool carrier 12 is guided displaceably along a radial feed direction X. The tool carrier 12 carries an axial slide 13, which is guided so as to be displaceable relative to the tool carrier 12 along a feed direction Z. A grinding head is mounted on the axial slide 13 and can be pivoted about a pivot axis running parallel to the X direction (the so-called A axis) to adapt to the helix angle of the gearing to be machined. The grinding head in turn carries a shift carriage 14, on which a tool spindle 15 can be displaced along a shift direction Y relative to the grinding head. A helical profiled grinding wheel (grinding worm) 16 is clamped on the tool spindle 15. The grinding worm 16 is driven by the tool spindle 15 to rotate about a worm axis B.

[0136] Das Maschinenbett 11 trägt des Weiteren einen schwenkbaren Werkstückträger 20 in Form eines Drehturms, der um eine Schwenkachse C3 zwischen mindestens drei Stellungen verschwenkbar ist. Auf dem Werkstückträger 20 sind einander diametral gegenüberliegend zwei identische Werkstückspindeln montiert, von denen in der Fig. 1 nur eine Werkstückspindel 21 sichtbar ist. Auf jeder der Werkstückspindeln ist jeweils ein Werkstück aufspannbar und zu einer Rotation um eine Werkstückachse antreibbar. Die in der Fig. 1 sichtbare Werkstückspindel 21 ist um die Werkstückachse C1 antreibbar und befindet sich in einer Bearbeitungsposition, in der ein auf ihr aufgespanntes Werkstück 23 mit der Schleifschnecke 16 bearbeitet werden kann. Die andere, um 180° versetzt angeordnete und in der Fig. 1 nicht sichtbare Werkstückspindel befindet sich in einer Werkstückwechselposition, in der ein fertig bearbeitetes Werkstück von dieser Spindel entnommen und ein neues Rohteil aufgespannt werden kann. Um 90° zu den Werkstückspindeln versetzt ist eine Abrichteinrichtung 30 montiert. [0136] The machine bed 11 further carries a pivotable workpiece carrier 20 in the form of a rotating tower, which can be pivoted about a pivot axis C3 between at least three positions. Two identical workpiece spindles are mounted diametrically opposite one another on the workpiece carrier 20, of which only one workpiece spindle 21 is visible in FIG. A workpiece can be clamped on each of the workpiece spindles and driven to rotate about a workpiece axis. The workpiece spindle 21 visible in FIG. 1 can be driven about the workpiece axis C1 and is in a processing position in which a workpiece 23 clamped on it can be processed with the grinding worm 16. The other workpiece spindle, which is offset by 180° and is not visible in FIG. 1, is in a workpiece changing position in which a finished workpiece can be removed from this spindle and a new blank can be clamped. A dressing device 30 is mounted at an angle of 90° to the workpiece spindles.

[0137] Die Maschine 1 weist somit eine Vielzahl beweglicher Komponenten wie Schlitten oder Spindeln auf, die durch entsprechende Antriebe gesteuert bewegbar sind. Diese Antriebe werden in der Fachwelt häufig als „NC-Achsen“, „Maschinenachsen“ oder verkürzt als „Achsen“ bezeichnet. Teilweise schliesst diese Bezeichnung auch die von den Antrieben angetriebenen Komponenten wie Schlitten oder Spindeln ein. The machine 1 thus has a large number of movable components such as carriages or spindles, which can be moved in a controlled manner by appropriate drives. These drives are often referred to in the professional world as “NC axes”, “machine axes” or, for short, “axes”. In some cases, this term also includes the components driven by the drives, such as slides or spindles.

[0138] Die Maschine 1 weist des Weiteren eine Vielzahl von Sensoren auf. Beispielhaft sind in der Fig. 12 nur zwei Sensoren 18 und 19 schematisch angedeutet. Beim Sensor 18 handelt es sich um einen Schwingungssensor zur Erfassung von Schwingungen des Gehäuses der Schleifspindel 15. Der Sensor 19 ist ein Positionssensor zur Erfassung der Position des Axialschlittens 13 relativ zum Werkzeugträger 12 entlang der Z-Richtung. Darüber hinaus umfasst die Maschine 1 aber noch eine Vielzahl weiterer Sensoren. Unter diesen Sensoren befinden sich insbesondere weitere Positionssensoren zur Erfassung einer Ist-Position von jeweils einer Linearachse, Drehwinkelsensoren zur Erfassung einer Drehposition von jeweils einer Drehachse, Stromaufnehmer zur Erfassung eines Antriebsstroms von jeweils einer Achse und weitere Schwingungssensoren zur Erfassung von Schwingungen von jeweils einer angetriebenen Komponente. [0138] The machine 1 also has a large number of sensors. By way of example, only two sensors 18 and 19 are indicated schematically in FIG. 12. The sensor 18 is a vibration sensor for detecting vibrations of the housing of the grinding spindle 15. The sensor 19 is a position sensor for detecting the position of the axial slide 13 relative to the tool carrier 12 along the Z direction. In addition, the machine 1 includes a large number of other sensors. These sensors include, in particular, further position sensors for detecting an actual position of each linear axis, rotation angle sensors for detecting a rotational position of each axis of rotation, current sensors for detecting a drive current of each axis and further vibration sensors for detecting vibrations of each driven component .

[0139] Alle angetriebenen Achsen der Maschine 1 werden durch eine Maschinensteuerung 40 digital gesteuert. Die Maschinensteuerung 40 umfasst mehrere Achsmodule 41, einen Steuerrechner 42 und eine Bedientafel 43. Der Steuerrechner 42 empfängt Bedienerbefehle von der Bedientafel 43 sowie Sensorsignale von verschiedenen Sensoren der Maschine 1 und errechnet daraus Steuerbefehle für die Achsmodule 41. Er gibt des Weiteren Betriebsparameter an die Bedientafel 43 zur Anzeige aus. Die Achsmodule 41 stellen an ihren Ausgängen Steuersignale für jeweils eine Maschinenachse bereit. All driven axes of the machine 1 are digitally controlled by a machine control 40. The machine control 40 includes several axis modules 41, a control computer 42 and an operator panel 43. The control computer 42 receives operator commands from the operator panel 43 as well as sensor signals from various sensors of the machine 1 and uses them to calculate control commands for the axis modules 41. It also sends operating parameters to the operator panel 43 for display. The axis modules 41 each provide control signals for one machine axis at their outputs.

[0140] Mit dem Steuerrechner 42 ist eine Überwachungseinrichtung 44 verbunden, die im Betrieb der Maschine 1 diverse Überwachungsaufgaben wahrnimmt. A monitoring device 44 is connected to the control computer 42 and carries out various monitoring tasks during operation of the machine 1.

[0141] In der Fig. 13 ist ein Ausschnitt aus der Fig. 1 vergrössert dargestellt. Man erkennt hier besonders gut die Abrichteinrichtung 30. Auf einem Schwenkantrieb 31 ist, um eine Schwenkachse C4 schwenkbar, eine Abrichtspindel 32 angeordnet, auf der ein scheibenförmiges Abrichtwerkzeug 33 aufgespannt ist, das mit gezielt erzeugten Abrichtflankenmodifikationen versehen ist. [0141] In FIG. 13 a section from FIG. 1 is shown enlarged. The dressing device 30 can be seen particularly well here. A dressing spindle 32 is arranged on a pivot drive 31, pivotable about a pivot axis C4, on which a disk-shaped dressing tool 33 is clamped, which is provided with specifically generated dressing flank modifications.

[0142] In einem Schraubwälzgetriebe, wie es bei einer Paarung aus einem aussenverzahnten Stirnrad (dem vorverzahnten Werkstück 23) und der Schleifschnecke der Fall ist, liegt bei nichtparallelen Achsen des vorverzahnten Werkstücks 23 und der Schleifschnecke 16 eine Punktberührung in vor. Beim Durchwälzen der Paarung wandert der Berührpunkt entlang eines geometrisch durch die Paarung bestimmten Pfads jeweils über die Zahnflanke des vorverzahnten Werkstücks 23 und über die Schleifschneckenflanke 161 der Schleifschnecke 16. Im vorliegenden Kontext wird der Pfad auf der Zahnflanke als Kontaktspur bezeichnet, der Pfad auf der Schleifschneckenflanke als Schneckenkontaktpfad. [0142] In a helical rolling gear, as is the case with a pairing of an externally toothed spur gear (the pre-toothed workpiece 23) and the grinding worm, there is point contact in non-parallel axes of the pre-toothed workpiece 23 and the grinding worm 16. When rolling through the pairing, the contact point moves along a path determined geometrically by the pairing over the tooth flank of the pre-toothed workpiece 23 and over the grinding worm flank 161 of the grinding worm 16. In the present context, the path on the tooth flank is referred to as the contact track, the path on the grinding worm flank as a snail contact path.

[0143] In einer Ausführungsform des Verfahrens zur Erzeugung einer modifizierten Oberflächenstruktur auf einer Zahnflanke eines vorverzahnten Werkstücks 23 wird zunächst die Schleifschnecke 16 anhand eines voranstehend beschriebenen Abrichtverfahrens mit einem Abrichtwerkzeug 33 abgerichtet, das eine Spiralwelligkeit entlang eines Spiralasts S1 aufweist. Dabei wird das Drehzahlverhältnis zwischen dem Abrichtwerkzeug 33 und der Schleifschnecke derart gewählt, dass die Spiralwelligkeit genau entlang des Schneckenkontaktpfads abgebildet wird, der durch die Paarung zwischen dem zu bearbeitenden vorverzahnten Werkstück 23 und der Schleifschnecke 16 vorgegebenen ist. In anderen Worten wird das Drehzahlverhältnis derart gewählt, dass der auf die Schleifschneckenflanke 161 abgebildete Spiralast S1' auf dem Schneckenkontaktpfad zu liegen kommt. Diese Schneckenmodifikation in Form einer Schneckenwelligkeit entlang des Spiralasts S1' wird nun gezielt auf die Zahnflanke des vorverzahnten Werkstücks 23 übertragen: Dazu wird die Schleifschnecke 16 zu einer Drehung um die Schneckenachse B angetrieben, während das vorverzahnte Werkstück 23 zu einer Drehung um die Werkstückachse C1 angetrieben wird, wobei die Schleifschnecke und das vorverzahnte Werkstück dabei im Wälzeingriff stehen. Zusätzlich wird nun sowohl eine Bewegung der Schleifschnecke 16 relativ zum vorverzahnten Werkstück 23 in der Shift-Richtung Y parallel zur Schneckenachse B, als auch eine Bewegung der Schleifschnecke 16 in einer Axial-Richtung parallel zur Werkstückachse C1 erzeugt. Die Bewegungen der Schleifschnecke in Axial-Richtung und in Shift-Richtung Y stehen dabei in einem derart gewählten Diagonalverhältnis, dass die Schneckenwelligkeit gezielt auf die Zahnflanke des vorverzahnten Werkstücks abgebildet wird und dadurch gezielt die Oberflächenstruktur der Zahnflanke modifiziert wird. [0143] In one embodiment of the method for producing a modified surface structure on a tooth flank of a pre-toothed workpiece 23, the grinding worm 16 is first dressed using a dressing method described above with a dressing tool 33 which has a spiral waviness along a spiral branch S1. The speed ratio between the dressing tool 33 and the grinding worm is selected such that the spiral waviness is mapped exactly along the worm contact path, which is predetermined by the pairing between the pre-toothed workpiece 23 to be machined and the grinding worm 16. In other words, the speed ratio is selected such that the spiral branch S1 'mapped onto the grinding screw flank 161 comes to rest on the screw contact path. This worm modification in the form of a worm ripple along the spiral branch S1 'is now specifically transferred to the tooth flank of the pre-toothed workpiece 23: For this purpose, the grinding worm 16 is driven to rotate about the worm axis B, while the pre-toothed workpiece 23 is driven to rotate about the workpiece axis C1 the grinding worm and the pre-toothed workpiece are in rolling engagement. In addition, both a movement of the grinding worm 16 relative to the pre-toothed workpiece 23 in the shift direction Y parallel to the worm axis B, as well as a movement of the grinding worm 16 in an axial direction parallel to the workpiece axis C1 are generated. The movements of the grinding worm in the axial direction and in the shift direction Y are in a selected diagonal ratio such that the worm waviness is specifically mapped onto the tooth flank of the pre-toothed workpiece and the surface structure of the tooth flank is thereby specifically modified.

[0144] Es kann also eine gewünschte Zahnflankenmodifikation auf der Zahnflanke des vorverzahnten Werkstücks 23 definiert werden, welche sich für ein gewähltes Diagonalverhältnis auf eine entsprechende Schneckenwelligkeit entlang eines Spiralasts S1' auf der Schleifschneckenflanke 161 zurückrechnen lässt, welche sich dann wiederum für ein gewähltes Drehzahlverhältnis auf eine entsprechende Abrichtflankenmodifikation zurückrechnen lässt, wobei die entsprechende Abrichtflankenmodifikation dann gemäss den voranstehend beschriebenen Herstellungsverfahren gezielt erzeugt werden kann. [0144] A desired tooth flank modification can therefore be defined on the tooth flank of the pre-toothed workpiece 23, which can be calculated back for a selected diagonal ratio to a corresponding screw waviness along a spiral branch S1 'on the grinding worm flank 161, which in turn can be calculated for a selected speed ratio a corresponding dressing flank modification can be recalculated, whereby the corresponding dressing flank modification can then be specifically generated according to the manufacturing methods described above.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

[0145] 1 Wälzschleifmaschine 11 Maschinenbett 12 Werkzeugträger 13 Axialschlitten 14 Shift-Schlitten 15 Werkzeugspindel 16 Schleifschnecke 161 Schleifschneckenflanke 18 Akustiksensor 19 Positionssensor 20 Werkstückträger 21 Werkstückspindel 211 Werkstückspindelantrieb 23 Werkstück 30 Abrichteinreichtung 31 Schwenkeinrichtung 32 Abrichtspindel 33 Abrichtwerkzeug 330 Grundkörper 331 Abrichtflankenoberfläche 40 Maschinensteuerung 41 Achsmodule 42 Steuerrechner 43 Bedientafel 44 Überwachungseinrichtung 50 Konditioniervorrichtung 51 Konditionierwerkzeug 52 Konditionierspindel 53 Konditioniersteuerung 60 Negativform 61 Innenflanke 70 Drehmeissel 71 Drehmeisselspitze 80 Verformungsvorrichtung A Abrichtdrehachse B Schneckenachse C1 Werkstückachse C3 Schwenkachse C4 Schwenkachse X Zustellrichtung Y Shift-Richtung Z Vorschubrichtung K Konditionierdrehachse D Negativformdrehachse r Radialkoordinate r' Radialkoordinate des Musterrechtecks ϕ Winkelkoordinate ϕSSchneckenumfangkoordinate rSSchneckenradialkoordinate λr'Radialwellenlänge ΔϕUVersatzwinkel α Neigungswinkel d Profilhöhe rAInnenradius R1,R2 Radialpfad U1,U2 Umfangpfad S1,S2,S3 Spiralast [0145] 1 generating grinding machine 11 machine bed 12 tool carrier 13 axial slide 14 shift slide 15 tool spindle 16 grinding worm 161 grinding worm flank 18 acoustic sensor 19 position sensor 20 workpiece carrier 21 workpiece spindle 211 workpiece spindle drive 23 workpiece 30 dressing device 31 swivel device 3 2 dressing spindle 33 dressing tool 330 base body 331 dressing flank surface 40 machine control 41 axis modules 42 Control computer 43 Control panel 44 Monitoring device 50 Conditioning device 51 Conditioning tool 52 Conditioning spindle 53 Conditioning control 60 Negative mold 61 Inner flank 70 Turning tool 71 Turning tool tip 80 Deformation device A Dressing rotation axis B Worm axis C1 Workpiece axis C3 Swivel axis C4 Swivel axis X Feed direction Y Shift direction Z Feed direction K Conditioning rotation axis D Negative shape axis of rotation r radial coordinate r' radial coordinate of the pattern rectangle ϕ Angular coordinate ϕSScrew circumference coordinate rSScrew radial coordinate λr'Radial wavelength ΔϕUOffset angle α Inclination angle d Profile height rAInner radius R1,R2 Radial path U1,U2 Circumferential path S1,S2,S3 Spiral branch

Claims (13)

1. Abrichtwerkzeug zum Abrichten einer Schleifschnecke (16) für die Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke (23), wobei das Abrichtwerkzeug (33) zur Rotation um eine Abrichtdrehachse (A) ausgebildet ist und eine Abrichtflankenoberfläche (331) aufweist, welche in einer senkrecht zur Abrichtdrehachse (A) stehenden Projektionsebene einen Kreisring bildet, wobei der Kreisring eine Radialrichtung mit einer Radialkoordinate (r) und eine Umfangrichtung mit einer Winkelkoordinate (ϕ) definiert, wobei die Abrichtflankenoberfläche (331) mit einer gezielt erzeugten Abrichtflankenmodifikation versehen ist, wobei sich die Abrichtflankenmodifikation auf den Kreisring projiziert als zwei-dimensionale Fourier-Reihe in Abhängigkeit der Radialkoordinate (r) und der Winkelkoordinate (ϕ) beschreiben lässt, dadurch gekennzeichnet, dass die Fourier-Reihe mindestens einen Fourier-Koeffizienten ungleich Null für eine Umfangfrequenzkomponente ungleich Null bezüglich der Winkelkoordinate (ϕ) aufweist.1. Dressing tool for dressing a grinding worm (16) for the rolling machining of pre-toothed workpieces (23), wherein the dressing tool (33) is designed to rotate about a dressing rotation axis (A) and has a dressing flank surface (331) which forms a circular ring in a projection plane perpendicular to the dressing rotation axis (A), the circular ring having a radial direction with a radial coordinate (r) and defines a circumferential direction with an angular coordinate (ϕ), wherein the dressing flank surface (331) is provided with a specifically generated dressing flank modification, the dressing flank modification projected onto the circular ring being described as a two-dimensional Fourier series depending on the radial coordinate (r) and the angular coordinate (ϕ), characterized, that the Fourier series has at least one non-zero Fourier coefficient for a non-zero circumferential frequency component with respect to the angular coordinate (ϕ). 2. Abrichtwerkzeug nach Anspruch 1, wobei die Abrichtflankenmodifikation bezüglich der Winkelkoordinate (ϕ) eine 2π-Periodizität aufweist.2. Dressing tool according to claim 1, wherein the dressing flank modification has a 2π periodicity with respect to the angular coordinate (ϕ). 3. Abrichtwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fourier-Reihe keinen Fourier-Koeffizienten ungleich Null für eine Radialfrequenzkomponente ungleich Null in der Radialrichtung aufweist, derart, dass die gezielt erzeugte Abrichtflankenmodifikation bezüglich der Umfangrichtung wellenförmig ist und Wellenfronten in Form von Linien konstanter Phasenlage aufweist, welche auf den Kreisring projiziert radial ausgerichtet sind.3. Dressing tool according to claim 1 or 2, wherein the Fourier series does not have a non-zero Fourier coefficient for a non-zero radial frequency component in the radial direction, such that the specifically generated dressing flank modification is wave-shaped with respect to the circumferential direction and wave fronts in the form of lines of constant phase position which are projected onto the circular ring and are aligned radially. 4. Abrichtwerkzeug nach Anspruch 1, wobei die zwei-dimensionale Fourier-Reihe mindestens einen Fourier-Koeffizienten ungleich Null für eine Radialfrequenzkomponente und für eine Umfangfrequenzkomponente ungleich Null aufweist, derart, dass die Abrichtflankenmodifikation auf den Kreisring projiziert eine schachbrettartige Struktur mit schachbrettartig zueinander versetzt angeordneten Wellenbergen und Wellentälern bildet.4. Dressing tool according to claim 1, wherein the two-dimensional Fourier series has at least one Fourier coefficient not equal to zero for a radial frequency component and for a circumferential frequency component not equal to zero, such that the dressing flank modification projects onto the annulus a checkerboard-like structure with arranged offset from one another in a checkerboard-like manner wave crests and wave troughs. 5. Abrichtwerkzeug nach Anspruch 4, wobei die schachbrettartige Struktur derart ausgerichtet ist, dass in Umfangrichtung jeweils benachbarte Wellentäler und Wellenberge entlang eines auf dem Kreisring spiralförmig verlaufenden Spiralasts (S1 ,S2,S3) angeordnet sind.5. Dressing tool according to claim 4, wherein the checkerboard-like structure is aligned such that adjacent wave troughs and wave crests are arranged in the circumferential direction along a spiral branch (S1, S2, S3) which runs spirally on the circular ring. 6. Verfahren zur Herstellung eines Abrichtwerkzeugs (33) nach einem der Ansprüche 1-5, das Verfahren umfassend: Herstellen eines beschichteten Grundkörpers des Abrichtwerkzeugs (33) in einem Positivverfahren, und gezieltes Erzeugen der Abrichtflankenmodifikation mittels eines Konditionierwerkzeugs (51), insbesondere einer zur Abrichtflankenoberfläche senkrecht stehenden rotierenden Konditionierscheibe.6. A method for producing a dressing tool (33) according to one of claims 1-5, the method comprising: Producing a coated base body of the dressing tool (33) in a positive process, and targeted generation of the dressing flank modification by means of a conditioning tool (51), in particular a rotating conditioning disk perpendicular to the dressing flank surface. 7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das gezieltes Erzeugen der Abrichtflankenmodifikation umfasst: Antreiben des Abrichtwerkzeugs (33) zu einer Drehung um die Abrichtdrehachse (A); Antreiben des Konditionierwerkzeugs (51) zu einer Drehung um eine Konditionierdrehachse (K) des Konditionierwerkzeugs (51), und Zustellen des Konditionierwerkzeugs (51) relativ zum Abrichtwerkzeug (33) in einer Richtung, die einen normal zur Abrichtflankenoberfläche verlaufenden Anteil hat, zur Erzeugung der Abrichtflankenmodifikationen durch Materialabtragung von der Abrichtflankenoberfläche (331).7. The method according to claim 6, wherein the targeted generation of the dressing flank modification comprises: driving the dressing tool (33) to rotate about the dressing rotation axis (A); Driving the conditioning tool (51) to rotate about a conditioning rotation axis (K) of the conditioning tool (51), and Advancement of the conditioning tool (51) relative to the dressing tool (33) in a direction which has a portion that runs normal to the dressing flank surface, in order to produce the dressing flank modifications by removing material from the dressing flank surface (331). 8. Verfahren zur Herstellung eines Abrichtwerkzeugs (33) gemäss einem der Ansprüche 1-5, das Verfahren umfassend: Herstellen des Abrichtwerkzeugs (33) in einem Negativverfahren, wobei das Negativverfahren umfasst: Herstellen einer Negativform (60) durch Ausdrehen eines Negativgrundkörpers; Drehen einer gezielten Negativmodifikation in die ausgedrehte Negativform (60) derart, dass die Negativmodifikation die Abrichtflankenmodifikation bewirkt, und/oder Erzeugen einer mechanischen und/oder hydraulischen Verspannung des Negativgrundkörpers während des Ausdrehens derart, dass die ausgedrehte Negativform (60) nach einem Lösen der mechanischen Verspannung eine Negativmodifikation aufweist, welche die Abrichtflankenmodifikation bewirkt.8. A method for producing a dressing tool (33) according to one of claims 1-5, the method comprising: Producing the dressing tool (33) in a negative process, the negative process comprising: Producing a negative mold (60) by turning out a negative base body; Turning a targeted negative modification into the turned negative shape (60) in such a way that the negative modification causes the dressing flank modification, and/or Generating a mechanical and/or hydraulic tension of the negative base body during turning in such a way that the turned negative mold (60) has a negative modification after the mechanical tension has been released, which causes the dressing flank modification. 9. Verfahren zum Abrichten einer Schleifschnecke (16) für die Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke, das Verfahren umfassend: Abrichten der Schleifschnecke (16) mit einem Abrichtwerkzeug (33) nach einem der Ansprüche 1-5, derart, dass die Abrichtflankenmodifikation eine Schneckenmodifikation auf einer Schleifschneckenflanke (161) eines Schneckengangs der Schleifschnecke (16) bewirkt.9. Method for dressing a grinding worm (16) for the rolling machining of pre-toothed workpieces, the method comprising: Dressing the grinding worm (16) with a dressing tool (33) according to one of claims 1-5, such that the dressing flank modification effects a worm modification on a grinding worm flank (161) of a worm flight of the grinding worm (16). 10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zwischen dem Abrichtwerkzeug (33) und der Schleifschnecke (16) eine vorgegebene feste Drehwinkelkopplung besteht, um gezielt auf der Schleifschneckenflanke (161) entlang des Schneckengangs eine periodische Schneckenmodifikation zu erzeugen.10. The method according to claim 9, wherein there is a predetermined fixed rotation angle coupling between the dressing tool (33) and the grinding worm (16) in order to specifically generate a periodic worm modification on the grinding worm flank (161) along the worm flight. 11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zwischen dem Abrichtwerkzeug und der Schleifschnecke (16) eine vorgegebene zeitlich variable Drehwinkelkopplung besteht, um auf der Schleifschneckenflanke (161) entlang des Schneckengangs gezielt eine nicht-periodische Schneckenmodifikation zu erzeugen.11. The method according to claim 9, wherein there is a predetermined time-variable rotation angle coupling between the dressing tool and the grinding worm (16) in order to specifically generate a non-periodic worm modification on the grinding worm flank (161) along the worm flight. 12. Verfahren zur Erzeugung einer modifizierten Oberflächenstruktur auf einer Zahnflanke eines vorverzahnten Werkstücks (23), umfassend: Abrichten einer zur Wälzbearbeitung vorverzahnter Werkstücke (23) geeigneten Schleifschnecke mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 9-11; Antreiben der Schleifschnecke (16) zu einer Drehung um eine Schneckenachse (B); Antreiben des vorverzahnten Werkstücks (23) zu einer Drehung um eine Werkstückachse (C1); Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Schleifschnecke (16) und dem vorverzahnten Werkstück (23) in einer Shift-Richtung (Y) parallel zur Schneckenachse mit einer Shiftvorschubgeschwindigkeit, und Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Schleifschnecke und dem vorverzahnten Werkstück in einer Axial-Richtung parallel zur Werkstückachse (C1) mit einer Axialvorschubgeschwindigkeit, wobei die Schleifschnecke (16) und das vorverzahnte Werkstück (23) in einem Wälzeingriff stehen und wobei die Shiftvorschubgeschwindigkeit und die Axialvorschubgeschwindigkeit in einem derart vorgegebenen Diagonalverhältnis stehen, dass die Schneckenmodifikation auf die Zahnflanke des vorverzahnten Werkstücks (23) abgebildet wird und dadurch gezielt die Oberflächenstruktur der Zahnflanke modifiziert wird.12. A method for producing a modified surface structure on a tooth flank of a pre-toothed workpiece (23), comprising: Dressing a grinding worm suitable for the rolling machining of pre-toothed workpieces (23) using the method according to one of claims 9-11; driving the grinding worm (16) to rotate about a worm axis (B); driving the pre-toothed workpiece (23) to rotate about a workpiece axis (C1); Generating a relative movement between the grinding worm (16) and the pre-toothed workpiece (23) in a shift direction (Y) parallel to the worm axis with a shift feed speed, and Generating a relative movement between the grinding worm and the pre-toothed workpiece in an axial direction parallel to the workpiece axis (C1) with an axial feed speed, wherein the grinding worm (16) and the pre-toothed workpiece (23) are in a rolling engagement and the shift feed rate and the axial feed rate are in a predetermined diagonal ratio such that the worm modification is mapped onto the tooth flank of the pre-toothed workpiece (23) and thereby specifically the surface structure the tooth flank is modified. 13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Abrichtwerkzeug ein Abrichtwerkzeug (33) nach Anspruch 5 ist und wobei während des Abrichtens zwischen dem Abrichtwerkzeug (33) und der Schleifschnecke (16) eine vorgegebene feste Drehwinkelkopplung besteht, die derart gewählt ist, dass der Spiralast (S1) auf einen Schneckenkontaktpfad abgebildet wird, wobei der Schneckenkontaktpfad einer Linie entspricht, auf welcher sich ein Berührungspunkt zwischen der Schleifschnecke (16) und dem im Wälzeingriff stehenden vorverzahnten Werkstück (23) während der Wälzbearbeitung auf der Schleifschneckenflanke bewegt.13. Method according to claim 12, wherein the dressing tool is a dressing tool (33) according to claim 5 and wherein during dressing there is a predetermined fixed rotation angle coupling between the dressing tool (33) and the grinding worm (16), which is selected such that the spiral branch (S1) is mapped onto a worm contact path becomes, wherein the worm contact path corresponds to a line on which a point of contact between the grinding worm (16) and the pre-toothed workpiece (23) in rolling engagement moves on the grinding worm flank during rolling machining.
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