DD297357A5 - Verfahren und einrichtung zum abrichten von zylindrischen ein- und mehrgaengigen schleifschnecken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Abrichten von zylindrischen ein- und mehrgaengigen Schleifschnecken zum Vor- und Fertigbearbeiten von vorverzahnten Zahnraedern, wobei die Zahnraeder in mehreren Umlaeufen geschliffen werden. Aufgabe der Erfindung ist es, einer Schleifschnecke durch Abrichtvorgaenge eine unterschiedliche Oberflaechenstruktur zu verleihen. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe nach dem Verfahren dadurch geloest, dasz ein erster Bereich einer Schleifschnecke (1) mit einer bestimmten Wirkrauhtiefe abgerichtet wird und nachfolgend ein zweiter Bereich der Schleifschnecke (1) mit einer vom ersten Bereich unterschiedlichen Wirkrauhtiefe abgerichtet wird. Die Einrichtung sieht vor, dasz zum radialen Ab- und Anstellen der Diamantrollen (5; 10) zur Schleifschnecke (1) zwei in Verbindung mit verstellbaren Schaltern (14; 16) stehende Abrichtschlitten (3; 8) mit Diamantrollenantrieben (4; 9) auf dem Abrichter (2) angeordnet sind. Figur{Abrichten; Schleifschnecke; Vorbearbeiten; Fertigbearbeiten; Zahnrad; Wirkrauhtiefe; Gleichlauf; Geschwindigkeitsverhaeltnis; Diamantrolle; Abrichtschlitten; Schalter; Gegenlauf}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet d(. .«"findung

Die Erfindung ist anwendbar zum Abrichten von zylindrischen schneckenförmigen Schleifwerkzeugen für das Schleifen von zylindrischen Zahnrädern.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bedingt durch die Gestaltung eines Zahnradkörpers, die spanende Vorbereitung und eine Wärmebehandlung ist es erforderlich, vor dem Feinschleifen eines Zahnrades ein Schruppschleifen durchzuführen, das im Mittel 50% der gesamten Schleifzeit ausmacht. Die mechanisch-thermische Belastung eines Werkstückstoffes beim Schleifen, d.h. somit die Produktivität des Schleifprozesses, wird in hohem Maße von der thermischen Werkstoff beanspruchung, den Kühlschmierbedingungen und der Wirkrauhtiefe des Schleifkörpers beeinflußt. Die Schleifkörperspezifikation und der Abrichtprozeß beeinflussen hierbei im wesentlichen die Wirkrauhtiefe des Schleifwerkzeuges.

Das Fertigschleifen von vorverzahnten Zahnrädern erfolgt bei einem Verfahren einmal in einer Aufspannung für das Schruppschleifen und in einer zweiten Aufspannung für das Feinschleifen. Durch das mehrfache Aufspannen des Werkstückes entstehen hierbei Schleifverluste. Eine andere Verfahrensweise beinhaltet, daß das Schrupp- und Feinschleifen mit einem für das Feinschleifen abgerichtetem Schleifkörper erfolgt. Dies hat zur Folge, daß durch den für die Feinbearbeitung abgerichteten Schleifkörper mit der geringen Wirkrauhtiefe nur geringe Zustellbeträge beim Schruppschleifen vorgenommen werden können. Die bekannten Einrichtungen gestatten nurdas Profilieren von Schleifkörpern mit einer Wirkrauhtiefe über ihren Einsatzbereich. Dadurch können z. B. bei hoher Wirkrauhtiefe, hohe Abtragleistungen erzielt werden. Allerdings treten Zeitverluste auf, wenn der Schleifkörper zum Erreichen der Endqualität, der eine gute Oberflächengüte erfordert, neu abgerichtet werden muß. Oftmals wird der Schleifkörper so abgerichtet, daß die Oberflächenondqualität erreicht und im Fein- und Schruppschleifen mit der gleichen Wirkrauhtiefe gearbaitet wird. Zurr. Verschleißausgleich und um immer wieder scharfe Schleifkörperbereiche zum Einsatz zu bringen, wird die Schleifschnecke axial zum Werkstück gestiftet. Trotzdem wird die maxiale Abtragleistung beim Schruppschleifen durch die feine Wirkrauhtiefe zum Erreichen der Endqualität begrenzt.

-2- 297 357 Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, den technologischen Durchlauf des Schleifprozesses zu verkürzen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, um einer Schleifschnecke d'irch Abrichtvorgänge eine unterschiedliche Oberflächenstruktur zu verleihen. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach dem Verfahren dadurch gelöst, daß ein erster Bereich einer Schleifschnecke mit einer bestimmten Wirkrauhtiefa abgerichtet wird und nachfolgend ein zweiter Bereich der Schleifschnecke mit einer vom ersten Bereich unterschiedlichen Wirkrauhtiefe abgerichtet wird.

Der erste Bereich de. Schleifschnecke (Teillänge A-B) wird im Gleichlauf mit einem Gcschwindigkeitsverhältnis von 0,25 bis 0,8 oder 1,2 bis 2 zwischen Diamantrollen und Schleifschnecke abgerichtet. Derzweite Bereich (Teillänge B-C) wird nachfolgend im Gegenlauf abgerichtot.

Eine weitere Variante beinhaltet, daß der erste Bereich der Schleifschnecke die gesamte Länge (A-C) umfaßt und im Gleichlauf mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von ca. 0,25 bis 0,8 oder 1,2 bis 2 zwischen Diamantrolle und Schleifschnecke abgerichtet wird. Nachfolgend wird der zweite Bereich im Gegenlauf abgerichtet, der die Teillänge von C-B umfaßt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens daduich gelöst, daß zum radialen Ab- und Anstellen der Diamantrollen zur Schleifschnecke zwei in Verbindung mit verstellbaren Schaltern stehende Abrichtschlitten mit Diamantrollenantrieben auf dem Abrichter angeordnet sind, wobei ein Diamantrollenantrieb axial zur Teilung der Schneckenwelle und ein anderer Diamantrollenantrieb radial zum Durchmesser des ersten Diamantrollenantriebes verstellbar sind.

Am Abrichter sind Steuernocken angeordnet, die in Verbindung mit einstellbaren Schaltern die Längo der Schrupp- und Schlichtbereiclie begrenzen.

Zur Erzielung unterschiedlicher Wirkrauhtiefen auf der Schleifschnecke ist vorgesehen, daß die Diamnntrollenantriebe im Rechts· und Linkslauf betrieben werden könnon.

Ausführungsbelsplel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die von der Mittellinie der Schleifschnecke 1 zum Abrichter 2 durchgehende und mit Pfeilen versehene Linie symbolisiert hier die getriebemäßige Verbindung zur Verschiebung des Abrichters 2 längs der Achse der Schleifschnecke 1. Die radiale Zustellung des Abrichters 2 zur Schleifschnecke 1 ist nicht dargestellt, erfolgt aber in Abhängigkeit des sich ändernden Durchmessers der Schleifschnecke 1 und des erforderlichen radialen Zustellbetrages für den Abrichtprozeß.

Auf dem Abrichter 2 ist der Abrichtschlitten 3 mit dem Diamantrollenantrieb 4 und der zugehörigen Dian antrolle 5 angeordnet. Der dem Abrichtschlitten 3 zugeordnete Stellantrieb 7 bewirkt das radiale Ab- und Anstellen der Diamantrolle 5 an der linken Flanke der Schleifschnecke 1. Mittels des dem Diamantrollenantrieb 4 zugehörigen Verstellantriebes β erfolgt die Einstellung auf die Teilung h der Schleifschnecke 1.

Auf der linken Seite des Abrichters 2 ist der Abrichtschlitten 8 mit dem Diamantrollenantrieb 9 und der zugehörigen Diamantrolle 10 angeordnet. Der dem Abrichtschlitten 8 zugeordnete Stellantrieb 12 bewirkt das radiale Ab-und Anstellen der Diamantrolle 10 an der rechten Flanke der Schleifschnecke 1. Mittels des dem Diamantrollenantrieb 9 zugehörigen Zustellantriebes 11 kann ein Nachjustieren der Diamantrolle 10 gegenüber der Diamantrolle 5 vorgenommen werden. Die gleiche Funktionsweise ist gegeben, wenn der Zustellantrieb 11 auf den Abrichtschlitten 3 und der Verstellantrieb 6 auf den Abrichtschlitten 8 wirkt. Die Diamantrollenantriebe 4 und 9 werden im Rechts- als auch im Linkslauf betrieben. Dem Abrichter 2 zugeordnet sind die Steuernocken 13 und 15, die in Verbindung mit den Schaltern 14 und 16 die Abrichtlängen (A-B; B-C; A-C) begrenzen. Der Ablauf des Verfahrens und die Wirkungsweise der Einrichtung sind wie folgt:

Zum Einrichten sind die Schleifschnecke 1 und der Abrichter 2 getriebemäßig zu entkoppeln. Mittels des Verstellantriebes 6 und des Zustelantriebes 11, sind die Diamantenrollen 5 und 10 auf die Teilung h der Schleifschnecke 1 einzustellen. Der Abrichter 2 ist dabei radial und axial zu den Flanken und der erforderlichen Eintauchtiefe so einzustellen, daß die Diamantrollen 5 und 10 die Flanken der Schleifschnecke 1 leicht berühren. Mit Hilfe des Verstellartriebes 6 und des Zustellantriebes 11 können die Diamantrollen 5 und 10 in gleichmäßigem Kontakt zur Schleifschnecl e 1 gebracht werden, wobei der Zustellantrieb 11 auch als radiale Nachstelleinheit zur Diamantrolle 5 gedacht ist. Die getriebemäßige Verbindung Schleifschnecke 1 -Abrichter 2 ist herzustellen und der Abrichter 2 entsprechend der Steigung der Schleifschnecke 1 in die Ausgangsposition zu fahren. Mit der in der Zeichnung gezeigten Einrichtung ist es vorteilhaft, zuerst den Schruppbereich der Schleifschnecke 1 (A-B) zu profilieren. Der Abrichter 2 wird somit soweit nach links gefahren, bis die Diamantrolle 5 links neben dem Punkt A der Schleifschnecke 1 steht. In dieser Position erfolgt die Zustellung des Abrichtbetrages durch eine radiale Zustellung des gesamten Abrichters 2 durch eine nicht dargestellte Vorschubeinheit.

Das Abrichten des Schruppbereiches der linken Flanke der Schleifschnecke 1 beginnt an der Linie A mit der Diamantrolle 5. Entsprechend der Teilung h erfolgt nachfolgend der Eingriff der Diamantrolle 10 an der Linie A der rechten Flanke. Hierbei laufen die Diamantrollen 5 und 10 durch dia entsprechenden Diamantrollenantriebe 4 und 9 im Gleichlauf zur Schleifschnecke 1 mit einem Geschwindigkeitsverhältnis (Umfangsgeschwindigkeit Diamantrolle zu Umfangsgeschwindigkeit Schleifschnecke) von 0,25 bis 0,8 oder 1,2 bis 2 und es wird dadurch eine hohe Wirkrauhtiefe erzeugt.

Das Geschwindigkeitsverhältnis im Bereich um 1 wird vermieden, weil hier durch die nahezu gleiche Geschwindigkeit Druckspannungen auftreten, die zu hohem Verschleiß der Diamantrollan führen.

Am Ende dos Schruppbereiches (an der Linie B) wird durch den Steuernocken 13 der Schalter 14 betätigt und durch den Jetzt eingeschalteten Stellantrieb 7 wird dar Abrichtschlitten 3 und die Diamantrolle 5 von der Schleifschnecke 1 radial außer Eingriff gebracht. Wenn die Diamantrolle 10 die Linie B erreicht, wird durch den Steuernocken 15 der Schalter 16 betätigt und durch den jetzt eingeschalteten Stellantrieb 12 wird der Abrichtschlitten 8 mit der Diamantrolle 10 von der Schleifschnecke 1 radial außer Eingriff gebracht. So wird gewährleistet, daß der Übergang vom Schrupp- und Schlicht bereich kleingehalten werden kann.

Nach dem Profilieren des Schruppbereiches werden die Diamantrollen S und 10 in ihrer Drehrichtung umgesteuert und laufen jetzt im Gegenlauf zur Drehrichtung der Schleifschnecke 1. Die Startposition zum Profilieren des Schlichtbereiches liegt zwischen den Linien A und B mit radial zurückgezogenen, also nicht im Eingriff befindlichen, Diamantrollen 5 und 10, Wenn die Diamantrolle 5 die Linie B erreicht, betätigt der Steuernocken 13 den Schalter 14 und der Stellartrieb 7 wird eingeschaltet und bringt die Diamantrolle 5 mit der Schleifschnecke 1 radial in Eingriff. Der Steuernocken 15 betätigt den Schalter 16 wenn die Diamantrolle 10 die Linie B erreicht. Der damit eingeschaltete Stellantrieb 12 bringt die Diamantrolle 10 mit der Schleifschnecke 1 radial in Eingriff. Der Schlichtbereich der Schleifschnecke 1 wird jetzt profiliert, in d6m beide Diamantrollen 5 und 10 zwischen den Linien B und C mit der Schleifschnecke 1 durchgehend Kontakt hatten.

Die Schalter 14 und 16 werden entsprechend der Vorgabe beim Einrichten gesetzt und bleiben beim Profilieren des Schrupp- und Schlichtbereiches unverändert.

Das Profilieren des Schlichtbereiches kann auch in C-B-Rlchtung erfolgen. Beim Erreichen der B-Linie werden infolge Betätigung des Schalters 16 die Diamantrolle 10 und nachfolgend bei Betätigung des Schalters 14 die Diamantrolle 5 radial außer Eingriff von der Schleifschnecke 1 gebracht. Es wird somit eine Schleifschnocke profiliert, die die gleichen geometrischen Abmessungen besitzt, aber im Schruppbereich und im Schlichtbereich unterschiedliche Wirkrauhtiefe aufweist.

Eine andere Verfahrensmöglichkeit besteht darin, daß z. B. zuerst die gesamte Schleifschnecke mit der Wirkrauhtiefe für das Schruppschleifen (A-C) versehen wird und dann der Bereich für das Schlichten (C-B) durch eine zusätzliche Abrichtzustellung mit der feineren Wirkrauhtiefe versehen wird. Die zusätzliche Abrichtzustellung im Schlichtbereich wird im Gesamtprozeß von der Maschinensteuerung berücksichtigt.

Die gleichen Verfahrensabläufe können angewendet werden, wenn die Schleifschnecke für den Schrupp- und Schlichtbereich unterschiedliche Körnungen besitzt.

Der Profilierablauf läuft prinzipiell gleich ab, wenn zwei Schleifschnecken, sinnvoller Weise eine für den Schruppvorgang und eine für den Schlichtvorgang, in einem axialen Abstand angeordnet sind.

Neben dem Einfluß der relativen Umfangsgeschwindigkeit, dem Gleich- und Gegenlauf, beeinflußt auch die Diamantkörnung der Diamentrolle die Wirkrauhtiefe am Schleifkörper. Bei Ausnutzung dieses Effektes sind für das Profilieren des Schlichtbereiches und des Schruppbereiches Diamantrollen mit unterschiedlicher Diamantkörnung angeordnet. Die Diamantrollen mit der groben Diamantkörnung werden beim Profilieren des Schruppbereiches in Eingriff gebracht und die feinere Diamantkörnung wird beim Schlichtbereich eingesetzt. Der Profilierablauf geschieht in schon beschriebener Art, wobei alle Verfahren beim kontinuierlichen Shiften oder schrittweisen Shiften der Schleifschnecke bzw. der Schleifschnecken angewendet werden können.

Die Vorteile des Verfahrens und der Einrichtung sind darin zu sehen, daß Zahnräder zum Vor- und Fertigschleifen in einer Aufspannung und ohne Werkzeugwechsel mit hohen Abspanleistungen im Schruppprozeß geschliffen werden können.

Claims (6)

1. Verfahren zum Abrichten von zylindrischen ein- und mehrgängigen Schleifschnecken zum Vor- und Fertigbearbeiten von vorverzahnten Zahnrädern, wobei die Zahnräder in mehreren Umläufen geschliffen werden, gekennzeichnet dadurch, daß ein erster Bereich einer Schleifschnecke (1) mit einer bestimmten Wirkrauh'Jefe abgerichtet wird und nachfolgend ein zweiter Bereich der Schleifschnecke (1) mit einer vom ersten Bareich unterschiedlichen Wirkrauhtiefe abgerichtet wird.

2. Verfahren zum Abrichten von Schleifschnecken nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der erste Bereich der Schleifschnecke (1) als Teillänge A-B im Gleichlauf mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 0,25 bis 0,8 oder von 1,2 bis 2 zwischen Diamantabrichtrolle (5; 10) und Schleifschnecke (1) abgerichtet wird und der zweite Bereich als Teillänge B-C im Gegenlauf abgerichtet wird.

3. Verfahren zum Abrichten von Schleifschnecken nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der erste Bereich der Schleifschnecke (1) die gesamte Länge A-C umfaßt und im Gleichlauf mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 0,25 bis 0,8 oder 1,2 bis 2 zwischen Diamantrolle (5; 10) und Schleifschnecke (1) abgerichtet wird und der zweite Bereich als Teillänge C-B im Gegenlauf abgerichtet wird.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 zum Abrichten von zylindrischen ein- und mehrgängigen Schleifschnecken zum Vor- und Fertigschleifen von vorverzahnten Zahnrädern, wobei der Abrichter längs der Achse der Schleifschnecke zugeordnet, radial und tangential zu dieser verstellbar ist und zum Abrichten zwei umlaufende Diamantrollen angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß zum radialen Ab- und Anstellen der Diamanfollen (5; 10) zur Schleifschnecke (1) zwei in Verbindung mit verstellbaren Schaltern (14; 16) stehende Abrichtschlitten (3; 8) mit Diamantrollenantrieben (4; 9) auf dem Abrichter (2) angeordnet sind, wobei der Diamantrolienantrieb (4) axial zur Teilung (h) der Schleifschnecke (1) und der Diamantrollenantrieb (9) radial zum Durchmesser der Diamantrolle (5) verstellbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß den verstellbaren Schaltern (14; 16) Steuernocken (13; 15) das Abrichters (2) zugeordnet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Diamantrollenantriebe (4; 9) im Rechts- und Linkslauf betreibbar sind.