DE102016215065A1 - Machine tool for grinding at least one round body, grinding wheel for the machine tool and method - Google Patents

Machine tool for grinding at least one round body, grinding wheel for the machine tool and method Download PDF

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Julia Klenk
Klaus Pichl
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Abstract

Bei der Fertigung von Rundteilen werden trennende Verfahren eingesetzt. Bekannt sind Fräsmaschinen, welche eine Formgebung über spanabhebende Bearbeitung umsetzen. Als eine Alternative bei der Bearbeitung von Rundteilen hat sich mittlerweile das Schleifen etabliert. Beispielsweise wird das spitzenlose Außenrundschleifen, insbesondere nach DIN 8589, Teil 11, eingesetzt. Es wird eine Werkzeugmaschine 1 zum Schleifen von mindestens einem Rundkörper 2 mit einer Aufnahmeeinrichtung 3 zur Aufnahme eines Stangen- oder Rohrmaterials als ein Halbzeug 4, mit einem Schleifkörper 7 sowie mit einer Schleifeinrichtung 8 zum Rotieren des Schleifkörpers 7, mit einer Zustelleinrichtung zum Zustellen des Schleifkörpers 7 relativ zu dem Halbzeug 4, um in einem Zustellvorgang aus dem Halbzeug 4 den mindestens einen Rundkörper 2 zu fertigen, vorgeschlagen, wobei der Schleifkörper 7 ein Schleifprofil 12 aufweist, so dass aus dem Halbzeug 4 in dem Zustellvorgang parallel und/oder zugleich mindestens zwei Rundkörper 2 gefertigt und von dem Halbzeug 4 getrennt werden.In the production of round parts separating processes are used. Milling machines are known which implement shaping via machining. Meanwhile, grinding has become established as an alternative in the machining of round parts. For example, the centerless external cylindrical grinding, in particular according to DIN 8589, Part 11, is used. It is a machine tool 1 for grinding at least one round body 2 with a receiving device 3 for receiving a rod or tube material as a semifinished product 4, with an abrasive body 7 and with a grinding device 8 for rotating the abrasive body 7, with a feed device for advancing the abrasive body 7 relative to the semifinished product 4 in order to produce the at least one round body 2 in a delivery process from the semifinished product 4, wherein the grinding body 7 has a sanding profile 12 so that from the semifinished product 4 parallel and / or at least two in the delivery process Round body 2 made and separated from the semifinished product 4.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zum Schleifen von mindestens einem Rundkörper mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Schleifkörper für die Werkzeugmaschine sowie ein Verfahren zum Schleifen mit der Werkzeugmaschine und/oder mit dem Schleifkörper.The invention relates to a machine tool for grinding at least one round body with the features of the preamble of claim 1. The invention further relates to an abrasive body for the machine tool and a method for grinding with the machine tool and / or with the grinding body.

Bei der Fertigung von Rundteilen werden trennende Verfahren eingesetzt. Bekannt sind Fräsmaschinen, welche eine Formgebung über spanabhebende Bearbeitung umsetzen. Als eine Alternative bei der Bearbeitung von Rundteilen hat sich mittlerweile das Schleifen etabliert. Beispielsweise wird das spitzenlose Außenrundschleifen, insbesondere nach DIN 8589, Teil 11 , eingesetzt. Man unterscheidet beim spitzenlosen Schleifen grundsätzlich zwischen zwei Verfahrensvarianten, dem Durchgangschleifen (auch Durchlaufschleifen genannt) und dem Einstechschleifen. Letzteres wird für die Bearbeitung von Werkstücken mit abgesetzten oder profilierten Mantelflächen eingesetzt. Im Gegensatz zu anderen Rundschleifverfahren wird das Werkstück hierbei nicht kraftschlüssig eingespannt. Stattdessen befindet es sich im sogenannten Schleifspalt zwischen der Schleifscheibe und einer Regelscheibe auf einer Werkstückauflage. In the production of round parts separating processes are used. Milling machines are known which implement shaping via machining. Meanwhile, grinding has become established as an alternative in the machining of round parts. For example, the centerless external cylindrical grinding, especially after DIN 8589, part 11 used. In the case of centerless grinding, a distinction is basically made between two process variants, through-grinding (also called continuous grinding) and plunge-grinding. The latter is used for the machining of workpieces with remote or profiled lateral surfaces. In contrast to other cylindrical grinding processes, the workpiece is not frictionally clamped. Instead, it is located in the so-called grinding gap between the grinding wheel and a regulating wheel on a workpiece support.

Beispielsweise offenbart die Druckschrift WO 2014/090678 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, ein Verfahren und eine Rundschleifmaschine zum spitzenlosen Rundschleifen.For example, the document discloses WO 2014/090678 A1 , which is probably the closest prior art, a method and a cylindrical grinding machine for centerless cylindrical grinding.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Werkzeugmaschine und ein verbessertes Verfahren zur Fertigung von Rundkörpern vorzuschlagen, welche eine wirtschaftlichere Bearbeitung ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Schleifscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.It is an object of the present invention to provide an improved machine tool and an improved method for the production of round bodies, which allow a more economical processing. This object is achieved by a machine tool having the features of claim 1, by a grinding wheel having the features of claim 9 and by a method having the features of claim 10. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Gegenstand der Erfindung ist eine Werkzeugmaschine, welche zum Schleifen von mindestens einem Rundkörper ausgebildet ist. Die Werkzeugmaschine ist insbesondere als eine Rundschleifmaschine, im Speziellen als eine Außenrundschleifmaschine, ausgebildet. Bei dem Schleifen handelt es sich um ein Trennverfahren, insbesondere handelt es sich gemäß der DIN8589 um ein Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide und/oder um ein Spanen mit gebundenem Korn.The invention relates to a machine tool which is designed for grinding at least one round body. The machine tool is designed in particular as a cylindrical grinding machine, in particular as an external cylindrical grinding machine. The grinding is a separation process, in particular it is according to the DIN8589 a cutting with a geometrically undefined cutting edge and / or a cutting with bound grain.

Der Rundkörper ist in der Grundform vorzugsweise als ein zylinderförmiger Vollkörper oder Hohlkörper ausgebildet. Das Material des Rundkörpers ist vorzugsweise Metall. Insbesondere kann es sich um ein Hartmetall handeln. Besonders bevorzugt besteht der Rundkörper aus Stahl, insbesondere Wälzkörper- oder Wälzlagerstahl.The round body is preferably formed in the basic form as a cylindrical solid body or hollow body. The material of the round body is preferably metal. In particular, it may be a hard metal. Particularly preferably, the round body made of steel, in particular Wälzkörper- or bearing steel.

Die Werkzeugmaschine weist eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Stangen- oder Rohrmaterials als ein Halbzeug auf. Das Stangenmaterial ist vorzugsweise als eine gerade, zylinderförmige Stange ausgebildet. Das Rohrmaterial ist vorzugsweise als ein gerades, hohlzylinderförmiges Rohr ausgebildet. Das Stangen- oder Rohrmaterial wird nachfolgend zusammenfassend als Halbzeug bezeichnet. Die Aufnahmeeinrichtung kann auch als Mittel zur Aufnahme des Stangen- oder Rohrmaterials bezeichnet werden. The machine tool has a receiving device for receiving a rod or tube material as a semifinished product. The rod material is preferably formed as a straight, cylindrical rod. The tube material is preferably formed as a straight, hollow cylindrical tube. The rod or tube material is hereinafter collectively referred to as semi-finished. The receiving device may also be referred to as a means for receiving the rod or tube material.

Die Werkzeugmaschine weist einen Schleifkörper sowie eine Schleifeinrichtung auf. Die Schleifeinrichtung dient zum Rotieren des Schleifkörpers, insbesondere um eine Schleifkörperachse, sodass dieser das Halbzeug schleifen kann.The machine tool has an abrasive body and a grinding device. The grinding device serves to rotate the grinding body, in particular around an abrasive body axis, so that it can grind the semi-finished product.

Ferner weist die Werkzeugmaschine eine Zustelleinrichtung zum Zustellen des Schleifkörpers relativ zu dem Halbzeug auf. Vorzugsweise bewegt die Zustelleinrichtung den Schleifkörper in Richtung des Halbzeugs. Alternativ kann jedoch auch das Halbzeug in Richtung des Schleifkörpers bewegt werden. In einem Zustellvorgang wird aus dem Halbzeug der mindestens eine Rundkörper gefertigt.Furthermore, the machine tool has a feed device for feeding the grinding body relative to the semifinished product. Preferably, the feed device moves the abrasive body in the direction of the semifinished product. Alternatively, however, the semifinished product can be moved in the direction of the grinding wheel. In a delivery process, the at least one round body is manufactured from the semifinished product.

Unter einem Zustellvorgang wird vorzugsweise das Zustellen des Schleifkörpers relativ zu dem Halbzeug ohne axiales Verschieben des Halbzeugs verstanden. Vorzugsweise wird der Schleifkörper in einer Zustellrichtung zugestellt, wobei die Zustellrichtung senkrecht zu der Längserstreckung des Halbzeugs ausgerichtet ist. Under a Zustellvorgang preferably the delivery of the grinding wheel is understood relative to the semi-finished product without axial displacement of the semifinished product. Preferably, the grinding body is delivered in an advancing direction, wherein the feed direction is aligned perpendicular to the longitudinal extent of the semifinished product.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Schleifkörper ein Schleifprofil aufweist, welches so ausgebildet ist, so dass aus dem Halbzeug in dem Zustellvorgang parallel und/oder zugleich mindestens zwei Grundkörper gefertigt und von dem Halbzeug getrennt werden. In the context of the invention, it is proposed that the abrasive body has a sanding profile which is designed such that at least two base bodies are produced from the semi-finished product in parallel and / or at the same time in the delivery process and separated from the semi-finished product.

In der Werkzeugmaschine wird somit eine Verfahrenskombination durchgeführt, wobei zugleich ein Profil, insbesondere ein Außenprofil auf die mindestens zwei Rundkörper eingebracht wird und zugleich die Rundkörper von dem Halbzeug und auch voneinander getrennt werden.In the machine tool thus a combination of processes is carried out, wherein at the same time a profile, in particular an outer profile is introduced on the at least two round body and at the same time the round body of the semifinished product and also separated from each other.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass insbesondere im Vergleich zu einer klassischen, spanenden Bearbeitung von Rundkörpern, die insbesondere mit definierten Schneiden durchgeführt wird, eine Mehrzahl von Arbeitsschritten erspart werden kann. Betrachtet man beispielsweise eine Einzelfertigung von Innenringen mit Kugellaufbahnen, so werden diese nach der folgenden Arbeitsfolge gefertigt:

  • 1. Weichbearbeitung des Rohteils in mehreren Arbeitsschritten (zum Beispiel Doppelseitenplanschleifen, spitzenlos Durchgangsschleifen und Drehen)
  • 2. Härten
  • 3. spitzenlos Durchgangsschleifen (bei ca. 70 Prozent der Teile)
  • 4. zwei Mal Doppelseitenplanschleifen
  • 5. Einstechschleifen der Laufbahn
  • 6. Bohrungsschälschleifen
  • 7. Finishen der Laufbahn
The advantage of the invention is the fact that, in particular in comparison to a classic, machining of round bodies, the is performed in particular with defined cutting, a plurality of steps can be spared. If, for example, a one-off production of inner rings with ball raceways is considered, they are manufactured according to the following sequence of operations:
  • 1. Soft machining of the blank in several work steps (for example, double-side surface grinding, centerless through-grinding and turning)
  • 2. Hardening
  • 3. centerless through-grinding (at approx. 70 percent of the parts)
  • 4. two times double side grinding
  • 5. plunge grinding of the raceway
  • 6. Bore peeling loops
  • 7. Finishing the career

Gegenüber der Bearbeitung nach dem zuvor geschilderten Arbeitsvorgang können die Bearbeitungsschritte für die Weichbearbeitung (Doppelseitenplanschleifen, spitzenlos Durchgangsschleifen und Drehen) sowie das zweifache Doppelseitenplanschleifen entfallen und die damit verbundenen höheren Anforderungen an das Bauteil bezüglich Form- und Lagetoleranzen verringert oder sogar eliminiert werden. Compared to the machining according to the above-described operation, the machining steps for the soft machining (double side grinding, centerless through grinding and turning) and the double double-sided surface grinding can be omitted and the associated higher demands on the component with respect to shape and position tolerances reduced or even eliminated.

Gegenüber dem konventionellen spitzenlosen Einstechschleifen besteht die Verbesserung in der höheren Ausbringung pro Arbeitstakt. Ein damit verbundener Vorteil ist, dass durch den Entfall mehrerer Arbeitsschritte auch die erforderlichen Wasch- und Konservierungsvorgänge entfallen können und die dafür erforderlichen Anlagen und Medien eingespart werden können.Compared to conventional centerless plunge grinding, the improvement consists in the higher output per stroke. An associated advantage is that the elimination of several steps and the necessary washing and preservation processes can be omitted and the necessary equipment and media can be saved.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Schleifprofil mindestens drei Trennscheibenabschnitte zum Einbringen von Trennspalten in das Halbzeug auf, wobei die Trennspalten zum Abtrennen der mindestens zwei Rundkörper von dem Halbzeug und/oder voneinander ausgebildet sind. Ferner weist das Schleifprofil mindestens zwei Profilabschnitte zum Einschleifen von Profilen in die mindestens zwei Rundkörper auf. Die Profile sind insbesondere nicht geradlinig ausgebildet. In dieser bevorzugten Ausgestaltung sind somit parallel zwei Rundkörper in einem Zustellvorgang zu fertigen.In a preferred embodiment of the invention, the grinding profile has at least three cutting disc sections for introducing separating gaps into the semifinished product, wherein the separating gaps for separating the at least two round bodies from the semifinished product and / or from each other are formed. Furthermore, the grinding profile has at least two profile sections for grinding profiles into the at least two round bodies. The profiles are in particular not rectilinear. In this preferred embodiment, two round bodies are thus parallel to produce in a delivery process.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Schleifprofil eine abwechselnde Abfolge von Trennscheibenabschnitten zum Einbringen eines Trennspalts zwischen zwei der Rundkörper und Profilabschnitten auf, sodass mindestens fünf, vorzugsweise mindestens zehn Rundkörper in dem einen Zustellvorgang gefertigt werden können. Vorzugsweise reihen sich die Abschnitte des Schleifprofils in axialer Richtung aneinander an. Es ergibt sich der Vorteil, dass nicht nur zwei, sondern eine größere Anzahl von Rundkörpern parallel gefertigt werden kann.In a preferred embodiment of the invention, the grinding profile on an alternating sequence of cutting disc sections for introducing a separating gap between two of the round body and profile sections, so that at least five, preferably at least ten round body can be made in one Zustellvorgang. The sections of the sanding profile preferably line up in the axial direction. This results in the advantage that not only two, but a larger number of round bodies can be made in parallel.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist der Profilabschnitt einen Laufbahnabschnitt auf, wobei der Laufbahnabschnitt insbesondere zum Einschleifen einer Laufbahn auf dem Rundkörper ausgebildet ist. Die Laufbahn dient insbesondere zum Führen einer Kugel. Besonders bevorzugt ist der Laufbahnabschnitt in einem Längsschnitt zumindest abschnittsweise teilkreisförmig ausgebildet und/oder die Laufbahn in dem Rundkörper weist eine teilkreisförmige Form auf. Alternativ oder ergänzend weist der Profilabschnitt einen Dichtnutenabschnitt auf, wobei der Dichtnutenabschnitt so ausgebildet ist, dass dieser eine Dichtnut in dem Rundkörper erzeugt, insbesondere einschleift. Betrachtet man eine radiale Ausdehnung von Profilabschnitt und vom Trennscheibenabschnitt ausgehend von der Schleifkörperachse, so erstreckt sich der Trennscheibenabschnitt weiter als der Profilabschnitt, sodass der Rundkörper vollständig von dem Halbzeug abgetrennt werden kann.In a preferred structural embodiment of the invention, the profile section has a raceway section, wherein the raceway section is designed in particular for grinding in a raceway on the round body. The raceway is used in particular for guiding a ball. Particularly preferably, the raceway portion is formed in a longitudinal section at least partially partially circular and / or the career in the round body has a part-circular shape. Alternatively or additionally, the profile section has a sealing groove section, wherein the sealing groove section is formed such that it produces, in particular grinds, a sealing groove in the round body. If one considers a radial expansion of the profile section and the cutting disk section starting from the grinding wheel axis, then the cutting disk section extends further than the profile section, so that the round body can be completely separated from the semi-finished product.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Schleifprofil der Trennscheibenabschnitt ein in Zustellrichtung divergierendes und/oder hinterschnittenes Teilprofil aufweist. Damit wird erreicht, dass die in axiale Richtung weisenden Seitenflanken des Trennscheibenabschnitts kontaktfrei zu dem Rundkörper bleiben, sodass die Trennspalte als eine Ebene in dem Rundkörper ausgebildet ist und ein Seitenplanschleifen erspart werden kann.In a preferred embodiment of the invention it is provided that in the grinding profile of the cutting disc section has a diverging in the feed direction and / or undercut part profile. This ensures that the pointing in the axial direction side edges of the blade section remain contact-free to the round body, so that the separation column is formed as a plane in the round body and a side surface grinding can be spared.

Bei einer Alternative oder Weiterbildung der Erfindung ist in dem Schleifprofil der Profilabschnitt oder ein Teilabschnitt davon als ein in Zustellrichtung konvergierendes und/oder hinterschnittfreies Teilprofil ausgebildet. Im Gegensatz zu dem Trennscheibenabschnitt soll der Profilabschnitt oder ein Teilabschnitt davon in dem Rundkörper ein Profil erzeugen, welches komplementär zu dem Profilabschnitt beziehungsweise Teilabschnitt ausgebildet ist. Dies ist jedoch nur möglich, wenn der Profilabschnitt beziehungsweise der Teilabschnitt in Richtung des Rundkörpers konvergiert und/oder insbesondere im Schleifzustand in dem Rundkörper hinterschnittfrei ausgebildet ist. In an alternative or further development of the invention, in the sanding profile the profile section or a partial section thereof is designed as a partial profile converging in the feed direction and / or undercut. In contrast to the cutting disc section of the profile section or a portion thereof in the round body to produce a profile which is complementary to the profile section or section formed. However, this is only possible if the profile section or the subsection converges in the direction of the round body and / or is formed undercut-free in particular in the grinding state in the round body.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Rundkörper als Gleichteile ausgebildet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Zustellgeschwindigkeit bei dem Zustellvorgang einheitlich für alle Rundkörper eingestellt werden kann, ohne dass Kompromisse aufgrund von unterschiedlichen Rundkörpern gemacht werden müssen.In a preferred embodiment of the invention, the round body are designed as equal parts. This embodiment has the advantage that the feed rate can be adjusted uniformly for all round body in the delivery process without compromises must be made due to different round bodies.

Prinzipiell wäre es möglich, dass das Halbzeug insbesondere zentriert von einer Aufnahmeeinrichtung aufgenommen wird. Es ist jedoch bevorzugt, dass das Halbzeug von der Aufnahmeeinrichtung unzentriert gehalten wird.In principle, it would be possible for the semifinished product to be centered in particular by a Recording device is recorded. However, it is preferred that the semifinished product is kept uncentered by the receiving device.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Es ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung aus einer Auflage zur Auflage des Halbzeugs und einer Regelscheibe gebildet ist. Der Schleifkörper und die Regelscheibe bilden einen Schleifspalt, wobei die Auflage in dem Schleifspalt angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend ist die Werkzeugmaschine zur Umsetzung eines insbesondere spitzenlosen Einstechschleifens ausgebildet. Vorzugsweise ist die Werkzeugmaschine so realisiert, dass der Schleifkörper und die Regelscheibe in gleicher Drehrichtung betrieben werden. Die Regelscheibe ist vorzugsweise so ausgebildet, dass diese das Halbzeug schlupfarm oder schlupffrei dreht und/oder dass das Halbzeug und die Regelscheibe gemeinsam schlupffrei rotieren. Insbesondere ist die Regelscheibe aus einem Kunststoff ausgebildet.Another object of the invention relates to a machine tool, as has already been described above. It is envisaged that the receiving device is formed from a support for supporting the semifinished product and a regulating wheel. The grinding wheel and the regulating wheel form a grinding gap, wherein the support is arranged in the grinding gap. Alternatively or additionally, the machine tool is designed to implement a particular centerless plunge grinding. Preferably, the machine tool is implemented so that the grinding wheel and the regulating wheel are operated in the same direction of rotation. The regulating wheel is preferably designed such that it rotates the semifinished product with little slip or slip-free and / or that the semifinished product and the regulating wheel rotate together without slip. In particular, the regulating wheel is formed from a plastic.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Schleifkörper für die Werkzeugmaschine, wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schleifkörper das Schleifprofil aufweist, sodass aus dem Halbzeug in einem Zustellvorgang mindestens zwei Rundkörper gefertigt und von dem Halbzeug getrennt werden können. Der Schleifkörper ist insbesondere als ein Zylinderkörper ausgebildet, wobei das Schleifprofil an der äußeren Zylinderwand angeordnet beziehungsweise eingebracht ist.Another object of the invention is an abrasive article for the machine tool, as described above or according to one of the preceding claims, wherein the abrasive body has the abrasive profile, so that at least two round body can be made of the semifinished product in a delivery process and separated from the semifinished product. The grinding body is designed in particular as a cylinder body, wherein the grinding profile is arranged or introduced on the outer cylinder wall.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Schleifen von Rundkörpern mit dem Schleifkörper, wobei der Schleifkörper wie zuvor beschrieben ausgebildet, und wobei das Verfahren vorzugsweise in der Werkzeugmaschine erfolgt, wie diese zuvor beschrieben wurde. Das Verfahren wird umgesetzt, indem mindestens zwei Rundkörper in einem Zustellvorgang gefertigt und abgetrennt werden.Another object of the invention is a method for grinding round bodies with the grinding body, wherein the grinding body formed as described above, and wherein the method is preferably carried out in the machine tool, as described above. The method is implemented by at least two round bodies are manufactured and separated in a Zustellvorgang.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. These show:

1 eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic representation of a machine tool as an embodiment of the invention;

2 eine schematische Detaildarstellung im Längsschnitt eines Halbzeugs und eines Schleifkörpers in einer Anfangsposition zur Illustration eines Verfahrens zum schleifen eines Rundkörpers auf der Werkzeugmachine der 1; 2 a schematic detail view in longitudinal section of a semifinished product and an abrasive body in an initial position for illustrating a method for grinding a round body on the Werkzeugmachine the 1 ;

3 in gleicher Darstellung wie in 2 in einer Zwischenposition; 3 in the same representation as in 2 in an intermediate position;

4 in gleicher Darstellung wie die vorhergehenden Figuren in einer Trennposition. 4 in the same representation as the preceding figures in a separating position.

Die 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung eine Werkzeugmaschine 1, welche zum Schleifen von einem Rundkörper 2 ausgebildet ist. Die Werkzeugmaschine 1 ist insbesondere als eine Rundschleifmaschine ausgebildet. Sie weist eine Aufnahmeeinrichtung 3 zur Aufnahme eines Halbzeugs 4 auf, wobei aus dem Halbzeug 4 durch das Schleifen der Rundkörper 2 gebildet wird. Die Aufnahmeeinrichtung 3 umfasst eine Regelscheibe 5 sowie eine Auflage 6, auf der der Rundkörper 2 beziehungsweise das Halbzeug 4 angeordnet ist. Ferner weist die Werkzeugmaschine 1 einen Schleifkörper 7 auf, welcher über eine Schleifeinrichtung 8 um eine Schleifkörperachse A1 rotiert werden kann. Eine Regelscheibenrotationsachse A2 und die Schleifkörperrotationsachse A1 sind parallel zueinander und parallel zu einer Halbzeugrotationsachse A3, welche eine Rotationsachse für das Halbzeug 2 beziehungsweise den Rundkörper 4 bildet. The 1 shows a highly schematic representation of a machine tool 1 which is used for grinding a round body 2 is trained. The machine tool 1 is designed in particular as a cylindrical grinding machine. It has a receiving device 3 for receiving a semi-finished product 4 on, being from the semifinished product 4 by grinding the round body 2 is formed. The recording device 3 includes a regulating wheel 5 as well as an edition 6 on which the round body 2 or the semi-finished product 4 is arranged. Furthermore, the machine tool 1 an abrasive body 7 on, which has a grinding device 8th can be rotated about a grinding wheel axis A1. A regulating wheel rotation axis A2 and the grinding wheel rotation axis A1 are parallel to each other and parallel to a semi-finished rotary axis A3, which is a rotation axis for the semi-finished product 2 or the round body 4 forms.

Regelscheibe 5 und Schleifkörper 7 sind so angeordnet, dass zwischen diesen ein Schleifspalt 9 gebildet ist, in dem zum einen die Auflage 6 und zum anderen der Rundkörper 2 beziehungsweise das Halbzeug 4 angeordnet ist. Bei einer Bearbeitung kann der Schleifkörper 7 gegebenenfalls gemeinsam mit der Schleifeinrichtung 8 in einer Zustellrichtung Z über eine nicht dargestellte Zustelleinrichtung in Richtung zu dem Schleifspalt 9 und/oder dem Rundkörper 2 und/oder dem Halbzeug 4 zugestellt werden. Die Zustellrichtung Z ist dabei senkrecht zu den genannten Achsen A1, A2 und A3. Die Regelscheibe 5 und der Schleifkörper 7 werden in gleicher Umlaufrichtung rotiert, wobei Regelscheibe 5 und Rundkörper 2 beziehungsweise Halbzeug 4 schlupfarm oder schlupffrei miteinander rotieren. Der Schleifkörper 7 kann dagegen schneller rotieren, sodass dieser den Rundkörper 2 beziehungsweise das Halbzeug 4 schleift. Regulating wheel 5 and grinding wheels 7 are arranged so that between these a grinding gap 9 is formed, in which on the one hand the edition 6 and on the other hand, the round body 2 or the semi-finished product 4 is arranged. During machining, the grinding wheel can 7 optionally together with the grinding device 8th in a feed direction Z via a feed device, not shown, in the direction of the grinding gap 9 and / or the round body 2 and / or the semifinished product 4 be delivered. The feed direction Z is perpendicular to the said axes A1, A2 and A3. The regulating wheel 5 and the grinding wheel 7 are rotated in the same direction of rotation, with regulating wheel 5 and round body 2 or semifinished product 4 rotate with little slip or without slippage. The grinding wheel 7 on the other hand, it can rotate faster, so that it turns the round body 2 or the semi-finished product 4 grinds.

Insbesondere wird auf der Werkzeugmaschine 1 ein Einstechschleifen, insbesondere spitzenloses Außenrundschleifen, im Speziellen nach DIN 8589, Teil 11 umgesetzt. In particular, on the machine tool 1 a plunge grinding, in particular centerless external cylindrical grinding, in particular after DIN 8589, part 11 implemented.

Die 2 zeigt in einem Längsschnitt einen Detailbereich der Werkzeugmaschine 1, und zwar das Halbzeug 4 mit dessen Halbzeugrotationsachse A3, welches auf der Auflage 6 angeordnet ist. Ferner ist ein Schleifprofil 12 des Schleifkörpers 7 in der Längsschnittdarstellung gezeigt. Das Schleifprofil 12 ist in Umlaufrichtung um die Schleifkörperrotationsachse A1 gleich ausgebildet. In axialer Erstreckung weist das Schleifprofil 12 eine abwechselnde Abfolge von Trennscheibenabschnitten 13 und Profilabschnitten 14 auf. Die Profilabschnitte 14 teilen sich wiederum auf in Dichtnutenabschnitte 15 und Laufbahnabschnitte 16. Das Schleifprofil 12 in der 2 weist insgesamt vier Trennscheibenabschnitte 13 und drei dazwischen angeordnete Profilabschnitte 14 auf. Es ist zu erkennen, dass die radiale Länge der Trennscheibenabschnitte 13 länger ausgebildet ist als die radiale Länge der Profilabschnitte 14.The 2 shows in a longitudinal section a detail area of the machine tool 1 , namely the semi-finished product 4 with its semi-finished rotary axis A3, which is on the support 6 is arranged. There is also a sanding profile 12 of the abrasive article 7 shown in longitudinal section. The sanding profile 12 is formed in the direction of rotation about the grinding wheel rotation axis A1 equal. In axial extent, the grinding profile 12 an alternating sequence of cutting disc sections 13 and profile sections 14 on. The profile sections 14 in turn split into Dichtnutenabschnitte 15 and career sections 16 , The sanding profile 12 in the 2 has a total of four cutting disc sections 13 and three interposed profile sections 14 on. It can be seen that the radial length of the cutting disc sections 13 is formed longer than the radial length of the profile sections 14 ,

Das Halbzeug 4 ist in dem Ausführungsbeispiel als ein Rohrmaterial aus Stahl ausgebildet. Besondere Vorteile können bei dem Schleifen von Rundkörpern 2 dadurch erzielt werden, dass das Rohmaterial bereits gehärtet ist. The semi-finished product 4 is formed in the embodiment as a pipe material made of steel. Particular advantages can be found in the grinding of round bodies 2 be achieved in that the raw material is already hardened.

Der Schleifkörper 7 wird in der Zustellrichtung Z rotierend in Richtung des Halbzeugs 4 gefahren. Sobald Halbzeug 4 und Schleifkörper 7 in Kontakt sind, wird die Rotation des Schleifkörpers 7 auf das Halbzeug 4 übertragen. Dieses stützt sich jedoch gegen die Regelscheibe 5 ab, sodass die Drehgeschwindigkeit durch die Regelscheibe 5 begrenzt und damit definiert ist. Im Ergebnis rotieren Regelscheibe 5 und Halbzeug 4 beziehungsweise später Rundkörper 2 betragsmäßig mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit, die Umfangsgeschwindigkeit des Schleifkörpers 7 ist jedoch höher, sodass der Schleifvorgang durchgeführt wird.The grinding wheel 7 becomes rotating in the feed direction Z in the direction of the semifinished product 4 hazards. Once semi-finished 4 and grinding wheels 7 are in contact, the rotation of the abrasive body 7 on the semi-finished product 4 transfer. This is supported, however, against the regulating wheel 5 so that the rotational speed through the regulating wheel 5 limited and thus defined. As a result, regulating wheel rotate 5 and semi-finished products 4 or later round body 2 in terms of amount at the same peripheral speed, the peripheral speed of the grinding wheel 7 however, it is higher so that the grinding operation is performed.

In der 3 ist dargestellt, wie der Schleifkörper 7 weiter in der Zustellrichtung Z in Richtung des Halbzeugs 4 zugefahren ist. Die Trennscheibenabschnitte 13 sind bereits in das Material des Halbzeugs 4 eingetaucht und haben unvollständige Trennspalte 17 erzeugt, wie dies im unteren Teil der 3 zu erkennen ist. In dem Zustand in der 3 sind die Profilabschnitte 14 jedoch noch kontaktfrei zu dem Halbzeug 4 ausgebildet.In the 3 is shown as the grinding wheel 7 further in the feed direction Z in the direction of the semifinished product 4 is closed. The cutting disc sections 13 are already in the material of the semi-finished product 4 dipped and have incomplete separation column 17 generated as in the lower part of the 3 can be seen. In the state in the 3 are the profile sections 14 but still contactless to the semi-finished product 4 educated.

In der 4 ist dagegen der Zustand der Werkzeugmaschine 1 gezeigt, wobei das Halbzeug 4 bereits zu Rundkörpern 2 geschliffen ist und die Rundkörper 2 voneinander und von dem Halbzeug 4 abgetrennt sind. Dabei sind die Trennscheibenabschnitte 13 soweit eingetaucht, dass diese die Wandung des Halbzeugs 4 vollständig durchdrungen haben und dadurch vollständige Trennspalte 17 ausgebildet sind.In the 4 is the state of the machine tool 1 shown, with the semi-finished 4 already to round bodies 2 is sanded and the round body 2 from each other and from the semifinished product 4 are separated. Here are the cutting disc sections 13 so far dipped that this the wall of the semifinished product 4 have completely penetrated and thereby complete separation column 17 are formed.

Die Profilabschnitte 14 sind dagegen in das Halbzeug 4 beziehungsweise in die Rundkörper 2 eingedrungen und erzeugen durch den Schleifvorgang eine zu dem Schleifprofil 12 beziehungsweise Profilabschnitt 14 komplementäres Profil in den Rundkörpern 2. Somit sind in den Rundkörpern 2 jeweils eine Laufbahn 18 sowie zwei Dichtnuten 19 eingebracht. Die Laufbahn 16 ist als eine Rille für Kugeln als Wälzkörper ausgebildet, die Dichtnuten weisen ein rechteckiges Profil auf, so dass Dichtungen eingelegt werden können. Damit bilden die Rundkörper 2 Innenringe für ein Wälzkörperlager. The profile sections 14 are on the other hand in the semi-finished product 4 or in the round body 2 penetrated and generate by the grinding process one to the grinding profile 12 or profile section 14 complementary profile in the round bodies 2 , Thus, in the round bodies 2 one career each 18 as well as two sealing grooves 19 brought in. The career 16 is designed as a groove for balls as rolling elements, the sealing grooves have a rectangular profile, so that seals can be inserted. This forms the round body 2 Inner rings for a roller bearing.

Wie aus dem Schleifprofil zu erkennen ist, ist der Trennscheibenabschnitt 13 in Richtung des Halbzeugs 4 divergierend ausgebildet, sodass die Trennspalte 17 nur durch die äußersten Bereiche der Trennscheibenabschnitte 13 definiert sind und die begrenzenden Wände der Rundkörper 2 in Radialebenen zu der Halbzeugrotationsachse A3 verlaufen. Die Profilabschnitte 14 beziehungsweise die Teilabschnitte 15 und 16 sind dagegen konvergierend ausgebildet, sodass das Profil hinterschnittfrei eingebracht werden kann.As can be seen from the sanding profile, the cutting wheel section is 13 in the direction of the semifinished product 4 formed divergent, so that the separation column 17 only through the outermost regions of the cutting disc sections 13 are defined and the bounding walls of the round body 2 in radial planes to the semifinished product rotation axis A3. The profile sections 14 or the subsections 15 and 16 Conversely, on the other hand, they are designed to converge, so that the profile can be introduced without an undercut.

Die Erzeugung der in dem Ausführungsbeispiel vorgesehenen drei Rundkörper 2 erfolgt in einem einzigen Zustellvorgang, wobei der Schleifkörper 7 zu dem Halbzeug 4 zugestellt wird, ohne das Halbzeug 4 in axialer Richtung zu bewegen.The generation of the three round bodies provided in the exemplary embodiment 2 takes place in a single delivery process, wherein the abrasive body 7 to the semifinished product 4 is delivered without the semifinished product 4 to move in the axial direction.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Werkzeugmaschine machine tool
22
Rundkörper round body
33
Aufnahmeeinrichtung recording device
44
Halbzeug Workpiece
55
Regelscheibe Regulating wheel
66
Auflage edition
77
Schleifkörper abrasives
88th
Schleifeinrichtung grinding device
99
Schleifspalt grinding gap
1010
leer empty
1111
leer empty
1212
Schleifprofil grinding profile
1313
Trennscheibenabschnitte cutting disc sections
1414
Profilabschnitte profile sections
1515
Dichtnutenabschnitte Dichtnutenabschnitte
1616
Laufbahnabschnitte Track sections
1717
Trennspalte separation column
1818
Laufbahn  career
1919
Dichtnuten sealing grooves
ZZ
Zustellrichtung  infeed
A1A1
Regelscheibenrotationsachse Regulating wheel axis of rotation
A2A2
Schleifkörperrotationsachse Grinding wheel rotational axis
A3A3
Halbzeugrotationsachse Semi axis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2014/090678 A1 [0003] WO 2014/090678 A1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN 8589, Teil 11 [0002] DIN 8589, part 11 [0002]
  • DIN8589 [0005] DIN8589 [0005]
  • DIN 8589, Teil 11 [0033] DIN 8589, part 11 [0033]

Claims (10)

Werkzeugmaschine (1) zum Schleifen von mindestens einem Rundkörper (2) mit einer Aufnahmeeinrichtung (3) zur Aufnahme eines Stangen- oder Rohrmaterials als ein Halbzeug (4), mit einem Schleifkörper (7) sowie mit einer Schleifeinrichtung (8) zum Rotieren des Schleifkörpers (7), mit einer Zustelleinrichtung zum Zustellen des Schleifkörpers (7) relativ zu dem Halbzeug (4), um in einem Zustellvorgang aus dem Halbzeug (4) den mindestens einen Rundkörper (2) zu fertigen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkörper (7) ein Schleifprofil (12) aufweist, so dass aus dem Halbzeug (4) in dem Zustellvorgang parallel und/oder zugleich mindestens zwei Rundkörper (2) gefertigt und von dem Halbzeug (4) getrennt werden. Machine tool ( 1 ) for grinding at least one round body ( 2 ) with a receiving device ( 3 ) for receiving a rod or tube material as a semi-finished product ( 4 ), with an abrasive article ( 7 ) and with a grinding device ( 8th ) for rotating the abrasive body ( 7 ), with a delivery device for delivering the abrasive body ( 7 ) relative to the semifinished product ( 4 ), in order to deliver from the semifinished product ( 4 ) the at least one round body ( 2 ), characterized in that the abrasive body ( 7 ) a sanding profile ( 12 ), so that from the semifinished product ( 4 ) in the Zustellvorgang parallel and / or at least two round body ( 2 ) and of the semifinished product ( 4 ) are separated. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifprofil (12) mindestens drei Trennscheibenabschnitte (13) zum Einbringen von Trennspalten (17) zum Abtrennen der mindestens zwei Rundkörper (2) und mindestens zwei Profilabschnitte (14) zum Einschleifen von Profilen in die mindestens zwei Rundkörper (2) aufweist. Machine tool ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the sanding profile ( 12 ) at least three cutting disc sections ( 13 ) for introducing separating gaps ( 17 ) for separating the at least two round bodies ( 2 ) and at least two profile sections ( 14 ) for grinding profiles into the at least two round bodies ( 2 ) having. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifprofil (12) eine abwechselnde Abfolge von Trennscheibenabschnitten (13) zum Einbringen eines Trennspalts (17) zwischen zwei der Rundkörper (2) und Profilabschnitten (14) aufweist, so dass mindestens 5, vorzugsweise mindestens 10 Rundkörper (2) in dem Zustellvorgang gefertigt werden können. Machine tool ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the sanding profile ( 12 ) an alternating sequence of cutting disc sections ( 13 ) for introducing a separating gap ( 17 ) between two of the round bodies ( 2 ) and profile sections ( 14 ), so that at least 5 , preferably at least 10 Round body ( 2 ) can be made in the delivery process. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilabschnitt (14) einen Laufbahnabschnitt (16) und/oder einen Dichtnutenabschnitt (15) aufweist und/oder dass der Rundkörper (2) als ein Lagerring (2) mit einer Laufbahn (18) und/oder einer Dichtnut (19) ausgebildet ist. Machine tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the profile section ( 14 ) a track section ( 16 ) and / or a sealing groove section ( 15 ) and / or that the round body ( 2 ) as a bearing ring ( 2 ) with a career ( 18 ) and / or a sealing groove ( 19 ) is trained. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schleifprofil (12) der Trennscheibenabschnitt (13) ein in Zustellrichtung (Z) divergierendes Teilprofil aufweist Machine tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the sanding profile ( 12 ) the cutting wheel section ( 13 ) has a partial profile diverging in the feed direction (Z) Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schleifprofil (12) der Profilabschnitt (14) oder ein Teilabschnitt davon ein in Zustellrichtung (Z) konvergierendes Teilprofil aufweist. Machine tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the sanding profile ( 12 ) the profile section ( 14 ) or a portion thereof has a partial profile converging in the feed direction (Z). Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundkörper (2) als Gleichteile ausgebildet sind. Machine tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the round bodies ( 2 ) are designed as equal parts. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (3) aus einer Auflage (6) zur Auflage des Halbzeugs (4) und einer Regelscheibe (5) gebildet ist, wobei der Schleifkörper (7) und die Regelscheibe (5) einen Schleifspalt (9) bilden in dem die Auflage (6) angeordnet ist und/oder dass die Werkzeugmaschine (1) zur Umsetzung eines insbesondere spitzenlosen Einstechschleifens ausgebildet ist. Machine tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving device ( 3 ) from an edition ( 6 ) for the application of the semifinished product ( 4 ) and a regulating wheel ( 5 ), wherein the abrasive body ( 7 ) and the regulating wheel ( 5 ) a grinding gap ( 9 ) in which the edition ( 6 ) and / or that the machine tool ( 1 ) is designed to implement a particular centerless plunge grinding. Schleifkörper (7) für die Werkzeugmaschine (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkörper (7) ein Schleifprofil (12) aufweist, so dass aus einem Halbzeug (4) in einem Zustellvorgang mindestens zwei Rundkörper (2) gefertigt und von dem Halbzeug (4) getrennt werden können.Abrasive body ( 7 ) for the machine tool ( 7 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding body ( 7 ) a sanding profile ( 12 ), so that from a semifinished product ( 4 ) in a delivery process at least two round bodies ( 2 ) and of the semifinished product ( 4 ) can be separated. Verfahren zum Schleifen von Rundkörpern (2), wobei mit dem Schleifkörper (7) nach Anspruch 9, vorzugsweise in der Werkzeugmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, in einem Zustellvorgang mindestens zwei Rundkörper (2) gefertigt und von dem Halbzeug (4) abgetrennt werden. Method for grinding round bodies ( 2 ), whereby with the grinding body ( 7 ) according to claim 9, preferably in the machine tool ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, in a delivery process at least two round body ( 2 ) and of the semifinished product ( 4 ) are separated.
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