DE102017217078A1

DE102017217078A1 - Ball screw, grinding wheel and method for producing a ball screw

Info

Publication number: DE102017217078A1
Application number: DE102017217078.6A
Authority: DE
Inventors: Mirko Bleilinger; Thomas Rusam
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2019-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kugelgewinde (12) für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs (siehe Anspruch 4). Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Schleifscheibe (1) zum Herstellen eines Kugelgewindes (12) für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft überdies ein Verfahren zum Schleifen eines Profils (10) des Kugelgewindes (12) für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs.The invention relates to a ball screw (12) for a steering system of a motor vehicle (see claim 4). The invention further relates to a grinding wheel (1) for producing a ball screw (12) for the steering system of the motor vehicle. The invention further relates to a method for grinding a profile (10) of the ball screw (12) for the steering system of the motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgewinde für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Schleifscheibe zum Herstellen eines Kugelgewindes für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft überdies ein Verfahren zum Schleifen eines Profils eines Kugelgewindes für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a ball screw for a steering system of a motor vehicle. The invention further relates to a grinding wheel for producing a ball screw for a steering system of a motor vehicle. The invention further relates to a method for grinding a profile of a ball screw for a steering system of a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Für die Herstellung von Kugelgewinden in höchster Präzision ist es erforderlich, die finale Profilform zu schleifen. Zur Vorprofilierung sind weitere Weich- oder Hartbearbeitungsverfahren denkbar. Eine der wirtschaftlichsten Lösungen ist das Vor- und Fertigschleifen in einer Aufspannung. Hierbei werden separate Schrupp- und Schlichtscheiben eingesetzt.For the production of high precision ball screws, it is necessary to grind the final profile shape. For pre-profiling further soft or hard machining processes are conceivable. One of the most economical solutions is pre-grinding and finishing in one clamping. Here, separate roughing and sizing discs are used.

DE 10 2010 005 435 B4 offenbart ein Verfahren zum Schleifen eines Profils eines Werkstücks mit einer Verzahnungs- oder Profilschleifmaschine, wobei das zu schleifende Profil nacheinander zunächst im Rahmen eines Schrupp-Arbeitsgangs mit einem Schrupp-Schleifwerkzeug und anschließend im Rahmen eines Schlicht-Arbeitsgangs mit einem Schlicht-Schleifwerkzeug geschliffen wird, wobei durch den Schrupp- und den Schlicht-Arbeitsgang ein abzutragendes Aufmaß des Profils abgeschliffen wird, wobei das Schrupp- und das Schlichtwerkzeug koaxial zueinander auf einer gemeinsamen Werkzeugspindel oder auf zwei separaten Werkzeugspindeln angeordnet sind und wobei zur Ausführung eines Schleifhubs eine translatorische Verfahrbewegung zwischen den Schleifwerkzeugen und dem Werkstück in Richtung einer Achse erzeugt wird. DE 10 2010 005 435 B4 discloses a method for grinding a profile of a workpiece with a toothing or profile grinding machine, wherein the profile to be ground is ground first successively in a roughing operation with a roughing grinding tool and then in the course of a finishing operation with a finishing grinding tool, wherein a roughing of the profile to be removed is abraded by the roughing and finishing operation, wherein the roughing and finishing tools are arranged coaxially with one another on a common tool spindle or on two separate tool spindles and wherein for performing a grinding stroke a translational movement between the grinding tools and the workpiece is generated in the direction of an axis.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Schleifen eines Profils eines Kugelgewindes, ein verbessertes Kugelgewinde und eine verbesserte Schleifscheibe zum Herstellen eines Kugelgewindes bereitzustellen, wobei eine verbesserte Schleifleistung im Sinne einer längeren Lebensdauer der Schleifscheibe sowie eine verbesserte Präzision beim Schleifen des Profils des Kugelgewindes bereitstellbar sind.It is an object of the invention to provide an improved method of grinding a ball screw profile, an improved ball screw and an improved grinding wheel for making a ball screw having improved grinding performance for a longer abrasive wheel life and improved precision in grinding the profile of the ball screw are available.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Schleifen eines Profils eines Kugelgewindes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a method for grinding a profile of a ball screw having the features of patent claim 1.

Die Aufgabe wird des Weiteren mit einem Kugelgewinde für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.The object is further achieved with a ball screw for a steering system of a motor vehicle having the features of patent claim 4.

Die Aufgabe wird überdies mit einer Schleifscheibe zum Herstellen eines Kugelgewindes für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.The object is also achieved with a grinding wheel for producing a ball screw for a steering system of a motor vehicle having the features of claim 9.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Schleifen eines Profils eines Kugelgewindes für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, wobei das zu schleifende Profil nacheinander zuerst mit einem Schrupp-Schleifwerkzeug und anschließend mit einem Schlicht-Schleifwerkzeug geschliffen wird, wobei das Schrupp-Schleifwerkzeug und das Schlicht-Schleifwerkzeug koaxial zueinander auf einer gemeinsamen Werkzeugspindel oder auf zwei separaten Werkzeugspindeln angeordnet sind, wobei das Schrupp-Schleifwerkzeug ein erstes abzutragendes Aufmaß des Profils abschleift, und wobei das Schlicht-Schleifwerkzeug ein zweites abzutragendes Aufmaß des Profils abschleift, wobei das Schrupp-Schleifwerkzeug an einem vorgegebenen Abschnitt des Profils, ausgehend von einer ungeschliffenen Oberfläche des Profils, einen höheren Materialabtrag als das Schlicht-Schleifwerkzeug an dem vorgegebenen Abschnitt des Profils erzeugt.The present invention provides a method of grinding a profile of a ball screw for a steering system of a motor vehicle, wherein the profile to be ground is ground first successively with a roughing abrasive tool and then with a sizing abrasive tool, the roughing abrasive tool and the sizing abrasive tool coaxially with one another on a common tool spindle or on two separate tool spindles, wherein the roughing abrasive tool abrades a first abraded allowance of the profile, and wherein the sizing abrasive tool abrades a second abraded allowance of the profile, the roughing abrasive tool at a predetermined portion the profile, starting from an uncut surface of the profile, produces a higher material removal than the sizing abrasive tool at the predetermined portion of the profile.

Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Kugelgewinde für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem durch ein Schrupp-Schleifwerkzeug und ein Schlicht-Schleifwerkzeug geschliffenen Profil, wobei das Profil im Bereich eines Materialabtrags des Schlicht-Schleifwerkzeugs eine Schlichtkontur aufweist, wobei das Profil an einem vorgegebenen Abschnitt eine durch einen höheren Materialabtrag des Schrupp-Schleifwerkzeugs als des Schlicht-Schleifwerkzeugs erzeugte Schruppkontur aufweist.The present invention further provides a ball screw for a steering system of a motor vehicle, with a ground by a roughing abrasive tool and a finishing grinding tool profile, wherein the profile in the range of material removal of the sizing abrasive tool has a sizing contour, wherein the profile at a predetermined Section has a roughing contour generated by a higher material removal of the roughing abrasive tool than the sizing abrasive tool.

Die vorliegende Erfindung schafft überdies eine Schleifscheibe zum Herstellen eines Kugelgewindes für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, wobei die Schleifscheibe durch eine Schrupp-Schlichtscheibe ausgebildet ist, wobei ein Schrupp-Schleifwerkzeug und ein Schlicht-Schleifwerkzeug der Schleifscheibe koaxial zueinander auf einer gemeinsamen Werkzeugspindel oder auf zwei separaten Werkzeugspindeln anordbar sind, wobei die Schleifscheibe dazu ausgebildet ist, ein zu schleifendes Profil des Kugelgewindes nacheinander zuerst mit dem Schrupp-Schleifwerkzeug und anschließend mit dem Schlicht-Schleifwerkzeug abzuschleifen, wobei das Schrupp-Schleifwerkzeug dazu ausgebildet ist, ein erstes abzutragendes Aufmaß des Profils abzuschleifen, und wobei das Schlicht-Schleifwerkzeug dazu ausgebildet ist, ein zweites abzutragendes Aufmaß des Profils abzuschleifen, wobei das Schrupp-Schleifwerkzeug dazu ausgebildet ist, an einem vorgegebenen Abschnitt des Profils, ausgehend von einer ungeschliffenen Oberfläche des Profils, einen höheren Materialabtrag als das Schlicht-Schleifwerkzeug an dem vorgegebenen Abschnitt des Profils zu erzeugen.The present invention also provides a grinding wheel for making a ball screw for a steering system of a motor vehicle, wherein the grinding wheel is formed by a roughing sizing wheel, wherein a roughing grinding tool and a finishing grinding tool of the grinding wheel are coaxial with each other on a common tool spindle or on two separate Tool spindles can be arranged, wherein the grinding wheel is adapted to abrading a to be ground profile of the ball screw successively first with the roughing grinding tool and then with the finishing grinding tool, wherein the roughing grinding tool is adapted to abrade a first abradable Abmaß of the profile, and wherein the sizing abrasive tool is adapted to abrade a second abraded allowance of the profile, wherein the roughing abrasive tool is adapted to abut a predetermined portion of the profile from an unground one n surface of the profile to produce a higher material removal than the sizing abrasive tool at the predetermined portion of the profile.

Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, das Profil des Kugelgewindes derart zu optimieren, dass an dem vorgegebenen Abschnitt des Profils ein höherer Materialabtrag durch das Schrupp-Schleifwerkzeug als das Schlicht-Schleifwerkzeug erzeugt wird, da an dem vorgegebenen Abschnitt, welcher insbesondere ein Abschnitt ist, in welchem bei dem Schleifen des Profils ein erhöhter Verschleiß der Schleifscheibe auftritt, dieser Abschnitt mit dem Schrupp-Schleifwerkzeug derart vorgeschliffen wird, dass dieser mit dem Schlicht-Schleifwerkzeug anschließend nicht bearbeitet werden muss. Die Schlichtscheibe kann somit in vorteilhafter Weise entlastet werden oder es können bei gleicher Last höhere Schleifleistungen realisiert werden. Durch die Reduzierung der zu schlichtenden Profillänge kann in dem verkürzten Bereich bei gleicher Abrichtzeit somit in vorteilhafter Weise die Präzision erhöht und damit die Qualität des Kugelgewindes gesteigert werden. One idea of the present invention is to optimize the profile of the ball screw in such a way that at the predetermined section of the profile a higher material removal by the roughing grinding tool than the sizing abrasive tool is produced, because at the predetermined section, which is in particular a section in which an increased wear of the grinding wheel occurs during the grinding of the profile, this section is pre-ground with the roughing-grinding tool in such a way that it does not have to be machined with the finishing grinding tool. The sizing disk can thus be relieved in an advantageous manner or it can be realized at the same load higher grinding performance. As a result of the reduction in the profile length to be leveled, the precision can thus advantageously be increased in the shortened region for the same dressing time and thus the quality of the ball thread can be increased.

Die Schrupprille ist am fertig ausgebildeten Kugelgewinde sowohl erkennbar als auch messbar. Es können z.B. am Fertigteil zerstörungsfrei die Versätze zwischen Schrupprille und Schlichtrille über den gesamten Gewindebereich beurteilt und ggf. eingestellt werden. Ebenso kann das gesamte Gewinde bezüglich Schleifbrand in der Schrupprille beurteilt werden.The roughing groove is both recognizable and measurable on the finished ball screw. It can e.g. on the finished part non-destructive the offsets between roughing groove and finishing groove are evaluated over the entire thread area and adjusted if necessary. Likewise, the entire thread can be assessed for grinding burn in the roughing groove.

Ohne die erfindungsgemäße Profiloptimierung ist nur ein Auslaufbereich der Schrupp-Scheibe außerhalb eines Funktionsbereichs der Zahnstange bewertbar. Der eigentliche Funktionsbereich ist herkömmlicherweise nicht bewertbar, d.h., erst durch die erfindungsgemäße Profilformoptimierung kann das Kugelgewinde bezüglich Schleifbrand in der Schrupprille beurteilt werden.Without the profile optimization according to the invention, only one outlet region of the roughing disc outside a functional region of the toothed rack can be evaluated. The actual functional area is conventionally not evaluable, that is, only by the profile shape optimization according to the invention can the ball thread be assessed for grinding burn in the roughing groove.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der vorgegebene Abschnitt des Profils des Kugelgewindes ein Profilgrund des Kugelgewindes ist. Somit kann in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, dass das Profil am Profilgrund nicht mit dem Schlicht-Schleifwerkzeug bearbeitet werden muss, da im Bereich des Profilgrunds zum einen ein hoher Verschleiß am Schlicht-Schleifwerkzeug auftritt und zum anderen der Profilgrund außerhalb eines Funktionsbereichs des Kugelgewindes liegt und daher es nicht erforderlich ist, diesen mit derselben Präzision als den Funktionsbereich des Kugelgewindes zu bearbeiten.According to a preferred embodiment, it is provided that the predetermined portion of the profile of the ball screw is a profiled ground of the ball screw. Thus, it can be provided in an advantageous manner that the profile does not have to be processed with the finishing grinding tool on the profile base, since in the region of the profile base on the one hand, a high wear on the finishing grinding tool occurs and on the other hand, the profile base is outside a functional range of the ball screw and therefore, it is not necessary to machine it with the same precision as the functional range of the ball screw.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schrupp-Schleifwerkzeug an dem vorgegebenen Abschnitt des Profils einen um 0,05 bis 0,15 mm, vorzugsweise 0,08 bis 0,1 mm, insbesondere vorzugsweise 0,09 mm, höheren Materialabtrag als das Schlicht-Schleifwerkzeug erzeugt. Dieser durch das Schrupp-Schleifwerkzeug erzeugte Versatz liegt in vorteilhafter Weise außerhalb eines Funktionsbereichs des Kugelgewindes und ist somit bei einem Betrieb des Kugelgewindes in vorteilhafter Weise nicht relevant.According to a further preferred development, it is provided that the roughing-grinding tool at the predetermined section of the profile by a 0.05 to 0.15 mm, preferably 0.08 to 0.1 mm, in particular preferably 0.09 mm, higher material removal than creates the sizing abrasive tool. This offset produced by the roughing-grinding tool is advantageously outside a functional range of the ball screw and is therefore not relevant in an operation of the ball screw in an advantageous manner.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Funktionsbereich des Profils zumindest in einem Profilwinkelbereich von 30° bis 60°, 120° bis 150°, 210° bis 240° und 300° bis 330° ausgehend von einer Mittelachse des Kugelgewindes ausgebildet ist. Somit muss in vorteilhafter Weise lediglich zumindest in dem Funktionsbereich des Profils das Profil geschlichtet werden.According to a further preferred development, it is provided that the functional region of the profile is formed at least in a profile angle range of 30 ° to 60 °, 120 ° to 150 °, 210 ° to 240 ° and 300 ° to 330 °, starting from a central axis of the ball screw. Thus, advantageously only at least in the functional area of the profile, the profile must be finished.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schrupp-Schleifwerkzeug eine Mehrzahl von Einsatzrillen aufweist, und wobei eine jeweilige Einsatzrille in einem in Axialrichtung der Einsatzrille mittleren Bereich eine Profilnase aufweist, wobei das Schrupp-Schleifwerkzeug im Bereich der Profilnase eine größere radiale Abmessung als das Schlicht-Schleifwerkzeug aufweist. Somit ist das Schrupp-Schleifwerkzeug in vorteilhafter Weise dazu ausgebildet, einen erhöhten Materialabtrag des Profils im Bereich der Profilnase des Schrupp-Schleifwerkzeugs zu erzeugen.According to a further preferred development, it is provided that the roughing grinding tool has a plurality of insertion grooves, and wherein a respective insert groove has a profile nose in a middle region in the axial direction of the insert groove, wherein the roughing grinding tool has a larger radial dimension in the region of the profile nose having the sizing abrasive tool. Thus, the roughing-grinding tool is advantageously designed to produce an increased material removal of the profile in the region of the profile nose of the roughing grinding tool.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Profilnase der jeweiligen Einsatzrille des Schrupp-Schleifwerkzeugs eine um 0,05 bis 0,15 mm, vorzugsweise 0,08 bis 0,1 mm, insbesondere vorzugsweise 0,09 mm, größere radiale Abmessung als das Schlicht-Schleifwerkzeug aufweist. Dieser durch das Schrupp-Schleifwerkzeug erzeugte Versatz liegt in vorteilhafter Weise außerhalb eines Funktionsbereichs des Kugelgewindes und ist somit bei einem Betrieb des Kugelgewindes in vorteilhafter Weise nicht relevant.According to a further preferred embodiment, it is provided that the profile nose of the respective insert groove of the roughing grinding tool a by 0.05 to 0.15 mm, preferably 0.08 to 0.1 mm, in particular preferably 0.09 mm, larger radial dimension than having the sizing abrasive tool. This offset produced by the roughing-grinding tool is advantageously outside a functional range of the ball screw and is therefore not relevant in an operation of the ball screw in an advantageous manner.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schlicht-Schleifwerkzeug dazu ausgebildet ist, das Profil des Kugelgewindes zumindest in einem Funktionsbereich des Profils abzuschleifen, und wobei das Schrupp-Schleifwerkzeug dazu ausgebildet ist, das Profil des Kugelgewindes außerhalb des Funktionsbereichs des Profils abzuschleifen. Somit können in vorteilhafter Weise das Schrupp-Schleifwerkzeug und das Schlicht-Schleifwerkzeug in effektiver bzw. effizienter Weise eingesetzt werden, wodurch die Schlichtscheibe entlastet und aufgrund der kürzeren zu schlichtenden Profillänge eine verkürzte Bearbeitungszeit des Profils erreichbar ist.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.According to a further preferred development, it is provided that the sizing abrasive tool is designed to abrade the profile of the ball thread at least in a functional region of the profile, and wherein the roughing abrasive tool is designed to abrade the profile of the ball thread outside the functional range of the profile. Thus, advantageously, the roughing abrasive tool and the sizing abrasive tool can be used in an effective or efficient manner, whereby the sizing disk relieved and due to the shorter profile length to be shortened a shortened processing time of the profile can be achieved.
The described embodiments and developments can be combined with each other as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments.

Figurenlistelist of figures

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.

Es zeigen:

1 eine Querschnittsansicht eines Kugelgewindes für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung einer Schleifscheibe zum Herstellen des Kugelgewindes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine vergrößerte Detailansicht der in 2 gezeigten Schleifscheibe zum Herstellen des Kugelgewindes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine vergrößerte Detailansicht der in 3 gezeigten Schleifscheibe zum Herstellen des Kugelgewindes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Schleifen eines Profils des Kugelgewindes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Show it:

1 a cross-sectional view of a ball screw for a steering system of a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention;
2 a schematic representation of a grinding wheel for producing the ball screw for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention;
3 an enlarged detail view of in 2 shown grinding wheel for producing the ball screw for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention;
4 an enlarged detail view of in 3 shown grinding wheel for producing the ball screw for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention; and
5 a flow diagram of a method for grinding a profile of the ball screw for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures of the drawings, like reference characters designate like or functionally identical elements, components or components unless otherwise indicated.

1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Kugelgewindes für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a cross-sectional view of a ball screw for a steering system of a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention.

Das Kugelgewinde 12 für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs weist ein durch ein Schrupp-Schleifwerkzeug und ein Schlicht-Schleifwerkzeug geschliffenes Profil 10 auf. Das Profil 10 weist im Bereich eines Materialabtrags des Schlicht-Schleifwerkzeugs eine Schlichtkontur 26 auf. Des Weiteren weist das Profil 10 an einem vorgegebenen Abschnitt 24 eine durch einen höheren Materialabtrag des Schrupp-Schleifwerkzeugs als des Schlicht-Schleifwerkzeugs erzeugte Schruppkontur 28 auf.The ball screw 12 for the steering system of the motor vehicle has a ground by a roughing grinding tool and a finishing grinding tool profile 10 on. The profile 10 has a finishing contour in the area of a material removal of the finishing grinding tool 26 on. Furthermore, the profile has 10 at a given section 24 a roughing contour generated by a higher material removal of the roughing grinding tool than the finishing grinding tool 28 on.

Das Schrupp-Schleifwerkzeug schleift ein erstes abzutragendes Aufmaß 20 des Profils 10 ab. Das Schlicht-Schleifwerkzeug schleift ein zweites abzutragendes Aufmaß 22 des Profils 10 ab.The roughing grinding tool grinds a first allowance to be removed 20 of the profile 10 from. The finishing grinding tool grinds a second oversize to be removed 22 of the profile 10 from.

Der vorgegebene Abschnitt 24 des Profils 10 des Kugelgewindes 12 ist ein Profilgrund des Kugelgewindes 12. Ein radialer Versatz 30 der Schruppkontur 28 zur Schlichtkontur 26 beträgt an dem vorgegebenen Abschnitt 24 vorzugsweise 0,9 mm. Alternativ kann der radiale Versatz 30 der Schruppkontur 28 zur Schlichtkontur 26 an dem vorgegebenen Abschnitt 24 des Profils 10 beispielsweise in einem Bereich von 0,05 bis 0,15 mm, vorzugsweise 0,08 bis 0,1 mm, liegen.The default section 24 of the profile 10 of the ball screw 12 is a profiled ground of the ball screw 12 , A radial offset 30 the roughing contour 28 to the finishing contour 26 is at the given section 24 preferably 0.9 mm. Alternatively, the radial offset 30 the roughing contour 28 to the finishing contour 26 at the given section 24 of the profile 10 for example, in a range of 0.05 to 0.15 mm, preferably 0.08 to 0.1 mm.

Das Kugelgewinde 12 ist im montierten Zustand aus zwei Hälften 31, 32 zusammengesetzt. Das Profil 10 einer jeweiligen Hälfte 31, 32 weist einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt auf. Die Schlichtkontur 26 ist zumindest in einem Funktionsbereich 34a, 34b, 34c, 34d des Profils 10 ausgebildet. Die Schruppkontur 28 ist außerhalb des Funktionsbereichs 34a, 34b, 34c, 34d des Profils 10 ausgebildet.The ball screw 12 is in the assembled state of two halves 31 . 32 composed. The profile 10 a respective half 31 . 32 has a substantially semicircular cross-section. The finishing contour 26 is at least in a functional area 34a . 34b . 34c . 34d of the profile 10 educated. The roughing contour 28 is outside the functional area 34a . 34b . 34c . 34d of the profile 10 educated.

Der Funktionsbereich 34a, 34b, 34c, 34d des Profils 10 ist zumindest in einem Profilwinkelbereich von 30° bis 60°, 120° bis 150°, 210° bis 240° und 300° bis 330° ausgehend von einer Mittelachse M des Kugelgewindes 12 ausgebildet.The functional area 34a . 34b . 34c . 34d of the profile 10 is at least in a profile angle range of 30 ° to 60 °, 120 ° to 150 °, 210 ° to 240 ° and 300 ° to 330 ° from a central axis M of the ball screw 12 educated.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Schleifscheibe zum Herstellen des Kugelgewindes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a schematic representation of a grinding wheel for producing the ball screw for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.

Die Schleifscheibe 1 zum Herstellen des Kugelgewindes 12 für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs ist durch eine Schrupp-Schlichtscheibe ausgebildet. Ein Schrupp-Schleifwerkzeug 14 und ein Schlicht-Schleifwerkzeug 16 der Schleifscheibe 1 sind koaxial zueinander auf einer gemeinsamen Werkzeugspindel 18 angeordnet. Alternativ können das Schrupp-Schleifwerkzeug 14 und das Schlicht-Schleifwerkzeug 16 beispielsweise auf zwei separaten Werkzeugspindeln 19a, 19b, welche strichpunktiert angedeutet sind, angeordnet sein.The grinding wheel 1 for producing the ball screw 12 for the steering system of the motor vehicle is formed by a roughing sizing disk. A roughing grinding tool 14 and a sizing abrasive tool 16 the grinding wheel 1 are coaxial with each other on a common tool spindle 18 arranged. Alternatively, the roughing abrasive tool 14 and the sizing-grinding tool 16 for example, on two separate tool spindles 19a . 19b , which are indicated by dash-dotted lines, be arranged.

Die Schleifscheibe 1 ist dazu ausgebildet, ein zu schleifendes Profil des Kugelgewindes nacheinander zuerst mit dem Schrupp-Schleifwerkzeug 14 und anschließend mit dem Schlicht-Schleifwerkzeug 16 abzuschleifen. Das Schrupp-Schleifwerkzeug 14 ist hierbei dazu ausgebildet, ein erstes abzutragendes Aufmaß des Profils abzuschleifen. Das Schlicht-Schleifwerkzeug 16 ist dazu ausgebildet, ein zweites abzutragendes Aufmaß des Profils abzuschleifen. Das Schrupp-Schleifwerkzeug 14 ist ferner dazu ausgebildet, an einem vorgegebenen Abschnitt des Profils ausgehend von einer ungeschliffenen Oberfläche des Profils einen höheren Materialabtrag als das Schlicht-Schleifwerkzeug 16 an dem vorgegebenen Abschnitt des Profils zu erzeugen. The grinding wheel 1 is designed to be a profile of the ball screw to be ground successively first with the roughing grinding tool 14 and then with the sizing abrasive tool 16 grind. The roughing grinding tool 14 is hereby designed to abrade a first abradable oversize of the profile. The finishing grinding tool 16 is adapted to abrade a second abraded Abmaß of the profile. The roughing grinding tool 14 is further adapted to, at a predetermined portion of the profile starting from an uncut surface of the profile, a higher material removal than the sizing abrasive tool 16 to produce at the given portion of the profile.

3 zeigt eine vergrößerte Detailansicht der in 2 gezeigten Schleifscheibe zum Herstellen des Kugelgewindes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 3 shows an enlarged detail view of in 2 shown grinding wheel for producing the ball screw for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.

Das Schrupp-Schleifwerkzeug 14 weist eine Mehrzahl von Einsatzrillen 36a, 36b, 36c, 36d auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Einsatzrillen an dem Schrupp-Schleifwerkzeug 14 vorgesehen.The roughing grinding tool 14 has a plurality of insert grooves 36a . 36b . 36c . 36d on. In the present embodiment, a total of four insert grooves on the roughing grinding tool 14 intended.

Eine jeweilige Einsatzrille 36a, 36b, 36c, 36d weist in einem in Axialrichtung der Einsatzrille 36a, 36b, 36c, 36d mittleren Bereich, d.h. in der vorliegenden Darstellung an einem jeweiligen unteren mittleren Endabschnitt der jeweiligen Einsatzrille 36a, 36b, 36c, 36d eine Profilnase 38a, 38b, 38c, 38d auf.A respective insert groove 36a . 36b . 36c . 36d points in an axial direction of the insert groove 36a . 36b . 36c . 36d middle region, ie in the present representation at a respective lower central end portion of the respective insert groove 36a . 36b . 36c . 36d a profile nose 38a . 38b . 38c . 38d on.

Das Schrupp-Schleifwerkzeug 14 weist ferner im Bereich der Profilnase 38a, 38b, 38c, 38d eine größere radiale Abmessung als das Schlicht-Schleifwerkzeug auf.The roughing grinding tool 14 also points in the area of the profile nose 38a . 38b . 38c . 38d a larger radial dimension than the sizing abrasive tool.

4 zeigt eine vergrößerte Detailansicht der in 3 gezeigten Schleifscheibe zum Herstellen des Kugelgewindes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Profilnase 38b der Einsatzrille 36b des Schrupp-Schleifwerkzeugs 14 weist vorzugsweise eine um 0,09 mm größere radiale Abmessung als das Schlicht-Schleifwerkzeug auf. Alternativ kann das Schrupp-Schleifwerkzeug 14 beispielsweise eine um 0,05 bis 0,15 mm, vorzugsweise 0,08 bis 0,1 mm, größere radiale Abmessung als das Schlicht-Schleifwerkzeug aufweisen. 4 shows an enlarged detail view of in 3 shown grinding wheel for producing the ball screw for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention. The profile nose 38b the insert groove 36b of the roughing grinding tool 14 preferably has a 0.09 mm larger radial dimension than the sizing abrasive tool. Alternatively, the roughing abrasive tool 14 For example, have a by 0.05 to 0.15 mm, preferably 0.08 to 0.1 mm, larger radial dimension than the sizing abrasive tool.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Schleifen eines Profils des Kugelgewindes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 5 shows a flow diagram of a method for grinding a profile of the ball screw for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.

Das Verfahren zum Schleifen des Profils des Kugelgewindes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs umfasst, dass das zu schleifende Profil nacheinander zuerst S1 mit einem Schrupp-Schleifwerkzeug und anschließend S2 mit einem Schlicht-Schleifwerkzeug geschliffen wird, wobei das Schrupp-Schleifwerkzeug und das Schlicht-Schleifwerkzeug koaxial zueinander auf einer gemeinsamen Werkzeugspindel oder auf zwei separaten Werkzeugspindeln angeordnet sind, wobei das Schrupp-Schleifwerkzeug ein erstes abzutragendes Aufmaß des Profils abschleift, und wobei das Schlicht-Schleifwerkzeug ein zweites abzutragendes Aufmaß des Profils abschleift, wobei das Schrupp-Schleifwerkzeug an einem vorgegebenen Abschnitt des Profils ausgehend von einer ungeschliffenen Oberfläche des Profils, einen höheren Materialabtrag als das Schlicht-Schleifwerkzeug an dem vorgegebenen Abschnitt des Profils erzeugt.The method for grinding the profile of the ball screw for the steering system of the motor vehicle comprises grinding the profile to be ground successively first S1 with a roughing tool and then S2 with a sizing tool, the roughing tool and the sizing tool being coaxial to each other on a common tool spindle or on two separate tool spindles, wherein the roughing abrasive tool abrades a first abradable Abmaß of the profile, and wherein the finishing grinding tool abrades a second abradable Abmaß the profile, wherein the roughing grinding tool at a predetermined portion of Profils starting from an unpolished surface of the profile, a higher material removal than the sizing abrasive tool at the predetermined portion of the profile generated.

Ferner ist vorgesehen, dass der vorgegebene Abschnitt des Profils des Kugelgewindes ein Profilgrund des Kugelgewindes ist.It is further provided that the predetermined portion of the profile of the ball screw is a profiled ground of the ball screw.

Überdies ist vorgesehen, dass das Schrupp-Schleifwerkzeug an dem vorgegebenen Abschnitt des Profils einen um 0,09 mm höheren Materialabtrag als das Schlicht-Schleifwerkzeug erzeugt. Alternativ kann das Schrupp-Schleifwerkzeug beispielsweise an dem vorgegebenen Abschnitt des Profils einen um 0,05 bis 0,15 mm, vorzugsweise 0,08 bis 0,1 mm, höheren Materialabtrag als das Schlicht-Schleifwerkzeug erzeugen.Moreover, it is envisaged that the roughing abrasive tool will produce a 0.09 mm higher material removal at the given section of the profile than the sizing abrasive tool. Alternatively, the roughing abrasive tool may produce, for example, at the predetermined portion of the profile a 0.05 to 0.15 mm, preferably 0.08 to 0.1 mm, higher material removal than the sizing abrasive tool.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto but is modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be varied or modified in many ways without deviating from the gist of the invention.

Beispielsweise können eine Form, Abmessung und/oder eine Beschaffenheit des Kugelgewindes sowie der Schleifscheibe zum Herstellen des Kugelgewindes abgeändert werden.For example, a shape, size and / or a condition of the ball screw and the grinding wheel for producing the ball screw can be changed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010005435 B4 [0003]

Claims

A method for grinding a profile (10) of a ball screw (12) for a steering system of a motor vehicle, wherein the profile (10) to be ground successively first (S1) with a roughing abrasive tool (14) and then (S2) with a sizing abrasive tool (16), wherein the roughing grinding tool (14) and the sizing abrasive tool (16) are arranged coaxially with each other on a common tool spindle (18) or on two separate tool spindles (19a, 19b), wherein the roughing tool ( 14) abrades a first abradable oversize (20) of the profile (10), and wherein the sizing abrasive tool (16) a second Abzutragendes oversize (22) of the profile (10) abraded, characterized in that the roughing grinding tool (14) at a predetermined portion (24) of the profile (10), starting from an uncut surface of the profile (10), a higher material removal than the sizing abrasive tool (16) at the predetermined portion (24) of the profile (10) generated.

Method according to Claim 1 , characterized in that the predetermined portion (24) of the profile (10) of the ball screw (12) is a profiled bottom of the ball screw (12).

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the roughing-grinding tool (14) at the predetermined portion (24) of the profile (10) by 0.05 to 0.15 mm, preferably 0.08 to 0.1 mm, in particular preferably 0.9 mm higher material removal as the sizing abrasive tool (16).

A ball screw (12) for a steering system of a motor vehicle, having a profile (10) ground by a roughing tool (14) and a finishing grinding tool (16), the profile (10) being in the area of material removal of the sizing tool (16 ) has a finishing contour (26), characterized in that the profile (10) at a predetermined portion (24) has a roughing contour (28) generated by a higher material removal of the roughing grinding tool (14) than the finishing grinding tool (16) ,

Ball screw (12) after Claim 4 , characterized in that the predetermined portion (24) of the profile (10) of the ball screw (12) is a profiled bottom of the ball screw (12).

Ball screw (12) after Claim 4 or 5 , characterized in that a radial offset (30) of the roughing contour (28) to the finishing contour (26) at the predetermined portion (24) of the profile (10) 0.05 to 0.15 mm, preferably 0.08 to 0.1 mm, in particular preferably 0.09 mm.

Ball screw (12) according to one of Claims 4 to 6 , characterized in that the ball screw (12) in the assembled state of at least two halves (31, 32) is composed, wherein the profile (10) of a respective half (31, 32) has a substantially semicircular cross-section, wherein the sizing contour ( 26) is formed at least in a functional region (34a, 34b, 34c, 34d) of the profile (10), and wherein the roughing contour (28) is formed outside the functional region (34a, 34b, 34c, 34d) of the profile (10).

Ball screw (12) after Claim 7 , characterized in that the functional region (34a, 34b, 34c, 34d) of the profile (10), starting at least in a profile angle range of 30 ° to 60 °, 120 ° to 150 °, 210 ° to 240 ° and 300 ° to 330 ° from a central axis (M) of the ball screw (12) is formed.

Grinding wheel (1) for producing a ball screw (12) for a steering system of a motor vehicle, wherein the grinding wheel (1) is formed by a roughing sizing disk, wherein a roughing grinding tool (14) and a finishing grinding tool (16) of the grinding wheel (16) 1) coaxially with each other on a common tool spindle (18) or on two separate tool spindles (19a, 19b) are arranged, wherein the grinding wheel (1) is adapted to a sanding profile (10) of the ball screw (12) successively first with the Grinding abrasive tool (14) and then abraded with the sizing abrasive tool (16), wherein the roughing grinding tool (14) is adapted to abrading a first abradable Abmaß (20) of the profile (10), and wherein the sizing abrasive tool (16) is adapted to abrade a second abraded oversize (22) of the profile (10), characterized in that the roughing grinding tool (14) is adapted to a predetermined portion (24) of the profile (10), starting from an uncut surface of the profile (10) to produce a higher material removal than the sizing abrasive tool (16) at the predetermined portion (24) of the profile (10).

Grinding wheel after Claim 9 characterized in that roughing abrasive tool (14) has a plurality of insert grooves (36a, 36b, 36c, 36d), and wherein a respective insert groove (36a, 36b, 36c, 36d) is formed in an axial direction of the insert groove (36a, 36b , 36c, 36d) has a profiled nose (38a, 38b, 38c, 38d) in the middle area, wherein the roughing grinding tool (14) in the area of the profiled nose (38a, 38b, 38c, 38d) has a larger radial dimension than the size grinding tool (16).

Grinding wheel after Claim 10 , characterized in that the profile nose (38a, 38b, 38c, 38d) of the respective insert groove (36a, 36b, 36c, 36d) of the roughing abrasive tool (14) increases by 0.05 to 0.15mm, preferably 0.08 to 0.1 mm, in particular preferably 0.09 mm larger radial dimension than the sizing abrasive tool (16).

Grinding wheel according to one of the Claims 9 to 11 characterized in that the sizing abrasive tool (16) is adapted to abrade the profile (10) of the ball screw (12) at least in a functional area (34a, 34b, 34c, 34d) of the profile (10), and wherein the roughing Abrasive tool (14) is adapted to abrade the profile (10) of the ball screw (12) outside the functional area (34a, 34b, 34c, 34d) of the profile (10).