DE102018130657A1 - Verfahren zum Schleifen von Wälzkörpern für ein Wälzlager sowie Verwendung eines Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Schleifen von Wälzkörpern für ein Wälzlager sowie Verwendung eines Verfahrens Download PDF

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Michael Schumm
Klaus Welz
Michael Schmitt
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen von Wälzkörpern für ein Wälzlager mit den Schritten: Bereitstellen eines zu schleifenden Werkstücks (20), Bereitstellen einer Schleifscheibe (10), wobei die Schleifscheibe (10) einen Scheibenkörper (12) aufweist, an dessen Umfang ein Schleifbelag aufgebracht ist umfassend einen Grobschleifbelag (14) zum Schleifen, insbesondere Schälschleifen, des Werkstücks (20) und einen Feinschleifbelag (16) zum Polieren, insbesondere Honen, des Werkstücks (20)), die nebeneinander angeordnet sind, wobei eine Dicke des Grobschleifbelags (14) auf dem Umfang des Scheibenkörpers (12) in Richtung des Feinschleifbelags (16) stetig zunimmt und eine Dicke des Feinschleifbelags (16) in Richtung des Grobschleifbelags (14) gleichbleibend ist oder stetig zunimmt, und Vorschieben der Schleifscheibe (10) relativ zum Werkstück (20) in einer Vorschubrichtung (22), wobei zunächst der Grobschleifbelag (14) und nachfolgend der Feinschleifbelag (16) an einer zu schleifenden Oberfläche (24) des Werkstücks (20) schleifend entlang bewegt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren zum Schleifen von Wälzkörpern für ein Wälzlager sowie eine Verwendung eines derartigen Verfahrens, mit dessen Hilfe Wälzkörper für ein Wälzlager mit einer hohen Oberflächengüte hergestellt werden können.
  • Es ist bekannt Wälzkörper für ein Wälzlager dadurch herzustellen, dass ein rotationssymmetrisches Werkstück zunächst in einer Schleifmaschine durch Schleifen bearbeitet wird, um die gewünschte Form zu erhalten und nachfolgend in einer Honmaschine gehont wird, um die gewünschte Oberflächengüte zu erreichen.
  • Es besteht ein ständiges Bedürfnis Wälzkörper für ein Wälzlager mit einer hohen Oberflächengüte kostengünstig herzustellen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstige Herstellung von Wälzkörpern für ein Wälzlager mit einer hohen Oberflächengüte ermöglichen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
  • Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Schleifen von Wälzkörpern für ein Wälzlager vorgesehen mit den Schritten:
    • Bereitstellen eines zu schleifenden Werkstücks,
    • Bereitstellen einer Schleifscheibe, wobei die Schleifscheibe einen Scheibenkörper aufweist, an dessen Umfang ein Schleifbelag aufgebracht ist umfassend einen Grobschleifbelag zum Schleifen, insbesondere Schälschleifen, des Werkstücks und einen Feinschleifbelag zum Polieren, insbesondere Honen, des Werkstücks, die nebeneinander angeordnet, wobei eine Dicke des Grobschleifbelags auf dem Umfang des Scheibenkörpers in Richtung des Feinschleifbelags stetig zunimmt und eine Dicke des Feinschleifbelags in Richtung des Grobschleifbelags gleichbleibend ist oder stetig zunimmt; und Vorschieben der Schleifscheibe relativ zum Werkstück in mindestens einer Vorschubrichtung, wobei zunächst der Grobschleifbelag und nachfolgend der Feinschleifbelag an einer zu schleifenden Oberfläche des Werkstücks schleifend entlang bewegt wird.
  • Der Grobschleifbelag kann das Werkstück in eine gewünschte Form schleifen, während bei der Bearbeitung der Oberfläche des Werkstücks mit dem Feinschleifbelag weniger eine Materialabtragung, sondern eher die Erzeugung einer bestimmten Oberflächengüte mit einer besonders geringen Rauigkeit im Vordergrund steht. Der Grobschleifbelag trägt deutlich mehr Material ab als der Feinschleifbelag. Der Grobschleifbelag kann diejenige Oberflächenbearbeitung erreichen, die bei der Herstellung von Wälzkörpern üblicherweise in einer Schleifmaschine vorgenommen wird, während der Feinschleifbelag diejenige Oberflächenbearbeitung erreichen kann, die bei der Herstellung von Wälzkörpern üblicherweise in einer Honmaschine vorgenommen wird. Wenn das Werkstück bearbeitet wird, gelangt zunächst der Grobschleifbelag in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks. Durch eine Vorschubbewegung der Schleifscheibe relativ zum Werkstück wird der Grobschleifbelag über die Oberfläche des Werkstücks bewegt, während der Feinschleifbelag nachfolgend in denjenigen Bereich der Oberfläche des Werkstücks gelangt, der zuvor von dem Grobschleifbelag spanend bearbeitet wurde. Der Feinschleifbelag braucht dadurch keinen signifikanten Anteil der Oberfläche des Werkstücks mehr abtragen. Der Feinschleifbelag erreicht durch ein geringfügiges Abtragen der Oberfläche des Werkstücks, die Tiefe von Riefen der Oberfläche des Werkstücks reduzieren, die beim Schleifen mit dem Grobschleifbelag gebildet wurden. Hierzu kann der Grobschleifbelag deutlich größere Schleifkörner aufweisen als der Feinschleifbelag. Durch den in Vorschubrichtung nach dem Grobschleifbelag an dem Werkstück automatisch angreifenden Feinschleifbelag kann ein Schleifen und Honen in einem gemeinsamen Arbeitsgang ohne eine weitere Bearbeitungsmaschine und ohne zusätzlichen Schleif- oder Polierdurchgang mit einer weiteren Schleifscheibe erfolgen, so dass eine schnelle und kostengünstige Herstellung von Wälzkörpern für ein Wälzlager mit einer hohen Oberflächengüte ermöglicht ist.
  • Die Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe relativ zum Werkstück, eine Relativdrehgeschwindigkeit der Schleifscheibe relativ zum Werkstück sowie die Körnungen des Grobschleifbelags und des Feinschleifbelags und die Erstreckung des Grobschleifbelags und des Feinschleifbelag senkrecht zur Schleifbelagdicke können derart angepasst werden, dass bei einer gewünschten spanenden Abtragungsleistung des Grobschleifbelags eine gewünschte Oberflächengüte, insbesondere Rauigkeit, der Oberfläche des Werkstücks von dem Feinschleifbelag erzeugt werden kann. Insbesondere ist es möglich, bei einem gegebenen Mittenrauwert besonders gering ausgeprägte Spitzen und Riefen in der Oberfläche des Werkstücks zu erreichen. Die Dicke des Schleifbelags liegt insbesondere im Bereich von 1 mm bis 10 mm.
  • Eine zur Oberfläche des Werkstücks senkrecht verlaufende Materialverteilung kann um ein besonderes geringes Ausmaß um einen Mittelwert schwanken. Diese Materialverteilung kann mit Hilfe einer als „Abbott-Kurve“ bezeichneten Materialanteilskurve analysiert werden. Die Materialanteilskurve gibt den Materialanteil als Funktion der Schnitthöhe an und kann nach DIN EN ISO 4287 bestimmt werden. Die Abbott-Kurve wird gebildet, indem der Materialanteil über die Höhe des Profils der untersuchten Oberfläche aufgetragen wird. Hierzu wird das beispielsweise mit Hilfe eines Tasters abgetastete Profil der untersuchten Oberfläche in einer entsprechenden Höhe geschnitten und die materialschneidenden Strecken aufaddiert sowie ins Verhältnis zur untersuchten Gesamtstrecke gesetzt. Hierzu kann die Abbott-Kurve aus dem gefilterten Profil, insbesondere unter Verwendung des phasenkorrekten Sonderfilters nach DIN EN ISO 13565:1998, ermittelt werden. Eine Sekante mit einer Länge von 40% der Länge der X-Achse wird an der Abbott-Kurve verschoben bis sie die geringste Neigung aufweist und an beide Ränder (0% beziehungsweise 100% Materialanteil) des Diagramms der Abbott-Kurve verlängert.
  • Hieraus können nach DIN EN ISO 13565:1998 die Kernrautiefe Rk, die reduzierte Spitzenhöhe Rpk, die reduzierte Riefentiefe Rvk, der kleinste Materialanteil Mr1 an der 0%-Materialanteilgrenze und der größte Materialanteil Mr2 an der 100%- Materialanteilgrenze ermittelt werden. Der Feinschleifbelag kann insbesondere eine Oberflächengüte erzeugen, deren Rauigkeit besonders geringe Werte für die Kernrautiefe Rk, die reduzierte Spitzenhöhe Rpk und/oder die reduzierte Riefentiefe Rvk aufweist. Mit Hilfe des Feinschleifbelags kann bei diesem Verfahren nicht nur eine geringe mittlere Rauigkeit, wie beispielsweise der arithmetisch ermittelte Mittenrauwert Ra, erreicht werden, sondern auch besonders geringe Abweichungen von diesem Wert in Form von Spitzen und Riefen in der Oberfläche des Werkstücks. Die Spitzen und Riefen können in ihrer Ausprägung sehr ähnlich sein, so dass sich eine im Wesentlichen S-förmige Abbottkurve mit einem großen, zu einem Großteil waagerecht verlaufenden Mittelteil und kurzen, zu einem Großteil vertikal verlaufenden Seitenbereichen an der 0%-Materialanteil-Grenze und der 100%-Materialanteil-Grenze ergibt. Zudem kann die 40%-Sekante eine nur geringe Steigung aufweisen. Dies wiederum führt zu einer besonders hohen Lebensdauer der mit diesem Verfahren hergestellten Wälzkörper in einem Wälzlager. Insbesondere werden mit dem Verfahren Tonnen, Kegel, Zylinder, Toroide und/oder Nadeln als Wälzkörper für ein Wälzlager hergestellt.
  • Insbesondere wird für das Verfahren eine Schleifscheibe verwendet, deren Grobschleifbelag eine Grobschleiffläche aufweist, welche mit einer Horizontalen H einen ersten Winkel α von 12° ± 2,5° einschließt. Weiterhin wird, bevorzugt in Kombination, eine Schleifscheibe eingesetzt, deren Feinschleifbelag eine Feinschleiffläche aufweist, welche mit einer Horizontalen H einen zweiten Winkel β im Bereich von 0 bis 5°, insbesondere von > 0 bis 5°, einschließt.
  • Der Grobschleifbelag und der Feinschleifbelag sind an einem Umfang oder einer Mantelfläche des Scheibenkörpers der Schleifscheibe angeordnet, wobei der Grobschleifbelag in Vorschubrichtung vor dem Feinschleifbelag angeordnet ist. Die Schleifscheibe kann in Rotation um ihre Drehachse versetzt werden und in einer Vorschubrichtung relativ zum Werkstück an der Oberfläche des, vorzugsweise ebenfalls rotierenden, Werkstücks entlang bewegt werden. Bei einem Verschleiß des Grobschleifbelags und des Feinschleifbelags kann der radiale Abstand der Schleifscheibe beziehungsweise der Grobschleiffläche und der Feinschleiffläche relativ zum Werkstück angepasst werden, so dass der gesamte oder zumindest ein Großteil des Grobschleifbelags und des Feinschleifbelags genutzt werden kann.
  • Der Grobschleifbelag erstreckt sich erfindungsgemäß an seinem dem Feinschleifbelag zugewandten Ende weiter nach radial außen als an seinem dem Feinschleifbelag abgewandten Ende. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Feinschleifbelag im Wesentlichen lediglich die Mittellinie des Rauigkeitsprofils durch ein Abtragen des oberen Bereichs der Spitzen des Rauigkeitsprofils nach dem Schleifen mittels des Grobschleifbelags nach radial innen verschiebt, wodurch die maximale Abweichung der Spitzen und Riefen von der Mittellinie geringer wird. Die Rauigkeit und insbesondere die Kernrautiefe Rk , die reduzierte Spitzenhöhe Rpk und/oder die reduzierte Riefentiefe Rvk können dadurch reduziert werden.
  • Besonders bevorzugt bilden der Grobschleifbelag eine im Wesentlichen nach radial außen weisende Grobschleiffläche und der Feinschleifbelag eine im Wesentlichen nach radial außen weisende Feinschleiffläche aus.
  • Wird eine Feinschleiffläche eingesetzt, die gegenüber der Horizontalen H nicht angeschrägt ist (zweiter Winkel β = 0°), so wird bevorzugt die Schleifscheibe gegenüber einer Vertikalen V in einem Anstellwinkel φ von > 0 bis 5° angestellt.
  • Vorzugsweise bilden die Grobschleiffläche und die Feinschleiffläche eine in radialer Richtung von der Schleifscheibe abstehende winkelförmige Spitze aus. Dabei liegt die Spitze im Bereich des Übergangs zwischen dem Grobschleifbelag und dem Feinschleifbelag. Die Verbindungsstelle zwischen dem Grobschleifbelag und dem Feinschleifbelag definiert dann die Axialstelle mit der größten radialen Erstreckung der Schleifscheibe. Der Grobschleifbelag und der Feinschleifbelag weisen in ihrem Kontaktbereich demnach bevorzugt die gleiche Dicke auf.
  • Verläuft die Feinschleiffläche zu einer Mittellinie beziehungsweise Drehachse der Schleifscheibe angeschrägt, so bildet sich an der von dem Grobschleifbelag weglaufenden Richtung der Feinschleiffläche ein Freiwinkel aus. Der Grobschleifbelag kann während des Vorschubs allmählich Material des Werkstücks schleifend abschälen, wobei ein plötzliches Abtragen der gesamten abzuschleifenden radialen Tiefe vermieden ist. Die Herstellung der Schleifscheibe ist dadurch vereinfacht. Zudem kann dadurch eine hohe Oberflächengüte der zu bearbeiteten Oberfläche erreicht werden.
  • Bevorzugt wird eine Schleifscheibe eingesetzt, deren Schleifbelag eine Breite im Bereich von 10 bis 15 mm auf. Dies erleichtert die Handhabung der Schleifscheibe bei gleichzeitiger Gewährleistung einer ausreichenden mechanischen Stabilität der Schleifscheibe.
  • Insbesondere wird eine Schleifscheibe eingesetzt, deren Grobschleifbelag und deren Feinschleifbelag jeweils in einer Breite am Umfang des Scheibenkörpers angeordnet sind, dass ein Verhältnis der Breiten von Grobschleifbelag zu Feinschleifbelag von 1:2 vorliegt.
  • Insbesondere wird der Grobschleifbelag und der Feinschleifbelag der Schleifscheibe ausschließlich an einer, insbesondere balligen, Mantelfläche des Werkstücks schleifend entlang bewegt. Dies ermöglicht es, gesamte Mantelfläche eines grundsätzlich im Wesentlichen zylindrischen Werkstücks, insbesondere in einem einzigen Durchgang der Schleifscheibe, mit einer hohen Oberflächengüte und einer geringen Rauigkeit zu versehen.
  • Hierbei ist eine rein zylindrische Ausgestaltung des Werkstücks nicht zwingend erforderlich. Durch eine Änderung des Anstellwinkels der Schleifscheibe relativ zum Werkstück können auch gebogene, gerundete, logarithmische und ballige Flächen der Mantelfläche mit einer hohen Oberflächengüte bearbeitet werden.
    Bevorzugt wird dazu bei dem Verfahren entweder die Schleifscheibe in Vorschubrichtung relativ zum Werkstück bewegt, indem eine Drehachse der Schleifscheibe auf einer gekrümmten Bahn bewegt wird und/oder indem eine Drehachse des Werkstücks auf einer gekrümmten Bahn bewegt wird.
  • Vorzugsweise weist das Werkstück mindestens zwei unter einem Winkel zueinander verlaufende zu schleifende Oberflächen auf, wobei die zu schleifenden Oberflächen unter Ausbildung eines Radius zwischen den zu schleifende Oberflächen mit einer sich im Bereich des Radius ändernden Vorschubrichtung geschliffen werden. Durch den gebogenen Verlauf der Vorschubrichtung im Bereich des Radius kann in einer einzigen Vorschubbewegung die Oberfläche der mindestens zwei Oberflächen bearbeitet werden. Dies führt zu einer hohen Herstellungsgeschwindigkeit.
  • Wenn ein Radius zwischen den hintereinander nachfolgenden Oberflächen nicht gewünscht ist, kann auch eine scharfkantige Umlaufkante vorgesehen werden. Hierzu kann die Schleifscheibe in Verlängerung der einen Oberfläche weiter bewegt werden, bis die Schleifscheibe außer Eingriff mit dem Werkstück gelangt. Danach kann die Ausrichtung der Schleifscheibe an die gewünschte Ausrichtung der anderen nachfolgenden Oberfläche ausgerichtet werden, wobei die Schleifscheibe hierzu, insbesondere in axialer Richtung, etwas zurück bewegt wird in den Bereich der einen Oberfläche. Wenn die Schleifscheibe mit einem derart geänderten Anstellwinkel wieder mit dem Werkstück in Eingriff gelangt, ergibt sich eine scharfkantige Umlaufkante zwischen den einander nachfolgenden Oberfläche. Insbesondere wird für beide Oberflächen die selbe Schleifscheibe verwendet, wobei es grundsätzlich möglich ist, für die andere Oberfläche eine andere separate Schleifscheibe vorzusehen, die besonders bevorzugt zusätzlich in der Schleifmaschine vorgesehen ist. Hierbei kann für alle zueinander um einen Winkel versetzte Oberflächen eine gleiche Eingriffszeit für den Grobschleifbelag und den Feinschleifbelag vorgesehen werden, so dass sich im Wesentlichen gleiche Oberflächeneigenschaften über die gesamte bearbeitete Oberfläche des Werkstücks ergeben können.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass der Grobschleifbelag einen Mittenrauwert Ra von 0,1 µm ≤ Ra ≤ 0,8 µm erzeugt und/oder der Feinschleifbelag einen Mittenrauwert Ra von 0,01 µm ≤ Ra ≤ 0,2 µm erzeugt, wobei insbesondere der Feinschleifbelag bei einer Analyse der erzeugten Oberfläche mit Hilfe einer Abbott-Kurve ohne Nulllinienverschiebung eine Kernrauriefe Rk von Rk ≤ 0,25 µm und/oder eine reduzierte Spitzenhöhe Rpk von 0,02 µm ≤ Rpk ≤ 0,32 µm und/oder eine reduzierte Riefentiefe Rvk von Rvk ≤ 0,10 µm erzeugt. Bei einer derartigen Rauigkeit der Oberfläche des Werkstücks kann ein separates Honen in einer Honmaschine eingespart werden.
  • Vorzugsweise wird die Oberfläche des Werkstücks nur genau ein Mal mit Hilfe der Schleifscheibe, insbesondere durch eine einzige ununterbrochene Vorschubbewegung, schleifend bearbeitet. Eine mehrmalige Bearbeitung der Oberfläche des Werkstücks mit der selben Schleifscheibe oder einer zusätzlichen separaten Schleifscheibe kann eingespart werden. Die Herstellungsgeschwindigkeit ist dadurch erhöht und die Herstellungskosten gesenkt.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung des Verfahrens, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur schleifenden Oberflächenbearbeitung von Wälzkörpern für ein Wälzlager. Durch den in Vorschubrichtung nach dem Grobschleifbelag an dem Werkstück automatisch angreifenden Feinschleifbelag kann ein Schleifen und Honen in einem gemeinsamen Arbeitsgang ohne eine weitere Bearbeitungsmaschine und ohne zusätzlichen Schleif- oder Polierdurchgang mit einer weiteren Schleifscheibe erfolgen, so dass eine kostengünstige Herstellung von Wälzkörpern für ein Wälzlager mit einer hohen Oberflächengüte ermöglicht ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
    • 1: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Schleifscheibe,
    • 2: eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Wälzkörpers,
    • 3: eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Wälzkörpers,
    • 4: eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines Wälzkörpers,
    • 5: eine schematische Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines Wälzkörpers, und
    • 6: eine schematische, ausschnittsweise Ansicht der Bearbeitung eines Werkstücks im Schnittbild.
  • Die in 1 dargestellte Schleifscheibe 10 (lediglich eine Hälfte der rotationssymmetrisch aufgebauten Schleifscheibe ist im Schnittbild dargestellt) weist einen beispielsweise aus Stahl hergestellten Scheibenkörper 12 auf, an dessen Umfang beziehungsweise nach radial außen weisenden Mantelfläche ein Grobschleifbelag 14 und ein Feinschleifbelag 16 nebeneinander vorgesehen sind. Der Grobschleifbelag 14 weist eine Grobschleiffläche 18 auf, wobei eine Dicke des Grobschleifbelags 14 in Richtung des Feinschleifbelags 16 zunimmt. Der Feinschleifbelag 16 weist eine Feinschleiffläche 19 auf, wobei eine Dicke des Feinschleifbelags 16 in Richtung des Grobschleifbelags 14 zunimmt. Die Grobschleiffläche 18 und die Feinschleiffläche 19 bilden eine winkelig nach radial außen abstehende Spitze, welche im Bereich des Übergangs von Grobschleifbelag 14 zu Feinschleifbelag 16 angeordnet ist. Die Höhe h beziehungsweise Dicke des Schleifbelags ist im Bereich der Spitze maximal. Die Feinschleiffläche 19 ist zur Horizontalen H in einem zweiten Winkel β von 2° angewinkelt ausgerichtet. Die Breite B des Schleifbelags, umfassend den Grobschleifbelag 14 und den Feinschleifbelag 16, beträgt hier 15 mm. Zur Endbearbeitung eines Wälzkörpers für ein Wälzlager kann die rotierende Schleifscheibe 10 in einer Vorschubrichtung 22 an einer Oberfläche 24 eines zu bearbeitenden, rotierenden Werkstücks 20, das beispielsweise vorher durch Drehen hergestellt wurde, schleifend entlang bewegt werden. Genauso kann ein rotierendes Werkstück 20 an der rotierenden Schleifscheibe 10 vorbeibewegt werden. Auch können beide, d.h. rotierende Schleifscheibe 10 und rotierendes Werkstück 20, bewegt werden.
  • Wie in 2 dargestellt, können der Grobschleifbelag 14 und der Feinschleifbelag 16 an einer ebenen oder balligen oder logarithmischen Oberfläche 24, hier der Mantelfläche, des im Wesentlichen zylindrischen und/oder tonnenförmigen Werkstücks 20 entlangschleifen. Das Werkstück 20 weist drei unter einem Winkel zueinander verlaufende zu schleifende Oberflächen 24 auf, wobei die zu schleifenden Oberflächen 24 unter Ausbildung eines Radius 26 zwischen zwei zu schleifende Oberflächen 24 mit einer sich im Bereich des Radius 26 geringfügig ändernden Vorschubrichtung 22 geschliffen werden. Durch den gebogenen Verlauf der Vorschubrichtung 22 im Bereich des Radius 26 können in einer einzigen Vorschubbewegung die Oberflächen 24 bearbeitet werden. Die gestrichelte Linie stellt die Drehachse des Werkstücks 20 bei der Schleifbearbeitung dar.
  • Wie in 3 dargestellt, kann dadurch auch ein als Kegelrolle ausgestaltetes Werkstück 20 bearbeitet werden, bei dem die Axialfläche eben oder ballig ausgeformt sein kann. Die gestrichelte Linie stellt auch hier die Drehachse des Werkstücks 20 bei der Schleifbearbeitung dar. Gleiche Bezugszeichen wie in 2 kennzeichnen gleiche Elemente. Wie in 3 dargestellt, kann eine ballige Stirnfläche vorhanden sein, wobei zwischen der Stirnfläche und der zu schleifenden Oberfläche 24 eine scharfkantige Umlaufkante 30 ausgebildet ist.
  • Bei den in den 4 oder 5 dargestellten Ausführungsformen kann zwischen unter einem Winkel zueinander angeordneten, beispielsweise logarithmisch ausgeformten Teilflächen 28 der Oberfläche 24 ein Radius 26 ausgebildet sein. Wie in 5 dargestellt, kann eine ballige Stirnfläche vorhanden sein, wobei zwischen der Stirnfläche und den Teilflächen 28 eine scharfkantige Umlaufkante 30 ausgebildet ist. Die gestrichelte Linie stellt die Drehachse des Werkstücks 20 bei der Schleifbearbeitung dar. Gleiche Bezugszeichen wie in 2 oder 3 kennzeichnen gleiche Elemente.
  • 6 zeigt eine schematische, ausschnittsweise Darstellung eines Werkstücks 20 und einer Schleifscheibe 10 während der Bearbeitung der Mantelfläche des Werkstücks 20. Das Werkstück 20 und die Schleifscheibe 10 werden jeweils rotierend um ihre nicht dargestellten Drehachsen angetrieben, während die Schleifscheibe 10 hier in Vorschubrichtung von links nach rechts entlang der Mantelfläche des Werkstücks 20 bewegt wird. Gleiche Bezugszeichen wie in 1 kennzeichnen gleiche Elemente. Die Breite B des Schleifbelags entspricht hier der Breite des Scheibenkörpers 12. Der erste Winkel α beträgt 5°, der zweite Winkel β (vergleiche 1) beträgt hier 0°, so dass die Feinschleiffläche 19 mit der Horizontalen H fluchtet. Die Schleifscheibe 10 beziehungsweise der Scheibenkörper 12 ist gegenüber einer Vertikalen V um einen Anstellwinkel φ von 5° angewinkelt ausgerichtet. Während der Schleifbearbeitung des Werkstücks 20 gelangt an einem Punkt der Mantelfläche zuerst der Grobschleifbelag 14 und nachfolgend der Feinschleifbelag 16 mit diesem Bereich in Eingriff. Nach einem einzigen Schleifvorgang mit einmaligem Überschleifen der Mantelfläche des Werkstücks 20 mittel der Schleifscheibe 10 ist eine Endbearbeitung des Werkstücks 20 realisiert.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Schleifscheibe
    12
    Scheibenkörper
    14
    Grobschleifbelag
    16
    Feinschleifbelag
    18
    Grobschleiffläche
    19
    Feinschleiffläche
    20
    Werkstück
    22
    Vorschubrichtung
    24
    Oberfläche
    26
    Radius
    28
    Teilfläche
    30
    Umlaufkante
    α
    erster Winkel
    β
    zweiter Winkel
    φ
    Anstellwinkel
    B
    Breite
    h
    Höhe
    H
    Horizontale
    V
    Vertikale
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN ISO 4287 [0009]
    • DIN EN ISO 13565:1998 [0009, 0010]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Schleifen von Wälzkörpern für ein Wälzlager, mit den Schritten Bereitstellen eines zu schleifenden Werkstücks (20), Bereitstellen einer Schleifscheibe (10), wobei die Schleifscheibe (10) einen Scheibenkörper (12) aufweist, an dessen Umfang ein Schleifbelag aufgebracht ist umfassend einen Grobschleifbelag (14) zum Schleifen, insbesondere Schälschleifen, des Werkstücks (20) und einen Feinschleifbelag (16) zum Polieren, insbesondere Honen, des Werkstücks (20), die nebeneinander angeordnet sind, wobei eine Dicke des Grobschleifbelags (14) auf dem Umfang des Scheibenkörpers (12) in Richtung des Feinschleifbelags (16) stetig zunimmt und eine Dicke des Feinschleifbelags (16) in Richtung des Grobschleifbelags (14) gleichbleibend ist oder stetig zunimmt; und Vorschieben der Schleifscheibe (10) relativ zum Werkstück (20) in mindestens einer Vorschubrichtung (22), wobei zunächst der Grobschleifbelag (14) und nachfolgend der Feinschleifbelag (16) an einer zu schleifenden Oberfläche (24) des Werkstücks (20) schleifend entlang bewegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Schleifscheibe (10) eingesetzt wird, deren Grobschleifbelag (14) eine Grobschleiffläche (18) aufweist, welche mit einer Horizontalen (H) einen ersten Winkel (α) im Bereich von 12° ± 2,5° einschließt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Schleifscheibe (10) eingesetzt wird, deren Feinschleifbelag (16) eine Feinschleiffläche (19) aufweist, welche mit einer Horizontalen (H) einen zweiten Winkel (β) im Bereich von 0 bis 5° einschließt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Grobschleifbelag (14) und der Feinschleifbelag (16) in ihrem Kontaktbereich die gleiche Dicke aufweisen.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem eine Schleifscheibe (10) eingesetzt wird, deren Schleifbelag eine Breite (B) im Bereich von 10 bis 15 mm aufweist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem eine Schleifscheibe (10) eingesetzt wird, deren Grobschleifbelag (14) und deren Feinschleifbelag (16) jeweils in einer Breite am Umfang des Scheibenkörpers (12) angeordnet sind, dass ein Verhältnis der Breiten von Grobschleifbelag (14) zu Feinschleifbelag (16) von 1:2 vorliegt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Grobschleifbelag (14) und der Feinschleifbelag (16) der Schleifscheibe (10) ausschließlich an einer Mantelfläche des Werkstücks (20) schleifend entlang bewegt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem entweder die Schleifscheibe (10) in Vorschubrichtung relativ zum Werkstück (20) bewegt wird, indem eine Drehachse der Schleifscheibe (10) auf einer gekrümmten Bahn bewegt wird und/oder indem eine Drehachse des Werkstücks (20) auf einer gekrümmten Bahn bewegt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Werkstück (20) mindestens zwei unter einem Winkel zueinander verlaufende zu schleifende Oberflächen (28) aufweist, wobei die zu schleifenden Oberflächen (28) unter Ausbildung eines Radius (26) zwischen den zu schleifende Oberflächen (28) mit einer sich im Bereich des Radius (26) ändernden Vorschubrichtung (22) geschliffen werden.
  10. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur schleifenden Oberflächenbearbeitung von Wälzkörpern für ein Wälzlager.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021239182A1 (de) 2020-05-26 2021-12-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung und verfahren zum honen von tonnenrollen

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020123003A1 (de) 2020-09-03 2021-09-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Schälschleifen einer rotationssymmetrischen Oberfläche eines Werkstücks

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6279954A (ja) * 1985-10-03 1987-04-13 Daido Steel Co Ltd 研削方法
JPS62141459U (de) * 1986-02-28 1987-09-07
DE3811584A1 (de) * 1988-04-07 1989-10-19 Winter & Sohn Ernst Schleifscheibe zum tiefschleifen
JPH04141355A (ja) * 1990-09-28 1992-05-14 Toyoda Mach Works Ltd 研削方法
DE102013202509A1 (de) * 2013-02-15 2014-08-21 Erwin Junker Grinding Technology A.S. Verfahren und schleifwerkzeug zum hochgenauen centerless-schleifen von wellenteilen mit hoher oberflächengüte

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN EN ISO 13565:1998
DIN EN ISO 4287

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021239182A1 (de) 2020-05-26 2021-12-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung und verfahren zum honen von tonnenrollen
DE102020114006A1 (de) 2020-05-26 2021-12-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zum Honen von Tonnenrollen

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