DE102019124696A1 - Verfahren zum Schleifen eines Kegelrads - Google Patents

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Rolf Schalaster
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Abstract

Verfahren zum Schleifen eines Kegelrads, mit den Verfahrensschritten: Aufspannen eines zu schleifenden Kegelrads (14) auf einer Werkstückspindel (12) einer Kegelradschleifmaschine (2); Erstes Schleifen der Zahnflanken (16, 18) des Kegelrads (14) mit einem ersten Schleifwerkzeug (6), wobei das erste Schleifwerkzeug (6) an einer ersten Werkzeugspindel (4) der Kegelradschleifmaschine (2) angeordnet ist; Feinschleifen der Zahnflanken (16, 18) des Kegelrads (14) mit einem zweiten Schleifwerkzeug (10), wobei das zweite Schleifwerkzeug (10) an einer zweiten Werkzeugspindel (8) der Kegelradschleifmaschine (2) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen eines Kegelrads.
  • Kegelradverzahnungen werden üblicherweise vorverzahnt, gehärtet und abschließend feinbearbeitet. Die Feinbearbeitung kann z.B. durch Schleifen und/oder Läppen erfolgen.
  • Eine Schleifbearbeitung einer Kegelradverzahnung kann, je nach Größe des Bauteils und abhängig von der geforderten Bearbeitungsqualität, in einem, zwei oder mehr Überläufen bzw. Umläufen stattfinden. Dabei kann ein Schleifwerkzeug bedarfsabhängig abgerichtet werden.
  • So kann z.B. eine Kegelradverzahnung auf einer einzelnen Werkzeugmaschine mit zwei Umläufen in einer Aufspannung und mit einem Schleifwerkzeug geschliffen werden. Um eine besonders hohe Oberflächenqualität zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass vor jedem einzelnen Umlauf ein Abrichten des Schleifwerkzeugs stattfindet. Dabei wird das Schleifwerkzeug zunächst für eine erste Schleifbearbeitung abgerichtet, um das Schleifwerkzeug hinsichtlich seiner Geometrie und/oder Schärfe optimal für die erste Schleifbearbeitung im ersten Umlauf einzustellen. Anschließend wird das Schleifwerkzeug für ein zweites Schleifen erneut abgerichtet, um das Schleifwerkzeug hinsichtlich seiner Geometrie und/oder Schärfe optimal für das zweite Schleifen im zweiten Umlauf einzustellen. Nach dem Beenden der Schleifbearbeitung des betreffenden Kegelradwerkstücks erfolgt in diesem Fall ein erneutes Abrichten des Schleifwerkzeugs für eine erste Bearbeitung eines weiteren Kegelradwerkstücks. Für die beschriebene Anwendung kann daher vorgesehen sein, dass für jedes zu schleifende Kegelrad demnach zwei Abrichtvorgänge erforderlich sind, was einen hohen Verschleiß des Schleifwerkzeugs und einen erhöhten Zeitaufwand bedeutet.
  • Alternativ können die zuvor beschriebenen zwei Umläufe durch eine Schleifbearbeitung mit einem ersten Schleifwerkzeug auf einer ersten Schleifmaschine und eine anschließende, weitere Schleifbearbeitung mit einem zweiten Schleifwerkzeug auf einer zweiten Schleifmaschine durchgeführt werden. Die beiden Umläufe finden demnach auf separaten Schleifmaschinen statt. Hierbei ist zwischen den Schleifvorgängen ein Umspannen des zu schleifenden Kegelradwerkstücks von der ersten auf die zweite Schleifmaschine erforderlich. Das Umspannen ist zweitaufwändig und führt zu einer - im Vergleich zur Bearbeitung in ein und derselben Aufspannung - reduzierten Bearbeitungsgenauigkeit.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, ein Verfahren zum Schleifen von Kegelrädern anzugeben, welches die voranstehenden Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist und beispielswiese eine effizientere Herstellung hoher Oberflächenqualitäten ermöglicht.
  • Die voranstehend beschriebene, technische Problemstellung wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen eines Kegelrads, mit den Verfahrensschritten: Aufspannen eines zu schleifenden Kegelrads auf einer Werkstückspindel einer Kegelradschleifmaschine; Erstes Schleifen der Zahnflanken des Kegelrads mit einem ersten Schleifwerkzeug, wobei das erste Schleifwerkzeug an einer ersten Werkzeugspindel der Kegelradschleifmaschine angeordnet ist; Feinschleifen der Zahnflanken des Kegelrads mit einem zweiten Schleifwerkzeug, wobei das zweite Schleifwerkzeug an einer zweiten Werkzeugspindel der Kegelradschleifmaschine angeordnet ist.
  • Die Verwendung einer Kegelradschleifmaschine mit zwei Werkzeugspindeln, die jeweils ein Schleifwerkzeug tragen, hat den Vorteil, dass das erste Schleifen und das Feinschleifen mit zwei separaten Werkzeugen erfolgen können, während das Kegelrad in derselben Aufspannung auf derselben Werkstückspindel verbleiben kann. So zeichnet sich die Schleifbearbeitung durch eine hohe Effizienz und Genauigkeit aus, da auf ein Umspannen verzichtet und zudem eine Bearbeitung mit zwei separaten Schleifwerkzeugen erfolgen kann. Durch die Bearbeitung in einer Aufspannung kann das vor dem Feinschleifen verbleibende Schleifaufmaß reduziert werden.
  • Wenn vorliegend von einem Schleifwerkzeug gesprochen wird, so kann es sich dabei um eine Schleifscheibe oder eine Topfschleifscheibe zum Kegelradschleifen handeln.
  • Wenn vorliegend von einem Schleifen der Zahnflanken gesprochen wird, so handelt es sich dabei insbesondere um eine vollständige Bearbeitung der aktiven Zahnflanken, also aller potentiell im Zahnkontakt einer Kegelradpaarung mit einer Gegenflanke abwälzenden Bereiche der jeweiligen Zahnflanken vom Zahnkopf bis hin zum Zahnfuß.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zur Zahnflanke auch der Zahnfuß und/oder der Zahnlückengrund und/oder der Zahnkopf eines Zahns einer jeweiligen Zahnflanke geschliffen werden.
  • Wenn vorliegend davon gesprochen wird, dass die Zahnflanken mit dem ersten Schleifwerkzeug und mit dem zweiten Schleifwerkzeug bearbeitet werden, so bedeutet dies, dass alle Zahnflanken, die mit dem ersten Schleifwerkzeug bearbeitet werden, auch mit dem zweiten Schleifwerkzeug bearbeitet werden, insbesondere vollständig bearbeitet werden.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass zunächst alle zu schleifenden Zahnflanken mit dem ersten Schleifwerkzeug bearbeitet werden und anschließend alle zu schleifenden Zahnflanken mit dem zweiten Schleifwerkzeug bearbeitet werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Zahnflanken zunächst mit dem ersten und anschließend mit dem zweiten Schleifwerkzeug bearbeitet wird, bevor die nächste Zahnflanke mit dem ersten und anschließend mit dem zweiten Schleifwerkzeug bearbeitet wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass beim ersten Schleifen zunächst alle konvexen Flanken und anschließend alle konkaven Flanken mit dem ersten Schleifwerkzeug geschliffen werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass abwechselnd eine konkave und eine konvexe Flanke mit dem ersten Schleifwerkzeug geschliffen werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass beim Feinschleifen zunächst alle konvexen Flanken und anschließend alle konkaven Flanken mit dem zweiten Schleifwerkzeug geschliffen werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass abwechselnd eine konkave und eine konvexe Flanke mit dem zweiten Schleifwerkzeug geschliffen werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass nach dem ersten Schleifen und vor dem Feinschleifen ein Abrichten des zweiten Schleifwerkzeugs erfolgt, wobei eine abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das Feinschleifen erzeugt wird.
  • Um die Bearbeitungsgenauigkeit weiter zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass nach dem ersten Schleifen und vor dem Feinschleifen ein zweites Schleifen der Zahnflanken des Kegelrads mit dem ersten Schleifwerkzeug erfolgt. Das erste Schleifen kann als Schruppschleifen, das zweite Schleifen als Schlichtschleifen und das Feinschleifen als Polierschleifen bezeichnet werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das erste Schleifwerkzeug nach dem ersten Schleifen und vor dem zweiten Schleifen abgerichtet wird, wobei eine abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das zweite Schleifen erzeugt wird. Das Schleifwerkzeug wird daher für das zweite Schleifen optimiert und z.B. hinsichtlich seiner Geometrie und/oder Schärfe angepasst.
  • Wenn vorliegend davon gesprochen wird, dass die Schärfe eines Schleifwerkzeugs angepasst wird, so bedeutet dies z.B., dass das Schleifwerkzeug für das erste Schleifen im Vergleich zum zweiten Schleifen eine höhere Abtragsleistung aufweist, also schärfer ist bzw. eine höhere Rauheit aufweist. Demgegenüber weist das Schleifwerkzeug für das zweite Schleifen im Vergleich zum ersten Schleifen eine geringere Abtragsleistung auf und ist demnach weniger scharf bzw. weist eine geringere Rauheit auf.
  • Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das erste Schleifwerkzeug vor dem ersten Schleifen abgerichtet wird, wobei eine abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das erste Schleifen erzeugt wird und wobei sich die abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das erste Schleifen von der abgerichteten Schleifwerkzeugtopographie für das zweite Schleifen unterscheidet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Abrichten vor dem ersten Schleifen im Vergleich zum Abrichten vor dem zweiten Schleifen mit einer höheren oder niedrigeren Relativgeschwindigkeit zwischen einem Abrichtwerkzeug und dem Schleifwerkzeug erfolgt. Insbesondere kann das Abrichten vor dem ersten Schleifen mit einem höheren Abrichtfaktor erfolgen als das Abrichten vor dem zweiten Schleifen, wobei der Abrichtfaktor als Umfangsgeschwindigkeit des Abrichtwerkzeugs geteilt durch die Umfangsgeschwindigkeit des Schleifwerkzeugs definiert ist. Ein höherer Abrichtfaktor führt zu einer höheren Rauheit des abgerichteten Schleifwerkzeugs und damit zu einem schärferen Schleifwerkzeug.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann das Abrichten vor dem ersten Schleifen eine Exzenterbewegung zwischen dem Abrichtwerkzeug und dem Schleifwerkzeug umfassen, während für das Abrichten nach dem ersten und vor dem zweiten Schleifen keine oder eine von der Exzenterbewegung abweichende, weitere Exzenterbewegung durchgeführt wird.
  • Alternativ kann das Abrichten nach dem ersten vor dem zweiten Schleifen eine Exzenterbewegung zwischen dem Abrichtwerkzeug und dem Schleifwerkzeug umfassen, während für das Abrichten vor dem ersten Schleifen keine oder eine von der Exzenterbewegung abweichende, weitere Exzenterbewegung durchgeführt wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Schleifwerkzeug bei gleichbleibender Profilform für den ersten oder zweiten Schleifvorgang schärfer abgerichtet ist, so dass zwischen dem ersten und zweiten Schleifen nur die Oberflächenbeschaffenheit der Schleifscheibe verändert wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine Drehzahl des Schleifwerkzeugs während der ersten Schleifbearbeitung der Zahnflanken höher oder niedriger ist, als eine Drehzahl des Schleifwerkzeugs während der Schleifbearbeitung derselben Zahnflanken während der zweiten Schleifbearbeitung. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Drehzahl des Schleifwerkzeugs während der ersten Schleifbearbeitung der Zahnflanken höher ist, als eine Drehzahl des Schleifwerkzeugs während der Schleifbearbeitung derselben Zahnflanken während der zweiten Schleifbearbeitung, um Schleifbrand zu vermeiden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine Drehzahl des Schleifwerkzeugs während der ersten Schleifbearbeitung der Zahnflanken identisch zu einer Drehzahl des Schleifwerkzeugs während der zweiten Schleifbearbeitung derselben Zahnflanken ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das zweite Schleifen mit denselben Prozessparametern erfolgt, die für das erste Schleifen vorgesehen sind. Das Schleifwerkzeug kann vor dem zweiten Schleifen abgerichtet worden sein.
  • Nach einer alternativen Ausgestaltung kann das zweite Schleifen mit Prozessparametern erfolgen, die von denen des ersten Schleifens abweichen. Das Schleifwerkzeug kann vor dem zweiten Schleifen abgerichtet worden sein.
  • Es kann vorgesehen, dass das erste und zweite Schleifen mit identischen Schleifscheibenparametern erfolgen, insbesondere ohne vorheriges Abrichten der Schleifscheibe. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Prozessparameter des zweiten Schleifens von denen des ersten Schleifens abweichen oder dazu identisch sind. Z.B. kann das zweite Schleifen mit einer höheren Drehzahl oder Wälzgeschwindigkeit erfolgen. Es kann vorgesehen sein, dass das erste und zweite Schleifen mit gleichen Schleifscheiben- und Prozessparametern erfolgen, um z.B. Oberflächenwelligkeiten nach dem Härten auszugleichen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass vor dem ersten Schleifen je Zahnflanke ein Aufmaß zur zu fertigenden Soll-Geometrie ausgewählt aus einem Bereich von einschließlich 0,07 mm bis einschließlich 0,14 mm besteht. Mit anderen Worten kann für das erste Schleifen ein Aufmaß von wenigstens 0,07 mm bis höchstens 0,14 mm je zu schleifender Zahnflanke vorgehalten werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass vor dem zweiten Schleifen je Zahnflanke ein Aufmaß zur zu fertigenden Soll-Geometrie ausgewählt aus einem Bereich von einschließlich 0,02 mm bis einschließlich 0,03 mm besteht. Mit anderen Worten kann für das zweite Schleifen ein Aufmaß von wenigstens 0,02 mm bis höchstens 0,03 mm je zu schleifender Zahnflanke vorgehalten werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass vor dem Feinschleifen je Zahnflanke ein Aufmaß zur zu fertigenden Soll-Geometrie ausgewählt aus einem Bereich von einschließlich 0,01 mm bis einschließlich 0,02 mm besteht. Mit anderen Worten kann für das Feinschleifen ein Aufmaß von wenigstens 0,01 mm bis höchstens 0,02 mm je zu schleifender Zahnflanke vorgehalten werden. Durch die Schleifbearbeitung der Zahnflanken in einer Aufspannung kann demnach das erforderliche Aufmaß vor dem Feinschleifen im Vergleich zu Verfahren, die ein Umspannen erfordern, reduziert werden.
  • Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Zahnflanken nach dem Feinschleifen eine Oberflächenrauheit Ra aufweisen, die 1,6 µm oder weniger beträgt, insbesondere 0,7 µm oder weniger beträgt.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Zahnflanken nach dem Feinschleifen eine Oberflächenrauheit Ra ausgewählt aus einem Bereich von Ra = 0,01 µm bis 1,6 µm aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Zahnflanken nach dem Feinschleifen eine Oberflächenrauheit Ra ausgewählt aus einem Bereich von Ra = 0,01 µm bis 0,7 µm aufweisen.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Zahnflanken nach dem Feinschleifen eine Oberflächenrauheit Ra ausgewählt aus einem Bereich von Ra = 0,1 µm bis 1,6 µm aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Zahnflanken nach dem Feinschleifen eine Oberflächenrauheit Ra ausgewählt aus einem Bereich von Ra = 0,1 µm bis 0,7 µm aufweisen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Schleifbearbeitung mit dem ersten Schleifwerkzeug ein Completing oder ein Semi-Completing Verfahren ist, wobei sowohl die konvexe als auch die konkave Flanke mit dem ersten Schleifwerkzeug bearbeitet werden, und die Schleifbearbeitung mit dem zweiten Schleifwerkzeug ein Completing oder Semi-Completing Verfahren ist, wobei sowohl die konvexe als auch die konkave Flanke mit dem zweiten Schleifwerkzeug bearbeitet werden.
  • Das bedeutet, dass sowohl die konvexe als auch die konkave Flanke mit derselben Schleifwerkzeuggeometrie des ersten Schleifwerkzeug bearbeitet werden, ohne dass das erste Schleifwerkzeug im Wechsel zwischen der Bearbeitung von einer konkaven zur konvexen Flanke, oder umgekehrt, abgerichtet werden muss.
  • Gleichermaßen kann auch die Schleifwerkzeuggeometrie des zweiten Schleifwerkzeugs sowohl zur Bearbeitung der konvexen als auch der konkaven Flanken des Kegelrads verwendet werden, ohne dass das zweite Schleifwerkzeug im Wechsel zwischen der Bearbeitung von einer konkaven zur konvexen Flanke, oder umgekehrt, abgerichtet werden muss.
  • Das erste Schleifwerkzeug kann ein erstes Schleifkorn aufweisen und das zweite Schleifwerkzeug kann ein zweites Schleifkorn aufweisen, wobei sich das zweite Schleifkorn hinsichtlich der Korngröße und/oder des Kornmaterials von dem ersten Schleifkorn unterscheidet. Demnach kann vorgesehen sein, dass das zweite Schleifwerkzeug z.B. eine feinere Körnung aufweist als das erste Schleifwerkzeug. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass eine Körnung des ersten Schleifwerkzeugs 80 beträgt und eine Körnung des zweiten Schleifwerkzeugs 180 beträgt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:
    • 1 eine Werkzeugmaschine mit zwei Werkzeugspindeln;
    • 2A ein Kegelrad in einer perspektivischen Ansicht;
    • 2B eine Ausschnittvergrößerung des Kegelrads aus 2A;
    • 3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt eine Doppelspindelmaschine 2, die eine Kegelradschleifmaschine 2 ist. Die Doppelspindelmaschine 2 hat eine erste Werkzeugspindel 4. An der ersten Werkzeugspindel 4 ist ein erstes Schleifwerkzeug 6 gehalten. Die Doppelspindelmaschine 2 hat eine zweite Werkzeugspindel 8. An der zweiten Werkzeugspindel 8 ist ein zweites Schleifwerkzeug 10 gehalten.
  • Die erste Werkzeugspindel 4 ist zum Drehantreiben des ersten Schleifwerkzeugs 6 eingerichtet (Drehachse A1). Die erste Werkzeugspindel 4 ist entlang der Achsen XI, Y und Z jeweils translatorisch verschiebbar.
  • Die zweite Werkzeugspindel 8 ist zum Drehantreiben des zweiten Schleifwerkzeugs 10 eingerichtet (Drehachse A2). Die zweite Werkzeugspindel 8 ist entlang der Achsen X2, Y und Z jeweils translatorisch verschiebbar.
  • An einer Werkstückspindel 12 der Doppelspindelmaschine 2 ist ein vorverzahntes und gehärtetes Kegelrad 14 bzw. Kegelradwerkstück 14 gehalten. Die Begriffe Kegelrad und Kegelradwerkstück werden synonym verwendet.
  • Die Werkstückspindel 12 ist schwenkbar (Schwenkachse C). Das Kegelrad 14 kann mithilfe der Werkstückspindel 12 um seine Längsachse rotieren (Drehachse B).
  • Das Kegelrad 14 hat konkave Flanken 16 und konvexe Flanken 18 ( 2A, 2B). Eine jeweilige konkave Flanke 16 erstreckt sich von einer Kopfkante 20 eines Zahnkopfs 22 eines Zahns 24 des Kegelrads 14 bis zu einem Zahnfuß 26 des Zahns 24. Eine jeweilige konvexe Flanke 18 erstreckt sich von einer Kopfkante 28 des Zahnkopfs 22 des Zahns 24 bis zu einem Zahnfuß 30.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In einem ersten Verfahrensschritt (I) erfolgt zunächst ein Aufspannen des vorverzahnten und gehärteten Kegelrads 14 auf der Werkstückspindel 12 der Kegelradschleifmaschine 2.
  • In einem zweiten Verfahrensschritt (II) erfolgt ein erstes Schleifen der Zahnflanken 16, 18 des Kegelrads 14 mit dem ersten Schleifwerkzeug 6, das an der ersten Werkzeugspindel 4 angeordnet ist. Vor dem ersten Schleifen beträgt das Schleifaufmaß zur zu fertigenden Soll-Geometrie 0,100 mm je Zahnflanke. Nach dem ersten Schleifen und vor dem zweiten Schleifen beträgt das Schleifaufmaß zur zu fertigenden Soll-Geometrie 0,025 mm je Zahnflanke.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt (III) erfolgt nach dem ersten Schleifen und vor einem Feinschleifen ein zweites Schleifen der Zahnflanken 16, 18 des Kegelrads 14. Dabei wird das erste Schleifwerkzeug 6 nach dem ersten Schleifen und vor dem zweiten Schleifen zunächst abgerichtet, wobei eine abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das zweite Schleifen erzeugt wird.
  • Das erste Schleifwerkzeug 6 ist vor dem ersten Schleifen ebenfalls abgerichtet worden, wobei eine abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das erste Schleifen erzeugt worden ist.
  • Die abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das erste Schleifen unterscheidet sich von der abgerichteten Schleifwerkzeugtopographie für das zweite Schleifen. Diese sich unterscheidenden Schleifwerkzeugtopographien können durch eine sich unterscheidende Relativgeschwindigkeit des Schleifwerkzeugs relativ zu einem Abrichtwerkzeug während des Abrichtens hergestellt werden und/oder durch eine abweichende Kinematik beim Abrichten erzeugt werden, wie zum Beispiel eine Exzenterbewegung oder dergleichen.
  • Nach dem zweiten Schleifen erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt (IV) das Feinschleifen der Zahnflanken 16, 18 des Kegelrads 14 mit dem zweiten Schleifwerkzeug 10, das an der zweiten Werkzeugspindel 8 der Kegelradschleifmaschine 2 gehalten ist.
  • Dadurch, dass die Kegelradschleifmaschine 2 zwei separate Schleifwerkzeuge 6, 10 auf separaten Werkzeugspindeln 4, 8 hat, kann das Kegelrad 14 in ein und derselben Aufspannung auf der Werkstückspindel 12 verbleiben und im Wechsel oder zunächst mit dem ersten Schleifwerkzeug 6 und anschließend mit dem zweiten Schleifwerkzeug 10 bearbeitet werden.
  • Nach dem zweiten Schleifen und vor dem Feinschleifen besteht ein Aufmaß zur zu fertigenden Soll-Geometrie von 0,015 mm je Zahnflanke. Nach dem Feinschleifen weisen die Zahnflanken eine Oberflächenrauheit Ra = 0,7 µm auf.
  • Die Schleifbearbeitung mit dem ersten Schleifwerkzeug 6 kann als Completing oder Semi-Competing Verfahren durchgeführt werden, wobei sowohl die konvexen als auch die konkaven Flanken 16, 18 des Kegelrads 14 vollständig mit dem ersten Schleifwerkzeug 6 bearbeitet werden, ohne dass das Schleifwerkzeug 6 für einen Wechsel von der konkaven auf die konvexe Flanke, oder umgekehrt, abgerichtet werden muss. Das Schleifwerkzeug 6 ist in seiner für das erste Schleifen abgerichteten Form demnach sowohl zur Bearbeitung der konkaven Flanken 16 als auch zur Bearbeitung der konvexen Flanken 18 geeignet.
  • Gleichermaßen ist das erste Schleifwerkzeug 6 mit seiner für das zweite Schleifen abgerichteten Form sowohl für die Bearbeitung der konvexen Flanken 18 als auch für die Bearbeitung der konkaven Flanken 16 geeignet. Das Schleifwerkzeug 6 muss daher nicht flankenspezifisch abgerichtet werden.
  • Weiter ist auch ist das zweite Schleifwerkzeug 10 dazu eingerichtet, die Zahnflanken 16, 18 im Completing oder Semi-Completing Verfahren zu bearbeiten, sodass auch das zweite Schleifwerkzeug 10 sowohl zur vollständigen Bearbeitung der konvexen Flanken 18 als auch der konkaven Flanken 16 eingerichtet ist, ohne dass eine flankenspezifisches Abrichten bei einem Wechsel von der konkaven auf die konvexe Flanke, oder umgekehrt, erfolgen muss.
  • Das Schleifwerkzeug 6 ist vorliegend eine Topfschleifscheibe 6 zur Bearbeitung von Kegelrädern. Das Schleifwerkzeug 10 ist vorliegend ein Topfschleifscheibe zur Bearbeitung von Kegelrädern.
  • Das erste Schleifwerkzeug 6 weist ein erstes Schleifkorn auf und das zweite Schleifwerkzeug 10 weist ein zweites Schleifkorn auf, wobei sich das zweite Schleifkorn in seiner Korngröße und/oder in seinem Kornmaterial von dem ersten Schleifkorn unterscheidet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein jeweiliger Zahnfuß 26, 30 eines jewieligen Zahns 24 des Kegelrads 14 mitgeschliffen wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein jeweiliger Zahnkopf 22 eines jeweiligen Zahns 24 des Kegelrads 14 mitgeschliffen wird.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Schleifen eines Kegelrads, mit den Verfahrensschritten: - Aufspannen eines zu schleifenden Kegelrads (14) auf einer Werkstückspindel (12) einer Kegelradschleifmaschine (2); - Erstes Schleifen der Zahnflanken (16, 18) des Kegelrads (14) mit einem ersten Schleifwerkzeug (6), wobei das erste Schleifwerkzeug (6) an einer ersten Werkzeugspindel (4) der Kegelradschleifmaschine (2) angeordnet ist; - Feinschleifen der Zahnflanken (16, 18) des Kegelrads (14) mit einem zweiten Schleifwerkzeug (10), wobei das zweite Schleifwerkzeug (10) an einer zweiten Werkzeugspindel (8) der Kegelradschleifmaschine (2) angeordnet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - nach dem ersten Schleifen und vor dem Feinschleifen ein zweites Schleifen der Zahnflanken (16, 18) des Kegelrads (14) erfolgt und/oder - nach dem ersten Schleifen und vor dem Feinschleifen ein Abrichten des zweiten Schleifwerkzeugs (10) erfolgt, wobei eine abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das Feinschleifen erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass - das erste Schleifwerkzeug (6) nach dem ersten Schleifen und vor dem zweiten Schleifen abgerichtet wird, - wobei eine abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das zweite Schleifen erzeugt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - das erste Schleifwerkzeug (6) vor dem ersten Schleifen abgerichtet wird, - wobei eine abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das erste Schleifen erzeugt wird und - wobei sich die abgerichtete Schleifwerkzeugtopographie für das erste Schleifen von der abgerichteten Schleifwerkzeugtopographie für das zweite Schleifen unterscheidet.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass - das Abrichten vor dem ersten Schleifen im Vergleich zum Abrichten vor dem zweiten Schleifen mit einer höheren oder niedrigeren Relativgeschwindigkeit zwischen einem Abrichtwerkzeug und dem Schleifwerkzeug (6) erfolgt
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass - das Abrichten vor dem ersten Schleifen eine Exzenterbewegung zwischen dem Abrichtwerkzeug und dem Schleifwerkzeug (6) umfasst, während für das Abrichten nach dem ersten vor dem zweiten Schleifen keine oder eine von der Exzenterbewegung abweichende weitere Exzenterbewegung durchgeführt wird oder - das Abrichten nach dem ersten und vor dem zweiten Schleifen eine Exzenterbewegung zwischen dem Abrichtwerkzeug und dem Schleifwerkzeug umfasst, während für das Abrichten vor dem ersten Schleifen keine oder eine von der Exzenterbewegung abweichende weitere Exzenterbewegung durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass - das zweite Schleifen mit denselben Prozessparametern erfolgt, die für das erste Schleifen vorgesehen sind oder - das zweite Schleifen mit Prozessparametern erfolgt, die von denen des ersten Schleifens abweichen.
  8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - vor dem Feinschleifen je Zahnflanke ein Aufmaß zur zu fertigenden Soll-Geometrie ausgewählt aus einem Bereich von einschließlich 0,01 mm bis einschließlich 0,02 mm besteht und/oder - die Zahnflanken nach dem Feinschleifen eine Oberflächenrauheit Ra aufweisen, die 1,6 µm oder weniger beträgt, insbesondere 0,7 µm oder weniger beträgt.
  9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Schleifbearbeitung mit dem ersten Schleifwerkzeug (6) ein Completing oder ein Semi-Completing Verfahren ist, wobei sowohl die konvexe als auch die konkave Flanke (16, 18) mit dem ersten Schleifwerkzeug (6) bearbeitet werden, und - die Schleifbearbeitung mit dem zweiten Schleifwerkzeug (10) ein Completing oder Semi-Completing Verfahren ist, wobei sowohl die konvexe als auch die konkave Flanke (16, 18) mit dem zweiten Schleifwerkzeug bearbeitet werden.
  10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das erste Schleifwerkzeug (6) ein erstes Schleifkorn aufweist und das zweite Schleifwerkzeug (10) ein zweites Schleifkorn aufweist, - wobei sich das zweite Schleifkorn hinsichtlich der Korngröße und/oder des Kornmaterials von dem ersten Schleifkorn unterscheidet.
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