DE3531044A1 - Werkzeug und verfahren zum profilieren und abrichten einer schleifscheibe fuer das aussengewindeschleifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug und ein Verfahren zum Profilieren und Abrichten einer Schleifscheibe für das Außengewindeschleifen.

Die Erfindung bezieht sich aber auch auf eine mit diesem Werkzeug und nach diesem Verfahren profilierte Schleif­ scheibe.

Zum Profilieren und Abrichten von Schleifscheiben für das Gewindeschleifen ist es bekannt, rotierende Diamant­ profilrollen zu verwenden, die mit mehreren Rillen ver­ sehen sind, welche dem Gegenprofil der damit zu bearbeiten­ den Schleifscheibe entsprechen. Ebenfalls bekannt sind sogenannte rotierende, mehrrillige Chrushierrollen.

Daraus ergibt sich, daß für das Schleifen eines Gewinde­ spektrums, beispielsweise für metrisches Gewinde verschie­ dener Durchmesser, eine Vielzahl von verschiedenen Profi­ lier- und Abrichtwerkzeugen (Diamantprofilrollen) notwen­ dig würde.

Weiterhin bekannte einrippige Diamantformrollen oder -formscheiben werden bahngesteuert und erreichen damit die gewünschte Profilierung. Das flexible bahngesteuerte Abrichten mittels Diamantformrollen ist steuerungstechnisch aufwendiger, und die erzielte Wirkrauhtiefe ist gegenüber dem Abrichten mit einer Diamantprofilrolle ungünstiger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Profilieren und Abrichten von Schleifscheiben für ein Gewindespektrum mit möglichst einfachen Mitteln unter Verbindung der Vorteile des Profilabrichtens mit Diamantprofilrollen und des bahngesteuerten Abrichtens mit Diamantformrollen zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird das erreicht durch ein Werkzeug, welches als Diamantrolle ausgebildet ist, die einerseits mit einer Profilierrippe zum Vorprofilieren und anderer­ seits mit einer Profilierrippe zum Fertigprofilieren und Abrichten der Schleifscheibe versehen ist.

Nach der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die Profilierrippen in den an den Stirnseiten der Rolle an­ schließenden Bereichen der Rollenumfangsfläche angeordnet sind.

Die Diamantrolle weist somit zwei Profilierrippen auf, von denen jedoch jeweils nur eine aktiv ist. Das bedeutet, daß diese Diamantrolle von ihrer Funktion her als einrip­ piges Werkzeug zu betrachten ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß neben den den Stirnseiten abgewandten Seiten der Profi­ lierrippen je eine Ringfläche als Kontroll- und Bezugs­ außendurchmesser am Rollenumfang angeordnet ist.

An dieser Ringfläche wird beispielsweise ein möglicher Radialschlag der Diamantrolle gemessen.

Eine vorteilhafte Befestigungsart besteht nach der Erfin­ dung darin, daß die Diamantrolle zur Befestigung auf der Abrichtspindel eine als Kurzkegel ausgebildete Aufnahme aufweist.

Ein Verfahren zum Profilieren und Abrichten einer Schleif­ scheibe besteht unter Verwendung des vorstehend genannten Profilier- und Abrichtwerkzeuges erfindungsgemäß darin, daß in die Schleifscheibe nacheinander einzeln die erfor­ derliche Anzahl von Profilrillen eingestochen werden, indem die Diamantrolle jeweils nach dem Einstechen einer Profilrille und dem Ausfahren aus dem Profil axial in die nächste Z-Achsenposition verfahren wird.

Hierzu ist weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Profilieren der Schleifscheibe in zwei Etappen durch Vorprofilieren und Fertigprofilieren erfolgt, die nach den gleichen Verfahrensschritten durchgeführt werden. Somit wird mit einem quasi einrippigen Profilier- und Abrichtwerkzeug, wie es auch eine Formrolle darstellt, aber ohne eine Bahnsteuerung gearbeitet. Das Einstechen der Profilrillen mit einer entsprechend geformten Profi­ lierrippe weist dabei wiederum typische Merkmale des Profilabrichtens auf.

Die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte bilden also im Verein mit dem erfindungsgemäßen Profilier- und Abricht­ werkzeug ein kombiniertes Profil- und Formabrichten, wobei die gegenüber dem bahngesteuerten Formabrichten weit besseren Werte der Wirkrauhtiefe des Profilabrichtens erreicht werden. Für ein Spektrum von metrischen Gewinden verschiedenen Durchmessers ist nur noch ein Profilier­ und Abrichtwerkzeug notwendig, wobei sich allgemein eine genügend genaue Ausbildung der Profilform am Rillengrund, d. h. am Gewindekerndurchmesser, bei allen Gewindegrößen des zu bearbeitenden Gewindespektrums einstellt. Auf Grund dessen, daß demnach der gewindeprofilunabhängige Radius an der Rippenspitze größer ausgeführt werden kann, erhöht sich auch die Gebrauchsdauer des Profilier- und Abrichtwerkzeuges.

Eine Schleifscheibe zum Außengewindeschleifen, die insbe­ sondere mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren profiliert und abgerichtet wird, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung unter Auslassung einer Rippe je Teilungssprung mehrrippig ausge­ bildet.

Dies ist für kleinere Gewindedurchmesser notwendig und geht auch für größere Gewindedurchmesser, obwohl für letztere auch eine Schleifscheibe mit voller Rippenzahl, bei der also der Rippenabstand der Steigung entspricht, einsetzbar ist. Vorteilhaft ist dennoch bei der erfindungs­ gemäßen Schleifscheibe mit ausgesetzter Rippe die bessere Kühlung der Schleifstelle und die erreichbare höhere Genauigkeit. Die Profilenden bzw. Profilabschlüsse an den Kanten der Schleifscheibe sind mit dem erfindungsgemä­ ßen Profilier- und Abrichtwerkzeug sauber abrichtbar, d. h. es verbleiben keine Restrippen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es auch möglich, daß das Werkzeug als Diamantrolle mit nur einer Profilierrippe ausgebildet ist. Das wäre beispielsweise sinnvoll, wenn die Schleifscheibe bereits profiliert ist und nur hin und wieder ein Abrichten notwendig ist.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 das Profilier- und Abrichtwerkzeug (Diamantrolle) im Schnitt,

Fig. 2 die Einzelheit "A" nach Fig. 1,

Fig. 3 die Einzelheit "B" nach Fig. 1,

Fig. 4 eine profilierte Schleifscheibe in abgebrochener Darstellung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Profilierung von Schleifscheiben.

Ein Werkzeug zum Profilieren und Abrichten einer Schleif­ scheibe für das Schleifen von metrischem Gewinde mit einem Durchmesserbereich von beispielsweise 3 bis 68 mm ist als Diamantrolle 1 ausgebildet (Fig. 1). Die Diamant­ rolle 1 besteht aus einem Rollenkörper 2 mit zwei am Umfang angeordneten Profilierrippen 3, 4. Die Profilier­ rippen 3 bzw. 4 befinden sich in den an die Stirnseiten 6 bzw. 7 anschließenden Bereichen 8 bzw. 9 der Rollen­ umfangsfläche 11. Die Diamantrolle 1 ist auf einer nicht gezeigten Abrichtspindel befestigt, mit der sie während des Profilier- und Abrichtprozesses um die Achse 12 rotiert. Zur Befestigung auf der Abrichtspindel ist die Diamentrolle 1 mit einer Aufnahme 13 versehen, die einen sogenannten Kurzkegel 14 aufweist. Neben den Profilierrippen 3 bzw. 4 sind an der Umfangsfläche 11 des Rollenkörpers 2 je eine Ringfläche 16 bzw. 17 angeordnet, die als Kontroll­ und Bezugsaußendurchmesser der Diamantrolle 1 dienen. Beispielsweise stellen diese eine Bezugsfläche zur Messung eines möglichen Radialschlages der Diamantrolle 1 dar.

Das Profil der Profilierrippen 3 bzw. 4 ist in den Fig. 2 bzw. 3 als Einzelheit "A" bzw. "B" nach Fig. 1 vergrö­ ßert dargestellt. Die Profilierrippe 3 dient zum Vorpro­ filieren und zum Abrichten der Profilabschlüsse an der Kante der Schleifscheibe, während die Profilierrippe 4 zum Fertigprofilieren des Schleifscheibenprofils sowie zu dessen Abrichten vorgesehen ist. Die Profilierrippen 3, 4 weisen einen Flankenwinkel α 1 auf, der dem Flanken­ winkel α 2 des Schleifscheibenprofils und somit des zu schleifenden Gewindes entspricht. Die für den Profilier- und Abrichtprozeß aktiven Flächen der Profilierrippen 3, 4 sind mit einer Diamantkörnung 18 besetzt. Die Diamant­ rolle 1 kann von ihrer Funktion her als einrippig bezeich­ net werden, da während des Profilierens oder Abrichtens jeweils nur eine der Profilierrippen 3, 4 im Eingriff ist.

Aus Fig. 5 ist zu ersehen, daß unterschiedlich große Schleifscheibenprofile a, b, c, d gleichen Flankenwinkels α 2 mit nur einem Profilier- und Abrichtwerkzeug erzeugbar sind.

Zum Profilieren und Abrichten werden mittels der entspre­ chenden Profilierrippe 3, 4 ein Profil in die Schleifscheibe 19 eingestochen, die Diamantrolle 1 mit der entsprechenden Profilierrippe 3, 4 aus diesem Profil wieder ausgefahren, die Diamantrolle 1 mit der entsprechenden Profilierrippe 3, 4 axial auf die nächste Z-Achsenposition verfahren und in dieser Position erneut ein Profil eingestochen. Dieser Prozeß setzt sich entsprechend der erforderlichen bzw. vorhandenen Rillenzahl der Schleifscheibe 19 fort.

Diese Verfahrensweise, zusammen mit dem beschriebenen Profilier- und Abrichtwerkzeug, ermöglicht das Profilieren und Abrichten der Schleifscheibenprofile für alle Gewinde des genannten Durchmesserbereiches, wobei jedoch für jedes Gewinde ein individuelles Abrichtprogramm erforder­ lich ist in Abhängigkeit von den verschiedenen Einstich­ tiefen und Verschiebewegen in der Z-Achsrichtung. Für den Bereich der kleineren Gewindedurchmesser von etwa 3 bis 24 mm wird hierbei die Schleifscheibe 19 (Fig. 4) so profiliert, daß pro Teilungssprung eine Rippe 21 ausgelas­ sen ist, so daß sie an dieser Stelle eine Lücke 22 aufweist. Das erhöht die Genauigkeit kleiner Gewinde und verbessert die Kühlung der Schleifstelle. Allerdings machen sich bei dieser Profilierung zwei Umdrehungen des Werkstückes 23 pro Arbeitsphase erforderlich.

Claims (8)

1. Werkzeug zum Profilieren und Abrichten einer Schleif­ scheibe für das Außengewindeschleifen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es als Diamantrolle (1) ausgebildet ist, die einerseits mit einer Profilierrippe (3) zum Vorpro­ filieren und andererseits mit einer Profilierrippe (4) zum Fertigprofilieren und Abrichten der Schleifscheibe versehen ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierrippen (3 bzw. 4) in den an die Stirn­ seiten (6 bzw. 7) der Rolle (1) anschließenden Bereichen (8 bzw. 9) der Rollenumfangsfläche (11) angeordnet sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß neben den den Stirnseiten (6 bzw. 7) abgewandten Seiten der Profilierrippen (3 bzw. 4) je eine Ringfläche (16 bzw. 17) als Kontroll- und Bezugsaußendurchmesser am Rollenumfang angeordnet ist.

4. Werkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamantrolle (1) zur Befestigung auf der Abrichtspindel eine als Kurzkegel (14) ausgebildete Aufnahme (13) aufweist.

5. Verfahren zum Profilieren und Abrichten einer Schleif­ scheibe für das Außengewindeschleifen, insbesondere unter Verwendung des Profilier- und Abrichtwerkzeuges nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schleifscheibe nacheinander einzeln die erforderliche Anzahl von Profilrillen eingestochen werden, indem die Diamantrolle jeweils nach dem Einstechen einer Profilrille und dem Ausfahren aus dem Profil axial in die nächste Z-Achsen-Position verfahren wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilieren der Schleifscheibe in zwei Etappen durch Vorprofilieren und Fertigprofilieren erfolgt, die nach den gleichen Verfahrensschritten durchgeführt werden.

7. Schleifscheibe zum Außengewindeschleifen, insbesondere profiliert mit dem Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4 und gemäß dem Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Auslassung einer Rippe (21) je Teilungssprung mehrrippig ausgebildet ist.

8. Werkzeug zum Profilieren und/oder Abrichten einer Schleifscheibe für das Außengewindeschleifen, dadurch gekennzeichnet, daß es als Diamantrolle (1) mit nur einer Profilierrippe (3 oder 4) ausgebildet ist.