DE4330930A1

DE4330930A1 - Method for positioning two grinding wheel active surfaces to the flank surfaces of a rotationally symmetrical workpiece with a grooved outer profile

Info

Publication number: DE4330930A1
Application number: DE19934330930
Authority: DE
Inventors: Sieghart Dipl Ing Lenz; Joachim Dipl Ing Quandt; Boris Dipl Ing Maschirow; Kurt Dipl Ing Tauber
Original assignee: Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Current assignee: Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1993-09-07
Publication date: 1995-03-09
Also published as: WO1995007163A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren zweier Schleifscheibenwirkflächen zu den Flankenflächen eines rotationssymmetrischen Werkstückes mit rillenförmigem Außenprofil, insbesondere eines Zahnrades, dessen Drehposi tion nach dem Aufspannen auf einem Werkstückträger beliebig ist, wobei die Bewegungen von Werkstück- und Werkzeugträ ger über eine CNC-Steuerung koordiniert werden und die Be rührung der Schleifscheibenwirkflächen mit den Flanken flächen des Werkstückes mittels Schleifsensor signalisiert wird.The invention relates to a method for positioning two grinding wheel effective surfaces to the flank surfaces a rotationally symmetrical workpiece with a groove-shaped External profile, in particular of a gear wheel, the rotational posi tion after clamping on a workpiece carrier is, the movements of workpiece and tool carrier be coordinated via a CNC control and the loading contact of the grinding wheel effective surfaces with the flanks surfaces of the workpiece are signaled by means of a grinding sensor becomes.

Es sind bereits Verfahren bekannt, nach denen das Posi tionieren der Schleifscheiben mit ihren Wirkflächen zu den zu bearbeitenden Flächen eines rotationssymmetrischen Werk stückes mit rillenförmigem Außenprofil vorgenommen wird.Methods are already known according to which the Posi tion of the grinding wheels with their effective surfaces to the surfaces to be machined in a rotationally symmetrical work piece with groove-shaped outer profile is made.

Nach dem DD-AP 2 86 530 ist ein Verfahren zum Positionieren von Schleifscheibe und Zahnrad bekannt, bei dem, bezogen auf das Zahnflankenschleifen nach dem Teilwälzverfahren, der Einmittvorgang automatisch abläuft. Diese Lösung ist nur anwendbar beim Teilwälzschleifen im Einflankenschliff, da gemäß den Verfahrensschritten eine tangentiale Ver schiebung zur Schleifscheibe vorgenommen wird. Damit ist diese bekannte Lösung aufgrund der kinematischen Verhält nisse nur eingeschränkt anwendbar und läßt sich nicht auf andere Zahnradschleifverfahren übertragen. Insbesondere für das Profilschleifen von Zahnrädern ist sie ungeeignet, da Werkstück und Schleifscheibe in tangentialer Richtung grund sätzlich eine feste Zuordnung zueinander besitzen müssen. According to DD-AP 2 86 530 there is a method for positioning known from grinding wheel and gear, in which, referred on the tooth flank grinding according to the partial rolling method, the middle of the process runs automatically. This solution is only applicable for single-flank grinding, since a tangential Ver shift to the grinding wheel. So that is this known solution due to the kinematic ratio nisse only to a limited extent and cannot be used other gear grinding processes. Especially for the profile grinding of gears is unsuitable because Workpiece and grinding wheel in the tangential direction must also have a fixed assignment to each other.

Des weiteren weist diese bekannte Lösung funktionelle Män gel auf, wodurch die Automatisierbarkeit des Positionier vorganges unter Berücksichtigung möglicher Ausgangsposi tionen der Schleifscheibe in Frage gestellt wird. Voraus setzung für den automatischen Ablauf des Einmittvorganges bei der bekannten Lösung ist nämlich, daß die Zahnlücke mit ihrer Symmetrielinie senkrecht zur Schleifscheibenachse ausgerichtet ist. In der Praxis ist dies in der Regel jedoch nicht der Fall, sondern eine Vielzahl von Positionen der Schleifscheibe zum Zahnrad ist möglich. Beginnt der Einmitt vorgang aus einer Position heraus, bei der die symmetrische Ausgangsstellung von Schleifscheibe und Zahnrad nicht gegeben ist, werden die Flankenflächen des Zahnrades in unterschied licher Profiltiefe berührt. Dieser Umstand führt zu einer Verfälschung der daraus ermittelten Position für die Zahn lückenmitte, so daß die Genauigkeit des Positionierverfahrens beeinträchtigt ist. Ein weiterer Mangel des beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß die Berührung von Schleifschei be und Zahngrund als Weginformation für die Ableitung der Einstellwerte zur Werkzeugpositionierung benutzt wird. Der Zahngrund ist in der Regel vom Härteverzug besonders stark betroffen und repräsentiert somit keine exakte Position für die Eintauchtiefe der Schleifscheibe und die Berechnung der Einstellwerte.Furthermore, this known solution has functional features gel, which increases the automation of the positioning process taking into account possible starting positions tion of the grinding wheel is questioned. Advance setting for the automatic sequence of the mediation process in the known solution is that the tooth gap with their line of symmetry perpendicular to the grinding wheel axis is aligned. In practice, however, this is usually the case not the case, but a variety of positions of the Grinding wheel to the gear is possible. The midweek begins operation from a position where the symmetrical Starting position of grinding wheel and gear not given the flank surfaces of the gear are differentiated tiche depth touched. This leads to one Falsification of the resulting position for the tooth middle of the gap so that the accuracy of the positioning process is impaired. Another lack of the described Procedure is that the touch of grinding wheel be and tooth base as path information for the derivation of the Setting values for tool positioning are used. Of the The tooth base is usually particularly strong due to the delay in hardness affected and therefore does not represent an exact position for the immersion depth of the grinding wheel and the calculation of the Setting values.

Nachteilig bei der bekannten Lösung ist außerdem, daß die Ableitung der Aufmaßposition aus jeweils nur einer Berührung der linken und rechten Zahnflanke erfolgt. Damit ist nicht gewährleistet, daß eine annähernd gleiche Spanabnahme am ge samten Zahnrad erfolgt. Qualitätseinbußen beim Schleifen des gesamten Zahnrades aufgrund unterschiedlicher Spanabnahme an den Flankenflächen sowie eine erhöhte Ausschußgefahr im Prozeß der bedienerlosen Fertigung sind die Folge. Another disadvantage of the known solution is that the Derivation of the measurement position from just one touch at a time the left and right tooth flank occurs. That is not ensures that an approximately equal chip removal on ge entire gear is done. Loss of quality when grinding the entire gear due to different chip removal on the flank surfaces and an increased risk of rejects in Process of unattended manufacturing are the result.

In der Patentschrift DE 36 15 365 C1 ist ein Verfahren zur Bearbeitung der Zahnflanken eines Zahnrades beschrieben, bei dem das vorverzahnte Werkstück in eine definierte Win kellage zum Werkzeug gebracht wird. Bei diesem Verfahren wird das erste zu fertigende Zahnrad einer Serie von Hand zum Werkzeug ausgerichtet und durch einen Sensor die Lage der Zahnköpfe in Abhängigkeit von den geometrischen und kinematischen Verhältnissen in einem Lernvorgang gespei chert. Bei den nachfolgenden Werkstücken wird die Phasenla ge der am Sensor vorbeibewegten Zahnköpfe ermittelt und mit den im Lernvorgang gespeicherten Werten verglichen. Nach automatischer Herstellung einer Bewegungskoinzidenz wird das Werkzeug eingespurt und die Bearbeitung begonnen. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß das jeweils erste Werkstück einer Serie stets manuell ausgerichtet wer den muß. Eine durchgängige Automatisierung des gesamten Be arbeitungsprozesses ist demzufolge nicht möglich. Des wei teren ist die Ermittlung einer Aufmaßposition zur Gewähr leistungeiner annähernd gleichen Spanabnahme beim Schleifen des Zahnrades nicht gegeben.In the patent DE 36 15 365 C1 is a method for Machining the tooth flanks of a gearwheel described in which the pre-toothed workpiece in a defined win cello is brought to the tool. With this procedure becomes the first gear in a series to be manufactured by hand aligned to the tool and the position by a sensor the tooth heads depending on the geometric and kinematic relationships in one learning process chert. In the subsequent workpieces, the phase length of the tooth heads moved past the sensor and determined with compared to the values stored in the learning process. To automatic production of a movement coincidence the tool is engaged and processing started. Of the The disadvantage of this solution is that each first workpiece in a series is always aligned manually that must. Consistent automation of the entire Be work process is therefore not possible. The white The determination of an oversize position is a guarantee almost the same chip removal during grinding the gear is not given.

Ein weiteres Verfahren zum Positionieren von stirnverzahn ten Werkstücken ist aus dem DD-AP 2 93 524 bekannt. Hierbei werden mit einem optoelektronischen Sensor, der sich zwi schen Fuß- und Kopfkreisradius im Normal schnitt zur Verzah nung befindet, durch fortlaufende Bildauswertung während der Drehbewegung des Werkstückes die Positionen der rechten und linken Zahnflanke erfaßt. Mit einer sich daran an schließenden Signalaufbereitung werden die notwendigen Steuerinformationen zum automatischen Einmitten der Schleif scheibe erstellt. Nachteilig bei dieser Lösung ist insbeson dere, daß sich die Anwendung des beschriebenen Verfahrens auf den Einflankenschliff beim Teilwälzschleifen beschränkt und somit eine universelle Anwendung ausgeschlossen ist.Another method of positioning face gear Workpieces are known from DD-AP 2 93 524. Here are with an optoelectronic sensor, which is between normal root and tip circle radius to the toothing through continuous image analysis during the rotational movement of the workpiece the positions of the right and left tooth flank detected. With one stick to it closing signal processing are the necessary Control information for automatic centering of the grinding disc created. This solution is particularly disadvantageous that the application of the method described limited to the single flank grinding during partial hob grinding and thus a universal application is excluded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das es ermöglicht, bereits beim ersten Werkstück einer Serie Schleifscheiben wirkflächen und Flankenflächen des Werkstückes aus einer be liebigen Drehposition heraus, ohne den Eingriff einer Bedien person, in wenigen Schritten automatisch so zueinander zu positionieren, daß eine gleichmäßige Spanabnahme sowie ein Mindestschleifabtrag an den Flankenflächen des Werkstückes im nachfolgenden Bearbeitungsprozeß gewährleistet ist. Des weiteren soll das Verfahren für das Profilschleifen und für das Teilwälzschleifen jeweils im Ein- und Zweiflankenschliff anwendbar sein.The invention has for its object a method of the type mentioned at the beginning, which enables from the very first workpiece in a series of grinding wheels active surfaces and flank surfaces of the workpiece from one be loving rotational position without the intervention of an operator person, in a few steps automatically position that even chip removal as well as a Minimum grinding abrasion on the flank surfaces of the workpiece is guaranteed in the subsequent machining process. Of the process for profile grinding and for Partial hob grinding in single and double flank grinding be applicable.

Die Aufgabe wird durch die Verfahrensschritte gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst.The task is carried out by the process steps according to the Characteristic of claim 1 solved.

Der Patentanspruch 2 enthält die vorteilhafte Wahl der ra dialen Position der Schleifscheibenwirkflächen zur Durchfüh rung des Verfahrensschrittes 1.Claim 2 contains the advantageous choice of ra Dialen position of the grinding wheel effective surfaces for execution tion of process step 1.

Im Patentanspruch 3 ist die vorteilhafte Art und Weise der Durchführung des Verfahrensschrittes m vorgesehen.In claim 3, the advantageous way of Implementation of step m provided.

Zur Bestimmung der zweiten Mittenposition nach Verfahrens schritt o werden vorteilhafterweise unterschiedliche Dreh positionen bei unterschiedlich bemessenem Aufmaß am Werk stück berücksichtigt.To determine the second center position according to the procedure step o are advantageously different rotation positions at different dimensions at the factory piece considered.

Bei ausreichend bemessenem Aufmaß wird die zweite Mittenpo sition aus den am weitesten außen liegenden Drehpositionen bestimmt.If the measurement is sufficiently large, the second middle po sition from the outermost rotary positions certainly.

Bei gering bemessenem Aufmaß wird die zweite Mittenposition aus den am weitesten innen liegenden Drehpositionen be stimmt.If the allowance is small, the second center position from the innermost turning positions Right.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen ins besondere darin, daß die Positionierung der Schleifscheiben wirkflächen zu den Flankenflächen des Werkstückes aus jeder beliebigen Drehposition des Werkstückes vorgenommen werden kann.The advantages of the method according to the invention are special in that the positioning of the grinding wheels effective surfaces to the flank surfaces of the workpiece from each any rotational position of the workpiece can.

Dabei läuft der Vorgang zum Positionieren automatisch ab, ohne daß ein zusätzlicher Eingriff einer Bedienperson not wendig ist.The positioning process runs automatically, without additional intervention by an operator is agile.

Der Positioniervorgang erfolgt in wenigen Schritten, wobei bereits das erste Werkstück einer Serie automatisch posi tioniert wird. Dieser Vorteil macht sich insbesondere bei der Einzel- und Kleinserienfertigung bemerkbar.The positioning process takes place in a few steps, whereby the first workpiece in a series is automatically posi is tioned. This advantage is particularly evident in of single and small series production noticeable.

Durch den Ablauf der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte wird eine gleichmäßige Spanabnahme sowie ein Mindestschleif abtrag an den Flankenflächen des Werkstückes im nachfolgen den Bearbeitungsvorgang gewährleistet. Dadurch wird Aus schuß infolge von Schleifbrand sowie durch nicht geschliffe ne Flächen vermieden.Through the course of the method steps according to the invention there is an even chip removal and a minimum grinding Follow up on the flank surfaces of the workpiece guaranteed the machining process. This turns off shot as a result of grinding fire and not ground ne surfaces avoided.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet weiterhin den Vor teil, daß es sowohl für das Profilschleifen als auch das Teilwälzschleifen jeweils im Ein- und Zweiflankenschliff einsetzbar ist.The method according to the invention also offers the advantage part that it is for both profile grinding and that Partial grinding in single and double flank grinding can be used.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei spiel, bei dem das Werkstück ein Zahnrad ist, näher er läutert werden.The invention is illustrated below in one embodiment game in which the workpiece is a gear, closer it to be refined.

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:In the accompanying drawings:

Fig. 1 das Berühren von Schleifscheibe und Zahnrad vor dem Erreichen der ersten Einmittposition Fig. 1 touching the grinding wheel and gear before reaching the first center position

Fig. 2 das Erreichen der ersten Einmittposition nach dem Einfahren der Schleifscheibe in die Zahnlücke Fig. 2 reaching the first center position after moving the grinding wheel into the tooth gap

Fig. 3 das Erreichen der zweiten Einmittposition innerhalb der Zahnlücke Fig. 3 reaching the second center position within the tooth gap

Fig. 4 das Ermitteln der Drehpositionen in drei Testlücken und 2 Testebenen zum Bestimmen der zweiten Mitten position bei ausreichend und bei gering bemessenem Aufmaß. Fig. 4, the determination of the rotational positions in three test gaps and 2 test levels to determine the second center position with sufficient and with a small dimension.

Gemäß Fig. 1 werden zunächst die Schleifscheibenwirk flächen 2.1 und 2.2 tangential symmetrisch zur Profilmit tellinie 3, die die Werkstückachse schneidet und senkrecht zur Schleifscheibenachse steht, positioniert.Referring to FIG. 1, the grinding wheel are initially active surfaces 2.1 and 2.2 tangentially symmetrical tellinie to Profilmit 3 intersecting the workpiece axis and is perpendicular to the grinding wheel axis is positioned.

In dieser Ausgangslage vor dem Einmitten befindet sich der Außendurchmesser d_sa der Schleifscheibenwirkflächen 2.1 und 2,2 radial in einer Sicherheitsposition 4 außerhalb des Außendurchmessers d_a des Zahnrades 1. Die Sicherheitsposi tion 4 wird in Abhängigkeit vom Härteverzug des Zahnrades 1 vorgegeben.In this starting position before centering, the outer diameter d _{sa of} the grinding wheel active surfaces 2.1 and 2.2 is located radially in a safety position 4 outside the outer diameter d _{a of} the gear wheel 1 . The Sicherheitsposi tion 4 is specified depending on the hardness delay of the gear 1 .

Danach wird dem Zahnrad 1 eine Drehbewegung in beliebiger Richtung erteilt.Thereafter, the gear 1 is given a rotational movement in any direction.

Die Schleifscheibenwirkflächen 2.1 und 2.2 werden dann im Schleichgang in Richtung des sich drehenden Zahnrades 1 radial verfahren, bis Berührung des Außendurchmessers d_sa der Schleifscheibe 2 mit dem Außendurchmesser d_a des Zahn rades 1 eintritt. Die Berührung wird über einen Schleifsen sor signalisiert.The grinding wheel active surfaces 2.1 and 2.2 are then moved radially in creep speed in the direction of the rotating gear 1 until contact of the outer diameter d _{sa of} the grinding wheel 2 with the outer diameter d _{a of} the toothed wheel 1 occurs. The touch is signaled by a loop sensor.

Durch Vergleich mit einem Sollwert wird anschließend er mittelt, ob an benachbarten Köpfen des Zahnrades 1 Berührung stattfindet. Wenn dieses nicht der Fall ist, werden die Schleifscheibenwirkflächen 2.1 und 2.2 um einen Zustellbe trag erneut in Richtung des sich drehenden Zahnrades 1 ra dial verfahren. By comparing it with a target value, it is then averaged whether 1 contact occurs on adjacent heads of the gearwheel. If this is not the case, the grinding wheel active surfaces 2.1 and 2.2 are moved again by a delivery amount in the direction of the rotating gear 1 ra dial.

Daraufhin wird für das Zahnrad 1 die Drehposition zum Zeit punkt der Berührungsunterbrechung und die Drehposition zum Zeitpunkt des Berührungsbeginns erfaßt. Berührungsunterbre chung und Berührungsbeginn werden über einen Schleifsensor der Steuerung signalisiert, welche die betreffenden Dreh positionen des Zahnrades zu diesen Zeitpunkten erfaßt und abspeichert.Thereupon, the rotational position at the time of the interruption of the contact and the rotational position at the time of the start of the contact are detected for the gear 1 . Touch interruption and start of contact are signaled via a grinding sensor to the controller, which detects and stores the relevant rotary positions of the gearwheel at these times.

Aus beiden Drehpositionen wird eine mittlere Drehposition des Zahnrades 1 berechnet, gegenüber der die Drehbewegung des Zahnrades 1 um ein ganzzahliges Vielfaches des Teilungs winkels τ versetzt stillgesetzt wird.From both rotational positions an average rotational position of the gear 1 is calculated, against which the rotational movement of the gear 1 is stopped by an integer multiple of the pitch angle τ.

In Fig. 2 ist dargestellt, wie das Zahnrad 1 eine erste Einmittposition 5 innerhalb der Zahnlücke erreicht.In FIG. 2 it is shown how the gear 1 reaches a first Einmittposition 5 within the tooth space.

Zum Erreichen der ersten Einmittposition 5 wird ein radi ales Wegintervall festgelegt. In der ersten Einmittposition 5 liegt der Außendurchmesser d_sa der Schleifscheibenwirk flächen 2.1 und 2.2 unmittelbar unterhalb des Außendurch messers d_a des Zahnrades 1.A radial path interval is defined in order to reach the first center position 5 . In the first centering position 5 , the outer diameter d _{sa of} the grinding wheel active surfaces 2.1 and 2.2 is immediately below the outer diameter d _{a of} the gear wheel 1 .

Die Schleifscheibenwirkflächen 2.1 und 2.2 werden dann im Schleichgang in Richtung des feststehenden Zahnrades 1 ra dial verfahren, bis die erste Einmittposition 5 erreicht ist.The grinding wheel active surfaces 2.1 and 2.2 are then moved at slow speed in the direction of the fixed gear 1 ra dial until the first center position 5 is reached.

Anschließend wird dem Zahnrad 1 eine Drehbewegung in einer Richtung erteilt, bis Berührung der Schleifscheibenwirk fläche 2.1 mit einer Flankenfläche des Zahnrades 1 eintritt. Die Berührung wird über einen Schleifsensor signalisiert und der Drehwinkel ϕ₁ über das Drehwinkelmeßsystem als Drehpo sition der Steuerung übermittelt und von dieser abgespei chert. The gear 1 is then given a rotary movement in one direction until the grinding wheel active surface 2.1 comes into contact with a flank surface of the gear 1 . The touch is signaled by a grinding sensor and the angle of rotation ϕ 1 transmitted via the angle of rotation measuring system as a rotary position to the control and saved by it.

Nach der Umkehr der Drehrichtung des Zahnrades 1 wird in analoger Weise der Drehwinkel ϕ₂ ermittelt, der als zweite Drehposition der Steuerung übermittelt und von dieser ab gespeichert wird. Die Steuerung berechnet den Mittelwert ϕ_m1 bezogen auf die erste Einmittposition aus den beiden Drehwinkeln ϕ₁ und ϕ₂ nach der BeziehungAfter reversing the direction of rotation of the gear 1 , the angle of rotation ϕ₂ is determined in an analogous manner, which is transmitted to the control as the second rotational position and is stored by it. The control calculates the mean value ϕ _m1 based on the first centering position from the two rotation angles ϕ₁ and ϕ₂ according to the relationship

Das Zahnrad 1 wird nun in dieser ersten Mittenposition ϕ_m1 zur Profilmittellinie 3 positioniert, wobei ein Drehwinkel meßsystem die Drehbewegung des Zahnrades 1 kontrolliert.The gear 1 is now positioned in this first center position ϕ _m1 to the profile center line 3 , with a rotation angle measuring system controlling the rotation of the gear 1 .

Aus der ersten Mittenposition ϕ_m1 werden, wie in Fig. 3 dargestellt, die Schleifscheibenwirkflächen 2.1 und 2.2 ra dial verfahren, bis eine zweite Einmittposition 6 erreicht ist.From the first center position ϕ _m1 , as shown in FIG. 3, the grinding wheel active surfaces 2.1 and 2.2 are moved ra dial until a second center position 6 is reached.

Als zweite Einmittposition 6 in radialer Richtung wird vor zugsweise die Position gewählt, bei der der Außendurchmes ser d_sa der Schleifscheibenwirkflächen 2.1 und 2.2 im Be reich des Teilkreisdurchmessers d des Zahnrades 1, also in der Mitte der Zahnhöhe liegt.As the second center position 6 in the radial direction, the position is preferably selected in which the outer diameter water d _{sa of} the grinding wheel active surfaces 2.1 and 2.2 in the range of the pitch circle diameter d of the gear 1 , that is to say in the middle of the tooth height.

In Fig. 4 ist gezeigt, daß in dieser zweiten Einmittposi tion ϕ_m2 in mindestens zwei Stirnebenen A und B des Zahn rades 1 an mehreren Stellen die bereits zu Fig. 2 beschrie bene Verfahrensweise zur Ermittlung der Drehposition des Zahnrades 1 angewendet wird. Dabei werden vorzugsweise an drei gleichmäßig am Umfang des Zahnrades 1 verteilten Test lücken I, II und III nacheinander jeweils die Schleifschei benwirkflächen 2.1 und 2.2 mit den Flankenflächen des Zahn rades 1 in Berührung gebracht. Zum Weiterdrehen zur nächsten Testlücke des Zahnrades 1 werden die Schleifscheibenwirkflä chen 2.1 und 2.2 radial in die Sicherheitsposition 4 zurück gefahren. Sind die einer Berührung zugeordneten Drehposi tionen der jeweiligen Testlücke in einer Testebene ermittelt, werden durch eine Schraubbewegung die Schleifscheibenwirk flächen 2.1 und 2.2 zur anderen Testebene verfahren und der Vorgang zur Ermittlung der Drehpositionen dort durchgeführt.In Fig. 4 it is shown that in this second Einmittposi tion ϕ _m2 in at least two end planes A and B of the toothed wheel 1 at several points the procedure described for FIG. 2 is used to determine the rotational position of the toothed wheel 1 . In this case, preferably three uniformly distributed at the periphery of the gearwheel 1 Test gaps I, II and III in succession in each case the grinding ticket benwirkflächen 2.1 and 2.2 with the flank surfaces of the gear wheel 1 is brought into contact. To continue turning to the next test gap of the gear 1 , the grinding wheel surfaces 2.1 and 2.2 are moved radially back to the safety position 4 . If the rotation positions of the respective test gap assigned to a touch are determined in one test level, the grinding wheel active surfaces 2.1 and 2.2 are moved to the other test level by a screwing movement and the process for determining the rotation positions is carried out there.

Alle ermittelten Drehpositionen werden abgespeichert. Die Drehpositionen verkörpern das in den jeweiligen Test lücken und Testebenen vorhandene tatsächliche Aufmaß bezo gen auf die Soll-Flankenfläche.All determined rotational positions are saved. The rotational positions embody this in the respective test gaps and test levels existing actual oversize on the target flank surface.

Danach werden aus den abgespeicherten Drehpositionen für alle Rechtsflanken RF und für alle Linksflanken LF jeweils die am weitesten außen liegende und die am weitesten innen liegende Drehposition des Zahnrades 1 ermittelt.The outermost and the innermost rotational positions of the gearwheel 1 are then determined from the stored rotational positions for all right flanks RF and for all left flanks LF.

Die am weitesten außen liegenden Drehpositionen, d. h. die größten Aufmaße, ergeben sich
für die Rechtsflanken in Testlücke II und Testebene A
und für die Linksflanken in Testlücke III und Testebene B.The outermost rotary positions, ie the largest oversizes, result
for the right flanks in test gap II and test level A
and for the left flanks in test gap III and test level B.

Die am weitesten innen liegenden Drehpositionen, d. h. die kleinsten Aufmaße, ergeben sich
für die Rechtsflanken in Testlücke I und Testebene B
und für die Linksflanken in Testlücke III und Testebene A.The innermost rotary positions, ie the smallest allowances, result
for the right flanks in test gap I and test level B
and for the left flanks in test gap III and test level A.

Anschließend wird das Zahnrad 1 in der aus diesen charakte ristischen Drehpositionen errechneten zweiten Mittenposition ϕ_m2 positioniert, die der endgültigen Mittenposition des Zahnrades 1 entspricht.The gear 1 is then positioned in the second center position ϕ _m2 calculated from these characteristic rotational positions, which corresponds to the final center position of the gear 1 .

In Abhängigkeit von dem am Zahnrad 1 vorhandenen Aufmaß ha ben die ermittelten Drehpositionen unterschiedlichen Einfluß auf die Bestimmung der zweiten Mittenposition ϕ_m2 des Zahn rades 1. Bei ausreichend bemessenem Aufmaß wird die zweite Mittenposition ϕ_m2 vorzugsweise aus den am weitesten außen liegenden Drehpositionen 9 bestimmt. Bei gering bemessenem Aufmaß erfolgt die Bestimmung der zweiten Mittenposition ϕ_m2 vorzugsweise aus den am weitesten innen liegenden Dreh positionen 10, um zu gewährleisten, daß beide Zahnflanken ausreichend geschliffen werden.Depending on the allowance on gear 1 , the determined rotational positions have different effects on the determination of the second center position ϕ _m2 of gear 1 . If the allowance is sufficient, the second center position ϕ _{m2 is} preferably determined from the outermost rotary positions 9 . If the allowance is small, the second center position ϕ _{m2 is} preferably determined from the innermost rotary positions 10 to ensure that both tooth flanks are sufficiently ground.

Anschließend werden die Schleifscheibenwirkflächen 2.1 und 2.2 bis zu einer vorbestimmten Anstellposition 7 radial verfahren, in der - in Zustellrichtung - die Schleifschei benwirkflächen 2.1 und 2.2 um die Summe aus Aufmaß plus Sicherheitsbetrag von den Sollflankenflächen entfernt sind.Subsequently, the grinding wheel working surfaces are moved radially to a predetermined setting position 7 2.1 and 2.2, in the - in feed direction - the grinding ticket benwirkflächen 2.1 and 2.2 are removed by the sum of oversize plus safety margin from the target flank surfaces.

Diese Anstellposition 7 ist die Ausgangsposition für die für die Bearbeitung erforderlichen Zustellschritte in der jeweiligen Zustellrichtung bei zur Erreichung der Sollposi tion 8 der Schleifscheibenwirkflächen 2.1 und 2.2 am fertig geschliffenen Zahnrad 1.This setting position 7 is the starting position for the infeed steps required for the machining in the respective infeed direction in order to achieve the desired position 8 of the grinding wheel active surfaces 2.1 and 2.2 on the fully ground gear 1 .

BezugszeichenlisteReference list

1 Werkstück (Zahnrad)
2 Schleifscheibe
2.1 linke Schleifscheibenwirkfläche
2.2 rechte Schleifscheibenwirkfläche
3 Profilmittellinie
4 Sicherheitsposition
5 erste Einmittposition
6 zweite Einmittposition
7 Anstellposition
8 Soll-(Fertig-)Position
9 charakteristische Drehposition bei ausreichend bemessenem Aufmaß
10 charakteristische Drehposition bei gering bemessenem Aufmaß
A, B Testebenen
RF, LF Rechtsflanke, Linksflanke
d Teilkreisdurchmesser
d_a Außendurchmesser Werkstück
d_sa Außendurchmesser Schleifscheibe
ϕ Drehwinkel
ϕ_m1 erste Mittenposition
ϕ_m2 zweite Mittenposition
τ Teilungswinkel
I, II, III Testlücken 1 workpiece (gear)
2 grinding wheel
2.1 left grinding wheel effective area
2.2 right grinding wheel effective area
3 profile center line
4 security position
5 first center position
6 second center position
7 Position
8 Target (finished) position
9 characteristic rotary position with a sufficient dimension
10 characteristic rotary positions with small dimensions
A, B test levels
RF, LF right flank, left flank
d pitch circle diameter
d _a workpiece outer diameter
d _sa outside diameter of grinding wheel
ϕ angle of rotation
ϕ _m1 first center position
ϕ _m2 second center position
τ pitch angle
I, II, III test gaps

Claims

1. Method for positioning two grinding wheel active surfaces to the flank surfaces of a rotationally symmetrical workpiece with a grooved outer profile, in particular a gearwheel, the rotational position of which is arbitrary after clamping on a workpiece carrier, the movements of the workpiece and tool carrier being coordinated via a CNC control and the contact of the grinding wheel active surfaces with the flank surfaces of the workpiece is signaled by means of a grinding sensor, characterized in that

a) the grinding wheel effective surfaces ( 2.1 and 2.2 ) tangentially symmetrical to the profile center line ( 3 ), which intersects the workpiece axis and is perpendicular to the grinding wheel axis, and radially in a safety position ( 4 ) outside the outside diameter (d _a ) of the workpiece ( 1 ) be positioned taking into account the hardness distortion,
b) the workpiece ( 1 ) is then given a rotary movement,
c) the active grinding wheel surfaces ( 2.1 and 2.2 ) are moved radially until the outer diameter (d _sa ) of the grinding wheel ( 2 ) and the outer diameter (d _a ) of the workpiece ( 1 ) come into contact,
d subsequently), it is averaged by comparison with a standard value, check 1) contact takes place on adjacent heads of the Werkstük kit (wherein for the case that no contact occurs at adjacent heads of the workpiece (1), the grinding wheel working surfaces (2.1 and 2.2) be moved radially again in the direction of the workpiece ( 1 ) by an infeed amount,
e) the rotational position at the time of the interruption of the contact and the rotational position at the time of the start of the contact is then detected for the workpiece ( 1 ),
f) an average rotational position is calculated from the rotational position at the time of the interruption of contact and the rotational position at the time of the start of contact, against which the rotational movement of the workpiece ( 1 ) is stopped by an integral multiple of the pitch angle (τ),
g) then a radial first centering position ( 5 ), in which the outer diameter (d _sa ) of the grinding wheel effective surfaces ( 2.1 and 2.2 ) is immediately below the outer diameter (d _a ) of the workpiece ( 1 ), is determined,
h) the grinding wheel active surfaces ( 2.1 and 2.2 ) are moved radially until the first centering position ( 5 ) is reached,
i) then a flank surface of the workpiece ( 1 ) is brought into contact with a grinding wheel benaktivfläche ( 2.1 or 2.2 ) in one direction, the rotary movement is stopped and the rotary position is saved with the associated angle of rotation (ϕ₁ or ϕ₂),
j) then the other flank surface of the workpiece ( 1 ) is brought into contact with the other active grinding wheel surface ( 2.2 or 2.1 ) by turning in the opposite direction, the rotary movement is stopped and the rotary position is saved with the associated angle of rotation (ϕ₂ or ϕ₁),
k) then the mean value is formed from the two angles of rotation (ϕ₁, ϕ₂) and the workpiece ( 1 ) is positioned in the corresponding first center position (ϕ _m1 ),
l) the active grinding wheel surfaces ( 2.1 and 2.2 ) are moved radially until a second center position ( 6 ) is reached,
m) the process steps i and j are then carried out in at least two end planes (A and B) of the workpiece ( 1 ) at a plurality of test gaps (I, II, III) evenly distributed over the circumference, with the further turning to the next test gap of the outer profile Grinding wheel effective surfaces ( 2.1 and 2.2 ) are radially returned to the safety position ( 4 ),
n) then from the stored rotary positions for each pairing of grinding wheel effective surface / flank surface, the - based on the flank surface - the most external and the most internal rotational position of the workpiece ( 1 ) are determined,
o) then the workpiece ( 1 ) is positioned in a second center position (ϕ _m2 ) calculated from the rotary positions,
p) the grinding wheel effective surfaces ( 2.1 and 2.2 ) are moved radially up to a predetermined setting position ( 7 ), in which - in the infeed direction - the grinding wheel active surfaces ( 2.1 and 2.2 ) are removed from the target flank surfaces by the sum of the allowance plus the safety amount.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the method step 1 as the second centering position ( 6 ) in the radial direction is preferably chosen the position at which the outer diameter (d _sa ) of the grinding wheel active surfaces ( 2.1 and 2.2 ) approximately in the Center of the height of the groove-shaped outer profile of the workpiece ( 1 ).

3. The method according to claim 1, characterized in that for the step m preferably three test gaps (I, II, III) distributed uniformly on the circumference of the workpiece ( 1 ) are determined.

4. The method according to claim 1, characterized in that the second center position (ϕ _m2 ) is determined with a sufficiently dimensioned oversize for the process step o from the outermost rotary positions.

5. The method according to claim 1, characterized in that the second center position (ϕ _m2 ) is determined with a small dimension for the process step o from the innermost rotary positions.