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Vorrichtung zum Hinterschleifen mehrrilliger, spiralgenuteter Gewinderillenfräser
Es ist bereits bekannt, spiralgenutete Gewinderillenfräser.iu hinterschleifen, wobei
als Schleifwerkzeug Einzelschleifscheiben dienen, welche nur ein Gewindeprofil bearbeiten
und wobei jede Profilteilung weiter geteilt werden muß. Es ist auch bekannt, Gewinderillenfräser
mit mehrrilligen Schleifscheiben zu hinterschleifen, wobei aber auf die spiralförmige
Zahnform verzichtet wurde und nur gerade genutete Fräser hergestellt werden konnten.
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Es sind auch Vorrichtungen zum Hinterschleifen von Gewindebohrern
mit spiralförmig verlaufenden Spannuten bekannt, bei welchen der Abstand der Achsen
des Werkstückes und der Schleifscheibe bei gleichzeitigem Drehen des Werkstückes
vermindert wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun zum 'Hinterschleifen
mehrrilliger, spiralgenuteter Werkstücke, z. B. Gewinderillenfräser,eine breite,
.sich. über die ganze Länge des zu schleifenden Werkstückes erstreckende, mehrrillige
Schleifscheibe verwendet, deren Abstand in. .an sich bekannter Weise zur Erzielung
des Hinterschliffes in bezug auf das Werkstück bei gleichzeitigem Drehen des letzteren
vermindert wird. Durch die Verwendung einer derartigen breiten Schleifscheibe erübrigt
sich das besondere Teilen jeder Profilteilung, es - wird eine bedeutend höhere Teilungsgenauigkeit
erzielt und außerdem die zum Schleifen notwendige Zeit ganz erheblich herabgesetzt.
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Die eYfindungsgemäße Schleifscheibe ist zwecks Erzielung genau zylindrischer
Werkstücke (auf die Zahnbrust bezogen) entweder bei paralleler Lage der Achsen der
Schleifscheibe und des Fräsers kegelförmig oder bei winkelförmiger Lage der genannten
Achsen zylindrisch gestaltet. Der Kegelwinkel der Schleifscheibe bzw. der Winkel
zwischen den Achsen des Fräsers und der Schleifscheibe wird aus dem Spiralnutenwinkel
und der Hinterschliffgröße bestimmt.
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Zur Erzielung eines zur Werkstückachse senkrechten Gewindeprofils
ist das Werkzeuggewindeprofil bei kegelförmiger Schleifscheibe senkrecht zur Schleifscheibenachse
und bei zylindrischer Schleifscheibe entsprechend schräg, d. h. senkrecht zur Werkstückachse,
angeordnet.
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In diesem Zusammenhang sei allerdings darauf hingewiesen, daß bereits
vorgeschlagen wurde, beim Schleifen von Gewinde mit
einer mehrrilligen,
zur Werkstückachse schräg stehenden Schleifscheibe die Profilrillen entsprechend
der Schräge schief zu stellen. Das Einrollen des Gewindes in die Schleifscheibe
erfolgt in diesem Fall mit einer entsprechenden zylindrischen Preßrolle, deren Profil
entsprechend schief gestellt ist. In diesem bekannten Fall wird aber beim Schleifen
die Schleifscheibe dem Werkstück gegenüber in dessen Längsachsenrichtung bewegt,
während beim erfindungsgemäßen Verfahren sowahl Schleifscheibe wie Werkstück sich
lediglich drehen, ohne sich in ihrer Achsenrichtung zu verschieben.
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Beispiele des neuen Verfahrens sind an Hand der Zeichnung nachstehend
beschrieben. In Abb. i ist ein spiralgenuteter FräserF in Ansicht dargestellt. Das
Verhältnis der nutzbaren Zahnlänge zur Zahnteilung ist so bemessen, daß die Schleifscheibe
S den einen Zahn Z genügend weit hinterschleifen kann, ohne den nächstliegenden
Zahn Z zu verletzen. Diese Forderung bedingt die Verwendung von verhältnismäßig
kleinen Schleifscheibendurchmessern.
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Der Hinterschliff wird in an sich beamiter Weise mit Hilfe einer Hinterschleifkurve
erzeugt, wobei es gleichgültig ist, ob die Schleifscheibe oder das Werkstück die
Hinterschleifbew egung ausführen.
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Das Hinterschleifen des Fräsers F erfolgt, wenn die Achsen der Schleifscheibe
S und diejenige des Fräsers F parallel sind. Der Punkt A berührt die Scheibe S früher
als der Punkt B. Auf der Seite b kommt das Werkstück F mit der Scheibe S erst in
Berührung, wenn sich das Werkstück F um den Winkel ß gedreht hat. In dieser Lage
ist der Punkt A auf der Seite a bereits auf Punkt A1 gelangt. Gleichzeitig hat sich
der Achsenabstand von Werkstück F und Schleifscheibe S infolge der Hinterschleifbewegung
um das Maß c verringert. Es ist ersichtlich, daß bei Verwendung zylindrischer Schleifscheiben
S der Fräser F bei diesem Verfahren kegelig würde. Zur Erzielung zylindrischer Werkstücke
F werden deshalb kegelige Schleifscheiben S verwendet. Die Konizität der Schleifscheiben
S läßt sich auf einfache Weise berechnen durch die Größe der Radialbewegung ß, welche
durch den Spiralwinkel gegeben ist, und das Maß c, welches durch die Hinterschleifgröße
gegeben ist.
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Damit das Gewindeprofil am Werkstück F senkrecht zu dessen Achse steht,
muß auch bei der kegeligen Schleifscheibe S das Gewindeprofil senkrecht zur Schleifscheibenachse
stehen.
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Die Herstellung der Schleifscheiben geschieht in an sich bekannter
Weise mittels Preßrollen P, wobei das Schleifscheibenprofil durch Andrücken der
Rollen bei kleinen Scheibendrehzahlen erzeugt wird. U m ein einwandfreies Einröllen
zu ermöglichen, ist es notwendig, daß die Achse der zylindrischen Preßrolle P parallel
zum Mantel der Schleifscheibe S angestellt wird. Die Achsen der Schleifscheibe S
und der Preßrolle P sind deshalb nicht parallel. Wie bereits erw=ähnt, mul:» das
Gewindeprofil der Schleifscheibe S senkrecht zu deren Achse stehen, infolgedessen
muß das Profil an der Preßrolle P schief zu der Achse der Preßrolle P stehen. In
diesem Falle wird a/ @ i,2 a
und a" <'/a a. Diese Winkelstellung
entspricht der Konizität der Schleifscheibe S; sie beträgt die Hälfte des Kegelwinkels.
Es ist natürlich ein Leichtes, der Preßrolle P von Anfang an diese gewollte Profilschrägstellung
zu erteilen.
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In Abweichung des oben beschriebenen Verfahrens ist es auch denkbar,
an Stelle kegeliger Schleifscheiben S zylindrische Schleifscheiben zu verwenden,
wobei dann-allerdings das Schleifen nicht in paralleler Lage der Achsen des Fräsers
und der Schleifscheibe erfolgen %darf. Die Achsen müssen in einem bestimmten Winkel
zueinander stehen. Die Bestimmung dieses Winkels erfolgt in gleicher Weise wie die
Bestimmung der obenerwähnten Konizität. In diesem Falle muß dann das Gewindeprofil
der Schleifscheibe S entsprechend schräg gestellt sein, damit das Werkstück F korrekt
wird, und zwar werden die beiden halben Flankenwinkel a' und u" wie oben ausgeführt
bestimmt. Bei diesem Verfahren kann dann das Einrollen des Scheibenprofils in paralleler
Achsenlage von Schleifscheibe und Preßroll.e erfolgen (Abb. 2 ?. Die Frage, ob mit
kegeliger Scheibe S und in paralleler Achsenlage oder mit zylindrischer Scheibe
S bei schräg gestellten Achsen geschliffen werden soll, ist für den Erfolg nebensächlich
und hängt in der Hauptsache von der Bauart der verwendeten Maschine ab.
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Wie bereits erwähnt, werden zum Hinterschleifen dieser Fräser verhältnismäßig
kleine Schleifscheiben benötigt. Da kleinere Schleifscheiben naturgemäß einen rascheren
Verschleiß aufweisen als Schleifscheiben größeren Durchmessers, wird vorteilhaft,
wie an sich beim Schleifen von Gewinderillenfräsern mit Spiralnuten und logarithmischem
Hinterschliff bekannt, mit einer Schleifscheibe S' mit großem Durchmesser vorgeschliffen
und mit einer kleinen -Schleifscheibe S fertiggeschliffen. Mit der großen Scheibe
S' wird mit nur so großem Hinterschleifexzenter vorgeschliffen, als ohne Verletzung
der nachfolgenden Zähne Z zulässig
ist, worauf die kleine Fertigschleifscheibe
S nur noch das vollständige Hinterschleifen auszuführen hat.
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Die große Schleifscheibe S' mit zugehöriger Preßrolle P' und die kleine
Schleifscheibe S mit Preßrolle P ist je auf einem Schlitten gelagert, der senkrecht
zur Fräserachse I-1 (Abb. 3) im Sinne der Pfeile II, III hin und her verschiebbar
ist.
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Das Werkstück F ist auf einem Schlitten im Sinne des Pfeiles IV quer
verschiebbar, es kann an die eine. oder andere Schleifscheibe S, S' angestellt werden,
ohne daß es umgespannt werden müßte.