EP1991392A1 - Verfahren zum hinterschleifen der schneidzähne von gewindebohrern, gewindeformern und ähnlichen werkzeugen, und schleifmaschine zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum hinterschleifen der schneidzähne von gewindebohrern, gewindeformern und ähnlichen werkzeugen, und schleifmaschine zur durchführung des verfahrens

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EP1991392A1
EP1991392A1 EP07722980A EP07722980A EP1991392A1 EP 1991392 A1 EP1991392 A1 EP 1991392A1 EP 07722980 A EP07722980 A EP 07722980A EP 07722980 A EP07722980 A EP 07722980A EP 1991392 A1 EP1991392 A1 EP 1991392A1
Authority
EP
European Patent Office
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control
grinding
contour
cutting teeth
tool
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EP07722980A
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English (en)
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EP1991392B1 (de
Inventor
Erwin Junker
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Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
    • B24B3/18—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of taps or reamers
    • B24B3/22—Relief cutting of taps or reamers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B17/00—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor
    • B24B17/02—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor involving mechanical transmission means only
    • B24B17/025—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor involving mechanical transmission means only for grinding rotating workpieces (three dimensional)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
    • B24B3/02—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of milling cutters
    • B24B3/022—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of milling cutters relief grinding of milling cutters

Definitions

  • the invention relates to a method for back grinding of the cutting teeth of taps, thread formers and similar tools according to the features a to d of claim 1.
  • the term "cutting tooth” should also include the profile former of the thread formers.
  • a device suitable for this purpose in which a control shaft constantly rotates in the same direction.
  • two identically designed control discs are provided with cams.
  • the cams of the two control discs are offset by 180 degrees to each other.
  • At each of the two control discs is located on a Abgriffsrolle, which are coupled together via a parallelogram lever linkage.
  • the scanning movement of the tapping rollers is transmitted via an additional lever linkage to an eccentric mounting of the grinding spindle.
  • the eccentric bearing of the grinding spindle is rotated, so that a rotating grinding wheel rests more or less strongly on the tool to be ground.
  • control cams may be formed on the control roller, wherein their number corresponds to the number of cutting teeth on the tool to be ground.
  • a special lifting device is provided.
  • gearbox with change wheels is required, which are to be exchanged as needed against each other. The disadvantage of time-consuming remodeling and replacement processes in connection with the storage of high-precision replacement parts thus remains even in the machine according to DE 29 52 610 C2.
  • the invention is based on the object to improve the known from the prior art method such that a low-inertia control is possible and that without the time-consuming replacement and costly storage of high-precision control parts the formation of different relief-contours with different dimensions short processing time is possible.
  • the scanning of the control contour takes place in a rotating oscillatory movement.
  • a scanning is provided with back and forth rotation over a limited circumferential angle of the control contour for each cutting tooth. This oscillating scanning only over a limited section of a smooth and continuous control contour avoids the lifting of a scanning member with the associated risk of rattling or vibration.
  • Control contour represents a first possibility for defining a particular relief or undercut contour for a cutting tooth.
  • Another Design possibility is that the rotational speeds of the rotating scanning movement and the tool are in a certain relationship to each other. For example, a small peripheral portion of the control contour can be scanned slowly, or a larger portion of the peripheral contour can be scanned at an increased rate. Depending on a different undercut contour on the cutting tooth will come about, the undercut contour can be done in one or more passes.
  • the rotational speeds of the rotating scanning movement and of the tool are operationally variable.
  • the operator of a particular grinding machine can therefore select a specific speed ratio before starting production and set his machine accordingly, the speed ratio and the speeds are freely programmable. In this way, multiple variation possibilities for the undercut contour are given with a single control contour in the machine.
  • control contour of the rotational body in the manner of a collective curve comprises the initial values for numerous possible undercut contours. To achieve a certain undercut contour, it is thus only necessary to define a certain peripheral portion of the control contour in which the scan is to take place. For each cutting tooth to be looped, only a rotating reciprocating movement in this selected section of the control contour has to take place.
  • the rotating body can be fixed and with a rotating light source or magnetic on his Scope be scanned.
  • the controlling rotary body is designed as a rotating control disc with an effective as a control contour circumference in the manner of a control comb.
  • Such a control comb is thus a long-drawn control cam, which has stored the various possibilities for the design of the undercut contour (control curve).
  • a limited angle of rotation is selected from the control comb.
  • This control comb can preferably be scanned mechanically, but in principle also optically or electronically.
  • Control signals and / or actuating forces obtained from the scanning movement then determine, via the usual electronic evaluation and control device, the mutual movement of the grinding wheel and the tool in the direction of progression of the cutting teeth towards and away from one another.
  • a direct mechanical transmission is preferred. In this way, the undercut contour of the cutting teeth is set reliably, precisely and quickly.
  • the invention also relates to a grinding machine in the manner of a universal round / non-circular grinding machine for carrying out the method according to claims 1 to 5.
  • a grinding machine is provided, which has the entirety of the features specified in the claim 6 ,
  • Clamping device for the tool to be looped contains. What is essential is always the coordination between a certain area of the Control comb on the control disk, the rotational speeds of the control disk on the one hand and the tool on the other hand with regard to the desired special undercut contour.
  • Figure 1 is a view from above of a grinding machine for carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 2 shows the principle of scanning as it is carried out according to the invention.
  • Figure 3 illustrates the relationship between the number of cutting teeth and the grooves on a tap.
  • a grinding headstock 2 which carries a grinding spindle 3 with a rotating grinding wheel 4, is provided on a machine bed 1.
  • the wheelhead 2 may also be pivotable about a vertical axis.
  • the machine bed 1 also carries a grinding table 5, which in its longitudinal direction - as usual - is adjustable (Z-axis).
  • a movable support member 6 which is additionally adjustable on the grinding table 5 perpendicular to the axis Z, ie in the direction of the usual X-axis.
  • the support member 6 carries the workpiece headstock 7 and the tailstock 8, between which, for example, a tap or a similar tool 9 is clamped.
  • the tool 9, which arises here only, is in this. Case at the same time the workpiece.
  • the tool 9 thus also extends in the Z-axis and is simultaneously rotated about its longitudinal axis, the usual C-axis controlled.
  • the rotational movements of the tool 9 and the grinding wheel 4 and the feed movement of the grinding wheel 4 are matched to the tool 9, so that the desired movement in the direction of the grooves 17 and cutting teeth 16 is achieved.
  • FIG. 2 explains the principle of the control. It is a control disk 11 is provided with a control comb 12 which is rotatably mounted and is offset by a low-inertia high-precision drive in a rotating oscillation movement. The oscillation takes place via a freely selectable, larger or smaller angle of rotation, which is designated ⁇ in FIG. In analogy to the usual axis designations during the grinding process, the axis of rotation of the control disk 1 1 is designated A.
  • the contour of the control comb 12 is scanned by a scanning device 13, which can operate mechanically, optically or electronically and the sampling signal obtained via a
  • Signal line 14 transmits to the already mentioned electronic control device 10.
  • Feed movement of the grinding wheel particularly advantageous.
  • the changing direction of rotation of the control disk 11 is designated by the direction of rotation arrow 15.
  • a certain angle section ⁇ is selected from the control comb 12 which best corresponds to the desired undercut contour of the cutting tooth 16.
  • the back grinding of the cutting teeth 16 then takes place synchronously with the scanning of the selected angle range ⁇ on the control comb 12.
  • Another design option is that the sampling can be done at different speeds.
  • a strongly changing undercut contour can be achieved, for example, by scanning a larger angle range ⁇ at a higher speed; as well, a rather “quiet" course of the undercut contour is achieved by slowing down a smaller portion
  • the grinding wheel 4 reaches the end of the cutting tooth 16 and passes into the groove 17 between the cutting teeth 16, also the scanning of the angular range
  • the initial position of the tool 9 and the grinding wheel 4 is restored, and the control disk 11 changes its direction of rotation and also returns to the home position, and the process is repeated for the next grinding tooth 16.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

Zum Hinterschleifen der Schneidzähne und des Anschnittes von Gewindebohrern und der Schneidzähne von Gewindeformern ist es bekannt, der Schleifscheibe eine zusätzliche radiale Einwärtsbewegung zu erteilen, die nach Maßgabe einer rotierenden Steuerscheibe erfolgt. Hierzu wird eine Steuerscheibe (11) vorgeschlagen, die um eine Achse A drehbar ist und einen Steuerkamm (12) aufweist. Der Steuerkamm (12) bildet eine Sammelkurve entsprechend einer großen Zahl von möglichen Hinterschnitt-Konturen an den zu hinterschleifenden Schleifzähnen des Gewindebohrers oder Gewindeformers. Zum Erzielen einer bestimmten Hinterschnitt-Kontur an einem Schneidzahn wird ein begrenzter Drehwinkel α aus dem Steuerkamm (12) ausgewählt. Dieser Bereich wird durch eine Abtasteinrichtung (13) mechanisch, optisch oder elektronisch abgetastet. Die Steuerscheibe (11) führt hierzu eine oszillierende Drehbewegung lediglich über dem ausgewählten Abschnitt des Steuerkamms (12) aus (Drehrichtungspfeil 15). Nach dem Ende einer Hin- und Herbewegung ist der Schneidzahn hinterschliffen und die Schleifscheibe in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt. Das Ergebnis der Abtastung wird über eine Signalleitung (14) an eine elektronische Steuereinrichtung übertragen.

Description

VERFAHREN ZUM HINTERSCHLEIFEN DER SCHNEIDZÄHNE VON
GEWINDEBOHRERN, GEWINDEFORMERN UND ÄHNLICHEN WERKZEUGEN, UND SCHLEIFMASCHINE ZUR DURCHFÜHRUNG DES
VERFAHRENS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hinterschleifen der Schneidzähne von Gewindebohrern, Gewindeformern und ähnlichen Werkzeugen gemäß den Merkmalen a bis d des Anspruchs 1. Dabei soll der Begriff „Schneidzahn" auch die Profilformer der Gewindeformer umfassen.
Derartige Verfahren gehören zum Stand der Technik.
Beispielsweise wurde in der CH-PS 413 637 eine hierzu geeignete Vorrichtung vorgeschlagen, bei der eine Steuerwelle sich ständig in derselben Richtung dreht. An der Steuerwelle sind zwei gleich ausgebildete Steuerscheiben mit Nocken vorgesehen. Die Nocken der beiden Steuerscheiben sind um 180 Grad zueinander versetzt. An jeder der beiden Steuerscheiben liegt eine Abgriffsrolle an, wobei diese über ein Parallelogramm-Hebelgestänge miteinander gekoppelt sind. Die Abtastbewegung der Abgriffsrollen wird über ein weiteres Hebelgestänge auf eine exzentrische Lagerung der Schleifspindel übertragen. Je nach Stellung der Nocken an den Steuerscheiben wird die exzentrische Lagerung der Schleifspindel verdreht, so dass eine rotierende Schleifscheibe mehr oder weniger stark an dem zu schleifenden Werkzeug anliegt. Auf diese Weise wird zunehmend ein Hinterschliff an einem Schneidzahn des Werkzeugs ausgebildet. Hierbei entspricht eine vollständige Umdrehung der Steuerwelle und damit auch der Steuerscheiben dem Schleifvorgang an einem Schneidzahn. Zum Übergang auf den nächsten Schneidzahn ist ein Eilrücklauf vorgesehen, bei dem beide Abgriffsrollen vorübergehend von den Steuerscheiben abheben. Eine derartige direkte mechanische Abtastung und Übertragung arbeitet verhältnismäßig träge. Nachteilig ist zudem, dass die Kontur der Steuerscheiben auf die Hinterschnitt-Kontur eines einzigen Schneidzahns abgestellt ist. Wenn ein Gewindebohrer, Gewindeformer oder ähnliches Werkzeug mit einer abweichenden Hinterschnitt-Kontur geschliffen werden soll, muss die Steuerscheibe ausgewechselt werden. Bei den Steuerscheiben handelt es sich aber um hochpräzise Maschinenteile, die sehr genau bearbeitet sein müssen und entsprechend teuer sind. Zu dem Zeitverlust beim notwendigen Austausch der Steuerscheiben kommt somit noch der Nachteil hinzu, dass eine größere Anzahl von Steuerscheiben auf Lager gehalten werden muss.
Um diese Nachteile zu verringern, ist gemäß der DE 29 52 610 C2 schon vorgeschlagen worden, anstelle einer Steuerscheibe eine Steuerwalze vorzusehen, deren Oberfläche längs der Walzenachse unterschiedliche Profiltiefen aufweist. Dabei soll die Steuerwalze sogar während des Schleifvorganges axial verstellt werden können. Auf diese Weise sind die Oszillationshübe eines besonderen Hinterschleifkörpers verstellbar, der als Teil des Schleiftisches zusätzlich verstellbar ausgebildet ist. Der Hinterschleifkörper liegt mittels einer Abtastrolle an der Steuerwalze an und wird von dieser unmittelbar verstellt. Mit der Schleifmaschine gemäß der DE 29 52 610 C2 kann zwar schon der Hinterschleifbetrag während des Schleifens kontinuierlich verstellt werden. Aber auch hier dreht sich die Antriebswelle der Steuerwelle kontinuierlich, und die Steuerwalze muss auswechselbar sein. Zwar können an der Steuerwalze mehrere Steuernocken ausgebildet sein, wobei deren Zahl der Zahl der Schneidzähne an dem zu schleifenden Werkzeug entspricht. Zur Anpassung an unterschiedliche geforderte Hinterschleifformen ist aber auch bei der Schleifmaschine gemäß der DE 29 52 610 C2 ausdrücklich vorgesehen, dass verschiedene Typen von Steuerwalzen gegeneinander ausgewechselt werden. Hierzu ist eine besondere Abhebevorrichtung vorgesehen. Außerdem ist ein Getriebe mit Wechselrädern erforderlich, die je nach Bedarf gegeneinander auszutauschen sind. Der Nachteil von zeitraubenden Umbau- und Austauschvorgängen in Verbindung mit der Lagerhaltung von hochpräzisen Austauschteilen bleibt also auch bei der Maschine gemäß der DE 29 52 610 C2 bestehen.
Schließlich ist es aus der DE 41 30 736 A1 bekannt, eine Schleifspindel an einem Drehtisch in zwei zueinander senkrechten Richtungen verstellbar zu führen. Zum Erzeugen eines Hinterschliffs an einem fest eingespannten Werkstück wird die Schleifspindel mit einer rotierenden Schleifscheibe durch ein Führungslineal zwangsweise gesteuert. Zum Erzeugen von unterschiedlichen Hinterschliff-Konturen muss aber auch hier das Führungslineal unterschiedlich profiliert, also auswechselbar sein.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren derart zu verbessern, dass eine trägheitsarme Steuerung möglich ist und dass ohne den zeitraubenden Austausch und eine kostspielige Lagerhalterung von hochpräzisen Steuerteilen die Ausbildung von unterschiedlichen Hinterschliff-Konturen mit unterschiedlichen Abmessungen bei kurzer Bearbeitungszeit möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Verfahren, das die Gesamtheit der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem sich die Steuerscheiben oder -walzen stets in derselben Richtung drehen, erfolgt gemäß der Erfindung die Abtastung der Steuerkontur in einer rotierenden Oszillationsbewegung. Hierbei wird für jeden Schneidzahn ein Abtasten mit Hin- und Rückdrehung über einen begrenzten Umfangswinkel der Steuerkontur vorgesehen. Durch dieses oszillierende Abtasten nur über einen begrenzten Ausschnitt einer glatt und kontinuierlich verlaufenden Steuerkontur wird das Abheben eines Abtastgliedes mit den dadurch verbundenen Gefahren des Ratterns oder Vibrierens vermieden.
Die Auswahl des Umfangswinkels aus dem gesamten Umfangsbereich der
Steuerkontur stellt eine erste Möglichkeit dar, für einen Schneidzahn eine bestimmte Hinterschliff- bzw. Hinterschnitt-Kontur festzulegen. Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit besteht darin, dass die Drehgeschwindigkeiten der rotierenden Abtastbewegung und des Werkzeugs in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Beispielsweise kann ein kleiner Umfangsabschnitt der Steuerkontur langsam abgetastet werden oder ein größerer Abschnitt der Umfangskontur mit erhöhter Geschwindigkeit abgetastet werden. Je nachdem wird eine andere Hinterschnitt-Kontur an dem Schneidzahn zustande kommen, wobei die Hinterschnitt-Kontur in einem oder mehreren Durchgängen erfolgen kann.
Zur weiteren Ausgestaltung dieses Verfahrens wird in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Drehgeschwindigkeiten der rotierenden Abtastbewegung und des Werkzeugs betrieblich variabel sind. Der Betreiber einer bestimmten Schleifmaschine kann also vor Beginn der Fertigung ein bestimmtes Drehzahlverhältnis auswählen und seine Maschine entsprechend einstellen, wobei das Drehzahlverhältnis bzw. die Geschwindigkeiten frei programmierbar sind. Auf diese Weise sind mit einer einzigen in der Maschine vorhandenen Steuerkontur vielfache Variationsmöglichkeiten für die Hinterschnitt-Kontur gegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch weiter perfektioniert, dass gemäß einer weiteren Ausgestaltung die Steuerkontur des Rotationskörpers nach Art einer Sammelkurve die Ausgangswerte für zahlreiche mögliche Hinterschnitt-Konturen umfasst. Zum Erzielen einer bestimmten Hinterschnitt- Kontur ist es somit nur erforderlich, einen bestimmten Umfangsabschnitt der Steuerkontur festzulegen, in dem die Abtastung erfolgen soll. Für jeden zu hinterschleifenden Schneidzahn muss dann nur noch eine rotierende Hin- und Herbewegung in eben diesem ausgewählten Abschnitt der Steuerkontur erfolgen.
Die Nachteile des Auswechseins und der Lagerhaltung von präzisen Austauschteilen sind damit endgültig beseitigt.
Für die Abtastbewegung in einer rotierenden Oszillation gibt es vielfältige
Gestaltungsmöglichkeiten. Beispielsweise kann der Rotationskörper feststehen und mit einer umlaufenden Lichtquelle oder magnetisch an seinem Umfang abgetastet werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass der steuernde Rotationskörper als rotierende Steuerscheibe mit einem als Steuerkontur wirksamen Umfang nach Art eines Steuerkammes ausgebildet ist. Ein derartiger Steuerkamm ist somit ein langgezogener Steuernocken, der die verschiedenen Möglichkeiten zur Gestaltung der Hinterschnitt-Kontur (Steuerkurve) gespeichert hat. Zum Erzielen einer bestimmten Hinterschnitt-Kontur an einem Schneidzahn wird ein begrenzter Drehwinkel aus dem Steuerkamm ausgewählt. Dieser Steuerkamm kann vorzugsweise mechanisch, grundsätzlich aber gleichfalls optisch oder elektronisch abgetastet werden. Aus der Abtastbewegung gewonnene Steuersignale und/oder Stellkräfte bestimmen dann über die übliche elektronische Auswerte- und Steuereinrichtung die gegenseitige Bewegung der Schleifscheibe und des Werkzeugs in der Verlaufsrichtung der Schneidzähne aufeinander zu und voneinander weg. Bevorzugt wird aber eine direkte mechanische Übertragung. Auf diese Weise wird die Hinterschnittkontur der Schneidzähne zuverlässig, präzise und schnell festgelegt.
Die Erfindung betrifft auch eine Schleifmaschine nach Art einer Universal- Rund-/Unrundschleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5. Zur Lösung der schon eingangs genannten Aufgabe ist dabei eine Schleifmaschine vorgesehen, welche die Gesamtheit der in dem Anspruch 6 angegebenen Merkmale aufweist.
Wesentlich ist auch für die Schleifmaschine, dass eine rotierende Steuerscheibe mit ihrem Steuerkamm durch einen oszillierenden Drehantrieb über einen auswählbaren Winkelbereich hin- und herbewegt wird.
Für die maschinelle Einrichtung zum Erzielen der zusätzlichen Verstellbewegung zwischen der Schleifscheibe und dem zu schleifenden
Werkzeug gibt es verschiedene Möglichkeiten. Hierzu kann auf die
Schleifspindel, deren Welle oder auf ein zusätzlich bewegliches Teil an dem
Schleiftisch eingewirkt werden, wobei dieses zusätzliche Teil die
Spannvorrichtung für das zu hinterschleifende Werkzeug enthält. Wesentlich ist stets die Abstimmung zwischen einem bestimmten Bereich des Steuerkammes an der Steuerscheibe, den Drehzahlen der Steuerscheibe einerseits und des Werkzeugs andererseits im Hinblick auf die angestrebte besondere Hinterschnitt-Kontur.
Die Erfindung wird anschließend anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Die hierzu beigefügten Figuren zeigen das Folgende:
Figur 1 ist ein Blick von oben auf eine Schleifmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 2 zeigt das Prinzip der Abtastung, wie es erfindungsgemäß ausgeführt wird.
Figur 3 erläutert den Zusammenhang zwischen der Zahl der Schneidzähne und den Nuten an einem Gewindebohrer.
Bei der Maschine gemäß Figur 1 ist auf einem Maschinenbett 1 ein Schleifspindelstock 2 vorgesehen, der eine Schleifspindel 3 mit einer rotierenden Schleifscheibe 4 trägt. Der Schleifspindelstock 2 kann auch um eine lotrechte Achse schwenkbar sein.
Das Maschinenbett 1 trägt außerdem einen Schleiftisch 5, der in seiner Längsrichtung - wie üblich - verstellbar ist (Z-Achse). An dem Schleiftisch 5 befindet sich ein für sich bewegliches Tragteil 6, das an dem Schleiftisch 5 senkrecht zu der Achse Z, also in Richtung der üblichen X-Achse zusätzlich verstellbar ist. Das Tragteil 6 trägt den Werkstückspindelstock 7 und den Reitstock 8, zwischen denen beispielsweise ein Gewindebohrer oder ein ähnliches Werkzeug 9 eingespannt ist. Das Werkzeug 9, das hier erst entsteht, ist in diesem. Fall zugleich das Werkstück. Das Werkzeug 9 verläuft somit gleichfalls in der Z-Achse und wird zugleich um seine Längsachse, die übliche C-Achse, gesteuert gedreht.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Rotationsebene der
Schleifscheibe 4 genau senkrecht zu der Längsachse des Werkzeugs 9. Das muss aber nicht so sein; die schon erwähnte Möglichkeit, den Schleifspindelstock 2 um eine lotrechte Achse zu drehen, erlaubt auch ein schräges Anstellen der Schleifscheibe 4 an das Werkzeug 9. Umgekehrt könnte auch der Schleiftisch schräg zur Achse der Schleifspindel 3 angestellt werden. In jedem Fall verläuft die Schleifscheibe relativ zum Werkzeug in der Verlaufsrichtung der entstehenden Schneidzähne 16 und der Nuten 17 (Figur 3).
Mit einer elektronischen Steuereinrichtung 10 werden die Drehbewegungen des Werkzeugs 9 und der Schleifscheibe 4 sowie die Zustellbewegung der Schleifscheibe 4 gegenüber dem Werkzeug 9 aufeinander abgestimmt, so dass die gewünschte Bewegung in der Verlaufsrichtung der Nuten 17 und Schneidzähne 16 zustande kommt.
Figur 2 erläutert das Prinzip der Steuerung. Es ist eine Steuerscheibe 11 mit einem Steuerkamm 12 vorgesehen, die drehbar gelagert ist und durch einen trägheitsarmen hochpräzisen Antrieb in eine rotierende Oszillationsbewegung versetzt wird. Die Oszillation erfolgt über einen frei wählbaren, größeren oder kleineren Drehwinkel, der in Figur 2 mit α bezeichnet ist. In Analogie zu den üblichen Achsbezeichnungen beim Schleifvorgang wird die Drehachse der Steuerscheibe 1 1 mit A bezeichnet. Die Kontur des Steuerkamms 12 wird durch eine Abtasteinrichtung 13 abgetastet, die mechanisch, optisch oder elektronisch arbeiten kann und das gewonnene Abtastsignal über eine
Signalleitung 14 an die schon erwähnte elektronische Steuereinrichtung 10 überträgt. Alternativ zur Darstellung gemäß Fig. 2 ist aber eine direkte mechanische Übertragung von der Kontur des Steuerkamms 12 auf die
Zustellbewegung der Schleifscheibe besonders vorteilhaft.
Die wechselnde Drehrichtung der Steuerscheibe 11 ist mit dem Drehrichtungspfeil 15 bezeichnet.
Wenn an einem bestimmten Gewindebohrer, Gewindeformer oder ähnlichem Werkzeug 9 die Schneidzähne 16 ihren Hinterschliff erhalten sollen, wird zunächst aus dem Steuerkamm 12 ein bestimmter Winkelabschnitt α ausgesucht, der am besten der gewünschten Hinterschnitt- Kontur des Schneidzahnes 16 entspricht. Das Hinterschleifen der Schneidzähne 16 erfolgt dann synchron mit der Abtastung des ausgewählten Winkelbereiches α an dem Steuerkamm 12. Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit besteht darin, dass die Abtastung mit unterschiedlicher Geschwindigkeit erfolgen kann. Eine stark wechselnde Hinterschnitt-Kontur lässt sich zum Beispiel dadurch erzielen, dass ein größerer Winkelbereich α mit höherer Geschwindigkeit abgetastet wird; ebenso ist ein eher „ruhiger" Verlauf der Hinterschnitt-Kontur zu erzielen, indem ein kleinerer Abschnitt langsam abgefahren wird. Wenn die Schleifscheibe 4 das Ende des Schneidzahnes 16 erreicht und in die Nut 17 zwischen den Schneidzähnen 16 übertritt, ist auch die Abtastung des Winkelbereiches α beendet; die Ausgangsstellung von Werkzeug 9 und Schleifscheibe 4 wird wieder hergestellt, und die Steuerscheibe 11 wechselt ihre Drehrichtung und kehrt gleichfalls in die Ausgangsstellung zurück. Der Vorgang wird für den nächsten Schleifzahn 16 wiederholt.
Zur besseren Anschauung sind in Figur 3 noch einmal die Verhältnisse am Querschnitt eines Gewindebohrers dargestellt. Es wechseln die Schneidzähne 16 mit Nuten 17 ab, und der Hinterschnitt besteht darin, dass die Rücken der Schneidzähne 16 nach innen von einer umhüllenden Kreiskontur 18 abweichen. Für den Verlauf des Zahnrückens 19, also die Hinterschnitt- Kontur, sind zahlreiche Variationen möglich.
Bezuqsziffernliste
1 Maschinenbett
2 Schleifspindelstock
3 Schleifspindel
4 Schleifscheibe
5 Schleiftisch
6 Tragteil
7 Werkstückspindelstock
8 Reitstock
9 Werkzeug (Werkstück)
10 elektronische Steuereinrichtung 11 Steuerscheibe
12 Steuerkamm
13 Abtasteinrichtung
14 Signalleitung 15 Drehrichtungspfeil
16 Schneidzahn
17 Nut
18 umhüllende Kreiskontur
19 Zahnrücken
A Drehachse der Steuerscheibe
C Drehachse des Werkzeugs
X Zustellrichtung senkrecht zur Werkzeugachse
Z Verstellachse in Längsrichtung des Werkstückes α ausgewählter, steuerwirksamer Winkelbereich der Steuerscheibe

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Hinterschleifen der Schneidzähne von Gewindebohrern, Gewindeformern und ähnlichen Werkzeugen, mit den folgenden Verfahrensschritten: a) eine rotierende Schleifscheibe wird in der Verlaufsrichtung der Schneidzähne über das rotierende Werkzeug geführt und radial einwärts zugestellt; b) der Zustellbewegung wird eine den Hinterschliff erzeugende zusätzliche radiale Einwärtsbewegung überlagert; c) die zusätzliche Einwärtsbewegung wird durch einen Rotationskörper gesteuert, der in seinem Umfangsbereich eine die Kontur des Hinterschliffs bestimmende Steuerkontur aufweist; d) eine rotierende Abtastbewegung dieser Steuerkontur beeinflusst eine gesteuerte gegenseitige Bewegung der Schleifscheibe und des Werkzeugs in der Verlaufsrichtung der Schneidzähne aufeinander zu und voneinander weg und lässt an den Schneidzähnen die vorbestimmte Hinterschliff-Kontur entstehen; e) die Steuerkontur wird in einer rotierenden Oszillationsbewegung abgetastet, wobei für jeden Schneidzahn eine Hin- und
Rückdrehung über einen begrenzten Umfangswinkel der Steuerkontur erfolgt; f) die Auswahl des Umfangswinkels aus dem gesamten Umfangsbereich der Steuerkontur bestimmt zusammen mit den Drehgeschwindigkeiten der rotierenden Abtastbewegung und des
Werkzeugs die Hinterschliff-Kontur der Schneidzähne.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Drehgeschwindigkeiten der rotierenden Abtastbewegung und des Werkzeugs betrieblich variabel sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Steuerkontur des Rotationskörpers nach Art einer Sammelkurve die Ausgangswerte für zahlreiche mögliche Hinterschliff-Konturen umfasst.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den folgenden Merkmalen: a) der steuernde Rotationskörper ist als rotierende Steuerscheibe mit einem als Steuerkontur wirksamen Umfang nach Art eines Steuerkamms ausgebildet; b) die Kontur des Steuerkamms wird mechanisch abgetastet; c) aus der Abtastbewegung gewonnene Steuersignale und/oder
Stellkräfte bestimmen die gegenseitige Bewegung der
Schleifscheibe und des Werkzeugs in der Verlaufsrichtung der
Schneidzähne aufeinander zu und voneinander weg und damit die Hinterschliff-Kontur der Schneidzähne.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Hinterschleifen der Schneidzähne im Anschnitt von Gewindebohrern, wobei die Kontur der Schleifscheibe an die Kontur des Anschnitts angepasst ist und die der Hinterschliff-Kontur der Schneidzähne im Bereich des Anschnitts entsprechende Steuer-Kontur gleichfalls im Umfangsbereich des steuernden Rotationskörpers gespeichert ist.
6. Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens zum Hinterschleifen der Schneidzähne von Gewindebohrern, Gewindeformern und ähnlichen Werkzeugen nach den Ansprüchen 1 bis 5, mit den folgenden Merkmalen: a) auf einem Maschinenbett (1) ist ein Schleiftisch (5) mit Werkstückspindelstock (2) und Reitstock (8) in der Längsrichtung des Gewindebohrers, Gewindeformers oder ähnlichen Werkzeugs
(9) verfahrbar; b) das Werkzeug (9) ist zwischen dem Werkstückspindelstock (2) und dem Reitstock (8) eingespannt und zur Rotation angetrieben; c) ein Schleifspindelstock (2) trägt eine Schleifspindel mit mindestens einer rotierenden Schleifscheibe (4), und zwar in derartiger Anordnung, d) dass die Schleifscheibe (4) senkrecht oder schräg an das zu schleifende Werkzeug (9) in der Verlaufsrichtung von dessen
Schneidzähnen (16) und Nuten (17) zustellbar ist; e) in einer Steuereinrichtung (10) der Schleifmaschine befindet sich eine rotierende Steuerscheibe (11) mit einem Steuerkamm (12) an ihrem Umfang, die durch einen oszillierenden Drehantrieb über einen auswählbaren Winkelbereich hin und her bewegt wird; f) die Steuereinrichtung (10) umfasst eine Einrichtung (13) zum Abtasten des Steuerkamms (12) in dem ausgewählten Winkelbereich, wobei die gegenseitige Bewegung des Werkzeugs (9) und der Schleifscheibe (4) nach Maßgabe der bei dem Abtasten gewonnenen Signale und/oder Stellkräfte gesteuert wird und die Abstimmung derart vorgesehen ist, g) dass eine Hin- und Herbewegung der Steuerscheibe (11) gegenüber der Abtasteinrichtung (13) dem Schleifzyklus an einem Scheidzahn (16) entspricht.
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