WO2011083082A2 - Verfahren zur bearbeitung von stangen- oder rohrmaterial oder einlegeteilen zur herstellung von rotationssymmetrischen werkstücken - Google Patents

Verfahren zur bearbeitung von stangen- oder rohrmaterial oder einlegeteilen zur herstellung von rotationssymmetrischen werkstücken Download PDF

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    • B24D7/18—Wheels of special form

Definitions

  • the invention relates to a method for processing rod or pipe material or inserts for the production of rotationally symmetrical, at least one axial Konturab- cut having workpieces according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a grinding wheel for performing the method according to the invention.
  • a disadvantage of this known method is that the production of the final shape of the workpiece, ie the contour by the profiling disc section of the grinding wheel in cases where the contour to be produced has large differences in level due to the required high material removal leads to short service lives or only low delivery speeds allowed, which in turn require long process times.
  • CONFIRMATION COPY The object of the invention is to provide a comparison with the known method improved method that allows in particular the production of contours with large differences in level with long service lives and at the same time short process times or cycle times. It is also an object to provide a grinding wheel for carrying out the method according to the invention.
  • the first object is achieved by a method having the features of patent claim 1.
  • the solution according to the invention provides that in a processing step of the workpiece by means of the cutting disk section a rough profiling of the workpiece is performed, and in a subsequent processing step by means of the at least one Profiltechniksscalenab songs the contour, in particular the final shape of the contour section is generated.
  • the invention thus takes over the cutting wheel section of the grinding wheel in terms of a roughing the majority of cutting power, which on the one hand a cycle time or process time shortening high cutting performance is possible, and on the other hand the Profiltechniksscalenabêt is relieved and thereby longer life can be achieved.
  • the relief of the profiling disk section results from the fact that only one finishing of the previously roughly produced contour sections of the workpiece is required. This can be realized for rod or pipe processing as well as for machining inserts an effective high-speed or high-performance grinding process.
  • the coarse profiling tion performed as axial and / or radial lancing, whereby a high cutting performance can be achieved.
  • the grinding wheel has a plurality of profiling disk sections which are respectively adapted to contour sections of the workpiece, the contours of the respective contour sections of the workpiece being produced in separate processing steps.
  • a particularly advantageous series production of identical workpieces from a rod or tube material results according to an embodiment of the invention by
  • a) for producing a plurality of workpieces the rod or pipe material is clamped on both sides in a working space
  • a processing step a rough profiling of a rod or pipe section is carried out by means of the cutting wheel section of the grinding wheel
  • this further grinding wheel preferably has at least one profiling disk section corresponding to the contour of a contour section of the workpiece.
  • the grinding wheel on several Profiltechniksectomynabitese with which in each case a contour of a contour section of the workpiece is generated.
  • This makes it possible to create complicated contours with one and the same tool.
  • it is particularly advantageous to form the cutting wheel section of the grinding wheel as a roughing wheel.
  • a grinding wheel for machining rod or pipe material or inserts for producing rotationally symmetrical workpieces having at least one axial contour section has a cutting disk section and at least one profiling disk section according to the invention.
  • the grinding wheel is preferably formed with a base body which has an annular abrasive coating in the circumferential region to form at least one profiling disk section, wherein the cutting disk section is exchangeably connected to the main body as a disk-shaped insert.
  • annular abrasive coating is arranged in the entire circumferential region of the cutting disk section or only in a partial region of the peripheral region of the cutting disk section.
  • the abrasive coatings are formed as CBN or diamond coating.
  • Figure 1 is a view of a workpiece produced by the erfindungsge ⁇ MAESSEN method
  • FIGS. 2 - 13 are schematic representations of the processing steps for the preparation of the workpiece according to
  • FIGS. 14-19 show schematic illustrations of the processing steps for producing the workpiece according to FIG.
  • the rotationally symmetrical workpiece 1 according to the invention made from a rod material 10 according to FIG. 1 has an outer contour, which is composed of different contour sections 2 to 7.
  • a middle section 7 of the workpiece 1 consists of an unprocessed rod section, to each of which a plurality of contour sections 2 to 6 join on both sides.
  • One end forms a cylindrical contour section 2, which is closed by a dome-shaped contour section 3.
  • the opposite end also shows several contour sections 4, 5 and 6.
  • the contour section 4 forms the end face with a chamfer
  • the contour section 5 describes a cylindrical shape, on the lateral surface as a further contour section 6 rotates a groove.
  • feeding and tensioning devices 40 and 41 of a device is shown, with the bar material 10 is clamped on both sides.
  • This device comprises a plurality of drives for driving the tensioning devices 40 and 41 as well as a grinding spindle carrying a grinding wheel 20 as well as another grinding wheel 30.
  • a control device (not shown) for setting individual process parameters is present in order to run a fully automatic production process of the workpieces 1 as series production.
  • the grinding wheel 20 shown in FIGS. 2 to 13 has a plurality of profiling disk sections 22, 23 and 24 and a separating wheel section 21.
  • Another grinding wheel 30 is also formed with a plurality of profiling disk sections 31 and 32.
  • the Profiltechniksscalenabête 22, 23 and 24 and the cutting wheel portion 21 of the grinding wheel 20 are formed on a common base body 25, wherein the Profiltechniksscalenabête 22, 23 and 24 form a CBN coating or a diamond coating.
  • the cutting wheel section 21 also has on its circumference a CBN coating or a diamond coating 21a. This cutting disc section 21 is mounted on the main body 25 to ensure easy replacement. In the same way, the further grinding wheel 30 is constructed, but without a cutting wheel section.
  • the rod material 10 is driven in rotation and the cutting disc portion 21 is brought into engagement with the bar stock 10 with a feed movement in the direction of the arrow P, as shown in FIGS. 3 to 7, so as to gradually perform a radial piercing by means of the CBN or Diamond lining 21 a of the cutting disc section 21 perform.
  • this cutting-off wheel section 21, as a roughing wheel, takes over a large part of the cutting power for coarse-profiling according to the contour of the contour sections 2 and 3 of the workpiece 1 'according to FIG. 1.
  • the rough profiling of the workpiece 1 ⁇ is continued according to the contour corresponding to the contour section 3, in which the bar stock 10 is roughed to an even smaller diameter than the last rough profiling step according to FIG. 5, by a coarse profiling corresponding to the dome-shaped end of the contour section 3 to create.
  • the profiling of the now free end of the bar stock 10 begins to produce the next workpiece 1 , more precisely the contour corresponding to the contour sections 4, 5 and 6 and at the same time the final shape of the contour sections 2 and 3 of FIG Clamping device 41 on one side clamped workpiece 1 by means of the further grinding wheel 30th
  • the clamping device 41 is moved axially to increase the distance to the clamping device 40 in order to create a working space for the further grinding wheel 30.
  • the rough profiling of the workpiece 1 starts ⁇ ⁇ by means of the cutting blade portion 21 by step-wise radial piercing loops to generate a contour of the section 5 corresponding coarse contour, as shown in FIGS. 8 and 9
  • a large part of the cutting power required to produce the rough contour according to the contour section 5 is taken over by the cutting wheel section 21 used as a roughing wheel.
  • the production of the final shape of the previously roughly profiled contour section 5 of the workpiece 1 ⁇ begins.
  • the end face and the associated edge of the free end of the rod material 10 for the production of the contour corresponding to the contour section 4 is first sized and profiled by means of the Profiltechniksscalenabêts 22 of the grinding wheel 20.
  • the further sizing disk 30 is moved back into its starting position and the production of the final shape of the workpiece 1 , 2 is continued.
  • the cylindrical contour corresponding to the contour section 5 is profiled and finished in the final shape by means of the Profiltechniksscalenabêts 23 of the grinding wheel 20.
  • the last contour according to the contour section 6 is generated by means of the profiling disk section 24, whereby the final shape of the contour defined by the contour sections 4, 5 and 6 is completed.
  • the finished workpiece 1 ' is ejected from the clamping device 41. Since on the workpiece 1 ⁇ ⁇ still the section 7 opposite end must be profiled, is detected in accordance with Figure 13 of the clamping device 41 of the clamping device 40 projecting part of the portion 7 and the rod material 10 is pulled out of the clamping device 40 until a state is achieved in accordance with Figure 2, so that now in accordance with Figure 3 of the manufacturing process for profiling the workpiece 1 ⁇ ⁇ is repeated in accordance with the contour of sections 2 and 3.
  • FIG. The manufacturing process of workpieces 1 with an unprocessed rod material is started with a processing step according to FIG. 8, in which first the rod material 10 is clamped on one side only in the tensioning device 40.
  • Coarse profiling by means of the blade section 21 by radial lancing by means of radial lancing.
  • the grinding wheels 20 and 30 described in the exemplary embodiment rotate as a roughing and finishing wheel on a common grinding spindle. If necessary, more than two such grinding wheels can be provided as different types of tools on a common grinding spindle.
  • FIGS. 14 to 19 show the processing steps for producing a workpiece 1 from an insert 10 instead of rod material.
  • a grinding wheel 20 with a cutting disk section 21 designed as a roughing disk and with profiling disk sections 22, 23 and 24 The difference to the grinding wheel 20 according to FIGS. 2 to 13 is merely that the diamond or CBN lining 21a of the cutting disk section 21a does not assume the entire width at the circumference of the cutting disk section 21, as in FIG Figures 14 to 19, only in a partial region of the peripheral region is formed such that the abrasive coating 21a can end face only in the direction of the insert 10 in contact with the same.
  • the insert 10 is pre-machined or roughly profiled before the final shape of the workpiece 1 according to the first exemplary embodiment is produced in subsequent processing steps by finishing by means of the profiling disc sections 22, 23 and 24 of the grinding wheel 20.
  • FIGS. 14 to 19 show a feeding and tensioning device 40 of a device, not shown, with which the insert 10 is clamped on one side.
  • This device comprises a plurality of drives to drive the tensioning device 40 as well as a grinding spindle which carries the grinding wheel 20 with the cutting wheel section 21 and the profiling disk sections 22, 23 and 24 as tools.
  • a control device (not shown) for setting individual process parameters is present in order to run a fully automatic production process of the workpieces 1 as a series production.
  • the insert 10 is driven in rotation and brought the separating disc portion 21 with a feed movement in the direction of the axis of rotation 10 in engagement with the insert 10, as shown in Figures 15 and 16, so as stepwise a radial lancing grinding by means of the CBN or Diamond lining 21 a of the cutting disc section 21 perform.
  • this cutting-off wheel section 21, as a roughing wheel takes over a large part of the cutting power for rough profiling according to the contour of the contour section 5 of the workpiece 1 according to FIG. 1.
  • the last contour according to the contour section 6 is generated by means of the profiling disk section 24, whereby the final shape of the contour defined by the contour sections 4, 5 and 6 is completed.
  • a cutting disk section 21 designed as a roughing wheel comes metallically.
  • bonded CBN or diamond tools are used.
  • metallically bonded, galvanically bonded or ceramically bonded BCBN or diamond coatings or combinations thereof are used.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

Die Erfindung betriff ein Verfahren zur Bearbeitung von Stangen- oder Rohrmaterial oder Einlegeteilen (10) zur Herstellung von rotationssymmetrischen, wenigstens einen axialen Konturabschnitt (2, 3, 4, 5, 6) aufweisenden Werkstücken (1, 1', 1'') mittels einer einen Trennscheibenabschnitt (21) und wenigstens einen an den axialen Konturabschnitt (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1', 1'') angepassten Profilierungsscheibenabschnitt (22, 23, 24) aufweisende Schleifscheibe (20). Erfindungsgemäß wird in einem Bearbeitungsschritt des Werkstücks (1, 1', 1'') mittels des Trennscheibenabschnitts (21) eine Grobprofilierung des Werkstücks (1, 1', 1'') durchgeführt wird, und in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt mittels des wenigstens einen Profilierungsscheibenabschnitts (22, 23, 24) die Kontur des Konturabschnittes (2, 3, 4, 5, 6) erzeugt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Bearbeitung von Stangen- oder Rohrmaterial oder Einlegeteilen zur Herstellung von rotationssymmetrischen Werk- stücken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Stangen- oder Rohrmaterial oder Einlegeteilen zur Herstellung von rotationssymmetrischen, wenigstens einen axialen Konturab- schnitt aufweisende Werkstücken gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Schleifscheibe zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein solches Verfahren ist aus der DE 103 48 410 AI bekannt, bei dem durch eine Zustellbewegung ein Trennscheibenabschnitt der Schleifscheibe in Eingriff mit einem Stangen- oder Rohrmaterial kommt, um eine Stirnfläche herzustellen oder ein zuvor bearbeitetes Werkstücks abzustechen. In einem weiteren Bear¬ beitungsschritt wird nach dem Erreichen oder zumindest gering- fügig Überfahren einer Rotationsachse des Stangen- oder Rohrmaterials durch den Trennscheibenabschnitt durch eine weitere Zustellbewegung ein Profilierungsscheibenabschnitt der
Schleifscheibe am Stangen- oder Rohrmaterial in Eingriff gebracht, um die Endform des Werkstücks herzustellen.
Nachteilig an diesem bekannten Verfahren ist jedoch, dass die Herstellung der Endform des Werkstücks, also der Kontur durch den Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe in Fällen, in denen die herzustellende Kontur große Niveauunter- schiede aufweist, aufgrund des erforderlichen hohen Materialabtrags zu kurzen Standzeiten führt bzw. nur geringe Zustellgeschwindigkeiten erlaubt, die ihrerseits lange Prozesszeiten bedingen .
BESTÄTIGUNGSKOPIE Aufgabe der Erfindung ist es, ein gegenüber dem bekannten Verfahren verbessertes Verfahren anzugeben, das insbesondere die Herstellung von Konturen mit großen Niveauunterschieden bei langen Standzeiten und gleichzeitig kurzen Prozesszeiten bzw. Taktzeiten erlaubt. Ferner ist es Aufgabe, eine Schleifscheibe zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.
Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass in einem Bearbeitungsschritt des Werkstücks mittels des Trennscheibenabschnitts eine Grobprofilierung des Werkstücks durchgeführt wird, und in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt mittels des wenigstens einen Profilierungsscheibenabschnitts die Kontur, insbesondere die Endform des Konturabschnittes erzeugt wird .
Erfindungsgemäß übernimmt damit der Trennscheibenabschnitt der Schleifscheibe im Sinne einer Schruppscheibe den Großteil an Zerspanungsleistung, wodurch zum einen eine die Taktzeit bzw. Prozesszeit verkürzende hohe Zerspanungsleistung möglich ist, und andererseits der Profilierungsscheibenabschnitt entlastet wird und dadurch längere Standzeiten erzielbar sind. Die Ent- lastung des Profilierungsscheibenabschnitts ergibt sich dadurch, dass nur noch ein Schlichten der zuvor grob hergestellten Konturabschnitte des Werkstücks erforderlich ist. Damit kann zur Stangen- oder Rohrbearbeitung als auch zur Bearbeitung von Einlegeteilen ein effektives Hochgeschwindigkeits- bzw. Hochleistungsschleifverfahren realisiert werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die Grobprofilie- rung als axiales und/oder radiales Stechschleifen durchgeführt, wodurch eine hohe Zerspanungsleistung erzielbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Er- findung, wenn die Schleifscheibe mehrere Profilierungsschei- benabschnitte aufweist, die jeweils an Konturabschnitte des Werkstücks angepasst sind, wobei die Konturen der jeweiligen Konturabschnitte des Werkstücks in gesonderten Bearbeitungsschritten erzeugt werden. Damit vereinfacht sich bspw. die Herstellung einer komplizierten Endform eines Konturabschnitts des Werkstücks, indem diese Endform in mehreren Bearbeitungsschritten, bspw. mittels zwei Profilierungsscheibenabschnitten erzeugt werden. Eine besonders vorteilhafte Serienherstellung von identischen Werkstücken aus einem Stangen- oder Rohrmaterial ergibt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, indem
a) zur Herstellung von mehreren Werkstücken das Stangen- oder Rohrmaterial beidseitig in einem Arbeitsraum eingespannt wird, b) in einem Bearbeitungsschritt eine Grobprofilierung eines Stangen- oder Rohrabschnitts mittels des Trennscheibenabschnitts der Schleifscheibe durchgeführt wird,
c) anschließend der bearbeitete Stangen- oder Rohrabschnitt mittels des Trennscheibenabschnittes von dem Stangen- oder Rohrmaterial abgetrennt wird,
d) zur Herstellung eines Werkstücks aus dem abgetrennten Stangen- oder Rohrabschnitt eine weitere Grobprofilierung und/oder eine Endprofilierung entsprechend der Kontur eines Konturabschnitts des Werkstücks durchgeführt wird,
e) in weiteren Bearbeitungsschritten zur Herstellung eines weiteren Werkstücks aus dem unbearbeitete Stangen- oder Rohrmaterial eine Grobprofilierung mittels des Trennscheibenabschnitts und anschließend mittels des wenigstens einen Profi- lierungsscheibenabschnitts die Kontur des Konturabschnittes erzeugt wird, und
f) zur Herstellung weiterer Werkstücke mit dem Verfahrensschritt a) fortgefahren wird.
Da in aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten sowohl eine Grobprofilierung als auch ein Abstechen bzw. Abtrennen eines bearbeiteten Stangen- oder Rohrmaterials mit dem gleichen Werkzeug, nämlich mit dem Trennscheibenabschnitt der Schleif- scheibe durchgeführt wird, sind nur kurze Zustellwege zur
Durchführung des Trennens und des Schruppens erforderlich, wodurch sich die Taktzeiten bzw. Prozesszeiten verkürzen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die die Endprofilierung ge- maß des Verfahrensschritts d) und die Bearbeitungsschritte gemäß des Verfahrensschrittes e) gleichzeitig durchgeführt werden, wodurch sich eine erhebliche Verkürzung der Taktzeiten bzw. der Prozesszeiten ergeben. Dabei ist es vorzugsweise zur Anpassung der Grobprofilierung an die Kontur des Konturab- Schnitts des Werkstücks vorteilhaft, wenn noch vor der Endpro- filierung eine Grobprofilierung mittels des Trennscheibenabschnitts durchgeführt wird.
Um die erhebliche Verkürzung der Taktzeiten bzw. der Prozess- Zeiten zu erzielen ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erforderlich, die Endprofilierung mittels einer weiteren Schleifscheibe durchzuführen. Dabei weist diese weitere Schleifscheibe vorzugsweise wenigstens einen der Kontur eines Konturabschnitts des Werkstücks entsprechenden Pro- filierungsscheibenabschnitt auf.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Schleifscheibe mehrere Profilierungsscheibenabschnitte auf, mit denen jeweils eine Kontur eines Konturabschnitts des Werkstücks erzeugt wird. Damit können mit ein und demselben Werkzeug komplizierte Konturen erzeugt werden. Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung den Trennscheibenabschnitt der Schleifscheibe als Schruppscheibe auszubilden.
Die zweitgenannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentan- Spruchs 11 gelöst.
Hiernach weist eine Schleifscheibe zum Bearbeitung von Stangen- oder Rohrmaterial oder Einlegeteilen zur Herstellung von rotationssymmetrischen, wenigstens einen axialen Konturab- schnitt aufweisenden Werkstücken erfindungsgemäß einen Trennscheibenabschnitt und wenigstens einen Profilierungsscheiben- abschnitt auf.
Dabei ist vorzugsweise die Schleifscheibe mit einem Grundkör- per ausgebildet, der zur Bildung wenigstens eines Profilie- rungsscheibenabschnitts im Umfangsbereich einen ringförmigen Schleifbelag aufweist, wobei der Trennscheibenabschnitt als scheibenförmiger Einsatz austauschbar mit dem Grundkörper verbunden ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist im gesamten Um- fangsbereich des Trennscheibenabschnitts oder nur in einem Teilbereich des Umfangsbereichs des Trennscheibenabschnitts ein ringförmiger Schleifbelag angeordnet.
Vorzugsweise sind die Schleifbeläge als CBN- oder Diamantbelag ausgebildet . Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Darstellung eines mit dem erfindungsge¬ mäßen Verfahren hergestellten Werkstücks,
Figuren 2 - 13 schematische Darstellungen der Bearbeitungsschritte zur Herstellung des Werkstücks gemäß
Figur 1 aus Stangenmaterial als Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Figuren 14 - 19 schematische Darstellungen der Bearbeitungs- schritte zur Herstellung des Werkstücks gemäß
Figur 1 aus einem Einlegeteil als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das aus einem Stangenmaterial 10 erfindungsgemäß hergestellte rotationssymmetrische Werkstück 1 gemäß Figur 1 weist eine äu- ßere Kontur auf, die sich aus verschiedenen Konturabschnitten 2 bis 7 zusammensetzt. Ein mittlerer Abschnitt 7 des Werkstücks 1 besteht aus einem unbearbeiteten Stangenabschnitt, an den sich beidseitig jeweils mehrere Konturabschnitte 2 bis 6 anschließen. Ein Ende bildet ein zylinderförmiger Konturab- schnitt 2, der von einem kalottenförmigen Konturabschnitt 3 abgeschlossen wird. Das gegenüberliegende Ende zeigt ebenfalls mehrere Konturabschnitte 4, 5 und 6. Der Konturabschnitt 4 formt die Stirnfläche mit einer Anfasung, der Konturabschnitt 5 beschreibt eine zylindrische Form, auf deren Mantelfläche als weiterer Konturabschnitt 6 eine Nut umläuft.
Im Folgenden werden nun die Bearbeitungsschritte bei der Herstellung eines solchen Werkstücks 1 anhand der Figuren 2 bis 13 erläutert.
In diesen Figuren 2 bis 13 sind Zuführ- und Spannvorrichtungen 40 und 41 einer nicht näher dargestellten Vorrichtung gezeigt, mit der Stangenmaterial 10 beidseitig eingespannt wird. Diese Vorrichtung umfasst mehrere Antriebe, um die Spannvorrichtungen 40 und 41 als auch eine Schleifspindel, die eine Schleifscheibe 20 als auch eine weitere Schleifscheibe 30 trägt, anzutreiben. Zusätzlich ist eine Steuervorrichtung (nicht darge- stellt) zur Einstellung einzelner Prozessparameter vorhanden, um einen vollautomatischen Fertigungsprozess der Werkstücke 1 als Serienfertigung ablaufen zu lassen.
Die in den Figuren 2 bis 13 dargestellte Schleifscheibe 20 weist mehrere Profilierungsscheibenabschnitte 22, 23 und 24 und einen Trennscheibenabschnitt 21 auf. Eine weitere Schleifscheibe 30 ist ebenfalls mit mehreren Profilierungsscheibenab- schnitten 31 und 32 ausgebildet. Die Profilierungsscheibenabschnitte 22, 23 und 24 als auch der Trennscheibenabschnitt 21 der Schleifscheibe 20 sind auf einem gemeinsamen Grundkörper 25 ausgebildet, wobei die Profilierungsscheibenabschnitte 22, 23 und 24 einen CBN-Belag oder einen Diamant-Belag bilden. Der Trennscheibenabschnitt 21 weist ebenfalls am Umfang einen CBN- Belag oder einen Diamant-Belag 21a auf. Dieser Trennscheiben- abschnitt 21 ist an den Grundkörper 25 montiert, um eine einfache Austauschbarkeit zu gewährleisten. In gleicher Weise ist auch die weitere Schleifscheibe 30, jedoch ohne einen Trennscheibenabschnitt aufgebaut. Die Figuren 2 bis 13 zeigen die laufende Serienherstellung des in Figur 1 dargestellten Werkstücks 1, bei dem die beiden Enden mit den Konturabschnitten 2 und 3 bzw. 4, 5 und 6 jeweils in einem separaten Herstellungsprozess erzeugt werden. Daher wird in Figur 2 ein in einem ersten Herstellungsprozess bearbeitetes freies Ende des Stangenmaterials 10 mit den Konturabschnitten 4 bis 6 von der Spannvorrichtung 41 aufgenommen und ein zweiter Herstellungsprozess zur Herstellung der Kontur entsprechend den Konturabschnitten 2 und 3 eines im Folgenden mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneten Werkstücks begonnen.
Das Stangenmaterial 10 wird rotierend angetrieben und der Trennscheibenabschnitt 21 mit einer Zustellbewegung in Rich- tung des Pfeils P in Eingriff mit dem Stangenmaterial 10 gebracht, wie dies in den Figuren 3 bis 7 dargestellt ist, um so schrittweise ein radiales Stechschleifen mittels des CBN- oder Diamant-Belags 21a des Trennscheibenabschnitts 21 durchzuführen. Dabei übernimmt dieser Trennscheibenabschnitt 21 als Schruppscheibe ein Großteil der Zerspanungsleistung zur Grob- profilierung entsprechend der Kontur der Konturabschnitte 2 und 3 des herzustellenden Werkstücks 1 ' gemäß Figur 1.
Mit den beiden Bearbeitungsschritten gemäß den Figuren 3 und 4 wird die zylindrische Kontur des Konturabschnitts 2, der sich an den unbearbeiteten Abschnitt 7 des Werkstücks 1 λ anschließt grob profiliert. Mit dem daran anschließenden Bearbeitungsschritt gemäß Figur 5 erfolgt bereits der Beginn der Grobpro- filierung der Kontur entsprechend des Konturabschnitts 3 des herzustellenden Werkstücks 1 gemäß Figur 1, da in diesem Bearbeitungsschritt das Stangenmaterial 10 auf einen kleineren Durchmesser im Vergleich zu den Bearbeitungsschritten gemäß den Figuren 3 und 4 geschruppt wird (vgl. Figur 6) . In dem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 6 erfolgt ein Abstechvorgang, vorzugsweise bei rotierendem Stangenmaterial 10. Dabei erfolgt wieder eine Zustellbewegung in Richtung des Pfeils P (Figur 1) bis entsprechend Figur 6 der Trennscheibenabschnitt 21 die Rotationsachse 11 des Stangenmaterials 10 erreicht oder gering- fügig überschritten hat, jedoch ohne dass die Profilierungs- scheibenabschnitte 22, 23 und 24 in Eingriff mit dem Stangenmaterial 10 kommen. Anschließend erfolgt die Fortführung der Grobprofilierung des Werkstücks 1 λ gemäß der Kontur entspre- chend des Konturabschnitts 3, bei dem das Stangenmaterial 10 gegenüber dem letzten Grobprofilierungsschritt nach Figur 5 auf einen noch kleineren Durchmesser geschruppt wird, um eine grobe Profilierung entsprechend des kalottenförmigen Endes des Konturabschnitts 3 zu erstellen.
Gemäß Figur 8 beginnt in einem weiteren Herstellungsprozess die Profilierung des nun freien Endes des Stangenmaterials 10 zur Fertigung des nächsten Werkstücks 1, , genauer der Kontur entsprechend der Konturabschnitte 4, 5 und 6 und gleichzeitig die Erzeugung der Endform der Konturabschnitte 2 und 3 des in der Spannvorrichtung 41 einseitig eingespannten Werkstücks 1 mittels der weiteren Schleifscheibe 30.
Hierzu wird die Spannvorrichtung 41 zur Vergrößerung des Ab- Standes zur Spannvorrichtung 40 axial verfahren, um einen Arbeitsraum für die weitere Schleifscheibe 30 zu schaffen.
Gleichzeitig beginnt die Grobprofilierung des Werkstücks 1 Λ λ mittels des Trennscheibenabschnitts 21 durch schrittweises radiales Stechschleifen zur Erzeugung einer dem Konturabschnitt 5 entsprechenden Grobkontur, wie in den Figuren 8 und 9 dargestellt ist. Mit diesem Schruppen wird ein Großteil der zur Erstellung der Grobkontur gemäß dem Konturabschnitt 5 erforderlichen Zerspanungsleistung von diesem als Schruppscheibe verwendeten Trennscheibenabschnitt 21 übernommen.
Mit dem in Figur 9 gezeigten radialen Stechschleifen mittels des Trennscheibenabschnitts 21 wird gleichzeitig mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 31 der weiteren Schleifscheibe 30 ein Schlichten der geschruppten Umfangsflache zur Herstellung der Endform entsprechend des Konturabschnitts 2 des Werkstücks 1Λ durchgeführt. Dieser Schlichtvorgang wird im nachfolgenden Bearbeitungsschritt gemäß Figur 10 fortgeführt, bei dem mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 32 der
Schleifscheibe 30 die kalottenförmige Endform entsprechend des Konturabschnitts 3 des Werkstücks 1Λ durchgeführt wird. Mit diesem Bearbeitungsschritt ist das Werkstück 1 λ fertiggestellt .
Mit dem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 10 beginnt die Herstellung der Endform des bisher grob profilierten Konturabschnitts 5 des Werkstücks 1 Λ . Hierzu wird zunächst mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 22 der Schleifscheibe 20 die Stirnseite und die zugehörige Kante des freien Endes des Stangenmaterials 10 zur Herstellung der Kontur entsprechend des Konturabschnitts 4 geschlichtet und profiliert.
In dem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 11 wird die weitere Schlichtscheibe 30 in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren und die Herstellung der Endform des Werkstücks 1, Λ fortgesetzt. Hierzu wird mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 23 der Schleifscheibe 20 die zylindrische Kontur entsprechend des Konturabschnitts 5 in die Endform profiliert und geschlichtet.
Mit einem letzten Bearbeitungsschritt gemäß Figur 12 wird mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 24 die letzte Kontur gemäß des Konturabschnitts 6 erzeugt, wodurch die Endform des von den Konturabschnitten 4, 5 und 6 definierten Kontur fer- tiggestellt ist. Mit diesem letzten Bearbeitungsschritt wird auch das fertiggestellte Werkstück 1 ' von der Spannvorrichtung 41 ausgeworfen. Da an dem Werkstück 1 Λ Λ noch das dem Abschnitt 7 gegenüberliegende Ende profiliert werden muss, wird gemäß Figur 13 von der Spannvorrichtung 41 der aus der Spannvorrichtung 40 ragende Teil des Abschnitts 7 erfasst und das Stangenmaterial 10 aus der Spannvorrichtung 40 gezogen, bis ein Zustand gemäß Figur 2 erreicht ist, so dass nun gemäß Figur 3 der Herstellungspro- zess zur Profilierung des Werkstücks 1 Λ λ entsprechend den Konturabschnitten 2 und 3 wiederholt wird. Der Herstellungsprozess von Werkstücken 1 mit einem unbearbeiteten Stangenmaterial wird mit einem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 8 begonnen, bei dem zunächst das Stangenmaterial 10 nur in der Spannvorrichtung 40 einseitig eingespannt ist. In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die
Grobprofilierung mittels des Trennscheibenabschnitts 21 durch radiales Stechschleifen. Daneben ist es auch möglich, diese Grobprofilierung mittels axialen Stechschleifen als auch mittels Pendelschleifen durchzuführen.
Die in dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Schleifscheiben 20 und 30 rotieren als Schrupp- und SchlichtScheibe auf einer gemeinsamen Schleifspindel . Falls erforderlich, können auch mehr als zwei solcher Schleifscheiben als unterschiedliche Werkzeugarten auf einer gemeinsamen Schleifspindel vorgesehen werden .
Die Figuren 14 bis 19 zeigen die Bearbeitungsschritte zur Herstellung eines Werkstücks 1 aus einem Einlegeteil 10 anstelle von Stangenmaterial. Hierzu dient entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 2 bis 13 eine Schleifscheibe 20 mit einem als Schruppscheibe ausgeführten Trennscheibenabschnitt 21 und mit Profilierungsscheibenabschnitte 22, 23 und 24. Der Unterschied zu der Schleifscheibe 20 gemäß den Figuren 2 bis 13 besteht lediglich darin, dass der Diamant- oder CBN- Belag 21a des Trennscheibenabschnitts 21a nicht wie dort die gesamte Breite am Umfang des Trennscheibenabschnitts 21 ein- nimmt, sondern, wie in den Figuren 14 bis 19 gezeigt, lediglich in einem Teilbereich des Umfangsbereichs derart ausgebildet ist, dass der Schleifbelag 21a stirnseitig nur in Richtung des Einlegeteils 10 in Kontakt mit demselben treten kann. Mit dieser Schruppscheibe 21 wird das Einlegeteil 10 vorbearbeitet bzw. grob profiliert, bevor in nachfolgenden Bearbeitungsschritten durch Schlichten mittels den Profilierungs- scheibenabschnitten 22, 23 und 24 der Schleifscheibe 20 die Endform des Werkstücks 1 entsprechend dem ersten Ausführungs- beispiel hergestellt wird.
In den Figuren 14 bis 19 ist eine Zuführ- und Spannvorrichtung 40 einer nicht näher dargestellten Vorrichtung gezeigt, mit der das Einlegeteil 10 einseitig eingespannt wird. Diese Vor- richtung umfasst mehrere Antriebe, um die Spannvorrichtung 40 als auch eine Schleifspindel , die die Schleifscheibe 20 mit den dem Trennscheibenabschnitt 21 und den Profilierungsschei- benabschnitten 22, 23 und 24 als Werkzeuge trägt, anzutreiben. Zusätzlich ist eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) zur Einstellung einzelner Prozessparameter vorhanden, um einen vollautomatischen Fertigungsprozess der Werkstücke 1 als Serienfertigung ablaufen zu lassen.
Das Einlegeteil 10 wird rotierend angetrieben und der Trenn- Scheibenabschnitt 21 mit einer Zustellbewegung in Richtung der Rotationsachse 10 in Eingriff mit dem Einlegeteil 10 gebracht, wie dies in den Figuren 15 und 16 dargestellt ist, um so schrittweise ein radiales Stechschleifen mittels des CBN- oder Diamant-Belags 21a des Trennscheibenabschnitts 21 durchzuführen. Dabei übernimmt dieser Trennscheibenabschnitt 21 als Schruppscheibe einen Großteil der Zerspanungsleistung zur Grobprofilierung entsprechend der Kontur des Konturabschnittes 5 des herzustellenden Werkstücks 1 gemäß Figur 1.
Mit dem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 17 beginnt die Herstellung der Endform des bisher grob profilierten Konturabschnitts 5 des Werkstücks 1. Hierzu wird zunächst mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 22 der Schleifscheibe 20 die
Stirnseite und die zugehörige Kante des freien Endes des Stangenmaterials 10 zur Herstellung der Kontur entsprechend des Konturabschnitts 4 geschlichtet und profiliert. In dem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 18 wird die Herstellung der Endform des Werkstücks 1 fortgesetzt. Hierzu wird mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 23 der Schleifscheibe 20 die zylindrische Kontur entsprechend des Konturabschnitts 5 in die Endform profiliert und geschlichtet.
Mit einem letzten Bearbeitungsschritt gemäß Figur 19 wird mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 24 die letzte Kontur gemäß des Konturabschnitts 6 erzeugt, wodurch die Endform des von den Konturabschnitten 4, 5 und 6 definierten Kontur fer- tiggestellt ist.
Wie in dem ersten beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, die Grobprofilierung gemäß den Figuren 15 und 16 mittels axialen Stechschleifen als auch mittels Pendelschlei- fen durchzuführen.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen kommt als Schruppscheibe ausgebildeter Trennscheibenabschnitt 21 metallisch ge- bundene CBN- oder Diamantwerkzeuge zum Einsatz. Für die als Schlichtscheibe ausgebildeten Profilierungsscheibenabschnitte werden metallisch gebundene, galvanisch gebundene oder keramisch gebundene BCBN- oder Diamantbeläge oder Kombination der- selben verwendet.
Bezugs zeichenliste
1 Werkstück
1 , Werkstück
l, x Werkstück
2 Konturabschnitt des Werkstücks 1, 1λ, 1,
3 Konturabschnitt des Werkstücks 1, 1 1
4 Konturabschnitt des Werkstücks 1, lx, 1λ λ
5 Konturabschnitt des Werkstücks 1, 1λ, 1, λ
6 Konturabschnitt des Werkstücks 1, 1 , 1,
7 unbearbeiteter Abschnitt des Werkstücks 1, 1
10 Stangen- oder Rohrmaterial oder Einlegeteil
11 Rotationsachse des Stangen- oder Rohrmaterials 10
20 Schleifscheibe
21 Trennscheibenabschnitt der Schleifscheibe 20
22 Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe 20
23 Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe 20 24 Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe 20
25 Grundkörper der Schleifscheibe 20
30 weitere Schleifscheibe
31 Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe 30 32 Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe 30
40 Zuführ- und Spannvorrichtung
41 Zuführ- und Spannvorrichtung

Claims

Verfahren zur Bearbeitung von Stangen- oder Rohrmaterial (10) oder Einlegeteilen (10) zur Herstellung von rotationssymmetrischen, wenigstens einen axialen Konturabschnitt (2, 3, 4, 5, 6) aufweisenden Werkstücken (1, 1 1 >) mittels einer einen Trennscheibenabschnitt (21) und wenigstens einen an den axialen Konturabschnitt (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1 1, λ) angepassten Profilie- rungsscheibenabschnitt (22, 23, 24) aufweisende Schleifscheibe (20) ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
in einem Bearbeitungsschritt des Werkstücks (1, 1 1 Λ ) mittels des Trennscheibenabschnitts (21) eine Grobprofi- lierung des Werkstücks (1, 1λ, 1λ Λ) durchgeführt wird, und in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt mittels des wenigstens einen Profilierungsscheibenabschnitts (22, 23, 24) die Kontur des Konturabschnittes (2, 3, 4, 5, 6) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Grobprofilierung als axiales und/oder radiales Stechschleifen durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Schleifscheibe (20) mehrere Profilierungsabschnitte (22, 23, 24) aufweist, die jeweils an Konturabschnitte (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1 l ) angepasst sind, wobei die Konturen der jeweiligen Konturabschnitte (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1 , 1 Λ) in gesonder- ten Bearbeitungsschritten erzeugt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
a) zur Herstellung von mehreren Werkstücken (1, 1 1, λ) das Stangen- oder Rohrmaterial (10) beidseitig in einem Arbeitsraum eingespannt wird,
b) in einem Bearbeitungsschritt eine Grobprofilierung eines Stangen- oder Rohrabschnitts mittels des Trennscheibenabschnitts (21) durchgeführt wird,
c) anschließend der bearbeitete Stangen- oder Rohrabschnitt mittels des Trennscheibenabschnittes (21) von dem Stangen- oder Rohrmaterial (10) abgetrennt wird,
d) zur Herstellung eines Werkstücks (1, 1 1, Λ) aus dem abgetrennten Stangen- oder Rohrabschnitt eine weitere Grobprofilierung und/oder eine Endprofilierung entsprechend der Kontur eines Konturabschnitts (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1Λ, 1, Λ) durchgeführt wird,
e) in weiteren Bearbeitungsschritten zur Herstellung eines weiteren Werkstücks (1, 1 1, ) aus dem unbearbeitete Stangen- oder Rohrmaterial (10) eine Grobprofilierung mittels des Trennscheibenabschnitts (21) und anschließend mittels des wenigstens einen Profilierungsscheibenab- schnitts (22, 23, 24) die Kontur des Konturabschnittes (2, 3, 4, 5, 6) erzeugt wird, und
f) zur Herstellung weiterer Werkstücke (1, 1 mit dem Verfahrensschritt a) fortgefahren wird.
Verfahren nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Endprofilierung gemäß des Verfahrensschritts d) und die Bearbeitungsschritte gemäß des Verfahrensschrittes e) gleichzeitig durchgeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
vor der Endprofilierung eine Grobprofilierung mittels des
Trennscheibenabschnitts (21) durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Endprofilierung mittels einer weiteren Schleifscheibe
(30) durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die weitere Schleifscheibe (30) wenigstens einen der Kon¬ tur eines Konturabschnitts (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1 1, ) entsprechenden Profilierungsscheibenab- schnitt (31, 32) aufweist. 9. Verfahren nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Schleifscheibe (30) mehrere Profilierungsscheibenab- schnitte (31, 32) aufweist, mit denen jeweils eine Kontur eines Konturabschnitts (2, 3) des Werkstücks (1, 1 1, Λ) erzeugt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Trennscheibenabschnitt (21) als Schruppscheibe ausge- führt ist.
11. SchleifScheibe (20) zum Bearbeitung von Stangen- oder
Rohrmaterial (10) oder Einlegeteilen (10) zur Herstellung von rotationssymmetrischen, wenigstens einen axialen Konturabschnitt (2, 3, 4, 5, 6) aufweisenden Werkstücken (1, 1 insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
ein Trennscheibenabschnitt (21) und wenigstens ein Profi- lierungsscheibenabschnitt (22, 23, 24) vorgesehen ist.
Schleifscheibe (20) nach Anspruch 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Schleifscheibe (20) einen Grundkörper (25) aufweist, der zur Bildung wenigstens eines Profilierungsscheibenab- schnitts (22, 23, 24) im Umfangsbereich einen ringförmigen Schleifbelag aufweist, wobei der Trennscheibenabschnitt (21) als scheibenförmiger Einsatz austauschbar mit dem Grundkörper (25) verbunden ist.
Schleifscheibe nach Anspruch 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
im gesamten Umfangsbereich des Trennscheibenabschnitts
(21) ein ringförmiger Schleifbelag (21a) angeordnet ist.
Schleifscheibe nach Anspruch 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
in einem Teilbereich des Umfangsbereichs des Trennscheibenabschnitts (21) ein ringförmiger Schleifbelag (21a) angeordnet ist.
Schleifscheibe nach Anspruch 12, 13 oder 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Schleifbelag (21a) als CBN- oder Diamantbelag ausgebildet ist.
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