WO2015007444A1 - Verfahren zum centerless-schleifen von wellenteilen, insbesondere von rohren für gebaute nockenwellen, sowie dafür vorgesehenes schleifscheiben- und regelscheibenpaar - Google Patents

Verfahren zum centerless-schleifen von wellenteilen, insbesondere von rohren für gebaute nockenwellen, sowie dafür vorgesehenes schleifscheiben- und regelscheibenpaar Download PDF

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wheel
ground
regulating wheel
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Erwin Junker
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Erwin Junker Grinding Technology A.S.
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Definitions

  • the invention relates to a method for centerless grinding of shaft parts, in particular of tubes for built camshafts and a provided for performing the method grinding wheel and regulating wheel pair in a centerless grinding machine, the shaft parts to the workpiece longitudinal axis concentrically extending end Zentrierboh- ments have.
  • the workpiece between the grinding wheel and regulating wheel is ground resting and rotating on a support ruler.
  • Regulating wheel and grinding wheel thereby form a grinding gap which is closed downwards by the support ruler so that the wave-shaped workpiece is enclosed by a linear contact with the regulating wheel, the grinding wheel and the support surface of the support ruler and is thus fixed in position with respect to its longitudinal axis and rotates.
  • the aim of this arrangement is a quiet as possible position despite rotation and runout of the rough blank.
  • the blank to be ground is subject to pre-processing before it is finish-machined. After preprocessing, the blank has dimensional errors, in particular straightness errors or rounding errors.
  • the workpiece is first ground at the location of the highest concentricity impact. Because of such form errors, the workpiece does not lie exactly on the support ruler during grinding. Only after the complete grinding of the workpiece will this rest in the grinding gap substantially full length on the support ruler and can - if at all - now defined and cut to size and shape.
  • centering is introduced on each end face of the workpiece to be ground, which is also referred to as the center. This centering is intended to define the longitudinal axis of the finished workpiece, to which the intermediate and finish machining subsequent to the pre-processing should relate.
  • the workpiece enters a prismatic groove through a linear contact present on each leg of the support prism and is held in the middle region by means of a pinch roller and pressed into the prism.
  • the known grinding method describes the grinding of two pin-like end portions of the workpiece.
  • the pins can only have sufficient concentricity if the workpiece has previously been ground exactly concentric, d. H. just can not be left in its rough contour.
  • the pins present in the end area are ground by means of a grinding wheel without an abutment on the side opposite the grinding wheel. The concentricity accuracy required today can not be achieved with such a method.
  • a workpiece holder for a centerless grinding of cylindrical parts in which in a known manner a grinding gap is defined by a grinding wheel, control disk and a support ruler.
  • a very long cylindrical rod body is ground by passage grinding.
  • the support is mounted hydrodynamically on the support ruler by pockets or nozzles arranged there, which are acted upon by a pressure medium.
  • the pressure is controlled in dependence on the load during the respective grinding phase.
  • DE 10 2010 010 758 A1 describes a method for centerless cylindrical grinding of rod-shaped workpieces and a centerless cylindrical grinding machine for grinding such workpieces.
  • the individual grinding wheels are arranged so that the grinding gap gradually becomes narrower in the direction of the exit from the grinding device.
  • the cylindrical outer contour is thus ground through a peel grinding through the respective individual grinding wheels.
  • the width of the Reef discs and the grinding wheels is significantly less than the length of the workpiece to be ground in this known cylindrical grinding machine.
  • a targeted grinding takes place by means of a pre-centering device, which is arranged in the direction of passage of the workpiece to be ground at the entrance.
  • a concentric grinding of end regions for the purpose of centering the blank with respect to the centers is not described in this known method. Rather, a support disk is provided at the entrance and at the exit of the device, which serve the balance of forces because of the offset arranged and thus unevenly acting grinding wheels.
  • the width of the regulating wheel is greater than the width of the grinding wheel and that on the other hand, the respective spindle for the regulating wheels and for the grinding wheels are dimensioned strong and a small axial gap between the Overlap areas of regulating wheel and grinding wheel must be realized.
  • Mikrosa is known as a manufacturer of centerless grinding wheels. It uses a method in which the workpiece is ground between so-called auxiliary tips and then, after loosening the tips, the workpiece is finish-ground in the same grinding station centerless on a support rail between the grinding wheel and the regulating wheel. Both the technical structure and the alignment of the tips require a relatively large effort, and the complete system is difficult to control bar in terms of accuracy bar.
  • the object of the present invention is to provide a method for centerless grinding of shaft parts, in particular of tubes for built camshafts, and a pair of grinding wheel and regulating wheel, taking into account the geometry of the shaft parts to be ground for performing the method, with which Deformation of a Wellenrohteils from the pre-machining effect to a much lesser extent on the accuracy of the finished shaft part, as is the case with known methods, therefore, therefore, a higher accuracy of the finished ground shaft part can be achieved.
  • camshaft tubes are to be ground so that only a minimal concentricity error occurs, namely, such a high concentricity should be achieved, which can not be achieved with known centerless grinding methods.
  • the basic idea on which the present invention is based is that the base part to be ground is first sanded at its ends in the centerless grinding process, without the grinding and regulating disks already grinding at the points of the highest concentricity of the wave-shaped part.
  • This makes it possible for the corrugated part to be ground first in the area in which centering is found. This ensures that the grinding zones of the shaft part are located exactly above the center, d. H. the respective centering at the ends of the shaft part, so that with respect to the respective center a centric grinding of the shaft part can be achieved, so that at the ends of the shaft part, a high concentricity of the shaft part is achieved.
  • the grinding wheel and the regulating wheel have a radial distance from one another in the radial direction in the region of the ends of the shaft part, which is smaller than in the area between the end regions of the shaft part, ie in the so-called intermediate region.
  • the required for grinding the shaft part grinding gap is thus - seen in the axial direction of the grinding wheel and the regulating wheel - defined between the grinding wheel and the regulating wheel and is bounded below by a support ruler.
  • the distance between the grinding wheel and the regulating wheel in the radial direction is less in the region of the ends of the shaft part than the distance in the intermediate region between the end regions of the shaft part.
  • the end portions of the shaft part are first ground. This is followed by the sanding of the intermediate region between the end regions, followed by a dimensionally and form-wise grinding of the entire shaft part to final dimension, on the basis of the polished contours on the end regions of the bearing surface concentric with the centerings shaft part.
  • the dimensionally and form-containing grinding of the entire shaft part joins, which on the basis of concentric to the centerings executed polished sections at the end portions of the Weilenteils even with normally always existing rounding at elongated wavy components thereby to a higher Concentricity leads to the centerings at the end areas, as is the case with conventional centerless grinding.
  • Radial distance between the grinding wheel and the regulating wheel is not necessarily the smallest distance in the radial direction between the regulating wheel and the grinding wheel understood, but a distance above and below both longitudinal axes of the grinding wheel and the regulating wheel having plane in which the wave-shaped Workpiece is arranged and held down by the support ruler in the grinding gap.
  • the geometric relationships for such Centerless loops are shown in a basic arrangement in Fig. 7.
  • the position of the plane above or below is defined by whether it is ground above or below the center.
  • the grinding wheel and the regulating wheel are designed such that they have on their sides, which during grinding of the shaft part, the end part thereof. Chen correspond, are profiled and have a larger diameter than in the lying between the end regions intermediate area. Due to the respective larger diameter in the areas corresponding to the end portions of the shaft part, a smaller distance between grinding wheel and regulating wheel is present than in the intermediate region, so that during grinding first the end portions of the shaft part are ground.
  • the areas of larger diameter of the grinding wheel and the regulating wheel in this case have such a diameter that in fact first the end portions are ground on the shaft portion before the grinding wheel and the regulating wheel in the region of the largest rounding of the shaft part engages with this.
  • the polished sections are produced concentrically with the axial centering of the shaft part and serve as a basis for the subsequent dimensional and shape-based grinding. This achieves an improved grinding result on the workpiece.
  • the shaft portion used in centerless grinding according to the invention each have an area of increased diameter, preferably in the form of a collar in its end regions, which also first to the ground portions of the shaft portion with improved concentricity to the axial centerings are produced.
  • this is only achieved if the region of increased diameter has a diameter such that initially the engagement of the grinding wheel and the regulating wheel takes place only on the polished sections on the end regions of the shaft part, without grinding already in the region of the greatest rounding error of the shaft part.
  • the grinding wheel and the regulating wheel in their areas corresponding to the intermediate areas of the shaft part have such diameters that the end areas of the shaft part are first ground.
  • shaft parts with a certain greater length are provided according to a further exemplary embodiment in that the grinding wheel and the regulating wheel are located in the intermediate region between the end regions of the shaft part, in particular the center, a region of larger diameter, by means of which in addition to the polished sections at the end regions a likewise concentric to the centering support seat is ground to the shaft part.
  • this supporting seat to be ground is arranged in the region of the maximum rounding error of the shaft part.
  • This support seat is preferably ground by the fact that the grinding wheel and the regulating wheel each have an area of increased diameter in this area.
  • the shaft part itself may preferably have an area of increased diameter in its middle region or intermediate region, which first either coincides with the grinding process the end portions or after this comes into contact with the grinding wheel in the regulating wheel.
  • the dimensioning of the distance ie the profiling of grinding and regulating wheel or the dimensions of the shaft part, either at the end regions of the shaft part or in its middle region is designed so that this distance is so small that initially a grinding on the End areas and only then a grinding in the region of the largest concentricity of the shaft part takes place, which is preferably possible even in the presence of a arranged between the end regions support seat.
  • the grinding wheel and the regulating wheel in the intermediate region, which lies between the end regions of the shaft part to be ground are profiled to a small extent.
  • This low profiling includes such a number of respective grooves in both the grinding wheel and the regulating wheel as seats on components, in particular cams, are needed on the finished shaft part.
  • Such cam seats do not constitute support seats in the sense of the present invention and only have a small increase in diameter of, for example, approximately 0.02-0.05 mm relative to the remaining area of the camshaft part.
  • a cam seats for mounting of respective cam-exhibiting shaft part is otherwise centered also ground according to the method of the invention, so that compared to the ground with known centerless loops shaft part has an increased, ie improved concentricity to the axial centerings.
  • This higher accuracy of the concentricity of the camshaft stressess leads to improved running and operating conditions of the finished assembled camshaft in the respective engines.
  • a pair of grinding wheels and a pair of washers used in a centerless grinding machine for carrying out the method according to the invention and having such a profiling that on each side of the grinding wheel and the regulating wheel, which face each other , an area of larger diameter is present, so that there is a respective radial distance between the grinding wheel and the regulating wheel, which is smaller than in an area between these thus profiled areas of the grinding wheel and the regulating wheel, d. H. in an intermediate area.
  • Fig. 1 shows a basic arrangement of grinding wheel and regulating wheel with a
  • FIG. 2 shows an arrangement as in FIG. 1, but with an additional profiling in the intermediate region between the end regions for producing a further grinding surface serving for a supporting seat, which has not yet come into contact with the shaft part in the region of the largest rounding;
  • FIG. 3 shows an arrangement according to FIG. 2, in which the contact with the grinding wheel has just occurred in the region of the greatest rounding error of the shaft part;
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment in which the grinding wheel and regulating wheel have a substantially constant diameter, but the shaft part has in each case at its end regions an area of increased diameter which is provided for a bevel according to the invention
  • Fig. 5 shows an embodiment of FIG. 4, in which by means of grinding wheel and regulating wheel in the respective end region of the shaft part in there existing, larger diameter of the shaft part, the polished section, wherein additionally in the region of the largest rounding error, a region of increased diameter on the workpiece is present, which is provided for the production of a bevel for a support seat;
  • FIG. 6 shows the embodiment according to FIG. 5, wherein, however, the area of enlarged diameter provided on the workpiece for the support seat is also just ground;
  • FIG. 1 to 6 show a basic arrangement in plan view in an arrangement of the workpiece between the grinding wheel 1 and the regulating wheel 2 in a section through the cutting planes 27 of FIG. 7.
  • a shaft portion 9 is disposed between the grinding wheel 1 and the regulating wheel 2, which has a curvature in exaggerated representation, so that in the central region of a maximum rounding error is present.
  • Both the grinding wheel 1 and the regulating wheel 2 have at their lateral end portions profilings 3 and 4, which areas of larger diameter 5 of the grinding wheel 1 and larger diameter 6 of the regulating wheel 2 have.
  • the diameters of the regions of increased diameter 5, 6 are dimensioned so that with them at the end portions of the base part 9, to which at the respective end faces centerings 11 are introduced, a bevel occurs before the grinding wheel 1 and the regulating wheel 2 in the region of the largest Rounding the shaft part 9 come into contact with this.
  • a to be grounded shaft part 9 which additionally has a collar, which also in this centerless grinding process is grinded from the outer diameter.
  • a corresponding groove is provided in the grinding wheel 1 and also in the regulating wheel 2.
  • the profiled areas 3, 4 of the grinding wheel 1 and the regulating wheel 2 according to FIGS. 2 to 6 are identical in their dimensioning to the embodiment according to FIG. 1.
  • the grinding wheel 1 and the regulating wheel 2 approximately in the region of the maximum rounding error of the shaft part to be ground has an additional profiling 30 which forms a distance 13 for a supporting seat 15 to be ground (see FIG.
  • FIG. 3 the embodiment of FIG. 2 is shown, but wherein the profiling 30 in
  • Fig. 4 shows a further embodiment according to the invention, in which the grinding wheel 1 and the regulating wheel 2 with respect.
  • the dimensional and Formhaltigkelt of the shaft part 9 have substantial areas of constant diameter.
  • Both the grinding wheel 1 and the control disk 2 thus have, except for the collar 12 on the base part 9 no profiling in their edge regions. Rather, the shaft part 9 is formed so that it at its end regions in each case a collar, d. H. Has areas of larger diameter.
  • the workpiece 9 is also shown in an exaggerated manner with a curvature having an approximately in its center existing maximum rounding error.
  • the grinding wheel 1 and the regulating wheel 2 are not yet in engagement with the shaft part 9 in the situation illustrated in FIG. 4.
  • the procedure according to the invention initially takes place at the area of the collar, d. H. at the end regions of the base part 9, because there the distance between the grinding wheel 1 and the control disk 2 is less than in the intermediate region, even in the region of the greatest rounding error of the shaft part 9.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment in which a section is made by the region of increased diameter, ie the collar 14, in the end region of the workpiece 9, wherein the situation is precisely the engagement of grinding wheel 1 and regulating wheel 2.
  • an area of increased diameter 31 is provided on the shaft part, ie a further collar which is suitable for the Grinding an additional support seat is provided.
  • Such an additional support seat is useful above all when certain larger lengths of the workpiece, ie the Wellenteiis are present.
  • the area provided for the supporting seat is not yet ground. Only when a sufficiently strong bevel has taken place in the end regions of the base part 9 will the grinding wheel 1 and the regulating wheel 2 come into engagement with the middle collar on the workpiece for grinding a supporting seat.
  • FIG. 6 This situation is illustrated in FIG. 6, which otherwise corresponds in its details to the representation according to FIG. 5.
  • Fig. 7 in side view, d. H. in a view in the direction of the longitudinal axes of the grinding wheel 1 and the regulating wheel 2, the arrangement of the distance between the grinding wheel and the regulating wheel including the arrangement of the Welieseils 9 at this distance, d. H. in the grinding gap in conjunction with the support ruler 16 shown.
  • the wave-shaped part or the Weilenteil 9 is moved by engagement of the grinding wheel 1, which is driven in the direction of rotation 21 about its longitudinal axis 19 when resting on the support surface 24 of the support ruler 6 in the direction of rotation 23.
  • the regulating wheel 2 is also in its direction of rotation 22 in engagement with the shaft part 9 and thereby supports its rotation and forms together with the support surface 24 of the support ruler an abutment for introducing the grinding forces from the grinding wheel 1.
  • the grinding wheel 1 rotates about its axis of rotation 17 and the regulating wheel 2 about its axis of rotation 18.
  • the grinding wheel 1 is delivered in the feed direction 25, wherein the feed direction of the regulating wheel is characterized by the double arrow 26. Under delivery direction in each case a positive or negative feed direction is characterized, which is represented by the respective double arrows 25 and 26 respectively.
  • the reference numeral 27 is the
  • the method according to the invention and the grinding wheel and regulating wheel pair present for realizing the method it is possible to produce a higher concentricity of a wave-shaped part relative to the axial centering provided on the end regions.
  • Both the method and the pair of grinding wheels and regulating wheels prevent according to the invention that the rounding error which is always present in the case of shaft parts has a negative effect on the concentricity or concentricity of the finished component.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Centerless-Schleifen von Wellenteilen (9), insbesondere von Rohren für gebaute Nockenwellen, bereitgestellt, bei welchem das zu schleifende, an seinen Stirnseiten axiale Zentrierungen (11) aufweisende Wellenteil (9) in beim Centerless-Schleifen üblicher Weise in einem Abstand zwischen Schleifscheibe (I) und Regelscheibe (2) drehend angetrieben geschliffen wird. Die Schleifscheibe (1) und die Regelscheibe (2) weisen eine Breite auf, welche zumindest der Länge des Wellenteils (9) entspricht. Das Wellenteil (9) wird in seinen Endbereichen (28) zuerst konzentrisch zu den Zentrierungen (11) angeschliffen, so dass konzentrisch zu den Zentrierungen (11) ausgebildete Anschliffe erzeugt werden. Daran schließt sich das Anschleifen des zwischen den Endbereichen (28) liegenden Zwischenbereiches (29) an, gefolgt von einem maß- und formhaltigen Schleifen des kompletten Wellenteils (9) auf Endmaß auf Basis der konzentrisch zu den Zentrierungen (II) ausgeführten, auf einem Auflagelineal (16) aufliegenden Anschliffe an den Endbereichen (28) des Wellenteils (9). Zur Durchführung des Verfahrens wird ein entsprechend dimensioniertes Schleifscheiben- und Regelscheibenpaar (1, 2) in einer Centerless- Schleifmaschine bereitgestellt, bei welchem in deren Seitenbereichen zum Anschleifen der Endbereiche (28) des Wellenteils (9) jeweils Bereiche vergrößerten Durchmessers, d. h. eine jeweilige Profilierung vorgesehen sind.

Description

VERFAHREN ZUM CENTERLESS-SCHLEIFEN VON WELLENTEILEN, INSBESONDERE VON ROHREN FÜR GEBAUTE NOCKENWELLEN, SOWIE DAFÜR VORGESEHENES
SCHLEIFSCHEIBEN- UND REGELSCHEIBENPAAR
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Centerless-Schleifen von Wellenteilen, und zwar insbesondere von Rohren für gebaute Nockenwellen sowie ein zur Durchführung des Verfahrens vorgesehenes Schleifscheiben- und Regelscheibenpaar in einer Centerless-Schleifmaschine, wobei die Wellenteile zur Werkstücklängsachse konzentrisch verlaufende endseitige Zentrierboh- rungen aufweisen.
Üblicherweise wird beim Centerless-Schleifen das Werkstück zwischen Schleifscheibe und Regelscheibe auf einem Auflagelineal aufliegend und drehend geschliffen. Regelscheibe und Schleifscheibe bilden dabei einen Schleifspalt, der unten durch das Auflagelineal soweit ver- schlössen ist, dass das wellenförmige Werkstück durch eine linienförmige Berührung mit der Regelscheibe, der Schleifscheibe und der Stützfläche des Auflagelineals eingeschlossen ist und damit hinsichtlich seiner Längsachse lagefixiert ist und rotiert. Das Ziel dieser Anordnung ist eine möglichst ruhige Lage trotz Rotation und Unrundheit des ungeschliffenen Rohteils. Das zu schleifende Rohteil unterliegt in aller Regel einer Vorbearbeitung, bevor es fertigbearbei- tet wird. Nach der Vorbearbeitung weist das Rohteil Formfehler auf, insbesondere Geradheitsfehler bzw. Rundschlagfehier. Wird nun ein derartiges Werkstück mit Geradheitsfehlern einem Centerless-Schleifprozess unterzogen, so wird das Werkstück an der Stelle des höchsten Rundlaufschlages zuerst angeschliffen. Wegen derartiger Formfehler liegt das Werkstück beim An- schleifen nicht exakt auf dem Auflagelineal auf. Erst nach dem vollständigen Anschleifen des Werkstückes wird dieses im Schleifspalt im Wesentlichen in voller Länge auf dem Auflagelineal aufliegen und kann - wenn überhaupt - nun definiert und maß- und formgenau geschliffen werden. Häufig wird im Zuge der Vorbearbeitung an jeder Stirnseite des zu schleifenden Werkstückes eine Zentrierung eingebracht, welche auch als Zentrum bezeichnet wird. Diese Zentrierung soll die Längsachse des fertigen Werkstückes definieren, auf welche die sich der Vorbearbeitung anschließende Zwischen- und Fertigbearbeitung beziehen soll. Wenn nun die Werkstücke mit Maß- und Formfehlern aus der Verarbeitung mit herkömmlichen Centerless-Schleifverfahren geschliffen werden, so werden stets diese Fehler in der Auflage bzw. einer nicht in Längsrichtung kompletten Auflage des Werkstückes beim Anschleifen desselben auf das Fertigteil generell übertragen. Ziel beim Centerless-Schleifen muss jedoch sein, dass die vorhandenen Zen- tren am Werkstück nach dem Schleifen konzentrisch angeordnet sein sollen bzw. nur in sehr engen Toleranzen von dieser Konzentrizität abweichen. Beim bekannten Centerless-Schleifen ist es nicht möglich, beim Anschleifen eine gute Konzentrizität der Zentren nach dem Schleifen zu garantieren. Dies resultiert wegen der vorstehend genannten Probleme zum einen von der fehlerhaften Auflage des Werkstückes auf der Auflageschiene und zum anderen von den Ferti- gungsungenauigkeiten des Werkstückes aus der Vorbearbeitung.
Bei einem dem Centerless-Schleifen entlehnten, in DD 570 beschriebenen Verfahren Siegt das Werkstück in einer prismenförmigen Nut durch einen auf jedem Schenkel des Auflageprismas vorhandenen linearen Kontakt an und wird mittels einer Andruckrolle im mittleren Bereich gehal- ten und in das Prisma gedrückt. Das bekannte Schleifverfahren beschreibt das Schleifen von zwei zapfenartigen Endbereichen des Werkstückes. Die Zapfen können nur dann eine ausreichende Konzentrizität aufweisen, wenn das Werkstück vorher genau konzentrisch geschliffen worden ist, d. h. gerade nicht in seiner Rohkontur belassen werden kann. Die im Endbereich vorhandenen Zapfen werden mittels einer Schleifscheibe geschliffen, ohne dass sich auf der der Schleifscheibe gegenüberliegenden Seite ein Widerlager befindet. Die heutzutage geforderte Konzentrizitätsgenauigkeit ist mit einem derartigen Verfahren nicht zu erreichen.
In DD 119 009 ist eine Werkstückhalterung für ein Centerless-Schleifen von zylindrischen Teilen beschrieben, bei welchem in bekannter Weise ein Schleifspalt durch eine Schleifscheibe, Re- gelscheibe und ein Auflagelineal definiert wird. Im Schleifspalt wird im Wege des Durchgangsschleifens ein sehr langer zylindrischer Stangenkörper geschliffen. Damit eine hohe Konzentrizität bzw. Zylinderförmigkeit des zu schleifenden stangenartigen Rundstabs erreicht wird, wird die Auflage auf dem Auflagelineal durch dort angeordnete Taschen oder Düsen, welche mit einem Druckmedium beaufschlagt werden, hydrodynamisch gelagert. Dabei wird die Druckbeaufschla- gung in Abhängigkeit von der Belastung während der jeweiligen Schleifphase gesteuert vorgenommen. Damit kann eine möglicherweise aus der Vorbearbeitung resultierende Unrundheit bzw. ein Rundschlag hinsichtlich seiner bzw. seines Einflusses auf den Schleif prozess minimiert werden, bei Geradheitsfehlern, welche aus der Vorbearbeitung resultieren, dürfte dieses Verfahren die gewünschte Genauigkeit nicht erzielen.
In DE 103 08 292 B4 sind ein Verfahren zum Rundschleifen bei der Herstellung von Werkzeugen aus Hartmetall und eine Rundschleifmaschine zum Schleifen von zylindrischen Ausgangs- körpern bei der Herstellung von Werkzeugen aus Hartmetall beschrieben. Das Werkzeug wird dabei aus endlosen, durch ein Spannfutter des Werkstückspindelstockes geführtes Hartmetall im Reitstock in der Spitze geführt. Es handelt sich bei diesem Verfahren zwar nicht um ein Cen- terless-Schleifen, gleichwohl wird bei diesem bekannten Verfahren versucht, auch bei stangen- artigem Material eine möglichst hohe Geradheit und einen möglichst geringen Rundschlag nach dem Schleifen zu erzielen. Dies wird allerdings dadurch erreicht, dass nach dem Einspannen ein Lünettensitz geschliffen und dass nur nach erfolgter Abstützung an dem geschliffenen Lü- nettensitz ein Rundschleifen eines, des vorlaufenden, Endbereiches des stangenartigen Materials geschliffen wird. Das Verfahren arbeitet also„von der laufenden Stange" .
In DE 10 2010 010 758 A1 sind ein Verfahren zum spitzenlosen Rundschleifen von stangenför- migen Werkstücken und eine spitzenlose Rundschleifmaschine zum Schleifen von derartigen Werkstücken beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren sind mehrere einzelne Regelscheiben und Schleifscheiben mit axialem Abstand alternierend hintereinander, d. h. gestaffelt, ange- ordnet, und zwar mit einem derartigen axialen Abstand, dass alternierend die jeweiligen Schleifscheiben in den Abstand zwischen gegenüberliegenden Regelscheiben bzw. eine jeweilige Regelscheibe in den axialen Abstand gegenüberliegender Schleifscheiben eingreifen. Durch eine derartige alternierende Anordnung soll eine Durchbiegung des zu schleifenden Wellenteils minimiert werden. Darüber hinaus sind die einzelnen Schleifscheiben so angeordnet, dass in Rich- tung auf den Austritt aus der Schleifvorrichtung der Schleifspalt stufenweise enger wird. Die zylindrische Außenkontur wird somit über ein Schälschleifen durch die jeweiligen einzelnen Schleifscheiben geschliffen. Die Breite der Regefscheiben und der Schleifscheiben ist bei dieser bekannten Rundschleifmaschine deutlich geringer als die Länge des zu schleifenden Werkstückes. Durch die beschriebene alternierende Anordnung wird die gesamte Werkstücklänge gleichzeitig geschliffen. Ein gezieltes Anschleifen erfolgt mittels einer Vorzentriereinrichtung, welche in Durchlaufrichtung des zu schleifenden Werkstückes am Eingang angeordnet ist. Ein konzentrisches Anschleifen von Endbereichen zum Zwecke des Zentrierens des Rohteils bzgl. der Zentren ist bei diesem bekannten Verfahren nicht beschrieben. Vielmehr ist am Eingang und am Ausgang der Vorrichtung jeweils eine Stützscheibe vorgesehen, welche dem Kräfteaus- gleich wegen der versetzt angeordneten und damit ungleichmäßig einwirkenden Schleifscheiben dienen. Damit dieser Kräfteausgleich auch realisiert werden kann, ist es erforderlich, dass zum einen die Breite der Regelscheibe größer ist als die Breite der Schleifscheibe und dass zum anderen die jeweilige Spindel für die Regelscheiben und für die Schleifscheiben kräftig dimensioniert werden und ein geringer axialer Spalt zwischen den Überdeckungsbereichen von Regelscheibe und Schleifscheibe realisiert werden muss. Die Firma Mikrosa ist als Hersteller von Centerless-Schleifscheiben bekannt. Sie wendet ein Verfahren an, bei welchem zwischen sog. Hilfsspitzen das Werkstück angeschliffen wird und anschließend nach dem Lösen der Spitzen das Werkstück in der gleichen Schleifstation center- less auf einer Auflageschiene aufliegend zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe fertiggeschliffen wird. Sowohl der technische Aufbau als auch die Ausrichtung der Spitzen erfordern einen relativ großen Aufwand, und das Komplettsystem ist bzgl. der Genauigkeit nur schwer beherrsch bar.
Demgegenüber liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Center- less-Schleifen von Wellenteilen, insbesondere von Rohren für gebaute Nockenwellen, sowie ein Paar von Schleifscheibe und Regelscheibe unter Beachtung der Geometrie der zu schleifenden Wellenteile zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, mit welchem Formfehler eines Wellenrohteils aus dessen Vorbearbeitung sich in deutlich geringerem Maße auf die Genauigkeit des fertigen Wellenteils auswirken, als das bei bekannten Verfahren der Fall ist, mithin sich also eine höhere Genauigkeit des fertiggeschliffenen Wellenteils erzielen lässt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Schleifscheiben- und Regelscheibenpaar gemäß Anspruch 10 gelöst Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sollen insbesondere Nockenwellenrohre so geschliffen werden, dass nur noch ein minimaler Konzentrizitätsfehler auftritt, und zwar soll eine solch hohe Konzentrizität erreicht werden, welche mit bekannten Centerless-Schleifverfahren nicht erreicht werden kann.
Der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Grundgedanke besteht darin, dass das zu schleifende Weilenteil an seinen Enden zuerst im Centerless-Schleifverfahren angeschliffen wird, ohne dass die Schleif- und die Regelscheibe an den Stellen des höchsten Rundlaufschlages des wellenförmigen Teils diese bereits anschleifen. Dadurch ist es möglich, dass das Well- enteil genau in dem Bereich zuerst angeschliffen wird, in welchem sich Zentrierungen finden. Dadurch wird erreicht, dass die Anschleifzonen des Wellenteils sich genau über dem Zentrum, d. h. der jeweiligen Zentrierung an den Enden des Wellenteils befinden, so dass bzgl. des jeweiligen Zentrums ein zentrisches Anschleifen des Wellenteils erreicht werden kann, so dass an den Enden des Wellenteils eine hohe Konzentrizität des Wellenteils erreicht wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Centerless-Schleifen von Wellenteilen, welche insbesondere Rohre für gebaute Nockenwellen sind, werden, wie das üblicherweise beim Cen- terless-Schleifen erfolgt, zu schleifende Wellenteile, welche an ihren Stirnseiten axiale Zentrierungen aufweisen, zwischen einer Schleifscheibe und einer Regelscheibe drehend angetrieben geschliffen. Die Schleifscheibe und die Regelscheibe weisen eine Breite auf, weiche zumindest der Länge des Wellenteils entspricht. Dies bedeutet, dass die Schleifscheibe und die Regel- scheibe eine solche Breite aufweisen, welche zumindest gerade der Länge des Wellenteils entspricht Es ist jedoch sogar üblich, dass die Breite der Schleifscheibe in der Regelscheibe etwas größer als die Länge des Wellenteils ist. Bei üblicher Anordnung beim Centerless-Schleifen von Weilenteilen weisen die Schleifscheibe und die Regelscheibe in radialer Richtung einen radialen Abstand zueinander im Bereich der Enden des Wellenteils auf, welcher geringer ist als im Be- reich zwischen den Endbereichen des Wellenteils, d. h. im sog. Zwischenbereich. Der zum Schleifen des Wellenteils erforderliche Schleifspalt wird also - in axialer Richtung der Schleifscheibe und der Regelscheibe gesehen - zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe definiert und ist nach unten durch ein Auflagelineal begrenzt. Der Abstand zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe in radialer Richtung ist im Bereich der Enden des Wellenteils geringer als der Abstand im Zwischenbereich zwischen den Endbereichen des Wellenteils.
Dadurch werden die Endbereiche des Wellenteils zuerst angeschliffen. Daran schließt sich das Anschleifen des zwischen den Endbereichen liegenden Zwischen bereiches an, gefolgt von einem maß- und formhaltigen Schleifen des kompletten Wellenteils auf Endmaß, und zwar auf Basis der konzentrisch zu den Zentrierungen ausgeführten, auf einem Auflagelineal aufliegen- den Anschliffe an den Endbereichen des Wellenteils. Nachdem die Endbereiche geschliffen worden sind, schließt sich das maß- und form haltige Schleifen des kompletten Wellenteils an, welches auf Basis der konzentrisch zu den Zentrierungen ausgeführten Anschliffe an den Endbereichen des Weilenteils selbst bei normalerweise stets vorhandenem Rundschlag bei länglichen wellenförmigen Bauteilen dadurch zu einer höheren Konzentrizität zu den Zentrierungen an den Endbereichen führt, als das beim herkömmlichen Centerless-Schleifen der Fall ist.
Unter radialem Abstand zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe wird nicht zwingend der geringste Abstand in radialer Richtung zwischen der Regelscheibe und der Schleifscheibe verstanden, sondern ein Abstand ober- und unterhalb einer beide Längsachsen der Schleif- scheibe und der Regelscheibe aufweisenden Ebene, in welchem das wellenförmige Werkstück angeordnet und nach unten durch das Auflagelineal im Schleifspalt gehalten wird. Die geometrischen Verhältnisse für ein derartiges Centerless-Schleifen sind in prinzipieller Anordnung in Fig. 7 dargestellt. Die Lage der Ebene ober- oder unterhalb wird dadurch definiert, ob über oder unter Mitte geschliffen wird.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel sind die Schleifscheibe und die Regelscheibe so ausgebildet, dass sie an ihren Seiten, welche beim Schleifen des Wellenteils dessen Endberei- chen entsprechen, profiliert sind und einen größeren Durchmesser aufweisen als im zwischen den Endbereichen liegenden Zwischenbereich. Durch den jeweils größeren Durchmesser in den Bereichen, welche den Endbereichen des Wellenteils entsprechen, ist ein kleinerer Abstand zwischen Schleifscheibe und Regelscheibe vorhanden als im Zwischenbereich, so dass beim Schleifen zuerst die Endbereiche des Wellenteils geschliffen werden. Die Bereiche größeren Durchmessers der Schleifscheibe und der Regelscheibe weisen dabei einen derartigen Durchmesser auf, dass in der Tat zuerst die Endbereiche am Wellenteil geschliffen werden, bevor die Schleifscheibe und die Regelscheibe im Bereich des größten Rundschlags des Wellenteils mit diesem in Eingriff gelangt. Durch dieses Herstellen der Anschliffe an den Endbereichen des Wellenteils durch die Bereiche größeren Durchmessers der Schleifscheibe und der Regelscheibe werden die Anschliffe konzentrisch zu den axialen Zentrierungen des Wellenteils hergestellt und dienen für das nachfolgende maß- und formhaltige Schleifen sozusagen als Basis. Dadurch wird ein verbessertes Schleifergebnis am Werkstück erzielt.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist es jedoch auch möglich, dass das im erfindungsgemäßen Centerless-Schleifen verwendete Wellenteil in seinen Endbereichen jeweils einen Bereich vergrößerten Durchmessers, vorzugsweise in Form eines Kragens, aufweist, wodurch ebenfalls zunächst die Anschliffe an den Endbereichen des Wellenteils mit verbesserter Konzentrizität zu den axialen Zentrierungen hergestellt werden. Dies wird jedoch nur erreicht, wenn der Bereich vergrößerten Durchmessers jeweils einen solchen Durchmesser aufweist, dass zunächst der Eingriff der Schleifscheibe und der Regelscheibe nur an den Anschliffen an den Endbereichen des Wellenteils erfolgt, ohne dass bereits im Bereich des größten Rundschlagfehlers des Wellenteils geschliffen wird. Das bedeutet, dass die Schleifscheibe und die Regelscheibe in ihren, den Zwischenbereichen des Wellenteils entsprechenden Bereichen solche Durchmesser aufweisen, dass die Endbereiche des Wellenteils zuerst angeschliffen werden.
Um die Genauigkeit bzw. Konzentrizität des Wellenteils nach dem Schleifen noch weiter zu verbessern, ist bei Wellenteilen mit einer gewissen größeren Länge gemäß einem weiteren Ausfüh- rungsbeispiel vorgesehen, dass die Schleifscheibe und die Regelscheibe im zwischen den Endbereichen des Wellenteils liegenden Zwischen bereich, insbesondere in der Mitte, einen Bereich größeren Durchmessers aufweisen, mittels welchem neben den Anschliffen an den Endbereichen ein ebenfalls zu den Zentrierungen konzentrischer Stützsitz an dem Wellenteil angeschliffen wird. Vorzugsweise ist dieser zu schleifende Stützsitz Im Bereich des maximalen Rund- schlagfehlers des Wellenteils angeordnet. Dieser Stützsitz wird vorzugsweise dadurch geschliffen, dass die Schleifscheibe und die Regelscheibe jeweils in diesem Bereich einen Bereich vergrößerten Durchmessers aufweisen. Analog zu dem Schleifen der Endbereiche des Wellenteils und den dementsprechend ausgebildeten profilierten Seitenbereichen der Schleifscheibe und der Regelscheibe oder dem vergrößerten Durchmesser in den Endbereichen des Wellenteils kann gemäß einer Weiterbildung auch das Wellenteil selbst vorzugsweise in seinem Mittelbereich bzw. Zwischenbereich einen Bereich vergrößerten Durchmessers aufweisen, welcher zu- nächst entweder zeitgleich mit dem Schleifen der Endbereiche oder nach diesem mit der Schleifscheibe in der Regelscheibe in Kontakt gelangt.
Vorzugsweise ist es auch möglich, dass je nach Länge des zu schleifenden Welfenteils noch ein weiterer konzentrischer Stützsitz oder noch weitere konzentrische Stützsitze angeschliffen wer- den.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden bei Vorhandensein eines Stützsitzes am Wellenteil zunächst die Endbereiche des Wellenteils und anschließend entweder der Stützsitz oder die Stützsitze angeschliffen und danach das Wellenteil in seiner gesamten Länge geschlif- fen, oder die Endbereiche und der Stützsitz bzw. die Stützsitze werden gleichzeitig angeschliffen.
Die Dimensionierung des Abstandes, d. h. die Profilierung von Schleif- und Regelscheibe bzw. die Abmessungen des Wellenteils, entweder an den Endbereichen des Wellenteils oder in des- sen Mittelbereich ist dabei so ausgelegt, dass dieser Abstand so gering ist, dass zunächst ein Schleifen an den Endbereichen und erst danach ein Schleifen im Bereich des größten Rundlaufschlages des Wellenteils erfolgt, was bevorzugt selbst bei Vorhandensein eines zwischen den Endbereichen angeordneten Stützsitzes möglich ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Schleifscheibe und die Regelscheibe in dem Zwischenbereich, welcher beim zu schleifenden Wellenteil zwischen dessen Endbereichen liegt, in einem geringen Maße profiliert. Diese geringe Profilierung beinhaltet eine solche Anzahl von jeweiligen Nuten sowohl in der Schleifscheibe als auch in der Regelscheibe, wie am fertigen Wellenteil Sitze für Bauteile, insbesondere Nocken, benötigt werden. Derartige Nockensitze stellen keine Stützsitze im Sinne der vorliegenden Erfindung dar und weisen lediglich eine geringe Durchmesservergrößerung von bspw. ca. 0,02 - 0,05 mm gegenüber dem restlichen Bereich des Nockenwellenteils auf. Ein derartiges, Nockensitze zur Befestigung von jeweiligen Nocken aufweisendes Wellenteil wird aber ansonsten ebenso nach dem erfindungsgemäßen Verfahren centeriess geschliffen, so dass sich ein gegenüber den mit bekannten Centerless- Schleifen geschliffenes Wellenteil eine erhöhte, d. h. verbesserte Konzentrizität zu den axialen Zentrierungen aufweist. Diese höhere Genauigkeit der Konzentrizität des Nockenwellengrund- körpers führt zu verbesserten Lauf- und Einsatzbedingungen der fertigen gebauten Nockenwelle in den jeweiligen Motoren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schleifscheiben- und Re- gelscheibenpaar bereitgestellt, welches in einer Centerless-Schleifmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt wird und welches eine derartige Profilierung aufweist, dass an jeweiligen Seitenbereichen der Schleifscheibe und der Regelscheibe, welche aufeinander zuweisen, ein Bereich jeweils größeren Durchmessers vorhanden ist, so dass dort jeweils ein radialer Abstand zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe vorhanden ist, welcher geringer ist als in einem Bereich zwischen diesen derart profilierten Bereichen der Schleifscheibe und der Regelscheibe, d. h. in einem Zwischenbereich. Mit einem derartigen Schleifscheiben- und Regelscheibenpaar ist es damit möglich, ein Wellenteil, insbesondere ein Rohr für gebaute Nockenwellen, so zu schleifen, dass zunächst an den Endbereichen des Wellenteils ein Anschliff erzeugt wird, welcher konzentrisch zu den axialen Zentrierungen ausgebil- det ist, bevor der zwischen den Endbereichen liegende Zwischenbereich des Wellenteils maß- und form haltig schleifbar ist. Mit einem derartigen erfindungsgemäßen Schleifscheiben- und Regeischeibenpaar wird somit eine höhere Konzentrizität des fertiggeschliffenen Wellenteils erreicht.
Weitere Vorteile und spezielle Details von konkreten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Schleifscheiben- und Regelscheibenpaares werden nun anhand der nachfolgenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine prinzipielle Anordnung von Schleifscheibe und Regelscheibe mit einem einen
Rundschlagfehler aufweisenden Wellenteil, welches in seinen Endbereichen durch entsprechend an den Seiten profilierte Schleifscheiben und Regelscheiben zuerst angeschliffen wird;
Fig. 2 eine Anordnung wie in Fig. 1 , jedoch mit einer zusätzlichen Profilierung im Zwischenbereich zwischen den Endbereichen zur Erzeugung eines für einen Stützsitz dienenden weiteren Anschliffes, welcher im Bereich des größten Rundschlages noch nicht in Kontakt mit dem Wellenteil gelangt ist;
Fig. 3 eine Anordnung gemäß Fig. 2, bei welcher im Bereich des größten Rundschlagfehlers des Wellenteils der Kontakt zur Schleifscheibe gerade eingetreten ist;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem Schleifscheibe und Regelscheibe einen im We- sentlichen konstanten Durchmesser aufweisen, das Wellenteil jedoch an seinen Endbereichen jeweils einen Bereich vergrößerten Durchmesser aufweist, welcher für einen erfindungsgemäßen Anschliff vorgesehen ist; Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, bei welchem mittels Schleifscheibe und Regelscheibe im jeweiligen Endbereich des Wellenteils bei dort vorhandenem, größerem Durchmesser des Wellenteils der Anschliff erfolgt, wobei zusätzlich im Bereich des größten Rundschlagfehlers ein Bereich vergrößerten Durchmessers am Werkstück vorhanden ist, welcher für die Erzeugung eines Anschliffes für einen Stützsitz vorgesehen ist;
Fig. 6 die Ausgestaltung gemäß Fig. 5, wobei jedoch der für den Stützsitz vorgesehene Bereich vergrößerten Durchmessers am Werkstück gerade ebenfalls angeschliffen wird; und
Fig.7 in axialer Richtung der Schleifscheibe und der Regelscheibe die prinzipielle Anordnung des Schleifspaltes mit der Darstellung des Abstandes zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe im Schleifspalt beim untermittigen Schleifen und Abstützung durch ein Auflagelineal.
Die Fig. 1 bis 6 zeigen eine prinzipielle Anordnung in Draufsicht bei einer Anordnung des Werkstückes zwischen der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 2 bei einem Schnittverlauf durch die Schnittebenen 27 gemäß Fig. 7.
In Fig. 1 ist zwischen der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 2 ein Wellenteil 9 angeordnet, welches in übertriebener Darstellung eine Krümmung aufweist, so dass in dessen mittlerem Bereich ein maximaler Rundschlagfehler vorhanden ist. Sowohl die Schleifscheibe 1 als auch die Regelscheibe 2 weisen an ihren seitlichen Endbereichen Profilierungen 3 und 4 auf, welche Bereiche größeren Durchmessers 5 der Schleifscheibe 1 und größeren Durchmessers 6 der Regelscheibe 2 aufweisen. Die Durchmesser der Bereiche vergrößerten Durchmessers 5, 6 sind dabei so dimensioniert, dass mit ihnen an den Endbereichen des Weilenteils 9, an welchen an den jeweiligen Stirnseiten Zentrierungen 11 eingebracht sind, ein Anschliff erfolgt bevor die Schleifscheibe 1 und die Regelscheibe 2 im Bereich des größten Rundschlags des Wellenteils 9 in Kontakt mit diesem gelangen. Durch die Profilierungen 3, 4 der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 2 ist der Abstand zwischen der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 2 in dem Bereich, in welchem die jeweiligen Endbereiche des Wellenteils 9 angeschliffen werden, geringer als der zwischen den Endbereichen 28 liegende Abstand 8 des Zwischenbereiches 29. Bei die- sen Profilierungen 3, 4 der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 2 im - bezogen auf den Zustand des Schleifens - Endbereich 28 des Wellenteils 9 erfolgt ein erstes definiertes Anschleifen an beiden Endbereichen 28 des Wellenteils, wodurch ein hohes Maß an Konzentrizität der Endbereiche 28 des Wellenteils 9 bzgl. der an den Endbereichen 28 eingebrachten Zentrierungen 1 1 erreicht wird.
Sowohl in Fig. 1 als auch in den Fig. 2 bis 6 ist ein zu schleifendes Wellenteil 9 dargestellt, welches zusätzlich einen Bund aufweist, welcher ebenfalls bei diesem Centerless-Schleifverfahren vom Außendurchmesser mitgeschliffen wird. Dafür ist in der Schleifscheibe 1 und auch in der Regelscheibe 2 eine entsprechende Nut vorgesehen. Die profilierten Bereiche 3, 4 der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 2 gemäß den Fig. 2 bis 6 sind in ihrer Dimensionierung identisch zu der Ausgestaltung gemäß Fig. 1. Zusätzlich zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist nach Fig. 2 die Schleifscheibe 1 und die Regelscheibe 2 etwa im Bereich des maximalen Rundschlagfehlers des zu schleifenden Wellenteils eine zusätzliche Profilierung 30 auf, welche einen Abstand 13 für einen anzuschleifenden Stützsitz 15 (s. Fig. 3} ausbildet. In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist der Abstand 13 für den Stützsitz so bemessen, dass dennoch zuerst die Endbereiche 28 des Wellenteils 9 durch die Profilierungen 3, 4 der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 2 angeschliffen werden, bevor mittels der im Bereich des größten Rundschlagfehlers vorhandenen Profilierungen der Stützsilz 15 angeschliffen wird.
In Fig. 3 ist das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 gezeigt, wobei jedoch die Profilierung 30 im
Bereich des größten Rundschlagfehlers des Wellenteils an der Schleifscheibe 1 und der Regel- scheibe 2 gerade in Eingriff gelangt sind und die Endbereiche 28 am Wellenteil 9 zumindest teilweise bereits angeschliffen sind.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei welchem die Schleifscheibe 1 und die Regelscheibe 2 bzgl. der Maß- und Formhaltigkelt des Wellenteils 9 wesentliche Bereiche konstanten Durchmessers aufweisen. Sowohl die Schleifscheibe 1 als auch die Regeischeibe 2 weisen somit außer für den Bund 12 am Weilenteil 9 keine Profilierung in ihren Randbereichen auf. Vielmehr ist das Wellenteil 9 so ausgebildet, dass es an seinen Endbereichen jeweils einen Kragen, d. h. Bereiche größeren Durchmessers aufweist. Gemäß Fig. 4 ist das Werkstück 9 ebenfalls in übertriebener Weise mit einer Krümmung gezeigt, welche einen etwa in seiner Mitte vorhandenen maximalen Rundschlagfehler aufweist. Die Schleifscheibe 1 und die Regelscheibe 2 sind bei der in Fig. 4 dargestellten Situation noch nicht im Eingriff mit dem Wellenteil 9. Es ist jedoch ersichtlich, dass der Eingriff kurz bevor steht. Dabei erfolgt der Eingriff erfindungsgemäß zunächst an dem Bereich der Kragen, d. h. an den Endbereichen des Weilenteils 9, weil dort der Abstand zwischen der Schleifscheibe 1 und der Regeischeibe 2 geringer ist als im Zwischenbereich, und zwar selbst im Bereich des größten Rundschlagfehlers des Wellenteils 9.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem durch den Bereich vergrößerten Durchmessers, d. h. den Kragen 14 im Endbereich des Werkstückes 9 ein Anschliff er- folgt, wobei als Situation gerade der Eingriff von Schleifscheibe 1 und Regelscheibe 2 dargestellt ist. Im Bereich des größten Rundschlagfehlers des Wellenteils 9 ist ein Bereich vergrößerten Durchmessers 31 am Wellenteil,, d. h. ein weiterer Kragen vorgesehen, welcher für das An- schleifen eines zusätzlichen Stützsitzes vorgesehen ist. Ein derartiger zusätzlicher Stützsitz ist vor allen Dingen dann sinnvoll, wenn gewisse größere Längen des Werkstückes, d. h. des Wellenteiis vorhanden sind. In der Situation gemäß Fig. 5 wird jedoch der für den Stützsitz vorgesehene Bereich noch nicht geschliffen. Erst wenn ein genügend starker Anschliff in den Endberei- chen des Weilenteils 9 erfolgt ist, werden die Schleifscheibe 1 und die Regelscheibe 2 in Eingriff mit dem mittleren Kragen am Werkstück zum Schleifen eines Stützsitzes gelangen.
Diese Situation ist in Fig. 6 dargestellt, welche in ihren Details ansonsten jedoch der Darstellung gemäß Fig. 5 entspricht.
In vereinfachter Darstellung ist in Fig. 7 in Seitenansicht, d. h. in einer Ansicht in Richtung der Längsachsen der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 2 die Anordnung des Abstandes zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe einschließlich der Anordnung des Welienteils 9 in diesem Abstand, d. h. im Schleifspalt in Verbindung mit dem Auflagelineal 16 dargestellt. Das wellenförmige Teil bzw. das Weilenteil 9 wird durch Eingriff der Schleifscheibe 1 , welche in der Drehrichtung 21 angetrieben wird, um dessen Längsachse 19 bei Auflage auf der Auflagefläche 24 des Auflagelineals 6 in der Drehrichtung 23 bewegt. Gegenüberliegend ist die Regelscheibe 2 in ihrer Drehrichtung 22 ebenfalls im Eingriff mit dem Wellenteil 9 und unterstützt dadurch dessen Rotation und bildet zusammen mit der Auflagefläche 24 des Auflagelineals ein Widerla- ger zum Einleiten der Schleifkräfte von der Schleifscheibe 1. Die Schleifscheibe 1 dreht um ihre Drehachse 17 und die Regelscheibe 2 um ihre Drehachse 18. Je nach aktuellem Durchmesser des Werkstückes wird die Schleifscheibe 1 in der Zustellrichtung 25 zugestellt, wobei die Zustellrichtung der Regelscheibe durch den Doppelpfeil 26 gekennzeichnet ist. Unter Zustellrichtung wird hierbei jeweils eine positive oder negative Zustellrichtung gekennzeichnet, was jeweils durch die jeweiligen Doppelpfeile 25 bzw. 26 dargestellt ist. Mit der Bezugsziffer 27 ist die
Schnittebene durch die Schleifscheibe 1 und die Regelscheibe 2 dargestellt, so dass der in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Abstand sich auf den auf die Schnittebenen 27 bezogenen Abstand bezieht. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem zur Realisierung des Verfahrens vorhandenen Schleifscheiben- und Regelscheibenpaar ist es möglich, eine höhere Konzentrizität eines wellenförmigen Teils bezogen auf die an den Endbereichen vorhandenen axialen Zentrierungen zu erzeugen. Sowohl das Verfahren als auch das Schleifscheiben- und Regelscheibenpaar verhindern erfindungsgemäß, dass sich der bei Wellenteilen in der Regei stets vorhandene Rund- schlagfehler negativ auf die Rundlaufgenauigkeit bzw. Konzentrizität des fertigen Bauteils aus- wirkt. Bezugszeichenliste:
1 Schleifscheibe
2 Regelscheibe
3 Profilierung der Schleifscheibe
4 Profilierung der Regelscheibe
5 Bereich größeren Durchmessers der Schleifscheibe
6 Bereich größeren Durchmessers der Regelscheibe
7 Abstand zwischen Schleifscheibe und Regelscheibe im Endbereich des Wellenteils
8 Abstand zwischen Schleifscheibe und Regelscheibe im Zwischenbereich des Wellenteils
9 Wellenteil/Werkstück
10 Längsachse/W erkstü ck
11 Zentrierung im Endbereich des Wellenteils
12 Bund am Wellenteil
13 Abstand zwischen Schleifscheibe und Regelscheibe für Stützsitz
14 Kragen im Endbereich des Wellenteils
15 Stützsitz am Wellenteil
16 Auflagelineal
17 Drehachse Schleifscheibe
18 Drehachse Regelscheibe
19 Drehachse Wellenteil
21 Drehrichtung Schleifscheibe
22 Drehrichtung Regelscheibe
23 Drehrichtung Wellenteil
24 Auflagefläche auf Auflagelineal
25 Zustellrichtung Schleifscheibe
26 Zustellrichtung Regelscheibe
27 Schnittebene
28 Endbereich
29 Zwischenbereich
30 zusätzliche Profilierung an Schleif- und an Regeischeibe für Stützsitz
31 Bereich größeren Durchmessers am Wellenteil für Stützsitz

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Centerless-Schleifen von Wellenteilen (9), insbesondere von Rohren für gebaute Nockenwellen, bei welchem das zu schleifende, an seinen Stirnseiten axiale Zentrierungen (11) aufweisende Wellenteil (9) in einem Abstand (7, 8) zwischen Schleifscheibe (1 ) und Regelscheibe (2) drehend angetrieben geschliffen wird, wobei die Schleifscheibe (1 ) und die Regelscheibe (2) jeweils eine Breite aufweisen, welche zumindest der Länge des Wellenteils (9) entspricht, und das Wellenteil (9) in seinen Endbereichen (28) zuerst konzentrisch zu den Zentrierungen ausgebildete Anschliffe anschleifen, woran sich das Anschleifen des zwischen den Endbereichen (28) liegenden Zwischen bereiches (29) anschließt, gefolgt von einem maß- und form haltigen Schleifen des kompletten Welienteils (9) auf Endmaß auf Basis der konzentrisch zu den Zentrierungen (11 ) ausgeführten, auf einem Aufiagelineal (16) aufliegenden Anschliffe an den Endbereichen (28) des Wellenteils (9).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei welchem das Wellenteil (9) in seinen Endbereichen (28) durch die dort jeweils einen größeren Durchmesser aufweisenden Schleifscheibe (1 ) und Regelscheibe (2), bei dadurch in den den Endbereichen des Wellenteils entsprechenden Bereichen gebildetem kleineren Abstand (7) zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe, angeschliffen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , bei welchem das Wellenteil (9) in seinen Endbereichen (28) jeweils einen als Kragen (14) ausgebildeten Bereich vergrößerten Durchmessers aufweist und die Schleifscheibe (1 ) und die Regelscheibe (2) in ihren den Zwischenbereichen (29) des Wellenteils (9) entsprechenden Bereichen derartige Durchmesser aufweisen, dass die Kragen (14) des Wellenteils (9) zuerst angeschliffen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Schleifscheibe (1) und die Regelscheibe (2) in dem zwischen den Endbereichen (28), insbesondere in der Mitte, liegenden Zwischenbereich (29) jeweils einen Bereich größeren Durchmessers aufweisen, mittels welchen zumindest ein zu den Zentrierungen (11) konzentrischer Stützsitz an dem Wellenteil (9) angeschliffen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem mittels zumindest eines zwischen den Endbereichen (28) des Wellenteils (9), insbesondere In der Mitte, liegenden Zwischenbereichs (29) vergrößerten Durchmessers am Wellenteil (9) zur Verringerung des Abstandes (8) zwischen der Schleifscheibe (1 ) und der Regelscheibe (2) in diesem Zwischenbereich (29) zumindest ein zu den Zentrierungen (11) konzentrischer Stützsitz (15) angeschliffenen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei welchem zuerst die Endbereiche (28) des Wellenteils (9), anschließend der zumindest eine Stützsitz (15) angeschliffen und danach das Weilenteil (9) in seiner gesamten Länge angeschliffen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei welchem die Endbereiche (28) und der zumindest eine Stützsitz (15) gleichzeitig angeschliffen werden.
8. Verfahren nach einem der Anspruch 2, bei welchem der an den Endbereichen (28) des Wellenteils (9) vorgesehene geringere Abstand (7) einen solchen Wert hat, dass an einem im Bereich zwischen den Endbereichen (28) vorhandenen größten Rundlaufschlag des Wellenterls (9) frühestens nach erfolgtem Anschliff der Endbereiche (28) des Wellenteils (9) mit dem Anschleifen begonnen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei welchem der an den Endbereichen (28) des Wellenteils (9) vorgesehene Kragen (14) einen solchen Durchmesser hat, dass an dem im Zwischenbereich (29) zwischen den Endbereichen (28) vorhandenen größten Rundlaufschlag des Wellenteils (9) frühestens nach erfolgtem Anschliff der Endbereiche 828) des Wellenteils (9) mit dem Anschleifen begonnen wird.
10. Schleifscheiben- und Regelscheibenpaar (1, 2) in einer Centeriess-Schleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem eine derartige Profilierung vorgesehen ist, dass durch einen an den jeweiligen Seitenbereichen der Schleifscheibe (1) und der Regelscheibe (2) vorhandenen Bereich (5, 6) größeren Durchmessers ein beim Centerless-Schleifen eines Wellenteils (9) zwischen der Schleifscheibe {1 ) und der Regelscheibe (2) vorhandener Abstand (7) geringer ist als in einem Zwischenbereich (29) zwischen den Seitenbereichen.
11. Schleifscheiben- und Regelscheibenpaar (1 , 2) nach Anspruch 10, bei welchem im Zwischenbereich (29) der Schleifscheibe (1 ) und der Regelscheibe (2) eine Zwischenbe- reich-Profilierung (30) angeordnet ist, mittels welcher Stee für auf dem Wellenteil (9) montierbare Teile, insbesondere Nocken, schleifbar sind.
PCT/EP2014/062525 2013-07-19 2014-06-16 Verfahren zum centerless-schleifen von wellenteilen, insbesondere von rohren für gebaute nockenwellen, sowie dafür vorgesehenes schleifscheiben- und regelscheibenpaar WO2015007444A1 (de)

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