WO2016146495A1 - Verfahren und schleifmaschine zum schleifen von nuten aufweisenden werkstücken - Google Patents

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WO2016146495A1
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crushing
grinding
crushierrolle
profiling
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PCT/EP2016/055221
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Erwin Junker
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Erwin Junker Maschinenfabrik Gmbh
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    • B24B53/06—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels
    • B24B53/07—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels by means of forming tools having a shape complementary to that to be produced, e.g. blocks, profile rolls

Definitions

  • the invention relates to a method and a grinding machine for grinding grooves aufwei- send workpieces according to the preamble of claim 1.
  • the grinding wheel is profiled so that when Einschlerfen the groove in the workpiece, the outer positive shape of the profiling of the grinding wheel as a negative mold in Form of the groove formed in the workpiece.
  • CBN or diamond grinding wheels occurring at the profiling of the grinding wheel wear leads to a deterioration of the Schieifletss and thus to a deviation from the desired shape of the groove in the workpiece, in the course of the grinding process also reduce the accuracy of the profiling of the grinding wheel and its sharpness.
  • the profiling of the grinding wheel has to be re-profiled after certain periods of use, d. H. must be trained.
  • Crushing which is often referred to as roll-profiling, has long been established and proven itself as a special method of rotary dressing for accurate profiling of metal- or ceramic-bonded diamond or CBN grinding wheels. Crushing is especially useful when large quantities of tools have to be provided with fine profiles.
  • the known crushers typically include crimping rollers which are either driven and frictionally drag the grinding wheel when both are engaged or disengaged, but the grinding wheel is such that when both are engaged, the grinding wheel by friction takes the Crushierrolle, ie can rotate. Because in recent years increasing tendency for ever larger and more powerful grinding machines with more powerful grinding spindle drives, the driving of Crushierrollen has prevailed by the driven grinding wheel, ie the Crushierrolle runs smoothly with, when the grinding wheel with the Crushierrolle is engaged. So that a high profiling accuracy can be achieved at the grinding wheel during crushing, the crushing parameters have to be selected and used with great care.
  • a dressing device for a numerically controlled profile or flat grinding machine is described.
  • a crimping device is arranged on the profile or surface grinding machine, which has its own drive.
  • the dressing of a plurality of profiled grinding wheels which are arranged in the direction of the axis of rotation side by side, so that each profiled grinding wheel is associated with a dressing roller.
  • the dressing roller on the grinding wheel is rolled under pressure in such a way that the abrasive grains are crushed and broken out, whereby the circumferential speed of the grinding wheel and the crushing roller are the same.
  • DE 1 284 867 A describes a universal grinding machine with a turret on which a so-called rolling device is provided in the wheelhead thereof with which the profile required for forming or plunge grinding is rolled on the circumference of a grinding machine.
  • the implementation of the curling process in terms of profiling in terms of Crushierens is not described.
  • the profiling of the grinding wheel by means of this known rolling device takes place on the actual grinding machine, it is additionally carried out in a single operation between grinding operations or turning, drilling, friction and thread cutting operations likewise carried out on the universal grinding machine.
  • US 4 555 873 a method and an apparatus for grinding workpieces by means of a profiled grinding wheel are described.
  • a dressing device with which the shape and the sharpness of the grinding wheel can be restored. For this purpose, the grinding wheel with according to the profiling of
  • dressing rolls are brought back into shape and sharpness between actual grinding operations. It is also described in this document that dressing can be carried out continuously during interrupted grinding or during grinding. While there is no direct indication of crushing in this document, it is described that dressing should be considered as a process that can be performed continuously or discontinuously. Procedural separations of the dressing process are not described.
  • a dressing machine for profiling a grinding wheel with a dressing wheel is described in DE 41 04 266 A1.
  • the described dressing the grinding wheel d. H. generating the required for the accuracy of the grinding result profiling of the grinding wheel with rounded at their faces dressing wheels, which are spatially pivoted so around the front side of the grinding wheel during dressing that the profile to be achieved on the grinding wheel is generated.
  • the dressing wheel is in each case oscillated oscillatingly about a pivot axis which is arranged at a distance from its circumferential end face and extends transverse to the axis of rotation.
  • the dressing wheel is moved up to the grinding wheel.
  • the wear of the dressing wheel to be controlled.
  • JP 05138532 A provides a dressing device for CBN grinding wheels which machines the grinding wheel so that it can be used equally well for pre-grinding as for finish-grinding.
  • the dressing wheel has so-called crushing grains and individual abrasive grains which are mixed in the dressing layer.
  • the dressing takes place in one process and describes a dressing of axial end faces of a cup-shaped grinding wheel.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method and a grinding machine for grinding grooved workpieces, in which a crushing dressing of a grinding wheel to be profiled is integrated into an automated grinding process taking into account essential crushing parameters and a high quality of the sanded workpiece can be achieved while achieving a long service life of the grinding wheel.
  • a method of grinding workpieces having grooves is described.
  • the workpieces are in particular helically or threaded workpieces, the grooves also straight grooves or radially circumferential grooves such.
  • B. punctures can be.
  • the workpiece is clamped and its groove is ground by means of a grinding wheel which has a profiling which corresponds to the cross-section of the groove. Due to the grinding process, as a result of wear of the grinding wheel can change their profiling, which is why the grinding wheel is reprofiled by crushing.
  • a so-called finish crushing or finishing be understood.
  • the profile is present on the grinding wheel and is restored in terms of accuracy and sharpness, so to speak.
  • a Nachprofilier- Crushieren the grinding wheel thereby also driven Crushierrolle, by their control based on a measurement of speed and current consumption of the respective drives the grinding wheel and the Crushierrolle, based on a relative feed during Crushieren between the grinding wheel and the Crushierrolle takes place.
  • the relative feed is preferably selected so that, for reasons of efficiency in the
  • the relative feed is a maximum relative feed, at which no adverse process conditions occur. It is therefore nachprofilier-crushiert always with the maximum relative feed, in which on the one hand, the life of the Crushierrolle is not excessively reduced, but with a relatively high
  • Crushierdruck between the Crushierrolle and the grinding wheel can be worked, with the Crushing always stable Crushierhow be maintained.
  • at least rotational speed and current consumption are measured as essential crushing parameters for post-profiling crushing and used for controlling the process of crushing.
  • the current consumption stands for the power, which according to the requirements pull the drives sowohi the grinding wheel and the Crushierrolle or the power which is to be supplied to them, so that the desired, defined Crushierpa- parameters can be met.
  • the grinding wheel is professionally crushed by means of the crushing roller, which as a rule is not driven, by controlling only the grinding wheel drive on the basis of its measured rotational speed and power consumption, the profiling crushing being carried out before the grinding process begins becomes.
  • Profiiier-Crushieren is to be understood that receives a not yet profiled grinding wheel in a first operation before the start of the actual grinding process by means of a Crushierrolle the profiling so that the grooves can be ground into the workpiece by means of this grinding wheel.
  • Profiiier-Crushieren corresponds to a Vorcrushieren or pre-profiling or rough profiling.
  • the profiling is preferably carried out by means of the same crushing roller which is used for post-profiling crushing.
  • the crushing roller has a plurality, preferably at least two, tread grooves which are successively applied as a negative mold for producing the positive profiling on the grinding wheel.
  • the provision of several crushing grooves in the crushing roll has the advantage that a single crushing roll can be used for several crushing operations.
  • a crushing Role worked out so to speak groove by groove. And only when the last Crushier-rille no further profiling of the grinding wheel, especially in the way of Nachprofilier-Crushierens zugenau for accuracy reasons, this Crushierrolle must be replaced and optionally worked up again.
  • profiling Crushing allows the measurement of speed and current consumption of the drive of the grinding wheel optimal performing the Crushiervorgangs means of a maximum relative feed, in which adverse process conditions such. As a rattle does not occur.
  • a larger dressing volume is dressed by the grinding wheel than during post-profiling crushing.
  • the first side of the profiling on the grinding wheel is approached with a first groove profile flank, the approach to the first groove profile flank being monitored by an existing start-up sensor system and a possibly occurring transmission of the drive in the form of a drive pulse to the crushing roller.
  • This is followed by the approach to a second flank of the arranged in the Crushierrolle groove, wherein also by the Anfahrsensik the eventual Zufaitung a drive pulse to the
  • Crushierrolle is monitored. This is followed by a lateral process of the grinding wheel until the grinding wheel is moved on the profile center of the groove located in the Crushierrolle. This is followed by the feed movement between the grinding wheel and the
  • Crushierrolle ie the relative delivery between the grinding wheel and Crushierrolle, with driven grinding wheel and free-running Crushierrolle to.
  • the maximum relative feed ie the permissible feed during crushing, is realized by monitoring the current consumption and thus the grinding spindle power, whereby the current consumption is continuously measured.
  • the CNC controller then calculates and sets the maximum relative feed, ie an optimum feed rate between the crushing roller and the grinding wheel, with regard to the efficiency of the crushing process. If the grinding wheel has received its profiling during the profiling Cmshierens, then it can then be used in the normal grinding process for Einschieifen the corresponding groove in the workpiece or re-used or post-profiling-crushed to increase the accuracy.
  • the grinding wheel Since the grinding wheel wears while the grinding wheel is worn, but the profile shape is essentially maintained within narrow limits, the grinding wheel must be crushed between the grinding sections to be determined on the basis of the wear rate of the profiling of the grinding wheel by re-profiling. A profiling crash is thus no longer required at this stage of the process.
  • both the grinding wheel and the crushing roller are each driven.
  • profiling-crushing first of all an edge of the groove in the crushing roller is approached, whereby the process is monitored by the starting sensor system and the measurement of the power consumption at the two drives of the grinding wheel and the crushing roller (grinding spindle / crushing spindle).
  • grinding spindle / crushing spindle This is followed by a start of the second flank of the groove, wherein also by the starting sensor and the measurement of the power consumption of the two drives of the grinding wheel and the Crushierrolle, d. H. on whose spindles, this process is monitored.
  • This is followed by a procedure of the grinding wheel on the profile center.
  • the procedure differs from professional crushing in that the grinding wheel and the crushing roller are driven and speed-controlled during post-profiling crushing and, in addition, the power consumption is monitored in each case.
  • the Crushierrolle and the grinding wheel with respect to their rotational speeds are coordinated so that their peripheral speeds in the Nachprofilier-Crushieren in a defined by a peripheral surface of the Crushierrolle defined depth of the groove have a defined relationship to each other.
  • the crushing process can be controlled while maintaining the essential process parameters for post-profiling crushing. And it is ensured that an optimal Crushieren takes place, taking into account essential procedural i shear parameters when Crushing.
  • the peripheral surface corresponding to the defined depth of the groove is changed, in particular in stages, at a constant ratio of the peripheral speeds of the grinding wheel and the crushing roller relative to its depth in the groove.
  • the limit speed set or the Crushierrolle driven so long until the speed of the peripheral speed of the grinding wheel in the defined depth of the groove corresponds to the peripheral surface. It is particularly important that during the crushing of the grinding wheel when crushing in their engagement area as much coolant and is supplied in such an intensity that the broken grains and abrasive covering parts can be removed quickly from the engagement area.
  • the machine parameter and shearing parameter-dependent maximum relative feed between the grinding wheel and the crushing roller during crushing is determined in particular by way of "trial and error" before the actual crushing and entered as a limit value into a machine control and in particular stored there as well
  • the invention relates to a grinding machine, which is provided for the grinding of grooved workpieces, in particular helically grooved or threaded workpieces, in the usual way a on a cross slide on a machine stand in X-axis direction and Z-axis direction CNC
  • the grinding machine has a workpiece headstock with a C-axis, the workpiece carries a grinding wheel which is profiled by means of a rotary drive, which can also be straight grooves or recesses k is held on the grinding machine in one clamping.
  • the grinding machine has a Crushing device permanently installed thereon with a crusher roller with its own rotary drive.
  • the speed of the Crushierrolle is controllable by means of a control device.
  • the grinding wheel for dressing their profiling is deliverable.
  • the Crushierrolle has a profiling Crushierabêt for professional lier- Crushieren the grinding wheel with a first dressing volume and arranged on the same Crushierrolle Nachprofilier-Crushierabêt for Nachprofilier-Crushieren the grinding wheel with a second dressing volume.
  • the crimping device By providing both a profiling crushing section and a post-profiling crushing section on one and the same crushing roller, not only can the crimping device be of relatively simple construction, but it can also be constructed to be particularly stable, because then the crushing roller is sufficiently stable, for example, due to a rigid bearing is that deformations are avoided in the actual Crushier process. These deformations can in principle occur due to the high forces occurring during the crushing process, which is why the crusher device with its attachment to the machine bed of the grinding machine also has to be made particularly rigid.
  • the Crushierrolle more than two Crushierrillen or -nuten, which can be used successively in Crushieren the profiling of the grinding wheel until the last Crushierrille does not restore the required accuracy and sharpness of the profiling of the grinding wheel after Crush Schl during Crushing. Then that would be
  • the crusher device is preferably arranged in a stable housing and fixedly connected to the machine stand. This makes it possible to reliably absorb the forces occurring during crushing and to avoid even an elastic deformation of the Crushing during Crushierens as far as possible.
  • the Crushier founded has a CNC-controlled drive, which is connected via a coupling with the Crushierrolle to the rotary drive.
  • the Crushierrolle from high-speed steel (HSS) or carbide.
  • the electric drive has the advantage that it can be reliably unlocked in particular in the Fali of Profilier-Crushierens, ie idles with idle, which is particularly the case for profiling-Crushing the case because there usually Crushierrolle is not driven, ie at Engaging the grinding wheel in the groove or groove of the Crushierrolle with the grinding wheel.
  • the electric drive of the Crushierrolle has also the advantage that in the case of lowering the speed of the Crushierrolle the drive can be switched by switching pulses on the connection of the drive torque briefly until the rotational speed of the Crushierrolle again that of the grinding wheel corresponds and then the Crushierrolle again runs without drive with the grinding wheel.
  • the crusher device additionally has a structure-borne sound sensor, by means of which the engagement contact between the crushing roller and the grinding wheel can be monitored, wherein a signal detecting the engagement contact can be supplied to the control device by means of the structure-borne sound sensor, so that a signal can be supplied to the control device via the engagement contact is.
  • the grinding wheel or the grinding spindle with the headstock is designed such that it can be moved to the crumbling roller during post-profiling crushing and can be moved in the transverse direction to the post-profiling crushing section.
  • Crushing namely a flank of the profile of the grinding wheel is usually approached first and something crushed, followed by the start and slight crushing of the second flank and then followed by the center in the groove running Nachprofilier-Crushieren.
  • the Crushierrolle is formed in one piece or two parts. While the one-piece construction with the provision of multiple crushing grooves for multiple crushing a grinding wheel during an entire grinding process for high rigidity, which is required for the Crush Schl brings benefits, the bipartite Crushierrolle is particularly advantageous if only a part of the Crushierrolle because of their Wear and tear must be replaced, the not yet worn part but abe continue to be used. This may provide an advantage in terms of flexibility.
  • control device is preferably designed in such a way that a maximum relative feed between the grinding wheel and the crushing roller can be realized during crushing in such a way that this maximum relative feed is smaller than a predeterminable, machine and process parameter-dependent limit value can be entered before the crushing in the controller.
  • This maximum relative feed is to be determined separately for each workpiece, for each execution of crushing rollers and grinding wheel and corresponding grinding conditions, including the abrasive pads used and the material of the crushing roller preferably in the context of "trial and error" experiments.
  • Figure 1 is a schematic simplified representation of a grinding machine with Crushing in plan view
  • FIG. 2 shows a crusher and associated grinding spindle with grinding wheel according to the invention
  • Figure 3 shows a Crushierrolle with associated grinding wheel for a profiling Crushieren
  • FIG. 4 shows a detailed view of the crumbling roller and the associated grinding wheel when the profiling crusher begins immediately
  • FIG. 5a shows the crushing process of the profiling on the grinding wheel on a first flank
  • FIG. 5b the Crushiervorgang the profiling on the grinding wheel on a second edge of the Crushierrolle
  • FIG. 5c the crushing process essentially at the end of the crushing of the profiling on the grinding wheel by means of the crushing roller;
  • FIG 6 shows the geometric relationships of groove depth and according to the groove depth provided peripheral surface in the groove and in the profiling of the grinding wheel.
  • FIG. 1 the arrangement of the essential components of a grinding machine according to the invention on the machine bed is shown in a schematic representation in plan view.
  • a workpiece headstock with a workpiece spindle with a C-axis has a workpiece 1 clamped.
  • a displaceable tailstock 4 is provided with a tip in Verlymng the longitudinal axis of the workpiece spindle.
  • On a mounted on the machine bed cross slide a wheel spindle with grinding spindle is arranged, on which a grinding wheel 5 is fixed.
  • the grinding Disk 5 has a profiling, with which the corresponding grooves are ground into the workpiece 1.
  • the grinding wheel can be moved in the X, Z, and Y directions via CNC axes and fed to the workpiece 1. Furthermore, a crimping device 7 is provided, which carries a crushing roller. The rotation axes of the crushing roller and the grinding wheel 5 are arranged parallel to one another, at least if the grinding wheel 5 is crushed with regard to its profiling.
  • FIG. 2 shows, in the form of a detail of the basic arrangement on the grinding machine according to FIG. 1, only the grinding spindle 2 with the grinding wheel 5 and associated therewith the squeezing device 7 with its crushing roller 8.
  • the grinding spindle 2 with its grinding wheel 5 about a CNC-controlled A-pivot axis is pivotable.
  • the grinding spindle is also CNC-controlled in the Z and Y directions.
  • the basic structure of the Crushing 7 shown in Figure 2 is characterized by a high rigidity, which z. B.
  • the Crushing device 7 is arranged in a housing 9 in which the Crushierrolle 8 bearing Crushierspindel 16 is rigidly mounted on both sides of the Crushierrolle 8 mitteis roller bearings 12.
  • the drive motor 11 of the crus h iere in richtu ng 7 is also CNC-controlled and is connected via a coupling 10 with the Crushierspindel 16.
  • a Crushierrolle 8 Shown in Figure 2 is a Crushierrolle 8, which has two Crushierrillen or Crushiernuten. Both Crushiernuten can be used sequentially to Crushieren the profiling of the grinding wheel 5. On the one hand, this can be a profiling-crushing with the first crushing groove and a post-profiling-crushing with the second crushing groove. On the other hand, it is also possible that the two Crushiernuten the Crushierrolle 8 are used only for Nachprofilier-Crushieren. In this case, the crushing groove shown in FIG. 2 above is first used for post-profiling crushing until it can no longer produce the required accuracy of profiling on the grinding wheel 5.
  • the crushing groove underneath in the drawing is used for a further after-profiling crushing of the grinding wheel. If the two Crushiernuten be used for Nachprofilier- Crushing, thus the service life of the Crushierrolle can be doubled when crushing against a Crushierrolle with only a single Crushierut. It is also possible to use or provide a larger number of Crushiernuten in Crushierrolle invention.
  • FIG. 3 only the main part, the crushing roller 8, which is arranged on the crushing spindle 16, is shown by the squeezing device 7.
  • the crushing roller 8 has a profiling crushing section 14 and a post-profiling crushing section 15.
  • a structure-borne noise sensor 13 is provided on the Crushing device 7, by means of which the engagement contact of the grinding wheel 5, which is arranged on the grinding spindle 2 and driven in rotation about its C-axis, with the Crushierrolle 8 can be detected or monitored.
  • the grinding wheel 5 shown in FIG. 3 has not yet been profiled and therefore must first be profiled-crushed for the actual grinding process.
  • profiling-Crushieren in the context of generating the actual profiling on the grinding wheel 5 is to be understood. This is done in a profiling crushing groove 14 provided on the crushing roller 8 for profiling.
  • the first before the profiling Crushing with her in cross-section deviating from the profile shape formed grinding wheel is first hired on an edge of the profiling Crushierabiteses 14 Crushiernut and crushed to a small extent.
  • a slight crushing is then carried out on the second flank of the profiling crush groove 14.
  • the grinding wheel is moved into the middle of the groove of the crushing roller, and both flanks are then profiled crushed at the same time. After profiling, the grinding wheel is postprecisely crushed, whereby the grinding wheel receives its final profiling shape with very high accuracy.
  • the Nachprofilier-Crushiernut 15 also shown in Figure 3, however, is only used during the actual grinding process when the profiling of the grinding wheel 5 nachprofilier- must be crushed because their shape no longer corresponds to the desired shape and because their sharpness must be resharpened.
  • the structure-borne sound sensor 13 responds at each contact of the profile 6 to be produced of the grinding wheel 5 on one of the flanks of the Crushiernuten 14, 15 and thus monitors the engagement contact during Crushieren.
  • the initially just trained grinding wheel 5 is therefore crushed by the profiling Crushiemut 14 shown in Figure 3 into a sharp profile, which is provided for thread grinding.
  • the Nachprofilier-Crushiernut 15 provided for Nachprofilier-Crushieren 15th ensures the production of a profiling 6 on the grinding wheel 5 for a high-precision production of the grooves in the workpieces.
  • FIGS. 5 a), b) and c) show the different phases when the profiling 6 of the grinding wheel 5 is crushed.
  • FIGS. 5a) to 5c) show, by way of example, the post-profiling crushing process.
  • FIG. 5 a) it is shown how first a first flank of the profiling 6 of the grinding wheel 5 is approached and slightly crushed on a likewise first flank of the re-profiling crushing groove 15 in the crushing rod 8.
  • the grinding wheel 5 can be moved along its CNC-controlled Z and Y axes. This ensures that during crushing optimum crushing parameters are maintained or realized with regard to relative feed, crushing forces and other parameters.
  • FIG. 5 a) it is shown how first a first flank of the profiling 6 of the grinding wheel 5 is approached and slightly crushed on a likewise first flank of the re-profiling crushing groove 15 in the crushing rod 8.
  • the grinding wheel 5 can be moved along its CNC-controlled Z and Y axes. This ensures that during crushing optimum crushing parameters are maintained or realized with regard to relative feed, crushing forces and other parameters.
  • Crushed groove 15 are set and slightly crushed, the grinding wheel in the Y direction, d. H. the transverse direction, so moved that the profiling is arranged centrally to the crushing groove 15. This is shown in FIG. 5c). Crushing both flanks at the same time represents the last step of crushing the profiling 6 of the grinding wheel 5. In the present case, this is again illustrated by the example of post-profiling crushing. Equally and in the same sequence, this is carried out for the profiling crushing by means of the profiling crushing groove 1 of the crushing roller 8 likewise shown in FIG. 5c).
  • FIG. 6 shows the geometric relationships between the crushing groove 15 of the crushing roller 8 and the profiling 6 of the grinding wheel 5 with respect to two different levels with respect to the depth of the crushing groove 15.
  • "Plane” is to be understood as the annular peripheral surface 7. It is only mentally referred to as “plane” with reference to FIG. 6, in which this "plane” is represented for a single radius.

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Abstract

Es wird ein Verfahren beschrieben zum Schleifen von Nuten oder Profilen an Werkstücken. Diese Nuten werden mit einer entsprechend profilierten Schleifscheibe (5) geschliffen, wobei die Profilierung (6) der Schleifscheibe (5) crushiert wird. Erfindungsgemäß erfolgt ein Nachprofilier-Crushieren der Schleifscheibe mittels dabei angetriebener Crushierrolle, wobei die Steuerung der Crushierrolle (8) auf Basis jeweils einer Messung von Drehzahl und Stromaufnahme erfolgt und damit ein relativer Vorschub zwischen der Schleifscheibe (5) und der Crushierrolle (8) beim Crushieren auf Basis dieser Messung gesteuert wird. Des Weiteren ist eine Schleifmaschine zum Schleifen von mit derartigen Nuten versehenem Werkstück beschrieben, bei weicher das Werkstück in einer Aufspannung mittels eines Werkstückspindelstockes (3) gehalten ist und auf der Schleifmaschine zusätzlich eine fest installierte Crushiereinrichtung (7) mit einer Crushierrolle (8) mit eigenem rotatorischen Antrieb (11) vorgesehen ist. Der Crushierrolle (8) wird die Schleifscheibe (5) zum Abrichten ihrer Profilierung (6) zugestellt, wofür die Crushierrolle (8) einen Profilier-Crushierabschnitt (14) zum Profilier-Crushieren der Schleifscheibe (6) mit einem ersten Abrichtvolumen und einen auf derselben Crushierrolle (8) angeordneten Nachprofilier-Crushierabschnitt (15) zum Nachprofilier-Crushieren der Schleifscheibe (6) mit einem zweiten Abrichtvolumen aufweist.

Description

VERFAHREN UND SCHLEIFMASCHINE ZUM SCHLEIFEN VON NUTEN AUFWEISENDEN
WERKSTÜCKEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schleifmaschine zum Schleifen von Nuten aufwei- senden Werkstücken gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei den bekannten Verfahren und Schleifmaschinen zum Einschieifen von Nuten in Werkstücke, wobei insbesondere wendelgenutete oder mit Gewinde versehene Werkstücke hergestellt werden, ist die Schleifscheibe so profiliert, dass beim Einschlerfen der Nut in das Werkstück die äußere positive Form der Profilierung der Schleifscheibe als negative Form in Form der Nut in dem Werkstück entsteht. Selbst unter Verwendung von leistungsfähigen und relativ hohe Standzeiten aufweisenden CBN- oder Diamant-Schleifscheiben führt der an der Profilierung der Schleifscheibe auftretende Verschleiß zu einer Verschlechterung des Schieifergebnisses und damit verbunden zu einer Abweichung von der Sollform der Nut im Werkstück, wobei im Verlauf des Schleifprozesses außerdem die Genauigkeit der Profilierung der Schleifscheibe und deren Schärfe nachlassen. Dadurch muss die Profilierung der Schleifscheibe nach gewissen Einsatzzeiten neu profiliert, d. h. abgerichtet werden muss.
Als sehr leistungsfähiges Abrichtverfahren für das Profilieren der vorstehend genannten Schleif- Scheiben hat sich das Crushieren durchgesetzt. Das Crushieren, welches häufig auch als Einrollprofilieren bezeichnet wird, hat sich als spezielles Verfahren des rotierenden Abrichtens zum abbildungsgenauen Profilieren von metall- oder keramisch gebundenen Diamant- oder CBN- Schleifscheiben seit langem durchgesetzt und bewährt. Das Crushieren findet vor allem dann Anwendung, wenn Werkzeuge in großen Stückzahlen mit feinen Profilen versehen werden müssen.
Die bekannten Crushiereinrichtungen weisen in der Regel Crushierrollen auf, welche entweder angetrieben sind und die Schleifscheibe durch Friktion mitnehmen, wenn beide miteinander im Eingriff sind, oder nicht angetrieben sind, dafür aber die Schleifscheibe, so dass, wenn beide miteinander im Eingriff sind, die Schleifscheibe durch Friktion die Crushierrolle mitnimmt, d. h. rotieren lässt. Wegen in den letzten Jahren zunehmender Tendenz nach immer größeren und leistungsfähigeren Schleifmaschinen mit leistungsfähigeren Schleifspindelantrieben hat sich das Antreiben der Crushierrollen durch die angetriebene Schleifscheibe durchgesetzt, d. h. die Crushierrolle läuft leichtgängig mit, wenn die Schleifscheibe mit der Crushierrolle im Eingriff ist. Damit beim Crushieren eine hohe Profilierungsgenauigkeit an der Schleifscheibe realisiert werden kann, sind die Crushierparameter mit großer Sorgfalt auszuwählen und anzuwenden. Immerhin werden, wenn Crushierrolle und Schleifscheibe miteinander im Eingriff sind, entweder ganze Körner aus dem Profilierungsbelag der Schleifscheibe oder zumindest größere Bruchstücke davon zerdrückt oder sogar herausgerissen. Beim Crushieren ist darüber hinaus dafür Sorge zu tragen, dass die ausgebrochenen Körner aus dem Kontaktbereich zwischen Crushierrolle und Schleifscheibe möglichst rasch abgeführt werden. Der Crushiervorgang erfolgt bei relativ hohen Drücken im Eingriffsbereich von Crushierrolle und Schleifscheibe, so dass durch gege- benenfalls auftretende Deformationen der Schleifscheibe das auszubildende Profil beim oder nach dem Abrichten verfälscht wird. Die Parameter von Crushierrolle und Schleifscheibe im engeren Sinne bzw. Crushierrolienspindel und Schleif scheibenspindel im weiteren Sinne müssen daher so ausgewählt und realisiert werden, dass die genannten Deformationen vermieden oder gar ausgeschlossen werden können. Werden bestimmte Parameter wie z. B. der relative Vor- schub zwischen Schleifscheibe und Crushierrolle oder der im Eingriffsbereich beider entstehende sogenannte Crushierdruck zu groß gewählt, kann ein sogenanntes Rattern auftreten, was beim Crushiervorgang unter allen Umständen zu vermeiden ist.
In DE 30 50 373 C2 ist eine Abrichteinrichtung für eine numerisch gesteuerte Profil- oder Flach- Schleifmaschine beschrieben. Bei dieser bekannten Abrichteinrichtung ist eine Crushiereinrich- tung auf der Profil- oder Flachschleifmaschine angeordnet, welche einen eigenen Antrieb aufweist. Vorgesehen ist das Abrichten von mehreren profilierten Schleifscheiben, welche in Richtung von deren Drehachse nebeneinander angeordnet sind, so dass jeder profilierter Schleifscheibe eine Abrichtrolle zugeordnet ist. Während des Crushierens wird die Abrichtrolle auf der Schleifscheibe so unter Druck abgewälzt, dass die Schleifkömer zerdrückt und herausgebrochen werden, wobei die U mf angsgeschwi nd ig keit von Schleifscheibe und Crushierrolle gleich sind. Durch das Vorsehen einer Abrichtrolle zum Crushieren direkt auf der bekannten Schleifmaschine, kann das Abrichten bereits in den gesamten Schleifprozess eingeordnet werden. In DE 1 284 867 A ist eine Universalschleifmaschine mit Revolverkopf beschrieben, auf welcher in deren Schleifspindelstock eine so genannte Einrollvorrichtung vorgesehen ist, mit welcher das zum Form- bzw. Einstechschleifen erforderliche Profil auf dem Umfang einer Schleifmaschine eingerollt wird. Die Durchführung des Einrollvorganges im Sinne einer Profilierung im Sinne eines Crushierens ist nicht beschrieben. Das Profilieren der Schleifscheibe mittels dieser bekann- ten Einrollvorrichtung erfolgt zwar auf der eigentlichen Schleifmaschine, wird aber zwischen Schleifoperationen oder ebenfalls auf der Universalschleifmaschine durchgeführten Dreh-, Bohr-, Reib- und Gewindeschneidarbeiten in einem Arbeitsgang zusätzlich durchgeführt. In US 4 555 873 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen von Werkstücken mittels einer profilierten Schleifscheibe beschrieben. Ebenfalls auf der Schleifmaschine angeordnet ist eine Abrichteinrichtung, mit der die Form und die Schärfe der Schleifscheibe wiederherge- stellt werden können. Dazu wird die Schleifscheibe mit entsprechend der Profilierung der
Schleifscheibe geformten Abrichtrollen zwischen eigentlichen Schleifoperationen wieder in Form und in Schärfe gebracht. In diesem Dokument ist auch beschrieben, dass das Abrichten bei unterbrochenem Schleifvorgang oder auch während des Schleifens kontinuierlich erfolgen kann. Zwar ist diesem Dokument kein direkter Hinweis auf Crushieren zu entnehmen, beschrieben ist jedoch, dass das Abrichten als ein Vorgang zu betrachten ist, welcher kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden kann. Verfahrenstechnische Trennungen des Abrichtvorganges sind nicht beschrieben.
Des Weiteren ist in DE 41 04 266 A1 eine Abrichtmaschine zum Profilieren einer Schleifscheibe mit einer Abrichtscheibe beschrieben. Das beschriebene Abrichten der Schleifscheibe, d. h. das Erzeugen der für die Genauigkeit des Schleifergebnisses erforderlichen Profilierung der Schleifscheibe erfolgt mit an ihren Stirnseiten abgerundeten Abrichtscheiben, welche so um die Stirnseite der Schleifscheibe beim Abrichten räumlich geschwenkt werden, dass das an der Schleifscheibe zu erzielende Profil erzeugt wird. Die Abrichtscheibe wird während des Abrichtvorganges jeweils um eine mit Abstand zu ihrer Umfangs-Stirnseite angeordnete und quer zur Rotationsachse verlaufende Schwenkachse oszillierend verschwenkt. Prinzipiell wird die Abrichtscheibe an die Schleifscheibe herangefahren. Bei dieser bekannten Abrichtmaschine soll der Verschleiß der Abrichtscheibe kontrolliert werden. in JP 05138532 A ist eine Abrichtvorrichtung für CBN-Schleifscheiben vorgesehen, welche die Schleifscheibe so abrichtet, dass diese sowohl zum Vorschleifen als auch zum Fertigschleifen gleichermaßen verwendet werden kann. Die Abrichtscheibe weist so genannte Crushierkörner und einzelne abrasive Körner auf, welche im Abrichtbelag gemischt sind. Das Abrichten erfolgt in einem Vorgang und beschreibt ein Abrichten von axialen Stirnseiten einer topfartig ausgebildeten Schleifscheibe.
In US 3 435 814 ist bereits eine Crushiervorrichtung zum crushierenden Abrichten von profilierten Schleifscheiben beschrieben, welche auf einer Schleifmaschine fest angeordnet ist. Die Crushiereinrichtung ist in Form einer Crushierrolle ausgebildet und wird an die Schleifscheibe zu deren Abrichten angestellt. Ein Antrieb für die Crushierrolle soll sichern, dass sich die Umfangsgeschwindigkeit von Crushierrolle und Schleifscheibe nicht unterscheiden. Wenn Crushierrolle und Schleifscheibe miteinander in Eingriff sind, treibt nur die Schleifscheibe die Crushierrolle an. Der Crushiervorgang wird in einem Arbeitsgang durchgeführt, und anschließend wird die Crushierrolle außer Eingriff mit der Schleifscheibe gebracht.
Auch in dem Firmenprospekt Winter von Saint-Gobain Abrasives ist bereits beschrieben, dass eine zum Abrichten einer profilierten Schleifscheibe eingesetzte Einrollvorrichtung möglichst Bestandteil der Maschine sein sollte und auf dieser fest installiert sein muss. Dadurch kann zeitintensiver Werkzeugwechsel vermieden werden. Vorzugsweise soll die Schleifscheibe angetrieben sein und die Profilrolle leichtgängig durch diese beim Abrichten mitgenommen werden. Für das Erstprofilieren wie für nachfolgende Profil iervorgänge sind jeweils spezielle Profilierrollen erforderlich. Bei dieser bekannten Einrichtung ist es notwendig, dass nach dem Vorprofilieren die Profilierrollen ausgewechselt werden müssen. Dies hat den Nachteil, dass Position ierfehler und damit Profilierungsfehler an der Schleifscheibe auftreten können.
All den bereits bekannten Abricht- bzw. Crushierverfahren bzw. eingesetzten Crushiereinrich- tungen ist gemein, dass das Crushieren weder schleifaufgabenabhängig durchgeführt wird, noch dass die eine hohe Flexibilität gewährleistenden Parameter des eigentlichen Crushiervor- gangs Beachtung finden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren und eine Schleifma- schine zum Schleifen von genuteten Werkstücken zu schaffen, bei welchen ein Crushier- Abrichten einer zu profilierenden Schleifscheibe unter Berücksichtigung von wesentlichen Crushierparametern in einen automatisierten Schleifprozess integriert ist und eine hohe Qualität des geschliffenen Werkstückes bei Erzielung hoher Standzeiten der Schleifscheibe erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Schleifmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 erreicht. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schleifen von Werkstücken, welche Nuten aufweisen, beschrieben. Die Werkstücke sind insbesondere wendelgenutete oder mit Gewinde versehene Werkstücke, wobei die Nuten auch gerade Nuten oder radial umlaufende Nuten wie z. B. Einstiche sein können. Das Werkstück ist aufgespannt und dessen Nut wird mittels einer Schleifscheibe geschliffen, welche eine Profilierung aufweist, welche dem Quer- schnitt der Nut entspricht. Durch den Schleifvorgang kann sich in Folge von Verschleiß der Schleifscheibe deren Profilierung ändern, weshalb die Schleifscheibe durch Crushieren nachprofiliert wird. Unter Nachprofilieren soll hier ein sogenanntes Fertig crushieren bzw. Fertigprofi- lieren verstanden werden. Das Profil ist an der Schleifscheibe vorhanden und wird bzgl. Genauigkeit und Schärfe sozusagen wiederhergestellt. Erfindungsgemäß erfolgt ein Nachprofilier- Crushieren der Schleifscheibe mittels dabei ebenfalls angetriebener Crushierrolle, und zwar durch deren Steuerung auf Basis jeweils einer Messung von Drehzahl und Stromaufnahme der jeweiligen Antriebe der Schleifscheibe und der Crushierrolle, auf deren Basis ein relativer Vorschub beim Crushieren zwischen der Schleifscheibe und der Crushierrolle erfolgt. Der relative Vorschub wird dabei vorzugsweise so ausgewählt, dass aus Gründen der Effizienz beim
Crushieren und beim gesamten Schleifvorgang der relative Vorschub ein maximaler relativer Vorschub ist, bei welchem noch keine nachteiligen Prozessverhältnisse auftreten. Es wird also stets mit dem maximalen relativen Vorschub nachprofilier-crushiert, bei welchem zum einen die Standzeit der Crushierrolle nicht übermäßig reduziert wird, aber mit einem relativ hohen
Crushierdruck zwischen der Crushierrolle und der Schleifscheibe gearbeitet werden kann, wobei beim Crushieren stets stabile Crushierverhältnisse beibehalten werden. Gemäß der Erfindung werden dabei zumindest Drehzahl und Stromaufnahme als wesentliche Crushier-Parameter für das Nachprofilier-Crushieren gemessen und für die Steuerung des Prozesses des Crushierens verwendet. Die Stromaufnahme steht dabei für die Leistung, welche anforderungsgemäß die Antriebe sowohi der Schleifscheibe als auch der Crushierrolle ziehen bzw. die Leistung, welche ihnen zuzuführen ist, damit die gewünschten, definierten Crushierpa- rameter eingehalten werden können.
Vorzugsweise erfolgt ein Profiiier-Crushieren der Schleifscheibe mittels der Crushierrolle, welche dabei in der Regel nicht angetrieben ist, und zwar durch eine Steuerung nur des Schleifscheibenantriebs auf Basis seiner gemessenen Drehzahl und Stromaufnahme, wobei das Profi- lier-Crushieren vor Beginn des Schleif rozesses durchgeführt wird. Unter Profiiier-Crushieren soll dabei verstanden werden, dass eine noch nicht profilierte Schleifscheibe in einem ersten Arbeitsgang vor dem Beginn des eigentlichen Schleifprozesses mittels einer Crushierrolle die Profilierung aufgeprägt bekommt, damit mittels dieser Schleifscheibe die Nuten in das Werkstück geschliffen werden können. Profiiier-Crushieren entspricht dabei einem Vorcrushieren bzw. Vorprofilieren bzw. Grobprofilieren.
Vorzugsweise erfolgt das Profiiier-Crushieren mittels derselben Crushierrolle, welche für das Nachprofilier-Crushieren eingesetzt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Crushierrolle mehrere, vorzugsweise zumindest zwei Profilrillen aufweist, welche als Negativform zum Erzeu- gen der positiven Profilierung an der Schleifscheibe nacheinander angewendet werden. Das Vorsehen mehrerer Crushier-Rillen in der Crushierrolle hat den Vorteil, dass eine einzige Crushierrolle für mehrere Crushiervorgänge benutzt werden kann. Jedenfalls wird eine Crushier- rolle sozusagen rillenweise abgearbeitet. Und erst wenn die letzte Crushier-Rille ein weiteres Profilieren der Schleifscheibe insbesondere im Wege des Nachprofilier-Crushierens aus Genauigkeitsgründen nicht mehr zuiässt, muss diese Crushierrolle ausgewechselt und gegebenenfalls wieder aufgearbeitet werden.
Auch beim Profilier-Crushieren ermöglicht die Messung von Drehzahl und Stromaufnahme des Antriebs der Schleifscheibe ein optimales Durchführen des Crushiervorgangs mittels eines maximalen relativen Vorschubs, bei welchem nachteilige Prozessverhältnisse wie z. B. ein Rattern nicht auftreten.
Vorzugsweise wird beim Profilier-Crushieren ein größeres Abrichtvolumen als beim Nachprofi- lier-Crushieren von der Schleifscheibe abgerichtet.
Es ist also festzustellen, dass beim Profilier-Crushieren die Schleifscheibe angetrieben ist, wo- hingegen die Crushierrolle in der Regel nicht angetrieben ist. Es kann jedoch beim Crushieren der mitlaufenden Crushierrolle sein, dass diese aufgrund von Schlupf und anderen Einflüssen eine Verringerung ihrer Drehzahl erfährt. Dafür ist vorgesehen, dass der Crushierrolle in zumindest kurzen Intervallen, sozusagen impulsartig, ihr Antrieb zugeschaltet wird. Die Impulse des Zuschaltens des Antriebs sind jedoch nur so lang bzw. werden nur solange durchgeführt, bis die Crushierrolle wieder die Nenndrehzahl erreicht hat, welche die Drehzahl der Schleifscheibe ist.
In üblicher Weise wird mit einer ersten Nutprofilflanke die erste Seite der Profilierung an der Schleifscheibe angefahren, wobei durch eine vorhandene Anfahrsensorik und einer möglicherweise stattfindenden Zuschaitung des Antriebs in Form eines Antriebsimpulses an die Crushier- rolle das Anfahren an die erste Nutprofilflanke überwacht wird. Anschließend folgt das Anfahren an eine zweite Flanke der in der Crushierrolle angeordneten Nut, wobei ebenfalls durch die Anfahrsensorik die gegebenenfalls erfolgende Zuschaitung eines Antriebsimpulses an die
Crushierrolle überwacht wird. Daran schließt sich ein seitliches Verfahren der Schleifscheibe so weit an, bis die Schleifscheibe sich auf der Profilmitte der in der Crushierrolle befindlichen Nut bewegt wird. Dem schließt sich die Zustellbewegung zwischen der Schleifscheibe und der
Crushierrolle, d. h. die relative Zustellung zwischen Schleifscheibe und Crushierrolle, bei angetriebener Schleifscheibe und frei mitlaufender Crushierrolle, an. Der maximale relative Vorschub, d. h. der zulässige Vorschub beim Crushieren, wird durch die Überwachung der Stromaufnahme und somit der Schleifspindelleistung realisiert, wobei die Stromaufnahme fortlaufend gemessen wird. Von der CNC-Steuerung wird dann der maximale relative Vorschub, d. h. ein bezüglich der Effizienz des Crushierverfahrens optimaler Vorschub zwischen der Crushierrolle und der Schleifscheibe, berechnet und eingestellt. Wenn die Schleifscheibe während des Profilier-Cmshierens ihre Profilierung erhalten hat, so kann sie anschließend im normalen Schleifprozess zum Einschieifen der entsprechenden Nut in das Werkstück eingesetzt bzw. erneut eingesetzt oder zur Erhöhung der Genauigkeit noch nachprofilier-crushiert werden. Da im Schleifbetrieb die Schleifscheibe zwar verschleißt, die Profilform aber innerhalb enger Grenzen im Wesentlichen erhalten bleibt, muss zwischen festzulegenden Schleifabschnitten, und zwar auf Basis der Abnutzrate der Profilierung der Schleifscheibe, die Schleifscheibe im Wege des Nachprofilierens crushiert werden. Ein Profilier-Crushieren ist somit in dieser Phase des Prozesses nicht mehr erforderlich.
Beim Nachprofilier-Crushieren sind sowohl die Schleifscheibe als auch die Crushierrolle jeweils angetrieben. Ebenso wie beim Profilier-Crushieren wird zunächst eine Flanke der Nut in der Crushierrolle angefahren, wobei durch die Anfahrsensorik und die Messung der Leistungsaufnahme an den beiden Antrieben der Schleifscheibe und der Crushierrolle (Schleifspin- del/Crushierspindel) dieser Vorgang überwacht wird. Daran schließt sich ein Anfahren der zweiten Flanke der Nut an, wobei ebenfalls durch die Anfahrsensorik und die Mesung der Leistungsaufnahme an den beiden Antrieben der Schleifscheibe und der Crushierrolle, d. h. an deren Spindeln, dieser Vorgang überwacht wird. Daran schließt sich ein Verfahren der Schleifscheibe auf die Profilmitte an. Die Vorgehensweise unterscheidet sich gegenüber dem Profi lier- Crushieren dadurch, dass beim Nachprofilier-Crushieren die Schleifscheibe und die Crushierrolle angetrieben und drehzahlgeregelt sind und zusätzlich die Stromaufnahme jeweils überwacht wird.
Vorzugsweise werden die Crushierrolle und die Schleifscheibe bezüglich ihrer Drehzahlen so aufeinander abgestimmt, dass ihre Umfangsgeschwindigkeiten beim Nachprofilier-Crushieren in einer durch eine Umfangsfläche der Crushierrolle verlaufenden definierten Tiefe der Nut ein definiertes Verhältnis zueinander aufweisen. Dadurch kann der Crushiervorgang unter Einhaltung der wesentlichen Prozessparameter für das Nachprofilier-Crushieren gesteuert durchgeführt werden. Und es wird sichergestellt, dass ein optimales Crushieren erfolgt, und zwar unter Beachtung wesentlicher prozesstechn i scher Parameter beim Crushieren.
Weiter vorzugsweise wird die der definierten Tiefe der Nut entsprechende Umfangsfläche bei einem konstanten Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten von Schleifscheibe und Crushierrolle bezüglich ihrer Tiefe in der Nut insbesondere stufen los verändert.
Bei dem während des Profilier-Crushierens bereits zuvor erwähnten Zuschalten von Antriebsimpulsen an die Spindel der Crushierrolle bei deren Abfall unter eine Grenzdrehzahl wird nun vor- zugsweise die Grenzdrehzahl so festgelegt bzw. die Crushierrolle so lange angetrieben, bis die Drehzahl der Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe in der definierten Tiefe der Nut der Umfangsfläche entspricht. Besonders wichtig ist, dass während des Crushierens der Schleifscheibe beim Crushieren in ihrem Eingriffsbereich so viel Kühlmittel und in einer solchen Intensität zugeführt wird, dass die ausgebrochenen Körner und Schleif belagteile zügig vom Eingriffsbereich abgeführt werden können. Der jedenfalls maschinenparameter - und c shierparameterabhängige maximale relative Vorschub zwischen der Schleifscheibe und der Crushierrolle beim Crushieren wird insbesondere im Wege von„trial and error" vor dem eigentlichen Crushieren ermittelt und als Grenzwert in eine Maschinensteuerung eingegeben und insbesondere auch dort gespeichert. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist eine Schleifmaschine, welche zum Schleifen von Nuten aufweisenden Werkstücken, insbesondere wendelgenutete oder mit einem Gewinde versehende Werkstücke, vorgesehen ist, in üblicher Weise einen auf einem Kreuzschlitten auf einem Maschinenständer in X-Achsen-Rtchtung und Z-Achsen-Richtung CNC-bewegbaren Schleifspindelstock auf, welcher eine zum Schleifen der Nut profilierte Schleifscheibe trägt, wel- che rotatorisch angetrieben ist. Die Nuten können auch gerade Nuten oder Einstiche sein. Darüber hinaus weist die Schleifmaschine einen Werkstückspindelstock mit einer C-Achse auf. Das Werkstück ist auf der Schleifmaschine in einer Aufspannung gehalten. Zusätzlich weist die Schleifmaschine eine darauf fest installierte Crushiereinrichtung mit einer Crushierrolle mit eigenem rotatorischen Antrieb auf. Die Drehzahl der Crushierrolle ist mittels einer Steuereinrichtung steuerbar. Erfindungsgemäß ist der Crushierrolle die Schleifscheibe zum Abrichten ihrer Profilierung zustellbar. Die Crushierrolle weist einen Profilier-Crushierabschnitt zum Profi lier- Crushieren der Schleifscheibe mit einem ersten Abrichtvolumen und einen auf derselben Crushierrolle angeordneten Nachprofilier-Crushierabschnitt zum Nachprofilier-Crushieren der Schleifscheibe mit einem zweiten Abrichtvolumen auf. Durch das Vorsehen von sowohl einem Profilier-Crushierabschnitt als auch einem Nachprofilier-Crushierabschnitt auf ein und derselben Crushierrolle kann die Crushiereinrichtung nicht nur relativ einfach aufgebaut sein, sie kann auch besonders stabil aufgebaut sein, weil nämlich dann die Crushierrolle beispielsweise durch eine steife Lagerung stabil genug ist, dass Deformationen beim eigentlichen Crushier-Prozess vermieden werden. Diese Deformationen können durch die beim Crushiervorgang auftretenden hohen Kräfte prinzipiell auftreten, weshalb die Crushiereinrichtung mit ihrer Befestigung auf dem Maschinenbett der Schleifmaschine ebenfalls besonders steif ausgeführt werden muss. Vorzugsweise weist die Crushierrolle mehr als zwei Crushierrillen bzw. -nuten auf, welche beim Crushieren der Profilierung der Schleifscheibe nacheinander solange genutzt werden können, bis die letzte Crushierrille beim Crushieren nicht mehr die erforderliche Genauigkeit und Schärfe der Profilierung der Schleifscheibe nach dem Crushieren wiederherstellt. Dann wäre die
Crushierrolle auszuwechseln. Durch das Vorsehen mehrerer Crushierrillen auf ein und derselben Crushierrolle kann, nachdem eine Rille auf der Crushierrolle verschlissen ist, die nächste Rille zum Nachprofilier-Crushieren verwendet werden. Somit ist sichergestellt, dass beim Nachprofil ier-Crushieren immer ein Schleifscheibenprofil mit optimaler Genauigkeit hergestellt werden kann. Dies bezieht sich auf das Nachprofilier-Crushieren. Das Profilier-Crushieren wird vor dem Schleifen in einem solchen Fall angewendet, wenn die Schleifscheibe noch keine entsprechend der herzustellenden Nut auf dem Werkstück ausgebildete Profilierung aufweist. Bei dem Profilier-Crushieren handelt es sich nämlich um ein sogenanntes Erstprofilieren. Im Verlaufe des gesamten Schleifprozesses auf der Schleifmaschine ist jedenfalls dann nur noch ein gelegentlich nach festgelegten Zyklen auszuführendes Nachprofilier-Crushieren durchzuführen, damit sowohl die Form der Profi lierung als auch die Schärfe der Schleifscheibe nach gewisser ausgeführter Schleifzeit wiederhergestellt werden.
Damit die Stabilität und Steifigkeit der Crushiereinrichtung in bzw. auf der Schleifmaschine gewährleistet werden kann, ist vorzugsweise die Crushiereinrichtung in einem stabilen Gehäuse angeordnet und fest mit dem Maschinenständer verbunden. Dadurch ist es möglich, die beim Crushieren auftretenden Kräfte zuverlässig aufzunehmen und selbst eine elastische Deformation der Crushiereinrichtung während des Crushierens weitestgehend zu vermeiden.
Vorzugsweise weist die Crushiereinrichtung einen CNC-gesteuerten Antrieb auf, welcher über eine Kupplung mit der Crushierrolle zu deren rotatorischen Antrieb verbunden ist. Vorzugsweise besteht die Crushierrolle aus Hochleistungsschnellschnittstahl (HSS) oder Hartmetall. Der elektrische Antrieb hat den Vorteil, dass dieser insbesondere in dem Fali des Profilier-Crushierens zuverlässig freigeschaltet werden kann, d. h. antriebsfrei mitläuft, was insbesondere für das Profilier-Crushieren der Fall ist, weil dort in der Regel die Crushierrolle nicht angetrieben ist, d. h. bei Eingriff der Schleifscheibe in der Rille bzw. Nut der Crushierrolle mit der Schleifscheibe mitläuft. Der elektrische Antrieb der Crushierrolle hat darüber hinaus den Vorteil, dass in dem Falle des Absinkens der Drehzahl der Crushierrolle der Antrieb durch Schaltimpulse über das Zuschalten des Antriebsmomentes kurzzeitig zugeschaltet werden kann, bis die Drehgeschwindigkeit der Crushierrolle wieder derjenigen der Schleifscheibe entspricht und dann die Crushierrolle wieder ohne Antrieb mit der Schleifscheibe mitläuft. Vorzugsweise weist die Crushiereinrichtung zusätzlich einen Körperschallsensor auf, mittels welchem der Eingriffskontakt zwischen der Crushierrolle und der Schleifscheibe Saufend überwacht werden kann, wobei mittels des Körperschallsensors ein den Eingriffskontakt detektieren- des Signal an die Steuereinrichtung lieferbar ist, sodass der Steuereinrichtung ein Signal über den Eingriffskontakt zuführbar ist.
Vorzugsweise ist die Schleifscheibe bzw. die Schleifspindel mit dem Spindelstock so ausgebildet, dass sie beim Nachprofilier-Crushieren an die Crushierrolle zustellbar und in Querrichtung zum Nachprofilier-Crushierabschnitt bewegbar ist. Beim Crushieren wird nämlich in der Regel eine Flanke des Profils der Schleifscheibe zuerst angefahren und etwas crushiert, woran sich das Anfahren und geringfügige Crushieren der zweiten Flanke und anschließend das mittig in der Nut ablaufende Nachprofilier-Crushieren anschließt.
Vorzugsweise ist die Crushierrolle einteilig oder zweiteilig ausgebildet. Während die einteilige Ausbildung mit dem Vorsehen mehrerer Crushierrillen zum mehrfachen Crushieren einer Schleifscheibe während eines gesamten Schleifprozesses bezüglich einer hohen Steifigkeit, welche für das Crushieren erforderlich ist, Vorteile bringt, ist die Zweiteiligkeit der Crushierrolle besonders von Vorteil, wenn nur ein Teil der Crushierrolle wegen ihres Verschleißes ausgewechselt werden muss, der noch nicht verschlissene Teil jedoch abe weiterbenutzt werden kann. Damit ist unter Umständen ein Vorteil hinsichtlich der Flexibilität gegeben.
Und schließlich ist vorzugsweise die Steuereinrichtung so ausgebildet, dass ein maximaler relativer Vorschub zwischen der Schleifscheibe und der Crushierrolle beim Crushieren realisierbar ist, und zwar derart, dass dieser maximale relative Vorschub kleiner ist als ein vorgebbarer, ma- schinen- und prozessparameterabhängiger Grenzwert ist, welcher vor dem Crushieren in die Steuereinrichtung eingebbar ist. Dieser maximale relative Vorschub ist für jedes Werkstück, für jede Ausführung von Crushierrollen und Schleifscheibe und entsprechende Schleifbedingungen einschließlich der verwendeten Schleifbeläge und des Materials der Crushierrolle gesondert vorzugsweise im Rahmen von„trial and error"-Versuchen zu bestimmen.
Im vorliegenden Fall der Erfindung ist dem Durchschnittsfachmann jedenfalls die Lehre an die Hand gegeben, wesentliche Prozessparameter für die Steuerung dieses maximal relativen Vorschubs, d. h. des maximalen zulässigen Vorschubs, ohne dass nicht mehr beherrschbare Prozessbedingungen nachteiliger Art auftreten, mit der Schleifmaschine eingehalten bzw. realisiert werden können. Mit zumutbarem Aufwand kann der zuständige Fachmann diesen Grenzwert durch Tests ermitteln. Wenn dieser Grenzwert einmal ermittelt ist, ist es mittels der Steuereinrichtung möglich, bezüglich des Vorschubs möglichst nahe an diesen Grenzwert heranzufahren, ohne dass dieser Grenzwert überschritten wird. Somit ist ein schnelles und kostengünstiges Crushieren von Schleifscheiben mit hoher Genauigkeit im vollautomatischen Prozess durchführbar. Weitere Vorteile, Anwendungsmöglichkeiten und Details werden nun anhand von Ausführungsbeispielen in der beigefügten Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine prinzipielle vereinfachte Darstellung einer Schleifmaschine mit Crushiereinrichtung in Draufsicht;
Figur 2ein Crushiereinrichtung und zugeordnete Schleifspindel mit Schleifscheibe gemäß der Erfindung;
Figur 3eine Crushierrolle mit zugeordneter Schleifscheibe für ein Profilier-Crushieren;
Figur 4eine Detailansicht von Crushierrolle und zugeordneter Schleifscheibe bei unmittelbarem Beginn des Profilier-Crushierens;
Figur 5a) der Crushiervorgang der Profilierung an der Schleifscheibe an einer ersten Flan- ke;
Figur 5b) der Crushiervorgang der Profilierung an der Schleifscheibe an einer zweiten Flanke der Crushierrolle; Figur 5c) der Crushiervorgang im Wesentlichen am Ende des Crushierens der Profilierung an der Schleifscheibe mittels der Crushierrolle; und
Figur 6die geometrischen Verhältnisse von Nuttiefe und entsprechend der Nuttiefe vorgesehene Umfangsfläche in der Nut und in der Profilierung der Schleifscheibe.
In Figur 1 ist in prinzipieller Darstellung in Draufsicht die Anordnung der wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine auf dem Maschinenbett dargestellt. Ein Werkstückspindelstock mit einer Werkstückspindel mit C-Achse hat ein Werkstück 1 eingespannt. Zum gegebenenfalls erforderlichen Aufspannen des Werkstückes auf Spitzen ist in Ver- längemng der Längsachse der Werkstückspindel ein verschiebbarer Reitstock 4 mit einer Spitze vorgesehen. Auf einem auf dem Maschinenbett befestigten Kreuzschlitten ist ein Schleifspindelstock mit Schleifspindel angeordnet, an welcher eine Schleifscheibe 5 befestigt ist. Die Schleif- Scheibe 5 weist eine Profilierung auf, mit welcher die entsprechenden Nuten in das Werkstück 1 eingeschliffen werden. Dazu ist die Schleifscheibe über CNC-Achsen in X-, Z-, und Y-Richtung verfahrbar und dem Werkstück 1 zustellbar. Des Weiteren ist eine Crushiereinrichtung 7 vorgesehen, welche eine Crushierrolle trägt. Die Rotationsachsen der Crushierrolle und der Schleif- scheibe 5 sind parallel zueinander angeordnet, jedenfalls wenn die Schleifscheibe 5 bezüglich ihrer Profilierung crushiert wird.
In Figur 2 sind in Form eines Ausschnitts der prinzipiellen Anordnung auf der Schleifmaschine gemäß Figur 1 lediglich die Schleifspindel 2 mit der Schleifscheibe 5 und zugeordnet dazu die Crushiereinrichtung 7 mit ihrer Crushierrolle 8 gezeigt. Um die entsprechenden Nuten in das in Figur 2 nicht gezeigte Werkstück einschleifen zu können, ist die Schleifspindel 2 mit ihrer Schleifscheibe 5 um eine CNC-gesteuerte A-Schwenkachse schwenkbar. Darüber hinaus ist die Schleifspindel ebenfalls CNC-gesteuert in Z- und Y-Richtung verfahrbar. Der in Figur 2 gezeigte Grundaufbau der Crushiereinrichtung 7 ist durch eine hohe Steifigkeit gekennzeichnet, was z. B. dadurch deutlich wird, dass die Crushiereinrichtung 7 in einem Gehäuse 9 angeordnet ist, in welchem die die Crushierrolle 8 tragende Crushierspindel 16 an beiden Seiten der Crushierrolle 8 mitteis Wälzlagern 12 steif gelagert ist. Der Antriebsmotor 11 der Crus h iere in richtu ng 7 ist ebenfalls CNC-gesteuert und ist über eine Kupplung 10 mit der Crushierspindel 16 verbunden.
Gezeigt ist in Figur 2 eine Crushierrolle 8, welche zwei Crushierrillen bzw. Crushiernuten aufweist. Beide Crushiernuten können nacheinander zum Crushieren der Profilierung der Schleifscheibe 5 verwendet werden. Das kann einerseits ein Profilier-Crushieren mit der ersten Crushiemut und ein Nachprofilier-Crushieren mit der zweiten Crushiernut sein. Es ist jedoch andererseits auch möglich, dass die beiden Crushiernuten der Crushierrolle 8 lediglich zum Nachprofilier-Crushieren verwendet werden. In diesem Fall wird die in Figur 2 oben dargestellte Crushiernut zuerst solange zum Nachprofilier-Crushieren verwendet, bis diese nicht mehr die erforderliche Genauigkeit der Profilierung an der Schleifscheibe 5 erzeugen kann. Anschließend wird die in der Zeichnung darunter liegende Crushiernut zu einem weiteren Nachprofilier- Crushieren der Schleifscheibe angewendet. Wenn die beiden Crushiernuten zum Nachprofilier- Crushieren verwendet werden, kann somit die Standzeit der Crushierrolle beim Crushieren gegenüber einer Crushierrolle mit nur einer einzigen Crushiernut verdoppelt werden. Es ist auch möglich, eine größere Anzahl von Crushiernuten in der erfindungsgemäßen Crushierrolle zu verwenden bzw. vorzusehen. Auf jeden Fall kann mit der erfindungsgemäßen Crushierrolle vor allen Dingen auch der höheren Steifigkeit insoweit Rechnung getragen werden und eine höhere Prozessgenauigkeit bei der Crushierung der Profilierung der Schleifscheibe und damit einer höheren Genauigkeit der zu schleifenden Werkstücke erreicht werden, wenn die zumindest zwei Crushiernuten auf einer einteiligen und damit steifen Crushierrolle 8 angeordnet sind.
In Figur 3 ist von der Crushiereinrichtung 7 lediglich deren Hauptteil, die Crushierrolle 8, welche auf der Crushierspindel 16 angeordnet ist, dargestellt. Die Crushierrolle 8 weist einen Profilier- Crushierabschnitt 14 und einen Nachprofilier-Crushierabschnitt 15 auf. Darüber hinaus ist in prinzipieller Darstellung ein Körperschallsensor 13 an der Crushiereinrichtung 7 vorgesehen, mittels welchem der Eingriffskontakt der Schleifscheibe 5, welche auf der Schleifspindel 2 angeordnet und um ihre C-Achse rotatorisch angetrieben ist, mit der Crushierrolle 8 erfassbar bzw. überwachbar ist.
Die in Figur 3 dargestellte Schleifscheibe 5 ist noch nicht profiliert und muss daher für den eigentlichen Schleifvorgang zunächst profilier-crushiert werden. Unter Profilier-Crushieren ist in dem Zusammenhang das Erzeugen der eigentlichen Profilierung an der Schleifscheibe 5 zu verstehen. Dies wird in einer zum Profilier-Crushieren vorgesehenen Profilier-Crushiemut 14 auf der Crushierrolle 8 durchgeführt. Zu diesem Zweck wird die zunächst vor der Profilier- Crushierung mit ihrer im Querschnitt abweichend von der Profilform ausgebildeten Schleifscheibe zunächst an einer Flanke des Profilier-Crushierabschnittes 14 der Crushiernut angestellt und in geringem Maße crushiert. Im zweiten Schritt wird dann eine geringe Crushierung an der zwei- ten Flanke der Profilier-Crushiemut 14 durchgeführt. Anschließend wird die Schleifscheibe in die Mitte der Nut der Crushierrolle verfahren, und beide Flanken werden dann zeitgleich profilier- crushiert. Nach dem Profilier-Crushieren wird die Schleifscheibe noch nachprafilier-crushiert, wobei die Schleifscheibe ihre endgültige Profilierform in sehr hoher Genauigkeit erhält. Die in Figur 3 ebenfalls dargestellte Nachprofilier-Crushiernut 15 wird dagegen nur während des eigentlichen Schleifprozesses genutzt, wenn die Profilierung der Schleifscheibe 5 nachprofilier- crushiert werden muss, weil deren Form nicht mehr der Sollform entspricht und weil deren Schärfe nachgeschärft werden muss. Der Körperschallsensor 13 spricht bei jedem Kontakt der herzustellenden Profilierung 6 der Schleifscheibe 5 an einer der Flanken der Crushiernuten 14, 15 an und überwacht somit den Eingriffskontakt beim Crushieren. Die zunächst eben abgerichtete Schleifscheibe 5 wird also durch die Figur 3 dargestellte Profilier-Crushiemut 14 in ein spitzes Profil crushiert, welches zum Gewindeschleifen vorgesehen ist. Durch das Trennen der Crushierabschnitte in einen Profilier- Crushierabschnitt 14 und einen Nachprofilier-Crushierabschnitt 15 kann wegen des ansonsten starken Verschleißes, welchem die Crushierrolle 8 normalerweise unterliegt, deren Standzeit erhöht werden. Die für das Nachprofilier-Crushieren vorgesehene Nachprofilier-Crushiernut 15 gewährleistet das Erzeugen einer Profilierung 6 an der Schleifscheibe 5 für eine hochgenaue Herstellung der Nuten in den Werkstücken.
Bei dem in Figur 4 dargestellten Zustand des Gerade-Beginnes des Crushierens der eben abge- richteten Schleifscheibe 5 wird diese über ihre Schleifspindel 2 angetrieben, wodurch die nicht angetriebene Crushierroile 8 auf der Crushierspindel 16 wegen des Eingriffskontaktes der eben abgerichteten Schleifscheibe 5 in der Profil ier-Crushiemut 14 die Crushierroile durch die
Schleifscheibe angetrieben wird und mit dieser mitläuft. Ein eigenständiger Antrieb der Crushierroile 8 erfolgt nicht, d. h. entweder ist der Antrieb ausgeschaltet, oder die Kupplung 10 (s. Fig. 2) zwischen Antrieb und Crushierroile ist auf„getrennt" gesetzt. Ebenfalls wieder dargestellt ist in Figur 4 der Körperschallsensor 13, welcher den Eingriffskontakt der Schleifscheibe 5 in dem Profilier-Crushierabschnitt 14 registriert bzw. überwacht. Das Signal, welches der Körperschallsensor 13 bei Kontakt der Schleifscheibe 5 mit der Crushierroile 8 erzeugt, stellt die Überwachung dafür dar, dass die Schleifscheibe 5 auch tatsächlich einen Kontakt mit der Crushier- rolle 8 hergestellt hat und der Crushiervorgang beginnt.
Da die Schleifscheibe 5 in üblicher Weise einen Rundlauffehler aufweist, wird die Crushierroile 8 beim ersten Berühren durch die Schleifscheibe 5 nicht vollständig angetrieben. Dadurch kann die Drehzahl der Crushierroile 8 absinken. Wenn eine vorgegebene untere Grenzdrehzahl er- reicht ist, kann der Antriebsmotor 11 der Cruhierspindel 16 impulsartig hinzugeschaltet werden. Diese Zuschaltung erfolgt solange, bis die Crushierroile 8 wieder die Drehzahl aufweist, welche die Schleifscheibe 5 hat. D. h. der Antriebs im puls erfolgt solange, bis die Crushierroile 8 ihre der Drehzahl der Schleifscheibe 5 entsprechende Solldrehzahl aufweist. In den Figuren 5a), b) und c) sind die verschiedenen Phasen beim Crushieren der Profilierung 6 der Schleifscheibe 5 dargestellt. Generell wird beim Crushieren diese Vorgehensweise realisiert, und zwar beim Profilier-Crushieren wie auch beim Nachprofilier-Crushieren. Die Figuren 5a) bis 5c) zeigen beispielhaft den Nachprofilier-Crushierprozess. In Figur 5a) ist gezeigt, wie zunächst eine erste Flanke der Profilierung 6 der Schleifscheibe 5 an einer ebenfalls ersten Flanke der Nachprofilier-Crushiernut 15 in der Crushierroile 8 angefahren und geringfügig crushiert wird. Zur Herstellung des Kontakts zwischen der Schleifscheibe 5 und der Crushierroile 8 kann die Schleifscheibe 5 entlang ihrer CNC-gesteuerten Z- und Y-Achsen verfahren werden. Damit wird sichergestellt, dass während des Crushierens optimale Crushierparameter hinsichtlich relativem Vorschub, Crushierkräften und weiterer Parameter eingehalten bzw. realisiert werden. In Figur 5b) ist dargestellt, wie die seitlich verfahrene Schleifscheibe 5 mit ihrer der ersten Flanke gegenüberliegenden Flanke der Profilierung 6 an die an der Nachprofilier-Crushiernut 15 ausgebildete zweite Flanke angestellt ist und dort dem Anfahrvorgang und geringen Crushieren unterzo- gen wird. Analog zu Figur 5a) für das Anfahren der ersten Flanke wird die Schleifscheibe 5 zum Anfahren in ihren CNC-gesteuerten Z- und Y-Achsen verfahren, um die erforderlichen und zulässigen Crushierparameter einzuhalten. Wenn beide Flanken der Profilierung 6 der Schleifscheibe 5 einzeln in der Nachprofilier-
Crushiernut 15 angestellt und geringfügig crushiert worden sind, wird die Schleifscheibe in Y- Richtung, d. h. der Querrichtung, so verfahren, dass die Profilierung mittig zu der Crushiemut 15 angeordnet ist. Dies ist in Figur 5c) dargestellt. Das Crushieren beider Flanken gleichzeitig stellt den letzten Schritt des Crushierens der Profilierung 6 der Schleifscheibe 5 dar. Im vorliegenden Fall ist dies wiederum am Beispiel des Nachprofilier-Crushierens dargestellt. Gleichermaßen und in gleicher Abfolge wird dies für das Profilier-Crushieren mittels der in Figur 5c) ebenfalls dargestellten Profilier-Crushiernut 1 der Crushierrolle 8 durchgeführt.
In Figur 6 sind die geometrischen Verhältnisse zwischen der Crushiemut 15 der Crushierrolle 8 und der Profilierung 6 der Schleifscheibe 5 im Hinblick auf zwei unterschiedliche Ebenen bezüglich der Tiefe der Crushiemut 15 dargestellt. Dargestellt ist wiederum die Nachprofilier- Crushiemut 5. Dadurch, dass sowohl die Schleifspindel als auch die Crushierspindel mit eigenständigen separat gesteuerten Drehzahlregelungen versehen sind, ist es möglich, exakt festzulegen, auf welcher .Ebene" die Umfangsgeschwindigkeit der Crushierrolle 8 und die der Schleifscheibe 5 gleich sein sollen. Dabei ist zu beachten, dass die Schleifscheibe 5 und die Crushierrolle 8 unterschiedliche Durchmesser haben. Unter„Ebene" ist dabei die ringförmig ausgebildete Umfangsfläche 7 zu verstehen. Sie wird nur gedanklich unter Bezug auf Figur 6, in welcher diese„Ebene" für einen einzigen Radius dargestellt ist, als„Ebene" bezeichnet. Der bis zur eingezeichneten Umfangsfläche 17 innerhalb der Crushierrolle 8 umlaufende zugehörige Radius spannt sozusagen die ringförmige, zylindrisch ausgebildete Umfangsfläche 17 auf. Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Durchmesser der Crushierrolle 8 und der Schleifscheibe 6 werden unterschiedliche Drehzahlen an der Schleifscheibe 5 der Crushierrolle 8 dergestalt verwirklicht, dass bezogen auf eine ausgewählte Ebene die Drehzahlen, d. h. die Umfangsgeschwindigkeiten konstant sind. Das Verhältnis dieser Umfangsgeschwindigkeiten ist also 1 :1. Bei Verschiebung dieser gedachten Umfangsfläche 17 während des Crushsiervorganges, insbesondere stufenlos, kann die Qualität der Profilierung 6 der Schleifscheibe 5 nach dem
Crushiervorgang weiter erhöht werden, wodurch sich das Schleifergebnis am Werkstück verbessern lässt. Bezuaszeichenliste
1 Werkstück
2 Schleifspindelstock
3 Werkstückspindelstock
4 Reitstock
5 Schleifscheibe
6 Profilierung Schleifscheibe
7 Crushiereinrichtung
8 Crushierrolle
g Gehäuse Crushiereinrichtung
10 Kupplung Crushiereinrichtung
11 Antrieb Crushiereinrichtung
12 Wälzlager Crushiereinrichtung
13 Körperschallsensor
14 Profilier-Crushiemut / Profilier-Crushierabschnitt
15 Nachprafilier-Crushiemut / Nachprofilier-Crushierabschnitt
16 Spindel Crushiereinrichtung
17 Umfangsfläche
18 Maschinensteuerung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Schleifen von Nuten aufweisenden Werkstücken (1) mit einer dem Querschnitt der Nut entsprechend ausgebildeten Profilierung (6) einer Schleifscheibe (5), mittels welcher die Nut in das Werkstück (1) bei dessen Aufspannung geschliffen wird, wobei die Profilierung (6) der Schleifscheibe (5) crushiert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Nachprofilier-Crushieren der Schleifscheibe (5) mittels dabei angetriebener Crushier- rolle (8) durchgeführt wird, wobei deren Steuerung auf Basis jeweils einer Messung von Drehzahl und Stromaufnahme der jeweiligen Antriebe der Schleifscheibe (5) und der Crushierrolle (8) erfolgt, und ein relativer Vorschub zwischen der Schleifscheibe (5) und der Crushierrolle (8) beim Crushieren auf Basis dieser Messung gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Profilier-Crushieren der Schleifscheibe (5) mittels der dabei allenfalls nur zeitweise angetriebenen Crushierrolle (8) durch Steuerung des Schleifscheibenantriebs auf Basis seiner gemessenen Drehzahl und Stromaufnahme durch Steuerung des relativen Vorschubs zwischen der Schleifscheibe (5) und der Crushierrolle (8) auf Basis dieser Messung erfolgt, wobei das Profilier-Crushieren vor Beginn des Schleifprozesses durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Profilier-Crushieren ein größeres Abrichtvolumen als beim Nachprofilier-Crushieren von der Schleifscheibe abgerichtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Crushieren die Schleifscheibe (5) an die Crushierrolle (8) zugestellt und mit dieser in Eingriff gebracht wird, wobei während des Profilier-Crushierens die Crushierrolle (8) ohne wirksamen eigenen Antrieb (1 1 ) mit der Schleifscheibe (5) frei mitläuft.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Crushierrolle (8) und die Schleifscheibe (5) bezüglich ihrer Drehzahlen so aufeinander abgestimmt werden, dass ihre Umfangsgeschwindigkeiten beim Nachprofilier-Crushieren in einer durch eine Umfangsfläche (17) der Crushierrolle (8) verlaufenden definierten Tiefe der Nut ein definiertes Verhältnis zueinander aufweisen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche (17), welche der definierten Tiefe der Nut entspricht, bei einem konstanten Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten von Schleifscheibe (5) und Crushierrolfe (8) bezüglich ihrer Tiefe in der Nut, insbesondere stufenlos, verändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während des Profilier- Crushierens die Crushie rrolle (8) bei Abfall ihrer Drehzahl unter eine Grenzdrehzahl so lange angetrieben wird, bis die Umfangsgeschwindigkeit der Crushierrolle (8) der Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe (5) an der Umfangsfläche (17) in der definierten Tiefe der Nut entspricht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Crushierrolle (8) und der Schleifscheibe (5) beim Crushieren ihrem Eingriffsbereich Kühlmittel zugeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler relativer Vorschub zwischen der Schleifscheibe (5) und der Crushierrolle (8) beim Crushieren maschinenparameter- und crushierparameterabhängig ist und vor dem Crushieren ermittelt und als Grenzwert in eine Maschinensteuerung eingegeben, insbesondere dort gespeichert wird.
10. Schleifmaschine zum Schleifen von Nuten aufweisenden Werkstücken (1 ), welche einen auf einem Kreuzschlitten auf einem Maschinenständer in X-Achsen-Richtung und Z- Achsen-Richtung CNC-bewegbaren Schleifspindelstock (2), welcher eine zum Schleifen der Nut profilierte Schleifscheibe (5) trägt und rotatorisch antreibt, und einen Werkstückspindelstock (3) mit einer C-Achse aufweist, wobei das Werkstück (1 ) sich in einer Aufspannung befindet und zusätzlich eine in der Schleifmaschine festinstallierte Crushie- reinrichtung (7) mit einer Crushierrolle (8) mit eigenem rotatorischem Antrieb (11) vorgesehen ist, welche mittels einer Steuereinrichtung steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Crushierrolle (8) die Schleifscheibe (5) zum Abrichten ihrer Profilierung (6) zustellbar ist und die Crushierrolle (8) einen Profi lier- Crushierabschnitt (14) zum Proflilier-Crushieren der Schleifscheibe (5) mit einem ersten Abrichtvolumen und einen auf derselben Crushierrolle (8) angeordneten Nachprofilier- Crushierabschnitt (15) zum Nachprofilier-Crushieren der Schleifscheibe (5) mit einem zweiten Abrichtvolumen aufweist, wobei die Schleifscheibe (5) und die Crushierrolle (8) während des Nachprofilier-Crushierens antreibbar und drehzahlregelbar sind.
11. Schleifmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Crushiereinrich- tung (7) in einem Gehäuse (9) angeordnet und fest mit dem Maschinenständer verbunden ist.
12. Schleifmaschine nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Crushier- einrichtung (7) einen CNC-gesteuerten Antrieb (11 ) aufweist, welcher über eine Kupplung (10) mit der insbesondere aus Hochleistung sschnellschnittstahl oder Hartmetall bestehenden Crushierrolle (8) zu deren rotatorischem Antrieb verbunden ist.
13. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Crushiereinrichtung (7) einen Körperschallsensor (13) aufweist, mittels welchem bei in Eingriff mit der Crushierrolle (8) befindlicher Schleifscheibe (5) ein Signal an die Steuereinrichtung lieferbar ist, auf dessen Basis der Eingrrffskontakt zwischen der Crushierrolle (8) und der Schleifscheibe (5) zu dessen Überwachung ermittelbar ist. 4. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (5) beim Nachprofilier-Crushieren an die Crushierrolle (8) zustelibar und in Querrichtung zum Nachprofilier-Crushierabschnitt (15) bewegbar ist.
15. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn und/oder während des Profilier-Crushierens dem Antrieb (11 ) der Crushiereinrichtung (7) bei deren Drehzahlabfall zuschaltbare Antriebsimpulse zuführbar sind.
16. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Crushierrolle (8) einteilig oder zweiteilig ausgebildet ist.
17. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, dass ein maximaler relativer Vorschub zwischen der Schleifscheibe (5) und der Crushierrolle (8) beim Crushieren kleiner als ein vorgebbarer, maschinen- und prozessparameterabhängiger Grenzwert ist, welcher vor dem Crushieren in die Steuereinrichtung eingebbar ist.
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