WO2018028742A1 - Werkzeugmaschine zum schleifen von mindestens einem rundkörper, schleifscheibe für die werkzeugmaschine sowie verfahren - Google Patents

Werkzeugmaschine zum schleifen von mindestens einem rundkörper, schleifscheibe für die werkzeugmaschine sowie verfahren Download PDF

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WO2018028742A1
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grinding
machine tool
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round
semifinished product
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PCT/DE2017/100639
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Frank JOCHMANN
Julia KLENK
Klaus PICHL
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • B24D5/12—Cut-off wheels
    • B24D5/123—Cut-off wheels having different cutting segments

Definitions

  • Machine tool for grinding at least one round body grinding wheel for the machine tool and method
  • the invention relates to a machine tool for grinding at least one round body with the features of the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to an abrasive body for the machine tool and a method for grinding with the machine tool and / or with the grinding body.
  • the invention relates to a machine tool which is designed for grinding at least one round body.
  • the machine tool is designed in particular as a cylindrical grinding machine, in particular as an external cylindrical grinding machine.
  • grinding is a separation process, in particular it is according to DIN8589 to a cutting with geometrically undefined cutting edge and / or a machining with bonded grain.
  • the round body is preferably formed in the basic form as a cylindrical solid body or hollow body.
  • the material of the round body is preferably metal. In particular, it may be a hard metal.
  • the round body made of steel, in particular WälzArchitect- or bearing steel.
  • the machine tool has a receiving device for receiving a rod or tube material as a semifinished product.
  • the rod material is preferably formed as a straight, cylindrical rod.
  • the tube material is preferably formed as a straight, hollow cylindrical tube.
  • the rod or tube material is hereinafter collectively referred to as semi-finished.
  • the receiving device may also be referred to as a means for receiving the rod or tube material.
  • the machine tool has an abrasive body and a grinding device.
  • the grinding device serves to rotate the grinding body, in particular around an abrasive body axis, so that it can grind the semi-finished product.
  • the machine tool has a feed device for feeding the grinding body relative to the semifinished product.
  • the adjusting device moves the grinding wheel in the direction of the semifinished product.
  • the semifinished product can be moved in the direction of the grinding wheel.
  • the at least one round body is manufactured from the semifinished product.
  • the delivery of the grinding wheel is understood relative to the semi-finished product without axial displacement of the semifinished product.
  • the grinding body is delivered in an advancing direction, wherein the feed direction is aligned perpendicular to the longitudinal extent of the semifinished product.
  • the abrasive body has a sanding profile which is designed such that at least two base bodies are produced from the semi-finished product in parallel and / or at the same time in the delivery process and separated from the semi-finished product.
  • the advantage of the invention is to be seen in that, in particular in comparison to a classic, machining of round bodies, which is carried out in particular with defined cutting, a plurality of steps can be spared. If, for example, a one-off production of inner rings with ball raceways is considered, they are manufactured according to the following sequence of operations:
  • the processing steps for the soft machining double-side surface grinding, centerless through-grinding and turning
  • the double-sided double-sided surface grinding eliminated and the associated higher demands on the component with respect to shape and position tolerances are reduced or even eliminated.
  • the improvement consists in the higher output per stroke.
  • An associated advantage is that the elimination of several steps and the necessary washing and preservation processes can be omitted and the necessary equipment and media can be saved.
  • the grinding profile has at least three cutting disc sections for introducing separating gaps into the semifinished product, wherein the separating gaps for separating the at least two round bodies from the semifinished product and / or from each other are formed.
  • the sanding profile has at least two profile sections for embedding profiles in the at least two round bodies.
  • the profiles are in particular not rectilinear. In this preferred embodiment, two round bodies are thus parallel to produce in a delivery process.
  • the grinding profile on an alternating sequence of cutting disc sections for introducing a separating gap between two of the round body and profile sections, so that at least five, preferably at least ten round body can be made in one Zustellvorgang.
  • the sections of the sanding profile preferably line up in the axial direction. This results in the advantage that not only two, but a larger number of round bodies can be made in parallel.
  • the profile section has a raceway section, wherein the raceway section is designed in particular for embedding a raceway on the round body.
  • the raceway is used in particular for guiding a ball.
  • the raceway portion is formed in a longitudinal section at least partially partially circular and / or the track in the round body has a part-circular shape.
  • the profile section has a sealing groove section, wherein the sealing groove section is formed such that it produces, in particular grinds, a sealing groove in the round body. If one considers a radial expansion of the profile section and the cutting disk section starting from the grinding wheel axis, then the cutting disk section extends further than the profile section, so that the round body can be completely separated from the semi-finished product.
  • in the grinding profile of the cutting disc section has a diverging in the feed direction and / or undercut part profile. This ensures that the pointing in the axial direction side edges of the blade section remain contact-free to the round body, so that the separation column is formed as a plane in the round body and a side surface grinding can be spared.
  • the profile section or a partial section thereof in the sanding profile is designed as a partial profile converging in the feed direction and / or undercut.
  • the cutting disc section of the profile section or a portion thereof in the round body in contrast to the cutting disc section of the profile section or a portion thereof in the round body to produce a profile which is complementary to the profile section or section formed.
  • this is only possible if the profile section or the subsection converges in the direction of the round body and / or is formed undercut-free in particular in the grinding state in the round body.
  • the round body are designed as equal parts. This embodiment has the advantage that the feed rate can be adjusted uniformly for all round body in the delivery process without compromises must be made due to different round bodies.
  • the receiving device is formed from a support for supporting the semifinished product and a regulating wheel.
  • the grinding wheel and the regulating wheel form a grinding gap, wherein the support is arranged in the grinding gap.
  • the machine tool is designed to implement a particular centerless plunge grinding.
  • the machine tool is implemented so that the grinding wheel and the regulating wheel are operated in the same direction of rotation.
  • the regulating wheel is preferably designed such that it rotates the semifinished product with little slip or slip-free and / or that the semifinished product and the regulating wheel rotate together without slip.
  • the regulating wheel is formed from a plastic.
  • Another object of the invention is an abrasive article for the machine tool, as described above or according to one of the preceding claims, wherein the abrasive body has the abrasive profile, so that at least two round body can be made of the semifinished product in a delivery process and separated from the semifinished product.
  • the grinding body is designed in particular as a cylinder body, wherein the grinding profile is arranged or introduced on the outer cylinder wall.
  • Another object of the invention is a method for grinding round bodies with the grinding body, wherein the grinding body formed as described above, and wherein the method is preferably carried out in the machine tool, as described above.
  • the method is implemented by at least two round bodies are manufactured and separated in a Zustellvorgang.
  • Figure 1 is a schematic representation of a machine tool as an embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic detail view in longitudinal section of a semifinished product and an abrasive body in an initial position for illustrating a method for grinding a round body on the machine tool of Figure 1;
  • FIG. 1 shows in a highly schematic representation a machine tool 1 which is designed for grinding of a round body 2.
  • the machine tool 1 is designed in particular as a cylindrical grinding machine. It has a receiving device 3 for receiving a semifinished product 4, wherein the semifinished product 4 is formed by the grinding of the round body 2.
  • the receiving device 3 comprises a regulating wheel 5 and a support 6, on which the round body 2 or the semifinished product 4 is arranged.
  • the machine tool 1 has an abrasive body 7, which can be rotated about a grinding wheel axis 8 about a grinding wheel axis A1.
  • a regulating wheel rotation axis A2 and the grinding wheel rotation axis A1 are parallel to one another and parallel to a semifinished product rotation axis A3, which forms an axis of rotation for the semifinished product 2 or the round body 4.
  • Regulating wheel 5 and grinding body 7 are arranged so that between these a grinding gap 9 is formed, in which on the one hand the support 6 and on the other hand, the round body 2 and the semifinished product 4 is arranged.
  • the grinding body 7 may optionally be delivered together with the grinding device 8 in a feed direction Z via a not shown adjusting device in the direction of the grinding gap 9 and / or the round body 2 and / or the semifinished product 4.
  • the feed direction Z is perpendicular to the said axes A1, A2 and A3.
  • the regulating wheel 5 and the grinding body 7 are rotated in the same direction of rotation, with regulating wheel 5 and 2 round body or Semifinished product 4 rotate with little slip or slip-free. In contrast, the grinding body 7 can rotate faster, so that it grinds the round body 2 or the semifinished product 4.
  • a plunge grinding in particular centerless external cylindrical grinding, in particular according to DIN 8589, Part 1 1 is implemented on the machine tool 1.
  • FIG. 2 shows in a longitudinal section a detail region of the machine tool 1, namely the semifinished product 4 with its semifinished product rotation axis A3, which is arranged on the support 6. Furthermore, a grinding profile 12 of the grinding body 7 is shown in longitudinal section.
  • the grinding profile 12 is designed to be the same in the circumferential direction around the grinding wheel rotation axis A1. In the axial extent, the grinding profile 12 has an alternating sequence of cutting disc sections 13 and profile sections 14.
  • the profile sections 14 in turn are divided into sealing groove sections 15 and raceway sections 16.
  • the sanding profile 12 in FIG. 2 has a total of four cutting disk sections 13 and three profile sections 14 arranged therebetween. It can be seen that the radial length of the cutting disc sections 13 is longer than the radial length of the profile sections 14.
  • the semifinished product 4 is formed in the embodiment as a pipe material made of steel. Particular advantages can be achieved in the grinding of round bodies 2 in that the raw material is already hardened.
  • the grinding body 7 is driven in the feed direction Z in rotation in the direction of the semifinished product 4. As soon as semifinished product 4 and grinding body 7 are in contact, the rotation of the grinding body 7 is transferred to the semifinished product 4. However, this is supported against the regulating wheel 5, so that the rotational speed is limited by the regulating wheel 5 and thus defined. As a result, regulating wheel 5 and semifinished product 4 or later round body 2 rotate in terms of amount with the same peripheral speed, but the peripheral speed of the grinding wheel 7 is higher, so that the grinding operation is performed.
  • FIG. 3 shows how the grinding wheel 7 is moved further in the feed direction Z in the direction of the semifinished product 4.
  • the cutting disc sections 13 are already immersed in the material of the semifinished product 4 and have produced incomplete separation gaps 17, as can be seen in the lower part of FIG. In the state in FIG. 3, however, the profile sections 14 are still formed without contact with the semifinished product 4.
  • FIG. 4 the state of the machine tool 1 is shown in FIG. 4, wherein the semifinished product 4 has already been ground into round bodies 2 and the round bodies 2 are separated from one another and from the semifinished product 4.
  • the cutting disc sections 13 are so far immersed that they have completely penetrated the wall of the semifinished product 4 and thereby complete separation gaps 17 are formed.
  • the profile sections 14 have penetrated into the semifinished product 4 or into the round bodies 2 and produce a profile in the circular bodies 2 that is complementary to the grinding profile 12 or profile section 14 by the grinding process.
  • a raceway 18 and two sealing grooves 19 are introduced into the circular bodies 2 .
  • the raceway 16 is formed as a groove for balls as rolling elements, the sealing grooves have a rectangular profile, so that seals can be inserted.
  • the round body 2 form inner rings for a roller bearing.
  • the cutting wheel section 13 is divergent in the direction of the semifinished product 4, so that the separation gaps 17 are defined only by the outermost regions of the cutting wheel sections 13 and the bounding walls of the round bodies 2 extend in radial planes to the semifinished product rotation axis A3.
  • the profile sections 14 and the sections 15 and 16, however, are designed to converge, so that the profile can be introduced without an undercut.
  • the generation of the three round body 2 provided in the exemplary embodiment takes place in a single feed operation, wherein the grinding wheel 7 is delivered to the semifinished product 4 without moving the semifinished product 4 in the axial direction.

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)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Bei der Fertigung von Rundteilen werden trennende Verfahren eingesetzt. Bekannt sind Fräsmaschinen, welche eine Formgebung über spanabhebende Bearbeitung umsetzen. Als eine Alternative bei der Bearbeitung von Rundteilen hat sich mittlerweile das Schleifen etabliert. Beispielsweise wird das spitzenlose Außenrundschleifen, insbesondere nach DIN 8589, Teil (11), eingesetzt. Es wird eine Werkzeugmaschine (1) zum Schleifen von mindestens einem Rundkörper (2) mit einer Aufnahmeeinrichtung (3) zur Aufnahme eines Stangen- oder Rohrmaterials als ein Halbzeug (4), mit einem Schleifkörper (7) sowie mit einer Schleifeinrichtung (8) zum Rotieren des Schleifkörpers (7), mit einer ZuStelleinrichtung zum Zustellen des Schleifkörpers (7) relativ zu dem Halbzeug (4), um in einem Zustellvorgang aus dem Halbzeug (4) den mindestens einen Rundkörper (2) zu fertigen, vorgeschlagen, wobei der Schleifkörper (7) ein Schleifprofil (12) aufweist, so dass aus dem Halbzeug (4) in dem Zustellvorgang parallel und/oder zugleich mindestens zwei Rundkörper (2) gefertigt und von dem Halbzeug (4) getrennt werden.

Description

Werkzeugmaschine zum Schleifen von mindestens einem Rundkörper, Schleifscheibe für die Werkzeugmaschine sowie Verfahren
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zum Schleifen von mindestens einem Rundkörper mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Schleifkörper für die Werkzeugmaschine sowie ein Verfahren zum Schleifen mit der Werkzeugmaschine und/oder mit dem Schleifkörper.
Bei der Fertigung von Rundteilen werden trennende Verfahren eingesetzt. Bekannt sind Fräsmaschinen, welche eine Formgebung über spanabhebende Bearbeitung umsetzen. Als eine Alternative bei der Bearbeitung von Rundteilen hat sich mittlerweile das Schleifen etabliert. Beispielsweise wird das spitzenlose Außenrundschleifen, insbesondere nach DIN 8589, Teil 1 1 , eingesetzt. Man unterscheidet beim spitzenlosen Schleifen grundsätzlich zwischen zwei Verfahrensvarianten, dem Durchgangschleifen (auch Durchlaufschleifen genannt) und dem Einstechschleifen. Letzteres wird für die Bearbeitung von Werkstücken mit abgesetzten oder profilierten Mantelflächen eingesetzt. Im Gegensatz zu anderen Rundschleifverfahren wird das Werkstück hierbei nicht kraftschlüssig eingespannt. Stattdessen befindet es sich im sogenannten Schleifspalt zwischen der Schleifscheibe und einer Regelscheibe auf einer Werkstückauflage.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift WO 2014/090678 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, ein Verfahren und eine Rundschleifmaschine zum spitzenlosen Rundschleifen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Werkzeugmaschine und ein verbessertes Verfahren zur Fertigung von Rundkörpern vorzuschlagen, welche eine wirtschaftlichere Bearbeitung ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch eine Schleifscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Gegenstand der Erfindung ist eine Werkzeugmaschine, welche zum Schleifen von mindestens einem Rundkörper ausgebildet ist. Die Werkzeugmaschine ist insbesondere als eine Rundschleifmaschine, im Speziellen als eine Außenrundschleifmaschine, ausgebildet. Bei dem Schleifen handelt es sich um ein Trennverfahren, insbesondere handelt es sich gemäß der DIN8589 um ein Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide und/oder um ein Spanen mit gebundenem Korn.
Der Rundkörper ist in der Grundform vorzugsweise als ein zylinderförmiger Vollkörper oder Hohlkörper ausgebildet. Das Material des Rundkörpers ist vorzugsweise Metall. Insbesondere kann es sich um ein Hartmetall handeln. Besonders bevorzugt besteht der Rundkörper aus Stahl, insbesondere Wälzkörper- oder Wälzlagerstahl.
Die Werkzeugmaschine weist eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Stangen- oder Rohrmaterials als ein Halbzeug auf. Das Stangenmaterial ist vorzugsweise als eine gerade, zylinderförmige Stange ausgebildet. Das Rohrmaterial ist vorzugsweise als ein gerades, hohlzylinderförmiges Rohr ausgebildet. Das Stangen- oder Rohrmaterial wird nachfolgend zusammenfassend als Halbzeug bezeichnet. Die Aufnahmeeinrichtung kann auch als Mittel zur Aufnahme des Stangen- oder Rohrmaterials bezeichnet werden.
Die Werkzeugmaschine weist einen Schleifkörper sowie eine Schleifeinrichtung auf. Die Schleifeinrichtung dient zum Rotieren des Schleifkörpers, insbesondere um eine Schleifkörperachse, sodass dieser das Halbzeug schleifen kann.
Ferner weist die Werkzeugmaschine eine ZuStelleinrichtung zum Zustellen des Schleifkörpers relativ zu dem Halbzeug auf. Vorzugsweise bewegt die ZuStelleinrichtung den Schleifkörper in Richtung des Halbzeugs. Alternativ kann jedoch auch das Halbzeug in Richtung des Schleifkörpers bewegt werden. In einem Zustellvorgang wird aus dem Halbzeug der mindestens eine Rundkörper gefertigt. Unter einem Zustellvorgang wird vorzugsweise das Zustellen des Schleifkörpers relativ zu dem Halbzeug ohne axiales Verschieben des Halbzeugs verstanden. Vorzugsweise wird der Schleifkörper in einer Zustellrichtung zugestellt, wobei die Zustellrichtung senkrecht zu der Längserstreckung des Halbzeugs ausgerichtet ist.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Schleifkörper ein Schleifprofil aufweist, welches so ausgebildet ist, so dass aus dem Halbzeug in dem Zustellvorgang parallel und/oder zugleich mindestens zwei Grundkörper gefertigt und von dem Halbzeug getrennt werden.
In der Werkzeugmaschine wird somit eine Verfahrenskombination durchgeführt, wobei zugleich ein Profil, insbesondere ein Außenprofil auf die mindestens zwei Rundkörper eingebracht wird und zugleich die Rundkörper von dem Halbzeug und auch voneinander getrennt werden.
Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass insbesondere im Vergleich zu einer klassischen, spanenden Bearbeitung von Rundkörpern, die insbesondere mit definierten Schneiden durchgeführt wird, eine Mehrzahl von Arbeitsschritten erspart werden kann. Betrachtet man beispielsweise eine Einzelfertigung von Innenringen mit Kugellaufbahnen, so werden diese nach der folgenden Arbeitsfolge gefertigt:
1 . Weichbearbeitung des Rohteils in mehreren Arbeitsschritten (zum Beispiel Doppelseitenplanschleifen, spitzenlos Durchgangsschleifen und Drehen)
2. Härten
3. spitzenlos Durchgangsschleifen (bei ca. 70 Prozent der Teile)
4. zwei Mal Doppelseitenplanschleifen
5. Einstechschleifen der Laufbahn
6. Bohrungsschälschleifen
7. Finishen der Laufbahn
Gegenüber der Bearbeitung nach dem zuvor geschilderten Arbeitsvorgang können die Bearbeitungsschritte für die Weichbearbeitung (Doppelseitenplanschleifen, spitzenlos Durchgangsschleifen und Drehen) sowie das zweifache Doppelseitenplanschleifen entfallen und die damit verbundenen höheren Anforderungen an das Bauteil bezüglich Form- und Lagetoleranzen verringert oder sogar eliminiert werden.
Gegenüber dem konventionellen spitzenlosen Einstechschleifen besteht die Verbesserung in der höheren Ausbringung pro Arbeitstakt. Ein damit verbundener Vorteil ist, dass durch den Entfall mehrerer Arbeitsschritte auch die erforderlichen Wasch- und Konservierungsvorgänge entfallen können und die dafür erforderlichen Anlagen und Medien eingespart werden können.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Schleifprofil mindestens drei Trennscheibenabschnitte zum Einbringen von Trennspalten in das Halbzeug auf, wobei die Trennspalten zum Abtrennen der mindestens zwei Rundkörper von dem Halbzeug und/oder voneinander ausgebildet sind. Ferner weist das Schleifprofil mindestens zwei Profilabschnitte zum Einschieifen von Profilen in die mindestens zwei Rundkörper auf. Die Profile sind insbesondere nicht geradlinig ausgebildet. In dieser bevorzugten Ausgestaltung sind somit parallel zwei Rundkörper in einem Zustellvorgang zu fertigen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Schleifprofil eine abwechselnde Abfolge von Trennscheibenabschnitten zum Einbringen eines Trennspalts zwischen zwei der Rundkörper und Profilabschnitten auf, sodass mindestens fünf, vorzugsweise mindestens zehn Rundkörper in dem einen Zustellvorgang gefertigt werden können. Vorzugsweise reihen sich die Abschnitte des Schleifprofils in axialer Richtung aneinander an. Es ergibt sich der Vorteil, dass nicht nur zwei, sondern eine größere Anzahl von Rundkörpern parallel gefertigt werden kann.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist der Profilabschnitt einen Laufbahnabschnitt auf, wobei der Laufbahnabschnitt insbesondere zum Einschieifen einer Laufbahn auf dem Rundkörper ausgebildet ist. Die Laufbahn dient insbesondere zum Führen einer Kugel. Besonders bevorzugt ist der Laufbahnabschnitt in einem Längsschnitt zumindest abschnittsweise teilkreisförmig ausgebildet und/oder die Laufbahn in dem Rundkörper weist eine teilkreisförmige Form auf. Alternativ oder ergänzend weist der Profilabschnitt einen Dichtnutenabschnitt auf, wobei der Dichtnutenabschnitt so ausgebildet ist, dass dieser eine Dichtnut in dem Rundkörper erzeugt, insbesondere einschleift. Betrachtet man eine radiale Ausdehnung von Profilabschnitt und vom Trennscheibenabschnitt ausgehend von der Schleifkörperachse, so erstreckt sich der Trennscheibenabschnitt weiter als der Profilabschnitt, sodass der Rundkörper vollständig von dem Halbzeug abgetrennt werden kann.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Schleifprofil der Trennscheibenabschnitt ein in Zustellrichtung divergierendes und/oder hinterschnittenes Teilprofil aufweist. Damit wird erreicht, dass die in axiale Richtung weisenden Seitenflanken des Trennscheibenabschnitts kontaktfrei zu dem Rundkörper bleiben, sodass die Trennspalte als eine Ebene in dem Rundkörper ausgebildet ist und ein Seitenplanschleifen erspart werden kann.
Bei einer Alternative oder Weiterbildung der Erfindung ist in dem Schleifprofil der Profilabschnitt oder ein Teilabschnitt davon als ein in Zustellrichtung konvergierendes und/oder hinterschnittfreies Teilprofil ausgebildet. Im Gegensatz zu dem Trennscheibenabschnitt soll der Profilabschnitt oder ein Teilabschnitt davon in dem Rundkörper ein Profil erzeugen, welches komplementär zu dem Profilabschnitt beziehungsweise Teilabschnitt ausgebildet ist. Dies ist jedoch nur möglich, wenn der Profilabschnitt beziehungsweise der Teilabschnitt in Richtung des Rundkörpers konvergiert und/oder insbesondere im Schleifzustand in dem Rundkörper hinterschnittfrei ausgebildet ist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Rundkörper als Gleichteile ausgebildet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Zustellgeschwindigkeit bei dem Zustellvorgang einheitlich für alle Rundkörper eingestellt werden kann, ohne dass Kompromisse aufgrund von unterschiedlichen Rundkörpern gemacht werden müssen.
Prinzipiell wäre es möglich, dass das Halbzeug insbesondere zentriert von einer Aufnahmeeinrichtung aufgenommen wird. Es ist jedoch bevorzugt, dass das Halbzeug von der Aufnahmeeinrichtung unzentriert gehalten wird. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Es ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung aus einer Auflage zur Auflage des Halbzeugs und einer Regelscheibe gebildet ist. Der Schleifkörper und die Regelscheibe bilden einen Schleifspalt, wobei die Auflage in dem Schleifspalt angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend ist die Werkzeugmaschine zur Umsetzung eines insbesondere spitzenlosen Einstechschleifens ausgebildet. Vorzugsweise ist die Werkzeugmaschine so realisiert, dass der Schleifkörper und die Regelscheibe in gleicher Drehrichtung betrieben werden. Die Regelscheibe ist vorzugsweise so ausgebildet, dass diese das Halbzeug schlupfarm oder schlupffrei dreht und/oder dass das Halbzeug und die Regelscheibe gemeinsam schlupffrei rotieren. Insbesondere ist die Regelscheibe aus einem Kunststoff ausgebildet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Schleifkörper für die Werkzeugmaschine, wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schleifkörper das Schleifprofil aufweist, sodass aus dem Halbzeug in einem Zustellvorgang mindestens zwei Rundkörper gefertigt und von dem Halbzeug getrennt werden können. Der Schleifkörper ist insbesondere als ein Zylinderkörper ausgebildet, wobei das Schleifprofil an der äußeren Zylinderwand angeordnet beziehungsweise eingebracht ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Schleifen von Rundkörpern mit dem Schleifkörper, wobei der Schleifkörper wie zuvor beschrieben ausgebildet, und wobei das Verfahren vorzugsweise in der Werkzeugmaschine erfolgt, wie diese zuvor beschrieben wurde. Das Verfahren wird umgesetzt, indem mindestens zwei Rundkörper in einem Zustellvorgang gefertigt und abgetrennt werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine schematische Detaildarstellung im Längsschnitt eines Halbzeugs und eines Schleifkörpers in einer Anfangsposition zur Illustration eines Verfahrens zum schleifen eines Rundkörpers auf der Werkzeugmachine der Figur 1 ;
Figur 3 in gleicher Darstellung wie in Figur 2 in einer Zwischenposition;
Figur 4 in gleicher Darstellung wie die vorhergehenden Figuren in einer Trennposition.
Die Figur 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung eine Werkzeugmaschine 1 , welche zum Schleifen von einem Rundkörper 2 ausgebildet ist. Die Werkzeugmaschine 1 ist insbesondere als eine Rundschleifmaschine ausgebildet. Sie weist eine Aufnahmeeinrichtung 3 zur Aufnahme eines Halbzeugs 4 auf, wobei aus dem Halbzeug 4 durch das Schleifen der Rundkörper 2 gebildet wird. Die Aufnahmeeinrichtung 3 umfasst eine Regelscheibe 5 sowie eine Auflage 6, auf der der Rundkörper 2 beziehungsweise das Halbzeug 4 angeordnet ist. Ferner weist die Werkzeugmaschine 1 einen Schleifkörper 7 auf, welcher über eine Schleifeinrichtung 8 um eine Schleifkörperachse A1 rotiert werden kann. Eine Regelscheibenrotationsachse A2 und die Schleifkörperrotationsachse A1 sind parallel zueinander und parallel zu einer Halbzeugrotationsachse A3, welche eine Rotationsachse für das Halbzeug 2 beziehungsweise den Rundkörper 4 bildet.
Regelscheibe 5 und Schleifkörper 7 sind so angeordnet, dass zwischen diesen ein Schleifspalt 9 gebildet ist, in dem zum einen die Auflage 6 und zum anderen der Rundkörper 2 beziehungsweise das Halbzeug 4 angeordnet ist. Bei einer Bearbeitung kann der Schleifkörper 7 gegebenenfalls gemeinsam mit der Schleifeinrichtung 8 in einer Zustellrichtung Z über eine nicht dargestellte ZuStelleinrichtung in Richtung zu dem Schleifspalt 9 und/oder dem Rundkörper 2 und/oder dem Halbzeug 4 zugestellt werden. Die Zustellrichtung Z ist dabei senkrecht zu den genannten Achsen A1 , A2 und A3. Die Regelscheibe 5 und der Schleifkörper 7 werden in gleicher Umlaufrichtung rotiert, wobei Regelscheibe 5 und Rundkörper 2 beziehungsweise Halbzeug 4 schlupfarm oder schlupffrei miteinander rotieren. Der Schleifkörper 7 kann dagegen schneller rotieren, sodass dieser den Rundkörper 2 beziehungsweise das Halbzeug 4 schleift.
Insbesondere wird auf der Werkzeugmaschine 1 ein Einstechschleifen, insbesondere spitzenloses Außenrundschleifen, im Speziellen nach DIN 8589, Teil 1 1 umgesetzt.
Die Figur 2 zeigt in einem Längsschnitt einen Detailbereich der Werkzeugmaschine 1 , und zwar das Halbzeug 4 mit dessen Halbzeugrotationsachse A3, welches auf der Auflage 6 angeordnet ist. Ferner ist ein Schleifprofil 12 des Schleifkörpers 7 in der Längsschnittdarstellung gezeigt. Das Schleifprofil 12 ist in Umlaufrichtung um die Schleifkörperrotationsachse A1 gleich ausgebildet. In axialer Erstreckung weist das Schleifprofil 12 eine abwechselnde Abfolge von Trennscheibenabschnitten 13 und Profilabschnitten 14 auf. Die Profilabschnitte 14 teilen sich wiederum auf in Dichtnutenabschnitte 15 und Laufbahnabschnitte 16. Das Schleifprofil 12 in der Figur 2 weist insgesamt vier Trennscheibenabschnitte 13 und drei dazwischen angeordnete Profilabschnitte 14 auf. Es ist zu erkennen, dass die radiale Länge der Trennscheibenabschnitte 13 länger ausgebildet ist als die radiale Länge der Profilabschnitte 14.
Das Halbzeug 4 ist in dem Ausführungsbeispiel als ein Rohrmaterial aus Stahl ausgebildet. Besondere Vorteile können bei dem Schleifen von Rundkörpern 2 dadurch erzielt werden, dass das Rohmaterial bereits gehärtet ist.
Der Schleifkörper 7 wird in der Zustellrichtung Z rotierend in Richtung des Halbzeugs 4 gefahren. Sobald Halbzeug 4 und Schleifkörper 7 in Kontakt sind, wird die Rotation des Schleifkörpers 7 auf das Halbzeug 4 übertragen. Dieses stützt sich jedoch gegen die Regelscheibe 5 ab, sodass die Drehgeschwindigkeit durch die Regelscheibe 5 begrenzt und damit definiert ist. Im Ergebnis rotieren Regelscheibe 5 und Halbzeug 4 beziehungsweise später Rundkörper 2 betragsmäßig mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit, die Umfangsgeschwindigkeit des Schleifkörpers 7 ist jedoch höher, sodass der Schleifvorgang durchgeführt wird. ln der Figur 3 ist dargestellt, wie der Schleifkörper 7 weiter in der Zustellrichtung Z in Richtung des Halbzeugs 4 zugefahren ist. Die Trennscheibenabschnitte 13 sind bereits in das Material des Halbzeugs 4 eingetaucht und haben unvollständige Trennspalte 17 erzeugt, wie dies im unteren Teil der Figur 3 zu erkennen ist. In dem Zustand in der Figur 3 sind die Profilabschnitte 14 jedoch noch kontaktfrei zu dem Halbzeug 4 ausgebildet.
In der Figur 4 ist dagegen der Zustand der Werkzeugmaschine 1 gezeigt, wobei das Halbzeug 4 bereits zu Rundkörpern 2 geschliffen ist und die Rundkörper 2 voneinander und von dem Halbzeug 4 abgetrennt sind. Dabei sind die Trennscheibenabschnitte 13 soweit eingetaucht, dass diese die Wandung des Halbzeugs 4 vollständig durchdrungen haben und dadurch vollständige Trennspalte 17 ausgebildet sind.
Die Profilabschnitte 14 sind dagegen in das Halbzeug 4 beziehungsweise in die Rundkörper 2 eingedrungen und erzeugen durch den Schleifvorgang eine zu dem Schleifprofil 12 beziehungsweise Profilabschnitt 14 komplementäres Profil in den Rundkörpern 2. Somit sind in den Rundkörpern 2 jeweils eine Laufbahn 18 sowie zwei Dichtnuten 19 eingebracht. Die Laufbahn 16 ist als eine Rille für Kugeln als Wälzkörper ausgebildet, die Dichtnuten weisen ein rechteckiges Profil auf, so dass Dichtungen eingelegt werden können. Damit bilden die Rundkörper 2 Innenringe für ein Wälzkörperlager.
Wie aus dem Schleifprofil zu erkennen ist, ist der Trennscheibenabschnitt 13 in Richtung des Halbzeugs 4 divergierend ausgebildet, sodass die Trennspalte 17 nur durch die äußersten Bereiche der Trennscheibenabschnitte 13 definiert sind und die begrenzenden Wände der Rundkörper 2 in Radialebenen zu der Halbzeugrotationsachse A3 verlaufen. Die Profilabschnitte 14 beziehungsweise die Teilabschnitte 15 und 16 sind dagegen konvergierend ausgebildet, sodass das Profil hinterschnittfrei eingebracht werden kann. Die Erzeugung der in dem Ausführungsbeispiel vorgesehenen drei Rundkörper 2 erfolgt in einem einzigen Zustellvorgang, wobei der Schleifkörper 7 zu dem Halbzeug 4 zugestellt wird, ohne das Halbzeug 4 in axialer Richtung zu bewegen.
Bezugszeichenliste
1 Werkzeugmaschine
2 Rundkörper
3 Aufnahmeeinrichtung
4 Halbzeug
5 Regelscheibe
6 Auflage
7 Schleifkörper
8 Schleifeinrichtung
9 Schleifspalt
10 leer
1 1 leer
12 Schleifprofil
13 Trennscheibenabschnitte
14 Profilabschnitte
15 Dichtnutenabschnitte
16 Laufbahnabschnitte
17 Trennspalte
18 Laufbahn
19 Dichtnuten
Z Zustellrichtung
A1 Regelscheibenrotationsachse
A2 Schleifkörperrotationsachse
A3 Halbzeugrotationsachse

Claims

Patentansprüche
1 . Werkzeugmaschine (1 ) zum Schleifen von mindestens einem Rundkörper (2) mit einer Aufnahmeeinrichtung (3) zur Aufnahme eines Stangen- oder Rohrmaterials als ein Halbzeug (4), mit einem Schleifkörper (7) sowie mit einer Schleifeinrichtung (8) zum Rotieren des Schleifkörpers (7), mit einer ZuStelleinrichtung zum Zustellen des Schleifkörpers (7) relativ zu dem Halbzeug (4), um in einem Zustellvorgang aus dem Halbzeug (4) den mindestens einen Rundkörper (2) zu fertigen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkörper (7) ein Schleifprofil (12) aufweist, so dass aus dem Halbzeug (4) in dem Zustellvorgang parallel und/oder zugleich mindestens zwei Rundkörper (2) gefertigt und von dem Halbzeug (4) getrennt werden.
2. Werkzeugmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifprofil (12) mindestens drei Trennscheibenabschnitte (13) zum Einbringen von Trennspalten (17) zum Abtrennen der mindestens zwei Rundkörper (2) und mindestens zwei Profilabschnitte (14) zum Einschieifen von Profilen in die mindestens zwei Rundkörper (2) aufweist.
3. Werkzeugmaschine (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifprofil (12) eine abwechselnde Abfolge von Trennscheibenabschnitten (13) zum Einbringen eines Trennspalts (17) zwischen zwei der Rundkörper (2) und Profilabschnitten (14) aufweist, so dass mindestens 5, vorzugsweise mindestens 10 Rundkörper (2) in dem Zustellvorgang gefertigt werden können.
4. Werkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilabschnitt (14) einen Laufbahnabschnitt (16) und/oder einen Dichtnutenabschnitt (15) aufweist und/oder dass der Rundkörper (2) als ein Lagerring (2) mit einer Laufbahn (18) und/oder einer Dichtnut (19) ausgebildet ist.
5. Werkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schleifprofil (12) der Trennscheibenabschnitt (13) ein in Zustellrichtung (Z) divergierendes Teilprofil aufweist
6. Werkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schleifprofil (12) der Profilabschnitt (14) oder ein Teilabschnitt davon ein in Zustellrichtung (Z) konvergierendes Teilprofil aufweist.
7. Werkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundkörper (2) als Gleichteile ausgebildet sind.
8. Werkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (3) aus einer Auflage (6) zur Auflage des Halbzeugs (4) und einer Regelscheibe (5) gebildet ist, wobei der Schleifkörper (7) und die Regelscheibe (5) einen Schleifspalt (9) bilden in dem die Auflage (6) angeordnet ist und/oder dass die Werkzeugmaschine (1 ) zur Umsetzung eines insbesondere spitzenlosen Einstechschleifens ausgebildet ist.
9. Schleifkörper (7) für die Werkzeugmaschine (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkörper (7) ein
Schleifprofil (12) aufweist, so dass aus einem Halbzeug (4) in einem Zustellvorgang mindestens zwei Rundkörper (2) gefertigt und von dem Halbzeug (4) getrennt werden können.
10. Verfahren zum Schleifen von Rundkörpern (2), wobei mit dem Schleifkörper (7) nach Anspruch 9, vorzugsweise in der Werkzeugmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, in einem Zustellvorgang mindestens zwei Rundkörper (2) gefertigt und von dem Halbzeug (4) abgetrennt werden.
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