CH710569B1 - Process for machining a workpiece with a multi-start grinding worm. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks, vorzugsweise von Zylinderrädern mit evolventischer Verzahnung (20) mit einer mehrgängigen Schleifschnecke, dabei wird im Fall, dass die Werkstückzähnezahl und die Werkzeuggangzahl ganzzahlig ist, das Werkstück in einem ersten Schritt mit der mehrgängigen Schleifschnecke geschliffen. In einem zweiten Schritt wird die Teilung (p) des Werkstücks vermessen und in einem dritten Schritt das Teilungsmessergebnis dem jeweiligen Schneckengang zugeordnet. In einem vierten Schritt wird das Abrichtwerkzeug dem Teilungsmessergebnis entsprechend zugestellt um das Schleifwerkzeug in einem fünften Schritt erneut abzurichten. Die Schritte werden so lange durchgeführt bis das Teilungsmessergebnis dem Toleranzanforderungen entspricht.The invention relates to a method for machining a workpiece, preferably cylindrical wheels with involute teeth (20) with a multi-start grinding worm. In the first step, the workpiece is ground with the multi-start grinding worm in the event that the number of workpiece teeth and the number of tool passes is an integer. In a second step, the pitch (p) of the workpiece is measured and in a third step the pitch measurement result is assigned to the respective worm gear. In a fourth step, the dressing tool is delivered in accordance with the pitch measurement result in order to dress the grinding tool again in a fifth step. The steps are carried out until the graduation measurement result meets the tolerance requirements.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks, vorzugsweise von Zylinderrädern mit evolventischer Verzahnung, mit einer mehrgängigen Schleifschnecke. The invention relates to a method for machining a workpiece, preferably cylindrical wheels with involute teeth, with a multi-start grinding worm.

[0002] Beim Schleifen von Verzahnungen mit einer mehrgängigen Schleifschnecke im Abwälzverfahren wird die Geometrie der Schleifschnecke im Wesentlichen durch die zu schleifende Verzahnung bestimmt. Die Schleifleistung wird dabei wesentlich vom Durchmesser der Schleifschnecke und deren Gangzahl beeinflusst. Dank hochgenauer sowie steifer NC-Antriebe lassen sich mehrgängige Schleifschnecken bei immer kleineren Zähnezahlen effektiv und innerhalb enger Toleranzen einsetzen. Allerdings steigen die mechanische Belastung des Werkzeugs und die Dynamik des Zahneingriffs, so dass letztlich die Erhöhung der Gangzahl zwar eine Leistungssteigerung bringt, jedoch teilweise auf Kosten der Werkstück-Qualität und der WerkzeugStandzeiten geht. When grinding gears with a multi-start grinding worm in the hobbing process, the geometry of the grinding worm is essentially determined by the toothing to be ground. The grinding performance is significantly influenced by the diameter of the grinding worm and its number of gears. Thanks to high-precision and rigid NC drives, multi-speed grinding worms can be used effectively and with ever smaller numbers of teeth and within narrow tolerances. However, the mechanical load on the tool and the dynamics of the tooth engagement increase, so that ultimately the increase in the number of gears brings an increase in performance, but at the expense of the workpiece quality and tool downtime.

[0003] Ein weiterer Punkt, der bei der Auswahl der Schleifschnecke zu berücksichtigen ist, betrifft die Festlegung der Gangzahl hinsichtlich der Teilbarkeit Werkstück-Zähnezahl zu Werkzeug-Gangzahl. Nach Möglichkeit sollte hier ein aufgehendes Verhältnis vermieden werden, da andernfalls der Gang-Teilungsfehler der Schleifschnecke bei aufgehendem Zähnezahlverhältnis die Teilungsgenauigkeit des Werkstücks beeinflusst. Another point that has to be taken into account when selecting the grinding worm relates to the determination of the number of gears with regard to the divisibility of workpiece number of teeth to number of tool gears. If possible, a rising ratio should be avoided here, since otherwise the gear pitch error of the grinding worm affects the pitch accuracy of the workpiece when the number of teeth ratio increases.

[0004] Andererseits ist die Wahl eines nicht aufgehenden Zähnezahlverhältnises auch nicht ganz unproblematisch, da sich Gangteilungsfehler im Werkzeug als Vorschubmarkierungen in der Flankenlinie darstellen. Diese Markierungen sind beim Schleifen zwar nur wenige Mikrometer groß, können aber schon bei sehr engen Toleranzvorgaben dazu führen, dass die Verzahnung nicht mehr Toleranzhaltig geschliffen werden kann. On the other hand, the choice of a non-rising number of teeth ratio is also not entirely unproblematic, since gear pitch errors in the tool are shown as feed marks in the flank line. While these marks are only a few micrometers in size, even with very narrow tolerance specifications, the teeth can no longer be ground to tolerance.

[0005] Durch die immer höheren Anforderungen an die Werkstückqualität muss bei der Fertigung von Verzahnungen ein immer größerer Aufwand getrieben werden, um die geforderte Qualität zu erzielen. Zusätzlich soll möglichst die Anzahl der Werkzeugtypen für eine Vielzahl anzufertigender Werkstücke reduziert werden. Damit wäre für den Anwender ein Verfahren wünschenswert, bei dem nicht mehr unbedingt auf ein optimiertes Verhältnis der Zähnezahl bei jedem Werkstück geachtet werden muss, ohne dass die geforderte Werkstückqualität hierunter leiden muss. Due to the ever increasing demands on the workpiece quality, an ever greater effort must be made in the manufacture of gears in order to achieve the required quality. In addition, the number of tool types for a large number of workpieces to be manufactured should be reduced as far as possible. This would be a desirable method for the user, in which it is no longer necessary to pay attention to an optimized ratio of the number of teeth for each workpiece, without the required workpiece quality having to suffer as a result.

[0006] In der DE 10 2012 005228 A wird ein Verfahren zum Schleifen eines Zahnrades mittels eines mehrgängigen Bearbeitungswerkzeuges beschrieben, bei dem eine erhöhte Qualität des Bearbeitens möglich ist, insbesondere bei einem ungünstigen Gangzahlverhältnis. Um dabei eine hohe Teilungsgenauigkeit zu erzielen, werden die Werkstücke in einem zweistufigen Verfahren geschliffen. <tb>•<SEP>Zunächst wird das Werkstück in einem ersten Teilschleifprozess mit einem mehrgängigen Werkzeug geschliffen, wobei das Bearbeitungswerkzeug in eine erste zu bearbeitende Lücke des Werkstücks zugestellt wird. <tb>•<SEP>In einem zweiten Teilschleifprozess wird das gleiche Werkstück noch einmal geschliffen, wobei das Werkzeug diesmal in eine zweite, von der ersten Lücke verschiedene Lücke, zugestellt wird.Insgesamt sind so wenigstens zwei Teilschleifprozesse notwendig, um das Werkstück fertigzustellen. Ein besonders positives Schleifergebnis wird vor allem dann erzielt wenn der zweite Teilschleifprozess nur mit geringer oder sogar ohne Zustellung erfolgt. Nachteilig an diesem Verfahren ist es, dass dadurch der Schleifprozess um einen weiteren Prozessschritt verlängert wird. Dies ist insbesondere in der Großserienfertigung von Belang. [0006] DE 10 2012 005228 A describes a method for grinding a gearwheel by means of a multi-start machining tool, in which an increased quality of machining is possible, especially with an unfavorable gear ratio. In order to achieve a high division accuracy, the workpieces are ground in a two-stage process. <tb> • <SEP> First, the workpiece is ground in a first partial grinding process using a multi-start tool, the processing tool being fed into a first gap in the workpiece to be machined. <tb> • <SEP> In a second partial grinding process, the same workpiece is ground again, this time the tool is fed into a second gap that differs from the first gap. In total, at least two partial grinding processes are required to complete the workpiece. A particularly positive grinding result is achieved above all if the second partial grinding process is carried out with little or even no infeed. A disadvantage of this method is that the grinding process is extended by a further process step. This is particularly important in large series production.

[0007] Die DE 43 39 041 A beschreibt ein Abrichtwerkzeug für zweigängige zylindrische Schleifschnecken. Dieses Abrichtwerkzeug ist mehrteilig aufgebaut und kann durch Verstellung einzelner Abrichtscheiben bzw. Abrichtscheibenhälften eingestellt werden, indem der Abstand der Abrichtflächen zueinander über Schrauben und geschliffene Distanzscheiben verstellt werden kann. Nachteilig daran sind die aufwändige Montage/Demontage und die Präzision der Einstellung auf der Maschine. DE 43 39 041 A describes a dressing tool for double-thread cylindrical grinding worms. This dressing tool is constructed in several parts and can be adjusted by adjusting individual dressing disks or halves of the dressing disks by adjusting the distance between the dressing surfaces using screws and ground spacers. Disadvantages are the complex assembly / disassembly and the precision of the setting on the machine.

[0008] Es wird in der Praxis gefordert, Korrekturen bis in die Größenordnung von weniger als 1/1000 mm vorzunehmen. Dies ist allerdings mit den oben beschriebenen Lösung nicht oder nur sehr aufwändig realisierbar. In practice, it is required to make corrections of the order of less than 1/1000 mm. However, this cannot be achieved with the solution described above, or only with great effort.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schleifprozess mit mehrgängigen Schleifwerkzeugen sowie dem zugehörigen Abrichtwerkzeug bereitzustellen, mit dem auf einfache Art und Weise die geforderte Oberflächenqualität auf den Flanken einer damit bearbeiteten Verzahnung erzeugt werden kann. The object of the present invention is to provide a grinding process with multi-start grinding tools and the associated dressing tool, with which the required surface quality can be generated in a simple manner on the flanks of a toothing machined therewith.

[0010] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe je einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. According to the invention this object is achieved by a method with the features of claim 1 or claim 2. Advantageous refinements and developments of the invention are described in the dependent claims.

[0011] Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 weist dabei folgende Schritte auf: <tb>•<SEP>Bearbeitung des Werkstücks mit dem mehrgängigen Bearbeitungswerkzeug. <tb>•<SEP>Messung der Teilungs-Einzelabweichung fp getrennt für die Rechts- und Linksflanken der Verzahnung. <tb>•<SEP>Korrektur der Bewegung des Abrichtwerkzeuges relativ zur Schleifschnecke in Achsrichtung des Werkzeugs in Abhängigkeit von der ermittelten Teilungseinzelabweichung je Werkzeuggang und ggf. in Abhängigkeit von der Werkzeugbreitenposition. Alternativ kann bei mehrgängigen Abrichtwerkzeugen auch das Abrichtwerkzeug entsprechend dem Messergebnis nachjustiert oder nachbearbeitet werden. <tb>•<SEP>Mit dem korrigierten Abrichtwerkzeug wird nun die Schleifschnecke nochmals abgerichtet und anschließend ein weiteres Werkstück geschliffen. An diesem wird noch einmal die Teilungs-Einzelabweichung fp getrennt für die Rechts- und Linksflanken gemessen und falls erforderlich die Abrichterposition in Relation zum Schleifwerkzeug oder der Abrichter korrigiert. Die Schritte werden so oft durchlaufen, bis die gewünschte Teilungs-Einzelabweichung fp den Toleranzvorgaben für die Werkstücke entsprechen. <tb>•<SEP>Anschließend wird die Serienfertigung mit den Originalwerkstücken gestartet.[0011] The method according to the invention according to claim 1 has the following steps: <tb> • <SEP> Machining the workpiece with the multi-start machining tool. <tb> • <SEP> Measurement of the individual pitch deviation fp separately for the right and left flanks of the toothing. <tb> • <SEP> Correction of the movement of the dressing tool relative to the grinding worm in the axial direction of the tool as a function of the individual pitch deviation determined for each tool pass and possibly as a function of the tool width position. Alternatively, in the case of multi-start dressing tools, the dressing tool can also be readjusted or reworked according to the measurement result. <tb> • <SEP> With the corrected dressing tool, the grinding worm is now dressed again and then another workpiece is ground. On this, the individual pitch deviation fp is measured separately for the right and left flanks and, if necessary, the dresser position is corrected in relation to the grinding tool or the dresser. The steps are repeated until the desired divisional deviation fp corresponds to the tolerance specifications for the workpieces. <tb> • <SEP> Then series production is started with the original workpieces.

[0012] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird für Zahnräder, bei denen ein nicht ganzzahliges Verhältnis zwischen der Werkstückzähnezahl und der Werkzeuggangzahl vorliegt, als vorgeschalteter Schritt eine Ersatzverzahnung mit ganzzahligem Verhältnis gefertigt. Weist die Originalverzahnung beispielsweise 17 Zähne auf, wird eine Ersatzverzahnung mit 18 Zähnen gefertigt, die dann beispielsweise mit einer 6-gängigen Schnecke bearbeitet werden kann. Im Folgenden wird dann die Ersatzverzahnung anstelle des ursprüngliche Werkstücks bearbeitet. According to a preferred embodiment for gears in which there is a non-integer ratio between the number of workpiece teeth and the number of tool passes, a replacement toothing with an integer ratio is manufactured as an upstream step. If, for example, the original toothing has 17 teeth, a replacement toothing with 18 teeth is produced, which can then be processed, for example, with a 6-speed worm. The replacement toothing is then machined instead of the original workpiece.

[0013] Erfindungsgemäß kommt es aufgrund des optimierten Abrichters nun nicht mehr darauf an, ob ein ganzzahliges Zähnezahlverhältnis vorliegt. According to the invention, it is no longer important because of the optimized dresser whether an integer tooth ratio is present.

[0014] Entsprechend dem unabhängigen Anspruch 2 gibt es erfindungsgemäß bei nicht ganzzahligem Verhältnis zwischen der ursprünglichen Werkstückzähnezahl und der Gangzahl des Werkzeugs ein alternatives Verfahren, um den Teilungsfehler am Werkstück zu minimieren. Hier wird ein zusätzlicher zweiter Schnitt mit geringer Zustellung (beispielsweise 0,005 mm) und sehr hohem Axialvorschub durchgeführt. Dadurch schneidet jeder Gang der Schleifschnecke eine Rille in die Zahnflanke. Dazwischen muss jeweils ein Bereich, der zuvor perfekt geschliffenen Flanken bestehen bleiben, der als Referenzwert für die Ermittlung der Teilungsabweichung für die einzelnen Gänge dient. In den durch die einzelnen Gänge erzeugten tieferen Rillen erkennt man nun, ob ein oder mehrere Werkzeuggänge besonders hervortreten und kann diesen Gang / diese Gänge dann im Anschluss entsprechend korrigieren. Im Anschluss an diesen zweiten Schnitt geht es mit dem 4. Schritt nach dem oben angegebenen Verfahren weiter. According to the independent claim 2, there is an alternative method according to the invention with a non-integer ratio between the original number of workpiece teeth and the number of gears of the tool in order to minimize the pitch error on the workpiece. Here, an additional second cut with a low infeed (for example 0.005 mm) and a very high axial feed is carried out. This means that each flight of the grinding worm cuts a groove in the tooth flank. In between, there must always be an area of the previously perfectly polished flanks, which serves as a reference value for determining the pitch deviation for the individual gears. In the deeper grooves created by the individual gears, you can now see whether one or more tool paths are particularly prominent and can then correct this gear / gears accordingly. After this second cut, the fourth step continues according to the above procedure.

[0015] Die Verfahren klingen zunächst recht aufwändig. Wenn man aber berücksichtigt, dass dies üblicherweise nur einmalig bei einem neuen mehrgängigen Abrichtwerkzeug oder beim Serienanlauf für eine neue Getriebeserie durchgeführt werden muss, relativiert sich der Aufwand, wenn man dadurch deutlich bessere Werkstücke in der Großserie erhält. Bedarfsweise können auch während der Serie noch Stichprobenkontrollen durchgeführt werden. Sollte das Ergebnis der Stichprobe dann von den Vorgaben abweichen, sind die Korrekturen auf Grund der Erkenntnisse aus der Erstinstallation bzw. Erstjustage mit geringem Aufwand durchzuführen. [0015] The methods initially sound quite complex. However, if you take into account that this usually only has to be carried out once for a new multi-speed dressing tool or for the start of series production for a new gear series, the effort is put into perspective if you get significantly better workpieces in large series. If necessary, random checks can also be carried out during the series. If the result of the sample then deviates from the specifications, the corrections can be carried out with little effort on the basis of the knowledge gained from the initial installation or initial adjustment.

[0016] Die Korrektur des Abrichters erfolgt je nachdem, ob es sich um einen Abrichter für einen einzelnen Schneckengang handelt oder aber um einen mehrgängigen Abrichter. The correction of the dresser takes place depending on whether it is a dresser for a single worm gear or a multi-start dresser.

[0017] Dient der Abrichter dazu, nur einen Gang abzurichten, kann beim Anfahren der Position für den nächsten Gang ein Offset-Wert durch die Steuerung ermittelt werden. Dieser Wert kann in Abhängigkeit von der Schneckenbreitenposition und vom jeweiligen Gang auch unterschiedlich sein. If the dresser serves to dress only one gear, an offset value can be determined by the control when the position for the next gear is approached. This value can also vary depending on the screw width position and the respective gear.

[0018] Handelt es sich jedoch um einen mehrgängigen Abrichter, so kann das Abrichtwerkzeug entweder durch eine zusätzliche Abrichtscheibe, die in der Maschine aufgespannt wird, nachkorrigiert werden. Alternativ oder bei zu großen Korrekturbeträgen muss das Abrichtwerkzeug außerhalb der Maschine nachbearbeitet werden. However, if it is a multi-course dresser, the dressing tool can either be corrected by an additional dressing disc that is clamped in the machine. Alternatively or if the correction amounts are too large, the dressing tool must be reworked outside the machine.

[0019] Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass die Verzahnmaschine zur Anwendung des Verfahrens eine geeignete Steuerungsfunktion aufweist, die den Anwender entsprechend unterstützt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass aus der erfolgten Teilungsmessung von der Maschinensteuerung automatisch Korrekturvorgaben für das Abrichtwerkzeug ermittelt und ausgegeben werden. Findet die Teilungsmessung und Korrektur des Abrichters innerhalb der Maschine statt, können die Modifikationen benutzergeführt durch die Steuerung ausgeführt werden. An expedient embodiment of the inventive concept provides that the gear cutting machine has a suitable control function for the application of the method, which supports the user accordingly. This can be done, for example, by automatically determining and outputting correction specifications for the dressing tool from the division measurement that has taken place. If the graduation measurement and correction of the dresser takes place within the machine, the modifications can be carried out in a user-guided manner by the control.

[0020] Daher erfolgt die Teilungsmessung möglichst auch innerhalb der Verzahnmaschine, da dann die Zuordnung der bearbeiteten Werkstücklücke zum Schleifschneckengang solange relativ einfach ist, wie das Werkstück noch eingespannt und damit die Wälzkopplung noch nicht aufgehoben ist. Alternativ kann die Verzahnmaschine auch das Werkstück und das Werkzeug in einer definierten Position anhalten, so dass der Maschinenbediener das Werkstück entsprechend markieren kann und somit die Zuordnung der Teilungsmessung zum Werkzeuggang auch für den Fall gegeben ist, dass das Werkstück auf einer externen Messmaschine vermessen wird. Auch hier kann die Maschinensteuerung entsprechende Unterstützung liefern. Therefore, the pitch measurement is carried out as possible within the gear cutting machine, since then the assignment of the machined workpiece gap to the grinding worm gear is relatively simple as long as the workpiece is still clamped and thus the rolling coupling is not yet released. Alternatively, the gear cutting machine can also stop the workpiece and the tool in a defined position, so that the machine operator can mark the workpiece accordingly and the assignment of the pitch measurement to the tool path is also given in the event that the workpiece is measured on an external measuring machine. The machine control can also provide appropriate support here.

[0021] Eine weitere Strategie, die Messergebnisse am Werkstück dem Gangteilungsfehler der Schleifschnecke bzw. dem Abrichter zuzuordnen, besteht darin, zunächst gezielt einen Gang um einen größeren Betrag zu modifizieren. Dieser tritt dann deutlich im Schleifergebnis hervor, besonders dann, wenn das Verfahren angewandt wird, bei dem im zweiten Schnitt mit erhöhtem Vorschub das Werkstück noch einmal geschliffen wurde. Damit sind dann auch die anderen Gänge zuordenbar und können nach dem Messergebiss am Zahnrad zusammen mit dem stärker modifizierten Gang korrigiert werden. Another strategy of assigning the measurement results on the workpiece to the gear pitch error of the grinding worm or the dresser is to first modify a gear by a larger amount in a targeted manner. This is clearly evident in the grinding result, especially when the method is used in which the workpiece was ground again in the second cut with increased feed. This means that the other gears can also be assigned and can be corrected together with the more modified gear after the measuring teeth on the gearwheel.

[0022] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine hohe Teilungsgenauigkeit erreicht, um die Laufruhe der so bearbeiteten Zahnradpaarung zu verbessern und so geräuscharme Getriebe zu produzieren. With the method according to the invention, a high division accuracy is achieved in order to improve the smooth running of the gear pair machined in this way and thus produce low-noise gears.

[0023] Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden im Folgenden anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1:<SEP>eine Schleifschnecke mit einem Abrichter in Form einer Profilrolle, <tb>Fig. 2:<SEP>eine Schleifschnecke mit einem Vollprofilabrichter, <tb>Fig. 3:<SEP>einen Stirnschnitt durch ein Werkstückprofil, <tb>Fig. 4:<SEP>ein Messprotokoll einer Teilungs-Einzelabweichung fp für eine Flanke, geschliffen mit einem mehrgängigen Werkzeug mit Teilungsfehler, wobei das Verhältnis zwischen Werkstückzähnezahl und Gangzahl des Werkzeugs nicht aufgeht, <tb>Fig. 5:<SEP>ein Messprotokoll einer Teilungs-Einzelabweichung fp für eine Flanke, geschliffen mit einem mehrgängigen Werkzeug mit Teilungsfehler, wobei das Verhältnis zwischen Werkstückzähnezahl und Gangzahl des Werkzeugs ganzzahlig ist, <tb>Fig. 6:<SEP>ein Messprotokoll einer Teilungs-Einzelabweichung fp für eine Flanke geschliffen mit einem mehrgängigen Werkzeug mit Teilungsfehler, wobei das Verhältnis zwischen Werkstückzähnezahl und Gangzahl des Werkzeuge ganzzahlig ist und der Abrichter nach dem erfindungsgemäßen Verfahren korrigiert wurde und <tb>Fig. 7:<SEP>eine Teilansicht auf eine Verzahnung, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet wurde, um den Teilungsfehler am Abrichter sowie den zugehörigen Korrekturbetrag zu bestimmen.Further features, advantages and properties of the invention are explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments shown in the drawing. Show it: <tb> Fig. 1: <SEP> a grinding worm with a dresser in the form of a profile roll, <tb> Fig. 2: <SEP> a grinding worm with a full profile dresser, <tb> Fig. 3: <SEP> an end cut through a workpiece profile, <tb> Fig. 4: <SEP> a measurement report of an individual pitch deviation fp for a flank, ground with a multi-start tool with pitch error, the relationship between the number of workpiece teeth and the number of gears of the tool not working, <tb> Fig. 5: <SEP> a measurement report of an individual pitch deviation fp for a flank, ground with a multi-start tool with pitch error, the ratio between the number of workpiece teeth and number of gears of the tool being an integer, <tb> Fig. 6: <SEP> a measurement report of an individual pitch deviation fp for a flank ground with a multi-start tool with pitch error, the ratio between the number of workpiece teeth and number of gears of the tool being an integer and the dresser having been corrected using the method according to the invention and <tb> Fig. 7: <SEP> a partial view of a toothing that was processed with the method according to the invention in order to determine the pitch error on the dresser and the associated correction amount.

[0024] Figur 1 zeigt einen bekannten Profilrollensatz 13 zum Abrichten einer Schleifschnecke 10 (hier gezeigt eine 2-gängige Schleifschnecke). Der Abrichter besteht aus einem Flankenabrichter 12 (Doppelkegelabrichter) und einer Kopfabrichtrolle 11, mit der jeweils entweder die linke und rechte Flanke eines Schneckenganges sowie der zugehörige Kopfrundungsradius abgerichtet wird. In einem zweiten Durchgang werden die Gegenflanke und der andere Kopfradius abgerichtet. Figure 1 shows a known profile roller set 13 for dressing a grinding worm 10 (here shown a 2-speed grinding worm). The dresser consists of a flank dresser 12 (double cone dresser) and a head dressing roller 11, with which either the left and right flanks of a worm gear and the associated tip radius are dressed. In a second pass, the counter flank and the other tip radius are dressed.

[0025] Dies erfolgt bei mehrgängigen Werkzeugen zunächst für einen Schneckengang über die gesamte Schneckenbreite. Anschließend wird das Abrichtwerkszeug versetzt um einen Gang, wieder in Eingriff gebracht, um auch den zweiten Schneckengang abzurichten. Die Anzahl der Abrichtdurchläufe ist proportional zur Gangzahl des Werkzeugs. Der Vorteil dieses Abrichterkonzeptes liegt in seiner Flexibilität. Durch Schwenken des Abrichters um eine Achse quer zur Werkzeugachse, können Korrekturen, beispielsweise Eingriffswinkelkorrekturen am Schleifwerkzeug erzeugt werden. Dieses Abrichterkonzept gibt es auch als Zweiflankenabrichter bei dem die Rechts- und Linksflanken eines Schneckenganges gleichzeitig abgerichtet und damit die Abrichtzyklen schneller durchgeführt werden können. Bei dieser Ausführungsform wird auch teilweise auf die Kopfabrichtrolle verzichtet. In diesem Fall wird der Kopf der Schleifschnecke über feststehende Abrichter modifiziert. In the case of multi-start tools, this is initially carried out for one worm gear over the entire worm width. The dressing tool is then shifted one gear back into engagement so that the second worm gear can also be dressed. The number of dressing passes is proportional to the number of passes of the tool. The advantage of this dressing concept lies in its flexibility. By swiveling the dresser about an axis transversely to the tool axis, corrections, for example pressure angle corrections, can be generated on the grinding tool. This dressing concept is also available as a two-flank dresser in which the right and left flanks of a worm gear are dressed at the same time and the dressing cycles can thus be carried out more quickly. In this embodiment, the head dressing roller is also partially dispensed with. In this case, the head of the grinding worm is modified using a fixed dresser.

[0026] Eine weitere Verkürzung der Zeit für den Abrichtzyklus kann in bekannter Weise mit der in der Figur 2 gezeigten Vollprofilrolle 14 zum Abrichten einer Schleifschnecke 10 erzielt werden. Vollprofilabrichtrollen werden häufig zum Abrichten mehrgängiger Schleifschnecken für das Wälzschleifen von kleinmoduligen Zahnrädern eingesetzt. Dabei entspricht das Profil der Abrichtrolle exakt dem Schleifschneckenprofil. Somit ist mit wenigen Abrichtdurchläufen, abhängig von der Abrichterbreite im Verhältnis zur Schneckenbreite, eine Schleifschnecke komplett abzurichten. A further reduction in the time for the dressing cycle can be achieved in a known manner with the full profile roller 14 shown in FIG. 2 for dressing a grinding worm 10. Solid profile dressing rolls are often used for dressing multi-start grinding worms for generating grinding of small-module gearwheels. The profile of the dressing roller corresponds exactly to the grinding worm profile. This means that a grinding worm can be dressed completely with just a few dressing runs, depending on the dressing width in relation to the screw width.

[0027] Die Zeit für das Abrichten einer Schleifschnecke wird so zwar deutlich reduziert. Dies geht allerdings zu Lasten der Abrichtflexibilität, da nur exakt das Abrichterprofil auf die Schleifschnecke übertragen werden kann. Sind Änderungen am Schleifschneckenprofil erforderlich, muss der Abrichter nachbearbeitet werden. Für die Großserienfertigung von Getrieberädern ist dies allerdings ein bewährtes Verfahren. [0027] The time for dressing a grinding worm is thus significantly reduced. However, this affects the dressing flexibility, since only the dressing profile can be transferred exactly to the grinding worm. If changes to the grinding worm profile are required, the dresser must be reworked. However, this is a proven method for the large-scale production of gear wheels.

[0028] Anhand der Figur 3 kann das der Erfindung zugrunde liegende Problem erläutert werden. Figur 3 zeigt schematisch einen Stirnschnitt einer Verzahnung 20. Die dargestellte Teilung p im Stirnschnitt ist als Länge des Teilkreisbogens zwischen zwei aufeinander folgenden Rechts- oder Linksflanken definiert. Gemessen werden in der Praxis die Abstände gleichgerichteter Flanken in der Mitte des Profils. Die Abweichungen sind linear auf den Teilkreis umzurechnen. Aus den Teilkreisteilungen ptkönnen bestimmte Kenngrößen wie z.B. die Teilungs-Einzelabweichung fpberechnet werden. Diese bezeichnet den Unterschied zwischen dem Istmaß und dem Nennmaß einer einzelnen Stirnteilung der Rechts- bzw. der Linksflanken. An einem Zahnrad mit z Zähnen gibt es z Teilungs-Einzelabweichungen der Rechts- und Linksflanken. Die Abweichung fpergeben sich als die Unterschiede zwischen den Einzelmesswerten und dem Mittelwert aller z Messwerte. Zwischen Zahn 1 und 2 ist hier ein zu großer Abstand aufgezeichnet. Das bedeutet, dass die Linksflanke des Zahns 2 weiter entfernt von der Linksflanke von Zahn 1 ist als der Mittelwert. Die Zahnlücke 2 ist damit zu groß. Zwischen den Zähnen 3 und 4 ist ein Beispiel mit zu geringem Abstand dargestellt. Je geringer die Schwankung dieser Abstandswerte ausfällt, um so laufruhiger kann die Verzahnung mit ihrem Gegenrad ablaufen. The problem underlying the invention can be explained with reference to FIG. FIG. 3 schematically shows an end section of a toothing 20. The division p shown in the end section is defined as the length of the partial arc between two successive right or left flanks. In practice, the distances between the flanks aligned in the middle of the profile are measured. The deviations are linearly converted to the pitch circle. Certain parameters such as e.g. the divisional deviation can be calculated fp. This designates the difference between the actual dimension and the nominal dimension of a single front division of the right or left flanks. On a gearwheel with z teeth, there are z individual deviations of the right and left flanks. The deviation is the difference between the individual measured values and the mean of all z measured values. Too large a distance is recorded between teeth 1 and 2. This means that the left flank of tooth 2 is further away from the left flank of tooth 1 than the mean. The tooth gap 2 is therefore too large. An example with too small a distance is shown between teeth 3 and 4. The smaller the fluctuation of these distance values, the smoother the gearing with their counter gear.

[0029] Die folgenden Figuren 4 und 5 zeigen Auswertediagramme 30, 31 für Teilungs-Einzelabweichungen 33 für eine Flanke an verschiedenen Verzahnungen, die mit unterschiedlichen Werkzeugen bearbeitet wurden. Hierbei wird gezeigt, wie sich ein mehrgängiges Werkzeug mit Teilungsfehler zwischen den Werkzeuggängen, bei verschieden Verhältnisse zwischen der Gangzahl des Werkzeugs und der Zähnezahl des Werkstücks zW in der Teilungs-Einzelabweichung darstellt. Gezeigt wird die Teilungs-Einzelabweichung gegenüber dem Mittelwert 32 der Zahnteilungen am Werkstück. The following FIGS. 4 and 5 show evaluation diagrams 30, 31 for individual pitch deviations 33 for a flank on different toothings that have been processed with different tools. It shows how a multi-start tool with pitch error between the tool steps, with different ratios between the number of steps of the tool and the number of teeth on the workpiece, is represented in the individual pitch deviation. The individual pitch deviation compared to the mean value 32 of the tooth pitches on the workpiece is shown.

[0030] Figur 4 zeigt ein Messergebnis 30 einer Teilungs-Einzelabweichung für ein 6-gängiges Werkzeug mit welchem ein Werkstück mit 17 Zähnen gefertigt wurde. In diesem Fall geht das Zähnezahlverhältnis nicht auf und ein Teilungsfehler am Werkzeug wirkt sich nur geringfügig auf die Teilungsmessung aus, da ein ständiger Wechsel der Werkzeuggänge zwischen den einzelnen Werkstückzähnen bei der Bearbeitung stattfindet. FIG. 4 shows a measurement result 30 of a divisional individual deviation for a 6-course tool with which a workpiece with 17 teeth was produced. In this case, the number of teeth ratio does not work and a pitch error on the tool has only a minor effect on the pitch measurement, since there is a constant change of tool paths between the individual workpiece teeth during machining.

[0031] Vergleicht man hierzu die Figur 5, bei der mit dem identischen Werkzeug ein Werkstück mit 18 Zähnen bearbeitet wurde, kann man die Gänge anhand der Teilungsfehler im Messprotokoll 31 identifizieren. Besonders herausragend ist der Fehler in dem Werkzeuggang der die vierte Zahnlücke bearbeitet hat. Hier ist die TeilungsEinzelabweichung gegenüber dem Mittelwert aller Messwert zu klein. Die nächste Teilungseinzelabweichung über die Zahnlücke 5 ist zu groß. Das lässt darauf schließen, dass hier der Abstand der Werkzeuggänge die die Zahnlücke 3 und 4 bearbeitet haben zu gering ist. Über die Zuordnung der Aufzeichnung, welcher Werkstückzahn mit welchem Werkzeuggang geschliffen wurde, und dem hier gemessenen Wert lässt sich das Werkzeug beim Abrichten korrigieren. Comparing this to FIG. 5, in which a workpiece with 18 teeth was machined with the identical tool, the gears can be identified on the basis of the pitch errors in measurement log 31. The error in the tool path that processed the fourth tooth gap is particularly outstanding. Here the divisional individual deviation is too small compared to the mean value of all measured values. The next divisional individual deviation over the tooth gap 5 is too large. This suggests that the distance between the tool passages that worked the tooth gap 3 and 4 is too small. The tool can be corrected during dressing by assigning the record of which workpiece tooth was ground with which tool path and the value measured here.

[0032] Je nach verwendetem Typ des Abrichtwerkzeuges, muss entweder die Steuerung die Position der Abrichtscheibe beim Abrichten dieses Schneckenganges um den Messwert als Offset in Achsrichtung des Werkzeugs versetzen werden. Alternativ muss bei einem mehrgängigen Abrichtwerkzeug dieser Gang korrigiert werden. Depending on the type of dressing tool used, either the controller must move the position of the dressing disk when dressing this worm gear by the measured value as an offset in the axial direction of the tool. Alternatively, this gear must be corrected for a multi-speed dressing tool.

[0033] Dies kann nun entweder auf der Verzahnmaschine erfolgen, indem mit Hilfe eines zweiten Bearbeitungswerkzeuges der Abrichter nachbearbeitet wird oder aber indem das Werkzeug auf einer externen Maschine nachgebessert wird. This can now either be done on the gear cutting machine by reworking the dresser with the help of a second processing tool or by reworking the tool on an external machine.

[0034] Ebenso kann es notwendig sein, sowohl die Abrichterposition als auch den Abrichter zu korrigieren, da es möglich ist, beispielsweise mit einem 3-gängigen Abrichter neben einer 3-gängigen Schleifschnecke, auch eine mit 6, 9 oder noch mehr Gängen abzurichten. In diesem Fall kann eine Kombination der Korrekturen erforderlich sein. It may also be necessary to correct both the dresser position and the dresser, since it is possible, for example with a 3-speed dresser in addition to a 3-speed grinding worm, to dress one with 6, 9 or even more gears. In this case a combination of the corrections may be necessary.

[0035] Figur 6 zeigt das Messergebnis 34 für ein Werkstück gemäß Figur 5 welches mit einem Schleifwerkzeug bearbeitet wurde, das zuvor mit einem nachkorrigierten Abrichter bearbeitet wurde. In diesem Fall wurde nur der Schneckengang korrigiert, der die vierte Zahnlücke bearbeitet, um den Effekt der Erfindung deutlich zu machen. Wenn die erzielte Teilungsgenauigkeit nicht ausreichend ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für die anderen Schneckengänge durchgeführt werden. FIG. 6 shows the measurement result 34 for a workpiece according to FIG. 5 which was processed with a grinding tool which had previously been processed with a post-corrected dresser. In this case, only the worm gear that corrects the fourth tooth gap was corrected in order to make the effect of the invention clear. If the division accuracy achieved is not sufficient, the method according to the invention can also be carried out for the other worm threads.

[0036] Das hier für eine Schleifschnecke beschriebene Verfahren lässt sich selbstverständlich auch auf andere, wälzgekoppelt arbeitende, Bearbeitungs-/Hartfeinbearbeitungsprozesse übertragen, bei denen sich ein bestimmter Werkstückzahn exakt einem definierten Werkzeugzahn/-gang bei der Bearbeitung zuordnen lässt und bei denen es auf eine gewisse Genauigkeit ankommt. Vorstellbar wäre dieses Verfahren beispielsweise beim Wälzschälen, Schälwälzfräsen aber auch beim Verzahnungshonen oder Verzahnungsstoßen. The method described here for a grinding worm can of course also be transferred to other gear-coupled working / machining / hard machining processes in which a specific workpiece tooth can be assigned exactly to a defined tool tooth / gear during machining and in which it can be assigned to one certain accuracy arrives. This method would be conceivable, for example, in skiving, skiving, but also in gear honing or gear butting.

[0037] Die Figur 7 zeigt nun eine schematische Teilansicht 40 auf eine Verzahnung die einflankig (Linke Flanke=LF) mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem 3-gängigen Werkzeug bearbeitet wurde, um den Teilungsfehler am Abrichter sowie den zugehörigen Korrekturbetrag zu bestimmen. Dazu wurde das Werkstück zunächst in einem ersten Schritt mit den für diese Verzahnung optimierten Bearbeitungsparametern bearbeitet. In einem zweiten Prozessschritt wurde ein weiterer Schleifdurchgang mit geringer Zustellung aber deutlich erhöhtem Vorschub des Werkzeugs in Achsrichtung der Verzahnung geschliffen. Durch diese Vorgehensweise können die einzelnen Gänge 41, 42, 43 des Schleifwerkzeugs und ihre Abweichung identifiziert und bestimmt werden. Wurde bei der mehrgängigen Schleifschnecke zusätzlich noch ein Gang 43 in der Vorbereitung gezielt modifiziert, so ist dieser am Schleifergebnis deutlich zu identifizieren. Zwischen den Markierungen auf der Flanke der geschliffenen Verzahnung sind Flächen 44, die bedingt durch den hohen Axialvorschub des Werkzeugs, in diesem Schleifzyklus nicht bearbeitet wurden, stehen geblieben. Die Tiefe der Vorschubmarkierungen (hier überhöht dargestellt) gegenüber den nicht bearbeiteten Flächen 44 und der Unterschied zwischen den einzelnen Gängen ergibt zusammen mit dem Wissen, um welchen Wert das Werkzeug radial zugestellt wurde, die Information, um welchen Betrag und in welche Richtung die Gänge der Schleifschnecke korrigiert werden müssen. Daraus lassen sich auch die notwendigen Korrekturen am Abrichter errechnen. FIG. 7 now shows a schematic partial view 40 of a toothing which was machined on one flank (left flank = LF) with the method according to the invention using a 3-course tool in order to determine the pitch error on the dresser and the associated correction amount. For this purpose, the workpiece was first machined in a first step with the machining parameters optimized for this toothing. In a second process step, another grinding pass with a low infeed but significantly increased feed of the tool was ground in the axial direction of the toothing. The individual gears 41, 42, 43 of the grinding tool and their deviation can be identified and determined by this procedure. If a gear 43 was additionally modified in preparation for the multi-speed grinding worm, this can be clearly identified by the grinding result. Between the markings on the flank of the ground toothing there are surfaces 44 which, due to the high axial feed of the tool, have not been machined in this grinding cycle. The depth of the feed markings (shown here exaggerated) compared to the non-machined surfaces 44 and the difference between the individual gears, together with the knowledge of the value by which the tool was delivered radially, gives the information, the amount and in which direction the gears of the Grinding worm need to be corrected. The necessary corrections on the dresser can also be calculated from this.

Claims (7)

1. Verfahren zum spanenden Bearbeiten eines Werkstücks mit einer mehrgängigen Schleifschnecke, wobei das Werkstück für den Fall, dass ein ganzzahliges Verhältnis zwischen der Zähnezahl des Werkstücks und der Gangzahl der mehrgängigen Schleifschnecke besteht, in einem ersten Schritt mit der mehrgängigen Schleifschnecke geschliffen wird, in einem zweiten Schritt dieses Werkstück hinsichtlich seiner Teilung vermessen wird, in einem dritten Schritt das Teilungsmessergebnis dem jeweiligen Schneckengang zugeordnet wird, in einem vierten Schritt ein zugehöriges Abrichtwerkzeug dem Teilungsmessergebnis entsprechend zugestellt und/oder modifiziert wird und bei dem der Schleifschnecke in einem fünften Schritt erneut abgerichtet wird, wobei der Korrekturzyklus so lange iterativ durchgeführt wird bis das Teilungsmessergebnis den Toleranzanforderungen entspricht.1.Method for machining a workpiece with a multi-start grinding worm, the workpiece being ground with the multi-start grinding worm in a first step in the event that there is an integer ratio between the number of teeth on the workpiece and the number of gears of the multi-start grinding worm second step this workpiece is measured with regard to its division, in a third step the division measurement result is assigned to the respective worm gear, in a fourth step an associated dressing tool is adjusted and / or modified according to the division measurement result and in which the grinding worm is dressed again in a fifth step , whereby the correction cycle is carried out iteratively until the graduation measurement result meets the tolerance requirements. 2. Verfahren zum spanenden Bearbeiten eines Werkstücks mit einer mehrgängigen Schleifschnecke, wobei das Werkstück für den Fall, dass ein nicht ganzzahliges Verhältnis zwischen der Zähnezahl des Werkstücks und der Gangzahl der mehrgängigen Schleifschnecke besteht, ein Ersatzwerkstück mit modifizierter Zähnezahl hergestellt wird, wobei die Zähnezahl des Ersatzwerkstückes so gewählt wird, dass das Zähnezahlverhältnis nun ganzzahlig ist, in einem ersten Schritt mit der mehrgängigen Schleifschnecke geschliffen wird, in einem zweiten Schritt dieses Werkstück hinsichtlich seiner Teilung vermessen wird, in einem dritten Schritt das Teilungsmessergebnis dem jeweiligen Schneckengang zugeordnet wird, in einem vierten Schritt ein zugehöriges Abrichtwerkzeug dem Teilungsmessergebnis entsprechend zugestellt und/oder modifiziert wird und bei dem die Schleifschnecke in einem fünften Schritt erneut abgerichtet wird, wobei der Korrekturzyklus so lange iterativ durchgeführt wird bis das Teilungsmessergebnis den Toleranzanforderungen entspricht.2.Method for machining a workpiece with a multi-start grinding worm, the workpiece being produced with a modified number of teeth in the event that there is a non-integer ratio between the number of teeth of the workpiece and the number of flights of the multi-start grinding worm, the number of teeth of the Replacement workpiece is selected so that the number of teeth ratio is now an integral number, in a first step grinding with the multi-start grinding worm, in a second step this workpiece is measured for its pitch, in a third step the pitch measurement result is assigned to the respective worm gear, in a fourth step Step an associated dressing tool is delivered and / or modified in accordance with the division measurement result and in which the grinding worm is dressed again in a fifth step, the correction cycle being carried out iteratively until the division measurement set bnis meets the tolerance requirements. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem ersten Bearbeitungsschritt mit der Schleifschnecke ein weiterer Bearbeitungsschritt mit der Schleifschnecke durchgeführt wird, bei dem mit geringer Zustellung und sehr großem Axialvorschub das Werkstück bearbeitet wird, wobei der Axialvorschub so groß gewählt wird, dass jeder Gang der Schleifschnecke eine Rille in die Zahnflanke schneidet, wobei zwischen den Rillen ein Bereich stehen bleibt, der durch den ersten Bearbeitungsschritt erzeugt wurde, wodurch es möglich ist anhand der Rillentiefe in der Zahnflanke in Relation zur Flankenoberfläche nach dem ersten Schnitt zu prüfen, ob die einzelnen Gänge der Schleifschnecke gleich tief geschnitten sind, und wodurch es möglich ist, aus einer sich gegebenenfalls ergebenden Differenz der einzelnen Rillentiefe einen Korrekturwert für die Korrektur des Abrichters zu berechnen.3. The method according to claim 2, characterized in that after the first processing step with the grinding worm, a further processing step is carried out with the grinding worm, in which the workpiece is machined with a low infeed and a very large axial feed, the axial feed being chosen so large that each flight of the grinding worm cuts a groove in the tooth flank, leaving an area between the grooves that was created by the first machining step, which makes it possible to check whether the groove depth in the tooth flank in relation to the flank surface after the first cut the individual gears of the grinding worm are cut to the same depth, and as a result it is possible to calculate a correction value for the correction of the dresser from a possibly resulting difference in the individual groove depths. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das eingängige Abrichtwerkzeug beim Abrichten eines weiteren, vom zuvor abgerichteten Schneckengang verschiedenen Schneckengang, eine Offsetposition in Richtung der Werkzeugachse erhält, die von einer Maschinensteuerung aus dem Teilungsmessergebnis ermittelt wird, wobei diese über der Werkzeugbreitenposition verschieden sei kann.4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the catchable dressing tool receives an offset position in the direction of the tool axis when dressing a further worm gear different from the previously trained worm gear, which is determined by a machine controller from the pitch measurement result, this can be different over the tool width position. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrichtwerkzeug, insbesondere ein mehrgängiges Abrichtwerkzeug, auf der Verzahnmaschine durch Nachbearbeitung seiner Oberfläche entsprechend den Teilungsmessergebnissen korrigiert wird.5. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the dressing tool, in particular a multi-course dressing tool, is corrected on the gear cutting machine by reworking its surface in accordance with the pitch measurement results. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrichtwerkzeug, insbesondere ein mehrgängiges Abrichtwerkzeug, auf einer separaten Werkzeugmaschine durch Nachbearbeitung seiner Oberfläche entsprechend den Teilungsmessergebnissen korrigiert wird.6. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the dressing tool, in particular a multi-course dressing tool, is corrected on a separate machine tool by reworking its surface in accordance with the graduation measurement results. 7. Verzahnmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer Vorrichtung zur Teilungsmessung an bearbeiteten Werkstücken, einer mehrgängigen Schleifschnecke und einem Abrichtwerkzeug.7. Gear cutting machine for performing the method according to one of claims 1 to 3 with a device for measuring the pitch of machined workpieces, a multi-start grinding worm and a dressing tool.