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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Hinterschleifen der
Schneidzähne im kegeligen Teil von Gewindebohrern, wobei der Schleifscheibe zur
Erzeugung der Hinterschleifkurve entsprechend der Teildrehung des Bohrers von Schneidzahn
zu Schneidzahn relativ zum Bohrer eine oszillierende Bewegung erteilt wird.
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Es ist bereits bekannt, die erwähnte oszillierende Hinterschleifbewegung
von einer Steuerkurve abzuleiten. Da aber wegen des radialen Anstiegs der Flanken
im kegeligen Teil eine größere Hinterschleifarbeit erforderlich ist, hat man bisher
der Hinterschleifkurve einen entsprechend großen Hub geben müssen. Das ist aber
außerordentlich nachteilig, denn derart große Hinterschleifkurven lassen sich vielfach
in dem zur Verfügung stehenden Raum der Schleifmaschine nicht unterbringen. Außerdem
ist nachteilig, daß etwaige Ungenauigkeiten bezüglich des Anstiegs der Kurve sich
so auswirken können, daß der kegelige Mehrbetrag beim Hinterschleifen des Zahnes
nicht genügend weggenommen wird.
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Es ist weiter ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen von
Werkstücken mit zylindrischem Gewinde bekannt, bei dem eine mehrrillige Schleifscheibe
Verwendung findet, deren Gewinderillen von beiden Seiten der Schleifscheibe zur
Mitte der Scheibe einen progressiv ansteigenden Durchmesser aufweisen. Mit einer
derartigen Schleifscheibe soll es möglich sein, ein Fertigprodukt mit besonders
großer Genauigkeit verhältnismäßig schnell herzustellen, weil nämlich die Spitzen
der Gewinderillen mit kleinerem Durchmesser einen Vorschliff bewirken und die Gewinderillen
mit größerem Durchmesser das bereits vorgeschliffene Gewinde nachschleifen. Es ist
hierbei aber weder vorgesehen noch beabsichtigt, das Gewinde in einem Durchschliff
fertig zu schleifen, sondern die Spanabnahme erfolgt in mehreren Durchgängen, wobei
die erforderliche radiale Zustellung der Schleifscheibe um den jeweiligen Zustellungbetrag
am Ende eines jeden Hin- und Herganges des Werkstückes erfolgt, wie dies auch sonst
allgemein üblich ist. Dies erfolgt in dem bekannten Fall mittels einer Zustellspindel,
welche mittels eines Schaltrades über ein Paar Schaltklinken betätigbar ist.
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Es ist auch schon bekannt, für die radiale Zustellung der Schleifscheibe
ein Stufenschaltwerk zu verwenden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile
zu beseitigen und eine Möglichkeit zu schaffen, die Hinterschleifkurve möglichst
klein und weniger genau gearbeitet zu halten.
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Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht bei dem Verfahren
der eingangs erwähnten Art darin, daß das Hinterschleifen eines jeden Zahnes in
einem entsprechend dem kegeligen Verlauf gestuften zylindrischen Anteil und einen
von dessen jeweiligen Durchmesser ausgehenden restlichen Hinterschleifanteil aufgeteilt
und die Hinterschleifbewegung der erzeugten zylindrischen Grundform im gleichen
Arbeitsgang überlagert wird. In überraschender Weise wird hierdurch eine erhebliche
Raumeinsparung und eine gleichzeitige Erhöhung der Genauigkeit erreicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird von einer Schleifmaschine
zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgegangen, bei welcher die Hinterschleifbewegung
der Schleifscheibe von einer in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Werk-Stückspindel
umlaufenden Kurvenscheibe abgeleitet wird. Gemäß der Erfindung ist hierbei vorgesehen,
daß die Kurvenscheibe über Wechselräder und ein Differentialgetriebe antreibbar
ist und ein mit ihr umlaufendes Schaltelement aufweist, das mit einem zum Zustellen
der Schleifscheibe an sich bekannten Stufenschaltwerk derart in Wirkverbindung steht,
daß beim Durchlaufen der Schleifscheibe durch eine Nut am Bohrer die Schleifscheibe
um einen einstellbaren, jeweils gleichen Betrag zugestellt oder vom Bohrer zurückgestellt
wird.
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Die Verwendung des an sich bekannten Stufenschaltwerkes für die radiale
Zustellung in Verbindung mit einer wesentlich kleineren Hinterschleifbewegung und
die Betätigung des Stufenschalters von Zahn zu Zahn behebt die erwähnten Schwierigkeiten
vollständig. Durch die Erfindung ist man von der Genauigkeit der Hinterschleifkurve
völlig unabhängig ebenso wie von der genauen Anordnung derselben. Man ist somit
nicht mehr von den Zufälligkeiten abhängig, die im Betrieb vorkommen können, und
es ist selbst dann eine genügende Mindestschleifarbeit gewährleistet, wenn die Hinterschleifkurve
ungenau ausgebildet sein sollte.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung.
In dieser zeigt F i g. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht von vorn der Gewindeschleifmaschine
mit der erfindungsgemäßen Hinterschleifvorrichtung schematisch, F i g. 2 einen Schnitt
nach der Linie 1-I der F i g.1, F i g. 3 einen Teil der Hinterschleifvorrichtung
als Schnitt in Richtung des Pfeiles III in F i g. 1, F i g. 4 eine Ansicht entsprechend
F i g. 1, jedoch in einer anderen Ausführungsform, F i g. 5 einen Schnitt nach der
Linie II-II der F i g. 4, und F i g. 6 ein erfindungsgemäß hinterschliffenes kegeliges
Werkstück.
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Das Gestell l der Gewindeschleifmaschine trägt den Schleiftisch 2,
der als Schlitten ausgebildet ist und in Längsführungen 3 des Gestells in Richtung
des Doppelpfeiles 4 hin und her verschieblich ist. Das Werkstück 5 ist zwischen
Spitzen 6 der Pinole 7
und der Werkstückspindel8 aufgenommen und erhält
seinen Drehantrieb über nicht dargestellte Mitnehmer von der Werkstückspindel, die
im Spindelkasten 9 gelagert ist, welcher den Antriebsmotor 10
trägt. Die für
den Längszug vorhandene Leitspindel ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Der Motor 1.0 treibt über den Getriebezug 11 die Werkstückspindel 8 und über den
Getriebezug 12 die Differentialwechselräder 13 auf das Differential
14,
das seinen zweiten Antrieb über den Getriebezug 15 erhält. Das Differential
14 treibt auf die Schiebewelle 16. Diese treibt das Kegelradpaar 17 an, welches
über einen zweiten Satz Wechselräder 18, die als Nutenzahlwechselräder bezeichnet
werden, und über ein zweites Kegelradpaar 19 die Welle 20 antreibt. Die Kegelradpaare
17 und 19 haben eine übersetzung 1: 1. Die Welle 20 trägt die Kurvenscheibe
21 und das Schaltelement, das hier als Schaltnocken 22 ausgebildet ist, der
einen als Impulsgeber ausgebildeten Kontakt 23 bei jedesmaligem Umlauf der Kurvenscheibe
einmal betätigt, nämlich dann, wenn die Schleifscheibe gerade die Nut
5 a passiert und die Kurvenscheibe gegenüber der sie abtastenden
Rolle
24 vor Beginn eines neuen Anstiegs steht, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist.
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Die Schleifscheibe 25 ist in dem Schleifschlitten 26 gelagert, der
bei einer Umdrehung der Kurve 21 eine Hin- und Herbewegung im Sinne des Pfeiles
27 ausführt und dadurch die für das Hinterarbeiten jedes Zahnes erforderliche Hinterarbeitungsbewegung
je Zahn bewirkt, die durch den Winkelhebel 28 und den Zwischenhebel 29 auf
den Schleifschlitten 26 übertragen wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
eines Gewindebohrers gemäß F i g. 6 sind die Zähne eines Gewindeganges mit 51, 52,
53 und 54 bezeichnet.
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Der Endkontakt 23, F i g. 1, liegt an der Leitung 30 und in Reihe
mit einem Relais 31, welches über die Leitung 32 das Magnetsteuerventil 33 betätigt,
welches an einer Druckmittelleitung 34 liegt und dessen Ablaufleitungen mit 35 bezeichnet
sind. Das Magnetventil steuert den Druckmittelzu- und -abfluß zu dem Zylinder 36,
in dem sich der Kolben 37 bewegt, dessen Hub durch die Anschlagschraube 38 einstellbar
begrenzt ist. Die Kolbenstange 39 trägt die Schaltklinke 40 für das Schaltrad 41,
dessen Sperrklinke mit 42 bezeichnet ist. An Stelle des Zylinderkolbengetriebes
36,37 kann die Schaltklinke 40 auch direkt von einem Magneten betätigt werden.
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Das Schaltrad sitzt auf der Zustellspindel 43, die rechts in F i g.
2 ein Handrad 44 für die Handzustellung trägt. Auf der gegenüberliegenden
Seite ist das Zahnrad 45 auf der Welle 43 befestigt, welches im Eingriff mit dem
Zahnrad 46 steht, das mit der Zustellspindel 47 und auf der anderen Seite durch
die Kolbenstange 48 mit dem Kolben 49 in Verbindung steht, der in dem Zylinder 50
des hydraulischen Schnellzustellgetriebes beweglich ist.
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Die Zustellspindel 47 schraubt in der Mutter 51 des Schleifschlittens
26.
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Bei jedem Schaltschritt des Schaltrades 41, der, wie bereits gesagt,
erfolgt, wenn die Schleifscheibe 25 gerade die Nut 5 a des Werkstückes 5
passiert, erfolgt der nach dem kegeligen Verlauf bemessene Zustellsprung
A r auf den näehstgrößeren Radius, beispielsweise von r1 nach r2 oder von
r2 nach r3 oder von r3 nach r4 (F i g. 6), deren Zunahme jeweils gleich ist, so
daß die Zustellstufung innerhalb der Nut jeweils um gleiche Beträge erfolgt. Da
die Zustellung, abgesehen von der Hinterarbeitungsbewegung, während des Schleifens
jeder Zahnflanke eines jeden Zahnes ruht, wird diese von Zahn zu Zahn mit dem dem
Kegelverlauf entsprechenden Radius rl bis r4 zylindrisch bearbeitet und hierbei
jeweils der Betrag A vom Kegel weggenommen, während durch die Hinterarbeitungsbewegung,
die durch die für das zylindrische Schleifen normal ausgelegte Kurvenscheibe 21
gesteuert wird, zusätzlich noch der Hinterarbeitungsbetrag B weggearbeitet wird.
Beide Beträge A und B ergeben den effektiven Hinterarbeitungsbetrag am kegeligen
Werkstück je Zahn. Selbstverständlich kann auch in umgekehrter Richtung vom großen
zum kleineren Durchmesser des Kegels gearbeitet werden.
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Die zweite Ausführungsform gemäß F i g. 4 und 5 benutzt im Zustellgetriebe
des Werkzeuges zum Werkstück ein Zahntriebschaltwerk, das beispielsweise als Malteserkreuzgetriebe
ausgebildet ist und dessen Treiber 52 konphas mit der Kurvenscheibe 21 umläuft.
Der Zustellsprung wird hier rein mechanisch durch das Sternrad 53 geschaltet. Der
Treiber 52 entspricht dem Schaltnocken 22 der ersten Ausführung. Die elektrischen
und hydraulischen Schaltmittel entfallen, da das Sternrad direkt durch den Treiber
geschaltet wird und den Zustellsprung von Zahn zu Zahn steuert. Da der Schaltwinkel
des Zahntriebschaltwerkes konstant ist, wird die Zustellstufung hier über weitere
Wechselräder 54 den Erfordernissen am Werkstück 5 angepaßt.
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Damit das Handrad 44 jederzeit betätigbar ist und nicht durch das
Zahntriebschaltwerk gesperrt wird, wird eine zweite Zustellspindel 47a verwendet,
die in der gestenfesten Mutter 55 schraubt und mit dem Anschlag 56 jederzeit kraftschlüssig
gegen den verschiebbar geführten Zylinder 50a, der von der Druckfeder 57
beaufschlagt wird, anliegt. Der Zustellsprung wird über die zweite Zustellspindel
47a ausgeführt. Die Handzustellung erfolgt über die erste Zustellspindel 47.
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Die Wirkung des Zahntriebschaltwerkes in bezug auf das Werkstück ist
die gleiche wie in F i g. 6 dargestellt, wie sie bereits beschrieben ist.