DE3531044A1 - Werkzeug und verfahren zum profilieren und abrichten einer schleifscheibe fuer das aussengewindeschleifen - Google Patents
Werkzeug und verfahren zum profilieren und abrichten einer schleifscheibe fuer das aussengewindeschleifenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug und ein Verfahren
zum Profilieren und Abrichten einer Schleifscheibe für
das Außengewindeschleifen.
Die Erfindung bezieht sich aber auch auf eine mit diesem
Werkzeug und nach diesem Verfahren profilierte Schleif
scheibe.
Zum Profilieren und Abrichten von Schleifscheiben für
das Gewindeschleifen ist es bekannt, rotierende Diamant
profilrollen zu verwenden, die mit mehreren Rillen ver
sehen sind, welche dem Gegenprofil der damit zu bearbeiten
den Schleifscheibe entsprechen. Ebenfalls bekannt sind
sogenannte rotierende, mehrrillige Chrushierrollen.
Daraus ergibt sich, daß für das Schleifen eines Gewinde
spektrums, beispielsweise für metrisches Gewinde verschie
dener Durchmesser, eine Vielzahl von verschiedenen Profi
lier- und Abrichtwerkzeugen (Diamantprofilrollen) notwen
dig würde.
Weiterhin bekannte einrippige Diamantformrollen oder
-formscheiben werden bahngesteuert und erreichen damit
die gewünschte Profilierung. Das flexible bahngesteuerte
Abrichten mittels Diamantformrollen ist steuerungstechnisch
aufwendiger, und die erzielte Wirkrauhtiefe ist gegenüber
dem Abrichten mit einer Diamantprofilrolle ungünstiger.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Profilieren
und Abrichten von Schleifscheiben für ein Gewindespektrum
mit möglichst einfachen Mitteln unter Verbindung der
Vorteile des Profilabrichtens mit Diamantprofilrollen
und des bahngesteuerten Abrichtens mit Diamantformrollen
zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird das erreicht durch ein Werkzeug,
welches als Diamantrolle ausgebildet ist, die einerseits
mit einer Profilierrippe zum Vorprofilieren und anderer
seits mit einer Profilierrippe zum Fertigprofilieren
und Abrichten der Schleifscheibe versehen ist.
Nach der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die
Profilierrippen in den an den Stirnseiten der Rolle an
schließenden Bereichen der Rollenumfangsfläche angeordnet
sind.
Die Diamantrolle weist somit zwei Profilierrippen auf,
von denen jedoch jeweils nur eine aktiv ist. Das bedeutet,
daß diese Diamantrolle von ihrer Funktion her als einrip
piges Werkzeug zu betrachten ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß
neben den den Stirnseiten abgewandten Seiten der Profi
lierrippen je eine Ringfläche als Kontroll- und Bezugs
außendurchmesser am Rollenumfang angeordnet ist.
An dieser Ringfläche wird beispielsweise ein möglicher
Radialschlag der Diamantrolle gemessen.
Eine vorteilhafte Befestigungsart besteht nach der Erfin
dung darin, daß die Diamantrolle zur Befestigung auf
der Abrichtspindel eine als Kurzkegel ausgebildete Aufnahme
aufweist.
Ein Verfahren zum Profilieren und Abrichten einer Schleif
scheibe besteht unter Verwendung des vorstehend genannten
Profilier- und Abrichtwerkzeuges erfindungsgemäß darin,
daß in die Schleifscheibe nacheinander einzeln die erfor
derliche Anzahl von Profilrillen eingestochen werden,
indem die Diamantrolle jeweils nach dem Einstechen einer
Profilrille und dem Ausfahren aus dem Profil axial in
die nächste Z-Achsenposition verfahren wird.
Hierzu ist weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, daß
das Profilieren der Schleifscheibe in zwei Etappen durch
Vorprofilieren und Fertigprofilieren erfolgt, die nach
den gleichen Verfahrensschritten durchgeführt werden.
Somit wird mit einem quasi einrippigen Profilier- und
Abrichtwerkzeug, wie es auch eine Formrolle darstellt,
aber ohne eine Bahnsteuerung gearbeitet. Das Einstechen
der Profilrillen mit einer entsprechend geformten Profi
lierrippe weist dabei wiederum typische Merkmale des
Profilabrichtens auf.
Die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte bilden also
im Verein mit dem erfindungsgemäßen Profilier- und Abricht
werkzeug ein kombiniertes Profil- und Formabrichten,
wobei die gegenüber dem bahngesteuerten Formabrichten
weit besseren Werte der Wirkrauhtiefe des Profilabrichtens
erreicht werden. Für ein Spektrum von metrischen Gewinden
verschiedenen Durchmessers ist nur noch ein Profilier
und Abrichtwerkzeug notwendig, wobei sich allgemein eine
genügend genaue Ausbildung der Profilform am Rillengrund,
d. h. am Gewindekerndurchmesser, bei allen Gewindegrößen
des zu bearbeitenden Gewindespektrums einstellt. Auf
Grund dessen, daß demnach der gewindeprofilunabhängige
Radius an der Rippenspitze größer ausgeführt werden kann,
erhöht sich auch die Gebrauchsdauer des Profilier- und
Abrichtwerkzeuges.
Eine Schleifscheibe zum Außengewindeschleifen, die insbe
sondere mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug und nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren profiliert und abgerichtet
wird, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung unter
Auslassung einer Rippe je Teilungssprung mehrrippig ausge
bildet.
Dies ist für kleinere Gewindedurchmesser notwendig und
geht auch für größere Gewindedurchmesser, obwohl für
letztere auch eine Schleifscheibe mit voller Rippenzahl,
bei der also der Rippenabstand der Steigung entspricht,
einsetzbar ist. Vorteilhaft ist dennoch bei der erfindungs
gemäßen Schleifscheibe mit ausgesetzter Rippe die bessere
Kühlung der Schleifstelle und die erreichbare höhere
Genauigkeit. Die Profilenden bzw. Profilabschlüsse an
den Kanten der Schleifscheibe sind mit dem erfindungsgemä
ßen Profilier- und Abrichtwerkzeug sauber abrichtbar,
d. h. es verbleiben keine Restrippen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es auch
möglich, daß das Werkzeug als Diamantrolle mit nur einer
Profilierrippe ausgebildet ist. Das wäre beispielsweise
sinnvoll, wenn die Schleifscheibe bereits profiliert
ist und nur hin und wieder ein Abrichten notwendig ist.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungs
beispieles näher erläutert werden. In den Zeichnungen
zeigen
Fig. 1 das Profilier- und Abrichtwerkzeug (Diamantrolle)
im Schnitt,
Fig. 2 die Einzelheit "A" nach Fig. 1,
Fig. 3 die Einzelheit "B" nach Fig. 1,
Fig. 4 eine profilierte Schleifscheibe in abgebrochener
Darstellung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Profilierung
von Schleifscheiben.
Ein Werkzeug zum Profilieren und Abrichten einer Schleif
scheibe für das Schleifen von metrischem Gewinde mit
einem Durchmesserbereich von beispielsweise 3 bis 68 mm
ist als Diamantrolle 1 ausgebildet (Fig. 1). Die Diamant
rolle 1 besteht aus einem Rollenkörper 2 mit zwei am
Umfang angeordneten Profilierrippen 3, 4. Die Profilier
rippen 3 bzw. 4 befinden sich in den an die Stirnseiten
6 bzw. 7 anschließenden Bereichen 8 bzw. 9 der Rollen
umfangsfläche 11. Die Diamantrolle 1 ist auf einer nicht
gezeigten Abrichtspindel befestigt, mit der sie während
des Profilier- und Abrichtprozesses um die Achse 12 rotiert.
Zur Befestigung auf der Abrichtspindel ist die Diamentrolle
1 mit einer Aufnahme 13 versehen, die einen sogenannten
Kurzkegel 14 aufweist. Neben den Profilierrippen 3 bzw.
4 sind an der Umfangsfläche 11 des Rollenkörpers 2 je
eine Ringfläche 16 bzw. 17 angeordnet, die als Kontroll
und Bezugsaußendurchmesser der Diamantrolle 1 dienen.
Beispielsweise stellen diese eine Bezugsfläche zur Messung
eines möglichen Radialschlages der Diamantrolle 1 dar.
Das Profil der Profilierrippen 3 bzw. 4 ist in den Fig.
2 bzw. 3 als Einzelheit "A" bzw. "B" nach Fig. 1 vergrö
ßert dargestellt. Die Profilierrippe 3 dient zum Vorpro
filieren und zum Abrichten der Profilabschlüsse an der
Kante der Schleifscheibe, während die Profilierrippe 4
zum Fertigprofilieren des Schleifscheibenprofils sowie
zu dessen Abrichten vorgesehen ist. Die Profilierrippen
3, 4 weisen einen Flankenwinkel α 1 auf, der dem Flanken
winkel α 2 des Schleifscheibenprofils und somit des zu
schleifenden Gewindes entspricht. Die für den Profilier-
und Abrichtprozeß aktiven Flächen der Profilierrippen
3, 4 sind mit einer Diamantkörnung 18 besetzt. Die Diamant
rolle 1 kann von ihrer Funktion her als einrippig bezeich
net werden, da während des Profilierens oder Abrichtens
jeweils nur eine der Profilierrippen 3, 4 im Eingriff
ist.
Aus Fig. 5 ist zu ersehen, daß unterschiedlich große
Schleifscheibenprofile a, b, c, d gleichen Flankenwinkels
α 2 mit nur einem Profilier- und Abrichtwerkzeug erzeugbar
sind.
Zum Profilieren und Abrichten werden mittels der entspre
chenden Profilierrippe 3, 4 ein Profil in die Schleifscheibe
19 eingestochen, die Diamantrolle 1 mit der entsprechenden
Profilierrippe 3, 4 aus diesem Profil wieder ausgefahren,
die Diamantrolle 1 mit der entsprechenden Profilierrippe
3, 4 axial auf die nächste Z-Achsenposition verfahren
und in dieser Position erneut ein Profil eingestochen.
Dieser Prozeß setzt sich entsprechend der erforderlichen
bzw. vorhandenen Rillenzahl der Schleifscheibe 19 fort.
Diese Verfahrensweise, zusammen mit dem beschriebenen
Profilier- und Abrichtwerkzeug, ermöglicht das Profilieren
und Abrichten der Schleifscheibenprofile für alle Gewinde
des genannten Durchmesserbereiches, wobei jedoch für
jedes Gewinde ein individuelles Abrichtprogramm erforder
lich ist in Abhängigkeit von den verschiedenen Einstich
tiefen und Verschiebewegen in der Z-Achsrichtung. Für den
Bereich der kleineren Gewindedurchmesser von etwa 3 bis
24 mm wird hierbei die Schleifscheibe 19 (Fig. 4) so
profiliert, daß pro Teilungssprung eine Rippe 21 ausgelas
sen ist, so daß sie an dieser Stelle eine Lücke 22 aufweist.
Das erhöht die Genauigkeit kleiner Gewinde und verbessert
die Kühlung der Schleifstelle. Allerdings machen sich
bei dieser Profilierung zwei Umdrehungen des Werkstückes
23 pro Arbeitsphase erforderlich.
Claims (8)
1. Werkzeug zum Profilieren und Abrichten einer Schleif
scheibe für das Außengewindeschleifen, dadurch gekenn
zeichnet, daß es als Diamantrolle (1) ausgebildet ist,
die einerseits mit einer Profilierrippe (3) zum Vorpro
filieren und andererseits mit einer Profilierrippe (4)
zum Fertigprofilieren und Abrichten der Schleifscheibe
versehen ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Profilierrippen (3 bzw. 4) in den an die Stirn
seiten (6 bzw. 7) der Rolle (1) anschließenden Bereichen
(8 bzw. 9) der Rollenumfangsfläche (11) angeordnet sind.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß neben den den Stirnseiten (6 bzw. 7) abgewandten
Seiten der Profilierrippen (3 bzw. 4) je eine Ringfläche
(16 bzw. 17) als Kontroll- und Bezugsaußendurchmesser
am Rollenumfang angeordnet ist.
4. Werkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamantrolle (1)
zur Befestigung auf der Abrichtspindel eine als Kurzkegel
(14) ausgebildete Aufnahme (13) aufweist.
5. Verfahren zum Profilieren und Abrichten einer Schleif
scheibe für das Außengewindeschleifen, insbesondere unter
Verwendung des Profilier- und Abrichtwerkzeuges nach
den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in
die Schleifscheibe nacheinander einzeln die erforderliche
Anzahl von Profilrillen eingestochen werden, indem die
Diamantrolle jeweils nach dem Einstechen einer Profilrille
und dem Ausfahren aus dem Profil axial in die nächste
Z-Achsen-Position verfahren wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Profilieren der Schleifscheibe in zwei Etappen
durch Vorprofilieren und Fertigprofilieren erfolgt, die
nach den gleichen Verfahrensschritten durchgeführt werden.
7. Schleifscheibe zum Außengewindeschleifen, insbesondere
profiliert mit dem Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis
4 und gemäß dem Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Auslassung einer
Rippe (21) je Teilungssprung mehrrippig ausgebildet ist.
8. Werkzeug zum Profilieren und/oder Abrichten einer
Schleifscheibe für das Außengewindeschleifen, dadurch
gekennzeichnet, daß es als Diamantrolle (1) mit nur einer
Profilierrippe (3 oder 4) ausgebildet ist.
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