DE3941439A1 - Verfahren und vorrichtung zum schleifen eines innengewindes - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum schleifen eines innengewindesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Schleifen eines Innengewindes mit korrigiertem
Schleifsteigungswinkel des Schleifdornes bzw. Schleifspindel
und profilierter Schleifscheibe. Das Schleifen eines
Innengewindes wird in der Regel so vorgenommen, daß die
Schleifscheibe mit der Schleifspindel bzw. Dorn auf einen
Schleifwinkel gegenüber der Längsachse des zu schleifenden
Werkstückes eingestellt ist, welcher dem Steigungswinkel
des zu schleifenden Innengewindes entspricht. Zum Abrichten
der Schleifscheibe dient dabei ein Radienabrichtgerät mit einer
Diamantprofilrolle. Damit das Profil der Diamantprofilrolle
exakt auf die Schleifscheibe übertragen wird, verlaufen die
Diamantrollenachse und die Schleifscheibenachse beim Abrichten
parallel zueinander.
Dies hat zwei Nachteile:
- a) Für jedes Gewindeprofil ist eine entsprechend profilierte Abrichtrolle notwendig, und
- b) es können nur Werkstücke bestimmter Dimension geschliffen werden, weil der Schleifdorn infolge seiner Winkelstellung gegenüber der Längsachse des Werkstückes nur bis zu einer bestimmten Länge in das Innere des Werkstückes eingefahren werden kann.
Durch eine vom Gewindeprofil abweichende Profilierung der
Schleifscheibe ist es dabei möglich, den Schleifdorn weiter
in das Werkstück einzuführen, weil mit dem abgewandelten
Schleifscheibenprofil die Winkelstellung des Schleifdornes
verändert werden kann.
Die DE-OS 34 38 661 beschreibt eine Vorrichtung, mit welcher
die Schleifscheibe entsprechend der verringerten Winkelstellung
des Schleifdornes exakt profiliert werden kann.
Eine solche Abrichtform, wie sie dort beschrieben ist,
ermöglicht zwar eine exakte Profilierung der Schleifscheibe,
ist aber aufwendig, weil für die unterschiedlichen
Grundprofilformen der Gewinde jeweils eine Grundform
hergestellt werden muß.
Eine ähnliche Methode ist auch in der DE-OS 36 24 472
beschrieben, wobei die Abrichtform eine Diamantprofilrolle
sein soll. Das Verfahren ist aber prinzipiell dem der
DE-OS 34 38 661 gleich, denn für die unterschiedlichen
Grundprofilformen müssen die entsprechenden Diamantprofilrollen
vorhanden sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise
mit einer Universal-Abrichtrolle das Profil der Schleifscheibe
gegenüber dem Gewindeprofil so zu variieren, daß ein optimaler
Einsatz des Schleifdornes möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schleifspindel/
Dorn mit der Schleifscheibe möglichst weit in die zu
schleifende Bohrung des Werkstückes und dem günstigsten Winkel
einfahren zu können, das jeweils benötigte Profil der Schleif
scheibe aber mit einer Universal-Abrichtrolle abzurichten.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch
angegebenen Maßnahmen vorgeschlagen.
Mit Hilfe eines einmal erstellten Rechenprogrammes ist es auf
diese Weise möglich, mit einer Universal-Abrichtrolle das
Schleifprofil der Schleifscheibe so abzurichten, daß je nach
Gewindedurchmesser, Steigung und Gewindelänge mit dem optimalen
korrigierten Schleifsteigungswinkel geschliffen werden kann,
ohne daß komplizierte Maßnahmen zur Profilanpassung vorgenommen
werden müssen.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an einem Beispiel
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 Begrenzung der Möglichkeit des Schleifens mit
einem Schleifsteigungswinkel, welcher dem
Steigungswinkel des Gewindes entspricht.
Fig. 2 Die Möglichkeit längere Gewinde schleifen zu können
mit korrigiertem Schleifscheibenprofil und
entsprechend verringertem Schleifsteigungswinkel.
Fig. 3 Prinzip einer Schwenkeinrichtung.
Fig. 4 Das Zusammenwirken von Universal-Abrichtrolle
und Schleifscheibe beim Abrichten.
Der Schleifdorn 1 mit der Schleifscheibe 2 wird bei einem
Schleifscheibenprofil, welches dem negativen Profil des zu
schleifenden Gewindes entspricht, unter dem Schleifsteigungs
winkel β zur Gewindeachse des Werkstückes 3 durch das Werkstück
geführt. Wie Fig. 1 zeigt, ist dies aber nur bis zu einer
bestimmten Länge möglich, denn der Schleifdorn 2 hat nach einer
gewissen Einführlänge keinen freien Spielraum mehr, er stößt
bei 4 an das Werkstück an.
Bei Verringerung des Schleifsteigungswinkels β können zwar
längere Gewinde oder Gewinde höherer Steigung geschliffen
werden, aber das Schleifscheibenprofil muß dem Schleifsteigungs
winkel β entsprechend geändert werden, um dasselbe
Gewindeprofil zu erzielen. Fig. 2 veranschaulicht die
Zusammenhänge schematisch. Es besteht somit ein enger
Zusammenhang zwischen Steigungswinkel α des Gewindes, der
Gewindelänge und dem Gewindedurchmesser einerseits und dem
möglichen Schleifsteigungswinkel, der Schleifspindeldicke
und dem Profil der Schleifscheibe andererseits. Diese
Zusammenhänge können in einem Rechenprogramm so miteinander
verknüpft werden, daß sich für den jeweiligen Fall der
optimal mögliche Schleifsteigungswinkel mit dem zugehörigen
Schleifscheibenprofil für ein bestimmtes Gewindeprofil
ergibt.
Ein solches Rechenprogramm kann zur Steuerung einer
Schwenkeinrichtung und der dazugehörigen Maschinenachsen
X-Z benutzt werden. Die Schwenkeinrichtung trägt die
Schleifspindel mit der Schleifscheibe wie Fig. 3 zeigt.
Die Schwenkeinrichtung besteht aus dem Schleifspindelträger
6, welcher in einer Kreisbahnebene 7 gelagert ist. Der
Radius R der Kreisbahnebene und ihre Lage entspricht dem
Abstand zum Schleifscheibenmittelpunkt.
Über eine Verstellvorrichtung, welche aus einer kardanisch
aufgehängten Kugelrollspindel 8 und einem Servomotor 9
besteht, kann die Lage der Schleifspindelachse 1 verändert
werden. Die Verstellvorrichtung und damit die Größe der
Veränderung der Achslage wird über ein Rechenprogramm
festgelegt und gesteuert. Über dieses Rechenprogramm
wird für ein gegebenes Werkstück und Gewinde der optimale
Schleifsteigungswinkel nebst zugehörigem Profil der
Schleifscheibe ermittelt und
- a) die Schwenkeinrichtung beim Innengewindeschleifen in Winkelstellung und beim Abrichten zurück in die horizontale Lage, sowie
- b) beim Abrichten der Bewegungsweg der Schleifschlitten innerhalb der X-Z Koordinaten gesteuert.
Bei einer Universal-Diamantabrichtrolle kann die Schleifscheibe
an der in waagerechter Lage verbleibenden Abrichtrolle
vorbeigeführt werden, wobei der Weg durch das Rechenprogramm
so gesteuert wird, daß das richtige Profil erzeugt wird.
In Fig. 4 ist dies schematisch dargestellt. Der Schleifdorn
1 mit der Schleifscheibe 2 wird an der Universal-Diamant-
Abrichtrolle durch Steuerung der Schleifschlitten in
X-Z Richtung auf einem Weg vorbeigeführt, welcher
dem korrigierten Schleifscheibenprofil entspricht. Gezeigt
ist die Ausgangsstellung und strichpunktiert die Endstellung
der Schleifscheibe nach dem Abrichtvorgang. Die Abrichtrolle
10 hält dabei den Standort unverändert ein.
Claims (3)
1. Verfahren zum Schleifen eines Innengewindes mittels
einer auf einem Schleifdorn angebrachten Schleifscheibe,
wobei das Schleifen bei einem Schleifsteigungswinkel
der Schleifspindel erfolgt, welcher kleiner als der
Steigungswinkel des zu schleifenden Gewindes ist, und
beim Abrichten der Schleifscheibe eine Profilkorrektur
vorgenommen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) der Schleifdorn (1) mit der Schleifscheibe (2) auf einer Schwenkeinrichtung montiert ist, deren Verstellmechanismus für die Änderung der Schleifspindel achslage über ein den optimalen Schleifsteigungswinkel und das zugehörige Schleifscheibenprofil ermittelndes Rechenprogramm steuerbar ist, wobei
- b) die Formgebung des Schleifscheibenprofils mit einer in horizontaler Ebene verbleibenden Universal- Abrichtrolle unter einer durch das Rechenprogramm bestimmten Bewegungsweg der ebenfalls horizontalen Schleifspindel innerhalb der Maschinenachsen X und Z erfolgt, und
- c) das Schleifen des Innengewindes anschließend mit dem korrigierten Schleifsteigungswinkel und der entsprechend profilierten Schleifscheibe vorgenommen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Schleifspindelträger (6) in einer Kreisebene
(7) gelagert ist, deren Mittelpunkt mit der
Schleifscheibenmitte zusammenfällt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schleifspindelträger (6) mittels kardanisch
aufgehangener Kugelrollspindel (8) und Servomotor (9)
verbunden ist.
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