DE102020204380A1

DE102020204380A1 - METHOD OF GRINDING WORKPIECES WITH A SCREW-SHAPED PROFILE AND GRINDING MACHINE FOR MANUFACTURING SUCH WORKPIECES

Info

Publication number: DE102020204380A1
Application number: DE102020204380.9A
Authority: DE
Inventors: Erwin Junker
Original assignee: Erwin Junker Grinding Technology AS
Current assignee: Erwin Junker Grinding Technology AS
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2040-04-04
Also published as: DE102020204380B4; WO2021198403A1

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Schleifmaschine zum Schleifen eines Werkstückes bereitgestellt, an welchem an seinem Außenumfang mittels einer eine schraubenförmige Profilierung 3 aufweisende Schleifscheibe 4 ein der Profilierung 3 der Schleifscheibe 4 entsprechendes Profil 5 als Endkontur ausgebildet ist. Das Profil 5 kann dabei aus einem zylindrischen Vollmaterial 6 oder aus einem Rohwerkstück geschliffen werden, welches gegenüber der Endkontur ein Aufmaß aufweist, wobei in beiden Varianten auf die Endkontur geschliffen wird. Die zylindrisch ausgebildete Schleifscheibe 4 weist an ihrer Außenkontur 7 eine schraubenförmig umlaufende Nut 8 auf, welche mit dem die Nut 8 flankierenden Steg 9 ein Profil 5 ausbildet, welches durch Einstechschleifen der Schleifscheibe 4 geschliffen wird. Die Schleifscheibe 4 wird hinsichtlich ihrer Drehzahl beim Schleifen des Werkstückes 1 mit dessen Drehzahl synchronisiert. In axialer Richtung führt die Schleifscheibe 4 allenfalls eine als Shiften bezeichnete geringe axiale Bewegung 10 zum Schleifen der Form des die Nut 8 begrenzenden Steges 9 aus.A method and a grinding machine for grinding a workpiece are provided on which a profile 5 corresponding to the profile 3 of the grinding wheel 4 is formed as an end contour on its outer circumference by means of a grinding wheel 4 having a helical profile 3. The profile 5 can be ground from a cylindrical solid material 6 or from a raw workpiece which has an oversize with respect to the final contour, with the final contour being ground in both variants. The cylindrical grinding wheel 4 has on its outer contour 7 a helically encircling groove 8 which, with the web 9 flanking the groove 8, forms a profile 5 which is ground by plunge grinding of the grinding wheel 4. The speed of the grinding wheel 4 is synchronized with its speed when grinding the workpiece 1. In the axial direction, the grinding wheel 4 executes at most a slight axial movement 10, referred to as shifting, for grinding the shape of the web 9 delimiting the groove 8.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen eines Werkstückes mit einem schraubenförmigen Profil an dessen Außenumfang und eine Schleifmaschine zum Herstellen eines derartigen Werkstückes.The invention relates to a method for grinding a workpiece with a helical profile on its outer circumference and a grinding machine for producing such a workpiece.

Derartige Schleifverfahren und Schleifmaschinen zur Durchführung eines derartigen Verfahrens sind bekannt. Die schraubenförmigen profilaufweisenden Werkstücke sind beispielsweise Schnecken an Schneckenwellen für Getriebe. Sie stellen relativ komplizierte Bauteile dar und erfordern einen entsprechend hohen apparativen und verfahrenstechnologischen Aufwand zu ihrer Herstellung. Solche Bauelemente werden in verschiedenen Getrieben im Automotive-Bereich eingesetzt. Sie werden also in relativ großen Stückzahlen benötigt, sodass die Herstellungskosten neben der erforderlichen hohen Präzision dieser Bauelemente eine zentrale Rolle spielen.Such grinding methods and grinding machines for carrying out such a method are known. The helical, profiled workpieces are, for example, worms on worm shafts for gears. They represent relatively complicated components and require a correspondingly high expenditure in terms of equipment and process technology for their manufacture. Such components are used in various transmissions in the automotive sector. They are therefore required in relatively large numbers, so that the manufacturing costs play a central role in addition to the required high precision of these components.

Diese Schneckenelemente werden auch als wendelgenutete Werkstücke bezeichnet, für die es verschiedene Möglichkeiten zum Schleifen ihrer Nutgeometrie gibt. Die Nutgeometrie, wie auch deren Schleifen, ist in vielen Fällen insbesondere auf die Verwendung derartiger Schneckenelemente in Schneckengetrieben abgestimmt, für die es hinsichtlich ihrer Baugrö-ße und Genauigkeitsanforderungen je nach Getriebeverwendungszweck erhebliche Unterschiede gibt. Diese Unterschiede drücken sich neben der Baugröße auch in den erforderlichen Genauigkeiten aus. Vor allen Dingen im Automotive-Bereich werden viele Kleingetriebe oder Getriebe mittlerer Baugröße in großen Stückzahlen benötigt. Trotz der hohen Stückzahlen werden in den meisten Fällen höchste Qualitätsanforderungen an die jeweiligen Getriebe gestellt. Es gibt daher ein allgemeines Bestreben, die Herstellungskosten zumindest moderat halten zu können.These screw elements are also referred to as helically grooved workpieces, for which there are various options for grinding their groove geometry. The groove geometry, as well as the grinding thereof, is in many cases especially tailored to the use of such worm elements in worm gears, for which there are considerable differences in terms of their size and accuracy requirements depending on the purpose of the gearing. In addition to the size, these differences are also reflected in the required accuracies. Above all in the automotive sector, many small or medium-sized gearboxes are required in large numbers. Despite the high number of units, in most cases the highest quality requirements are placed on the respective gear units. There is therefore a general endeavor to be able to keep the production costs at least moderate.

Ein derartiges großes Einsatzgebiet für die Schneckenelemente bzw. wendelgenuteten Werkstücke ist beispielsweise deren Verwendung in Schneckengetrieben für hydraulische oder elektrische Lenkungen im PKW-Bereich. Neben der dafür erforderlichen hohen Präzision in Verbindung mit den erforderlichen hohen Stückzahlen ist zur Erzielung von akzeptablen Herstellungskosten die Taktzeit von großer Bedeutung. Für das Schleifen derartiger hinsichtlich ihrer Oberfläche komplexer Bauelemente wie wendelgenutete Werkzeuge bzw. Schneckenelemente hat sich das kontinuierliche Wälzschleifen, auch in Verbindung mit Profilschleifen, durchgesetzt.Such a large area of application for the screw elements or helically grooved workpieces is, for example, their use in worm gears for hydraulic or electrical steering systems in the automobile sector. In addition to the high precision required for this in connection with the high number of pieces required, the cycle time is of great importance in order to achieve acceptable manufacturing costs. Continuous generating grinding, also in connection with profile grinding, has established itself for grinding such components that are complex in terms of their surface, such as helically grooved tools or worm elements.

Im Textbuch Heisel/Klocke et al, Handbuch Spanen, Hanserverlag, Seite 667, Kapitel 13.4.4, ist der Aufbau von Schleifmaschinen für das kontinuierliche Wälzschleifen beschrieben. Dieses kontinuierliche Wälzschleifverfahren wurde vor allen Dingen ab 1990 wegen der zunehmenden Verbesserung der CNC-Technik entsprechend dem anspruchsvollen Abrichtprozess in der Maschine für das Schleifwerkzeug in Form einer Schnecke in abrichtbarer Ausführung weiterentwickelt. Dazu werden insbesondere Korund-basierte Schleifscheiben eingesetzt. Zwar sind auch Maschinen mit galvanisch belegten CBN-Scheiben eingesetzt worden, diese nicht abrichtbaren Schleifscheiben haben sich jedoch nicht durchgesetzt. Vielmehr war die Entwicklung darauf gerichtet, die Genauigkeit des zu schleifenden wendelgenuteten Werkstückes durch oftmaliges Abrichten der abrichtbaren Schleifscheibe zu erzielen, sodass darüber die Genauigkeit verbessert werden konnte. Ein zusätzlicher Abrichtvorgang gegebenenfalls nach jedem einzelnen Schleifvorgang erhöht natürlich die Taktzeit und auch die Kosten des Werkzeugs.The textbook Heisel / Klocke et al, Handbuch Spanen, Hanserverlag, page 667, Chapter 13.4.4, describes the structure of grinding machines for continuous generating grinding. This continuous generating grinding process was developed further from 1990 onwards because of the increasing improvement in CNC technology in line with the demanding dressing process in the machine for the grinding tool in the form of a worm in a dressable version. In particular, corundum-based grinding wheels are used for this purpose. Machines with electroplated CBN wheels have also been used, but these non-dressable grinding wheels have not caught on. Rather, the development was aimed at achieving the accuracy of the helically grooved workpiece to be ground by frequently dressing the dressable grinding wheel so that the accuracy could be improved. An additional dressing process, if necessary after each individual grinding process, naturally increases the cycle time and also the costs of the tool.

Beim Wendelschleifen wird die schneckenförmige Schleifscheibe mit ihrer A-Achse in einen Einstellwinkel geschwenkt und in Rotation versetzt. Die Werkstückdrehzahl ist an die Drehzahl der Schnecke gekoppelt. Durch eine radiale Zustellung (X) und einen axialen Hub (Z) wird das am Werkstück vorhandene Aufmaß abgetragen. Dieses kontinuierliche Wälzschleifen wird vor allen Dingen bei der Herstellung von schrägverzahnten Zahnrädern eingesetzt. Bei Schrägverzahnungen muss eine Zusatzdrehung mit der Werkstückachse durchgeführt werden. Dazu wird eine elektronische Kopplung zwischen der Z- und der C-Achse vorgenommen. Zumeist wird während des Axialhubes noch ein sogenanntes tangentiales Shiften der Schnecke durchgeführt, um neues Schleifscheibenmaterial zum Einsatz zu bringen. Das bedeutet, das in diesem Stand der Technik beschriebene Shiften ist Teil des Abrichtvorganges und erstreckt sich aus Verschleißgründen über die gesamte Breite der Schleifschiebe, ist aber nicht Teil des Bewegungsvorganges, welchen die Schleifscheibe ausführt. Profilmodifikationen werden dabei beim Abrichten der Schleifscheibe eingebracht. Sofern zusätzlich zu den Profilmodifikationen Flankenlinienmodifikationen an der Schleifscheibe erforderlich sind, werden beim Abrichten diese durch Zusatzbewegungen der X-Achse und der C-Achse während des Abricht-Axialhubes erzeugt. Bei diesem bekannten Stand der Technik ist bereits darauf hingewiesen, dass die Produktivität verbessert werden kann, wenn das kontinuierliche Wälzschleifen beim Schruppen eingesetzt wird, während für das Schlichten insbesondere Profilschleifen eingesetzt wird.With helical grinding, the helical grinding wheel is swiveled with its A-axis to an angle and set in rotation. The workpiece speed is linked to the speed of the worm. The allowance on the workpiece is removed by means of a radial infeed (X) and an axial stroke (Z). This continuous generating grinding is mainly used in the manufacture of helical gears. In the case of helical gears, an additional rotation must be carried out with the workpiece axis. For this purpose, an electronic coupling is made between the Z and C axes. In most cases, a so-called tangential shifting of the worm is carried out during the axial stroke in order to bring new grinding wheel material to use. This means that the shifting described in this prior art is part of the dressing process and, for reasons of wear, extends over the entire width of the grinding slide, but is not part of the movement process carried out by the grinding wheel. Profile modifications are introduced when dressing the grinding wheel. If, in addition to the profile modifications, tooth trace modifications are required on the grinding wheel, these are generated during dressing by additional movements of the X-axis and the C-axis during the dressing axial stroke. In the case of this known prior art, it has already been pointed out that productivity can be improved if continuous generating grinding is used for roughing, while profile grinding, in particular, is used for finishing.

Des Weiteren ist in Klocke/Brecher, Zahnrad- und Getriebetechnik, Hanserverlag, Seiten 248 bis 250, das kontinuierliche Wälzschleifen für die Mittel- und Großserienfertigung beschrieben. Auch bei diesem Stand der Technik ist beschrieben, dass beim kontinuierlichen Wälzschleifen ein schneckenförmiges Werkzeug Verwendung findet, dessen Profil im Stirnschnitt der Schnecke eine Evolvente aufweist. Dieses kontinuierliche Wälzschleifen wird für das Schleifen von Zahnrädern, insbesondere schrägverzahnten Zahnrädern, eingesetzt. Dabei erfolgt eine gleichzeitige, abwälzende Bewegung des Werkstückes und der schneckenförmig ausgebildeten Schleifscheibe, sodass die Form der Evolvente des jeweiligen Zahnes am Werkstück kontinuierlich im sogenannten Hüllschnittverfahren erzeugt wird. Verzahnungsmodifikationen können dabei durch eine Bezugsprofilmodifikation sowie auch durch die Achskinematik erzeugt werden. Die schneckenförmige Schleifscheibe wird um einen Schwenkwinkel zur Verzahnung geschwenkt und während der Bearbeitung in axialer Richtung mit der Vorschubgeschwindigkeit kontinuierlich über die gesamte Verzahnungsbreite verfahren. Bei diesem Stand der Technik wird die kontinuierliche, über die gesamte Breite des Zahnrades erfolgende axiale Bewegung als eine kontinuierliche Shiftbewegung beschrieben, welche vorzugsweise bei der Schruppbearbeitung erfolgt. Da bei der Schlichtbearbeitung nur noch sehr marginale Materialmengen abgetragen werden, wird bei der Schlichtbearbeitung ohne diese Shiftbewegung gearbeitet. Dieser kontinuierliche axiale Versatz bzw. axiale Vorschub dient letztlich dazu, dass die gesamte Breite der als Schnecke ausgebildeten Schleifscheibe zum Schleifen ausgenutzt werden kann, d.h. die kontinuierliche Shiftbewegung bezieht sich auf den Verschleiß, hat mit der Erzielung einer hohen Maßgenauigkeit also nicht unmittelbar etwas zu tun. Auch bei diesem Stand der Technik werden sämtliche Profilmodifikationen wie Balligkeiten, Rücknahmen und Winkelmodifikationen durch eine Modifikation des Werkzeugprofils während des Abrichtvorganges erreicht. Das bedeutet, dass bei dem kontinuierlichen Wälzschleifverfahren einheitlich im Stand der Technik verstanden wird, dass dieses vor allen Dingen bei durchaus auch nach jedem Schleifvorgang abzurichtender Schleifscheibe angewendet wird. Dies steht allerdings einer für den beabsichtigten Einsatz dieser Schneckenelemente in großer Stückzahl im Automotive-Bereich aus Kostengründen im Wege. Die beim kontinuierlichen Wälzschleifen von insbesondere schrägverzahnten Zahnrädern eingesetzte schneckenförmige Schleifscheibe, auch Schleifschnecke genannt, wird deshalb axial bewegt, sodass letztlich mit jedem Steg, weleher durch die der Schleifscheiben entsprechend aufgeprägte Schraubenform am Werkstück geschliffen wird, hier einem schrägverzahnten Zahnrad.Furthermore, in Klocke / Brecher, Zahnrad- und Getriebetechnik, Hanserverlag, pages 248 to 250, the continuous generating grinding for medium and large-scale production is described. In this prior art, too, it is described that in continuous generating grinding a Helical tool is used, the profile of which has an involute in the end section of the screw. This continuous generating grinding is used for grinding gears, especially helical gears. A simultaneous rolling movement of the workpiece and the helical grinding wheel takes place, so that the shape of the involute of the respective tooth on the workpiece is continuously generated in the so-called envelope cut process. Tooth modifications can be generated by a reference profile modification as well as by the axis kinematics. The worm-shaped grinding wheel is swiveled by a swivel angle to the toothing and is moved continuously over the entire toothing width during machining in the axial direction at the feed speed. In this prior art, the continuous axial movement occurring over the entire width of the gear wheel is described as a continuous shift movement, which preferably takes place during roughing. Since only very marginal amounts of material are removed during finishing, finishing is carried out without this shift movement. This continuous axial offset or axial feed ultimately serves to ensure that the entire width of the grinding wheel, which is designed as a worm, can be used for grinding, i.e. the continuous shift movement relates to wear and has nothing to do with achieving high dimensional accuracy . With this prior art, too, all profile modifications such as crowning, setbacks and angle modifications are achieved by modifying the tool profile during the dressing process. This means that in the case of the continuous generating grinding process it is uniformly understood in the prior art that this is used above all for grinding wheels that are to be dressed after each grinding process. However, this stands in the way of the intended use of these screw elements in large numbers in the automotive sector for reasons of cost. The worm-shaped grinding wheel, also known as the grinding worm, used in continuous generating grinding of especially helical gears, is therefore moved axially, so that ultimately with each web, which is ground by the helical shape impressed on the workpiece accordingly, here a helical gear.

Und schließlich sind in DE 10 2008 035 525 B3 ein Verfahren zum Herstellen eines Schraubenverdichterrotors mit einer zylindrischen Grundkontur und eine Schleifmaschine zum Schleifen eines Werkstückes mit einer zylindrischen Grundkontur, welches an dessen Außenumfang ein schraubenförmiges Profil aufweist, beschrieben. Dieser Stand der Technik geht davon aus, dass das kontinuierliche Wälzschleifen auch auf das Schleifen von Schraubenverdichterrotoren anwendbar ist, wobei das Vorschleifen und/oder das Fertigschleifen mit einem schneckenförmigen Schleifwerkzeug in eben diesem kontinuierlichen Wälzschleifverfahren durchgeführt wird.And finally are in DE 10 2008 035 525 B3 a method for producing a screw compressor rotor with a cylindrical basic contour and a grinding machine for grinding a workpiece with a cylindrical basic contour, which has a helical profile on its outer circumference, is described. This prior art assumes that continuous generating grinding can also be applied to the grinding of screw compressor rotors, the pre-grinding and / or finish grinding being carried out with a helical grinding tool in precisely this continuous generating grinding process.

Des Weiteren ist in diesem Dokument des Standes der Technik beschrieben, dass für das Fertigschleifen auch mit einer Profilschleifscheibe im Profilschleifverfahren gearbeitet werden kann, wobei das Vorschleifen auch wegen der im Schruppschleifen erfolgenden relativ großen Materialabnahme im kontinuierlichen Wälzschleifverfahren erfolgt. Geschliffen wird mit der beschriebenen Schleifscheibe ein Rohwerkstück, welches das zu schleifende Endprofil mit einem entsprechend abzuschleifenden Aufmaß aufweist. Dafür ist bei der beschriebenen bekannten Maschine für den Schruppvorgang ein schneckenförmiges Schleifwerkzeug und für den Schlichtvorgang eine Profilschleifscheibe einsetzt. Sowohl beim kontinuierlichen Wälzschleifen wie auch beim Profilschleifen wird die jeweilige Schleifscheibe in axialer Richtung versetzt, um gemäß der Steigung des wendelgenuteten Werkstückes die gesamte Breite dieses Werkstückes unter Optimierung des Verschleißes der jeweiligen Schleifscheibe zu schleifen. Dies ist vor allen Dingen deshalb vorgesehen, weil auch abrichtbare Werkzeuge eingesetzt werden sollen. Das schneckenförmige Schleifwerkzeug ist vorzugsweise ein Schleifwerkzeug mit zylindrischer Außenkontur, bei welcher zur Nutzung sämtlicher Zahnflankenabschnitte beim Schleifvorgang eine axiale kontinuierliche Bewegung der schneckenförmigen Schleifschreibe bezüglich der Längsachse des zu schleifenden Werkstückes ausgeführt wird. In DE 10 2008 035 525 B3 ist zwar auch der Einsatz einer nicht-zylindrischen schneckenförmigen Schleifscheibe, einer sogenannten Globoid-Schnecke, angesprochen, welche in ihrer Längsrichtung einen sich vom Rand zur Mitte hin verjüngenden Durchmesser und dann auch wieder kontinuierlich sich vergrößernden Durchmesser zum anderen Rand bezogen auf die gesamte Breite der schneckenförmigen Schleifscheibe ausgebildet hat. Wenn eine derartige Globoid-Schnecke in Eingriff gebracht wird, würde der Axialhub nicht oder nur eingeschränkt erforderlich sein, weil im Sinne des Verschleißes wegen der Tatsache, dass die Globoid-Schnecke zumindest einen globoiden Abschnitt an ihrem Außenumfang aufweist, wohingegen das Werkstück eine zylindrische Ausbildung hat, mehrere Stege zwischen den umlaufenden Nuten der Globoid-Schnecke im Eingriff wären. Diese Schleifwerkzeuge sind jedoch extrem komplex in ihrem geometrischen Aufbau, verhindern auch nicht, dass sie in aller Regel in ihrer komplexen Außenform abgerichtet werden müssen, damit eine entsprechende Genauigkeit am zu schleifenden Werkstück erzielt werden kann, weshalb sich die Globoid-Schnecken im Stand der Technik nicht durchgesetzt haben. Sie sind einfach bereits in der Herstellung zu teuer, sodass die Herstellung eines Massenartikels, wofür die Getriebe im Automotive-Bereich mit derartigen Schneckenelementen vorgesehen sind, keinesfalls empfehlenswert sind. Die Herstellungskosten von Werkstücken würden dadurch untolerierbar hoch werden.Furthermore, this prior art document describes that a profile grinding wheel can also be used for the finish grinding in the profile grinding process, the pre-grinding also being carried out in the continuous generating grinding process because of the relatively large material removal that occurs during rough grinding. A raw workpiece is ground with the grinding wheel described, which has the end profile to be ground with a corresponding allowance to be ground. For this purpose, in the known machine described, a worm-shaped grinding tool is used for the roughing process and a profile grinding wheel is used for the finishing process. Both in continuous generating grinding and profile grinding, the respective grinding wheel is offset in the axial direction in order to grind the entire width of this workpiece according to the slope of the helically grooved workpiece while optimizing the wear of the respective grinding wheel. This is intended primarily because dressable tools are also to be used. The helical grinding tool is preferably a grinding tool with a cylindrical outer contour, in which an axial continuous movement of the helical grinding wheel with respect to the longitudinal axis of the workpiece to be ground is carried out in order to use all tooth flank sections during the grinding process. In DE 10 2008 035 525 B3 The use of a non-cylindrical worm-shaped grinding wheel, a so-called globoid worm, is also addressed, which has a diameter that tapers in its longitudinal direction from the edge to the center and then again continuously increases in diameter to the other edge based on the entire width of the Has formed helical grinding wheel. If such a globoid worm is brought into engagement, the axial stroke would not be required, or only to a limited extent, because in terms of wear and tear due to the fact that the globoid worm has at least one globoid section on its outer circumference, whereas the workpiece is cylindrical has, several webs would be in engagement between the circumferential grooves of the globoid worm. However, these grinding tools are extremely complex in their geometrical structure, nor do they prevent them from having to be dressed in their complex outer shape, so that a corresponding accuracy can be achieved on the workpiece to be ground, which is why the globoid Snails have not prevailed in the prior art. They are simply too expensive to manufacture, so that the manufacture of a mass-produced article, for which the transmissions in the automotive sector with such worm elements are intended, is by no means recommended. This would make the production costs of workpieces intolerably high.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Schleifverfahren und der dort beschriebenen Schleifmaschine darin, dass ein schneckenförmiges Element an einem Werkstück durch Schleifen ausgebildet wird, welches eine hohe Genauigkeit aufweist, sich für eine Massenfertigung eignet und mit moderaten Herstellungskosten herstellt werden kann.The object of the present invention, compared to the grinding method known in the prior art and the grinding machine described there, is that a helical element is formed on a workpiece by grinding, which has a high accuracy, is suitable for mass production and can be produced at moderate production costs can.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine Schleifmaschine gemäß Anspruch 8 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen ausgebildet.This object is achieved by a method according to claim 1 and a grinding machine according to claim 8. Appropriate further developments are set out in the respective dependent claims.

Erfindungsgemäß weist das Verfahren zum Schleifen eines Werkstückes auf, welches ein Profil als Endkontur aufweist, wobei das Profil in einer das Werkstück schleifenden Schleifscheibe als Negativprofilierung vorhanden ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Werkstück um ein eine Schneckenwelle. Das Schleifen des Profils mittels der schraubenförmig profilierten Schleifscheibe wird dabei aus einem zylindrischen Vollmaterial oder von einem Rohwerkstück auf Endkontur geschliffen, welches Rohwerkstück gegenüber der Endkontur die prinzipielle Form des Profils aufweist, jedoch mit einem Aufmaß gegenüber der Endkontur versehen ist. Die die schraubenförmige Profilierung aufweisende Schleifscheibe ist an ihrer Außenkontur zylindrisch ausgebildet, wobei die Außenkontur dem am Werkstück zu schleifenden, ebenfalls schraubenförmig umlaufenden Nut aufweisende Profil entspricht, welches sozusagen das Positiv zu dem Negativ der schraubenförmigen Profilierung der Schleifscheibe ist. Die die schraubenförmige Profilierung aufweisende Schleifscheibe schleift durch Einstechschleifen am Werkstück die schraubenförmig umlaufende Nut des Profils zwischen einem jeweiligen Steg. Bezogen auf eine durch die Längsachse des Werkstückes gedachte Ebene weist die mit der schraubenförmigen Profilierung versehene Schleifscheibe einen umlaufenden Steg auf, zwischen dem die umlaufende Nut angeordnet ist. Die Anwendung des Einstechschleifens hat den Vorteil, dass die Zustellbewegung der Schleifscheibe zum Werkstück einfach ausgebildet ist. Hinsichtlich ihrer Drehzahl beim Schleifen des Werkstückes ist die Schleifscheibe mit der Drehzahl des Werkstückes synchronisiert. Das bedeutet, dass bei einer eingängigen schraubenförmigen Profilierung der Schleifscheibe diese die gleiche Drehzahl wie das Werkstück aufweist. Bei einem zweigängigen schraubenförmigen Profil am Werkstück ist die Drehzahl der Schleifscheibe doppelt so hoch wie die des Werkstückes. Die Drehzahl der Schleifscheibe entspricht also der Drehzahl des Werkstückes multipliziert mit der Gangzahl der Schraubenform des Werkstückes. Erfindungsgemäß führt die Schleifscheibe relativ zum Werkstück allenfalls eine geringe axiale Bewegung zum Schleifen der Form des die Nut begrenzenden jeweiligen Steges aus. Allenfalls eine geringe axiale Bewegung bedeutet dabei, dass je nach zu schleifender Form der jeweiligen Stege des Profils am Werkstück keine derartige Bewegung oder nur eine geringe axiale Bewegung erforderlich ist. Es handelt sich also um ein modifiziertes Einstechschleifen, das von den technologischen Gegebenheiten her einfacher ausführbar ist und damit sich positiv auf verringerte Herstellungskosten des Werkstückes auswirkt.According to the invention, the method for grinding a workpiece has a profile as the final contour, the profile being present as a negative profile in a grinding wheel grinding the workpiece. The workpiece is preferably a worm shaft. The grinding of the profile by means of the helically profiled grinding wheel is ground to the final contour from a cylindrical solid material or from a raw workpiece, which raw workpiece has the basic shape of the profile compared to the final contour, but is provided with an allowance compared to the final contour. The grinding wheel with the helical profile is cylindrical on its outer contour, the outer contour corresponding to the profile to be ground on the workpiece, also having a helical circumferential groove, which is, so to speak, the positive to the negative of the helical profile of the grinding wheel. The grinding wheel having the helical profile grinds the helical circumferential groove of the profile between a respective web by plunge-cut grinding on the workpiece. In relation to an imaginary plane through the longitudinal axis of the workpiece, the grinding wheel provided with the helical profiling has a circumferential web, between which the circumferential groove is arranged. The use of plunge-cut grinding has the advantage that the infeed movement of the grinding wheel towards the workpiece is simple. With regard to its speed when grinding the workpiece, the grinding wheel is synchronized with the speed of the workpiece. This means that if the grinding wheel has a single-thread helical profile, it has the same speed as the workpiece. With a two-thread helical profile on the workpiece, the speed of the grinding wheel is twice as high as that of the workpiece. The speed of the grinding wheel therefore corresponds to the speed of the workpiece multiplied by the number of turns of the helical shape of the workpiece. According to the invention, the grinding wheel performs at most a slight axial movement relative to the workpiece in order to grind the shape of the respective web delimiting the groove. At most, a slight axial movement means that, depending on the shape of the respective webs of the profile to be ground on the workpiece, no such movement or only a slight axial movement is required. It is therefore a modified plunge-cut grinding, which can be carried out more easily due to the technological conditions and thus has a positive effect on reduced manufacturing costs of the workpiece.

Da sich beim Schleifen eines Werkstückes dessen Durchmesser verringert, wohingegen der Durchmesser der Schleifscheibe nahezu unverändert bleibt, verändert sich die Schnittgeschwindigkeit, welche sich beim Schleifen einstellt, da beide vom Antrieb her mit gleicher Drehzahl rotieren. Da die Drehzahl üblicherweise in einem Bereich von 1.000 bis 3.000 1/min geschliffen wird, muss die Schleifscheibe bei einem zweigängigen Schneckenprofil mit einer Drehzahl von 2.000 bis 6.000 1/min rotieren. Bei einer Annahme eines mittleren Werkstückdurchmessers von beispielsweise 20 mm und einem Schleifscheibendurchmesser von 400 mm, ergibt sich über diesen Drehzahlbereich eine Schnittgeschwindigkeit von 45 bis 130 m/s. Übliche Schnittgeschwindigkeiten liegen im Bereich von 80 bis 100 m/s, was vor allem beim Schleifen mit CBN-Schleifscheiben angewendet wird. Beim Schleifen mit Korund-Schleifscheiben liegt die Schnittgeschwindigkeit in einer Größenordnung von maximal ca. 60 m/s. Diese erforderlichen hohen Schnittgeschwindigkeiten erfordern relativ hohe Drehzahlen sowohl für das Werkstück als auch für die Schleifscheibe sowie auch eine möglichst große Durchmesserdifferenz zwischen dem Werkstückdurchmesser und dem Durchmesser der Schleifscheibe. Zur Einhaltung dieser Schleifparameter eignen sich also insbesondere Schneckenwellen kleiner bis mittelgroßer Abmessungen, die außerdem auch noch in hohen Stückzahlen hergestellt werden. Der übliche Durchmesser für Werkstücke dieser Art liegt daher zumeist im Bereich von 10 bis 50 mm. Selbstverständlich sind andere, insbesondere auch größere, Abmessungen ebenfalls möglich, dies bedarf jedoch einer Anpassung der entsprechenden Abmessungen der Schleifmaschine bzw. der Schleifscheiben und entsprechender Technologieparameter.Since the diameter of a workpiece is reduced when grinding a workpiece, whereas the diameter of the grinding wheel remains almost unchanged, the cutting speed, which is set during grinding, changes, since both rotate at the same speed from the drive. Since the speed is usually ground in a range of 1,000 to 3,000 rpm, the grinding wheel must rotate with a double-flight worm profile at a speed of 2,000 to 6,000 rpm. Assuming an average workpiece diameter of, for example, 20 mm and a grinding wheel diameter of 400 mm, this results in a cutting speed of 45 to 130 m / s over this speed range. Usual cutting speeds are in the range of 80 to 100 m / s, which is mainly used when grinding with CBN grinding wheels. When grinding with corundum grinding wheels, the cutting speed is in the order of a maximum of approx. 60 m / s. These required high cutting speeds require relatively high speeds both for the workpiece and for the grinding wheel as well as the greatest possible difference in diameter between the workpiece diameter and the diameter of the grinding wheel. In order to maintain these grinding parameters, worm shafts of small to medium-sized dimensions, which are also manufactured in large numbers, are particularly suitable. The usual diameter for workpieces of this type is therefore mostly in the range from 10 to 50 mm. Of course, other, in particular larger, dimensions are also possible, but this requires an adaptation of the corresponding dimensions of the grinding machine or the grinding wheels and corresponding technology parameters.

Anders als beim im Stand der Technik beschriebenen kontinuierlichen Wälzschleifen wird zwar bei dem modifizierten Einstechschleifen gemäß der Erfindung auch eine geringe axiale Bewegung zum Schleifen der Form des die Nut begrenzenden Steges als ein Shiften bezeichnet. Dieses Shiften wird aber nicht im Rahmen des Abrichtens der Schleifscheibe durchgeführt, sondern dient beim Schleifen der Maß- oder Formkorrektur des mittels der Schleifscheibe am Werkstück zu erzeugenden Profils. Die die schraubenförmige Profilierung aufweisende Schleifscheibe wird also im Rahmen des modifizierten Einstechschleifens zur Erzielung einer Maß- oder Formkorrektur gegenüber dem Werkstück axial versetzt, was das sogenannte Shiften darstellt. Die vorzugsweise Verwendung von abriebfreien Schleifbelägen, wie beispielsweise Keramik-gebundene oder galvanisch beschichtete Schleifbeläge in Form von CBN ermöglichen eine entsprechende Bewegung der Schleifscheibe, damit am Werkstück die geforderte Form und die geforderten Endmaße im Rahmen engster Toleranzen möglich sind. Damit werden durch das gegenüber dem kontinuierlichen Wälzschleifen technologisch einfachere modifizierte Einstechschleifen die Herstellungskosten aufgabengemäß deutlich verringert. Es werden außerdem die Taktzeiten bei der Herstellung verringert, und gleichzeitig wird trotz hoher Stückzahl die Präzision des das schraubenförmige Profil mit Endkontur aufweisenden Werkstückes gewährleistet.In contrast to the continuous generating grinding described in the prior art, the modified plunge-cut grinding According to the invention, a small axial movement for grinding the shape of the web delimiting the groove is also referred to as shifting. However, this shifting is not carried out as part of the dressing of the grinding wheel, but rather serves to correct the dimensions or shape of the profile to be generated on the workpiece by means of the grinding wheel during grinding. The grinding wheel having the helical profile is therefore axially offset in relation to the workpiece in the context of the modified plunge-cut grinding to achieve a dimension or shape correction, which is what is known as shifting. The preferred use of abrasion-free abrasive coatings, such as ceramic-bonded or electroplated abrasive coatings in the form of CBN, enables the grinding wheel to move accordingly, so that the required shape and the required final dimensions are possible on the workpiece within the framework of the tightest tolerances. As a result of the modified plunge grinding, which is technologically simpler than continuous generating grinding, the manufacturing costs are significantly reduced in accordance with the task. In addition, the cycle times in production are reduced, and at the same time the precision of the workpiece having the helical profile with the final contour is guaranteed despite the large number of pieces.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere auch zum Vor- und Fertigschleifen in einer einzigen Aufspannung. Die beschriebenen Schleifparameter und Abmessungen von Werkstück und Werkzeug ermöglichen hohe Standzeiten der Werkzeuge, welche im Bereich von beispielsweise 40.000 geschliffenen Schleifschnecken liegen können. Dadurch können die Werkzeugkosten für das Vor- und Fertigschleifen erheblich gesenkt werden. Unter definierten Bedingungen ist es für das erfindungsgemäße Verfahren auch möglich, mehrgängige Schnecken bzw. Gewinde zu schleifen. Insgesamt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine hohe Qualität für Rundheit, Rundlauf, Formgenauigkeit, Durchmessertoleranz, Oberflächengüte erreicht, wobei die erzielbare Oberflächengüte Rz1 nach dem Fertigschleifen sogar erreichbar ist.The method according to the invention is also particularly suitable for rough and finish grinding in a single set-up. The described grinding parameters and dimensions of workpiece and tool enable long tool life, which can be in the range of, for example, 40,000 ground grinding worms. As a result, the tool costs for rough and finish grinding can be reduced considerably. Under defined conditions, it is also possible for the method according to the invention to grind multi-start worms or threads. Overall, the method according to the invention achieves a high quality for roundness, concentricity, dimensional accuracy, diameter tolerance, surface quality, the achievable surface quality Rz1 even being achievable after finish grinding.

Vorzugsweise führt die Schleifscheibe Vorschleifen und/oder Fertigschleifen durch und ist abrichtfrei ausgebildet. Das bedeutet, dass das Einstechschleifen mit der allenfalls geringen axialen Bewegung der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück im Sinne einer Shiftbewegung sowohl für das Vorschleifen als auch für das Fertigschleifen angewendet werden kann. Hierbei wird in bevorzugter Weise die Breite der umlaufenden Nut auf das Sollmaß korrigiert. Es ist aber auch möglich, dass diese allenfalls geringe axiale Bewegung der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück entweder für das Vorschleifen oder für das Fertigschleifen ausgeführt wird. Damit kann optimal auf Kosten und Qualität in Verbindung mit niedrigen Taktzeiten und hohen herzustellenden Stückzahlen in optimaler Weise Einfluss genommen werden.The grinding wheel preferably performs rough grinding and / or finish grinding and is designed without dressing. This means that plunge-cut grinding, with the possibly slight axial movement of the grinding wheel relative to the workpiece in the sense of a shift movement, can be used for both pre-grinding and finish grinding. In this case, the width of the circumferential groove is preferably corrected to the nominal size. However, it is also possible that this possibly slight axial movement of the grinding wheel with respect to the workpiece is carried out either for pre-grinding or for finish grinding. In this way, costs and quality in connection with low cycle times and high quantities to be produced can be optimally influenced.

Auf einer Schleifspindel können auch zwei Schleifscheiben angeordnet sein, und zwar die schraubenförmig profilierte Schleifscheibe und eine zweite Schleifscheibe zum Profilschleifen. Die beiden Schleifscheiben können sowohl achsparallel zum Werkstück als auch in die Steigung der umlaufenden Nut eingeschwenkt sein.Two grinding wheels can also be arranged on a grinding spindle, namely the helically profiled grinding wheel and a second grinding wheel for profile grinding. The two grinding wheels can be swiveled both axially parallel to the workpiece and into the slope of the circumferential groove.

Gemäß der Erfindung wird unter Shiften das Ausführen einer allenfalls geringen axialen Bewegung der zylindrisch ausgebildeten, eine schraubenförmige Profilierung aufweisenden Schleifscheibe verstanden, sodass die für das modifizierte Einstechschleifen verwendete Schleifscheibe in gewisser Weise auch eine Profilschleifscheibe mitumfasst bzw. eine Profilschleifscheibe nicht mehr separat zwingend erforderlich ist. Damit ist es möglich, mit der die schraubenförmige oder gewindeartig ausgebildeten Profilierung der Schleifscheibe in Verbindung mit dem allenfalls geringen axialen Shiften eine gewisse axiale Komponente für eine Profilkorrektur oder Maßkorrektur zu erzielen, auszuüben und durchzuführen, was ansonsten eine separate Profilscheibe erfordern würde. Damit wird auch positiv auf eine Verringerung der Kosten durch verringerte Kosten für die Schleifscheiben Einfluss genommen.According to the invention, shifting is understood to mean executing an at most slight axial movement of the cylindrical grinding wheel with a helical profile, so that the grinding wheel used for the modified plunge-cut grinding also includes a profile grinding wheel in a certain way or a profile grinding wheel is no longer required separately. This makes it possible to use the helical or thread-like profiling of the grinding wheel in conjunction with the possibly slight axial shifting to achieve, exercise and carry out a certain axial component for profile correction or dimensional correction, which would otherwise require a separate profile wheel. This also has a positive influence on a reduction in costs through reduced costs for the grinding wheels.

Des Weiteren ist es dadurch möglich, auf die komplizierte Form einer Globoid-förmigen Schleifscheibe zu verzichten, deren Herstellung mit hohen Kosten bei eingeschränkter Einsatzfähigkeit verbunden ist. Das erfindungsgemäße Shiften hat also nichts mit einer axialen Bewegung einer eine schraubenförmige Profilierung aufweisenden Schleifscheibe zu tun, welche über die gesamte Gewindelänge oder Schneckenlänge des Werkstückes bewegt werden muss, und das selbst dann nicht, wenn die Breite des Schleifwerkzeuges größer ist als die Länge des Gewindeabschnittes auf bzw. an dem Werkstück. Dies ist vielmehr aus verschleißtechnischen Gesichtspunkten erforderlich. Dem gegenüber führt die Schleifscheibe im Rahmen ihrer modifizierten Einstechbewegung gemäß der Erfindung bereits all jene Bewegungen aus, welche eine hohe Qualität hinsichtlich Maß- und Formgenauigkeit des schraubenförmig bzw. gewindeförmig ausgebildeten Elements bzw. Werkstückes sicherstellen.Furthermore, it is thereby possible to dispense with the complicated shape of a globoid-shaped grinding wheel, the production of which is associated with high costs and limited usability. The shifting according to the invention has nothing to do with an axial movement of a grinding wheel with a helical profile, which has to be moved over the entire thread length or worm length of the workpiece, and not even if the width of the grinding tool is greater than the length of the thread section on or on the workpiece. Rather, this is necessary for reasons of wear and tear. On the other hand, within the scope of its modified plunge-cut movement according to the invention, the grinding wheel already carries out all those movements which ensure high quality in terms of dimensional and shape accuracy of the helical or thread-shaped element or workpiece.

Vorzugsweise führt die Schleifscheibe gemäß der Erfindung beim Schleifen bis in die Endbereiche des Profils die Shiftbewegung bezüglich der Längsachse des Werkstückes nach oben oder nach unten aus. Weiter vorzugsweise wird die Shiftbewegung entlang der Steigung der Nut ausgeführt.The grinding wheel according to the invention preferably executes the shift movement upwards or downwards with respect to the longitudinal axis of the workpiece during grinding into the end regions of the profile. More preferably, the shift movement is carried out along the slope of the groove.

Prinzipiell ist es natürlich möglich, dass die Schleifscheibe auch abgerichtet wird, selbst bei Verwendung einer Schleifscheibe mit CBN-Schleifbelag, nämlich ein Abrichten nach Feststellen eines Annäherns oder Erreichens an eine definierte bzw. des Vorhandenseins einer definierten Maßtoleranzabweichung. Gemäß der Erfindung wird die Fertigung im Rahmen einer vorgegebenen maximalen Maßtoleranzabweichung durchgeführt. Wenn diese erreicht wird, oder sich das Endmaß eines geschliffenen Werkstückes dieser vorgegebenen Maßtoleranzabweichung annähert, kann die Schleifscheibe zusätzlich mit einem entsprechend korrigierten Abrichtprogramm CNC-gesteuert abgerichtet werden, um weiterhin höchste Präzision bei der Qualität hinsichtlich Maß- und Formgenauigkeit zu erreichen.In principle, it is of course possible that the grinding wheel is also dressed, even when using a grinding wheel with a CBN grinding layer, namely dressing after it has been determined that a defined deviation from or the presence of a defined dimensional tolerance deviation has been established. According to the invention, production is carried out within the framework of a predetermined maximum dimensional tolerance deviation. When this is achieved, or the final dimension of a ground workpiece approaches this specified dimensional tolerance deviation, the grinding wheel can also be dressed with a correspondingly corrected dressing program CNC-controlled in order to continue to achieve the highest level of quality in terms of dimensional and shape accuracy.

Weiter vorzugsweise ist es möglich, dass der Steg, welcher eine jeweilige schraubenförmig ausgebildete Nut am Werkstück begrenzt, hinsichtlich seiner Form mittels einer zur schraubenförmigen Profilierung der Schleifscheibe separat angeordneten zweiten Schleifscheibe geschliffen wird. Dabei wird diese zweite Schleifscheibe entlang der Länge des Profils am Werkstück bewegt, sodass die gewünschte Endform des Steges oder der von zwei benachbarten Stegen definierten Nut dazwischen korrigiert oder das entsprechende Profil genauestens erzeugt wird.It is also preferably possible for the web, which delimits a respective helically formed groove on the workpiece, to be ground in terms of its shape by means of a second grinding wheel arranged separately for the helical profiling of the grinding wheel. This second grinding wheel is moved along the length of the profile on the workpiece so that the desired end shape of the web or the groove defined by two adjacent webs in between is corrected or the corresponding profile is created with great precision.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Schleifmaschine zum Schleifen eines Werkstückes, welches wendelgenutet ist bzw. einen im Sinne eines Gewindeabschnittes ausgebildeten Bereich aufweist, mit einer Schleifscheibe, welche an ihrem Außenumfang eine zylindrische und schraubenförmige Profilierung aufweist, bereitgestellt. Das Werkstück wird dabei aus dem Vollen oder von einer Rohform mit entsprechendem Aufmaß auf eine gewünschte Endkontur geschliffen, und zwar unter Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Gemäß diesem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Schleifschiebe auf einer Spindel eines Schleifspindelstockes angeordnet. Die Schleifscheibe wird zum Schleifen an das Werkstück durch eine entsprechend einem Einstechschleifvorgang ausgeführte Zustellbewegung zugestellt, wodurch das Profil mit der Wendelnut am Werkstück ausgebildet ist. Das Einstechschleifen mit der schraubenförmig ausgebildeten Schleifscheibe erzeugt so über die gesamte Breite des Gewindeabschnittes des Werkstückes die Nuten und Stege des Gewindeabschnittes, indem der Einstechschleifvorgang, welchen die Schleifscheibe ausführt, keine oder allenfalls eine geringe axiale Bewegung entlang des zu schleifenden Profils des Werkzeuges erzeugt. Dies ist relativ gesehen so, dass bei dieser allenfalls geringen axialen Bewegung der in eine jeweilige zu schleifende Nut eingetauchte Steg diese Bewegung ausführt und damit eine Modifizierung des Breitenmaßes und/oder der Form der Flanke des jeweiligen Steges erzeugt bzw. schleift.According to a second aspect of the invention, a grinding machine for grinding a workpiece, which is helically grooved or has an area designed in the sense of a threaded section, with a grinding wheel, which has a cylindrical and helical profile on its outer circumference, is provided. The workpiece is ground to a desired final contour from the solid or from a raw form with the appropriate allowance, namely by carrying out the method described above. According to this second aspect of the invention, the grinding slide is arranged on a spindle of a grinding headstock. The grinding wheel is fed to the workpiece for grinding by means of an infeed movement carried out in accordance with a plunge-cut grinding process, as a result of which the profile with the helical groove is formed on the workpiece. Plunge-cut grinding with the helical grinding wheel creates the grooves and ridges of the thread section over the entire width of the thread section of the workpiece, in that the plunge-cut grinding process carried out by the grinding wheel generates little or no axial movement along the profile of the tool to be ground. In relative terms, this is such that with this possibly slight axial movement, the web immersed in a respective groove to be ground executes this movement and thus generates or grinds a modification of the width dimension and / or the shape of the flank of the respective web.

Vorzugsweise sind Drehzahl des Werkstückes und Drehzahlt der Schleifscheibe beim Schleifen miteinander synchronisiert, wobei die Drehzahl der Schleifscheibe abhängig ist von der Drehzahl des Werkstückes unter Beachtung der Gangzahl der Schraubenform bzw. des Gewindes des Werkstückes.The speed of the workpiece and the speed of the grinding wheel are preferably synchronized with each other during grinding, the speed of the grinding wheel being dependent on the speed of the workpiece, taking into account the number of turns of the helical shape or the thread of the workpiece.

Vorzugsweise ist die Schleifscheibe als Vorschleifscheibe und/oder als Fertigschleifscheibe ausgebildet. Sie kann also sowohl für das Vorschleifen als auch für das Fertigschleifen eingesetzt werden, wobei es auch möglich ist, dass die Schleifscheibe erfindungsgemäß als Vorschleifscheibe und/oder als Fertigschleifscheibe ausgebildet ist.The grinding wheel is preferably designed as a rough grinding wheel and / or as a finish grinding wheel. It can therefore be used both for pre-grinding and for finish-grinding, it also being possible for the grinding wheel, according to the invention, to be designed as a pre-grinding wheel and / or as a finish-grinding wheel.

Weiter vorzugsweise ist zusätzlich eine Abrichtvorrichtung zum Abrichten der Profilierung der Schleifscheibe vorgesehen. Das Abrichten wird immer dann ausgeführt, wenn für weitere zu produzierende Stückzahlen dieses einen Gewindeabschnitt aufweisenden Werkstückes die Maß- und Formgenauigkeit sich in Richtung der maximalen Toleranz bewegt. Durch die geringe axiale Bewegung, die erforderlich ist, sofern die Flankenform der Stege noch nach dem eigentlichen Einstechvorgang modifiziert werden muss, kaum eine gewünschte Querschnittsform der das schraubenförmige Profil der jeweiligen Nut begrenzenden Stege erzielt werden.Furthermore, a dressing device for dressing the profiling of the grinding wheel is also preferably provided. The dressing is always carried out when the dimensional and shape accuracy moves in the direction of the maximum tolerance for further quantities to be produced of this workpiece having a thread section. Due to the small axial movement, which is required if the flank shape of the webs still has to be modified after the actual piercing process, a desired cross-sectional shape of the webs delimiting the helical profile of the respective groove can hardly be achieved.

Weiter vorzugsweise ist die allenfalls geringfügige axiale Bewegung der Schleifscheibe ihrer Hauptbewegungskomponente beim eigentlichen Einstechvorgang überlagerbar. Dies ist bei heutigen CNC-Steuerungen einprogrammierbar.Furthermore, the possibly slight axial movement of the grinding wheel can be superimposed on its main movement component during the actual piercing process. This can be programmed into today's CNC controls.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nun anhand der folgenden Zeichnung detailliert erläutert. Es zeigen:

1: ein als Schneckenwelle ausgebildetes Werkstück;
2: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines ebenfalls als Schneckenwelle ausgebildeten Werkstückes;
3: neun Beispiele verschiedener, gemäß der Erfindung schleifbarer Schnecken- bzw. Gewindeprofile;
4: eine prinzipielle Darstellung für das erfindungsgemäße Schleifen einer Schneckenwelle in ähnlicher Ausbildung wie gemäß 2;
5: eine erfindungsgemäße Schleifanordnung zum Schleifen eines Schneckenelements mit eingeschwenkter Schleifscheibe;
6: eine prinzipielle Darstellung eines eine geringe axiale Bewegung darstellenden Shiftens der schneckenförmig ausgebildeten Schleifscheibe;
7a,b: eine prinzipielle Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schleifens eines Schneckenelements einer Schneckenwelle, unterteilt in a) Vorschleifen und b) Fertigschleifen mit jeweils unterschiedlichen Schleifscheiben;
8: ein weiteres Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Schleifen einer Schneckenwelle im Sinne einer Komplettbearbeitung aus einem Vollmaterial;
9: ein weiteres Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Schleifen mit bezüglich des Werkstückes gegenüberliegenden, gleichzeitig im Eingriff befindlichen Schleifscheiben; und
10: eine prinzipielle Darstellung der geringen axialen Bewegung (Shiften) der schraubenförmig ausgebildeten Schleifscheibe in Flankenrichtung der die jeweiligen Nuten begrenzenden Stege eines Schneckenabschnittes.

Further advantages, features and possible applications of the invention will now be explained in detail with reference to the following drawing. Show it:

1 : a workpiece designed as a worm shaft;
2 : Another embodiment of a workpiece also designed as a worm shaft;
3 : nine examples of different worm or thread profiles that can be grinded according to the invention;
4th : a basic illustration of the grinding according to the invention of a worm shaft in a configuration similar to that shown in FIG 2 ;
5 : a grinding arrangement according to the invention for grinding a worm element with a swiveled-in grinding wheel;
6th : a basic representation of a shift representing a slight axial movement the helical grinding wheel;
7a, b : a basic representation of a further exemplary embodiment of the grinding according to the invention of a worm element of a worm shaft, subdivided into a) pre-grinding and b) finish grinding, each with different grinding wheels;
8th : Another exemplary embodiment for the grinding according to the invention of a worm shaft in terms of complete machining from a solid material;
9 : Another exemplary embodiment for the grinding according to the invention with grinding wheels which are opposite with respect to the workpiece and which are simultaneously in engagement; and
10 : a basic representation of the slight axial movement (shifting) of the helically designed grinding wheel in the flank direction of the webs of a worm section delimiting the respective grooves.

In 1 ist ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Schleifmaschine hergestelltes Werkstück in Form einer Schneckenwelle 1 dargestellt. Diese Schneckenwelle 1 weist einen schraubenförmigen Abschnitt auf, welcher als Schnecke 16 ausgebildet ist und welcher einen zylindrischen Außenumfang 2 aufweist. Der schraubenförmig bzw. gewindeförmig ausgebildete Abschnitt in Form der Schnecke 16 weist eine mit einer vorgegebenen Steigung ausgebildete umlaufende Nut 8 auf, welche von jeweiligen der Steigung der schraubenförmigen Wendel entsprechenden Stegen 9 begrenzt ist. Die auf dem als Schneckenwelle ausgebildeten Werkstück 1 angeordnete Schnecke ist wie ein Gewindeprofil oder ein Nutprofil anzusehen, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird. Prinzipiell ist es möglich, den Schneckenabschnitt der Schneckenwelle 1 aus dem Vollen zu schleifen oder aber von einem ein entsprechendes Aufmaß aufweisenden Rohmaß zu schleifen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist einsetzbar für Schnecken 16 beliebiger Steigung. Um eine derartige Schneckenwelle 1 komplett zu schleifen, sind noch weitere Arbeitsgänge für die Schultern und zylinderförmigen Abschnitte und gegebenenfalls vorhandenen Planabschnitte zu schleifen. Dies wird in der Regel in separaten Aufspannungen geschliffen, in denen dann die erwähnten Abschnitte hinsichtlich Durchmesser und Lagersitzen geschliffen werden können. Es ist jedoch auch möglich, die Komplettbearbeitung einschließlich des erfindungsgemäßen Schleifens der Schnecke 16 in einer Aufspannung und in einer Schleifmaschine durchzuführen.In 1 is a workpiece in the form of a worm shaft produced with the method according to the invention or the grinding machine according to the invention 1 shown. This worm shaft 1 has a helical section, which acts as a screw 16 is formed and which has a cylindrical outer circumference 2 having. The helical or thread-shaped section in the form of the worm 16 has a circumferential groove formed with a predetermined pitch 8th on which of the respective webs corresponding to the pitch of the helical helix 9 is limited. The on the workpiece designed as a worm shaft 1 arranged screw is to be regarded as a thread profile or a groove profile that is produced with the method according to the invention. In principle it is possible to use the worm section of the worm shaft 1 to grind from solid or to grind from a rough dimension with a corresponding allowance. The method according to the invention can be used for screws 16 any slope. To such a worm shaft 1 To completely grind, there are still additional work steps to be grinded for the shoulders and cylindrical sections and any planar sections that may be present. This is usually ground in separate setups, in which the sections mentioned can then be ground in terms of diameter and bearing seats. However, it is also possible to complete the machining including grinding the worm according to the invention 16 to be carried out in one clamping and in one grinding machine.

In 2 ist eine weitere Ausgestaltung eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Schleifmaschine hergestellten Werkstückes 1, welches ebenfalls als Schneckenwelle ausgebildet ist, dargestellt. Der an dieser Schneckenwelle 1 ausgebildete Abschnitt einer Schnecke 16 weist hinsichtlich der Form der die umlaufende Nut 8 begrenzenden Stege 9 gegenüber der 1 eine abweichende Form auf. Im Querschnitt sind die Stege 9 dünner ausgebildet. Die Schnecke 16 ist als zweigängige Schnecke ausgebildet und weist einen Außenumfang 2 auf, der zylindrisch ausgebildet ist. Die Schneckenwelle 1 weist außerdem einen Bund 17 in Form eines Anschlages auf, welcher in einer Aufspannung geschliffen werden kann, welche verschieden von der Aufspannung ist, in welcher die Schnecke 16 geschliffen wird. Auch bei dieser in 2 dargestellten Form der Schneckenwelle 1 ist es möglich, alle Schleifoperationen neben der erfindungsgemäßen Schleifoperation für die Schnecke 16 in einer Aufspannung im Sinne einer Komplettbearbeitung der Schneckenwelle 1 zu schleifen. Das dargestellte Werkstück 1 kann beispielsweise für ein Lenkgetriebe eingesetzt werden und hat demzufolge keine sehr große Abmessung. Beispielsweise kann eine derartige Schneckenwelle 1 eine Länge zwischen 100 bis 150 mm und einen Durchmesser von 15 bis 25 mm aufweisen. Es versteht sich, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren jede Größe von derartigen Schneckenwellen 1 hergestellt werden kann. Der Ablauf der Herstellung einer derartigen Schneckenwelle im Sinne einer Komplettbearbeitung ist für die einzelnen durchzuführenden Schritte in 8 detailliert erläutert.In 2 is a further embodiment of a workpiece produced with the method according to the invention and the grinding machine according to the invention 1 , which is also designed as a worm shaft, shown. The one on this worm shaft 1 trained section of a snail 16 points with regard to the shape of the circumferential groove 8th delimiting webs 9 towards the 1 a different shape. In the cross-section are the webs 9 made thinner. The snail 16 is designed as a two-flight screw and has an outer circumference 2 on, which is cylindrical. The worm shaft 1 also has a covenant 17th in the form of a stop, which can be ground in a setting that is different from the setting in which the worm 16 is sanded. Also with this in 2 shown shape of the worm shaft 1 it is possible to carry out all grinding operations in addition to the grinding operation according to the invention for the worm 16 in one set-up in the sense of a complete machining of the worm shaft 1 to grind. The workpiece shown 1 can be used, for example, for a steering gear and therefore does not have a very large dimension. For example, such a worm shaft 1 have a length between 100 to 150 mm and a diameter of 15 to 25 mm. It goes without saying that with the method according to the invention, any size of such screw shafts 1 can be produced. The sequence of the production of such a worm shaft in the sense of a complete machining is for the individual steps to be carried out in 8th explained in detail.

Gemäß der Erfindung ist die den Schneckenbereich der Schneckenwelle schleifende Schleifscheibe sozusagen als Negativform für die Positivform der die Schnecke bzw. das Gewinde bildenden Stege ausgebildet. Je nach Ausbildung der Negativform der Schnecke bzw. der schraubenförmig umlaufenden Profilierung kann eine unterschiedliche Stegform geschliffen werden. In 3 sind verschiedene Beispiele dargestellt, welche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Schleifmaschine mit einer die jeweiligen Stege der Schnecke schleifenden Schleifscheibe hergestellt werden können. In 3 sind von links nach rechts oben beginnend, dann in der Mitte angeordnet und schließlich unten angeordnet, die folgenden unterschiedlichen Stegformen und damit unterschiedlichen Gewindeformen im weitesten Sinne dargestellt, welche erfindungsgemäß geschliffen werden können. Dies sind ein Trapezgewinde 18, ein Sägezahngewinde 19, ein Spezialgewinde 20, ein Förderschneckengewinde 21, ein Kreuzgewinde 22, ein Grobgewinde 23, ein Rundgewinde 24, ein Spitzgewinde 25 und ein Feingewinde 26. Diese Darstellung soll verdeutlichen, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Schleifmaschine im Grunde genommen jede Art von derartigen Schnecken- bzw. Gewindeabschnitten an Bauteilen hergestellt und ausgebildet werden kann.According to the invention, the grinding wheel grinding the worm area of the worm shaft is designed, so to speak, as a negative shape for the positive shape of the webs forming the worm or the thread. Depending on the design of the negative shape of the worm or the helical circumferential profiling, a different web shape can be ground. In 3 various examples are shown which can be produced with the method according to the invention or the grinding machine according to the invention with a grinding wheel grinding the respective webs of the worm. In 3 are starting from left to right at the top, then arranged in the middle and finally arranged at the bottom, the following different web shapes and thus different thread shapes are shown in the broadest sense, which can be ground according to the invention. These are trapezoidal threads 18th , a buttress thread 19th , a special thread 20th , a conveyor screw thread 21 , a cross thread 22nd , a coarse thread 23 , a round thread 24 , a pointed thread 25th and a fine thread 26th . This illustration is intended to make it clear that, with the method according to the invention and the grinding machine according to the invention, basically any type of such screw or thread sections can be produced and formed on components.

In 4 ist dargestellt, wie ein Abschnitt einer Schnecke 16 an einer Schneckenwelle 1, welche ähnlich der in 2 dargestellten ist, gemäß der Erfindung hergestellt wird. Dabei wird das gewindeartige Profil 5 der Schneckenwelle 1 mit einer Schleifscheibe 4 geschliffen, deren Breite größer ist als die komplette Länge der Schnecke 16. Die dargestellte, im Sinne einer Negativform entsprechend profilierte Schleifscheibe 4 ist vorzugsweise abrichtfrei, was die Kosten für die Schleifmaschine verringert, da eine Abrichteinrichtung in einem solchen Fall nicht vorgesehen sein muss. Die Schleifscheibe 4 ist auf einer Schleifspindel 13 angeordnet, welche mittels einer Zustellbewegung 15 im Sinne eines Einstechschleifens sozusagen als Einstechschleif-Hauptbewegungskomponente der auf der Schneckenwelle 1 herzustellenden Schnecken zustellbar ist. Die zu schleifende Schneckenwelle 1 ist von einer Werkstückspindel 27 in einer nicht dargestellten Spannvorrichtung während des Schleifens getragen. Des Weiteren ist die Schneckenwelle 1 mittels einer Lünette 28 an einem zylindrischen Abschnitt neben der Schnecke 16 abgestützt, damit die Längsachse 11 des Werkstückes während der Bearbeitung unverändert beibehalten werden kann. Die an der Schneckenwelle neben der Schnecke 16 noch des Weiteren angeordneten Abschnitte, wie beispielsweise der Bund 17, zylindrische Abschnitte im Bereich der Lünette oder vor dem Übergangsbereich auf der in der Zeichnung dargestellten linken Seite der Schnecke 16 zu dem Bund 17 hin vorhanden, welche mittels separater Schleifscheiben oder einer separaten Schleifscheibe im Sinne einer Komplettbearbeitung in einer Aufspannung geschliffen werden können. Es ist jedoch auch möglich, dass diese zusätzlichen Abschnitte der Schneckenwelle in einer weiteren Aufspannung sozusagen abgekoppelt von dem Schleifen der Schnecke 16 mittels der Schleifscheibe 4 hergestellt werden kann.In 4th is shown as a section of a snail 16 on a worm shaft 1 which is similar to the one in 2 is made according to the invention. Thereby the thread-like profile 5 the worm shaft 1 with a grinding wheel 4th ground, the width of which is greater than the entire length of the worm 16 . The grinding wheel shown, correspondingly profiled in the sense of a negative shape 4th is preferably dressing-free, which reduces the costs for the grinding machine, since a dressing device does not have to be provided in such a case. The grinding wheel 4th is on a grinding spindle 13th arranged, which by means of an infeed movement 15th in the sense of plunge-cut grinding, so to speak, as plunge-cut grinding main component of movement on the worm shaft 1 to be produced screws can be delivered. The worm shaft to be ground 1 is from a workpiece spindle 27 worn in a clamping device, not shown, during grinding. Furthermore is the worm shaft 1 by means of a bezel 28 on a cylindrical section next to the screw 16 supported so that the longitudinal axis 11 of the workpiece can be retained unchanged during machining. The one on the worm shaft next to the worm 16 still further arranged sections, such as the collar 17th , cylindrical sections in the area of the steady rest or in front of the transition area on the left side of the worm shown in the drawing 16 to the covenant 17th available, which can be ground by means of separate grinding wheels or a separate grinding wheel in the sense of a complete machining in one clamping. However, it is also possible for these additional sections of the worm shaft to be decoupled, so to speak, from the grinding of the worm in a further set-up 16 by means of the grinding wheel 4th can be produced.

Wird nun die Schleifscheibe 4 mit ihrer schraubenförmigen Profilierung 3 der Schneckenwelle zugeführt, die einen zylindrischen Abschnitt 2 im Bereich der später herzustellenden Schnecke 16 aufweist, dessen Durchmesser dem maximalen Durchmesser der Schnecke 16 entspricht, d.h. die Schnecke 16 an der Schneckenwelle 1 wird aus dem Vollen geschliffen, so wird im Wege des Einstechschleifens die Form der Schnecke 16 von der Negativform an der Schleifscheibe 4 in die Positivform an der Schneckenwelle abgebildet. Als nicht abzurichtende Schleifscheiben werden gewöhnlich galvanisch gebundene CBN-Schleifscheiben eingesetzt. Bei der in 4 dargestellten Herstellungsvariante wird die Schleifscheibe 4 in einer Ebene der Schneckenwelle 1 im Sinne einer Zustellung 15 (siehe 7a) zugeführt, welche die Längsachse 11 des Werkstückes 1 schneidet. Es wird das komplette Schneckenprofil bzw. komplette Gewindeprofil in diesem wendelförmig genuteten Bereich des Werkstückes 1 im sogenannten Normalschnitt zur Längsachse 11 der Schneckenwelle geschliffen, weshalb die Schleifscheibe bei diesem Ausführungsbeispiel nicht eingeschwenkt werden muss. Wenn die Längsachse der Schleifscheibe 4 nicht eingeschwenkt wird, liegen das Werkstück 1 und die Schleifscheibe 4 parallel zueinander.Will now be the grinding wheel 4th with their helical profile 3 fed to the worm shaft, which has a cylindrical section 2 in the area of the screw to be produced later 16 has, the diameter of which is the maximum diameter of the screw 16 corresponds, ie the snail 16 on the worm shaft 1 If the solid is ground, then the shape of the worm is created by plunge grinding 16 from the negative form on the grinding wheel 4th shown in the positive form on the worm shaft. Electroplated CBN grinding wheels are usually used as grinding wheels that are not to be dressed. At the in 4th The manufacturing variant shown is the grinding wheel 4th in one plane of the worm shaft 1 in the sense of a delivery 15th (please refer 7a) fed, which is the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 cuts. It becomes the complete screw profile or complete thread profile in this helically grooved area of the workpiece 1 in the so-called normal section to the longitudinal axis 11 the worm shaft, which is why the grinding wheel does not have to be swiveled in in this embodiment. When the longitudinal axis of the grinding wheel 4th is not swiveled in, the workpiece is lying 1 and the grinding wheel 4th parallel to each other.

Die Rotationsachsen des Werkstückes 1 und der Schleifscheibe 4 sind elektrisch bzw. elektronisch gekoppelt, da, wie bereits ausgeführt, in die Schleifscheibe bzw. in den Schleifscheibenbelag das negative Nutprofil bzw. Gewindeprofil mit der gewünschten Nutsteigung oder Gewindesteigung einprofiliert ist. Es ist von großer Bedeutung für die Präzision der Schnecken insbesondere, die Drehzahlverhältnisse dieser beiden Rotationsbewegungen hochgenau einzuhalten. Das bedeutet, dass die Drehzahl des Werkzeuges 4 und die Drehzahl des Werkstückes 1 elektrisch bzw. elektronisch synchronisiert sein müssen, da ansonsten die Form des Profils 5 bezüglich ihrer Geometrie weglaufen würde und die Sollmaße des Schneckenprofils also nicht eingehalten werden könnten. Unter Synchronisierung soll hier verstanden werden, dass die Drehzahlen des Werkstückes 1 und der Schleifscheibe 4 identisch sein müssen.The axes of rotation of the workpiece 1 and the grinding wheel 4th are electrically or electronically coupled because, as already stated, the negative groove profile or thread profile is profiled with the desired groove pitch or thread pitch in the grinding wheel or in the grinding wheel coating. It is of great importance for the precision of the screws, in particular, to maintain the speed ratios of these two rotational movements with great precision. That means the speed of the tool 4th and the speed of the workpiece 1 must be electrically or electronically synchronized, otherwise the shape of the profile 5 would run away with regard to their geometry and the nominal dimensions of the screw profile could not be adhered to. Synchronization should be understood here to mean that the speeds of the workpiece 1 and the grinding wheel 4th must be identical.

Die mit der Schleifscheibe 4 zu realisierende Schnittgeschwindigkeit ergibt sich aus dem Durchmesserverhältnis zwischen dem Werkstück 1 und der Schleifscheibe 4. Das angewendete Schleifverfahren ist also mit dem Einstechschleifen vergleichbar. Die Verwendung von galvanisch belegten Schleifscheiben 4 bietet den Vorteil, dass Schneckenprofil 5 am Werkstück mit einer einzigen Schleifscheibe 4 vor- und fertiggeschliffen werden kann. Der Vorteil, die Schleifscheibe 4 im Einstechschleifverfahren zuzustellen, ergibt sich daraus, dass eine axiale Verschiebung der Schleifscheibe zur Erzielung der Schnecke 16 nicht erforderlich ist. Gemäß der Erfindung kann nun vorgesehen sein, dass eine geringe axiale Verschiebung durchaus auch gewünscht ist, um so das Profil 5 hinsichtlich der Breite der Stege 9 bzw. der Breite der Nuten 8, bezogen auf die Flanken der der Nut jeweils zugewandten Stege 9, direkt in gewünschter Weise beeinflusst werden. Bei Verwendung von galvanisch belegten CBN-Schleifscheiben kann die Schnecke 16 bzw. das schnecken- oder schraubenförmige Profil 5 mit ein und derselben Schleifscheibe 4 vor- und fertiggeschliffen werden. Die geringe axiale, Shiften genannte Verschiebung der Schleifscheibe 4 bezogen auf die Längserstreckung des Schneckenabschnittes an der Schneckenwelle 1 kann aber auch gezielt eingesetzt werden, damit das Profil 5 an deren Breitenmaß bzw. Flankenform der der jeweiligen Nut 8 zugewandten Stege 9 beeinflusst werden kann. Damit kann der Vorgang des Schleifens auch insbesondere hinsichtlich des Schleifens der Flanken des Profils 5 einerseits ein- oder beidseitig ausgeführt werden, und zwar vorgeschliffen werden, beispielsweise mit der Einstechschleif-Zustellbewegung 15 der Schleifscheibe 4 ohne axiale Shiftbewegung, woran sich das Fertigschleifen anschließt, bei welchem direkt die Flankenform der Stege zielgerichtet modifiziert wird. In einem solchen Fall spricht man dann auch von einem modifizierten Einstechschleifen. Diese geringe axiale Shiftbewegung kann erforderlich sein, um spezielle geometrische und Oberflächengenauigkeiten des Schneckenprofils bzw. von dessen Oberflächen zu erreichen. Diese geringe axiale Verschiebebewegung 10 der Schleifzonen kann allerdings auch in der Art erreicht werden, dass die Synchronisierung der Drehzahl des Werkstückes 1 und der Drehzahl der Schleifscheibe 4 von deren „Nulllage“ aus erfolgen wird, wobei das Verschieben von der sogenannten „Nulllage“ aus einer Verschiebung des Eingriffspunktes der Schleifscheibe mit ihrer Profilierung 3 entspricht. In einem solchen Fall kann dann auf eine relative Längsverschiebung zwischen Werkstück 1 und Schleifscheibe 4 verzichtet werden. Es ist aber auch denkbar, beide Varianten miteinander zu kombinieren. Die Auswahl des jeweiligen Verfahrens richtet sich nach den jeweiligen zu erzielenden Geometrien des Werkstückes 1, sodass dies letztlich abhängig vom zu schleifenden Profil 5 und der weiteren Geometrie des Werkstückes 1 ist.The one with the grinding wheel 4th The cutting speed to be achieved results from the diameter ratio between the workpiece 1 and the grinding wheel 4th . The grinding process used is therefore comparable to plunge grinding. The use of electroplated grinding wheels 4th has the advantage that screw profile 5 on the workpiece with a single grinding wheel 4th can be pre-ground and finish-ground. The advantage of the grinding wheel 4th Infeed in the plunge-cut grinding process, results from the fact that an axial displacement of the grinding wheel to achieve the worm 16 is not required. According to the invention, it can now be provided that a slight axial displacement is definitely also desired in order to improve the profile 5 regarding the width of the webs 9 or the width of the grooves 8th , based on the flanks of the webs facing the groove 9 can be influenced directly in the desired manner. When using electroplated CBN grinding wheels, the worm can 16 or the helical or helical profile 5 with one and the same grinding wheel 4th be pre-ground and finish-ground. The slight axial displacement of the grinding wheel, known as shifting 4th based on the longitudinal extension of the screw section on the screw shaft 1 but can also be used specifically so that the profile 5 on the width or flank shape of the respective groove 8th facing webs 9 can be influenced. With that, the The process of grinding also in particular with regard to the grinding of the flanks of the profile 5 be executed on the one hand on one or both sides, namely pre-ground, for example with the plunge-cut grinding feed movement 15th the grinding wheel 4th without an axial shift movement, followed by finish grinding, in which the flank shape of the webs is modified directly in a targeted manner. In such a case, one speaks of modified plunge-cut grinding. This slight axial shift movement can be necessary in order to achieve special geometrical and surface accuracies of the screw profile or its surfaces. This slight axial displacement 10 the grinding zones can, however, also be achieved in such a way that the synchronization of the speed of the workpiece 1 and the speed of the grinding wheel 4th from whose "zero position" will take place, the shifting from the so-called "zero position" from a shift of the point of engagement of the grinding wheel with its profile 3 is equivalent to. In such a case, a relative longitudinal displacement between the workpiece can then be assumed 1 and grinding wheel 4th be waived. However, it is also conceivable to combine both variants with one another. The selection of the respective process depends on the respective geometry of the workpiece to be achieved 1 so that this ultimately depends on the profile to be ground 5 and the further geometry of the workpiece 1 is.

In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schleifens einer Schnecke bzw. eines schneckenförmigen Elements gezeigt. Dargestellt ist bezüglich dieses weiteren Ausführungsbeispiels, dass das Profil 5 des Werkstückes 1 wegen der speziellen Form des Schraubenprofils im Normalschnitt zur Längsachse 11 der Schneckenwelle 1 nicht komplett abgebildet werden kann. Daher ist die Schleifscheibe 4 mit ihrer schraubenförmigen Profilierung 3 in das Gewinde- oder Nutprofil der Schnecke 16 eingeschwenkt. Die Breite der schraubenförmigen Profilierung 3 der eine zylindrische Außenkontur 7 aufweisenden Schleifscheibe 4 ist so groß, dass sie zumindest die Länge des kompletten Gewinde- oder Nutprofils abdeckt. Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren der Schleifscheibe in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Längsachse 11 des Werkstückes 1, nicht erforderlich.In 5 a further embodiment of the grinding of a worm or a worm-shaped element is shown. With regard to this further exemplary embodiment, it is shown that the profile 5 of the workpiece 1 because of the special shape of the screw profile in the normal section to the longitudinal axis 11 the worm shaft 1 cannot be shown completely. Hence the grinding wheel 4th with their helical profile 3 into the thread or groove profile of the worm 16 swiveled in. The width of the helical profile 3 the one cylindrical outer contour 7th having grinding wheel 4th is so large that it covers at least the length of the complete thread or groove profile. According to the invention, the grinding wheel is moved in the axial direction, ie in the direction of the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 , not mandatory.

Damit das Profil 5 der Schnecken im gesamten Bereich der Nut 8 und der Stege 9 formgenau und oberflächengenau geschliffen werden kann, muss es in Folge des Einschwenkens der Schleifscheibe 4 um den Anstellwinkel β zur Längsachse 11 des Werkstückes 1 in ihrer Höhe und in ihrer axialen Richtung verschoben werden. Erst dadurch kann mit der in der Außenkontur 7 zylindrisch ausgebildeten Schleifschnecke 4 ein in der Außenkontur zylindrisches Fertigteil erhalten werden. Dies wird durch die Aufwärtsbewegung 10.1 bzw. die Abwärtsbewegung 10.2, bezogen auf die Längsachse der Schleifscheibe 4, erreicht. Dadurch, dass die schraubenförmige Profilierung 3 der Schleifscheibe 4 um den Anstellwinkel β gegenüber der Längsachse 11 des Werkstückes 1 geneigt ist, ergibt sich sowohl bei der Aufwärtsbewegung 10.1 als auch bei der Abwärtsbewegung 10.2 eine geringe axiale Komponente, welche gemäß Definition dem erfindungsgemäßen Shiften entspricht.So that the profile 5 of the screws in the entire area of the groove 8th and the webs 9 can be ground with a precise shape and surface, it has to be as a result of the grinding wheel swiveling in 4th by the angle of attack β to the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 be shifted in their height and in their axial direction. Only then can the in the outer contour 7th cylindrical grinding worm 4th a finished part with a cylindrical outer contour can be obtained. This is due to the upward movement 10.1 or the downward movement 10.2 , based on the longitudinal axis of the grinding wheel 4th , achieved. Because the helical profiling 3 the grinding wheel 4th by the angle of incidence β with respect to the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 is inclined, results both in the upward movement 10.1 as well as the downward movement 10.2 a small axial component, which by definition corresponds to shifting according to the invention.

In 6 zeigt oben fünf verschiedene Positionen der Rotationsachse der Schleifscheibe 4 mit schraubenförmiger Profilierung 3 bezüglich der Längsachse 11 des Werkstückes 1. In der mittleren Darstellung ist die Schleifscheibe 4 bezüglich der zu schleifenden Schnecke 16 bzw. des zu schleifenden Profils 5 mittig angeordnet. Dies ist dargestellt durch den Punkt, welcher exakt im Schnittpunkt der Längsachse 11 des Werkstückes 1 und der Rotationsachse der Schleifscheibe 4 mittig bezüglich der Breite der Schleifscheibe 4 angeordnet ist. Die hier beschriebenen Details beziehen sich darauf, dass die zu schleifende Geometrie des Werkstückes 1 und die Geometrie der schraubenförmigen Profilierung 3 der Schleifscheibe 4, d.h. der Schleifschnecke, zylindrisch sind. Damit die Schleifschnecke 4 an den in axialer Richtung liegenden Enden des zu schleifenden Profils 5 bezüglich der Höhe auf den Schleifpunkt gebracht werden kann, ist es erforderlich, dass die Schleifscheibe 4 höhenmäßig mittels der CNC-Steuerung zu verschieben ist. Dies ist insbesondere in dem Teilbild ganz links und dem Teilbild ganz rechts deutlich veranschaulicht. Zwischen der mittleren Abbildung und den beiden Endabbildungen sind Zwischenpositionen dargestellt, bei denen die durch den Punkt dargestellte Entfernung zwischen der Längsachse 11 des Werkstückes 1 und der Rotationsachse der Schleifscheibe 4, bezogen auf die Mitte der Breite der Schleifscheibe 4, entweder nach unten oder nach oben durch diese Aufwärtsbewegung 10.1 oder Abwärtsbewegung 10.2 um einen geringeren Wert verschoben sind als in den Endbereichen. In der linken Figur liegt dieser Punkt unterhalb der Längsachse 11 des Werkstückes 1, wohingegen in der Abbildung rechts dieser Punkt oberhalb der Längsachse 11 des Werkstückes 1 liegt.In 6th shows five different positions of the axis of rotation of the grinding wheel 4th with helical profiling 3 with respect to the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 . In the middle illustration is the grinding wheel 4th regarding the worm to be ground 16 or the profile to be ground 5 arranged in the middle. This is represented by the point which is exactly at the intersection of the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 and the axis of rotation of the grinding wheel 4th centered with respect to the width of the grinding wheel 4th is arranged. The details described here relate to the geometry of the workpiece to be ground 1 and the geometry of the helical profile 3 the grinding wheel 4th , ie the grinding worm, are cylindrical. So that the grinding worm 4th at the ends of the profile to be ground lying in the axial direction 5 in terms of height can be brought to the grinding point, it is necessary that the grinding wheel 4th is to be moved in terms of height by means of the CNC control. This is clearly illustrated in particular in the partial image on the far left and in the partial image on the far right. Between the middle figure and the two end figures are shown intermediate positions, in which the distance between the longitudinal axis represented by the point 11 of the workpiece 1 and the axis of rotation of the grinding wheel 4th , based on the center of the width of the grinding wheel 4th , either down or up by this upward movement 10.1 or downward movement 10.2 are shifted by a smaller amount than in the end areas. In the figure on the left, this point is below the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 , whereas in the figure on the right this point is above the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 lies.

Beim Schleifen sind nun unterschiedliche Vorgehensweisen bzw. Verfahrensweisen möglich. Einerseits ist es möglich, dass als Anfang oder als Ende des Gewindeprofils oder Schneckenprofils 5 der Schleifpunkt als Basis verwendet wird. Andererseits wird der mittlere Schleifpunkt als Basis verwendet, welcher in der mittleren Darstellungen der fünf Abbildungen in 6 gezeigt ist. In allen Schleifpunkten, die beim Anschleifen des Werkstückes 1 in horizontaler Ebene nicht auf der Längsachse 11 des Werkstückes 1 liegen, wird das Profil 5 nicht fertiggeschliffen. Damit ein Zwischen- oder Fertigschleifen des Profils 5 erfolgen kann, muss die Schleifscheibe 4 in vertikaler Richtung verschoben werden. Dies erfolgt mittels der vorhandenen CNC-Steuerung über die sogenannte Y-Achse. Damit das gewünschte Schneckenprofil 5 auf dem Werkstück 1 formgenau erzeugt werden kann, muss zusätzlich zu dem Verfahren der Schleifscheibe 4 in vertikaler Richtung die Schleifscheibe 4 in axialer Richtung der Längsachse 11 des Werkstückes 1 als Korrektur im Sinne des Shiftens verfahren werden, sofern die Synchronisierung (in der Nulllage) der Rotation des Werkstückes 1 und der der Schleifscheibe 4 nicht korrigiert werden soll. Es ist jedoch auch möglich, dass die geringe axiale Verschiebung der Schleifscheibe 4 auch durch eine gezielte Korrektur der Synchronisierung der Drehzahlen von Werkstück 1 und Schleifscheibe 4 zueinander ersetzt wird. Eine Kombination beider Varianten ist selbstverständlich auch möglich.Different procedures or procedures are now possible when grinding. On the one hand it is possible that as the beginning or as the end of the thread profile or screw profile 5 the grinding point is used as a base. On the other hand, the middle grinding point is used as the basis, which is shown in the middle illustrations of the five figures in 6th is shown. In all grinding points that occur when grinding the workpiece 1 in the horizontal plane not on the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 will be the profile 5 not finish ground. So that an intermediate or finish grinding of the profile 5 can take place, the Grinding wheel 4th be moved in the vertical direction. This is done using the existing CNC control via the so-called Y-axis. So that the desired screw profile 5 on the workpiece 1 can be produced with a precise shape, must in addition to the method of the grinding wheel 4th the grinding wheel in the vertical direction 4th in the axial direction of the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 be used as a correction in the sense of shifting, provided that the synchronization (in the zero position) of the rotation of the workpiece 1 and that of the grinding wheel 4th should not be corrected. However, it is also possible that the slight axial displacement of the grinding wheel 4th also through a targeted correction of the synchronization of the speeds of the workpiece 1 and grinding wheel 4th is replaced with each other. A combination of both variants is of course also possible.

Ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Schleifkräfte moderat gehalten werden können und damit auch die Belastung der Schleifmaschine in einem für die Schleifmaschine günstigen Bereich gehalten werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Schleifzeiten, d.h. die Taktzeiten zur Herstellung eines Werkstückes 1, verhältnismäßig gering gehalten werden können. Prinzipiell muss bei diesem Schleifen die Schleifscheibe 4 in Relation zur Längsachse 11 des Werkstückes 1 nicht zwingend axial verschoben werden. Ein Shiften ist also nicht zwingend erforderlich. Allerdings kann eine Verschiebung in axialer Richtung durchaus gewünscht sein, weil damit das Profil 5 des Werkstückes 1 in dessen Breitenmaß beeinflusst werden kann. Damit kann also eine entsprechende Flankengeometrie (siehe 10) erzeugt bzw. die Flankengeometrie in gewünschter Weise beeinflusst werden. Dabei ist es auch möglich, die Flanken des Profils 5 einseitig oder beidseitig vor- und fertigzuschleifen. Dies ist dann sinnvoll, wenn spezielle geometrische Teilgenauigkeiten und spezielle Formparameter oder Oberflächengüten erreicht werden sollen. Diese geringe axiale Verschiebebewegung 10 der Schleifzonen, d.h. der Schleifscheibe 4 mit ihrer schraubenförmigen Profilierung 3, kann allerdings dadurch ersetzt werden, dass die Synchronisierung der Drehzahl des Werkstückes 1 und der der Schleifscheibe 4 in deren Nulllage verschoben wird. Dann kann auf eine Längsverschiebung der Schleifscheibe 4 in Relation zum Werkstück 1 verzichtet werden. Es ist jedoch auch möglich, beide Varianten miteinander zu kombinieren. Die Auswahl, welche der Möglichkeiten des Verfahrens angewendet werden, richtet sich nach dem zu erreichenden Ergebnis, nach der einzuhaltenden Taktzeit und beispielsweise auch nach einer positiven Beeinflussung der Lebensdauer insbesondere der Schleifscheibe 4. Auch die gewünschte detaillierte Werkstückgeometrie kann einen Einfluss auf die Auswahl der beschriebenen Verfahrensmöglichkeiten haben.A major advantage of this method is that the grinding forces can be kept moderate and thus the load on the grinding machine can also be kept in a range that is favorable for the grinding machine. Another advantage is that the grinding times, ie the cycle times for manufacturing a workpiece 1 , can be kept relatively low. In principle, the grinding wheel must be used for this type of grinding 4th in relation to the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 not necessarily be shifted axially. Shifting is therefore not absolutely necessary. However, a shift in the axial direction may well be desired, because it affects the profile 5 of the workpiece 1 its width can be influenced. This means that a corresponding flank geometry (see 10 ) or the flank geometry can be influenced in the desired manner. It is also possible to use the flanks of the profile 5 To be pre-sanded and finish-sanded on one or both sides. This is useful when special geometrical partial accuracies and special shape parameters or surface qualities are to be achieved. This slight axial displacement 10 the grinding zones, ie the grinding wheel 4th with their helical profile 3 , can, however, be replaced by synchronizing the speed of the workpiece 1 and that of the grinding wheel 4th is shifted to the zero position. Then you can move the grinding wheel longitudinally 4th in relation to the workpiece 1 be waived. However, it is also possible to combine both variants with one another. The selection of which of the possibilities of the method are used depends on the result to be achieved, on the cycle time to be observed and, for example, also on a positive influence on the service life, in particular of the grinding wheel 4th . The desired detailed workpiece geometry can also have an influence on the selection of the method options described.

In 7 ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, wie ein Schneckenprofil 5, 16 im Wege eines Einstechschleifens mittels einer eine schraubenförmige Profilierung 3 aufweisenden Schleifscheibe geschliffen wird, und zwar durch ein Trennen von Vorschleifen und Fertigschleifen, wobei das Vorschleifen mit der schraubenförmig profilierten Schleifscheibe 4 und das Fertigschleifen mittels einer zweiten Schleifscheibe 12 im Wege des Profilschleifens erzeugt wird. In 7a ist eine Schleifspindel 13 gezeigt, welche die die schraubenförmige Profilierung 3 aufweisende Schleifscheibe 4 und eine zweite Schleifscheibe 12 für ein Profilschleifen trägt. Die Schleifspindel 13 ist im Sinne einer Zustellbewegung 15, gekennzeichnet durch den Doppelpfeil, in der Art eines Einstechschleifens in dem Bereich des Werkstückes 1 mit der zu schleifenden Schnecke 16 zuführbar. Die Schneckenwelle 1 weist neben dem schneckenförmigen Element 16 weitere diverse zylindrische Abschnitte und einen Bund 17 auf, ist mittels einer Lünette 28 an einem zylindrischen Ende abgestützt und wird mittels einer Werkstückspindel 27 in einem nicht weiter dargestellten Spannelement geklemmt und antreibend gehalten.In 7th is shown according to a further embodiment, such as a screw profile 5 , 16 by means of plunge-cut grinding by means of a helical profiling 3 having grinding wheel is ground, namely by a separation of pre-grinding and finish grinding, the pre-grinding with the helically profiled grinding wheel 4th and finish grinding by means of a second grinding wheel 12th is generated by profile grinding. In 7a is a grinding spindle 13th shown which the the helical profiling 3 having grinding wheel 4th and a second grinding wheel 12th for profile grinding. The grinding spindle 13th is in the sense of an infeed movement 15th , characterized by the double arrow, in the manner of plunge-cut grinding in the area of the workpiece 1 with the worm to be sharpened 16 feedable. The worm shaft 1 points next to the helical element 16 further various cylindrical sections and a collar 17th on, is by means of a bezel 28 supported at one cylindrical end and is by means of a workpiece spindle 27 clamped in a clamping element not shown and held driving.

7a stellt den Vorgang des Vorschleifens 29 dar. Die Schleifscheibe 4 ist in der Regel als eine Schleifscheibe ausgebildet, welche nicht abgerichtet werden muss und ein hohes Zerspanvolumen ermöglicht. Die zweite Schleifscheibe 12, d.h. die Fertigschleifscheibe, schleift dann in einem zweiten Schritt nach entsprechender axialer Versetzung der Schleifspindel 13, nachdem die zweite Schleifscheibe 12 in Eingriff mit dem Schneckenprofil gebracht ist. Diese Fertigschleifscheibe 12 muss das komplette Profil 5 als sogenannte Einzahn-Schleifscheibe in Richtung der Längsachse 11 des Werkstückes 1 überfahren und ist meist eine Schleifscheibe, welche abgerichtet wird. Für das Vorschleifen und das Fertigschleifen kommen Schleifscheiben mit unterschiedlichsten Schleifmitteln und Bindungen zum Einsatz. So können beispielsweise Korund-Schleifscheiben, CBN-Schleifscheiben oder auch Diamant-Schleifscheiben mit allen im Stand der Technik üblichen Bindungen Anwendung finden. 7a represents the process of pre-grinding 29 represent. The grinding wheel 4th is usually designed as a grinding wheel, which does not have to be dressed and enables a high metal removal rate. The second grinding wheel 12th , ie the finished grinding wheel, then grinds in a second step after a corresponding axial offset of the grinding spindle 13th after the second grinding wheel 12th is brought into engagement with the screw profile. This finishing wheel 12th must have the complete profile 5 as a so-called single-tooth grinding wheel in the direction of the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 run over and is usually a grinding wheel that is dressed. Grinding wheels with a wide variety of abrasives and bonds are used for pre-grinding and finish grinding. For example, corundum grinding wheels, CBN grinding wheels or also diamond grinding wheels with all bonds common in the prior art can be used.

In 7b ist die Schleifspindel 13 in axialer Richtung bezüglich der Längsachse 11 des Werkstückes 1 soweit verfahren, dass die Schleifscheibe 4 durch eine Zustellbewegung 15, wie in 7a gezeigt, in eine umlaufende Nut 8 eintaucht, welche durch einen umlaufenden Steg 9 begrenzt ist und somit die eigentliche Schnecke bildet. Während des Schleifens der Nut 8 und der Flanken des Steges 9 wird entsprechend der Steigung der Schnecke 5 in axialer Richtung relativ zum Werkstück 1 verfahren. Die Schneckenwelle 1 ist mittels einer Spannzange 32 und eines Plananschlages 31 der Werkstückspindel 27 drehangetrieben gehalten.In 7b is the grinding spindle 13th in the axial direction with respect to the longitudinal axis 11 of the workpiece 1 Move so far that the grinding wheel 4th by an infeed movement 15th , as in 7a shown in a circumferential groove 8th immersed, which by a circumferential bridge 9 is limited and thus forms the actual snail. While grinding the groove 8th and the flanks of the bridge 9 becomes according to the pitch of the screw 5 in the axial direction relative to the workpiece 1 procedure. The worm shaft 1 is by means of a collet 32 and a plan stop 31 the workpiece spindle 27 kept rotationally driven.

In 8 ist der komplette Verfahrensablauf der Herstellung einer Schneckenwelle 1 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine dargestellt, bei welchem noch zusätzlich eine Außenkonturschleifscheibe 34 vorgesehen ist. Die Schneckenwelle wird aus einem Vollmaterial 6, d.h. einem Stangenmaterial 33, hergestellt wird. Insgesamt sind sechs Verfahrensschritte gezeigt, welche nachfolgend kurz erläutert werden. Die Werkstückspindel 27 ist nur angedeutet. Aus der Darstellung gemäß 8 ist ersichtlich, dass das Schleifen einer derartigen Schneckenwelle 1 in einer zwei Stationen aufweisenden Schleifmaschine zur Herstellung einerseits der Außengeometrie der Schneckenwelle 1 und andererseits des gewindeförmigen bzw. schneckenförmigen Teils des Werkstückes 1 gezeigt ist, wobei das Schleifen zwar in zwei Stationen, jedoch in einer einzigen Schleifzelle erfolgt. In Bild 8 wird das Stangenmaterial in der Schleifmaschine in der linken Schleifstation zugeführt, und zunächst auf die gewünschte Länge abgetrennt. Für diesen Abtrennvorgang ist eine dünne Schleifscheibe auf der Spindel für die Außenkonturschleifscheibe 34 zusätzlich angeordnet. In Bild 8 wird die Außenkontur des Werkstückes 1 mittels der Außenkonturschleifschiebe 34 geschliffen, wobei an einem Bund eine Lünettenlagerung angeordnet ist und die Lünette 28 entsprechend zur Abstützung an das Werkstück 1 angestellt ist.In 8th is the complete process sequence for the production of a worm shaft 1 according to the method according to the invention or a grinding machine according to the invention, in which an additional outer contour grinding wheel 34 is provided. The worm shaft is made from a solid material 6th , ie a bar stock 33 , will be produced. A total of six process steps are shown, which are briefly explained below. The workpiece spindle 27 is only hinted at. From the representation according to 8th it can be seen that the grinding of such a worm shaft 1 in a two-station grinding machine for producing the outer geometry of the worm shaft on the one hand 1 and on the other hand the thread-shaped or helical part of the workpiece 1 is shown, wherein the grinding takes place in two stations, but in a single grinding cell. In Fig. 8, the bar material is fed into the grinding machine in the grinding station on the left and first cut to the desired length. For this cutting process there is a thin grinding wheel on the spindle for the outer contour grinding wheel 34 additionally arranged. In picture 8 the outer contour of the workpiece is shown 1 by means of the outer contour grinding slide 34 Ground, with a steady rest being arranged on a collar and the steady rest 28 corresponding to the support on the workpiece 1 is employed.

Anschließend wird im Schritt 8 das Werkstück von der Station, bei welcher in das Vollmaterial 6 die Außenkontur der Schneckenwelle geschliffen worden ist, der zweiten Station zugeführt, in welcher die eigentliche Schnecke 16 am Werkstück 1 erzeugt wird. In dem Teilschritt 8 wird nach erfolgtem Verschieben des Werkstückes 1 dieses in den entsprechenden Spannvorrichtungen am linken und rechten Schleifspindelstock aufgespannt, d.h. gehalten.Then, in step 8, the workpiece is removed from the station at which the solid material 6th the outer contour of the worm shaft has been ground, fed to the second station, in which the actual worm 16 on the workpiece 1 is produced. In sub-step 8, after the workpiece has been moved 1 this clamped in the corresponding clamping devices on the left and right grinding headstock, ie held.

Im Prozessschritt 8 wird das Werkstück 1 durch einen Abstechschleifvorgang im linken Schleifbereich mittels der Außenkonturschleifscheibe 34 abgetrennt. Im Schritt 8 erfolgt schließlich das Vorschleifen und Fertigschliefen der Schnecke 16 bzw. des Gewindeprofils 5 in dem Schneckenabschnitt der Schneckenwelle 1. Zusätzlich wird im Bereich des linken Endes der Schneckenwelle die dortige Werkstückgeometrie fertiggeschliffen. Und schließlich erfolgt im Schritt 8 ein Entladen des zuvor fertiggeschliffenen Werkstückes 1 aus der rechten Schleifstation einschließlich ihres Abtransports. Das dargestellte Verfahren mit den Schritten 8 bis 8.6 bzw. die dieses Verfahren realisierende zugehörige Schleifmaschine ist speziell für die Großserienfertigung von derartigen Schneckenwellen geeignet.In process step 8, the workpiece 1 by means of a parting-off grinding process in the left-hand grinding area using the outer contour grinding wheel 34 severed. Finally, in step 8, the screw is pre-ground and finished 16 or the thread profile 5 in the worm section of the worm shaft 1 . In addition, the workpiece geometry there is finish-ground in the area of the left end of the worm shaft. And finally, in step 8, the workpiece that has previously been finish-ground is unloaded 1 from the right grinding station including its removal. The illustrated method with steps 8 to 8.6 or the associated grinding machine realizing this method is especially suitable for the large-scale production of such worm shafts.

In 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schleifens einer Schnecke an einem Werkstück zu Herstellung einer Schneckenwelle gezeigt, wobei die Schnecke als zweigängige Schnecke ausgebildet ist. Dies kann auf einfache Art und Weise erreicht werden, indem eine Schleifscheibe 4.1 für eine Seite A vom Werkstück 1 und eine weitere Schleifscheibe 4.2 für eine Seite B des Werkstückes 1 vorgesehen sind, welche jeweils eine schraubenförmige Profilierung aufweisen und zwischen diesen beiden schraubenförmigen Profilierungen, also zwischen sich, das Werkstück 1 im Bereich des Profils 5 des Werkstückes 1 von beiden Seiten schleifen. Dabei übernimmt die Schleifscheibe 4.1 das Schleifen des ersten Ganges des zweigängigen Profils auf der Seite A und die dazu gegenüberliegende Schleifscheibe 4.2 das Schleifen der Schnecke auf der Seite B des Werkstückes 1. Sie schleift den zweiten Gang des zweigängigen Profils. Ein wesentlicher Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, dass sich die Biegebeanspruchungen auf das Werkstück 1 während des Schleifens kompensieren. Dadurch kann beim Schleifen einer Schneckenwelle mit einer zweigängigen Schnecke auf separate Abstützungen mit Lünetten verzichtet werden. Je nach Werkstückgeometrie kann damit sogar eine verbesserte Qualität am Werkstück erreicht werden, da durch die Kompensierung der Biegebeanspruchung ein Schleifen der Schnecke 16 der Schneckenwelle 1 stets um eine nicht aus einer Nulllage herausgeschwenkte Längsachse des Werkstückes erfolgen kann. Dadurch ist auch in vorteilhafter Weise ein nochmals höheres Zerspanvolumen pro Zeiteinheit erreichbar, was die Herstellungskosten weiter reduziert. In 9 Another embodiment of the grinding of a worm on a workpiece to produce a worm shaft is shown, the worm being designed as a two-flight worm. This can be easily achieved by using a grinding wheel 4.1 for one side A of the workpiece 1 and another grinding wheel 4.2 for one side B of the workpiece 1 are provided, which each have a helical profile and between these two helical profiles, that is, between them, the workpiece 1 in the area of the profile 5 of the workpiece 1 grind from both sides. The grinding wheel takes over 4.1 the grinding of the first course of the two-course profile on side A and the grinding wheel opposite to it 4.2 grinding the worm on side B of the workpiece 1 . It grinds the second gear of the two-course profile. A major advantage of such an arrangement is that the bending stresses on the workpiece 1 compensate while grinding. This means that separate supports with steady rests can be dispensed with when grinding a worm shaft with a two-flight worm. Depending on the workpiece geometry, the quality of the workpiece can even be improved, since the compensation of the bending stress results in grinding of the worm 16 the worm shaft 1 can always take place about a longitudinal axis of the workpiece that is not pivoted out of a zero position. As a result, an even higher machining volume per unit of time can also be achieved in an advantageous manner, which further reduces the manufacturing costs.

Und schließlich ist in 10 in prinzipieller Darstellung ein Querschnitt durch den Steg einer Schnecke 16 gezeigt, wobei ein Steg der schraubenförmigen Profilierung 3 der ansonsten nicht weiter dargestellten Schleifscheibe in die Nut eingetaucht ist. Um eine definierte Flankenform bzw. Stegform der Schnecke des Werkstückes 1 zu erhalten, muss das gewünschte Profil 5 am Werkstück 1 durch eine geringe Bewegung, im Fall der 10, von rechts nach links im Sinne der geringen axialen Bewegung 10, welche auch als Shiften bezeichnet wird, erfolgen. Damit ist es möglich, die Flankenform der Stege, welche die umlaufende Nut einer Schnecke oder eines gewindeartigen, d.h. schraubenförmigen Profils begrenzen, zu beeinflussen.And finally in 10 a schematic representation of a cross section through the web of a screw 16 shown, with a ridge of the helical profile 3 the otherwise not shown grinding wheel is immersed in the groove. To a defined flank shape or web shape of the worm of the workpiece 1 To get the profile you want 5 on the workpiece 1 by a slight movement, in the case of the 10 , from right to left in terms of the slight axial movement 10 , which is also referred to as shifting, take place. It is thus possible to influence the flank shape of the webs which limit the circumferential groove of a worm or of a thread-like, ie helical, profile.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Werkstück/SchneckenwelleWorkpiece / worm shaft
22: AußenumfangOuter circumference
33: schraubenförmige Profilierung Schleifscheibehelical profiling grinding wheel
44th: Schleifscheibe/SchleifschneckeGrinding wheel / grinding worm
4.14.1: Schleifscheibe Seite A vom WerkstückGrinding wheel side A of the workpiece
4.24.2: Schleifscheibe Seite B vom WerkstückGrinding wheel side B of the workpiece
55: Profil WerkstückProfile workpiece
66th: VollmaterialSolid material
77th: AußenkonturschleifscheibeExternal contour grinding wheel
88th: schraubenförmig umlaufende Nuthelically circumferential groove
99: Stegweb
1010: geringe axiale Bewegung/Shiftenlow axial movement / shifting
10.110.1: AufwärtsbewegungUpward movement
10.210.2: AbwärtsbewegungDownward movement
1111: Längsachse WerkstückLongitudinal axis of the workpiece
1212th: zweite Schleifscheibesecond grinding wheel
1313th: Spindel/SchleifspindelSpindle / grinding spindle
1414th: SchleifspindelstockGrinding headstock
1515th: Zustellbewegung/Einstechschleif-Hauptbeweg ungskom ponenteInfeed movement / plunge-cut grinding main movement component
1616: Schneckeslug
1717th: BundFederation
1818th: TrapezgewindeTrapezoidal thread
1919th: SägezahngewindeButtress thread
2020th: SpezialgewindeSpecial thread
2121: FörderschneckengewindeConveyor screw thread
2222nd: KreuzgewindeCross thread
2323: GrobgewindeCoarse thread
2424: RundgewindeRound thread
2525th: SpitzgewindePointed thread
2626th: FeingewindeFine thread
2727: WerkstückspindelWorkpiece spindle
2828: LünetteBezel
2929: Vorschleifen mit Schleifscheibe 4Pre-grinding with a grinding wheel 4
3030th: Fertigschleifen mit zweiter Schleifscheibe 12Finish grinding with a second grinding wheel 12
3131: PlananschlagPlan stop
3232: SpannzangeCollet
3333: StangenmaterialBar stock
3434: Außenkontur-SchleifscheibeOuter contour grinding wheel
3535: β Anstellwinkel Schleifscheibe zur Werkstücklängsachseβ angle of the grinding wheel to the longitudinal axis of the workpiece

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102008035525 B3 [0008, 0009]

Claims

Method for grinding a workpiece (1) on which a profile (5) corresponding to the profile (3) of the grinding wheel (4) is formed as the final contour on its outer circumference (2) by means of a grinding wheel (4) having a helical profile (3) , the profile (5) being ground to the final contour from a cylindrical solid material (6) or from a rough workpiece having an oversize with respect to the final contour, characterized in that the grinding wheel (4), which is cylindrical on its outer contour (7), is one screw-shaped circumferential groove (8) having profile (5) on the workpiece (1) by plunge grinding the groove (8) formed between a respective web (9) grinds, the grinding wheel (4) with regard to its speed when grinding the workpiece (1) with it Speed is synchronized and relative to the workpiece (1) at most a slight axial movement (10) for grinding the shape of the web (9) delimiting the groove (8) executes.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the grinding wheel (4) carries out preliminary and / or finish grinding and is designed without dressing.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the grinding wheel (4) grinds axially parallel to the workpiece longitudinal axis (11) or pivoted into the slope of the circumferential groove (8).

Method according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the grinding wheel (4) during grinding into the end regions of the profile (5) has a shift movement (10) with respect to the longitudinal axis (11) of the workpiece (1) upwards (10.1) or downwards (10.2) executes.

Procedure according to Claim 4 , characterized in that the shift movement (10) is carried out along the slope of the groove (8).

Method according to one of the Claims 1 or 3 until 5 , characterized in that the grinding wheel (4) is dressed after it has been determined that it is approaching or reaching a defined or the presence of a defined dimensional tolerance deviation.

Method according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the web (9) delimiting the helically formed groove (8) is ground in terms of its shape by means of a second grinding wheel (12) arranged separately for the helical profiling (3) of the grinding wheel (4), and this is ground along the length of the profile (5) of the workpiece (1) is moved.

Grinding machine for grinding a workpiece (1) with a grinding wheel (4) which has a cylindrical and helical profile (3) on its outer circumference (2), the workpiece (1) having a raw shape with a profile (5) with opposite its end contour has existing allowance for performing the method according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the grinding wheel (4) is arranged on a spindle (13) of a grinding headstock (14) which forms the profile (5) during grinding on the workpiece (1) by means of an infeed movement (15) corresponding to a plunge-cut grinding process, and although without any or at most a slight axial movement (10) along the profile (5) of the tool (1) to be ground.

Grinding machine after Claim 8 , characterized in that the speed of the workpiece (1) and the speed of the grinding wheel (4) are synchronized with each other during grinding.

Grinding machine after Claim 9 characterized in that the speed of the grinding wheel (4) and workpiece (1) can be controlled so that the speed of the grinding wheel (4) corresponds to the speed of the workpiece (1) multiplied by the number of turns of the helical shape of the workpiece (1).

Grinding machine according to one of the Claims 8 until 10 characterized in that the grinding wheel (4) is designed as a rough and / or finish grinding wheel.

Grinding machine according to one of the Claims 8 until 11 , characterized in that a dressing device is provided for dressing the profiling (3) of the grinding wheel (4).

Grinding machine according to one of the Claims 8 until 12th , characterized in that the grinding wheel (4) can be advanced slightly axially to the longitudinal axis (11) of the workpiece for grinding a cross-sectional shape of the webs (9) of the grooves (8) delimiting the helical profile (5).

Grinding machine after Claim 13 , characterized in that the slight axial movement (10) of the grinding wheel (4) can be superimposed on its plunge-cut grinding main movement component (15).

Grinding machine according to one of the Claims 8 until 14th , characterized in that at least the helically profiled grinding wheel (4) axially parallel to the workpiece longitudinal axis (11) or is arranged pivoted into the slope of the circumferential groove (8).