DE102019200830A1

DE102019200830A1 - Gear grinding machine

Info

Publication number: DE102019200830A1
Application number: DE102019200830.5A
Authority: DE
Inventors: Philipp Buratowski; Markus Heilmann
Original assignee: Audi AG; Audi Hungaria Kft
Current assignee: Audi AG; Audi Hungaria Kft
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-07-30
Also published as: CN111468788A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verzahnungsschleifmaschine zur Durchführung eines kontinuierlichen Wälzschleifprozesses, mit einem Werkzeugträger (1), der eine um eine Schleifschnecken-Achse rotierende Schleifschnecke (3) aufweist, zumindest einem rotierenden Werkstückträger (5, 7), in dem ein um eine Werkstück-Achse rotierendes Werkstück (9, 11) aufspannbar ist, und einer Abrichteinheit (8) zum Abrichten der Schleifschnecke (3), wobei in einem Verzahnungsschleif-Schritt die Schleifschnecke (3) eine Verzahnung in dem Werkstück (9, 11) erzeugt, und in einem Abricht-Schritt die Abrichteinheit (8) ein mit dem Werkstück (9, 11) zusammenwirkendes Schleifschneckenprofil (12) abrichtet, und wobei die Schleifschnecke (3) ein Mehrzonen-Schleifwerkzeug ist, das zumindest zwei Schleifschneckenprofil-Abschnitte (13, 15) aufweist, mit denen unterschiedliche Prozessschritte ausführbar sind. Erfindungsgemäß weist die Abrichteinheit (8) zumindest zwei voneinander unabhängig aktivierbare Abrichtwerkzeuge (17, 19, 20) auf, von denen ein erstes Abrichtwerkzeug (17) einem ersten Schleifschneckenprofil-Abschnitt (13) zugeordnet ist und ein zweites Abrichtwerkzeug (19) einem zweiten Schleifschneckenprofil-Abschnitt (15) zugeordnet ist.

The invention relates to a gear grinding machine for carrying out a continuous generating grinding process, comprising a tool carrier (1) which has a grinding worm (3) rotating about a grinding worm axis, at least one rotating workpiece carrier (5, 7), in which a tool carrier (5, 7) rotates around a workpiece axis rotating workpiece (9, 11) can be clamped, and a dressing unit (8) for dressing the grinding worm (3), the grinding worm (3) producing a toothing in the workpiece (9, 11) in a gear grinding step, and in one Dressing step, the dressing unit (8) trims a grinding worm profile (12) which interacts with the workpiece (9, 11), and wherein the grinding worm (3) is a multi-zone grinding tool which has at least two grinding worm profile sections (13, 15), with which different process steps can be carried out. According to the invention, the dressing unit (8) has at least two dressing tools (17, 19, 20) that can be activated independently of one another, of which a first dressing tool (17) is associated with a first grinding worm profile section (13) and a second dressing tool (19) with a second grinding worm profile -Assignment (15) is assigned.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verzahnungsschleifmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Durchführung eines kontinuierlichen Wälzschleifprozesses nach dem Anspruch 10.The invention relates to a gear grinding machine according to the preamble of claim 1 and a method for carrying out a continuous generating grinding process according to claim 10.

Aus der WO 2015/154925 A1 ist eine Verzahnungsschleifmaschine zur Durchführung eines kontinuierlichen Wälzschleifprozesses bekannt. Diese weist einen Werkzeugträger mit einer um eine Schleifschnecken-Achse rotierenden Schleifschnecke, zwei Werkstückträger, in denen jeweils ein um eine Werkstück-Achse rotierendes Werkstück auf eine Werkstückspindel aufspannbar ist, und eine Abrichteinheit zum Abrichten der Schleifschnecke auf. In einem Verzahnungsschleif-Schritt wird mittels der rotierenden Schleifschnecke eine Verzahnung in dem ebenfalls rotierenden Werkstück ausgebildet. Eine Fehlpositionierung der Schleifschnecke aufgrund von Schleifschnecken-Verschleiß oder aufgrund eines Werkzeug-/Abrichter-Wechsels kann in einem Abricht-Schritt behoben werden, bei dem die Abrichteinheit das mit dem Werkstück zusammenwirkende Schleifschneckenprofil abrichtet.From the WO 2015/154925 A1 a gear grinding machine for carrying out a continuous generating grinding process is known. This has a tool carrier with a grinding worm rotating about a grinding worm axis, two workpiece carriers, in each of which a workpiece rotating about a workpiece axis can be clamped onto a workpiece spindle, and a dressing unit for dressing the grinding worm. In a gear grinding step, a toothing is formed in the workpiece, which is also rotating, by means of the rotating grinding worm. Incorrect positioning of the grinding worm due to grinding worm wear or due to a tool / dresser change can be remedied in a dressing step in which the dressing unit trains the grinding worm profile interacting with the workpiece.

Aus der DE 10 2013 001 197 A1 ist eine gattungsgemäße Schleifschnecke bekannt, die als ein Mehrzonen-Schleifwerkzeug ausgebildet ist, das zumindest zwei axial hintereinander angeordnete Schleifschneckenprofil-Abschnitte aufweist. Mittels der beiden Schleifschneckenprofil-Abschnitte können unterschiedliche Arbeitsvorgänge im Wälzschleifprozess ausgeführt werden.From the DE 10 2013 001 197 A1 a generic grinding worm is known which is designed as a multi-zone grinding tool which has at least two grinding worm profile sections arranged axially one behind the other. Different work processes can be carried out in the generating grinding process using the two grinding worm profile sections.

Der Einsatz einer solchen Schleifschnecke ist insbesondere in der Großserienfertigung von Zahnrädern und Getriebewellen speziell bei sehr großen Stückzahlen ohne Variantenfertigung von Vorteil. Sobald eine solche Variantenfertigung in der Großfertigung erforderlich ist (z.B. bei der Herstellung von Zahnrädern, bei denen mehrere unterschiedliche Zahnrad-Typen und Übersetzungsvarianten existieren), muss sowohl die Schleifschnecke als auch die Abrichteinheit bei jedem neuen Zahnrad-Typ umgerüstet werden. Um solche zeitintensiven Umrüstvorgänge zu vermeiden, wird bei dem Wälzschleifprozess mit großen Losen gefahren.The use of such a grinding worm is particularly advantageous in the large-scale production of gearwheels and gear shafts, especially in the case of very large quantities, without variant production. As soon as such variant production is required in large-scale production (e.g. in the manufacture of gearwheels in which there are several different gearwheel types and transmission variants), both the grinding worm and the dressing unit must be converted for each new gearwheel type. In order to avoid such time-consuming retooling processes, large batches are used in the gear grinding process.

Jeder Umrüstvorgang verringert die Produktivität der Maschine und damit auch die Ausbringung einer Fertigungslinie. Dadurch können weniger Bauteile produziert werden. Durch die Fertigung in hohen Losgrößen entstehen Logistikaufwände zur Zwischenlagerung und Steuerung der verschiedenen Zahnrad-Typen.Every changeover process reduces the productivity of the machine and thus the output of a production line. As a result, fewer components can be produced. The production in large batch sizes creates logistic expenses for the intermediate storage and control of the different gear types.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verzahnungsschleifmaschine sowie ein Verfahren zur Durchführung eines kontinuierlichen Wälzschleifprozesses bereitzustellen, bei dem trotz Herstellung von Werkstücken mit unterschiedlichen Verzahnungsgeometrien die erforderliche Prozessdauer im Vergleich zum Stand der Technik reduzierbar ist.The object of the invention is to provide a gear grinding machine and a method for carrying out a continuous generating grinding process in which, despite the production of workpieces with different gear geometries, the required process time can be reduced compared to the prior art.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or 10. Preferred developments of the invention are disclosed in the subclaims.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 weist die Abrichteinheit zumindest zwei voneinander unabhängig betätigbare Abrichtwerkzeuge auf. Davon ist ein erstes Abrichtwerkzeug einem ersten Schleifschneckenprofil-Abschnitt zugeordnet, während ein zweites Abrichtwerkzeug einem zweiten Schleifschneckenprofil-Abschnitt zugeordnet ist. Im Gegensatz dazu ist es bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Abrichteinheit mit nur genau einem Abrichtwerkzeug ein zeitaufwendiger Umrüstvorgang erforderlich, um den ersten Schleifschneckenprofil-Abschnitt oder den zweiten Schleifschneckenprofil-Abschnitt mit einem speziell angepassten Abrichtwerkzeug zu bearbeiten.According to the characterizing part of claim 1, the dressing unit has at least two dressing tools which can be operated independently of one another. Of these, a first dressing tool is assigned to a first grinding worm profile section, while a second dressing tool is assigned to a second grinding worm profile section. In contrast, a dressing unit known from the prior art with only one dressing tool requires a time-consuming changeover process in order to machine the first grinding worm profile section or the second grinding worm profile section with a specially adapted dressing tool.

Die Erfindung betrifft also eine Anlage mitsamt Abrichter und Schleifwerkzeug in Form einer Schleifschnecke, in dem durch Kombination bzw. Integration von Bereichen mit unterschiedlich profilierten Abschnitten ein Werkzeug hergestellt wird, das es ermöglicht, beispielsweise Verzahnungen mit unterschiedlichen Mikrokorrekturen, unterschiedlichen Modul, unterschiedlicher Gangzahl, unterschiedlicher Profilverschiebung, etc. zu fertigen. Der Kern der Erfindung betrifft ein neuartiges Abrichtkonzept, bei dem mindestens zwei unterschiedliche Abrichtprofile für die unterschiedlichen Bauteiltypen und -bereiche der Schleifschnecke in der Anlage integriert ist. Die zwei unterschiedlichen Abrichtprofile können durch beispielweise eine neuartige Anordnung von zwei oder mehr Abrichtwerkzeugen in der Anlage realisiert werden. Die Abrichter können dabei nebeneinander, übereinander oder auf einer drehbaren Achse gegenüberliegend oder auf der vom drehbaren Abrichter beschriebenen Kreisbahn verteilt sein sowie an zwei verschiedenen Positionen in der Maschine integriert sein.The invention therefore relates to a system including a dresser and grinding tool in the form of a grinding worm, in which a tool is produced by combining or integrating areas with differently profiled sections, which makes it possible, for example, toothings with different microcorrections, different modules, different numbers of gears, different Profile shift, etc. to manufacture. The essence of the invention relates to a novel dressing concept in which at least two different dressing profiles for the different component types and areas of the grinding worm are integrated in the system. The two different dressing profiles can be realized, for example, by a new arrangement of two or more dressing tools in the system. The dressers can be arranged side by side, one above the other or on a rotatable axis opposite one another or distributed on the circular path described by the rotatable dressing device, and can be integrated in two different positions in the machine.

Durch das erfindungsgemäße Anlagenkonzept, inklusive Werkzeug- und Abrichterkonzept, ist es möglich, ohne Werkzeug- und Abrichterwechsel und anschließend erforderlichem Abrichten zwischen zwei oder mehr Bauteilen (d.h. Werkstücke) zu wechseln. Dies spart Nebenzeiten, wie z.B. Rüstzeiten, Abrichtzeiten und Abrichtkosten. Zudem wird das Risiko der Beschädigung von Schleifschnecken durch Handlingsfehlern verringert.The system concept according to the invention, including the tool and dresser concept, makes it possible to switch between two or more components (i.e. workpieces) without changing the tool and dresser and then dressing. This saves idle times, e.g. Setup times, dressing times and dressing costs. In addition, the risk of damage to grinding worms due to handling errors is reduced.

Zusammenfassend betrifft das erfindungsgemäße Anlagenkonzept mit automatischer Bauteilerkennung die folgenden Merkmale: So ist die Schleifschnecke in mindestens zwei Bereichen unterschiedlicher Geometrieausprägung aufgegliedert. Zwischen den mindestens zwei Bereichen ist ein funktionsloser, d.h. nicht verwendeter Bereich beispielsweise ohne Verzahnung vorhanden. In summary, the system concept according to the invention with automatic component recognition relates to the following features: the grinding worm is divided into at least two areas of different geometrical characteristics. Between the at least two areas there is a non-functional, ie unused area, for example without toothing.

Als Schneidstoff kann bevorzugt ein hochharter Schneidstoff, wie CBN verwendet werden, um längere wirtschaftliche Standzeiten zu erreichen.A high-hard cutting material such as CBN can preferably be used as the cutting material in order to achieve a longer economic service life.

Nachfolgend werden weitere Aspekte der Erfindung im Einzelnen hervorgehoben: So kann die Abrichteinheit zumindest zwischen einer ersten Abrichtposition und einer zweiten Abrichtposition verstellt werden. In der ersten Abrichtposition kann das erste Abrichtwerkzeug in Abricht-Eingriff mit dem ersten Schleifschneckenprofil-Abschnitt gebracht werden, während das zweite Abrichtwerkzeug außer Abricht-Eingriff, das heißt funktionslos ist. In der zweiten Abrichtposition kann dagegen das zweite Abrichtwerkzeug in Abricht-Eingriff mit dem zweiten Schleifschneckenprofil-Abschnitt gebracht sein, während das erste Abricht-Werkzeug außer Abricht-Eingriff mit der Schleifschnecke, das heißt funktionslos, ist.Further aspects of the invention are highlighted in detail below: The dressing unit can be adjusted at least between a first dressing position and a second dressing position. In the first dressing position, the first dressing tool can be brought into dressing engagement with the first grinding worm profile section, while the second dressing tool is out of dressing engagement, that is to say is not functional. In the second dressing position, on the other hand, the second dressing tool can be brought into dressing engagement with the second grinding worm profile section, while the first dressing tool is out of dressing engagement with the grinding worm, that is to say has no function.

Der Werkstückträger mit dem darauf aufgespannten Werkstück kann zwischen einer Arbeitsposition, in der der Verzahnungsschleif-Schritt erfolgt, und einer Be-/Entladeposition verstellt werden, in der ein Werkstück-Wechsel erfolgen kann. Zur weiteren Steigerung der Produktivität ist es von Vorteil, wenn die Verzahnungsschleifmaschine zumindest zwei Werkstückträger aufweist, von denen ein erster Werkstückträger ein erstes Werkstück trägt und ein zweiter Werkstückträger ein zweites Werkstück trägt.The workpiece carrier with the workpiece clamped thereon can be adjusted between a working position in which the gear grinding step takes place and a loading / unloading position in which a workpiece change can take place. To further increase productivity, it is advantageous if the gear grinding machine has at least two workpiece carriers, of which a first workpiece carrier carries a first workpiece and a second workpiece carrier carries a second workpiece.

In einer ersten Prozessvariante können sowohl der erste Schleifschneckenprofil-Abschnitt als auch der zweite Schleifschneckenprofil-Abschnitt zur Erzeugung einer Verzahnungsgeometrie an genau einem Werkstück unterschiedliche Bearbeitungsschritte ausführen. Alternativ dazu kann in einer bevorzugten Prozessvariante dem ersten Werkstück speziell der erste Schleifschneckenprofil-Abschnitt zugeordnet sein, während dem zweiten Werkstück speziell der zweite Schleifschneckenprofil-Abschnitt zugeordnet ist. In dieser Prozessvariante können die ersten und zweiten Schleifschneckenprofil-Abschnitte unterschiedlich profiliert sein. Von daher kann in einem ersten Verzahnungsschleif-Schritt der erste Schleifschneckenprofil-Abschnitt eine erste Verzahnungsgeometrie im ersten Werkstück erzeugen, während der zweite Schleifschneckenprofil-Abschnitt außer Schleif-Eingriff mit dem ersten Werkstück (das heißt funktionslos) ist. Demgegenüber kann in einem zweiten Verzahnungsschleif-Schritt der zweite Schleifschneckenprofil-Abschnitt eine zweite Verzahnungsgeometrie im zweiten Werkstück erzeugen. In diesem Fall sind ohne Umrüstvorgänge Werkstücke mit unterschiedlicher Verzahnungsgeometrie herstellbarIn a first process variant, both the first grinding worm profile section and the second grinding worm profile section can carry out different machining steps on exactly one workpiece in order to generate a gear geometry. As an alternative to this, in a preferred process variant, the first workpiece can be specifically assigned the first grinding worm profile section, while the second workpiece is specifically assigned the second grinding worm profile section. In this process variant, the first and second grinding worm profile sections can be profiled differently. Therefore, in a first gear grinding step, the first grinding worm profile section can generate a first gear geometry in the first workpiece, while the second grinding worm profile section is out of grinding engagement with the first workpiece (that is, it does not function). In contrast, in a second gear grinding step, the second grinding worm profile section can generate a second gear geometry in the second workpiece. In this case, workpieces with different tooth geometry can be produced without retooling

Im Hinblick auf eine bauraumreduzierte sowie steuerungstechnisch einfache Anordnung ist es bevorzugt, wenn sowohl der Werkstückträger als auch die Abrichteinheit gemeinsam auf einem, um eine Drehturm-Achse drehbaren Drehturm positioniert sind. In diesem Fall können der Werkstückträger sowie die Abrichteinheit um einen Drehwinkel in Turm-Umfangsrichtung voneinander beabstandet sein, so dass der Werkstückträger und die Abrichteinheit zueinander bewegungsgekoppelt zwischen unterschiedlichen Arbeitspositionen während des Wälzschleifprozesses drehverstellbar sind.With regard to an arrangement that is reduced in terms of installation space and simple in terms of control technology, it is preferred if both the workpiece carrier and the dressing unit are positioned together on a rotating tower that can be rotated about a rotating tower axis. In this case, the workpiece carrier and the dressing unit can be spaced apart from one another by an angle of rotation in the circumferential direction of the tower, so that the workpiece carrier and the dressing unit can be rotatably coupled to one another between different working positions during the generating grinding process.

Zur Durchführung des Wälzschleifprozesses kann die Verzahnungsschleifmaschine eine elektronische Steuereinheit aufweisen, die in Signalverbindung mit sämtlichen Stell-Antrieben der Schleifschnecke, des Werkstückträgers und der Abrichteinheit sind. In der elektronischen Steuereinheit kann ein Softwareprogramm hinterlegt sein, mittels dem die Stellantriebe zur vollautomatischen Durchführung des Verzahnungs-Schleifprozessschrittes und des Abricht-Schrittes angesteuert werden. Die elektronische Steuereinheit kann unterschiedliche Werkstücke anhand einer Bauteilidentifikation erkennen und jeweils sowohl den richtigen Schleifschneckenprofil-Abschnitt als auch das richtige Abrichtwerkzeug zum Einsatz bringen.To carry out the generating grinding process, the gear grinding machine can have an electronic control unit, which is in signal connection with all the actuating drives of the grinding worm, the workpiece carrier and the dressing unit. A software program can be stored in the electronic control unit, by means of which the actuators are controlled for the fully automatic execution of the gear grinding process step and the dressing step. The electronic control unit can identify different workpieces based on component identification and can use both the correct grinding worm profile section and the correct dressing tool.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the attached figures.

Es zeigen:

1 in einer Ansicht von oben eine grob schematische Prinzipskizze einer Verzahnungsschleifmaschine;
2 bis 5 jeweils Ansichten entsprechend der 1, die unterschiedliche Betriebspositionen der Verzahnungsschleifmaschine veranschaulichen; und
6 und 7 weitere Ausführungsvarianten der Abrichteinheit.

Show it:

1 in a view from above, a rough schematic diagram of a gear grinding machine;
2nd to 5 views corresponding to the 1 , which illustrate different operating positions of the gear grinding machine; and
6 and 7 further versions of the dressing unit.

In der 1 ist in grob schematischer Prinzipdarstellung eine Verzahnungsschleifmaschine insoweit angedeutet, als es zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Der grundsätzliche Aufbau sowie eine Verfahrensführung im Wälzschleifprozess sind beispielhaft aus der WO 2015/154925 A1 bekannt, wonach ein kontinuierlicher Wälzschleifprozess durchführbar ist. Im Hinblick auf die Prozessführung im Wälzschleifprozess wird auf die obige WO 2015/154925 A1 verwiesen.In the 1 a gear grinding machine is indicated in a roughly schematic basic illustration insofar as it is necessary to understand the invention. The basic structure and a process control in the generating grinding process are examples from the WO 2015/154925 A1 known that a continuous generating grinding process can be carried out. In terms of Process control in the generating grinding process is based on the above WO 2015/154925 A1 referred.

Wie aus der 1 hervorgeht, weist die Verzahnungsschleifmaschine einen Werkzeugträger 1, der eine, um eine Schleifschnecken-Achse rotierende Schleifschnecke 3 trägt, und einen, um eine Drehturm-Achse schwenkbaren Drehturm 4 auf. Der Drehturm 4 trägt eine Abrichteinheit 8 sowie zwei Werkstückträger 5, auf deren Werkstückspindel jeweils ein um eine Werkstück-Achse rotierendes Werkstück 9, 11 aufgespannt ist. Die Schleifschnecken-Achse ist in der 1 in einer Maschinen-Querrichtung y ausgerichtet, während die Drehturm-Achse und die beiden Werkstück-Achsen in einer Maschinen-Hochrichtung z ausgerichtet sind.As from the 1 shows, the gear grinding machine has a tool holder 1 , the one grinding worm rotating around a grinding worm axis 3rd carries, and a turret pivotable about a turret axis 4th on. The turret 4th carries a dressing unit 8th and two workpiece carriers 5 , on the workpiece spindle each a workpiece rotating about a workpiece axis 9 , 11 is spanned. The grinding worm axis is in the 1 in a cross machine direction y aligned, while the turret axis and the two workpiece axes in a machine vertical direction e.g. are aligned.

Erfindungsgemäß ist die Schleifschnecke 3 als ein Mehrzonen-Schleifwerkzeug realisiert, dessen Schleifschneckenprofil 12 zwei axial hintereinander angeordnete Schleifschneckenprofil-Abschnitte 13, 15 aufweist. Diese sind unter Zwischenschaltung eines profilfreien Übergangsbereichs 14 (1) voneinander beabstandet, der im Wälzprozess außer Schleif-Eingriff mit den Werkstücken 9, 11 bleibt. Die beiden Schleifschneckenprofil-Abschnitt 13, 15 sind unterschiedlich profiliert. Der erste Schleifschneckenprofil-Abschnitt 13 ist im Schleif-Schritt ausschließlich dem ersten Werkstück 9 zugeordnet, während der zweite Schleifschneckenprofil-Abschnitt 15 ausschließlich dem zweiten Werkstück 11 zugeordnet ist. Auf diese Weise ist mit dem ersten Schleifschneckenprofil-Abschnitt 13 eine erste Verzahnungsgeometrie im ersten Werkstück 9 erzeugbar, während mit dem zweiten Schleifschneckenprofil-Abschnitt 15 eine davon unterschiedliche zweite Verzahnungsgeometrie im zweiten Werkstück 11 erzeugbar ist.The grinding worm is according to the invention 3rd realized as a multi-zone grinding tool, its grinding worm profile 12th two grinding worm profile sections arranged axially one behind the other 13 , 15 having. These are interposed by a profile-free transition area 14 ( 1 ) spaced apart from each other in the rolling process, apart from grinding engagement with the work pieces 9 , 11 remains. The two grinding worm profile sections 13 , 15 are profiled differently. The first grinding worm profile section 13 is in the grinding step only the first workpiece 9 assigned during the second grinding worm profile section 15 only the second workpiece 11 assigned. This is with the first grinding worm profile section 13 a first tooth geometry in the first workpiece 9 can be generated while using the second grinding worm profile section 15 a different second gear geometry in the second workpiece 11 can be generated.

Die Abrichteinheit 8 weist in der 1 einen Drehkörper 16 auf, der um eine, in der Maschinen-Hochrichtung z ausgerichtete Drehkörper-Achse schwenkbar ist. Auf dem Drehkörper 16 der Abrichteinheit 8 sind zwei funktionell voneinander unabhängige Abrichtwerkzeuge 17, 19 angeordnet. Diese sind als Abrichtscheiben realisiert, die jeweils auf einer nicht gezeigten Abrichtspindel sitzen, die um eine Abricht-Drehachse rotieren. In der 1 sind die beiden Abricht-Drehachsen zueinander achsparallel sowie rechtwinklig zur Drehkörper-Achse ausgerichtet.The dressing unit 8th points in the 1 a rotating body 16 on, one by one, in the machine vertical direction e.g. aligned rotating body axis is pivotable. On the rotating body 16 the dressing unit 8th are two functionally independent dressing tools 17th , 19th arranged. These are implemented as dressing disks, each of which sits on a dressing spindle, not shown, which rotate about a dressing axis of rotation. In the 1 the two dressing axes of rotation are aligned parallel to each other and at right angles to the axis of the rotating body.

Wie aus den 1 bis 5 weiter hervorgeht, sind die beiden Werkzeugträger 5, 7 jeweils in einem Drehturm-Arbeitsraum 10 angeordnet und mit Bezug auf die Drehturm-Achse diametral gegenüberliegend auf dem Drehturm 4 angeordnet. Die Antriebseinheit 8 ist in einer 90°-Position zwischen den beiden Werkstückträgern 5, 7 auf dem Drehturm 4 positioniert.Like from the 1 to 5 further emerges are the two tool carriers 5 , 7 each in a revolving tower work room 10th arranged and diametrically opposite on the turret with respect to the turret axis 4th arranged. The drive unit 8th is in a 90 ° position between the two workpiece carriers 5 , 7 on the turret 4th positioned.

Die Verzahnungsschleifmaschine weist gemäß der 1 eine elektronische Steuereinheit 21 auf, die in Signalverbindung mit den nicht dargestellten Stell-Antrieben der Schleifschnecke 3, der Werkstückträger 5, 7 und der Abrichteinheit 8 ist. In der elektronischen Steuereinheit 21 ist ein Softwareprogramm hinterlegt, mittels dem die Stellantriebe zur vollautomatischen Durchführung eines Verzahnungsschleif-Schrittes und eines Abricht-Schrittes mit Stell-Signalen angesteuert werden. Mittels der Stell-Signale werden Stellparameter der Maschinenkomponenten (d.h. Werkzeugträger 1, Drehturm 4, Werkstückträger 5, 7 sowie Abrichteinheit 8) eingestellt, d.h. Stell-Bewegungen in den Raumrichtungen x, y, z, Schwenkbewegungen um einen Schwenkwinkel α und/oder Spindel-Drehzahlen n.The gear grinding machine has according to the 1 an electronic control unit 21 on, in signal connection with the actuators (not shown) of the grinding worm 3rd , the workpiece carrier 5 , 7 and the dressing unit 8th is. In the electronic control unit 21 A software program is stored, by means of which the actuators are controlled with actuating signals for the fully automatic execution of a gear grinding step and a dressing step. Using the control signals, control parameters of the machine components (ie tool carrier 1 , Turret 4th , Workpiece carrier 5 , 7 and dressing unit 8th ) set, ie positioning movements in the spatial directions x , y , e.g. , Swivel movements by a swivel angle α and / or spindle speeds n .

Nachfolgend werden anhand der 2 bis 5 unterschiedliche Arbeitspositionen der Maschinenkomponenten der Verzahnungsschleifmaschine bei einem Wälzschleifprozess beschrieben:

In der 2 befindet sich der erste Werkstückträger 5 in einer ersten Schleifposition S1, in der ein erster Verzahnungsschleif-Schritt erfolgt. Der diametral gegenüberliegende zweite Werkstückträger 7 befindet sich in einer Be-/Entladeposition, in der ein Werkstück-Wechsel erfolgen kann. Das zweite Werkstück 11 ist als ein noch unbearbeitetes Grünteil im zweiten Werkstückträger 7 eingespannt. In der Schleifposition S1 (2) wird ein erster Verzahnungsschleif-Schritt durchgeführt, bei dem der erste Schleifschneckenprofil-Abschnitt 13 der rotierenden Schleifschnecke 3 eine erste Verzahnungsgeometrie im ebenfalls rotierenden ersten Werkstück 9 erzeugt. Der zweite Schleifschneckenprofil-Abschnitt 15 dreht in der 2 funktionslos mit, d.h. ist außer Schleif-Eingriff mit dem ersten Werkstück 9.

Below are based on the 2nd to 5 Different working positions of the machine components of the gear grinding machine described in a gear grinding process:

In the 2nd is the first workpiece carrier 5 in a first grinding position S1 in which a first gear grinding step takes place. The diametrically opposite second workpiece carrier 7 is in a loading / unloading position in which the workpiece can be changed. The second workpiece 11 is a still unprocessed green part in the second workpiece carrier 7 clamped. In the grinding position S1 ( 2nd ) a first gear grinding step is carried out, in which the first grinding worm profile section 13 the rotating grinding worm 3rd a first tooth geometry in the likewise rotating first workpiece 9 generated. The second grinding worm profile section 15 turns in the 2nd no function with, ie it does not involve grinding with the first workpiece 9 .

In einem in der 3 gezeigten Abricht-Schritt kann die Maßhaltigkeit des ersten Schleifschneckenprofil-Abschnitts 13 wiederhergestellt werden. Hierzu ist in der 3 die Abrichteinheit 8 in eine erste Abrichtposition A1 verstellt, in der das rotierende erste Abrichtwerkzeug 17 in Abricht-Eingriff mit dem ersten Schleifschneckenprofil-Abschnitt 13 der rotierenden Schleifschnecke 3 ist. Das zweite Abrichtwerkzeug 19 ist in der 3 außer Eingriff, das heißt funktionslos. Zudem bleibt in der 3 auch der zweite Schleifschneckenprofil-Abschnitt 15 außer Eingriff mit dem ersten Abrichtwerkzeug 17.In one in the 3rd The dressing step shown can determine the dimensional accuracy of the first grinding worm profile section 13 be restored. For this is in the 3rd the dressing unit 8th in a first dressing position A1 adjusted in which the rotating first dressing tool 17th in dressing engagement with the first grinding worm profile section 13 the rotating grinding worm 3rd is. The second dressing tool 19th is in the 3rd disengaged, that is to say without function. In addition, remains in the 3rd also the second grinding worm profile section 15 out of engagement with the first dressing tool 17th .

In der 4 ist der zweite Werkstückträger 7 mitsamt eingespanntem zweiten Werkstück 11 in der zweiten Schleifposition S2 positioniert, in der ein zweiter Verzahnungsschleif-Schritt erfolgt. Der diametral gegenüberliegende erste Werkzeugträger 5 befindet sich mitsamt dem aufgespannten ersten Werkstück 9 in der Be- und/oder Entladeposition. In der zweiten Schleifposition S2 wird ein zweiter Verzahnungsschleif-Schritt durchgeführt, bei dem der zweite Schleifschneckenprofil-Abschnitt 15 eine zweite Verzahnungsgeometrie im zweiten Werkstück 11 ausbildet. Hierzu ist der zweite Schleifschneckenprofil-Abschnitt 15 der Schleifschnecke 3 in Schleif-Eingriff mit dem zweiten Werkstück 11. Der erste Schleifschneckenprofil-Abschnitt 13 dreht in der 4 funktionslos mit, d.h. ist außer Schleif-Eingriff mit dem zweiten Werkstück 11.In the 4th is the second workpiece carrier 7 with clamped second workpiece 11 in the second grinding position S2 positioned in which a second gear grinding step takes place. The diametrically opposite first tool carrier 5 is located together with the clamped first workpiece 9 in the loading and / or Unloading position. In the second grinding position S2 a second gear grinding step is carried out, in which the second grinding worm profile section 15 a second tooth geometry in the second workpiece 11 trains. For this purpose, the second grinding worm profile section 15 the grinding worm 3rd in grinding engagement with the second workpiece 11 . The first grinding worm profile section 13 turns in the 4th no function with, that is, no grinding intervention with the second workpiece 11 .

In der 5 ist ein weiterer Abricht-Schritt veranschaulicht, in dem die Maßhaltigkeit des zweiten Schleifschneckenprofil-Abschnitts 15 wiederhergestellt wird. Hierzu ist in der 5 die Abrichteinheit 8 in eine zweite Abrichtposition A2 verstellt, in der das rotierende zweite Abrichtwerkzeug 19 in Abricht-Eingriff mit dem zweiten Schleifschneckenprofil-Abschnitt 15 der rotierenden Schleifschnecke 3 ist. Das erste Abrichtwerkzeug 17 ist in der 5 außer Eingriff, das heißt funktionslos. Zudem bleibt in der 5 auch der erste Schleifschneckenprofil-Abschnitt 13 außer Eingriff mit dem aktiven zweiten Abrichtwerkzeug 19.In the 5 Another dressing step is illustrated in which the dimensional accuracy of the second grinding worm profile section 15 is restored. For this is in the 5 the dressing unit 8th in a second dressing position A2 adjusted in which the rotating second dressing tool 19th in dressing engagement with the second grinding worm profile section 15 the rotating grinding worm 3rd is. The first dressing tool 17th is in the 5 disengaged, that is to say without function. In addition, remains in the 5 also the first grinding worm profile section 13 out of engagement with the active second dressing tool 19th .

Das Softwareprogramm der elektronischen Steuereinheit 21 (1) weist zudem eine Bauteilidentifikation auf, mittels der die unterschiedlichen Werkstücke 5, 7 erkannt werden. Die Steuereinheit 21 kann im Wälzschleifprozess sowohl den richtigen Schleifschneckenprofil-Abschnitt 13, 15 als auch das richtige Abrichtwerkzeug 17, 19 zum Einsatz bringen.The software program of the electronic control unit 21 ( 1 ) also has a component identification, by means of which the different workpieces 5 , 7 be recognized. The control unit 21 can both the correct grinding worm profile section in the generating grinding process 13 , 15 as well as the right dressing tool 17th , 19th bring to use.

In der 6 ist eine Abrichteinheit 8 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Demzufolge weist die Abrichteinheit 8 nicht nur zwei, sondern insgesamt drei Abrichtwerkzeuge 17, 19, 20 auf, die gleichmäßig umfangsverteilt auf dem Drehkörper 16 angeordnet sind. Die drei Abrichtwerkzeuge 17, 19, 20 können jeweils speziell einem ersten Schleifschneckenprofil-Abschnitt 13, einem zweiten Schleifschneckenprofil-Abschnitt 15 sowie einen nicht dargestellten weiteren Schleifschneckenprofil-Abschnitt zugeordnet sein. In diesem Fall kann in einer zusätzlichen dritten Abrichtposition der Abrichteinheit 8 der dritte Schleifschneckenprofil-Abschnitt speziell mit dem dritten Ausrichtwerkzeug 20 abgerichtet werden.In the 6 is a dressing unit 8th shown according to a further embodiment. As a result, the dressing unit points 8th not just two, but a total of three dressing tools 17th , 19th , 20 on that evenly distributed on the rotating body 16 are arranged. The three dressing tools 17th , 19th , 20 can each specifically a first grinding worm profile section 13 , a second grinding worm profile section 15 as well as a further grinding worm profile section, not shown. In this case, the dressing unit can be in an additional third dressing position 8th the third grinding worm profile section especially with the third alignment tool 20 be trained.

In der 7 ist eine weitere Abrichteinheit 8 gezeigt, auf deren Drehkörper 16 ein erstes und ein zweites Abrichtwerkzeug 17, 19 drehbar gelagert sind. In the 7 is another dressing unit 8th shown on their rotating body 16 a first and a second dressing tool 17th , 19th are rotatably mounted.

Die beiden Abrichtwerkzeuge 17, 19 sind mit ihren beiden Abricht-Drehachsen in etwa koaxial zueinander ausgerichtet. Alternativ zu den dargestellten Figuren können die Abrichtwerkzeuge 17, 19, 20 in beliebiger, geeigneter Weise in der Verzahnungsschleifmaschine positionierbar sein.The two dressing tools 17th , 19th are aligned with their two dressing axes of rotation approximately coaxially. As an alternative to the figures shown, the dressing tools 17th , 19th , 20 be positionable in the gear grinding machine in any suitable manner.

BezugszeichenlisteReference list

11: WerkzeugträgerTool carrier
22nd: WerkzeugspindelTool spindle
33rd: SchleifschneckeGrinding worm
44th: DrehturmTurret
5, 75, 7: WerkstückträgerWorkpiece carrier
88th: AbrichteinheitDressing unit
1010th: Arbeitsraumworking space
9, 119, 11: WerkstückeWorkpieces
1212th: SchleifschneckenprofilGrinding worm profile
1414: profilfreier Übergangsbereichprofile-free transition area
13, 1513, 15: Schleifschneckenprofil-AbschnitteGrinding worm profile sections
1616: DrehkörperRotating body
17, 19, 2017, 19, 20: AusrichtwerkzeugeAlignment tools
2121: elektronische Steuereinheitelectronic control unit
αα: SchwenkwinkelSwivel angle
nn: Spindel-DrehzahlSpindle speed
x, y, zx, y, z: Maschinen-RaumrichtungenMachine spatial directions
A1A1: erste Abrichtpositionfirst dressing position
A2A2: zweite Abrichtpositionsecond dressing position
S1S1: erste Schleifpositionfirst grinding position
S2S2: zweite Schleifpositionsecond grinding position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 2015/154925 A1 [0002, 0020]
DE 102013001197 A1 [0003]

Claims

Gear grinding machine for carrying out a continuous generating grinding process, with a tool carrier (1) which has a grinding worm (3) rotating about a grinding worm axis, at least one rotating workpiece carrier (5, 7) in which a workpiece (9 , 11) can be clamped, and a dressing unit (8) for dressing the grinding worm (3), the grinding worm (3) producing a toothing in the workpiece (9, 11) in a gear grinding step and the in a dressing step Dressing unit (8) dressing a grinding worm profile (12) interacting with the workpiece (9, 11), and wherein the grinding worm (3) is a multi-zone grinding tool which has at least two grinding worm profile sections (13, 15) with which different process steps can be carried out, characterized in that the dressing unit (8) has at least two dressing tools (17, 19, 20) which can be activated independently of one another , of which a first dressing tool (17) is assigned to a first grinding worm profile section (13) and a second dressing tool (19) is assigned to a second grinding worm profile section (15).

Gear grinding machine after Claim 1 , characterized in that the dressing unit (8) is adjustable at least between a first dressing position (A1) and a second dressing position (A2), and that in the first dressing position (A1) the first dressing tool (17) is in dressing engagement with the first Grinding worm profile section (13) while the second dressing tool (19) is out of dressing engagement, that is to say inoperative, and that in the second dressing position (A2) the second dressing tool (19) is in dressing engagement with the second grinding worm profile. Section (15) is while the first dressing tool (17) is out of dressing engagement with the grinding worm (3), that is to say it is inoperative.

Gear grinding machine after Claim 1 or 2nd , characterized in that the workpiece carrier (5, 7) is adjustable between a grinding position (S1, S2) in which the gear grinding step takes place and a loading / unloading position in which a workpiece change takes place.

Gear grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the gear grinding machine has at least two workpiece carriers (5, 7), of which a first workpiece carrier (5) carries a first workpiece (9) and a second workpiece carrier (7) a second workpiece (11 ) wearing.

Gear grinding machine after Claim 4 , characterized in that only the first grinding worm profile section (13) is assigned to the first workpiece (9), and that only the second grinding worm profile section (15) is assigned to the second workpiece (11), and in particular with the first grinding worm profile - Section (13) a first tooth geometry can be generated in the first workpiece (9) and with the second grinding worm profile section (15) a second tooth geometry can be generated in the second workpiece (11).

Gear grinding machine after Claim 5 , characterized in that the first and the second grinding worm profile section (13, 15) are profiled differently and / or in a first gear grinding step the first grinding worm profile section (13) generates the first gear geometry in the first workpiece (5) , while the second grinding worm profile section (15) is out of grinding engagement with the first workpiece (5), and that in a second gear grinding step the second grinding worm profile section (15) generates the second gear geometry in the second workpiece (11).

Gear grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the two grinding worm profile sections (13, 15) are arranged axially one behind the other, in particular with the interposition of a profile-free transition region (14) which in the generating grinding process apart from grinding engagement with the workpieces (9 , 11) remains.

Gear grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one workpiece carrier (5, 7) and the dressing unit (8) are jointly positioned on a rotary tower (4) which can be rotated about a turret axis, and in that the workpiece carrier (5, 7) and the dressing unit (8) are angularly offset from one another by an angle of rotation (a) in the circumferential direction of the tower, so that the workpiece carrier (5, 7) and the dressing unit (8) can be moved with one another and are adjustable between different working positions.

Gear grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that to carry out the generating grinding process, the machine has an electronic control unit (21) which, in signal connection with all the actuating drives of the grinding worm (3), the workpiece carrier (5, 7) and the dressing unit ( 8), and that a software program is stored in the electronic control unit (21), by means of which the actuators for fully automatic execution of the gear grinding step and the dressing step can be controlled, and in particular that the electronic control unit (21) recognizes different workpieces (9, 11) on the basis of a component identification and that both the correct grinding worm profile section (13, 15) and the correct dressing tool (17, 19, 20) are used brings.

Method for carrying out a continuous generating grinding process by means of a gear grinding machine according to one of the preceding claims.