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EP4034335B1 - Dressing tool and method for the production thereof - Google Patents

Dressing tool and method for the production thereof

Info

Publication number
EP4034335B1
EP4034335B1 EP20720753.1A EP20720753A EP4034335B1 EP 4034335 B1 EP4034335 B1 EP 4034335B1 EP 20720753 A EP20720753 A EP 20720753A EP 4034335 B1 EP4034335 B1 EP 4034335B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
profiles
profile
dressing tool
dressing
negative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP20720753.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP4034335A1 (en
Inventor
Marin Pavlovic
Sergio Manuel MONTEIRO FERREIRA
Christoph Rudolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Reishauer AG
Original Assignee
Reishauer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Reishauer AG filed Critical Reishauer AG
Publication of EP4034335A1 publication Critical patent/EP4034335A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP4034335B1 publication Critical patent/EP4034335B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/04Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of cylindrical or conical surfaces on abrasive tools or wheels
    • B24B53/053Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of cylindrical or conical surfaces on abrasive tools or wheels using a rotary dressing tool
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/06Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels
    • B24B53/07Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels by means of forming tools having a shape complementary to that to be produced, e.g. blocks, profile rolls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/06Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels
    • B24B53/075Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels for workpieces having a grooved profile, e.g. gears, splined shafts, threads, worms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12Dressing tools; Holders therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0009Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0018Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for by electrolytic deposition

Definitions

  • the invention relates to a dressing tool and a method for its production according to the preamble of claim 1 and claim 7 respectively.
  • EP 3 254 806 A1 is a method for producing a dressing tool for a grinding tool, preferably for a A grinding worm is disclosed in which the dressing tool has at least one radially extending projection.
  • An abrasive material in particular diamond powder, is then placed in the recesses.
  • the abrasive material is fixed in the area of the surface of the recesses.
  • the shaped ring is then removed to obtain the dressing tool thus created.
  • a support element is placed in the area of the radially inner surface, which support element is at least partially bonded to the resulting dressing tool by the coating.
  • a full-profile dressing roll for dressing or profiling multi-start grinding worms for generating grinding of small-module gears is disclosed. It features a groove-shaped axial cut profile with an outer surface coated with hard material grains and profile-cut hard material segments embedded in this surface.
  • This dressing roll with the profile crests is manufactured using the known negative process by metal deposition in a negative mold, which has an inner surface shaped complementarily to the outer surface of the dressing roll.
  • a first dressing roller with two oppositely conical first and second flanks coated with hard material grains and a coaxial second and third dressing roller are provided.
  • the three dressing rollers are mounted on a common shaft or bushing and separated from each other by two spacers. With such a dressing tool, the three dressing rollers engage in three adjacent grinding worm flights, resulting in a slight increase in the dressing stroke, but a significant reduction in stroke.
  • This dressing tool is relatively complex to manufacture, but nevertheless unsuitable for high-precision This also means that high-precision flank profiles cannot be produced on the grinding worm, which has a direct negative impact on the accuracy of the gears being manufactured.
  • the well-known solid profile roller in particular, but also the well-known set profile roller, are used in a variety of ways for dressing grinding worms. These dressing tools are used separately for different applications, with the scattered or hand-set diamond coating of the solid profile roller being applied using the negative electroplating process, and the corresponding diamond coating of the set profile roller being applied using the positive electroplating process.
  • the required accuracy of the set profile rollers previously required the use of the positive electroplating process with the option of post-treatment.
  • the solid profile roller In the series production of gears, the solid profile roller has proven to be an excellent choice for profiling grinding worms. However, due to the contact of a solid profile roller across multiple grinding worm threads, correcting a profile angle deviation is not possible.
  • set profile rollers are also often used for dressing. Both dressing tools require only a rotating dressing spindle and, when using set profile rollers, an additional NC axis for pivoting this dressing spindle. Although this set profile roller does not achieve the productivity of the full profile roller and is only suitable for profiling a worm gear, this dressing tool practically allows for sufficient pivoting to symmetrize profile angle deviations as well as pitch changes to symmetrically influence these profile angle deviations.
  • this dressing tool can reliably correct a process-related profile angle deviation of approximately one angular minute, which occurs in total when profiling a grinding worm with, for example, an initial outer diameter of approximately 300 mm, which is then reduced to approximately 100 mm through a large number of dressing operations during the grinding of a batch.
  • the invention is based on the object of creating a dressing tool based on these known full-profile rollers and set-profile rollers, by means of which grinding worms can be profiled with high productivity, precision, and also with adjustment. Furthermore, these should be efficient to manufacture and significantly increase the service life of the dressing tool.
  • the dressing tool has two to preferably six profiles arranged coaxially to one another and a metallic base body, wherein all profile shapes are provided with the hard material particles of the Profiles are produced by a negative process with a casting compound applied to the base body.
  • the dressing tool is produced using the well-known negative electroplating process.
  • the resulting high-precision nickel-diamond matrix is then bonded to the base body using a casting compound, also known as an adhesive, and/or other castable materials, resulting in the inventive dressing tool as a unit.
  • the base body including the casting compound and the nickel-diamond matrix, can be produced in one or two pieces.
  • the coaxially arranged profiles of the dressing tool form at least two differently shaped lateral surfaces, each of which is assigned a one-piece metallic base body that is coaxially attached to one another.
  • This dressing tool thus consists of the base body, the electroplated nickel-diamond matrix, and the casting compound that bonds the nickel-diamond matrix to the base body.
  • profile surfaces are conical, cylindrical, and/or other shapes, and the profiles of each surface are advantageously designed as so-called set and full profile rollers.
  • This dressing tool thus enables highly productive and highly precise profiling of grinding worms.
  • Fig. 1 and Fig. 2 Each shows a known dressing tool 6, 7, which serves for profiling the flanks of dressable grinding worms 1, which in turn are used for grinding correspondingly designed gears.
  • Such dressing tools 6, 7 are advantageously suitable for gears in the module range of 0.15 to 5 mm.
  • the rotation axes B2, the bores 8, and the test collars 9 arranged in a hub-like manner on both sides are shown.
  • the profiles 11.1, 11.2 and 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 are formed by profile grooves, the working surfaces 13 and 14 of which are created by opposite flanks with head and root areas and which are equipped with corresponding hard material particles 21, 22.
  • Fig. 3 shows a dressing tool 10 which is provided with profiles 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 arranged in a coaxial alignment along the axis B2. These profiles are delimited on their outer circumference by two lateral surfaces 23, 24, one of which is approximately cylindrical and the other conical. This conical lateral surface 24 runs at an angle ⁇ to the cylindrical lateral surface 23, viewed in the axial cross-section. Arranged in series on the conical lateral surface 24 are up to four profiles 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, each with a working surface 14 as a solid profile, and on the cylindrical lateral surface 23 are two profiles 11.1, 11.2, each with a working surface 13 as a set profile.
  • the number of profiles and thus the working surfaces 13 and 14 and/or the shape of the lateral surfaces 23, 24 of this dressing tool 10 could be designed differently as required.
  • the dressing tool 10 could also have only three coaxially arranged profiles 11.1, 11.2, 12.1, with these three profiles being supported on the base body 19 by a casting compound 15.
  • this dressing tool 10 with the several profiles 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 has a metallic base body 19 with the respective lateral surfaces 23, 24, wherein the profile shapes of these profiles 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 consist of a diamond-enriched nickel matrix produced by means of a negative process, which is connected to the base body 19 by the casting compound 15. After the application of the diamond-enriched nickel matrix to the negative mold by means of centrifugal force and the precise insertion of the Base body 19 the filling or pouring of the casting compound 15 into the cavity.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Abrichtwerkzeug sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7.The invention relates to a dressing tool and a method for its production according to the preamble of claim 1 and claim 7 respectively.

Das Abrichten von Schleifschnecken an sich ist beim Wälzschleifen ein sehr anspruchsvolles, generierendes Bearbeitungsverfahren, das auf einer Vielzahl von synchronisierten höchst präzisen Einzelbewegungen basiert und von speziellen Abrichtwerkzeugen bestimmt wird. Für hohe Produktivitäten werden Vollprofilrollen als typische rotierende Abrichtwerkzeuge für den unteren Modulbereich verwendet, die sich dadurch auszeichnen, alle Profilieraufgaben für die Schneckenflanken, -köpfe und -füsse in einem Werkzeug zu vereinen. Die korrekte Anpassung an die Werkradflankengeometrie ist dabei erforderlich und führt zu einer sehr geringen Anwendungsflexibilität. Negativ ist deshalb die fehlende Korrekturmöglichkeit beispielsweise bei Profilwinkelabweichungen. Mit diesen Werkzeugen werden vergleichsweise kurze Abrichtzeiten erreicht.Dressing grinding worms is a highly demanding, generative machining process in generating grinding, based on a multitude of synchronized, highly precise individual movements and determined by special dressing tools. For high productivity, solid profile rollers are used as typical rotating dressing tools for the lower module range. These are characterized by combining all profiling tasks for the worm flanks, tips, and roots in a single tool. Correct adaptation to the workpiece flank geometry is necessary, resulting in very limited application flexibility. A disadvantage, therefore, is the lack of correction options, for example, for profile angle deviations. These tools achieve comparatively short dressing times.

In der Druckschrift EP 3 254 806 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Abrichtwerkzeugs für ein Schleifwerkzeug, vorzugsweise für eine Schleifschnecke offenbart, bei dem das Abrichtwerkzeug mindestens einen sich radial erstreckenden Vorsprung aufweist. Dabei erfolgt die Herstellung eines Formrings, der an einer radial innenliegenden Fläche eine der Anzahl der Vorsprünge entsprechende Anzahl Ausnehmungen aufweist, die kongruent zu den Vorsprüngen ausgebildet sind. Es wird dann ein Abrasivmaterial, insbesondere Diamantpulver, in den Ausnehmungen platziert. Durch die Erzeugung einer elektro-chemischen Beschichtung in den Ausnehmungen wird das Abrasivmaterial im Bereich der Oberfläche der Ausnehmungen fixiert. Sodann wird der Formring entfernt, um das so entstandene Abrichtwerkzeug zu erhalten. Dabei wird im Bereich der radial innenliegenden Fläche ein Stützelement platziert, das zumindest teilweise durch die Beschichtung stoffschlüssig mit dem entstehenden Abrichtwerkzeug verbunden wird.In the printed matter EP 3 254 806 A1 is a method for producing a dressing tool for a grinding tool, preferably for a A grinding worm is disclosed in which the dressing tool has at least one radially extending projection. This involves producing a shaped ring which has, on a radially inner surface, a number of recesses corresponding to the number of projections, which recesses are formed congruently with the projections. An abrasive material, in particular diamond powder, is then placed in the recesses. By creating an electrochemical coating in the recesses, the abrasive material is fixed in the area of the surface of the recesses. The shaped ring is then removed to obtain the dressing tool thus created. A support element is placed in the area of the radially inner surface, which support element is at least partially bonded to the resulting dressing tool by the coating.

In der Druckschrift DE-A-10 2009 059 201 ist eine Vollprofilabrichtrolle zum Abrichten bzw. Profilieren mehrgängiger Schleifschnecken für das Wälzschleifen von kleinmoduligen Zahnrädern offenbart. Sie ist mit einem rillenförmigen Achsschnittprofil mit einer mit Hartstoffkörnern belegten äusseren Hüllfläche und in diese Hüllfläche eingebettete profilgeschnittene Hartstoffsegmente vorgesehen. Diese Abrichtrolle mit den Profilkämmen ist nach dem an sich bekannten Negativverfahren durch Metallabscheidung in einer Negativform hergestellt, welche eine zur äusseren Hüllfläche der Abrichtrolle komplementär geformte Innenfläche besitzt.In the printed matter DE-A-10 2009 059 201 A full-profile dressing roll for dressing or profiling multi-start grinding worms for generating grinding of small-module gears is disclosed. It features a groove-shaped axial cut profile with an outer surface coated with hard material grains and profile-cut hard material segments embedded in this surface. This dressing roll with the profile crests is manufactured using the known negative process by metal deposition in a negative mold, which has an inner surface shaped complementarily to the outer surface of the dressing roll.

Bei einem Abrichtwerkzeug gemäss der Druckschrift DE-A-43 39 041 zum Profilieren zweigängiger zylindrischer Schleifschnecken für das Wälzschleifen von Stirnzahnrädern ist eine erste Abrichtrolle mit zwei entgegengesetzt konischen, mit Hartstoffkörnern beschichteten ersten und zweiten Flanken und je eine koaxiale zweite und dritte Abrichtrolle vorgesehen. Die drei Abrichtrollen sind auf einer gemeinsamen Welle oder Buchse aufgespannt und dabei durch zwei Distanzscheiben voneinander getrennt. Mit einem solchen Abrichtwerkzeug greifen die drei Abrichtrollen in drei benachbarte Schleifschneckengänge ein, so dass eine geringe Vergrösserung des Abrichthubes zu verzeichnen ist, jedoch eine wesentliche Hubverkürzung erreicht wird. Dieses Abrichtwerkzeug ist relativ aufwändig gefertigt, aber trotzdem ungeeignet für ein hochpräzises ses Profilieren. Damit können auch keine hochpräzisen Flankenprofile auf der Schleifschnecke hergestellt werden, was sich direkt negativ auf die Genauigkeit der herzustellenden Zahnrädern auswirkt.For a dressing tool according to the publication DE-A-43 39 041 For profiling double-start cylindrical grinding worms for generating grinding of spur gears, a first dressing roller with two oppositely conical first and second flanks coated with hard material grains and a coaxial second and third dressing roller are provided. The three dressing rollers are mounted on a common shaft or bushing and separated from each other by two spacers. With such a dressing tool, the three dressing rollers engage in three adjacent grinding worm flights, resulting in a slight increase in the dressing stroke, but a significant reduction in stroke. This dressing tool is relatively complex to manufacture, but nevertheless unsuitable for high-precision This also means that high-precision flank profiles cannot be produced on the grinding worm, which has a direct negative impact on the accuracy of the gears being manufactured.

Die Hauptproblematik vieler dieser verschiedenen Abrichttechniken besteht darin, dass sich im Raum immer zwei räumliche Wirkflächen auf der Schneckenflanke und auf dem Abrichtwerkzeug bewegen, und dabei sind diese Flächen sehr oft auch noch aus Teilflächen zusammengesetzt. Unter diesen räumlich bewegten Kontaktbedingungen entstehen oft die Geometrie bestimmende Kontaktpunkte, die nicht in der Achsschnittebene des Abrichtwerkzeugs liegen. Wenn dies besteht, dann ergibt sich sehr häufig auch bei sorgfältigster Auslegung des Abrichtprofils eine ungenügende Abrichtqualität und Schleifqualität.The main problem with many of these different dressing techniques is that two spatial active surfaces always move in space: on the worm flank and on the dressing tool, and these surfaces are very often composed of partial surfaces. Under these spatially moving contact conditions, contact points that determine the geometry often arise that are not located in the axial section plane of the dressing tool. If this occurs, even with the most careful design of the dressing profile, inadequate dressing and grinding quality often results.

Beim Wälzschleifen hat sich gezeigt, dass zum Abrichten von Schleifschnecken insbesondere die bekannte Vollprofilrolle aber auch die bekannte Satzprofilrolle vielfältig zum Einsatz kommt. Dabei werden diese Abrichtwerkzeuge jeweils separat für verschiedene Einsatzgebiete eingesetzt, wobei der gestreute oder handgesetzte Diamantbelag der Vollprofilrolle im galvanisch negativen Verfahren und der entsprechende Diamantbelag der Satzprofilrolle im galvanisch positiven Verfahren aufgebracht wird. Die einzuhaltende Genauigkeit der Satzprofilrollen erforderte bisher den Einsatz des galvanisch positiven Verfahren mit der Möglichkeit zur Nachbearbeitung.In generating grinding, it has been shown that the well-known solid profile roller, in particular, but also the well-known set profile roller, are used in a variety of ways for dressing grinding worms. These dressing tools are used separately for different applications, with the scattered or hand-set diamond coating of the solid profile roller being applied using the negative electroplating process, and the corresponding diamond coating of the set profile roller being applied using the positive electroplating process. The required accuracy of the set profile rollers previously required the use of the positive electroplating process with the option of post-treatment.

In der Serienfertigung von Zahnrädern hat sich in der Praxis die Vollprofilrolle bisher bestens zum Profilieren von Schleifschnecken bewährt. Aufgrund der Berührung einer Vollprofilrolle über mehrere Schleifschneckengänge hinweg ist aber eine Korrektur einer Profil-Winkelabweichung nicht möglich.In the series production of gears, the solid profile roller has proven to be an excellent choice for profiling grinding worms. However, due to the contact of a solid profile roller across multiple grinding worm threads, correcting a profile angle deviation is not possible.

Für andere Verzahnungsaufgaben mit erforderlichen Korrekturen der Profil-Winkelabweichung werden sehr oft auch sogenannte Satzprofilrollen zum Abrichten eingesetzt. Beide Abrichtwerkzeuge erfordern nur eine rotierende Abrichtspindel und beim Einsatz von Satzprofilrollen zusätzlich eine NC-Achse zum Schwenken dieser Abrichtspindel. Obwohl diese Satzprofilrolle die Produktivität der Vollprofilrolle nicht erreicht und auch nur zum Profilieren eines Schneckenganges geeignet ist, ist praktisch mit diesem Abrichtwerkzeug eine ausreichend grosse Schwenkbarkeit zur Symmetrierung von Profil-Winkelabweichungen als auch von Steigungsveränderungen zur symmetrischen Beeinflussung von diesen Profil-Winkelabweichungen möglich. Dementsprechend kann mit diesem Abrichtwerkzeug eine verfahrensbedingte Profil-Winkelabweichung von ca. einer Winkelminute sicher korrigiert werden, die in Summe dann auftritt, wenn beim Profilieren einer Schleifschnecke mit beispielsweise einem anfänglichen Aussendurchmesser von ca. 300 mm dieser sich dann durch eine Vielzahl von Abrichtungen während dem Schleifen eines Loses auf ca. 100 mm verringert.For other gear cutting tasks that require corrections to the profile angle deviation, so-called set profile rollers are also often used for dressing. Both dressing tools require only a rotating dressing spindle and, when using set profile rollers, an additional NC axis for pivoting this dressing spindle. Although this set profile roller does not achieve the productivity of the full profile roller and is only suitable for profiling a worm gear, this dressing tool practically allows for sufficient pivoting to symmetrize profile angle deviations as well as pitch changes to symmetrically influence these profile angle deviations. Accordingly, this dressing tool can reliably correct a process-related profile angle deviation of approximately one angular minute, which occurs in total when profiling a grinding worm with, for example, an initial outer diameter of approximately 300 mm, which is then reduced to approximately 100 mm through a large number of dressing operations during the grinding of a batch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abrichtwerkzeug ausgehend von diesen bekannten Vollprofilrollen und Satzprofilrollen zu schaffen, mittels dem Schleifschnecken höchst produktiv, präzise und auch korrigierbar profiliert werden können. Weiterhin sollen diese rationell herstellbar sein und eine erhebliche Standzeiterhöhung des Abrichtwerkzeugs bewirken.The invention is based on the object of creating a dressing tool based on these known full-profile rollers and set-profile rollers, by means of which grinding worms can be profiled with high productivity, precision, and also with adjustment. Furthermore, these should be efficient to manufacture and significantly increase the service life of the dressing tool.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1 and claim 7 .

Erfindungsgemäss weist das Abrichtwerkzeug zwei bis vorzugsweise sechs koaxial zueinander angeordnete Profilen und einen metallischen Grundkörper auf, wobei alle Profilformen mit den Hartstoffpartikeln der Profilen durch ein Negativverfahren mit einer auf dem Grundkörper aufgebrachten Gussmasse erzeugt sind.According to the invention, the dressing tool has two to preferably six profiles arranged coaxially to one another and a metallic base body, wherein all profile shapes are provided with the hard material particles of the Profiles are produced by a negative process with a casting compound applied to the base body.

Das Abrichtwerkzeug wird mit dem an sich bekannten galvanischen Negativverfahren erzeugt. Die so entstandene hochgenaue Nickeldiamant-Matrix wird dann mittels einer Gussmasse auch als Kleber und/oder anderer giessbarer Werkstoffe mit dem Grundkörper verbunden und ergibt als Einheit das erfindungsgemässe Abrichtwerkzeug. Der Grundkörper mit der Gussmasse und der Nickeldiamant-Matrix kann ein- oder zweistückig ausgeführt werden.The dressing tool is produced using the well-known negative electroplating process. The resulting high-precision nickel-diamond matrix is then bonded to the base body using a casting compound, also known as an adhesive, and/or other castable materials, resulting in the inventive dressing tool as a unit. The base body, including the casting compound and the nickel-diamond matrix, can be produced in one or two pieces.

Mit diesem Grundkörper und einer leichten, vibrationshemmenden und damit dämpfenden Gussmasse können im Arbeitseinsatz störende Schwingungen an der das Abrichtwerkzeug aufnehmenden, rotierenden Spindel stark reduziert bzw. sogar eliminiert werden.With this base body and a lightweight, vibration-inhibiting and thus dampening cast compound, disruptive vibrations on the rotating spindle that holds the dressing tool can be greatly reduced or even eliminated during operation.

Erfindungsgemäß bilden die koaxial zueinander angeordneten Profilen des Abrichtwerkzeugs wenigstens zwei unterschiedlich geformte Mantelflächen, denen je ein einteiliger metallischer Grundkörper zugeordnet ist, die koaxial aneinander befestigt sind. Dieses Abrichtwerkzeug besteht somit aus dem Grundkörper, der galvanisch erzeugten Nickeldiamant-Matrix und der Gussmasse, welche die Nickeldiamant- Matrix mit dem Grundkörper verbindet.According to the invention, the coaxially arranged profiles of the dressing tool form at least two differently shaped lateral surfaces, each of which is assigned a one-piece metallic base body that is coaxially attached to one another. This dressing tool thus consists of the base body, the electroplated nickel-diamond matrix, and the casting compound that bonds the nickel-diamond matrix to the base body.

Mit diesem kompakten Aufbau des Abrichtwerkzeugs mit den von den Profilen aussenseitig gebildeten unterschiedlichen Mantelflächen werden Vorteile beider Abrichtwerkzeuge in verschiedener Hinsicht erzielt und dieses Abrichtwerkzeug kann sogar mit geringeren Herstellungskosten gefertigt werden.With this compact design of the dressing tool with the different outer surfaces formed by the profiles on the outside, advantages of both dressing tools are achieved in various respects and This dressing tool can even be manufactured at lower manufacturing costs.

Diese Mantelflächen der Profile sind kegelig, zylindrisch und/oder andersförmig und die Profilen einer jeweiligen Mantelfläche sind sehr vorteilhaft als sogenannte Satz- und Vollprofilrolle ausgebildet. Somit wird mit diesem Abrichtwerkzeug ein hochproduktives und höchstpräzises Profilieren von Schleifschnecken ermöglicht.These profile surfaces are conical, cylindrical, and/or other shapes, and the profiles of each surface are advantageously designed as so-called set and full profile rollers. This dressing tool thus enables highly productive and highly precise profiling of grinding worms.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden bei dem Negativverfahren mit wenigstens einer Negativform mit komplementären Profilformen durch galvanisches Auftragen von Hartstoffpartikeln mittels Zentrifugalkraft in den Grund der komplementären Profilform der Negativform spezielle Hartstoffpartikel fixiert. Diese werden dann nach dem Entfernen der Negativform vorwiegend an den Aussenradien der Profilformen der entsprechenden Profilen verbleiben und den besonders verschleissbeaufschlagten Bereich des Abrichtwerkzeugs beim Profilieren der Schleifschnecken schützen und damit die Lebensdauer des Abrichtwerkzeugs insgesamt erhöhen.In the method according to the invention, in the negative process with at least one negative mold with complementary profile shapes, special hard material particles are fixed into the base of the complementary profile shape of the negative mold by galvanic application of hard material particles using centrifugal force. After removal of the negative mold, these particles will then remain predominantly on the outer radii of the profile shapes of the corresponding profiles and protect the particularly wear-prone area of the dressing tool during profiling of the grinding worms, thus increasing the overall service life of the dressing tool.

Die Erfindung sowie weitere Vorteile derselben wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1
eine Ansicht mit teilweisem Längsschnitt eines Abrichtwerkzeugs als Stand der Technik;
Fig. 2
eine Ansicht mit teilweisem Längsschnitt eines weiteren Abrichtwerkzeugs als Stand der Technik;
Fig. 3
einen Längsschnitt mit teilweiser Ansicht eines erfindungsgemässen Abrichtwerkzeugs;
Fig. 3a
ein Detail A1 nach Fig. 3 als Schnitt von Profilen;
Fig. 3b
ein Detail A2 nach Fig. 3 als Schnitt von Profilen;
Fig. 4
einen Längsschnitt mit teilweiser Ansicht eines weiteren Abrichtwerkzeugs bzw. einer Schleifschnecke im Eingriff beim Profilieren;
Fig. 4a
ein Detail A3 als Schnitt des Eingriffes der einen Profilen des Abrichtwerkzeuges in der Schleifschnecke nach Fig. 4;
Fig. 4b
ein Detail als Schnitt des Eingriffes der andern Profilen des Abrichtwerkzeuges in der Schleifschnecke nach Fig. 4; und
Fig. 5
einen Längsschnitt mit teilweiser Ansicht des Abrichtwerkzeugs nach Fig. 4.
The invention and its further advantages are explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1
a view with partial longitudinal section of a dressing tool as prior art;
Fig. 2
a view with partial longitudinal section of another dressing tool as prior art;
Fig. 3
a longitudinal section with a partial view of a dressing tool according to the invention;
Fig. 3a
a detail A1 after Fig. 3 as a section of profiles;
Fig. 3b
a detail A2 after Fig. 3 as a section of profiles;
Fig. 4
a longitudinal section with a partial view of another dressing tool or grinding worm in engagement during profiling;
Fig. 4a
a detail A3 as a section of the engagement of one profile of the dressing tool in the grinding worm according to Fig. 4 ;
Fig. 4b
a detail as a section of the engagement of the other profiles of the dressing tool in the grinding worm according to Fig. 4 ; and
Fig. 5
a longitudinal section with partial view of the dressing tool according to Fig. 4 .

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen je ein bekanntes Abrichtwerkzeug 6, 7, welches zum Profilieren der Flanken von abrichtbaren Schleifschnecken 1 dient, die ihrerseits zum Schleifen von entsprechend ausgebildeten Zahnrädern eingesetzt werden. Vorteilhaft sind solche Abrichtwerkzeuge 6, 7 für Zahnräder im Modulbereich von 0,15 bis 5 mm geeignet. Es sind jeweils die Rotationsachsen B2, die Bohrungen 8 sowie die beidseitig nabenförmig angeordneten Prüfbunde 9 dargestellt. Fig. 1 and Fig. 2 Each shows a known dressing tool 6, 7, which serves for profiling the flanks of dressable grinding worms 1, which in turn are used for grinding correspondingly designed gears. Such dressing tools 6, 7 are advantageously suitable for gears in the module range of 0.15 to 5 mm. The rotation axes B2, the bores 8, and the test collars 9 arranged in a hub-like manner on both sides are shown.

Bei den Abrichtwerkzeugen 6 und 7, welche als sogenannte Satzprofilrolle und Vollprofilrolle ausgebildet sind, werden durch Profilrillen die Profile 11.1, 11.2 bzw. 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 gebildet, deren Arbeitsflächen 13 bzw. 14 durch gegenüberliegende Flanken mit Kopf- und Fussbereich entstehen und die mit entsprechenden Hartstoffpartikeln 21, 22 bestückt sind.In the dressing tools 6 and 7, which are designed as so-called set profile rollers and full profile rollers, the profiles 11.1, 11.2 and 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 are formed by profile grooves, the working surfaces 13 and 14 of which are created by opposite flanks with head and root areas and which are equipped with corresponding hard material particles 21, 22.

Fig. 3 zeigt ein Abrichtwerkzeug 10, das mit in einer koaxialen Ausrichtung entlang der Achse B2 angeordneten Profilen 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 versehen ist. Dabei sind diese Profile an ihrem Aussenumfang durch zwei Mantelflächen 23, 24 begrenzt, von denen die eine annähernd zylindrisch und die andere kegelig geformt ist. Diese kegelige Mantelfläche 24 verläuft dabei im Achsquerschnitt gesehen in einem Winkel δ zu der zylindrischen Mantelfläche 23. In Reihe angeordnet sind bei der kegeligen Mantel-fläche 24 bis zu vier Profilen 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 mit je einer Arbeitsfläche 14 als Vollprofil und bei der zylindrischen Mantelfläche 23 zwei Profile 11.1, 11.2 mit je einer Arbeitsfläche 13 als Satzprofil. Fig. 3 shows a dressing tool 10 which is provided with profiles 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 arranged in a coaxial alignment along the axis B2. These profiles are delimited on their outer circumference by two lateral surfaces 23, 24, one of which is approximately cylindrical and the other conical. This conical lateral surface 24 runs at an angle δ to the cylindrical lateral surface 23, viewed in the axial cross-section. Arranged in series on the conical lateral surface 24 are up to four profiles 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, each with a working surface 14 as a solid profile, and on the cylindrical lateral surface 23 are two profiles 11.1, 11.2, each with a working surface 13 as a set profile.

Selbstverständlich könnte die Anzahl der Profile und damit die Arbeitsflächen 13 und 14 und/ oder die Form der Mantelflächen 23, 24 dieses Abrichtwerkzeugs 10 je nach Bedarf unterschiedlich ausgeführt sein. So könnte das Abrichtwerkzeug 10 im Rahmen der Erfindung auch nur drei koaxial zueinander angeordnete Profile 11.1, 11.2, 12.1 besitzen, wobei diese drei Profile durch eine Gussmasse 15 auf dem Grundkörper 19 getragen werden.Of course, the number of profiles and thus the working surfaces 13 and 14 and/or the shape of the lateral surfaces 23, 24 of this dressing tool 10 could be designed differently as required. Thus, within the scope of the invention, the dressing tool 10 could also have only three coaxially arranged profiles 11.1, 11.2, 12.1, with these three profiles being supported on the base body 19 by a casting compound 15.

Erfindungsgemäss weist dieses Abrichtwerkzeug 10 mit den mehreren Profilen 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 einen metallischen Grundkörper 19 mit den jeweilige Mantelflächen 23, 24 auf, wobei die Profilformen dieser Profile 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 aus einer mittels Negativverfahren erzeugten, diamantdurchsetzten Nickelmatrix bestehen, welche durch die Gussmasse 15 mit dem Grundkörper 19 verbunden wird. Dabei erfolgt nach dem Aufbringen der diamantdurchsetzten Nickelmatrix auf die Negativform mittels Fliehkraft und dem präzisen Einlegen des Grundkörpers 19 das Einfüllen bzw. Ausgiessen der Gussmasse 15 in den Hohlraum.According to the invention, this dressing tool 10 with the several profiles 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 has a metallic base body 19 with the respective lateral surfaces 23, 24, wherein the profile shapes of these profiles 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 consist of a diamond-enriched nickel matrix produced by means of a negative process, which is connected to the base body 19 by the casting compound 15. After the application of the diamond-enriched nickel matrix to the negative mold by means of centrifugal force and the precise insertion of the Base body 19 the filling or pouring of the casting compound 15 into the cavity.

Die Gussmasse 15 ist auf dem jeweiligen Grundkörper 19 aufgebracht. Es sind dabei beidseitig der Profile von der Gussmasse 15 gebildete ringförmige Ansätze 18 vorhanden, damit die Gussmasse beim Negativverfahren quasi zwischen die nicht dargestellte Negativform und dem Grundkörper 19 eingefüllt werden kann.The casting compound 15 is applied to the respective base body 19. Ring-shaped projections 18 formed by the casting compound 15 are provided on both sides of the profiles so that the casting compound can be filled between the negative mold (not shown) and the base body 19 during the negative process.

Der Grundkörper 19 ist ringförmig ausgebildet und weist einen äusseren Mantel auf, der von der Gussmasse 15 umhüllt ist. Sehr vorteilhaft ist der äussere Mantel 20 dieses Grundkörpers 19 zylindrisch ausgebildet und kann damit einfach hergestellt werden. Er könnte aber auch teilweise keglig, also beispielsweise parallel zur Mantelfläche 24, ausgebildet sein und eine oder mehrere ringförmige Ausnehmungen enthalten, in welche die Gussmasse eindringen würde und damit ein besserer Halt derselben gegeben wäre.The base body 19 is annular and has an outer shell encased in the casting compound 15. The outer shell 20 of this base body 19 is very advantageously cylindrical, making it easy to manufacture. However, it could also be partially conical, for example, parallel to the outer surface 24, and contain one or more annular recesses into which the casting compound would penetrate, thus providing better grip.

Die Gussmasse 15 besteht dabei aus einem Kunstharzgemisch mit mehreren geeigneten Bestandteilen, basierend beispielsweise auf Epoxidharz oder Polyurethanharz. Weiterhin können auch geeignete Klebestoffe zur Verwendung kommen. Diese Materialien besitzen generell eine wesentlich geringere Dichte und bessere Dämpfungseigenschaften als Metall. Damit kann gegenüber dem bekannten Positivverfahren und einer metallischen Ausbildung der verschiedenen Profile eine Gewichtsersparnis des Abrichtwerkzeugs 10 insgesamt von über 20% erzielt werden.The casting compound 15 consists of a synthetic resin mixture with several suitable components, based, for example, on epoxy resin or polyurethane resin. Suitable adhesives can also be used. These materials generally have a significantly lower density and better damping properties than metal. This allows a total weight saving of over 20% for the dressing tool 10 compared to the known positive process and a metallic formation of the various profiles.

Sie ist ausserdem derart beschaffen, dass sie beim Abrichtprozess nicht schmelzt und resistent bleibt, auch wenn durch die Schleifreibung zwischen der äusseren diamanthaltigen Nickelschicht 22 und der Schleifschnecke 1 höhere Temperaturen auftreten.It is also designed in such a way that it does not melt during the dressing process and remains resistant, even if higher temperatures occur due to the grinding friction between the outer diamond-containing nickel layer 22 and the grinding worm 1.

Beim Werkzeugteil mit der kegeligen Mantelfläche 24 ist der Neigungswinkel δ der Arbeitsfläche 14 mit den im Querschnitt jeweils geformten Profilen 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 so gewählt, dass die jeweilige Flanke jeder dieser Profilzähne, wie in Fig. 3a ersichtlich ist, bei einem vorgegebenen Eingriffswinkel α immer einen positiven Freiwinkel q> mit einer gedachten Senkrechten 25 zur Drehachse B2 des Abrichtwerkzeugs 10 bildet. Bei einem negativen Freiwinkel φ würde diese Flanke des Profils 12.3 gemäss Detail A1 quasi einen Schatten in der Negativform bilden und somit könnte mit diesem Negativverfahren dieses Profil nicht hergestellt werden. Dieser Freiwinkel φ sollte deshalb 2° bis 5° betragen.In the tool part with the conical surface 24, the angle of inclination δ of the working surface 14 with the profiles 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 formed in cross section is selected so that the respective flank of each of these profile teeth, as in Fig. 3a As can be seen, for a given pressure angle α, the dressing tool 10 always forms a positive clearance angle q> with an imaginary perpendicular 25 to the rotational axis B2 of the dressing tool 10. With a negative clearance angle φ, this flank of profile 12.3 according to detail A1 would essentially form a shadow in the negative mold, and thus this profile could not be produced using this negative process. This clearance angle φ should therefore be between 2° and 5°.

Da ein solches Abrichtwerkzeug 10 auch als hochpräzises Werkzeug zum Feinprofilieren eingesetzt wird, ist dem Grundkörper 19 beidseitig je ein nabenförmiger Prüfbund 16 zur Rundlaufkontrolle des gespannten Werkzeuges 10 auf einer Abrichtspindel einer Schleifmaschine zugeordnet.Since such a dressing tool 10 is also used as a high-precision tool for fine profiling, a hub-shaped test collar 16 is assigned to both sides of the base body 19 for checking the concentricity of the clamped tool 10 on a dressing spindle of a grinding machine.

Fig. 3b zeigt ein Detail A2 gemäss Fig. 3, bei der diese Hartstoffbeschichtung bei der Arbeitsfläche 13 schematisch veranschaulicht ist, welche mit stochastisch verteilten Hartstoffpartikeln 22 in der Nickeldiamant- Matrix bestückt ist. Weiterhin sind Hartstoffpartikel 21 vorwiegend im Kopfbereich der Profile 11.1 und 11.2 über ihren Umfang fixiert. Diese Bestückung ist ebenso bei den Arbeitsflächen 14 der Profile 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 mit dem Vollprofil einsetzbar. Fig. 3b shows a detail A2 according to Fig. 3 , in which this hard material coating is schematically illustrated on the working surface 13, which is equipped with stochastically distributed hard material particles 22 in the nickel diamond matrix. Furthermore, hard material particles 21 are fixed predominantly in the head area of the profiles 11.1 and 11.2 over their circumference. The fitting can also be used on the work surfaces 14 of the profiles 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 with the solid profile.

Erfindungsgemäss werden bei dem Negativverfahren in den Grund der komplementären Profilform der Negativform spezielle Hartstoffpartikel 21 fixiert (siehe Fig. 3b). Bei diesen speziellen Hartstoffpartikeln handelt es sich um synthetischen Diamant aus der Gasphase. Damit wird der besonders verschleissbeaufschlagte Kopfbereich des Abrichtwerkzeugs 10 beim Profilieren der Schleifschnecken 1 geschützt.According to the invention, in the negative process, special hard material particles 21 are fixed into the base of the complementary profile shape of the negative mold (see Fig. 3b These special hard material particles are synthetic diamond from the gas phase. They protect the head area of the dressing tool 10, which is particularly subject to wear, during the profiling of the grinding worms 1.

Die durch das Negativverfahren aufgetragenen Hartstoffpartikel 21 sind vorzugsweise mit einem Korndurchmesser im Bereich zwischen 90 und 600 µm dimensioniert und einer Aussenform vorzugsweise als Tetragon, Hexagon, Oktaeder oder Dodekaeder gebildet ausgestaltet. Es kann folglich die Standzeit des Abrichtwerkzeugs 10 insgesamt deutlich erhöht werden, weil diese Korndurchmesser im Vergleich zu bekannten Partikeln grösser sind. Bei der bisherigen Herstellung von Satzprofilrollen 6 im Positivverfahren können Hartstoffpartikel mit Korndurchmessern dieser Grössenordnung geometriebedingt nur mit sehr hohem Fertigungsaufwand hergestellt werden.The hard material particles 21 applied by the negative process are preferably dimensioned with a grain diameter in the range between 90 and 600 µm and are preferably designed with an external shape as a tetragon, hexagon, octahedron, or dodecahedron. Consequently, the overall service life of the dressing tool 10 can be significantly increased because these grain diameters are larger than those of known particles. In the previous production of set profile rollers 6 using the positive process, hard material particles with grain diameters of this magnitude can only be produced with very high manufacturing costs due to their geometry.

Sehr vorteilhaft wird anstelle von üblichen Hartstoffpartikeln ein spezieller Diamanttyp verwendet, welcher aufgrund seiner Morphologie und Tracht ein anderes Oberflächenbild der zu profilierenden keramischen Schleifschnecke bewirkt und folglich andere Eigenschaften an der Werkstückoberfläche der zu schleifenden Zahnrädern ausbildet. Im Unterschied zu üblichen Diamantkörnern werden durch diesen speziellen Diamanttyp die Oberflächen der Flanken der Schleifschnecke mit definierten Schliffbildern versehen. Es wird für diesen speziellen Diamanttyp ein Material aus einer Spezial Synthese Typ IIA verwendet.Instead of conventional hard material particles, a special type of diamond is used, which, due to its morphology and pattern, creates a different surface appearance of the ceramic grinding worm to be profiled and consequently develops different properties on the workpiece surface of the gears to be ground. In contrast to conventional diamond grains, this special type of diamond provides the surfaces of the flanks of the grinding worm with defined Provided with cross-section patterns. A special synthesis type IIA material is used for this particular diamond type.

Bei dem an sich bekannten Negativverfahren werden durch galvanisches Auftragen mittels Zentrifugalkraft Hartstoffpartikel 21, 22 und eine zusätzliche Nickelschicht in die komplementären Profilformen der Negativform befördert. Anschliessend wird der Grundkörper 19 zentrisch und in einer genauen axialen Position in die Negativform gestellt und es wird dann die zähflüssige Gussmasse 15 dazwischen geleert, so dass die komplementäre Profilform mit der Gussmasse 15 gefüllt wird. Sobald sich letztere verfestigt hat und mit dem Grundkörper 19 verbunden ist, wird die Negativform spanabhebend entfernt und es bleibt einzig der Grundkörper 19 und die verfestigte Gussmasse 15 mit den daran haftenden Hartstoffpartikeln 21, 22 in der diamantdurchsetzten Nickelmatrix und damit ist das Abrichtwerkzeug 10 fertiggestellt.In the known negative process, hard material particles 21, 22 and an additional nickel layer are galvanically deposited into the complementary profile shapes of the negative mold using centrifugal force. Subsequently, the base body 19 is placed centrally and in a precise axial position in the negative mold, and the viscous casting compound 15 is then emptied between them, filling the complementary profile shape with the casting compound 15. Once the casting compound has solidified and bonded to the base body 19, the negative mold is removed by machining, leaving only the base body 19 and the solidified casting compound 15 with the adhering hard material particles 21, 22 in the diamond-interspersed nickel matrix. Thus, the dressing tool 10 is completed.

Durch die Herstellung des Abrichtwerkzeugs 10 mittels diesem Negativverfahren können Schwingungen während des Abrichtvorganges deutlich reduziert oder sogar auf ein Minimum gebracht werden, so dass ein folgendes Wälzschleifen unter Vermeidung von sogenannten Geisterfrequenzen weitgehend ermöglicht wird. Primär ergibt sich dies durch die Kombination dieses Grundkörpers 19 und der leichten Gussmasse 15 aus einem schwingungsdämpfenden Kunstharzgemisches.By manufacturing the dressing tool 10 using this negative process, vibrations during the dressing process can be significantly reduced or even minimized, thus largely enabling subsequent generating grinding while avoiding so-called ghost frequencies. This is primarily achieved through the combination of this base body 19 and the lightweight casting compound 15 made of a vibration-damping synthetic resin mixture.

Fig. 4 zeigt ein Abrichtwerkzeug 10', welches im Wesentlichen gleich wie dasjenige nach Fig. 3 ausgestaltet ist und daher nachfolgend die Unterschiede dargetan sind. Für die gleichen Bestandteile sind dieselben Bezugszeichen wie beim Abrichtwerkzeug 10 nach Fig. 3 verwendet. Fig. 4 shows a dressing tool 10' which is essentially the same as that according to Fig. 3 and therefore the differences are explained below. The same reference numerals are used for the same components as for the dressing tool 10 according to Fig. 3 used.

Dieses Abrichtwerkzeug 10' ist in einer Schleifschnecke 1 im Eingriff, wobei die Arbeitsfläche 14 der Profile 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 mit dem Vollprofil im Eingriff ist, d.h. dass diese Profile jeweils mit beiden Flanken gleichzeitig profilieren.This dressing tool 10' is engaged in a grinding worm 1, whereby the working surface 14 of the profiles 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 is engaged with the solid profile, i.e. these profiles are each profiled with both flanks simultaneously.

Erfindungsgemäss ist dabei in dieser Fig. 4 die zweite Ausführungsform als zweistückiges Abrichtwerkzeug 10' dargestellt, im Unterschied zu derjenigen nach Fig. 3. Beide Ausführungsformen 10, 10' dieses jeweils neuen Abrichtwerkzeuges können ohne Verfahrensunterschiede für das gleiche Profilieren von Schleifschnecken 1 eingesetzt werden.According to the invention, in this Fig. 4 the second embodiment is shown as a two-piece dressing tool 10', in contrast to that according to Fig. 3 . Both embodiments 10, 10' of this new dressing tool can be used for the same profiling of grinding worms 1 without any process differences.

In Fig. 4a sind gemäss dem Detail A3 die Zahnlücken 2, 3, 4, 5 der Schleifschnecke 1 im Querschnitt gezeigt, wobei in der Zahnlücke 2 das Profil 12.1 (damit die gesamte Arbeitsfläche 14) sich im Eingriff mit der Schleifschnecke befindet. Die Profile 11.1, 11.2 der abgeschwenkten Arbeitsfläche 13 sind in den Zahnlücken 4 und 5 ausser Eingriff. Die Zahnlücke 3 ist dagegen frei von Profilen.In Fig. 4a According to detail A3, tooth gaps 2, 3, 4, and 5 of grinding worm 1 are shown in cross-section, with profile 12.1 (and thus the entire working surface 14) engaging with the grinding worm in tooth gap 2. Profiles 11.1 and 11.2 of the pivoted working surface 13 are disengaged in tooth gaps 4 and 5. Tooth gap 3, on the other hand, is free of profiles.

Lässt sich bei der Auslegung dieses Abrichtwerkzeuges 10, 10' in einem grafischen Kontrollbild erkennen, dass der nicht im Eingriff stehende Profilzahn des Profils 11.1 mit dem bei der Zahnlücke 4 vorhandenen Profilzahn der Schleifschnecke kollidiert, dann muss dieser Profilzahn des Profils 11.1 mit einem möglichst beidseitig ausreichenden gleichen Abstand zu den Flanken der nächsten Zahnlücke 5 der Schleifschnecke 1 eintauchen. Bei sehr kleinen Modulgrössen kann der Abstand zwischen den beiden Profilen 11.1 und 12.1 mehr als zwei Zahnlücken betragen. Begrenzend wirkt hierbei nur die Länge dieses Abrichtwerkzeugs 10, 10', die den erforderlichen Weg eines Abrichthubes bestimmt. Wird dagegen das Kontrollbild in Ordnung befunden, dann befindet sich das Profil11.1 möglichst im gleichen Abstand zu den Flanken der jeweiligen Zahnlücke. Das Satzprofil und das Vollprofil können nach bekannten Regeln der Verzahntechnik mathematisch und/ oder grafisch ausgelegt werden. Für den Neigungswinkel δ der kegeligen zu der zylindrischen Mantelfläche 23, 24 gilt deshalb ungefähr, dass der Winkel δ gleich dem Eingriffswinkel α abzüglich dem Freiwinkel φ entspricht.If, during the design of this dressing tool 10, 10', it can be seen in a graphic control image that the non-engaging profile tooth of profile 11.1 collides with the profile tooth of the grinding worm located at tooth gap 4, then this profile tooth of profile 11.1 must be inserted with a sufficient distance on both sides to the flanks of the next tooth gap 5 of the grinding worm 1. For very small module sizes, the distance between the two profiles 11.1 and 12.1 can be more than two tooth gaps. The only limiting factor here is the length of this dressing tool 10, 10'. which determines the required distance of a dressing stroke. If, on the other hand, the control image is found to be satisfactory, then profile 11.1 is located at the same distance from the flanks of the respective tooth gap. The set profile and the solid profile can be designed mathematically and/or graphically according to known principles of gear cutting. Therefore, the angle of inclination δ of the conical to the cylindrical surface 23, 24 is approximately equal to the pressure angle α minus the clearance angle φ.

In Fig. 4b ist als analoges Detail dargestellt, wenn die Profile 11.1, 11.2 der Arbeitsfläche 13 des Satzprofils mit der Schleifschnecke 1 in Eingriff stehen. Bei diesem profilierenden Abrichtwerkzeug 10' sind die Profile 11.1, 11.2 bei den gegeneinander zugekehrten Flanken in Eingriff und profilieren die Schleifschnecke 1 zwischen den Zahnlücken 4 und 5. Wenn bei einem Kontrollbild eine Kollision des Profils 12.1 mit den Flanken der Zahnlücke 2 bestehen würde, dann muss der zuvor grob ermittele Neigungswinkel δ in Grössen von +/- 1° verändert werden oder der Abstand zwischen den Profilen 11.1 und 12.1 wird nach obiger Ausführung vergrössert.In Fig. 4b is shown as an analogous detail when the profiles 11.1, 11.2 of the working surface 13 of the set profile are in engagement with the grinding worm 1. In this profiling dressing tool 10', the profiles 11.1, 11.2 are in engagement with the opposing flanks and profile the grinding worm 1 between the tooth gaps 4 and 5. If a control image shows a collision of the profile 12.1 with the flanks of the tooth gap 2, then the previously roughly determined inclination angle δ must be changed in increments of +/- 1° or the distance between the profiles 11.1 and 12.1 is increased as described above.

Beim Profilieren der Schleifschnecke 1 mit dem Abrichtwerkzeug 10' kommt zuerst der mit Abrichtdrehzahl rotierende Werkzeugteil mit den als Vollprofil ausgebildeten Profilen 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 zum Einsatz, wobei die im Achsschnitt entstehende Mantellinie seine kegeligen virtuellen Mantelfläche 24 parallel zur zylindrischen Schleifschnecke 1 eingeschwenkt wird. Ist die Vorprofilierung der Schleifschnecke 1 nach mehreren Abrichthüben beendet, dann erfolgt die gangweise Feinprofilierung der Schleifschnecke 1 mit dem als Satzprofil ausgebildeten Werkzeugteil.When profiling the grinding worm 1 with the dressing tool 10', the tool part rotating at the dressing speed with the profiles 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 designed as a solid profile is used first, whereby the surface line created in the axial section of its conical virtual surface 24 is pivoted parallel to the cylindrical grinding worm 1. Once the pre-profiling of the grinding worm 1 is completed after several dressing strokes, the fine profiling takes place in stages. the grinding worm 1 with the tool part designed as a set profile.

Dazu muss die zylindrische Mantelfläche 23 mit den beiden Profilen11.1 und 11.2 ebenfalls parallel zur zylindrischen Schleifschnecke 1 mittels NC- Achse eingeschwenkt werden. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass sich die durch das Profilieren stetig verändernden Profilwinkel an der mit jedem Abrichtvorgang im Durchmesser kleiner werdenden Schleifschnecke durch eine einfach zu realisierende Schwenkbewegung des Abrichtwerkzeugs 10 bedarfsgerecht korrigiert werden können . Mit dem Einsatz dieses neuartigen Abrichtwerkzeuges 10, 10' wird damit relativ einfach ein hochproduktives und auch hochgenaues sowie korrigierbares Profilieren beim Wälzschleifen möglich.For this purpose, the cylindrical outer surface 23 with the two profiles 11.1 and 11.2 must also be pivoted parallel to the cylindrical grinding worm 1 by means of the NC axis. A particularly advantageous feature here is that the profile angles, which constantly change due to profiling, on the grinding worm, whose diameter decreases with each dressing process, can be corrected as needed by a simple pivoting movement of the dressing tool 10. Using this innovative dressing tool 10, 10', highly productive, highly precise, and correctable profiling during generating grinding is relatively easy.

Während der Eingriff der Profile 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 als Schruppwerkzeug für ein schnelles Profilieren des verschlissenen Schleifschneckenmaterials dient, kann mit den Profilen 11.1, 11.2 das geforderte SollProfil der einzelnen Schneckengänge sehr präzise und korrigierbar erzeugt werden.While the engagement of profiles 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 serves as a roughing tool for quickly profiling the worn grinding worm material, profiles 11.1, 11.2 can be used to produce the required target profile of the individual worm threads very precisely and in a correctable manner.

Fig. 5 zeigt das Abrichtwerkzeug 10' aus Fig. 4, welches wie erwähnt zweistückig ausgebildet ist, bei dem die Profilformen der Profile 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 analog mittels Negativverfahren erzeugt werden. Das folgende Einbringen einer Gussmasse erfolgt ebenfalls in analoger Weise. Fig. 5 shows the dressing tool 10' from Fig. 4 , which, as mentioned, is constructed in two pieces, in which the profile shapes of profiles 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, and 12.4 are created analogously using a negative process. The subsequent application of a casting compound is also carried out in a similar manner.

Im Rahmen der Erfindung können vorteilhafterweise bei diesem zweistückigen Abrichtwerkzeug 10' nicht nur die Grundkörper 19, 19', sondern auch die Gussmassen 15, 15' und die Hartstoffpartikel 21, 22 mit den diamantdurchsetzten Nickelmatrices generell zweistückig ausgeführt werden. Dabei kann die Negativform sowohl aus einem als auch aus zwei Stück bestehen.Within the scope of the invention, in this two-piece dressing tool 10', not only the base bodies 19, 19', but The casting compounds 15, 15' and the hard material particles 21, 22 with the diamond-encrusted nickel matrices are generally made in two pieces. The negative mold can consist of either one or two pieces.

Die Grundkörper 19', 19" sind dabei koaxial aneinander befestigt und sie sind vorteilhaft jeweils am äusseren Mantel 20 parallel zu der von den Profilen gebildeten Mantelflächen 23, 24 geformt. Vorzugsweise sind die Grundkörper 19, 19' durch eine Zentrierbohrung mit Freistich 17 und einen in diese passend eingreifenden Zentrierbund 16, die jeweils ringförmig sind, für die koaxiale Ausrichtung zueinander hochpräzis zentriert. Damit können diese Grundkörper 19, 19' in einem definierten Abstand eingepasst und zum Beispiel verschraubt werden. Die rotatorische Basisfläche 27 ist für diese Ausführungsform die Basisfläche für den Geometrieaufbau aller Profile 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, wobei der Schnittpunkt 26 zwischen den beiden Mantelflächen 23, 24 in der unmittelbaren Nähe dieser Basisfläche 27 liegen sollte.The base bodies 19', 19" are coaxially attached to one another and are advantageously each shaped on the outer shell 20 parallel to the shell surfaces 23, 24 formed by the profiles. Preferably, the base bodies 19, 19' are highly precisely centered for coaxial alignment with one another by a centering bore with undercut 17 and a centering collar 16 that engages therein, each of which is annular. This allows these base bodies 19, 19' to be fitted at a defined distance and, for example, screwed together. For this embodiment, the rotary base surface 27 is the base surface for the geometric structure of all profiles 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, whereby the intersection point 26 between the two shell surfaces 23, 24 should be located in the immediate vicinity of this base surface 27.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung dieses Abrichtwerkzeuges 10' kann darin bestehen, dass die zweistückigen Gussmassen 15, 15' und die Hartstoffpartikel 21, 22 mit den diamantdurchsetzten Nickelmatrices auch mit unterschiedlichen Gussmassen und Hartstoffpartikeln ausgeführt werden. Dazu werden das erste und zweite Stück des Abrichtwerkzeuges 10' gesondert als Einzelteile hergestellt und anschliessend verschraubt. Der Herstellaufwand erhöht sich damit, aber für beide Arbeitsflächen 13, 14 können bevorzugt optimierte Hartstoffpartikel 21, 22 und Gussmassen 15, 15' eingesetzt werden.A particularly advantageous embodiment of this dressing tool 10' can consist in the two-piece casting materials 15, 15' and the hard material particles 21, 22 with the diamond-encrusted nickel matrices also being made with different casting materials and hard material particles. For this purpose, the first and second pieces of the dressing tool 10' are manufactured separately as individual parts and then screwed together. This increases the manufacturing effort, but optimized hard material particles 21, 22 and casting materials 15, 15' can be used preferentially for both working surfaces 13, 14.

Somit könnten sie im Rahmen der Erfindung entweder als optimiertes Kombiwerkzeug oder separiert voneinander als einzelnes Werkzeug eingesetzt werden. Je nach Lebensdauer der Profile auf einem Grundkörper 19, 19' kann das eine oder andere Stück ausgewechselt werden.Thus, within the scope of the invention, they could be used either as an optimized combination tool or separately as individual tools. Depending on the service life of the profiles on a base body 19, 19', one or the other piece can be replaced.

Die Erfindung ist mit den oben erläuterten Ausführungsformen und - beispielen ausreichend dargetan. Sie könnte aber selbstverständlich noch durch andere Varianten erläutert werden.The invention is sufficiently illustrated by the embodiments and examples explained above. However, it could of course be further illustrated by other variants.

Die Mantelflächen der Profile könnten kegelig, zylindrisch und/oder andersförmig und die Profile einer jeweiligen Mantelfläche als Satz- oder Vollprofilrolle ausgebildet sein. So könnten die koaxial zueinander angeordneten Profilen aussenseitig mehr als zwei unterschiedlich geformte Mantelflächen bilden, zum Beispiel eine zylindrische und zwei kegelige mit je einem unterschiedlichen Neigungswinkel δ, von denen die Profile der zylindrischen Mantelfläche als Satz- und die anderen als Vollprofilrollen ausgebildet sein könnten.The outer surfaces of the profiles could be conical, cylindrical, and/or differently shaped, and the profiles of each outer surface could be designed as a set or solid profile roller. Thus, the coaxially arranged profiles could form more than two differently shaped outer surfaces on the outside, for example, one cylindrical and two conical ones, each with a different angle of inclination δ. The profiles of the cylindrical outer surface could be designed as set rollers, and the others as solid profile rollers.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11
Schleifschneckegrinding worm
22
erste Zahnlücke (gemäss Detail 3A)first tooth gap (according to detail 3A)
33
zweite Zahnlücke (= Freilücke)second tooth gap (= free gap)
44
dritte Zahnlückethird tooth gap
55
vierte Zahnlückefourth tooth gap
66
SatzprofilrolleSet profile roller
77
VollprofilrolleFull profile roller
88
Bohrungdrilling
99
PrüfbundTest bundle
1010
Abrichtwerkzeug mit einstückigem GrundkörperDressing tool with one-piece base body
10'10'
Abrichtwerkzeug mit zweistückigem GrundkörperDressing tool with two-piece base body
11.111.1
erstes Profil eines Satzprofilsfirst profile of a sentence profile
11.211.2
zweites Profil eines Satzprofilssecond profile of a sentence profile
12.112.1
erstes Profil eines Vollprofilsfirst profile of a full profile
12.212.2
zweites Profil eines Vollprofilssecond profile of a full profile
12.312.3
drittes Profil eines Vollprofilsthird profile of a full profile
12.412.4
viertes Profil eines Vollprofilsfourth profile of a full profile
1313
Arbeitsflächen SatzprofilWork surfaces typesetting profile
1414
Arbeitsflächen VollprofilWork surfaces full profile
1515
GussmasseCasting compound
15'15'
GussmasseCasting compound
1616
ZentrierbundCentering collar
1717
Zentrierbohrung mit FreistichCenter hole with undercut
1818
Ringförmiger AnsatzRing-shaped approach
1919
GrundkörperBasic body
19'19'
GrundkörperBasic body
19"19"
GrundkörperBasic body
2020
Mantelfläche, zylindrischlateral surface, cylindrical
20'20'
Mantelfläche, kegligShell surface, conical
2121
HartstoffpartikelHard material particles
2222
Hartstoffpartikel in Nickeldiamant- MatrixHard material particles in nickel diamond matrix
2323
Mantelfläche, zylindrischlateral surface, cylindrical
2424
Mantelfläche, kegligShell surface, conical
2525
Senkrechte auf B2Perpendicular to B2
2626
Schnittpunkt zwischen den Mantelflächen 23 und 24Intersection between the lateral surfaces 23 and 24
2727
Basisfläche für den Geometrieaufbau beider ArbeitsflächenBase area for the geometry structure of both work surfaces
B1B1
Rotationsachse der SchleifschneckeRotation axis of the grinding worm
B2B2
Rotationsachse des AbrichtwerkzeugesRotation axis of the dressing tool
mm
Modulmodule
αα
EingriffswinkelPressure angle
δδ
NeigungswinkelAngle of inclination
φφ
Freiwinkelclearance angle

Claims (8)

  1. Dressing tool, with profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4) arranged coaxially to one another, each with a profile form in conical in axial cross-section and with working surfaces (13, 14), which are provided with hard-material particles (21, 22), wherein the profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4) are delimited at the outer circumference by at least one surface (23, 24), wherein the profile forms with the hard-material particles (21, 22) of the profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4) are produced by a negative process with a casting compound (15, 15'), wherein the dressing tool (10, 10') comprises between two and preferably six profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4) arranged coaxially to one another, and a one-part or two-part metallic main body (19, 19', 19") for the entire dressing tool (10, 10') or for a respective casing surface (23, 24), wherein the profile forms are produced by the negative process with a casting compound (15, 15') applied on the respective main body (19, 19', 19"), wherein the profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4) form on the outside two differently formed casing surfaces (23, 24), of which the profiles of the one surface are configured as set-profile rollers and those of the other as full-profile rollers, wherein the profiles are provided with corresponding working surfaces (13, 14), wherein the one casing surface (23) is configured as cylindrical with preferably two profiles (11.1, 11.2) and the other surface (24) is configured as conical, with two or preferably four profiles (12.1, 12.2, 12.3, 12.4), wherein adjacent working surfaces (13, 14) of the profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4) are spaced at a distance interval to the base surface (27) in such a way that, at the grinding worm (1) which is to be profiled, with several defined tooth gaps (2, 3, 4, 5), the one tooth gap (3) of the working surfaces (13, 14) is always free, and in this situation either the set-profiles (11.1, 11.2) or the full-profiles (12.1, 12.2, 12.3, 12.4) can be pivoted into the residual tooth gaps without any collision.
  2. Dressing tool according to claim 1, characterized in that
    these profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4) are configured as set-profile rollers or full-profile rollers, and their casing surfaces (23, 24) of which are configured in each case as conical, cylindrical, and/or another shape.
  3. Dressing tool according to claim 1 or 2, characterized in that
    the profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4) arranged coaxially to one another form on the outside at least two differently formed casing surfaces (23, 24), allocated to each of which is a one-part main body (19', 19"), which are secured coaxially to one another, or to which a one-piece main body (19) is assigned for the entire dressing tool (10).
  4. Dressing tool according to any one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that
    the outer casings (20, 20') of the main body (19, 19', 19") run parallel to the respective casing surfaces (23, 24) formed by the profiles.
  5. Dressing tool according to any one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that
    the outer casings (20) of the main body (19") are formed as cylindrical, and the profile moulds of the profiles (11.1, 11.2) are produced on this by the negative mould and the casting compound (15) introduced into it.
  6. Dressing tool according to any one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that
    an inclination angle (δ) is present between the two differently formed casing surfaces (23, 24) which is selected in such a way that the profiles (12.1, 12.2, 12.3, 12.4), formed in cross-section as profile teeth with a predetermined engagement (α), which form the conical casing surface (24), with an imaginary perpendicular line (25) to the rotation axis (B2), always exhibit a positive free angle (φ) to the next located flank of a respective profile tooth.
  7. Method for producing a dressing tool according to any one of claims 1 to 6, wherein with the negative process, with at least one negative mould and with complementary profile moulds, by galvanic application of hard-material particles by means of centrifugal force, special hard-material particles (22) are fixed into the base of the positive mould complementary to the negative mould, which, after the removal of the negative mould, remain at the outer radii of the profile moulds of the profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4), and protect the region of the dressing tool (10) particularly subject to wear during the profiling of the grinding worm, wherein the profile forms are produced by the negative process with a casting compound (15, 15') applied on the respective main body (19, 19', 19"), wherein the profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4) form on the outside two differently formed casing surfaces (23, 24), of which the profiles of the one surface are configured as set-profile rollers and those of the other as full-profile rollers, wherein the profiles are provided with corresponding working surfaces (13, 14), wherein the one casing surface (23) is configured as cylindrical with preferably two profiles (11.1, 11.2) and the other surface (24) is configured as conical, with two or preferably four profiles (12.1, 12.2, 12.3, 12.4), wherein adjacent working surfaces (13, 14) of the profiles (11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4) are spaced at a distance interval to the base surface (27) in such a way that, at the grinding worm (1) which is to be profiled, with several defined tooth gaps (2, 3, 4, 5), the one tooth gap (3) of the working surfaces (13, 14) is always free, and in this situation either the set-profiles (11.1, 11.2) or the full-profiles (12.1, 12.2, 12.3, 12.4) can be pivoted into the residual tooth gaps without any collision.
  8. Method according to claim 7, characterized in that
    the hard-material particles applied by the negative process are dimensioned with conventional grain diameters, and are configured with an outer form preferably as a tetragon, hexagon, octahedron, und/or dodecahedron.
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