DE102006061759A1

DE102006061759A1 - Verzahnungsschleifmaschine, Verfahren zum Abrichten eines Profilschleifrads und Verfahren zum Schleifen eines Werkstücks

Info

Publication number: DE102006061759A1
Application number: DE102006061759A
Authority: DE
Inventors: Yoshikoto Ritto Yanase; Toshifumi Ritto Katsuma
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2026-12-29
Also published as: CA2569965A1; KR20070089591A; CN100546747C; MXPA06014683A; JP4648219B2; BRPI0605396A; CN101028658A; DE102006061759B4; JP2007229841A; CA2569965C; KR100865053B1; US20070202774A1; US7341501B2

Abstract

Eine Verzahnungsschleifmaschine, ein Verfahren zum Abrichten eines Profilschleifrads und ein Verfahren zum Schleifen eines Werkstücks sind offenbart. Ein Abrichtwerkzeug (10a, 10b) wird in einer Vertikalebene gedreht, wobei seine Position feststeht. Die Position eines Profilschleifrads (3) wird NC-gesteuert, wodurch das Abrichtwerkzeug (10a, 10b) mit dem Startpunkt des Profilgangs des Profilschleifrads (3) an einer etwas niedrigeren Oberfläche der Umfangsfläche des Profilschleifrads (3) in Kontakt gebracht wird und entsprechend der Drehung des Profilschleifrads (3) die Kontaktposition des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b) mit dem Profilschleifrad (3) entlang der Umfangsfläche des Profilschleifrads (3) bewegt wird.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Verzahnungsschleifmaschine, die mit einem Profilschleifrad („threaded grinding wheel") zum Durchführen eines Schleifvorgangs und einer Dreh-Abrichtvorrichtung zum Abrichten („dressing") des Profilschleifrads ausgestattet ist, auf ein Verfahren zum Abrichten eines Profilschleifrads und auf ein Verfahren zum Schleifen eines Werkstücks.
Das heißt, die vorliegende Erfindung ist so ausgelegt, dass sie die Position des Profilschleifrads optimal durch eine numerische Steuerungsfunktion (nachstehend als NC-Steuerung bezeichnet), die in der Verzahnungsschleifmaschine vorgesehen ist, so steuern kann, dass der Rad-Andrück- bzw. Eingriffswinkel („wheel pressure angle") des Profilschleifrads einfach durch das Abrichten modifiziert werden kann und das Werkstück durch das durch Abrichten modifizierte Profilschleifrad geschliffen werden kann.
Im Einzelnen führt die vorliegende Erfindung die folgende Bearbeitung durch effektives Nutzen einer NC-Steuerungsfunktion durch, die inhärent in einer mit einer Dreh-Abrichtvorrichtung ausgestatteten Verzahnungsschleifmaschine vorgesehen ist: D.h., die vorliegende Erfindung führt auf einfache Weise einen Abrichtvorgang durch, der progressiv den Rad-Andrück- bzw. Eingriffswinkel eines Profils ändern kann (ihn allmählich vergrößert oder allmählich verkleinert), der spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads entlang einer am Startpunkt des Profils beginnenden Spiralbahn bis zu dem Endpunkt des Profils ausgebildet ist. Das Werkstück kann mittels des so abgerichteten Profilschleifrads geschliffen werden.
Der Begriff "Startpunkt des Profils" bezieht sich auf ein Ende der Spirale des in einer Spiralform ausgebildeten Profils. Der Begriff "Endpunkt des Profils" bezieht sich auf das andere Ende der Spirale des in einer Spiralform ausgebildeten Profils.

Eine Verzahnungsschleifmaschine, bei der ein Zahnrad (Werkstück) nach einer Wärmebehandlung von einem "Profilschleifrad" ("threaded grinding wheel"), einem Verzahnungsschleifwerkzeug zur Endbearbeitung einer Verzahnung bzw. eines Zahnrads geschliffen wird, ist bekannt. Das Profilschleifrad ist ein ringförmiges Schleifrad mit einem Profilgang (Zahnstangenverzahnung), der spiralförmig an seiner Außenumfangsfläche ausgebildet ist. Der Schleifvorgang wird durch numerisches Steuern der Positionen in einem orthogonalen Koordinatensystem (Positionen auf der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse) des Profilschleifrads, der Drehgeschwindigkeit des Profilschleifrads usw. durchgeführt.

Mit fortschreitendem Schleifvorgang verschleißt das Profilschleifrad und seine Schärfe nimmt ab. Somit muß, nachdem es viele Verzahnungen bzw. Zahnräder kontinuierlich geschliffen hat, das verschlissene Profilschleifrad durch eine Abrichtvorrichtung nachbearbeitet werden ("dressed"), um eine scharfe Schneidkante wiederherzustellen.

Einer der Typen von Verzahnungsschleifmaschinen ist eine Verzahnungsschleifmaschine, die mit einer Abrichtvorrichtung ausgestattet ist. Die Abrichtvorrichtung umfasst eine Dreh-Abrichtvorrichtung, die mit einem drehangetriebenen, scheibenförmigen Abrichtwerkzeug versehen ist. Bei dieser drehangetriebenen Abrichtvorrichtung wird das scheibenförmige Abrichtwerkzeug in dem Drehantrieb in einer Vertikalebene gehalten, und dieses Abrichtwerkzeug wird während der Drehung in Kontakt mit den Flanken des Profils des sich drehenden Profilschleifrads gebracht, wodurch der Abrichtvorgang ausgeführt wird.

Um den Zahnprofil-Andrückwinkel („tooth profile pressure angle") des Zahnrads als zu schleifendes Objekt zu modifizieren, muß der Rad-Andrückwinkel des Profilschleifrads als Vorbedingung modifiziert werden. Eine Modifizierung des Rad-Andrückwinkels des Profilschleifrads wird durch Abrichten des Profilschleifrads durch die Abrichtvorrichtung vorgenommen.

D.h.,

(1) das Profilschleifrad wird durch die Abrichtvorrichtung abgerichtet, um seinen Rad-Andrückwinkel zu modifizieren,
(2) das Zahnrad bzw. die Verzahnung wird durch das Profilschleifrad mit dem modifizierten Rad-Andrückwinkel geschliffen, um das Zahnrad fertigzubearbeiten, wobei der "modifizierte Rad-Andrückwinkel", der in dem Profilschleifrad gebildet ist, auf das Zahnrad bzw. die Verzahnung übertragen wird, und
(3) im Ergebnis wird der Zahnprofil-Andrückwinkel der Verzahnung modifiziert.

Um den Rad-Andrückwinkel des Profilschleifrads zu modifizieren, genügt es, das scheibenförmige Abrichtwerkzeug in Kontakt mit dem Profil des Profilschleifrads zu drehen (um eine Vertikalachse (Z-Achse) zu drehen).

Unter den Verzahnungsschleifmaschinen befinden sich daher diejenigen des Typs mit einem Mechanismus zum Drehen der Dreh-Abrichtvorrichtung. Bei der Verzahnungsschleifmaschine mit einem solchen Drehmechanismus dreht eine Bedienungsperson manuell die Dreh-Abrichtvorrichtung (das Abrichtwerkzeug) um die Z-Achse mittels eines Endmaßes („block gauge"), die ein Drehwerkzeug ist, um den Rad-Andrückwinkel zu modifizieren.

Zahnräder werden dazu verwendet, eine Drehkraft zu übertragen, und der Eingriff der Zahnräder kann Zahnradgeräusche (Geräusche und Vibrationen) ergeben. So wird eine Balligkeit (Abrundung) („crowning") in der Richtung der Zahnflankenlinie des Zahnrads (Schrägstirnrad bzw. Schraubenrad) angewandt, um den Kontakt zwischen den Zahnrädern für eine sanfte Berührung zu ebnen bzw. leichtgängig zu machen, wodurch Zahnradgeräusche gemindert werden.

Wenn eine Balligkeit in der Richtung der Zahnflankenlinie des Schraubenrads durch eine Generierungs-Verzahnungsschleifmaschine aufgebracht wird, ändert sich das Zahnprofil entsprechend der Position der Stirnbreite. Das Profil wird in diesem Fall als Bias-Zahnflanke („bias tooth flank") bezeichnet. Mit der Generierungs-Verzahnungsschleifmaschine wird ein Bias-In-Profil („bias-in-profile") geformt, bei dem der Andrückwinkel an der spitzwinkeligen Seite des Schrägstirnrads bzw. Schraubenrads groß ist.

Die Form der Zahnflanke des Schrägstirnrads beeinflusst Zahnradgeräusche, womit die Notwendigkeit einer willkürlichen Steuerung des Biasbetrags, der der Zahnflanke vermittelt wird (nämlich die Notwendigkeit einer Modifikation der Bias-Zahnflanke) entsteht. Diese Notwendigkeit ist insbesondere bei einem Zahnflankenschleifvorgang im Endbearbeitungsschritt groß. Eine Modifikation der Bias-Zahnflanke ist jedoch mit der aktuellen Verzahnungsschleifmaschine schwierig zu erreichen.

Unter diesen Umständen führte der Erfinder Untersuchungen im Hinblick darauf durch, dass die Bias-Zahnflanke eines Schrägstirnrads („helical gear") durch Schleifen des Schrägstirnrads unter Verwendung eines Profilschleifrads modifiziert werden würde. Um die Bias-Zahnflanke eines Schrägstirnrads bzw. Schraubenrads durch Schleifen des Schrägstirnrads mittels eines Profilschleifrads zu modifizieren, genügt es, dass der Rad-Andrückwinkel eines Profilgangs, der spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads ausgebildet wird, sich fortschreitend entlang einer Spiralbahn ändert (allmählich zunimmt oder allmählich abnimmt), beginnend am Startpunkt des Profilgangs (an einem Ende der Spirale des in einer Spiralform ausgebildeten Profilgangs) bis zu dem Endpunkt des Profilgangs (dem anderen Ende der Spirale des in einer Spiralform ausgebildeten Profilgangs).

Somit genügt es, das Profilschleifrad abzurichten, wodurch "der Rad-Andrückwinkel eines Profilgangs, der spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads ausgebildet ist, entlang einer am Startpunkt des Profilgangs beginnenden Spiralbahn bis zum Endpunkt des Profilgangs fortschreitend geändert wird".

Wie vorher beschrieben wurde, ist es zur Modifizierung des Rad-Andrückwinkels des Profilschleifrads ratsam, das scheibenförmige Abrichtwerkzeug in Kontakt mit dem Profil des Profilschleifrads zu drehen, es um die Vertikalachse (Z-Achse) zu drehen).

Somit ist es empfehlenswert, "um das Profilschleifrad abzurichten, wodurch der Rad-Andrückwinkel eines Profilgangs, der spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads ausgebildet ist, entlang einer am Startpunkt des Profilgangs beginnenden Spiralbahn bis zum Endpunkt des Profilgangs fortschreitend (progressiv) geändert wird", wie oben erwähnt wurde, empfehlenswert, eine Steuerung derart auszuführen, dass der Drehwinkel des Abrichtwerkzeugs um die Z-Achse sich fortschreitend (progressiv) ändert (allmählich zunimmt oder allmählich abnimmt), wenn das Profilschleifrad gedreht wird.

Um eine Steuerung so auszuführen, dass der Drehwinkel des Abrichtwerkzeugs um die Z-Achse sich progressiv ändert, muß aber eine neue Steuerfunktion für die Drehung um die Drehachse bei der Verzahnungsschleifmaschine eingeführt werden. Die zusätzliche neue Dreh-Steuerfunktion zum Drehen des Abrichtwerkzeugs um die Z-Achse an der gängigen Verzahnungsschleifmaschine hat aber zu erheblichen Schwierigkeiten geführt.

Die Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Probleme getätigt. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verzahnungsschleifmaschine, ein Verfahren zum Abrichten eines Vielschleifrads und ein Verfahren zum Schleifen eines Werkstücks bereitzustellen, die eine aktuelle Verzahnungsschleifmaschine, die mit einer Dreh-Abrichtvorrichtung ausgestattet ist, um die folgende Funktion ohne Änderung der Position eines Abrichtwerkzeugs erweitert: „Abrichten des Profilschleifrads, wodurch der Rad-Andrückwinkel eines Profilgangs, der spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads ausgebildet ist, entlang einer am Startpunkt des Profilgangs beginnenden Spiralbahn bis zum Endpunkt des Profilgangs fortschreitend (progressiv) geändert wird".

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Verzahnungsschleifmaschine gemäß Anspruch 1.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betriff eine Verzahnungsschleifmaschine gemäß Anspruch 2.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abrichten eines Profilschleifrads in einer Verzahnungsschleifmaschine gemäß Anspruch 3.

Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen eines Werkstücks in einer Verzahnungsschleifmaschine gemäß Anspruch 4

Gemäß der Erfindung wird die Position des Profilschleifrads NC-gesteuert, wodurch das Profilschleifrad in Kontakt mit dem Abrichtwerkzeug der Dreh-Abrichtvorrichtung abgerichtet wird. Im Ergebnis kann der Rad-Andrückwinkel des Profilgangs, der spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads ausgebildet wird, fortschreitend (progressiv) entlang der am Startpunkt des Profilgangs beginnenden Spiralbahn bis zum Endpunkt des Profilgangs geändert werden (allmählich vergrößert oder allmählich verringert werden).

Wie oben beschrieben wurde, kann der Rad-Andrückwinkel kontinuierlich durch eine Abrichtmodifikation des Profilschleifrads geändert werden. Die Anwendung des Profilschleifrads mit einem solchen kontinuierlich geänderten Rad-Andrückwinkel ermöglicht es, eine optimale Bias-Zahnflankenmodifikation des Schrägstirnrads (Werkstücks) vorzunehmen.

D.h., das Profilschleifrad wird so durch die Abrichtung modifiziert, dass sich der Rad-Andrückwinkel des Profilschleifrads fortschreitend (progressiv) entlang der am Startpunkt des Profilgangs beginnenden Spiralbahn bis zum Endpunkt des Profilgangs ändert. Wenn das an der Werkstückschleifposition angeordnete Schrägstirnrad (Werkstück) unter Verwendung des Profilschleifrads, das einer solchen Abrichtmodifikation unterzogen wurde, geschliffen wird, wird die Drehung des Profilschleifrads so gesteuert, dass

(1) das Profilschleifrad so bewegt wird, dass der Gewindegang bzw. Profilgang des Profilschleifrads während der Drehung sich von einer Endseite zu der anderen Endseite entlang der Flankenlinienrichtung („tooth trace direction") des Schrägstirnrads bewegt, während er mit der Zahnflanke des Schrägstirnrads (Werkstücks) in Kontakt steht, und
(2) der Startpunkt des Profilgangs des Profilschleifrads mit der Zahnflanke des Schrägstirnrads an der einen Endseite entlang der Flankenlinienrichtung des Schrägstirnrads (Werkstücks) in Kontakt steht, während der Endpunkt des Profilgangs des Profilschleifrads mit der Zahnflanke des Schrägstirnrads an der anderen Endseite entlang der Flankenlinienrichtung des Schrägstirnrads (Werkstücks) in Kontakt steht.

Durch Ausführen eines solchen Schleifvorgangs kann eine Biasmodifikation erteilt werden, die eine progressive Änderung des Andrückwinkels der Zahnflanke des Schrägstirnrads (Werkstücks) in einer Bahn von einer Endseite zu der anderen Endseite entlang der Flankenlinienrichtung gemäß Änderungen des Andrückwinkels des Profilschleifrads ermöglicht.

Die Erfindung ist aus der nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, die nur der Veranschaulichung dienen und somit die Erfindung nicht einschränken, und in denen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Verzahnungsschleifmaschine,
2(a) eine Draufsicht auf die Umgebung einer Stützsäule („counter column") in der Verzahnungsschleifmaschine,
2(b) eine Draufsicht auf die Umgebung der Stützsäule in der Verzahnungsschleifmaschine,
2(c) eine Draufsicht zur Darstellung der Umgebung der Stützsäule in der Verzahnungsschleifmaschine,
3 eine Seitenansicht der Umgebung der Stützsäule in der Profilschleifmaschine,
4 eine perspektivische Ansicht des Stadiums des Schleifens eines Zahnrads,
5(a) eine schematische Ansicht des Stadiums des Abrichtens,
5(b) eine schematische Ansicht des Stadiums des Abrichtens,
6(a) eine erläuternde Ansicht des Zustands einer Ausführungsform der Erfindung,
6(b) eine erläuternde Ansicht des Zustands der Ausführungsform, und
6(c) eine erläuternde Ansicht des Zustands der Ausführungsform.
Zunächst werden die Merkmale und allgemeinen Arbeitsgänge einer Verzahnungsschleifmaschine, auf die die Erfindung angewandt wird, mit Bezug auf die 1 bis 5(a), 5(b) beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Verzahnungsschleifmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Profilschleifrad (Schneckenschleifrad) 3, das daran angebracht ist. 1 stellt ein Stadium dar, in dem das Profilschleifrad 3 durch ein Paar Abrichtwerkzeuge 10a und 10b, die in einer Dreh-Abrichtvorrichtung 10 vorgesehen sind, abgerichtet wird (zur Regenerierung geschliffen wird). Das Profilschleifrad 3 mit Ringform hat eine Zahnstangenverzahnung (ein in Spiralform ausgebildetes Verzahnungsprofil) an seiner Außenumfangsfläche, und diese Zahnstangenverzahnung steht in kämmendem Eingriff mit einem Werkstück (dem zu schleifenden Zahnrad) W, um einen Zahnradschleifvorgang auszuführen.
Die 2(a) bis 2(c) sind erläuternde Ansichten der Umgebung einer Gegen- bzw. Stützsäule 5, von oben betrachtet, die ein Reitstock zum Haltern eines Endes des Werkstücks ist. Die 2(a) und 2(b) zeigen Arbeitsgänge zum Transportieren des Werkstücks W an eine Stelle auf einem Tisch 4 und von dieser weg. 2(c) zeigt das Stadium des Abrichtens.
3 ist eine Seitenansicht der Stützsäule (des Reitstocks) 5.
4 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Stadiums, in dem das Profilschleifrad 3 und das Werkstück W zum Verzahnungsschleifen miteinander in Eingriff stehen. Wie in 4 gezeigt ist, wird das Profil in einer Spiralform an der Außenumfangsfläche des Profilschleifrads 3 gebildet.
Die 5(a) und 5(b) sind schematische Ansichten des Stadiums des Abrichtens.
In 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein Bett, 2 bezeichnet eine Säule, 3 bezeichnet das Profilschleifrad zum Schleifen des Werkstücks, 4 bezeichnet den Tisch, auf dem das Werkstück angeordnet und gehalten ist, 5 bezeichnet die auf dem Bett 1 aufgerichtete Gegen- bzw. Stützsäule (den Reitstock), 6 bezeichnet einen Drehring (ein ringförmiges Element), der (das) dreh- bzw. schwenkbar an dem Außenumfang eines unteren Teils der Stützsäule 5 vorgesehen ist, 7 und 8 bezeichnen Greifer zum Einbringen und Entnehmen des Werkstücks und 10 bezeichnet die Dreh-Abrichtvorrichtung zum Abrichten des Profilschleifrads 3.
Der Tisch 4 ist an einer der Säule 2 zugewandten Position vorgesehen (d.h. einer Werkstück-Schleifposition). Die Säule 2 bewegt sich auf dem Bett 1 zu einer ersten Achse C1 (Tisch 4) gemäß 2(a) und von dieser weg (d.h. die Säule 2 gleitet in einer X-Richtung). Die Säule 2 hat eine Schleifspindel 14 als Schleifradwelle zum Anbringen des Profilschleifrads 3. Der Tisch 4 dreht sich in den Richtungen von Pfeilen C um die erste Achse C1 gemäß 2(a).
Die Stützsäule 5 hat die Funktion des Andrückens des auf dem Tisch 4 angeordneten Werkstücks von oben, und hat ein Reitstock-Instrument (nicht gezeigt), das sich in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung über dem Tisch 4 auf und ab bewegt, um auf das Werkstück von oben zu drücken.
Wie in 2(a) gezeigt ist, ist der Drehring (das ringförmige Element) 6, der (das) um eine zweite Achse 0 in den Richtungen von Pfeilen B (1) durch ein Antriebsmittel (nicht dargestellt) gedreht wird, am Außenumfang der Stützsäule 5 vorgesehen. Das Paar Greifer 7 und 8, die das Werkstück halten, sowie die Dreh-Abrichtvorrichtung 10 sind an dem Drehring 6 vorgesehen.
Das Paar Greifer 7 und 8 ist symmetrisch in bezug auf die zweite Achse 0 zum Transportieren des Werkstücks W zu der Stelle auf dem Tisch 4 und von dieser weg vorgesehen. Die Greifer 7 und 8 haben einen Mechanismus der Art, dass ein Paar Öffnungs- und Schließgabeln 7a, 7a oder 8a, 8a das Werkstück W an dessen beiden Seiten fassen und es halten.
Der Drehring 6 ist vorzugsweise am Außenumfang des unteren Teils der Stützsäule 5 wegen einer Höhe vorgesehen, die es den Greifern 7, 8 erleichtert, das Werkstück W zu der Stelle auf dem Tisch 4 zu transportieren und von dieser zu entnehmen.
Die Dreh-Abrichtvorrichtung 10 ist zwischen den Greifern 7 und 8 vorgesehen und ist vorzugsweise an einer zentralen Position (90°) zwischen den Greifern 7 und 8 vorgesehen, mit der zweiten Achse 0 als Zentrum.
Die Dreh-Abrichtvorrichtung 10 ist mit dem Paar scheibenförmiger Abrichtwerkzeuge 10a und 10b ausgestattet, die um eine Abrichtachse 10c herum in einer Vertikalebene drehangetrieben werden.
Die Säule 2 hat an einer Seitenfläche (Vorderfläche), die dem Tisch 4 zugewandt ist, ein vertikales Gleitelement 11, das parallel zu der ersten Achse C1 (d.h. in einer Z-Richtung) verschiebbar ist, einen Drehkopf 12, der sich an der Vorderfläche des vertikalen Gleitelements 11 in Richtungen von Pfeilen A schwenkend drehen kann (d.h. der sich um eine X-Achse drehen und in einer Y-Z-Ebene schwenken kann), sowie ein Schleif-Gleitelement 13, das an der Vorderfläche des Drehkopfs 12 in einer Richtung senkrecht zu der ersten Achse C1 (d.h. in einer Y-Richtung) gleitet. Die obigen Dreh-Schwenkbewegungen der A-Richtung bedeuten Bewegungen, welche die Schleifspindel 14 insgesamt kippen bzw. schwenken. Die Schleifspindel 14 dreht sich um eine Schleifradachse 3a, wodurch das Schleifen des Werkstücks W durch das Profilschleifrad 3 ermöglicht wird.
Das Bett 1, die Säule 2, das vertikale Gleitelement 11, der Drehkopf 12, das Schleif-Gleitelement 13 und die Schleifspindel 14 bilden einen Bewegungsmechanismus, und die jeweiligen Abschnitte dieses Bewegungsmechanismus sind in ihren Bewegungspositionen durch eine NC-Vorrichtung 20 numerisch gesteuert.
Der Drehkopf 12 ist mit einer Kühlmitteldüse 9 versehen. Während des Schleifvorgangs wird ein von der Kühlmitteldüse 9 ausgestoßenes Schleiffluid dem Werkstück W und dem Profilschleifrad 3 zugeführt, um einen reibungslosen Schleifvorgang, den Ausschluß von Schleifabrieb bzw. Schleifstaub (grinding swarf) und Kühlung zu gewährleisten.
Die oben genannten Bewegungen in den Richtungen X, Y, Z, A und C sowie der Drehantrieb des Profilschleifrads 3 durch die Schleifspindel 14 werden von der NC-Vorrichtung 20 numerisch gesteuert, wodurch das Profilschleifrad 3 das Werkstück W auf dem Tisch 4 schleift.
Das Einfahren, das Ausfahren und die Schleifbearbeitungsgänge für das Werkstück W werden im Folgenden auf der Basis der 2(a), 2(b) und 2(c) beschrieben.
2(a) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Stadiums, in dem das Werkstück W zu der Stelle auf dem Tisch 4 durch den Greifer 7 transportiert und das als nächstes zu schleifende Werkstück W1 von dem Greifer 8 gefaßt wird.
Der Greifer 7 wird um eine vorbestimmte Strecke durch ein Bewegungsmittel (nicht dargestellt) abgesenkt, um das Werkstück W an einem Werkstück-Anbringungsinstrument (Werkstück-Aufspanndorn) auf dem Tisch 4 zu installieren. Nachdem der Greifer 7 das Werkstück W freigegeben hat, wird dieses an dem Aufspanndorn durch eine Klemmvorrichtung (nicht dargestellt) befestigt und daran gehaltert. Dann werden Bewegungen in den X-, Y-, Z-, A- und C-Richtungen sowie der Drehantrieb des Profilschleifrads 3 numerisch gesteuert, wodurch das Profilschleifrad 3 das Werkstück schleift, um ein Zahnrad bzw. eine Verzahnung W2 zu erzeugen. 4 zeigt den Zustand des Profilschleifrads 3 und des Werkstücks W während des Schleifvorgangs.
Dann wird die Befestigung und Halterung des Zahnrads W2 am Aufspanndorn gelöst und das Zahnrad W2 von dem Greifer 7 gefaßt. Der Greifer 7 wird um eine vorbestimmte Strecke durch das Bewegungsmittel angehoben, um das Zahnrad W2 von dem Aufspanndorn zu trennen. Dann wird der Drehring 6 im Uhrzeigersinn (in eine Richtung eines Pfeils D) über 180° gedreht, um den in 2(b) gezeigten Zustand einzunehmen. Zu diesem Zeitpunkt greift sich der Greifer 8 das als nächstes zu schleifende Werkstück W1, und der Greifer 8 transportiert das Werkstück W1 zu der Stelle auf dem Tisch 4, während der Greifer 7 das fertiggestellte Zahnrad W2 hinaustransportiert.
Durch alternierendes Wiederholen der in 2(a) und 2(b) gezeigten Arbeitsgänge werden mehrere -zig Zahnräder kontinuierlich hergestellt. Dann wird der Drehring 6 von dem Zustand der 2(b) im Uhrzeigersinn über 90° in einer Richtung eines Pfeils F gedreht, um die in 2(c) und 3 gezeigten Zustände einzunehmen. Wie in 2(c) und 3 gezeigt ist, wird die Dreh-Abrichtvorrichtung 10 dem Profilschleifrad 3 gegenüber angeordnet. Die Abrichtwerkzeuge 10a, 10b werden in einer Vertikalebene um die Abrichtachse 10c herum drehangetrieben. Ferner werden die Bewegungen des Profilschleifrads 3 in den Richtungen X, Y, Z, A und C sowie der Drehantrieb des Profilschleifrads 3 auf die gleiche Weise wie bei der Bearbeitung des Werkstücks W numerisch gesteuert, wodurch das Profilschleifrad 3 durch die Abrichtvorrichtung 10 nachgeschliffen wird.
Das Timing des Abrichtvorgangs des Profilschleifrads 3 durch die Dreh-Abrichtvorrichtung 10 wird auf folgende Weise bestimmt: Vor Ausführung des Schleifvorgangs wird die Anzahl der Werkstücke W, die durch das Profilschleifrad 3 kontinuierlich zu schleifen sind, vorab auf eine vorbestimmte Zahl in der NC-Vorrichtung 20 der Profilschleifmaschine eingestellt. Dadurch werden die in 2(a) und 2(b) gezeigten Arbeitsgänge alternierend wiederholt, so dass das Profilschleifrad 3 die vorbestimmte Zahl Werkstücke W kontinuierlich schleift, wonach der Drehring 6 gedreht wird und in den Zustand von 2(c) gebracht wird. Infolgedessen ist die Dreh-Abrichtvorrichtung 10 dem Profilschleifrad 3 zugewandt, womit es möglich wird, dass die Dreh-Abrichtvorrichtung 10 das Profilschleifrad 3 abrichtet bzw. nachbearbeitet.
Das Abrichten wird durch Drehantrieb der Abrichtwerkzeuge 10a und 10b in einer Vertikalebene um die Abrichtachse 10c und durch numerisches Steuern der Bewegungen des Profilschleifrads 3 in den Richtungen X, Y, Z und A sowie durch den Drehantrieb des Profilschleifrads 3 durchgeführt.
Auf diese Weise werden die drehangetriebenen, scheibenförmigen Abrichtwerkzeuge 10a und 10b mit den Flanken der Profilgänge des sich drehenden Profilschleifrads 3 in Kontakt gebracht, wodurch das Abrichten des Profilschleifrads 3 durchgeführt werden kann.
5(a) zeigt schematisch ein Stadium, in dem das Profilschleifrad 3 von den Abrichtwerkzeugen 10a, 10b abgerichtet wird.
Bei der Durchführung des Abrichtvorgangs ist die Position der Dreh-Abrichtvorrichtung 10 (d.h. der Abrichtwerkzeuge 10a, 10b) feststehend. Damit die Abrichtwerkzeuge 10a, 10b die Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads 3 kontaktieren, befindet sich das Profilschleifrad 3 an einer vorbestimmten Position in einem orthogonalen Koordinatensystem (in den Richtungen entlang der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse), und das Profilschleifrad 3 wird über einen vorbestimmten Winkel in der Richtung der Pfeile A gedreht. Hierbei wird die Position des Profilschleifrads 3 (Richtungen entlang den X-, Y- und Z-Achsen, und die Position der Drehung in der A-Richtung) eingestellt, wodurch der Rad-Andrück- bzw. Eingriffswinkel des von den Abrichtwerkzeugen 10a, 10b abzurichtenden Profilschleifrads 3 geändert werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, wird zur Erzielung des vorbestimmten Rad-Eingriffswinkels die Positionssteuerung des Profilschleifrads 3 ausgeführt, um die Abrichtwerkzeuge 10a, 10b in Kontakt mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads 3 zu bringen, und unter Beibehaltung dieses Positionszustandes wird das Profilschleifrad 3 drehangetrieben. Hierbei wird bei einer Drehung des Profilschleifrads 3 das Profilschleifrad 3 in der Y-Richtung über eine Strecke bewegt, die der Steigung des Profils des Profilschleifrads 3 entspricht. Dadurch erfolgt der Abrichtvorgang so, dass an allen Abschnitten entlang einer Spiralbahn, beginnend am Startpunkt des Profilgangs (ein Ende der Spirale des in einer Spiralform ausgebildeten Profilgangs) zu dem Endpunkt des Profilgangs (anderes Ende der Spirale des in der Spiralform ausgebildeten Profilgangs) der Rad-Eingriffswinkel des Profilgangs gleich dem vorbestimmten Rad-Eingriffswinkel wird.
Dabei sind die "Positionen der Abrichtwerkzeuge 10a, 10b festgelegt, während die orthogonale Koordinatenposition und der Drehwinkel in der Richtung des Pfeils A des Profilschleifrads 3 geändert werden", um einen zu dem Zustand, in dem "die Position des Profilschleifrads 3 festgelegt wird, während die Abrichtwerkzeuge 10a, 10b um die Z-Achse gedreht werden" äquivalenten Zustand zu erzielen. Durch diese Maßnahme kann der Rad-Eingriffswinkel geändert werden.
Es kann ein einziges Abrichtwerkzeug 10d gemäß 5(b) verwendet werden. Dieses Abrichtwerkzeug 10d kann einen Abrichtvorgang bei Kontakt mit den rechten und linken Flanken RF und LF des Profilschleifrads 3 durchführen, wie es das Paar Abrichtwerkzeuge 10a und 10b tut.
Ausführungsform 1:
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung, angewandt auf die in den 1 bis 5(a), 5(b) gezeigte Verzahnungsschleifmaschine, mit Bezug auf die 6(a) bis 6(c) beschrieben.
Gemäß dieser Ausführungsform wird das Profilschleifrad 3 durch die Dreh-Abrichtvorrichtung 10 abgerichtet, wodurch der Rad-Eingriffswinkel des Profilgangs, der spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads 3 ausgebildet ist, fortschreitend (progressiv) entlang einer beim Startpunkt des Profilgangs beginnenden spiralförmigen Bahn bis zum Endpunkt des Profilgangs verändert wird (allmählich vergrößert oder allmählich verkleinert wird).
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Position der Dreh-Abrichtvorrichtung 10 feststehend, ungeachtet des Fortschreitens des Abrichtvorgangs, wie in 6(a), 6(b) und 6(c) gezeigt ist. Die Position der Dreh-Abrichtvorrichtung ist zwar feststehend, die Abrichtwerkzeuge 10a, 10b drehen sich aber in einer Vertikalebene um die Abrichtachse 10(c). Die Position des Profilschleifrads 3 wird durch NC-Steuerung mittels der NC-Vorrichtung 20 gesteuert, wie im Folgenden beschrieben wird.
Zunächst werden gemäß 6(a) die Positionen des Profilschleifrads (3) in den X-, Y- und Z-Richtungen und seine Drehposition in der YZ-Ebene (Drehposition in der A-Richtung) so eingestellt, dass eine etwas niedrigere Oberfläche der Außenumfangsfläche des Profilschleifrads 3 die Abrichtwerkzeuge 10a, 10b kontaktiert.
Konkret ausgedrückt wird eine Einstellung so vorgenommen, dass der Startpunkt des spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads 3 ausgebildeten Profilgangs die Abrichtwerkzeuge 10a, 10b kontaktiert.
Hierbei werden die Positionen des Profilschleifrads 3 in den X-, Y- und Z-Richtungen und seine Drehposition in der YZ-Ebene (Drehposition in der A-Richtung) so eingestellt, dass der an den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads 3 ausgebildete Rad-Eingriffswinkel durch Abrichten bei Kontakt der Abrichtwerkzeuge 10a, 10b mit dem Profilgang einen vorbestimmten Winkel erreicht.
Dann werden unter Beibehaltung des Kontakts der Abrichtwerkzeuge 10a, 10b mit dem Profilgang des Profilschleifrads 3 auf die oben erwähnte Weise gleichzeitig zwei Arten der Bewegungssteuerung hinsichtlich des Profilschleifrads 3 durchgeführt, wie nachstehend beschrieben wird.
Bei der ersten Bewegungssteuerung wird unter Beibehaltung des Kontakts der Abrichtwerkzeuge 10a, 10b mit dem Profilgang des Profilschleifrads 3 auf die oben angegebene Weise das Profilschleifrad 3 in der Y-Richtung synchron zu der Drehung des Profilschleifrads 3 bewegt. Konkret ausgedrückt wird bei einer Umdrehung des Profilschleifrads 3 das Profilschleifrad 3 in der Y-Richtung um eine der Steigung des spiralförmigen Profilgangs entsprechende Strecke bewegt.
Bei der zweiten Bewegungssteuerung werden unter Beibehaltung des Kontakts der Abrichtwerkzeuge 10a, 10b mit dem Profilgang des Profilschleifrads 3 auf die oben angegebene Weise die Positionen des Profilschleifrads 3 in den X- und Z-Richtungen fortschreitend (progressiv) so geändert, dass die Kontaktpositionen der Abrichtwerkzeuge 10a, 10b mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads 3 sich entsprechend der Drehung des Profilschleifrads 3 fortschreitend (progressiv) entlang der Umfangsfläche des Profilschleifrads 3 bewegen.
D.h., es wird eine Steuerung derart ausgeübt, dass sich die Positionen des Profilschleifrads 3 in den Y- und Z-Richtungen progressiv so ändern, dass der Kontakt der Abrichtwerkzeuge 10a, 10b mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads 3 sich von dem in 6(a) gezeigten Anfangszustand zu dem in 6(b) gezeigten Zustand und weiter zu dem in 6(c) gezeigten Endzustand ändert.
In diesem Fall werden Positionsänderungen des Profilschleifrads 3 in den X- und Z-Richtungen so gesteuert, dass bei dem in 6(a) gezeigten Anfangszustand der Startpunkt des spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads 3 ausgebildeten Profilgangs die Abrichtwerkzeuge 10a, 10b kontaktiert, und bei dem in 6(c) gezeigten Endzustand der Endpunkt des spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads 3 ausgebildeten Profilgangs die Abrichtwerkzeuge 10a, 10b kontaktiert.
Wenn sich die Positionen der Abrichtwerkzeuge 10a, 10b in Kontakt mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads 3 progressiv entlang der Umfangsfläche des Profilschleifrads 3 bewegen, ändert sich der Rad-Eingriffswinkel des durch die Abrichtwerkzeuge 10a, 10b abgerichteten Profilgangs progressiv entlang der am Startpunkt des Profilgangs beginnenden spiralförmigen Bahn bis zum Endpunkt des Profilgangs.
Beispielsweise ist im Vergleich zu dem Rad-Eingriffswinkel des Profilgangs am Startpunkt, der in dem Stadium von 6(a) abgerichtet wird, der Rad-Eingriffswinkel des Profilgangs am Endpunkt, der in dem Stadium von 6(c) abgerichtet wird, groß. Dies bedeutet, dass der Eingriffswinkel des Profilgangs allmählich entlang der spiralförmigen Bahn beginnend am Startpunkt des Profilgangs bis zum Endpunkt des Profilgangs zunimmt, obwohl dies von der Richtung der Neigung bzw. Steigung des in dem Profilschleifrad 3 ausgebildeten Profilgangs abhängt.
Falls die Richtung der Neigung des in dem Profilschleifrad 3 ausgebildeten Profilgangs entgegengesetzt ist, nimmt der Eingriffswinkel des Profilgangs allmählich entlang der spiralförmigen Bahn ab, beginnend mit dem Startpunkt des Profilgangs bis zum Endpunkt des Profilgangs.
Der Grund dafür ist der, dass auch dann, wenn die Positionen der Abrichtwerkzeuge 10a, 10b in Kontakt mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads 3 in der Y-Richtung die gleichen sind, die Abrichtgröße sich wegen einer Verdrehung im Profilgang ändert, falls diese Positionen entlang dem Umfang des Profilschleifrads 3 unterschiedlich sind.
Die oben beschriebene Positionssteuerung über das Profilschleifrad 3 ermöglicht es, einen Abrichtvorgang durchzuführen, durch den der Rad-Eingriffswinkel des Profilgangs, der spiralförmig an der Umfangsfläche des Profilschleifrads 3 ausgebildet ist, sich progressiv entlang der spiralförmigen Bahn beginnend mit dem Startpunkt des Profilgangs bis zum Endpunkt des Profilgangs ändert (allmählich zunimmt oder abnimmt).
Falls ein Schrägstirnrad durch das so abgerichtete Profilschleifrad 3 geschliffen wird, kann außerdem eine Bias-Zahnflankenmodifikation („bias tooth flank modification") für das Schrägstirnrad erfolgen.
D.h., der Rad-Eingriffswinkel kann kontinuierlich durch ein Modifizieren durch Abrichten des Profilschleifrads 3 geändert werden. Durch Verwendung des Profilschleifrads 3 mit einem sich so kontinuierlich ändernden Rad-Eingriffswinkel kann eine optimale Bias-Zahnflankenmodifikation an dem Schrägstirnrad (Werkstück) vorgenommen werden.
Wenn im einzelnen das Schrägstirnrad (Werkstück), das an der Werkstückschleifposition angeordnet ist, mittels des durch Abrichten modifizierten Profilschleifrads 3 geschliffen wird, um den Rad-Eingriffswinkel zu erhalten, der sich progressiv entlang der spiralförmigen Bahn beginnend am Startpunkt des Profilgangs bis zum Endpunkt des Profilgangs ändert, wird die Drehung des Profilschleifrads 3 auf folgende Weise gesteuert:

(1) Das Profilschleifrad 3 wird so bewegt, dass sich der Profilgang des Profilschleifrads 3 während der Drehung von einer Endseite zur anderen Endseite entlang der Zahnlinienrichtung des Schrägstirnrads bewegt, während die Zahnflanke des Schrägstirnrads (Werkstücks) kontaktiert wird.
(2) Außerdem kontaktiert der Startpunkt des Profilgangs des Profilschleifrads 3 die Zahnflanke des Schrägstirnrads an der einen Endseite entlang der Zahnlinienrichtung des Schrägstirnrads (Werkstücks), während der Endpunkt des Profilgangs des Profilschleifrads 3 die Zahnflanke des Schrägstirnrads an der anderen Endseite entlang der Zahnlinienrichtung des Schrägstirnrads (Werkstücks) kontaktiert.

Durch Ausführen eines solchen Schleifvorgangs kann eine Biasmodifikation vermittelt werden, welche es gestattet, dass sich der Eingriffswinkel der Zahnflanke des Schrägstirnrads (Werkstücks) progressiv von einer Endseite zu der anderen Endseite entlang der Zahnlinienrichtung gemäß Änderungen des Eingriffswinkels des Profilschleifrads 3 ändert.
Die Erfindung wurde zwar durch die obige Ausführungsform beschrieben, es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist, sondern auf viele andere Arten und Weisen variiert werden kann. Solche Variationen sind nicht als Abweichen vom Geist und Schutzumfang der Erfindung zu betrachten, sondern all diese Modifikationen, wie sie einem Fachmann offensichtlich wären, sollen in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche aufgenommen werden.

Claims

Verzahnungsschleifmaschine mit: einem Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14), an dem ein Profilschleifrad (3) mit einem spiralförmig an einer Außenumfangsfläche desselben ausgebildeten Profilgang drehbar angebracht ist, wobei der Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14) so angeordnet ist, dass er das Profilschleifrad (3) entlang einer X-Richtung, die eine Richtung ist, in der sich das Profilschleifrad (3) zu einer Werkstück-Schleifposition hin und von dieser weg bewegt, einer Z-Richtung, die eine Vertikalrichtung ist, und einer Y-Richtung, die eine Richtung senkrecht zu der X-Richtung und der Z-Richtung ist, bewegt, und er ferner so angeordnet ist, dass er das Profilschleifrad (3) in einer Y-Z-Ebene dreht, einer NC-Vorrichtung (20) zur numerischen Steuerung von Bewegungen des Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14), um eine Position des an dem Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14) angebrachten Profilschleifrads (3) zu steuern, und einer Dreh-Abrichtvorrichtung (10) mit einem scheibenförmigen Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d), die so angeordnet ist, dass bei Einstellung des Dreh-Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) an der Werkstück-Schleifposition das Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d) Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) kontaktiert, während es drehangetrieben wird, um einen Abrichtvorgang auszuführen, und dadurch gekennzeichnet, dass die NC-Vorrichtung (20) eine Steuerung derart ausführt, dass Positionen des Profilschleifrads (3) in der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung sowie eine Drehposition des Profilschleifrads (3) in der Y-Z-Ebene so eingestellt werden, dass das Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d) die Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) kontaktiert, das Profilschleifrad (3) in der Y-Richtung über eine Strecke bewegt wird, die einer Steigung des spiralförmigen Profilgangs während einer Umdrehung des Profilschleifrads (3) entspricht, während ein Kontaktzustand des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) beibehalten wird, und die Positionen des Profilschleifrads (3) in der X-Richtung und der Z-Richtung fortschreitend so geändert werden, dass sich eine Kontaktposition des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) progressiv entlang einer Umfangsfläche des Profilschleifrads (3) entsprechend der Drehung des Profilschleifrads (3) bewegt, während der Kontaktzustand des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) beibehalten wird.
Verzahnungsschleifmaschine mit: einem Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14), an dem ein Profilschleifrad (3) mit einem spiralförmig an einer Außenumfangsfläche desselben ausgebildeten Profilgang drehbar angebracht ist, wobei der Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14) so angeordnet ist, dass er das Profilschleifrad (3) entlang einer X-Richtung, die eine Richtung ist, in der sich das Profilschleifrad zu einer Werkstück-Schleifposition hin und von dieser weg bewegt, einer Z-Richtung, die eine Vertikalrichtung ist, und einer Y-Richtung, die eine Richtung senkrecht zu der X-Richtung und der Z-Richtung ist, bewegt, und er ferner so angeordnet ist, dass er das Profilschleifrad (3) in einer Y-Z-Ebene dreht, einer NC-Vorrichtung (20) zur numerischen Steuerung von Bewegungen des Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14), um eine Position des an dem Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14) angebrachten Profilschleifrads (3) zu steuern, und einer Dreh-Abrichtvorrichtung (10) mit einem scheibenförmigen Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d), die so angeordnet ist, dass bei Einstellung des Dreh-Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) an der Werkstück- Bearbeitungsposition das Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d) Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) kontaktiert, während es drehangetrieben wird, um einen Abrichtvorgang auszuführen, wobei die NC-Vorrichtung (20) eine Steuerung derart ausführt, dass Positionen des Profilschleifrads (3) in der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung sowie eine Drehposition des Profilschleifrads (3) in der Y-Z-Ebene so eingestellt werden, dass das an der Werkstück-Schleifposition eingestellte Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d) die Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) kontaktiert, das Profilschleifrad (3) in der Y-Richtung über eine Strecke bewegt wird, die einer Steigung des spiralförmigen Profilgangs während einer Umdrehung des Profilschleifrads (3) entspricht, während ein Kontaktzustand des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) beibehalten wird, und die Positionen des Profilschleifrads (3) in der X-Richtung und der Z-Richtung fortschreitend so geändert werden, dass sich eine Kontaktposition des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) progressiv entlang einer Umfangsfläche des Profilschleifrads (3) entsprechend der Drehung des Profilschleifrads (3) bewegt, während der Kontaktzustand des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) beibehalten wird, wodurch das Profilschleifrad (3) durch Abrichten so modifiziert werden kann, dass sich ein Rad-Eingriffswinkel des spiralförmig an der Außenumfangsfläche des Profilschleifrads (3) ausgebildeten Profilgangs progressiv entlang einer spiralförmigen Bahn beginnend an einem Startpunkt des Profilgangs bis zu einem Endpunkt des Profilgangs ändert, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Werkstück (W), das an der Werkstück-Schleifposition angeordnet ist, durch das durch Abrichten modifizierte Profilschleifrad (3) geschliffen wird, die NC-Vorrichtung (20) die Drehung des Profilschleifrads (3) so steuert, dass das Profilschleifrad (3) derart bewegt wird, dass sich der Profilgang des Profilschleifrads (3) während der Drehung von einer Endseite zu der anderen Endseite entlang einer Flankenlinienrichtung des Werkstücks (W) bewegt, während eine Zahnflanke des Werkstücks (W) kontaktiert wird, und der Startpunkt des Profilgangs des Profilschleifrads (3) die Zahnflanke des Werkstücks (W) an der einen Endseite entlang der Flankenlinienrichtung des Werkstücks (W) kontaktiert, während der Endpunkt des Profilgangs des Profilschleifrads (3) die Zahnflanke des Werkstücks (W) an der anderen Endseite entlang der Flankenlinienrichtung des Werkstücks (W) kontaktiert.
Verfahren zum Abrichten eines Profilschleifrads in einer Verzahnungsschleifmaschine, wobei die Verzahnungsschleifmaschine umfasst: einen Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14), an dem ein Profilschleifrad (3) mit einem spiralförmig an einer Außenumfangsfläche desselben ausgebildeten Profilgang drehbar angebracht ist, wobei der Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14) so angeordnet ist, dass er das Profilschleifrad (3) entlang einer X-Richtung, die eine Richtung ist, in der sich das Profilschleifrad (3) zu einer Werkstück-Schleifposition hin und von dieser weg bewegt, einer Z-Richtung, die eine Vertikalrichtung ist, und einer Y-Richtung, die eine Richtung senkrecht zu der X-Richtung und der Z-Richtung ist, bewegt, und er ferner so angeordnet ist, dass er das Profilschleifrad (3) in einer Y-Z-Ebene dreht, und eine Dreh-Abrichtvorrichtung (10) mit einem scheibenförmigen Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d), die so angeordnet ist, dass bei Einstellung des Dreh-Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) an der Werkstück-Bearbeitungsposition das Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d) Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) kontaktiert, während es drehangetrieben wird, um einen Abrichtvorgang auszuführen, wobei das Verfahren umfasst: Einstellen von Positionen des Profilschleifrads (3) in der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung sowie einer Drehposition des Profilschleifrads (3) in der Y-Z-Ebene derart, dass das an der Werkstück-Schleifposition eingestellte Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d) die Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) kontaktiert, Bewegen des Profilschleifrads (3) in der Y-Richtung über eine Strecke, die einer Steigung des spiralförmigen Profilgangs während einer Umdrehung des Profilschleifrads (3) entspricht, während ein Kontaktzustand des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) beibehalten wird, und fortschreitendes Ändern der Positionen des Profilschleifrads (3) in der X-Richtung und der Z-Richtung derart, dass sich eine Kontaktposition des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) progressiv entlang einer Umfangsfläche des Profilschleifrads (3) entsprechend der Drehung des Profilschleifrads (3) bewegt, während der Kontaktzustand des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) beibehalten wird.
Verfahren zum Schleifen eines Werkstücks in einer Verzahnungsschleifmaschine, wobei die Verzahnungsschleifmaschine umfasst: einen Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14), an dem ein Profilschleifrad (3) mit einem spiralförmig an einer Außenumfangsfläche desselben ausgebildeten Profilgang drehbar angebracht ist, wobei der Bewegungsmechanismus (1, 2, 11, 12, 13, 14) so angeordnet ist, dass er das Profilschleifrad (3) entlang einer X-Richtung, die eine Richtung ist, in der sich das Profilschleifrad (3) zu einer Werkstück-Schleifposition hin und von dieser weg bewegt, einer Z-Richtung, die eine Vertikalrichtung ist, und einer Y-Richtung, die eine Richtung senkrecht zu der X-Richtung und der Z-Richtung ist, bewegt, und er ferner so angeordnet ist, dass er das Profilschleifrad (3) in einer Y-Z-Ebene dreht, und eine Dreh-Abrichtvorrichtung (10) mit einem scheibenförmigen Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d), die so angeordnet ist, dass bei Einstellung des Dreh-Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) an der Werkstück-Bearbeitungsposition das Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d) Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) kontaktiert, während es drehangetrieben wird, um einen Abrichtvorgang auszuführen, wobei das Verfahren umfasst: Einstellen von Positionen des Profilschleifrads (3) in der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung sowie einer Drehposition des Profilschleifrads (3) in der Y-Z-Ebene derart, dass das an der Werkstück-Schleifposition eingestellte Abrichtwerkzeug (10a, 10b, 10d) die Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) kontaktiert, Bewegen des Profilschleifrads (3) in der Y-Richtung über eine Strecke, die einer Steigung des spiralförmigen Profilgangs während einer Umdrehung des Profilschleifrads (3) entspricht, während ein Kontaktzustand des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) beibehalten wird, und fortschreitendes Ändern der Positionen des Profilschleifrads (3) in der X-Richtung und der Z-Richtung derart, dass sich eine Kontaktposition des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) progressiv entlang einer Umfangsfläche des Profilschleifrads (3) entsprechend der Drehung des Profilschleifrads (3) bewegt, während der Kontaktzustand des Abrichtwerkzeugs (10a, 10b, 10d) mit den Flanken des Profilgangs des Profilschleifrads (3) beibehalten wird, wodurch das Profilschleifrad (3) durch Abrichten so modifiziert wird, dass sich ein Rad-Eingriffswinkel des spiralförmig an der Außenumfangsfläche des Profilschleifrads (3) ausgebildeten Profilgangs progressiv entlang einer spiralförmigen Bahn beginnend an einem Startpunkt des Profilgangs bis zu einem Endpunkt des Profilgangs ändert, und wenn ein an der Werkstück-Schleifposition angeordnetes Werkstück (W) durch das durch Abrichten modifizierte Profilschleifrad geschliffen wird, Drehen des Profilschleifrads (3) derart, dass das Profilschleifrad (3) so bewegt wird, dass sich der Profilgang des Profilschleifrads (3) während der Drehung von einer Endseite zu der anderen Endseite entlang einer Flankenlinienrichtung des Werkstücks (W) bewegt, während eine Zahnflanke des Werkstücks (W) kontaktiert wird, und der Startpunkt des Profilgangs des Profilschleifrads (3) die Zahnflanke des Werkstücks (W) an der einen Endseite entlang der Flankenlinienrichtung des Werkstücks (W) kontaktiert, während der Endpunkt des Profilgangs des Profilschleifrads (3) die Zahnflanke des Werkstücks (W) an der anderen Endseite entlang der Flankenlinienrichtung des Werkstücks (W) kontaktiert.