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EP1784282B1 - Schleifscheibe zur erzeugung von aussen-oder innen-kugelgewinden an werkstücken - Google Patents

Schleifscheibe zur erzeugung von aussen-oder innen-kugelgewinden an werkstücken Download PDF

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Publication number
EP1784282B1
EP1784282B1 EP05762982A EP05762982A EP1784282B1 EP 1784282 B1 EP1784282 B1 EP 1784282B1 EP 05762982 A EP05762982 A EP 05762982A EP 05762982 A EP05762982 A EP 05762982A EP 1784282 B1 EP1784282 B1 EP 1784282B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grinding
workpieces
ball screw
grinding wheel
workpiece
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.)
Not-in-force
Application number
EP05762982A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1784282A1 (de
Inventor
Paul LEINMÜLLER
Werner Kolb
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.)
Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Original Assignee
ZF Lenksysteme GmbH
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 ZF Lenksysteme GmbH filed Critical ZF Lenksysteme GmbH
Priority to PL05762982T priority Critical patent/PL1784282T3/pl
Publication of EP1784282A1 publication Critical patent/EP1784282A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1784282B1 publication Critical patent/EP1784282B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/02—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • B24B19/022—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements for helicoidal grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor

Definitions

  • the invention relates to a grinding wheel for producing external or internal ball threads on workpieces, in particular ball screw rods or ball screw nuts for motor vehicle steering systems, with an abrasive body whose outer contour is adapted to the ball screw to be generated. Furthermore, the invention relates to a method for producing external or internal ball threads on workpieces, in particular on ball screw rods or ball screw nuts for motor vehicle steering systems.
  • the CH 538 332 describes a method and apparatus for making taps with metric threads.
  • the grinding wheel has two grinding areas, namely a smooth, cylindrical area for grinding the outer diameter of the thread and a profiled area for grinding the profile of the thread on the workpiece.
  • the profiled area is also divided into two different sections with different diameters.
  • the method described there can not be transferred to the production of ball screws, since the ballscrews significantly greater penetration depths and thus correspondingly increased cutting performance are required.
  • the workpiece before machining for example by turning, pre-work.
  • a device for grinding screw threads is in the GB 398 519 A described.
  • two structurally separate grinding wheels are provided, one of which is a coarse and soft and the other is made of a hard and fine material.
  • the disadvantage here is the high cost of the two physically separate grinding wheels.
  • the grinding wheel of the grinding wheel according to the invention has at least two stages with different diameters, of which one stage takes over the pre-and the other stage, the finishing of the ball screw to be generated.
  • This structure of the grinding wheel it is possible to produce both a Au- ⁇ en and an internal thread in a single pass and with a single grinding wheel, and it is also easily possible to grind into the full, hard material.
  • both external and internal ball screw can be produced in a much shorter processing time, which allows shorter cycle times and thus ultimately a cost-effective end product with better market opportunities.
  • a further significant improvement in the quality of the surface of the thread produced is achieved by in that the steps have different grits, the step serving for finishing the workpieces having a finer grain size than the step serving for pre-machining the workpieces.
  • the invention provides that the abrasive body has a base body which is covered with cubic boron nitride as an abrasive by a galvanic or ceramic bond.
  • a trained grinding wheel must advantageously not be reworked or dressed during manufacture, but can be used over a long period of time, which additionally increases their productivity.
  • the base body consists of metal.
  • a method according to the invention for producing Au- ⁇ en or internal ball threads on workpieces can be found in the features of claim 4.
  • the grinding wheel is employed for machining by the pitch angle of the thread against the central axis of the workpiece.
  • Fig. 1 shows a grinding wheel 1, which serves for machining a workpiece 2.
  • the workpiece 2 is a ball screw rod which is intended for use in motor vehicle steering systems.
  • a ball screw 3 in this case an external ball screw, is produced on the workpiece 2, for which purpose the grinding wheel 1 can be attached to a grinding machine (not shown).
  • the grinding wheel 1 according to Fig. 1 has an abrasive body 4, which in the illustrated embodiment has three adapted to the profile of the ball screw 3 to be generated, each projecting as protrusions of the grinding wheel 4, arranged side by side stages 5, 6 and 7.
  • the first stage 5 has the smallest diameter and is used for pre-machining of the workpieces 2.
  • the first Stage 5 in the direction of feed "A" following second stage 6 has a larger diameter than the first stage 5 and the third stage 7 has the largest diameter of the three stages 5, 6 and 7 and is used for finishing the workpieces. 2
  • the first step 5 can have a cutting depth of 2 mm, the second step 6 a cutting depth of 0.8 mm and the third step 7 a cutting depth of 0.2 mm.
  • the diameter of the third stage 7 is 0.4 mm larger than that of the second stage 6 and 2 mm larger than that of the first stage 5.
  • the three stages 5, 6 and 7 have different grits, wherein the finishing of the workpieces 2 serving, third stage 7 has a finer grain size than the second stage 6 and the second stage 6 in turn has a finer grain than the preprocessing of the workpieces 2 serving first stage first
  • the first stage 5 may have a grain size of 60
  • the second stage 6 a grain size of 150
  • the third stage 7 a grain size of 250.
  • the above-mentioned values with respect to the diameter and the granulation of the individual stages 5, 6 and 7 are to be regarded as exemplary only and may in some cases considerably at different diameters of the workpieces 2 and / or at different thread depths vary.
  • the grinding body 4 of the grinding wheel 1 has a basic body 9 consisting of a metal, preferably of steel, which is covered with an abrasive 10 indicated by a dotted line.
  • an abrasive 10 here cubic boron nitride is used, which is connected by a galvanic bond to the base body 9.
  • a ceramic bond may be used, in which case, in contrast to a galvanic bond, a dressing of the grinding wheel 1 during grinding is required.
  • the thread 8 is not mechanically preprocessed prior to grinding, i. the processing by means of the grinding wheel 1 takes place into the full material, wherein the three stages 5, 6 and 7 engage in succession and the subsequent stages 6 and 7 only have to machine that part of the thread 8 to be produced, that of the preceding stage 5 or 6 was not machined. Furthermore, the workpiece 2 is hardened prior to grinding to be able to dispense with a subsequent straightening the same.
  • Fig. 2 is the workpiece 2 produced with the grinding wheel 1 using the method described above, that is to say the ball screw rod.
  • a plurality of balls 11 are shown, which in the use of the ball screw rod with an in Fig. 4 shown ball screw nut be used as a workpiece 2.
  • the ball screw 3 has in the present case a very small pitch, for example, a pitch of 7 mm, so that the thread inlet and outlet on the workpiece 2 are correspondingly short.
  • Fig. 3 an alternative embodiment of the grinding wheel 1 is shown, the grinding wheel 4 only two stages, namely the first, serving for pre-processing stage 5 and the third, for finishing the workpieces 2 serving stage 7 has. Furthermore, it can be seen that the two stages 5 and 7 are formed by individual disks or grinding bodies 4 which are combined to form the grinding wheel 1.
  • the workpiece 2 to be machined with this grinding wheel 1 is a ball screw nut in whose bore 12 the thread 8 of the ball screw 3, not shown in this case, is introduced.
  • Fig. 3 is further seen that the grinding wheel 1 is employed for machining the workpiece 2 by the pitch angle ⁇ of the ball screw 3 against the central axis 13 of the workpiece 2.
  • processing of the ball screw rod can be provided, and it is possible in this way to use grinding wheels 1, in which the thread pitch is not corrected. Rather, employed by this angle grinding wheels 1 have exactly the profile to be produced and image in the workpiece 2.
  • Part of the finished ball screw nut is in Fig. 4 shown.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe zur Erzeugung von Außen- oder Innen-Kugelgewinden an Werkstücken, insbesondere an Kugelgewindestangen oder Kugelgewindemuttern für Kraftfahrzeuglenkungen, mit einem Schleifkörper, dessen Außenkontur an das zu erzeugende Kugelgewinde angepasst ist. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Außen- oder Innen-Kugelgewinden an Werkstücken, insbesondere an Kugelgewindestangen oder Kugelgewindemuttern für Kraftfahrzeuglenkungen.
  • Eine gattungsgemäße Schleifscheibe zur Erzeugung von Außen- oder Innenkugelgewinden an Werkstücken und ein entsprechendes Verfahren sind aus der US 5,586,469 A bekannt.
  • Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es bekannt, Kugelgewindestangen und mit denselben zusammenarbeitende Kugelgewindemuttern mittels einer dem herzustellenden Gewindegang angepassten Schleifscheibe, welche in mehreren Durchgängen über das zu bearbeitende Werkstück geführt wird, herzustellen. Meist werden für die aufeinanderfolgenden Durchgänge unterschiedlich profilierte Schleifscheiben eingesetzt, um eine unterschiedliche Zustellung in Richtung des Werkstücks zu erreichen.
  • Nachteilig ist dabei jedoch, dass diese Bearbeitung aufgrund der vielen Arbeits-, Umspann- und Einrichtvorgänge sehr lange dauert, und dass aufwändige Maschinen, insbesondere Schleifmaschinen, mit zumeist zwei oder mehr Spindeln eingesetzt werden müssen, wodurch sich insgesamt sehr hohe Kosten bei der Erzeugung der Kugelgewinde ergeben.
  • Die CH 538 332 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Gewindebohrern mit metrischen Gewinden. Hierbei weist die Schleifscheibe zwei Schleifbereiche auf, nämlich einen glatten, zylindrischen Bereich zum Schleifen des Außendurchmessers des Gewindes und einen profilierten Bereich zum Schleifen des Profils des Gewindes an dem Werkstück. Der profilierte Bereich ist darüber hinaus in zwei verschiedene Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern unterteilt. Das dort beschriebene Verfahren lässt sich jedoch keinesfalls auf das Erzeugen von Kugelgewinden übertragen, da beim Kugelgewindeschleifen erheblich größere Eindringtiefen und somit entsprechend erhöhte Zerspanungsleistungen erforderlich sind. Darüber hinaus ist es auch gemäß diesem Stand der Technik erforderlich, das Werkstück zuvor spanend, beispielsweise durch Drehen, vorzubearbeiten.
  • Eine Vorrichtung zum Schleifen von Schraubengewinden ist in der GB 398 519 A beschrieben. Dabei sind zwei baulich voneinander getrennte Schleifscheiben vorgesehen, von denen eine aus einem groben und weichen und die andere aus einem harten und feinen Material besteht. Nachteilig ist dabei der hohe Aufwand für die beiden körperlich voneinander getrennten Schleifscheiben.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schleifscheibe sowie ein Verfahren zur Erzeugung von Außen- oder Innenkugelgewinden an Werkstücken zu schaffen, mit denen Kugelgewinde einerseits schneller und kostengünstiger und andererseits mit gleichbleibend hoher Qualität und Prozesssicherheit hergestellt werden können.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
  • Der Schleifkörper der erfindungsgemäßen Schleifscheibe weist wenigstens zwei Stufen mit unterschiedlichen Durchmessern auf, von denen eine Stufe die Vor- und die andere Stufe die Fertigbearbeitung des zu erzeugenden Kugelgewindes übernimmt. Durch diesen Aufbau der Schleifscheibe ist es möglich, in einem Durchgang und mit einer einzigen Schleifscheibe sowohl ein Au-βen- als auch ein Innengewinde zu erzeugen, wobei es auch problemlos möglich ist, ins volle, harte Material zu schleifen. Dadurch lassen sich sowohl Außen- als auch Innen-Kugelgewinde in einer wesentlich kürzeren Bearbeitungszeit herstellen, was kürzere Taktzeiten und damit letztendlich ein kostengünstiges Endprodukt mit besseren Marktchancen ermöglicht.
  • Eine weitere erhebliche Verbesserung der Qualität der Oberfläche des erzeugten Gewindes wird dadurch erzielt, dass die Stufen unterschiedliche Körnungen aufweisen, wobei die zur Fertigbearbeitung der Werkstücke dienende Stufe eine feinere Körnung aufweist als die zur Vorbearbeitung der Werkstücke dienende Stufe.
  • Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Schleifkörper einen Grundkörper aufweist, der mit kubischem Bornitrid als Schleifmittel durch eine galvanische oder keramische Bindung belegt ist. Eine derart ausgebildete Schleifscheibe muss vorteilhafterweise während der Fertigung nicht nachgearbeitet bzw. abgerichtet werden, sondern kann über einen langen Zeitraum eingesetzt werden, was deren Produktivität zusätzlich erhöht.
  • Insbesondere bei der Herstellung von Außen-Kugelgewinden ist es sowohl bezüglich der Zerspanungsleistung als auch bezüglich der zu erzielenden Oberflächenqualität des Gewindes sehr vorteilhaft, wenn der Schleifkörper drei Stufen aufweist, wobei eine zweite Stufe einen größeren Durchmesser als die erste Stufe und einen geringeren Durchmesser als die weitere, dritte Stufe aufweist.
  • Bei derartigen Schleifkörpern hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der Grundkörper aus Metall besteht.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erzeugung von Au-βen- oder Innen-Kugelgewinden an Werkstücken ist den Merkmalen von Anspruch 4 zu entnehmen.
  • Ein derartiges Verfahren erlaubt eine erheblich vereinfachte Arbeitsabfolge beim Herstellen von Werkstücken mit Außen- oder Innen-Kugelgewinden, da weder die Werkstücke noch die Schleifscheibe umgespannt werden müssen und die Bearbeitung nur geringe Maschinen- und Anlageninvestitionen erfordert. In diesem Zusammenhang kann es gegebenenfalls sinnvoll sein, statt eines Leerhubs beim Zurückfahren dieselbe ein zweites Mal mit einer erheblich geringeren Zustellung über das Werkstück zu führen, um auf diese Weise eine verbesserte Oberflächenqualität und gegebenenfalls eine höhere Maßhaltigkeit zu erzielen.
  • Gerade bei Außen-Kugelgewinden ist es vorteilhaft und aufgrund des großen Durchmessers und der damit verbundenen hohen Schnittgeschwindigkeit, die zu einer sehr hohen Zerspanungsleistung führt, problemlos zu realisieren, wenn der Gewindegang vor der Schleifbearbeitung nicht mechanisch vorbearbeitet wird.
  • Demgegenüber kann es insbesondere bei Innen-Kugelgewinden sinnvoll sein, dass der Gewindegang vor der Schleifbearbeitung mechanisch vorbearbeitet wird, um der geringeren Zerspanungsleistung der hierfür eingesetzten Schleifscheiben Rechnung zu tragen.
  • Ein zusätzliches Richten der Werkstücke kann eingespart werden, wenn das Werkstück vor der Schleifbearbeitung gehärtet wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schleifscheibe zur Bearbeitung um den Steigungswinkel des Gewindes gegen die Mittelachse des Werkstücks angestellt wird. Durch ein derartiges Anstellen der Schleifscheibe um den Steigungswinkel ist es möglich, nicht korrigierte Schleifscheiben einzusetzen, da auf diese Weise der Steigungswinkel des Kugelgewindes unmittelbar in das Werkstück eingebracht wird.
  • Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Schleifscheibe zur Herstellung von Außen-Kugelgewinden;
    Fig. 2
    eine mit einer Schleifscheibe gemäß Fig. 1 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kugelgewindestange; und
    Fig. 3
    eine erfindungsgemäße Schleifscheibe zur Herstellung von Innen-Kugelgewinden;
    Fig. 4
    eine mit einer Schleifscheibe gemäß Fig. 3 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kugelgewindemutter.
  • Fig. 1 zeigt eine Schleifscheibe 1, welche zur Bearbeitung eines Werkstücks 2 dient. Bei dem Werkstück 2 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Kugelgewindestange, die zur Anwendung in Kraftfahrzeuglenkungen vorgesehen ist. Mittels der Schleifscheibe 1 wird an dem Werkstück 2 ein Kugelgewinde 3, im vorliegenden Fall ein Außen-Kugelgewinde, erzeugt, wozu die Schleifscheibe 1 an einer nicht dargestellten Schleifmaschine angebracht sein kann.
  • Die Schleifscheibe 1 gemäß Fig. 1 weist einen Schleifkörper 4 auf, welcher in der dargestellten Ausführungsform drei an das zu erzeugende Profil des Kugelgewindes 3 angepasste, jeweils als Vorsprünge von dem Schleifkörper 4 hervorstehende, nebeneinander angeordnete Stufen 5, 6 und 7 aufweist. Hiervon weist die erste Stufe 5 den geringsten Durchmesser auf und dient zur Vorbearbeitung der Werkstücke 2. Die der ersten Stufe 5 in Richtung des Vorschubs "A" folgende zweite Stufe 6 weist einen größeren Durchmesser auf als die erste Stufe 5 und die dritte Stufe 7 weist den größten Durchmesser der drei Stufen 5, 6 und 7 auf und dient zur Fertigbearbeitung der Werkstücke 2.
  • Wenn die mit einer ausgewählten Schnittgeschwindigkeit rotierende Schleifscheibe 1 in Vorschubrichtung A über das Werkstück 2 geführt wird, wird in dasselbe ein Gewindegang 8 eingebracht, der das Kugelgewinde 3 bildet. Bei einer Tiefe des Gewindegangs 8 von beispielsweise 3 mm kann hierbei die erste Stufe 5 eine Schnitttiefe von 2 mm, die zweite Stufe 6 eine Schnitttiefe von 0,8 mm und die dritte Stufe 7 eine Schnitttiefe von 0,2 mm aufweisen. Mit anderen Worten, der Durchmesser der dritten Stufe 7 ist dabei um 0,4 mm größer als der der zweiten Stufe 6 und um 2 mm grö-βer als der der ersten Stufe 5. Dabei ist es zu bevorzugen, wenn die drei Stufen 5, 6 und 7 unterschiedliche Körnungen aufweisen, wobei die zur Fertigbearbeitung der Werkstücke 2 dienende, dritte Stufe 7 eine feinere Körnung aufweist als die zweite Stufe 6 und die zweite Stufe 6 wiederum eine feinere Körnung aufweist als die zur Vorbearbeitung der Werkstücke 2 dienende erste Stufe 1. Beispielsweise kann die erste Stufe 5 eine Körnung von 60, die zweite Stufe 6 eine Körnung von 150 und die dritte Stufe 7 eine Körnung von 250 aufweisen. Selbstverständlich sind die oben genannten Werte bezüglich des Durchmessers und der Körnung der einzelnen Stufen 5, 6 und 7 lediglich als beispielhaft anzusehen und können insbesondere bei unterschiedlichen Durchmessern der Werkstücke 2 und/oder bei unterschiedlichen Gewindetiefen teilweise erheblich variieren.
  • Der Schleifkörper 4 der Schleifscheibe 1 weist im vorliegenden Fall einen aus einem Metall, vorzugsweise aus Stahl, bestehenden Grundkörper 9 auf, der mit einem durch eine gepunktete Linie angedeuteten Schleifmittel 10 belegt ist. Als Schleifmittel 10 kommt hierbei kubisches Bornitrid zum Einsatz, welches durch eine galvanische Bindung mit dem Grundkörper 9 verbunden ist. Gegebenenfalls kann auch eine keramische Bindung zum Einsatz kommen, wobei dann im Gegensatz zu einer galvanischen Bindung ein Abrichten der Schleifscheibe 1 während des Schleifens erforderlich ist.
  • Bei der Herstellung des Kugelgewindes 3 an Kugelgewindestangen als Werkstücke 2 wird der Gewindegang 8 vor der Schleifbearbeitung nicht mechanisch vorbearbeitet, d.h. die Bearbeitung mittels der Schleifscheibe 1 erfolgt ins volle Material, wobei die drei Stufen 5, 6 und 7 nacheinander in Eingriff kommen und die nachfolgenden Stufen 6 bzw. 7 nur noch denjenigen Teil des zu fertigenden Gewindegangs 8 zerspanen müssen, der von der vorhergehenden Stufe 5 bzw. 6 nicht zerspant wurde. Des weiteren wird das Werkstück 2 vor der Schleifbearbeitung gehärtet, um auf ein späteres Richten desselben verzichten zu können.
  • In Fig. 2 ist das mit der Schleifscheibe 1 unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens hergestellte Werkstück 2, also die Kugelgewindestange, dargestellt. Hierbei sind mittels gestrichelter Linien mehrere Kugeln 11 eingezeichnet, die bei der Verwendung der Kugelgewindestange mit einer in Fig. 4 dargestellten Kugelgewindemutter als Werkstück 2 zum Einsatz kommen. Das Kugelgewinde 3 weist im vorliegenden Fall eine sehr geringe Steigung, beispielsweise eine Steigung von 7 mm auf, so dass der Gewindeein- und -auslauf auf dem Werkstück 2 entsprechend kurz sind.
  • In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform der Schleifscheibe 1 dargestellt, deren Schleifkörper 4 lediglich zwei Stufen, nämlich die erste, zur Vorbearbeitung dienende Stufe 5 und die dritte, zur Fertigbearbeitung der Werkstücke 2 dienende Stufe 7 aufweist. Des weiteren ist erkennbar, dass die beiden Stufen 5 und 7 durch einzelne, zu der Schleifscheibe 1 zusammengesetzte Scheiben bzw. Schleifkörper 4 gebildet sind. Bei dem mit dieser Schleifscheibe 1 zu bearbeitenden Werkstück 2 handelt es sich um eine Kugelgewindemutter, in deren Bohrung 12 der in diesem Fall nicht dargestellte Gewindegang 8 des Kugelgewindes 3 eingebracht wird. Vor der Bearbeitung des Werkstücks 2 mittels der Schleifscheibe 1 erfolgt vorzugsweise eine mechanische, insbesondere spanende Vorbearbeitung des Gewindegangs 8, beispielsweise mittels einer Drehbearbeitung, da aufgrund des geringeren Durchmessers der Schleifscheibe 1 nur eine geringere Zerspanungsleistung als beim Schleifen von Außen-Kugelgewinden erzielt werden kann. Statt eines Leerhubs beim Zurückfahren der Schleifscheibe 1 kann dieselbe ein zweites Mal mit einer geringeren Zustellung über das Werkstück 2 geführt werden, um eine verbesserte Oberflächenqualität und eine höhere Maßhaltigkeit zu erzielen. Dies gilt auch für das unter Bezugnahme auf Fig. 1 und Fig. 2 beschriebene Verfahren.
  • In Fig. 3 ist des weiteren zu erkennen, dass die Schleifscheibe 1 zur Bearbeitung des Werkstücks 2 um den Steigungswinkel α des Kugelgewindes 3 gegen die Mittelachse 13 des Werkstücks 2 angestellt wird. Dies kann auch bei der in Fig. 1 dargestellten Bearbeitung der Kugelgewindestange vorgesehen sein, und es ist auf diese Weise möglich, Schleifscheiben 1 einzusetzen, bei denen die Gewindesteigung nicht korrigiert ist. Vielmehr können um diesen Winkel angestellte Schleifscheiben 1 exakt das herzustellende Profil aufweisen und in das Werkstück 2 abbilden. Ein Teil der fertigen Kugelgewindemutter ist in Fig. 4 dargestellt.

Claims (8)

  1. Schleifscheibe zur Erzeugung von Außen- oder Innen-Kugelgewinden an Werkstücken, insbesondere an Kugelgewindestangen oder Kugelgewindemuttern für Kraftfahrzeuglenkungen, mit einem Schleifkörper (4) dessen Außenkontur an das zu erzeugende Kugelgewinde (3) angepasst ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Schleifkörper (4) wenigstens zwei an das zu erzeugende Kugelgewinde (3) angepasste Stufen (5,7) aufweist, wobei eine erste Stufe (5) einen geringeren Durchmesser aufweist und zur Vorbearbeitung der Werkstücke (2) dient, wobei eine weitere Stufe (7) einen größeren Durchmesser aufweist und zur Fertigbearbeitung der Werkstücke (2) dient, wobei die Stufen (5,7) unterschiedliche Körnungen aufweisen, wobei die zur Fertigbearbeitung der Werkstücke (2) dienende Stufe (7) eine feinere Körnung aufweist als die zur Vorbearbeitung der Werkstücke (2) dienende Stufe (5), und wobei der Schleifkörper (4) einen Grundkörper (9) aufweist, der mit kubischem Bornitrid als Schleifmittel (10) durch eine galvanische oder keramische Bindung belegt ist.
  2. Schleifscheibe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Schleifkörper (4) drei Stufen (5,6,7) aufweist, wobei eine zweite Stufe (6) einen größeren Durchmesser als die erste Stufe (5) und einen geringeren Durchmesser als die weitere, dritte Stufe (7) aufweist.
  3. Schleifscheibe nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Grundkörper (9) aus Metall besteht.
  4. Verfahren zur Erzeugung von Außen- oder Innen-Kugelgewinden an Werkstücken, insbesondere an Kugelgewindestangen oder Kugelgewindemuttern für Kraftfahrzeuglenkungen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mit einer Schleifscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in ein oder zwei Schleifdurchgängen ein Gewindegang (8) in das Werkstück (2) eingebracht wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Gewindegang (8) vor der Schleifbearbeitung nicht mechanisch vorbearbeitet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Gewindegang (8) vor der Schleifbearbeitung mechanisch vorbearbeitet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Werkstück (2) vor der Schleifbearbeitung gehärtet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schleifscheibe (1) zur Bearbeitung um den Steigungswinkel des Gewindes (3) gegen die Mittelachse (13) des Werkstücks (2) angestellt wird.
EP05762982A 2004-07-16 2005-07-13 Schleifscheibe zur erzeugung von aussen-oder innen-kugelgewinden an werkstücken Not-in-force EP1784282B1 (de)

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