VERFAHREN ZUR BEARBEITUNG VON STANGEN- ODER ROHRMATERIAL ODER EINLEGETEILEN ZUR HERSTELLUNG VON ROTATIONSSYMMETRISCHEN WERKSTÜCKEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Stangen- oder Rohrmaterial oder Einlegeteilen zur Herstellung von rotationssymmetrischen, wenigstens einen axialen Konturabschnitt aufweisende Werkstücken gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer Schleifscheibe zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

[0002] Ein solches Verfahren ist aus der DE 103 48 410 A1 bekannt, bei dem durch eine Zustellbewegung ein Trennscheibenabschnitt der Schleifscheibe in Eingriff mit einem Stangen- oder Rohrmaterial kommt, um eine Stirnfläche herzustellen oder ein zuvor bearbeitetes Werkstücks abzustechen. In einem weiteren Bearbeitungsschritt wird nach dem Erreichen oder zumindest geringfügig Überfahren einer Rotationsachse des Stangen- oder Rohrmaterials durch den Trennscheibenabschnitt durch eine weitere Zustellbewegung ein Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe am Stangen- oder Rohrmaterial in Eingriff gebracht, um die Endform des Werkstücks herzustellen.

[0003] Nachteilig an diesem bekannten Verfahren ist jedoch, dass die Herstellung der Endform des Werkstücks, also der Kontur durch den Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe in Fällen, in denen die herzustellende Kontur große Niveauunterschiede aufweist, aufgrund des erforderlichen hohen Materialabtrags zu kurzen Standzeiten führt bzw. nur geringe Zustellgeschwindigkeiten erlaubt, die ihrerseits lange Prozesszeiten bedingen.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein gegenüber dem bekannten Verfahren verbessertes Verfahren anzugeben, das insbesondere die Herstellung von Konturen mit großen Niveauunterschieden bei langen Standzeiten und gleichzeitig kurzen Prozesszeiten bzw. Taktzeiten erlaubt.

[0005] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

[0006] Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass in einem Bearbeitungsschritt des Werkstücks mittels des Trennscheibenabschnitts eine Grobprofilierung des Werkstücks durchgeführt wird, und in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt mittels des wenigstens einen Profilierungsscheibenabschnitts die Kontur, insbesondere die Endform des Konturabschnittes erzeugt wird.

[0007] Erfindungsgemäß übernimmt damit der Trennscheibenabschnitt der Schleifscheibe im Sinne einer Schruppscheibe den Großteil an Zerspanungsleistung, wodurch zum einen eine die Taktzeit bzw. Prozesszeit verkürzende hohe Zerspanungsleistung möglich ist, und andererseits der Profilierungsscheibenabschnitt entlastet wird und dadurch längere Standzeiten erzielbar sind. Die Entlastung des Profilierungsscheibenabschnitts ergibt sich dadurch, dass nur noch ein Schlichten der zuvor grob hergestellten Konturabschnitte des Werkstücks erforderlich ist. Damit kann zur Stangen- oder Rohrbearbeitung als auch zur Bearbeitung von Einlegeteilen ein effektives Hochgeschwindigkeits- bzw. Hochleistungsschleifverfahren realisiert werden.

[0008] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die Grobprofilierung als axiales und/oder radiales Stechschleifen durchgeführt, wodurch eine hohe Zerspanungsleistung erzielbar ist.

[0009] Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wenn die Schleifscheibe mehrere Profilierungsscheibenabschnitte aufweist, die jeweils an Konturabschnitte des Werkstücks angepasst sind, wobei die Konturen der jeweiligen Konturabschnitte des Werkstücks in gesonderten Bearbeitungsschritten erzeugt werden. Damit vereinfacht sich bspw. die Herstellung einer komplizierten Endform eines Konturabschnitts des Werkstücks, indem diese Endform in mehreren Bearbeitungsschritten, bspw. mittels zwei Profilierungsscheibenabschnitten erzeugt werden.

[0010] Eine besonders vorteilhafte Serienherstellung von identischen Werkstücken aus einem Stangen- oder Rohrmaterial ergibt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, indem

a) zur Herstellung von mehreren Werkstücken das Stangen- oder Rohrmaterial beidseitig in einem Arbeitsraum eingespannt wird,

b) in einem Bearbeitungsschritt eine Grobprofilierung eines Stangen- oder Rohrabschnitts mittels des Trennscheibenabschnitts der Schleifscheibe durchgeführt wird,

c) anschließend der bearbeitete Stangen- oder Rohrabschnitt mittels des Trennscheibenabschnittes von dem Stangen- oder Rohrmaterial abgetrennt wird,

d) zur Herstellung eines Werkstücks aus dem abgetrennten Stangen- oder Rohrabschnitt eine weitere Grobprofilierung und/oder eine Endprofilierung entsprechend der Kontur eines Konturabschnitts des Werkstücks durchgeführt wird,

e) in weiteren Bearbeitungsschritten zur Herstellung eines weiteren Werkstücks aus dem unbearbeitete Stangen- oder Rohrmaterial eine Grobprofilierung mittels des Trennscheibenabschnitts und anschließend mittels des wenigstens einen Profilierungsscheibenabschnitts die Kontur des Konturabschnittes erzeugt wird, und

f) zur Herstellung weiterer Werkstücke mit dem Verfahrensschritt a) fortgefahren wird.

[0011] Da in aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten sowohl eine Grobprofilierung als auch ein Abstechen bzw. Abtrennen eines bearbeiteten Stangen- oder Rohrmaterials mit dem gleichen Werkzeug, nämlich mit dem Trennscheibenabschnitt der Schleifscheibe durchgeführt wird, sind nur kurze Zustellwege zur Durchführung des Trennens und des Schruppens erforderlich, wodurch sich die Taktzeiten bzw. Prozesszeiten verkürzen.

[0012] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die die Endprofilierung gemäß des Verfahrensschritts d) und die Bearbeitungsschritte gemäß des Verfahrensschrittes e) gleichzeitig durchgeführt werden, wodurch sich eine erhebliche Verkürzung der Taktzeiten bzw. der Prozesszeiten ergeben. Dabei ist es vorzugsweise zur Anpassung der Grobprofilierung an die Kontur des Konturabschnitts des Werkstücks vorteilhaft, wenn noch vor der Endprofilierung eine Grobprofilierung mittels des Trennscheibenabschnitts durchgeführt wird.

[0013] Um die erhebliche Verkürzung der Taktzeiten bzw. der Prozesszeiten zu erzielen ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erforderlich, die Endprofilierung mittels einer weiteren Schleifscheibe durchzuführen. Dabei weist diese weitere Schleifscheibe vorzugsweise wenigstens einen der Kontur eines Konturabschnitts des Werkstücks entsprechenden Profilierungsscheibenabschnitt auf.

[0014] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Schleifscheibe mehrere Profilierungsscheibenabschnitte auf, mit denen jeweils eine Kontur eines Konturabschnitts des Werkstücks erzeugt wird. Damit können mit ein und demselben Werkzeug komplizierte Konturen erzeugt werden.

[0015] Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung den Trennscheibenabschnitt der Schleifscheibe als Schruppscheibe auszubilden.

[0016] Eine Schleifscheibe zum Bearbeitung von Stangen- oder Rohrmaterial oder Einlegeteilen weist Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einen Trennscheibenabschnitt und wenigstens einen Profilierungsscheibenabschnitt auf.

[0017] Dabei ist vorzugsweise die Schleifscheibe mit einem Grundkörper ausgebildet, der zur Bildung wenigstens eines Profilierungsscheibenabschnitts im Umfangsbereich einen ringförmigen Schleifbelag aufweist, wobei der Trennscheibenabschnitt als scheibenförmiger Einsatz austauschbar mit dem Grundkörper verbunden ist.

[0018] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist im gesamten Umfangsbereich des Trennscheibenabschnitts oder nur in einem Teilbereich des Umfangsbereichs des Trennscheibenabschnitts ein ringförmiger Schleifbelag angeordnet.

[0019] Vorzugsweise sind die Schleifbeläge als CBN- oder Diamantbelag ausgebildet.

[0020] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:

Figur 1

eine Darstellung eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Werkstücks,

Figuren 2 - 13

schematische Darstellungen der Bearbeitungsschritte zur Herstellung des Werkstücks gemäß Figur 1 aus Stangenmaterial als Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Figuren 14 - 19

schematische Darstellungen der Bearbeitungsschritte zur Herstellung des Werkstücks gemäß Figur 1 aus einem Einlegeteil als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

[0021] Das aus einem Stangenmaterial 10 erfindungsgemäß hergestellte rotationssymmetrische Werkstück 1 gemäß Figur 1 weist eine äußere Kontur auf, die sich aus verschiedenen Konturabschnitten 2 bis 7 zusammensetzt. Ein mittlerer Abschnitt 7 des Werkstücks 1 besteht aus einem unbearbeiteten Stangenabschnitt, an den sich beidseitig jeweils mehrere Konturabschnitte 2 bis 6 anschließen. Ein Ende bildet ein zylinderförmiger Konturabschnitt 2, der von einem kalottenförmigen Konturabschnitt 3 abgeschlossen wird. Das gegenüberliegende Ende zeigt ebenfalls mehrere Konturabschnitte 4, 5 und 6. Der Konturabschnitt 4 formt die Stirnfläche mit einer Anfasung, der Konturabschnitt 5 beschreibt eine zylindrische Form, auf deren Mantelfläche als weiterer Konturabschnitt 6 eine Nut umläuft.

[0022] Im Folgenden werden nun die Bearbeitungsschritte bei der Herstellung eines solchen Werkstücks 1 anhand der Figuren 2 bis 13 erläutert.

[0023] In diesen Figuren 2 bis 13 sind Zuführ- und Spannvorrichtungen 40 und 41 einer nicht näher dargestellten Vorrichtung gezeigt, mit der Stangenmaterial 10 beidseitig eingespannt wird. Diese Vorrichtung umfasst mehrere Antriebe, um die Spannvorrichtungen 40 und 41 als auch eine Schleifspindel, die eine Schleifscheibe 20 als auch eine weitere Schleifscheibe 30 trägt, anzutreiben. Zusätzlich ist eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) zur Einstellung einzelner Prozessparameter vorhanden, um einen vollautomatischen Fertigungsprozess der Werkstücke 1 als Serienfertigung ablaufen zu lassen.

[0024] Die in den Figuren 2 bis 13 dargestellte Schleifscheibe 20 weist mehrere Profilierungsscheibenabschnitte 22, 23 und 24 und einen Trennscheibenabschnitt 21 auf. Eine weitere Schleifscheibe 30 ist ebenfalls mit mehreren Profilierungsscheibenabschnitten 31 und 32 ausgebildet. Die Profilierungsscheibenabschnitte 22, 23 und 24 als auch der Trennscheibenabschnitt 21 der Schleifscheibe 20 sind auf einem gemeinsamen Grundkörper 25 ausgebildet, wobei die Profilierungsscheibenabschnitte 22, 23 und 24 einen CBN-Belag oder einen Diamant-Belag bilden. Der Trennscheibenabschnitt 21 weist ebenfalls am Umfang einen CBN-Belag oder einen Diamant-Belag 21a auf. Dieser Trennscheibenabschnitt 21 ist an den Grundkörper 25 montiert, um eine einfache Austauschbarkeit zu gewährleisten. In gleicher Weise ist auch die weitere Schleifscheibe 30, jedoch ohne einen Trennscheibenabschnitt aufgebaut.

[0025] Die Figuren 2 bis 13 zeigen die laufende Serienherstellung des in Figur 1 dargestellten Werkstücks 1, bei dem die beiden Enden mit den Konturabschnitten 2 und 3 bzw. 4, 5 und 6 jeweils in einem separaten Herstellungsprozess erzeugt werden. Daher wird in Figur 2 ein in einem ersten Herstellungsprozess bearbeitetes freies Ende des Stangenmaterials 10 mit den Konturabschnitten 4 bis 6 von der Spannvorrichtung 41 aufgenommen und ein zweiter Herstellungsprozess zur Herstellung der Kontur entsprechend den Konturabschnitten 2 und 3 eines im Folgenden mit dem Bezugszeichen 1' bezeichneten Werkstücks begonnen.

[0026] Das Stangenmaterial 10 wird rotierend angetrieben und der Trennscheibenabschnitt 21 mit einer Zustellbewegung in Richtung des Pfeils P in Eingriff mit dem Stangenmaterial 10 gebracht, wie dies in den Figuren 3 bis 7 dargestellt ist, um so schrittweise ein radiales Stechschleifen mittels des CBN- oder Diamant-Belags 21a des Trennscheibenabschnitts 21 durchzuführen. Dabei übernimmt dieser Trennscheibenabschnitt 21 als Schruppscheibe ein Großteil der Zerspanungsleistung zur Grobprofilierung entsprechend der Kontur der Konturabschnitte 2 und 3 des herzustellenden Werkstücks 1' gemäß Figur 1.

[0027] Mit den beiden Bearbeitungsschritten gemäß den Figuren 3 und 4 wird die zylindrische Kontur des Konturabschnitts 2, der sich an den unbearbeiteten Abschnitt 7 des Werkstücks 1' anschließt grob profiliert. Mit dem daran anschließenden Bearbeitungsschritt gemäß Figur 5 erfolgt bereits der Beginn der Grobprofilierung der Kontur entsprechend des Konturabschnitts 3 des herzustellenden Werkstücks 1' gemäß Figur 1, da in diesem Bearbeitungsschritt das Stangenmaterial 10 auf einen kleineren Durchmesser im Vergleich zu den Bearbeitungsschritten gemäß den Figuren 3 und 4 geschruppt wird (vgl. Figur 6). In dem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 6 erfolgt ein Abstechvorgang, vorzugsweise bei rotierendem Stangenmaterial 10. Dabei erfolgt wieder eine Zustellbewegung in Richtung des Pfeils P (Figur 1) bis entsprechend Figur 6 der Trennscheibenabschnitt 21 die Rotationsachse 11 des Stangenmaterials 10 erreicht oder geringfügig überschritten hat, jedoch ohne dass die Profilierungsscheibenabschnitte 22, 23 und 24 in Eingriff mit dem Stangenmaterial 10 kommen. Anschließend erfolgt die Fortführung der Grobprofilierung des Werkstücks 1' gemäß der Kontur entsprechend des Konturabschnitts 3, bei dem das Stangenmaterial 10 gegenüber dem letzten Grobprofilierungsschritt nach Figur 5 auf einen noch kleineren Durchmesser geschruppt wird, um eine grobe Profilierung entsprechend des kalottenförmigen Endes des Konturabschnitts 3 zu erstellen.

[0028] Gemäß Figur 8 beginnt in einem weiteren Herstellungsprozess die Profilierung des nun freien Endes des Stangenmaterials 10 zur Fertigung des nächsten Werkstücks 1", genauer der Kontur entsprechend der Konturabschnitte 4, 5 und 6 und gleichzeitig die Erzeugung der Endform der Konturabschnitte 2 und 3 des in der Spannvorrichtung 41 einseitig eingespannten Werkstücks 1' mittels der weiteren Schleifscheibe 30.

[0029] Hierzu wird die Spannvorrichtung 41 zur Vergrößerung des Abstandes zur Spannvorrichtung 40 axial verfahren, um einen Arbeitsraum für die weitere Schleifscheibe 30 zu schaffen. Gleichzeitig beginnt die Grobprofilierung des Werkstücks 1" mittels des Trennscheibenabschnitts 21 durch schrittweises radiales Stechschleifen zur Erzeugung einer dem Konturabschnitt 5 entsprechenden Grobkontur, wie in den Figuren 8 und 9 dargestellt ist. Mit diesem Schruppen wird ein Großteil der zur Erstellung der Grobkontur gemäß dem Konturabschnitt 5 erforderlichen Zerspanungsleistung von diesem als Schruppscheibe verwendeten Trennscheibenabschnitt 21 übernommen.

[0030] Mit dem in Figur 9 gezeigten radialen Stechschleifen mittels des Trennscheibenabschnitts 21 wird gleichzeitig mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 31 der weiteren Schleifscheibe 30 ein Schlichten der geschruppten Umfangsfläche zur Herstellung der Endform entsprechend des Konturabschnitts 2 des Werkstücks 1` durchgeführt. Dieser Schlichtvorgang wird im nachfolgenden Bearbeitungsschritt gemäß Figur 10 fortgeführt, bei dem mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 32 der Schleifscheibe 30 die kalottenförmige Endform entsprechend des Konturabschnitts 3 des Werkstücks 1' durchgeführt wird. Mit diesem Bearbeitungsschritt ist das Werkstück 1' fertiggestellt.

[0031] Mit dem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 10 beginnt die Herstellung der Endform des bisher grob profilierten Konturabschnitts 5 des Werkstücks 1". Hierzu wird zunächst mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 22 der Schleifscheibe 20 die Stirnseite und die zugehörige Kante des freien Endes des Stangenmaterials 10 zur Herstellung der Kontur entsprechend des Konturabschnitts 4 geschlichtet und profiliert.

[0032] In dem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 11 wird die weitere Schlichtscheibe 30 in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren und die Herstellung der Endform des Werkstücks 1" fortgesetzt. Hierzu wird mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 23 der Schleifscheibe 20 die zylindrische Kontur entsprechend des Konturabschnitts 5 in die Endform profiliert und geschlichtet.

[0033] Mit einem letzten Bearbeitungsschritt gemäß Figur 12 wird mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 24 die letzte Kontur gemäß des Konturabschnitts 6 erzeugt, wodurch die Endform des von den Konturabschnitten 4, 5 und 6 definierten Kontur fertiggestellt ist. Mit diesem letzten Bearbeitungsschritt wird auch das fertiggestellte Werkstück 1' von der Spannvorrichtung 41 ausgeworfen.

[0034] Da an dem Werkstück 1" noch das dem Abschnitt 7 gegenüberliegende Ende profiliert werden muss, wird gemäß Figur 13 von der Spannvorrichtung 41 der aus der Spannvorrichtung 40 ragende Teil des Abschnitts 7 erfasst und das Stangenmaterial 10 aus der Spannvorrichtung 40 gezogen, bis ein Zustand gemäß Figur 2 erreicht ist, so dass nun gemäß Figur 3 der Herstellungsprozess zur Profilierung des Werkstücks 1" entsprechend den Konturabschnitten 2 und 3 wiederholt wird.

[0035] Der Herstellungsprozess von Werkstücken 1 mit einem unbearbeiteten Stangenmaterial wird mit einem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 8 begonnen, bei dem zunächst das Stangenmaterial 10 nur in der Spannvorrichtung 40 einseitig eingespannt ist.

[0036] In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die Grobprofilierung mittels des Trennscheibenabschnitts 21 durch radiales Stechschleifen. Daneben ist es auch möglich, diese Grobprofilierung mittels axialen Stechschleifen als auch mittels Pendelschleifen durchzuführen.

[0037] Die in dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Schleifscheiben 20 und 30 rotieren als Schrupp- und Schlichtscheibe auf einer gemeinsamen Schleifspindel. Falls erforderlich, können auch mehr als zwei solcher Schleifscheiben als unterschiedliche Werkzeugarten auf einer gemeinsamen Schleifspindel vorgesehen werden.

[0038] Die Figuren 14 bis 19 zeigen die Bearbeitungsschritte zur Herstellung eines Werkstücks 1 aus einem Einlegeteil 10 anstelle von Stangenmaterial. Hierzu dient entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 2 bis 13 eine Schleifscheibe 20 mit einem als Schruppscheibe ausgeführten Trennscheibenabschnitt 21 und mit Profilierungsscheibenabschnitte 22, 23 und 24. Der Unterschied zu der Schleifscheibe 20 gemäß den Figuren 2 bis 13 besteht lediglich darin, dass der Diamant- oder CBN-Belag 21a des Trennscheibenabschnitts 21a nicht wie dort die gesamte Breite am Umfang des Trennscheibenabschnitts 21 einnimmt, sondern, wie in den Figuren 14 bis 19 gezeigt, lediglich in einem Teilbereich des Umfangsbereichs derart ausgebildet ist, dass der Schleifbelag 21a stirnseitig nur in Richtung des Einlegeteils 10 in Kontakt mit demselben treten kann.

[0039] Mit dieser Schruppscheibe 21 wird das Einlegeteil 10 vorbearbeitet bzw. grob profiliert, bevor in nachfolgenden Bearbeitungsschritten durch Schlichten mittels den Profilierungsscheibenabschnitten 22, 23 und 24 der Schleifscheibe 20 die Endform des Werkstücks 1 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel hergestellt wird.

[0040] In den Figuren 14 bis 19 ist eine Zuführ- und Spannvorrichtung 40 einer nicht näher dargestellten Vorrichtung gezeigt, mit der das Einlegeteil 10 einseitig eingespannt wird. Diese Vorrichtung umfasst mehrere Antriebe, um die Spannvorrichtung 40 als auch eine Schleifspindel, die die Schleifscheibe 20 mit den dem Trennscheibenabschnitt 21 und den Profilierungsscheibenabschnitten 22, 23 und 24 als Werkzeuge trägt, anzutreiben. Zusätzlich ist eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) zur Einstellung einzelner Prozessparameter vorhanden, um einen vollautomatischen Fertigungsprozess der Werkstücke 1 als Serienfertigung ablaufen zu lassen.

[0041] Das Einlegeteil 10 wird rotierend angetrieben und der Trennscheibenabschnitt 21 mit einer Zustellbewegung in Richtung der Rotationsachse 10 in Eingriff mit dem Einlegeteil 10 gebracht, wie dies in den Figuren 15 und 16 dargestellt ist, um so schrittweise ein radiales Stechschleifen mittels des CBN- oder Diamant-Belags 21a des Trennscheibenabschnitts 21 durchzuführen. Dabei übernimmt dieser Trennscheibenabschnitt 21 als Schruppscheibe einen Großteil der Zerspanungsleistung zur Grobprofilierung entsprechend der Kontur des Konturabschnittes 5 des herzustellenden Werkstücks 1 gemäß Figur 1.

[0042] Mit dem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 17 beginnt die Herstellung der Endform des bisher grob profilierten Konturabschnitts 5 des Werkstücks 1. Hierzu wird zunächst mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 22 der Schleifscheibe 20 die Stirnseite und die zugehörige Kante des freien Endes des Stangenmaterials 10 zur Herstellung der Kontur entsprechend des Konturabschnitts 4 geschlichtet und profiliert.

[0043] In dem Bearbeitungsschritt gemäß Figur 18 wird die Herstellung der Endform des Werkstücks 1 fortgesetzt. Hierzu wird mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 23 der Schleifscheibe 20 die zylindrische Kontur entsprechend des Konturabschnitts 5 in die Endform profiliert und geschlichtet.

[0044] Mit einem letzten Bearbeitungsschritt gemäß Figur 19 wird mittels des Profilierungsscheibenabschnitts 24 die letzte Kontur gemäß des Konturabschnitts 6 erzeugt, wodurch die Endform des von den Konturabschnitten 4, 5 und 6 definierten Kontur fertiggestellt ist.

[0045] Wie in dem ersten beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, die Grobprofilierung gemäß den Figuren 15 und 16 mittels axialen Stechschleifen als auch mittels Pendelschleifen durchzuführen.

[0046] In den beschriebenen Ausführungsbeispielen kommt als Schruppscheibe ausgebildeter Trennscheibenabschnitt 21 metallisch gebundene CBN- oder Diamantwerkzeuge zum Einsatz. Für die als Schlichtscheibe ausgebildeten Profilierungsscheibenabschnitte werden metallisch gebundene, galvanisch gebundene oder keramisch gebundene BCBN- oder Diamantbeläge oder Kombination derselben verwendet.

Bezugszeichenliste

[0047] 

1

Werkstück

1'

Werkstück

1"

Werkstück

2

Konturabschnitt des Werkstücks 1, 1', 1"

3

Konturabschnitt des Werkstücks 1, 1', 1"

4

Konturabschnitt des Werkstücks 1, 1', 1"

5

Konturabschnitt des Werkstücks 1, 1', 1"

6

Konturabschnitt des Werkstücks 1, 1',1"

7

unbearbeiteter Abschnitt des Werkstücks 1, 1', 1"

10

Stangen- oder Rohrmaterial oder Einlegeteil

11

Rotationsachse des Stangen- oder Rohrmaterials 10

20

Schleifscheibe

21

Trennscheibenabschnitt der Schleifscheibe 20

22

Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe 20

23

Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe 20

24

Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe 20

25

Grundkörper der Schleifscheibe 20

30

weitere Schleifscheibe

31

Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe 30

32

Profilierungsscheibenabschnitt der Schleifscheibe 30

40

Zuführ- und Spannvorrichtung

41

Zuführ- und Spannvorrichtung

Ansprüche

1. Verfahren zur Bearbeitung von Stangen- oder Rohrmaterial (10) oder Einlegeteilen (10) zur Herstellung von rotationssymmetrischen, wenigstens einen axialen Konturabschnitt (2, 3, 4, 5, 6) aufweisenden Werkstücken (1, 1`, 1") mittels einer einen Trennscheibenabschnitt (21) und wenigstens einen an den axialen Konturabschnitt (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1', 1") angepassten Profilierungsscheibenabschnitt (22, 23, 24) aufweisende Schleifscheibe (20),
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bearbeitungsschritt des Werkstücks (1, 1', 1") mittels des Trennscheibenabschnitts (21) eine Grobprofilierung des Werkstücks (1, 1', 1") durchgeführt wird, und in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt mittels des wenigstens einen Profilierungsscheibenabschnitts (22, 23, 24) die Kontur des Konturabschnittes (2, 3, 4, 5, 6) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Grobprofilierung als axiales und/oder radiales Stechschleifen durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (20) mehrere Profilierungsabschnitte (22, 23, 24) aufweist, die jeweils an Konturabschnitte (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1', 1") angepasst sind, wobei die Konturen der jeweiligen Konturabschnitte (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1%, 1") in gesonderten Bearbeitungsschritten erzeugt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass

a) zur Herstellung von mehreren Werkstücken (1, 1', 1") das Stangen- oder Rohrmaterial (10) beidseitig in einem Arbeitsraum eingespannt wird,

b) in einem Bearbeitungsschritt eine Grobprofilierung eines Stangen- oder Rohrabschnitts mittels des Trennscheibenabschnitts (21) durchgeführt wird,

c) anschließend der bearbeitete Stangen- oder Rohrabschnitt mittels des Trennscheibenabschnittes (21) von dem Stangen- oder Rohrmaterial (10) abgetrennt wird,

d) zur Herstellung eines Werkstücks (1, 1', 1") aus dem abgetrennten Stangen- oder Rohrabschnitt eine weitere Grobprofilierung und/oder eine Endprofilierung entsprechend der Kontur eines Konturabschnitts (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1' 1") durchgeführt wird,

e) in weiteren Bearbeitungsschritten zur Herstellung eines weiteren Werkstücks (1, 1', 1") aus dem unbearbeitete Stangen- oder Rohrmaterial (10) eine Grobprofilierung mittels des Trennscheibenabschnitts (21) und anschließend mittels des wenigstens einen Profilierungsscheibenabschnitts (22, 23, 24) die Kontur des Konturabschnittes (2, 3, 4, 5, 6) erzeugt wird, und

f) zur Herstellung weiterer Werkstücke (1, 1', 1") mit dem Verfahrensschritt a) fortgefahren wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Endprofilierung gemäß des Verfahrensschritts d) und die Bearbeitungsschritte gemäß des Verfahrensschrittes e) gleichzeitig durchgeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass vor der Endprofilierung eine Grobprofilierung mittels des Trennscheibenabschnitts (21) durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Endprofilierung mittels einer weiteren Schleifscheibe (30) durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schleifscheibe (30) wenigstens einen der Kontur eines Konturabschnitts (2, 3, 4, 5, 6) des Werkstücks (1, 1', 1") entsprechenden Profilierungsscheibenabschnitt (31, 32) aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (30) mehrere Profilierungsscheibenabschnitte (31, 32) aufweist, mit denen jeweils eine Kontur eines Konturabschnitts (2, 3) des Werkstücks (1, 1', 1") erzeugt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Trennscheibenabschnitt (21) als Schruppscheibe ausgeführt ist.

11. Verwendung einer Schleifscheibe (20),
mit einem Trennscheibenabschnitt (21) und wenigstens einem Profilierungsscheibenabschnitt (22, 23, 24) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9

12. Verwendung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (20) einen Grundkörper (25) aufweist, der zur Bildung wenigstens eines Profilierungsscheibenabschnitts (22, 23, 24) im Umfangsbereich einen ringförmigen Schleifbelag aufweist, wobei der Trennscheibenabschnitt (21) als scheibenförmiger Einsatz austauschbar mit dem Grundkörper (25) verbunden ist.

13. Verwendung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass im gesamten Umfangsbereich des Trennscheibenabschnitts (21) ein ringförmiger Schleifbelag (21a) angeordnet ist.

14. Verwendung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Teilbereich des Umfangsbereichs des Trennscheibenabschnitts (21) ein ringförmiger Schleifbelag (21a) angeordnet ist.

15. Verwendung nach Anspruch 12, 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifbelag (21a) als CBN- oder Diamantbelag ausgebildet ist.

Claims

1. Method for machining bar or tube material (10) or inserts (10) for production of rotationally symmetrical workpieces (1, 1', 1") comprising at least one axial contour section (2, 3, 4, 5, 6) by means of a grinding disc (20) comprising a cutoff disc section (21) and at least one profiling disc section (22, 23, 24) adapted to the axial contour section (2, 3, 4, 5, 6) of the workpiece (1, 1', 1"),
characterised in that
in one machining step on the workpiece (1, 1', 1") a coarse profiling of the workpiece (1, 1', 1") is carried out by means of the cutoff disc section (21), and in a subsequent machining step the contour of the contour section (2, 3, 4, 5, 6) is generated by means of the at least one profiling disc section (22, 23, 24).

2. Method according to claim 1,
characterised in that
the coarse profiling is carried out as axial and/or radial parting grinding.

3. Method according to claim 1 or 2,
characterised in that
the grinding disc (20) comprises several profiling sections (22, 23, 24) which are each adapted to contour sections (2, 3, 4, 5, 6) of the workpiece (1, 1', 1"), wherein the contours of the particular contour sections (2, 3, 4, 5, 6) of the workpiece (1, 1', 1") are generated in separate machining steps.

4. Method according to one of the preceding claims,
characterised in that

a) for production of several workpieces (1, 1', 1") the bar or tube material (10) is clamped in a workspace on both sides,

b) in one machining step a coarse profiling of a bar or tube section is carried out by means of the cutoff disc section (21),

c) the machined bar or tube section is then separated off from the bar or tube material (10) by means of the cutoff disc section (21),

d) for production of a workpiece (1, 1', 1") from the bar or tube section which has been separated off, a further coarse profiling and/or a final profiling corresponding to the contour of a contour section (2, 3, 4, 5, 6) of the workpiece (1, 1', 1 ") is carried out,

e) in further machining steps for production of a further workpiece (1, 1', 1") from the non-machined bar or tube material (10) a coarse profiling is generated by means of the cutoff disc section (21) and the contour of the contour section (2, 3, 4, 5, 6) is then generated by means of the at least one profiling disc section (22, 23, 24), and

f) for production of further workpieces (1, 1', 1") the procedure is continued with method step a).

5. Method according to claim 4,
characterised in that
the final profiling according to method step d) and the machining steps according to method step e) are carried out simultaneously.

6. Method according to claim 5,
characterised in that
before the final profiling a coarse profiling is carried out by means of the cutoff disc section (21).

7. Method according to one of claims 4 to 6,
characterised in that
the final profiling is carried out by means of a further grinding disc (30).

8. Method according to claim 7,
characterised in that
the further grinding disc (30) comprises at least one profiling disc section (31, 32) corresponding to the contour of a contour section (2, 3, 4, 5, 6) of the workpiece (1, 1', 1").

9. Method according to claim 8,
characterised in that
the grinding disc (30) comprises several profiling disc sections (31, 32) with which in each case a contour of a contour section (2,3) of the workpiece (1, 1', ', 1 ") is generated.

10. Method according to one of the preceding claims,
characterised in that
the cutoff disc section is configured as a roughing disc.

11. Use of a grinding disc (20)
having a cutoff disc section (21) and at least one profiling disc section (22, 23, 24) for carrying out the method according to one of claims 1 to 9.

12. Use according to claim 11,
characterised in that
the grinding disc (20) comprises at least one base body (25) which comprises an annular abrasive coat in the peripheral region for formation of at least one profiling disc section (22, 23, 24), wherein the cutoff disc section (21) is joined replaceably to the base body (25) as a disc-shaped insert.

13. Use according to claim 11,
characterised in that
an annular abrasive coat (21a) is arranged in the entire peripheral region of the cutoff disc section (21).

14. Use according to claim 11,
characterised in that
an annular abrasive coat (21a) is arranged in a part region of the peripheral region of the cutoff disc section (21).

15. Use according to claim 12, 13 or 14,
characterised in that
the abrasive coat (21 a) is constructed as a CBN or diamond coat.

Revendications

1. Procédé d'usinage de matériau (10) en barre ou en tube ou de pièces d'insertion (10) pour la fabrication de pièces (1, 1', 1") présentant une symétrie de rotation et ayant au moins un segment de profil axial (2, 3, 4, 5, 6), au moyen d'un outil de meulage (20) comportant un segment de tronçonnage (21) et au moins un segment de profilage (22, 23, 24) adapté au segment de profil axial (2, 3, 4, 5, 6) de la pièce (1, 1', 1"),
caractérisé en ce que
lors d'une étape d'usinage de la pièce (1, 1', 1") on effectue au moyen du segment de tronçonnage (21) un profilage grossier de la pièce (1, 1', 1"), et lors d'une étape d'usinage suivante on produit au moyen du segment de profilage (22, 23, 24) le profil du segment de profil (2, 3, 4, 5, 6).

2. Procédé conforme à la revendication 1,
caractérisé en ce que
le profilage grossier est effectué sous la forme d'un meulage par piquage axial et/ou radial.

3. Procédé conforme à la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l'outil de meulage (20) comporte plusieurs segments de profilage (22, 23, 24) qui sont respectivement adaptés aux segments du profil (2, 3, 4, 5, 6) de la pièce (1, 1', 1"), les profils des segments du profil (2, 3, 4, 5, 6) respectifs de la pièce (1, 1', 1") étant obtenus lors d'étapes d'usinage séparées.

4. Procédé conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que :

a) pour obtenir plusieurs pièces (1, 1', 1") le matériau en barre ou en tube (10) est enserré de part et d'autre dans un local de travail,

b) lors d'une étape d'usinage, un profilage grossier d'un segment de barre ou de tube est effectué au moyen du segment de tronçonnage (21),

c) ensuite, le segment de barre ou de tube usiné est séparé du matériau en barre ou en tube (10) au moyen du segment de tronçonnage (21),

d) pour permettre d'obtenir une pièce (1, 1', 1") à partir du segment de barre ou de tube séparé, un autre profilage grossier et/ou un profilage final correspondant au profil d'un segment du profil (2, 3, 4, 5, 6) de la pièce (1, 1', 1") est effectué,

e) lors d'autres étapes d'usinage, pour permettre d'obtenir une autre pièce (1, 1', 1") à partir du matériau en barre ou en tube (10) non usiné un profilage grossier est effectué au moyen du segment de tronçonnage (21) puis le profil du segment de profil (2, 3, 4, 5, 6) est obtenu au moyen du segment de profilage (22, 23, 24), et

f) pour permettre l'obtention d'autres pièces (1, 1', 1") l'étape de procédé a) est réitérée.

5. Procédé conforme à la revendication 4,
caractérisé en ce que
le profilage final conforme à l'étape de procédé d) et l'étape d'usinage conforme à l'étape de procédé e) sont mis en oeuvre simultanément.

6. Procédé conforme à la revendication 5,
caractérisé en ce qu'
avant le profilage final un profilage grossier est effectué au moyen du segment de tronçonnage (21).

7. Procédé conforme à l'une des revendications 4 à 6,
caractérisé en ce que
le profilage final est effectué au moyen d'un autre outil de meulage (30).

8. Procédé conforme à la revendication 7,
caractérisé en ce que
l'autre outil de meulage (30) comporte au moins un segment de profilage (31, 32) correspondant au profil d'un segment du profil (2, 3, 4, 5, 6) de la pièce (1, 1', 1").

9. Procédé conforme à la revendication 8,
caractérisé en ce que
l'outil de meulage (30) comporte plusieurs segments de profilage (31, 32) avec lesquels est respectivement obtenu un profil d'un segment du profil (2, 3) de la pièce (1, 1', 1'').

10. Procédé conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le segment de tronçonnage (21) est réalisé sous la forme d'un disque de meulage grossier.

11. Utilisation d'un outil de meulage (20) comportant un segment de tronçonnage (21) et au moins un segment de profilage (22, 23, 24) pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications 1 à 9.

12. Utilisation conforme à la revendication 11,
caractérisée en ce que
l'outil de meulage (20) comporte un corps de base (25) qui, pour former au moins un segment de profilage (22, 23, 24) comporte dans sa zone périphérique une garniture de meulage annulaire, le segment de tronçonnage (21) étant relié de manière interchangeable au corps de base (25) sous la forme d'une garniture d'insertion en forme de disque.

13. Utilisation conforme à la revendication 13,
caractérisée en ce qu'
une garniture de meulage annulaire (21a) est montée sur la totalité de la périphérie du segment de tronçonnage (21).

14. Utilisation conforme à la revendication 11,
caractérisée en ce que
dans une zone partielle de la périphérie du segment de tronçonnage (21) est montée une garniture de meulage annulaire (21a).

15. Utilisation conforme à la revendication 12, 13 ou 14,
caractérisée en ce que
la garniture de meulage annulaire (21a) est réalisée sous la forme d'une garniture en CBN ou en diamant.

Zeichnung