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Title:
METHOD, DEVICE AND GRINDING WHEEL FOR PROFILING AND CUTTING ROTATIONALLY SYMMETRIC WORKPIECES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/035189
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method, a device and a grinding wheel for profiling and cutting rotationally symmetric workpieces (12) from bar or tube stock (16). The invention provides that, in a first advancing movement, a cutting wheel section crosses, at least slightly, a rotation axis (21) of the bar stock (16) and, afterwards, a profiling wheel section (17) of a grinding wheel (14) is brought into contact with the bar stock (16).

Inventors:
DEGEN WILLY (DE)
JAEGER HUBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/011472
Publication Date:
April 21, 2005
Filing Date:
October 13, 2004
Export Citation:
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Assignee:
WILLY DEGEN GMBH & CO KG (DE)
DEGEN WILLY (DE)
JAEGER HUBERT (DE)
International Classes:
B24B5/01; B24B5/16; B24B5/38; B24B19/00; B24B55/02; B24D5/12; B24D7/18; (IPC1-7): B24B5/38; B24B5/01; B24B5/16; B24B19/00; B24B55/02; B24D5/12; B24D7/18
Foreign References:
DD90963A
DE3739703A11989-06-08
DE9116059U11992-02-27
DE1284867B1968-12-05
Attorney, Agent or Firm:
Maser, Jochen (Tilsiter Strasse 3, Sindelfingen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zum Profilieren und zum Trennen von rotationssymmet rischen Werkstücken (12) von Stangenoder Rohrmaterial (16), dadurch gekennzeichnet, dass a) ein zu bearbeitendes Stangenoder Rohrmaterial (16) in ei nem Arbeitsraum positioniert wird, b) eine Schleifscheibe (14) mit einem Trennscheibenabschnitt (18) und mit einem der Endform des Werkstücks (12) ange passten Profilierungsscheibenabschnitt (17) auf das Stangen oder Rohrmaterial (16) zubewegt wird, c) der Trennscheibenabschnitt (18) an dem Stangenoder Rohr material in Eingriff kommt, d) beim Erreichen oder zumindest geringfügigen Überfahren einer Rotationsachse des Stangenoder Rohrmaterials (16) durch den Trennscheibenabschnitt (18) durch eine weitere Zustell bewegung der Profilierungsscheibenabschnitt (17) am Stan genoder Rohrmaterial (16) in Eingriff gebracht wird, e) die Schleifscheibe (14) bis zur Herstellung der Endform des Werkstücks (12) durch den Profilierungsscheibenabschnitt (17) zugestellt wird, f) die Schleifscheibe (14) von dem Werkstück (12) abgehoben wird, g) ein neuer Arbeitszyklus gemäß den Schritten a) bis f) durchge führt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu stellbewegung der Schleifscheibe (14) auf das Stangenoder Rohrmaterial (16) bis zum Überfahren der Rotationsachse (21) durch den Trennscheibenabschnitt (18) bei einem stehenden Stan genoder Rohrmaterial (16) durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Trennscheibenabschnitt (18) der Schleifscheibe (14) das fertige Werkstück (12) vom Stangenoder Rohrmaterial (16) abge trennt wird und anschließend durch gegenläufige Rotation des zu bearbeitenden Stangenoder Rohrmaterials (16) und der Schleif scheibe (14) die Endform des nachfolgend herzustellenden Werk stücks (12) eingebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (14) zum Abstechen des fertiggestellten Werkstückes (12) mit einer höheren Zustellge schwindigkeit als zum Herstellen der Endform des Werkstücks (12) zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (14) zumindest während der Bearbeitung des Stangenoder Rohrmaterials (16) mit einem Kühlmedium durch eine Kühlschuhtechnik gekühlt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel mit einem Druck bis zu 30 bar und vorzugsweise eine Kühlmittelmenge von wenigstens 100 1/min der Schleifscheibe (14) zugeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schleifscheibe (14) mit einem Schleif körper oder Beschichtung aus CBNoder Diamantschleifwerkstoff eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu bearbeitende Stangenoder Rohrma terial (16) a) s Einiegetei) in den Arbeitsraum eingebracht wird oder durch eine Zufuhrund Spannvorrichtung (11) taktweise in der vorgesehenen Länge eines Werkstückes (12) in dem Arbeitsraum positioniert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung eines Werkstückes (12) mit einer Schnittgeschwindigkeit von wenigstens 100 m/sec durchge führt wird.
10. Vorrichtung zur Herstellung von rotationssymmetrischen Werkstü cken (12) durch Profilieren und durch Trennen mit einer Schleif scheibe (14), insbesondere zum Durchführen des Verfahrens ge mäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der profilierten Schleifscheibe (14) eine Kühlmittelzufuhr (23) in ei nem Gehäuse (26) zugeordnet ist, welche zumindest ein Teilseg ment der Schleifscheibe (14) umgibt und einen oberen und unteren Gehäuseabschnitt (27,28) aufweist, der an eine Profilierung der Schleifscheibe (14) angepasst ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen einer Schleifscheibe (14) und dem der Schleifscheibe (14) zugeordneten Gehäuseabschnitt (27,28) ein Spalt von weniger als 0, 5 mm ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel ein flüssiges, öliges und/oder gelförmiges Medi um vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittelgehäuse (26) zum Kühimittelausgang an einer Unterseite nahe des Werkstückes (12) einen keilförmigen Gehäu seabschnitt (33) aufweist.
14. Schleifscheibe zum Profilieren und zum Trennen rotationssymmetri scher Werkstücke (12), insbesondere zur Durchführung des Verfah rens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und insbesondere zum Einsatz in einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trennscheibenabschnitt (18) und ein Profilierungsscheibenabschnitt (17) vorgesehen ist und der Trennscheibenabschnitt (18) derart ausgebildet ist, dass eine Zu stellbewegung der Schleifscheibe (14) auf ein Werkstück (12) zu mindest bis zur Rotationsachse (21) des Werkstücks (12) oder ge ringfügig darüber hinaus durchführbar ist und der Profilierungs scheibenabschnitt (17) am Werkstück (12) außer Eingriff steht.
15. Schleifscheibe nach Anspruch 14, dadurchgekennzeichnet, dass zumindest der Profilierungsscheibenabschnitt (17) eine monobeieg te Beschichtung auf einem Grundkörper (19) aufweist.
16. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Grundkörper (19) zumindest zweiteilig aus gebildet ist und vorzugsweise der zumindest eine Profilierungs scheibenabschnitt (17) eine auf dem Grundkörper (19) einlagig aufgebrachte Mpnobeschichtung aufweist und der Trennscheiben abschnitt (18) als scheibenförmiger Einsatz austauschbar an dem Grundkörper (19) vorgesehen ist.
17. Schleifscheibe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennscheibenabschnitt (18) als mehrlagig belegte Schleif scheibe ausgebildet ist.
18. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, dass der Grundkörper (19) durch CBNSplitter oder Diamantsplitter in einem galvanischen Bad beschichtet ist.
19. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch ge kennzeichnet, dass der Grundkörper (19) einen passgenau bearbei teten Aufnahmeabschnitt zur Befestigung an einer Antriebsspindel oder einem Werkstückspindelstock aufweist.
Description:
Anmelder : Willy Degen GmbH & Co. KG, Fabrik für Werkzeugmaschi- nen, Litzelbergstraße 12,72355 Schömberg-Schörzingen Verfahren, Vorrichtung und Schleifscheibe zum Profilieren und zum Trennen von rotationssymmetrischen Werkstücken Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und eine Schleif- scheibe zum Profilieren und zum Trennen von rotationssymmetrischen Werkstücken von einem zu bearbeitenden Stangen-oder Rohrmaterial.

Aus der DD 90 963 geht ein Verfahren zum Profilieren und zum Trennen rotationssymmetrischer Werkstücke von Stangen-oder Rohrmaterial in einem Arbeitsgang durch Hochgeschwindigkeitsschleifen hervor. Das Werkstück wird taktweise der entsprechend zu bearbeitenden Länge durch eine Zuführ-und Spanneinrichtung zugeführt, bis dieses an einem rückklappbaren Anschlag anliegt. Ein als Profilier-und Trennscheibe aus- gebildeter, der Endform eines Werkstücks angepasster Schnellschleifkör- per gelangt in Eingriff, der ein Werkstück an der Mantelfläche formge- bend und gleichzeitig die Stirnseiten, einerseits durch Vor-und anderer- seits durch Abstechen des vorangehenden Werkstückes, bearbeitet.

Gleichzeitig wird eine Stirnfläche des zuvor-bearbeiteten Werkstücks endbearbeitet, wodurch in einem Arbeitsgang eine Mantelfläche sowie zwei Stirnflächen des Werkstückes und eine Stirnfläche des vorangegan- gen Werkstückes bearbeitet werden.

Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass durch die Bearbeitung der Stirnseiten, einerseits durch Vor-und andererseits durch Abstechen so- wie der gleichzeitigen Bearbeitung der Mantelfläche, erforderlich ist, dass die Schleifscheibe nach nur kurzer Bearbeitungsdauer ausgetauscht wer- den muss, um eine präzise Bearbeitung durchzuführen. Bei nur geringer Abnutzung des Schleifkörpers ist nicht mehr möglich, die eine Stirnseite durch Vorstechen und die andere Stirnseite durch Abstechen gleichzeitig zu bearbeiten. Darüber hinaus ist erforderlich, dass ein Gegenlager vor- handen ist, welches das zuvor bearbeitete Werkstück aufnimmt und während dem einen Arbeitsgang zum zur Endbearbeitung vorgesehenen Werkstück positioniert.

Aus der DE-AS 1, 284, 867 geht ein Verfahren zum Profilieren und zum Trennen von rotationssymmetrischen Werkstücken von Stangen-oder Rohrmaterial auf einer Universalschleifmaschine mit einem Revolverkopf hervor. Zur Herstellung eines profilierten Werkstückes wird ein Einstech- schleifverfahren beschrieben, wonach die Schleifscheibe nach der Schleifoperation des ersten Werkstücks aus ihrer Ausgangsstellung zu- rückgezogen wird. Eine automatische Materialzuführung bringt neues Material in den Arbeitsraum, wobei das Stangenmaterial durch eine Füh- rung als Gegenlager für die Weiterbearbeitung des Werkstückes durch Klernmung gehalten wird. Anschließend wird das zuerst gefertigte Werk- stück durch Bohren oder dergleichen bearbeitet. Im Anschluss daran wird die Schleifscheibe auf das Stangenmaterial zu bewegt, wobei gleichzeitig eine Formgebung des neuen Werkstückes und ein Abstechen des zuvor gefertigten Werkstückes erfolgt, wobei das zuvor bearbeitete Werkstück durch die Führung gehalten bleibt. Im Anschluss daran wird das zuvor bearbeitete Werkstück ausgestoßen, und ein neuer Arbeits- zyklus beginnt.

Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass durch gleichzeitiges Profi- lieren und Abstechen eine hohe Bearbeitungsdauer gegeben ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, sowie ein Schleifkörper, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens und insbe- sondere zum Einsatz in der Vorrichtung, zu schaffen, bei welchem eine geringe Bearbeitungszeit zur Profilierung und zum Trennen rotations- symmetrischer Werkstücke von zu bearbeitendem Stangen-oder Rohr- material ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise, wonach in einem ersten Schritt eine Zustellbewegung erfolgt, durch den ein Trennscheibenab- schnitt der Schleifscheibe in Eingriff kommt und im Anschluss daran nach dem Abstechvorgang ein zweiter Zustellschritt erfolgt, der einen Profilierungsabschnitt der Schleifscheibe an dem Stangen-oder Rohrma- terial in Eingriff bringt, um eine Endform des Werkstücks herzustellen, ist eine Optimierung der Prozesszeiten ermöglicht. Der erste Schritt er- möglicht hohe Prozessparameter zum Herstellen einer ersten Stirnfläche oder ein Abstechen eines zuvor bearbeiteten Werkstücks. Im zweiten Schritt kann die präzise Formgestaltung in das zu bearbeitende Stangen- oder Rohrmaterial mit der hierfür geeigneten Zustellgeschwindigkeit ein- gebracht werden.

Die Einsparung an Prozessdauer von wenigen Sekunden oder Zehntels- kunden ist von wesentlicher Bedeutung bei Stückzahlen von mehreren Hunderttausend, die bevorzugt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden und ein leistungsfähiges Hochgeschwindigkeits-bzw.

Hochleistungsschleifverfahren erzielt.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist des Weiteren den Vorteil auf, dass eine gegenlagerfreie Bearbeitung ermöglicht ist und die freien Stirnflächen eine sehr hochwertige Bearbeitung erfahren. Dadurch ist ermöglicht, dass eine butzenfreie Stirnfläche oder Stirnflächenabschnitt hergestellt wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zustellbewegung des Schleifkörpers auf das zu bearbeitende Stangen-oder Rohrmaterial bis zum Überfahren der Rotationsachse durch den Trennscheibenabschnitt bei einem stehenden Stangen-oder Rohrmaterial durchgeführt wird. Dadurch kann mit einer noch höheren Zustellgeschwindigkeit im ersten Arbeitsschritt gearbeitet werden. Durch das stillstehende Rohr-oder Stangenmaterial wird das Herumschleudern des fertig bearbeitenden Werkstücks unmittelbar nach dem Abtrennen beziehungsweise Abstechen verhindert. Somit können Werkstücke mit hoher Qualität geschaffen werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vor- gesehen, dass nach dem zumindest geringfügigen Überfahren der Rota- tionsachse des Werkstücks beziehungsweise des Stangen-oder Rohrma- terials durch den Trennscheibenabschnitt das zu bearbeitende Stangen- oder Rohrmaterial in gegenläufiger Rotation zur Schleifscheibe in Bewe- gung gesetzt wird, um nachfolgend die Endform des herzustellenden Werkstückes einzubringen. Durch die gegenläufige Rotation können sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten erzielt werden. Dadurch lässt sich ein prozesssicheres Arbeiten ermöglichen, da keine Fiießspäne oder kein Fließen des Materials erfolgt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vor- gesehen, dass der Schleifkörper zum Abstechen des fertigen Werkstü- ckes mit einer höheren Zusteftgeschwindigkeit als zum Herstellen der Endform zugeführt wird. Dadurch werden die Standzeiten der Schleif- scheiben erhöht. Da die in Eingriff kommenden Kräfte zur Profilierung des zunächst zylindrischen Stangen-oder Rohrmaterial höher sind als die Kräfte bei der Stirnseitenbearbeitung, wird die Zustellgeschwindigkeit für die Profilierung bevorzugt geringer gewählt als die Zustellgeschwin- digkeit für das Trennschleifen. Eine erhöhte Oberflächenqualität kann erzielt werden.

Um die Bearbeitungszeiten kurz zu halten und eine hohe Qualität zu er- zielen, wird der Schleifkörper vorzugsweise während der Bearbeitung des Stangen-oder Rohrmaterials mit einem Kühlmedium durch eine Kühlschuhtechnik gekühlt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schleif- scheibenoberfläche mit Kühlflüssigkeit benetzt ist und eine geringe Werkstücktemperatur bei dem Hochleistungsschleifprozess beibehalten wird. Diese Kühlschuhtechnik bewirkt einerseits, dass unmittelbar vor dem Benetzen der Schleifscheibe mit Kühlflüssigkeit ein rotierender Luftmantel abgeschält wird und aufgrund der hohen Rotationsgeschwin- digkeiten der Schleifscheibe die Kühlmittelpartikel an der Schleifscheibe haften und mitgerissen werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vor- gesehen, dass das Kühlmittel auf einen Druck bis zu 30 bar aufgebaut und vorzugsweise eine Kühlmittelmenge von wenigstens von 100 !/min zugeführt wird. Dadurch werden die Standzeiten der Schleifscheibe er- höht und die Oberflächenqualität des zu bearbeitenden Werkstücks ver- bessert.

Vorzugsweise wird zur Durchführung des Verfahrens ein abrichtfreier Schleifkörper aus einem CBN-oder Diamant-Schleifwerkstoff oder einer Beschichtung eingesetzt. Dadurch lassen sich auch sehr schwer zu zer- spanende Werkstoffe wirtschaftlich be-und verarbeiten.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vor- gesehen, dass das zu bearbeitende Rohr-oder Stangenmaterial als Ein- legeteil in den Arbeitsraum eingebracht oder durch eine Zuführ-und Spannvorrichtung taktweise in der vorgegebenen Länge eines Werkstü- ckes in dem Arbeitsraum positioniert wird. Somit kann einerseits ein ho- her Prozessautomatisierungsgrad erzielt werden, bei welchem beispiels- weise ohne Werker eine Vielzahl von Teilen hergestellt werden kann. Des Weiteren können in der Geometrie aufwendigere Teile manuell oder durch eine Zuführeinrichtung unterstützt in den Arbeitsraum eingebracht werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaitung des Verfahrens ist vor- gesehen, dass die Bearbeitung der Werkstücke mit einer Schnittge- sch. windigkeit von wenigstens 100 m/sec durchgeführt werden. Bevor- zugt sind Schnittgeschwindigkeiten von 150-180 m/sec derzeit vorge- sehen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um ein sogenanntes Hoch- geschwindigkeits-bzw. Hochleistungsschleifverfahren, welches bei- spielsweise ermöglicht, dass eine Einsparung der Prozesszeit von mehr als 50 % ermöglicht ist. Beispielsweise erfolgt die Herstellung einer Lüf- terwelle herkömmlicherweise durch Drehen, Facettieren und Abstechen mit einem Schneidwerkstoff in einer Zeit von circa 3,4 sec, wohingegen durch das erfindungsgemäße Verfahren dieselbe Lüfterwelle innerhalb einer Bearbeitungszeit von 1, 4 sec hergestellt wird. Gleichzeitig kann eine erhebliche Kosteneinsparung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt werden. Am Beispiel dieser einfachen Lüfterwelle wird deutlich, dass bereits bei der Herstellung von mehr als 150.000 Teilen die Kosten des herkömmlichen Verfahrens das erfindungsgemäße Verfahren über- steigen. Beispielsweise bei der Herstellung einer Stückzahl von 1 Millio- nen Teilen liegen die Kosten bei einem herkömmlichen Verfahren bei circa 7. 000, 00, wohingegen die Kosten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei 1. 000,00 liegen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von rotationssym- metrischen Teilen durch Profilieren und durch Trennen mit einer Schleif- scheibe, welche eine Kühlmittelzufuhr umfasst, bei der das Gehäuse ein Teilsegment der Schleifscheibe umgibt und einen oberen und unteren Gehäuseabschnitt aufweist, der an die Profilierung der Schleifscheibe angepasst ist, ermöglicht, dass eine hohe Standzeit der Schleifscheibe gegeben ist sowie eine gute Kühlung, welche wiederum ermöglicht, dass das Werkstück während der Bearbeitung gekühlt gehalten wird. Dadurch wird auch eine hohe Qualität und Maßhaltigkeit des Werkstückes erzielt.

Darüber hinaus ist ermöglicht, dass ein gezieltes Kühlen von Schleif- scheibe und Werkstück ermöglicht und die Kühlmittelzufuhr in dem Ar- beitsraum kontrollierbar ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung, insbe- sondere des Kühlmittelzufuhrgehäuses, ist vorgesehen, dass ein oberer und unterer Gehäuseabschnitt einen Spalt zur profilierten Schleifscheibe aufweist, der weniger als 0,5 mm ausgebildet ist. Dadurch kann ein Ab- schälen des Luftmantels erzielt werden, der durch die Rotationsge- schwindigkeit der Schleifscheibe zwangsweise entsteht. Somit kann eine bessere Benetzung der Schleifscheibenoberflächen mit Kühlmittel erzielt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist vor- gesehen, dass als Kühlmittel ein flüssiges, öliges und/oder gelförmiges Medium vorgesehen ist. In Abhängigkeit der Auswahl des Schleifmittels und/oder des zu bearbeitenden Werkstückmaterials werden die entspre- chenden Emulsionen zusammengestellt, um eine hohe Oberfiächenquali- tät des Werkstücks zu erzielen.

Das Kühlmittelgehäuse ist vorteilhafterweise zum Kühlmittelausgang an einer Unterseite nahe des Werkstückes beziehungsweise der Bearbei- tungsstelle keilförmig ausgebildet. Dadurch kann eine zielgerichtete Be- schleunigung des Kühlmittels erfolgen, so dass ein guter Abtrag des Schleifstaubes und eine gute Kühlung des Werkstücks gegeben ist.

Die erfindungsgemäße Schleifscheibe zum Profilieren und Trennen rota- tionssymmetrischer Werkstücke weist einen Trennscheibenabschnitt und einen Profilierungsabschnitt auf, wobei der Trennscheibenabschnitt der- art ausgebildet ist, dass eine Zustellbewegung zumindest bis zur Rotati- onsachse des herzustellenden Werkstückes oder nur geringfügig darüber hinaus durchführbar ist und der Profilierungsscheibenabschnitt am zu bearbeitenden Werkstück außer Eingriff steht. Dadurch kann der Ab- stechprozess oder die Stirnseitenbearbeitung durch eine erhöhte Zustell- geschwindigkeit des Trennscheibenabschnittes verkürzt werden. Darüber hinaus wird vermieden, dass das während dem Abstechen auf das Werk- stück wirkende Biegemoment sich nicht auf die Einbringung der Profilie- rung am Werkstück auswirkt, da vorzugsweise eine gegenlagerfreie Be- arbeitung vorgesehen ist.

Der Schleifscheibenkörper weist zumindest einen Profilierungsscheiben- abschnitt auf, der eine monobelegte Schicht umfasst. Dadurch ist keine Kontrolle der Schleifscheibe über eine vorausbestimmbare Bearbeitungs- zeit nötig. Der Profilierungsscheibenabschnitt weist vorzugsweise eine hohe Maßhaltigkeit auf, wodurch eine Prozesssicherheit in der Serienher- stellung erzielt wird. Darüber hinaus ist eine derartige Beschichtung kos- tengünstig in der Wiederaufarbeitung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Schleifscheibe ist vorgesehen, dass ein sogenannter Sandwichaufbau vorgesehen ist. Der zumindest eine Profilierungsscheibenabschnitt weist eine einlagig aufge- brachte Monobeschichtung auf. Der zumindest eine Trennscheibenab- schnitt ist als Scheibeneinsatz ausgebildet und austauschbar an einem Schleifscheibenkörper anbringbar. Dadurch kann der einem höheren Verschleiß unterliegende Trennscheibenabschnitt ausgetauscht werden, ohne dass die gesamte Schleifscheibe aufzuarbeiten ist. Darüber hinaus ermöglicht dieser Sandwichaufbau eine höhere Gestaltungsfreiheit bei der Geometrie der zu bearbeitenden Werkstücke. Zusätzlich können Kos- ten bei der Herstellung der Schleifscheibe eingespart werden, da der Trennscheibenabschnitt im Durchmesser zumindest geringfügig größer als der Profilierungsabschnitt ausgebildet sein muss, um ein Abstechen oder eine Stirnseitenbearbeitung zu ermöglichen, ohne dass der Profile- rungsscheibenabschnitt am Werkstück in Eingriff kommt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Schleifscheibe ist vorgesehen, dass auf einen Grundkörper, der zumindest einen Profile- rungsscheibenabschnitt bildet, in einem galvanischen Bad CBN-oder Diamantsplitter als Beschichtungswerkstoff vorzugsweise als einlagige Beschichtung aufgebracht sind. Dadurch kann eine kontrollierte und kos- tengünstige Beschichtung gegeben sein. Zudem können abrichtfreie Schleifscheiben in Einsatz kommen. Zudem kann bei Bedarf der Trenn- scheiben-Abschnitt als mehrlagig aufgebrachte Beschichtung vorgesehen werden. Dadurch kann der Schleifscheibenverschleiß wesentlich redu- ziert werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Schleifscheibe ist vorgesehen, dass der Grundkörper der Schleifscheibe einen passgenau bearbeiteten Aufnahmeabschnitt zur Anordnung an einer Antriebsspindel aufweist. Dadurch wird ermöglicht, dass ein einfacher Austausch der Schleifscheiben an der Arbeitsspindel ermöglicht ist und die einmal ein- gestellte Nullpunktlage ohne Nachjustierung beim Wechsel einer Schleif- scheibe wieder eingenommen ist.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiter- bildungen derselben werden im Folgenden anhand dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel näher beschrieben und erläutert. Die der Beschrei- bung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß an- gewandt werden. Es zeigen : Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsge- mäßen ersten Bearbeitungsschrittes, Figur 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsge- mäßen zweiten Bearbeitungsschrittes beim Hochge- schwindigkeitsschleifen bzw. Hochleistungsschleif- verfahren, Figur 3 eine schematische Seitenansicht einer erfindungs- gemäßen Kühlung einer Schleifscheibe und Figur 4 eine schematische Ansicht von oben einer Kühlmit- telzuführung und Schleifscheibe gemäß Figur 3.

In Figur 1 ist eine Zuführ-und Spannvorrichtung 11 einer nicht näher dargestellten Vorrichtung zum Profilieren und zum Trennen rotations- symmetrischer Werkstücke 12 dargestellt. Diese Vorrichtungen weisen üblicherweise ein Maschinenbett und mehrere Antriebe auf, um die Spannvorrichtung 11 beziehungsweise zumindest einen Werkstückspin- delstock anzutreiben. Zumindest ein Antrieb ist für eine Schleifscheibe 14 vorgesehen, durch welche ein rotationssymmetrisches Stangen-oder Rohrmaterial 16 bearbeitet wird. Des Weiteren ist zumindest eine Steue- rung zur Einstellung der einzelnen Prozessparameter vorgesehen, um einen vollautomatischen Prozess zur Bearbeitung von einer Vielzahl von Werkstücken ablaufen zu lassen.

Die in Figur 1 dargestellte Schleifscheibe 14 weist einen Profilierungs- scheibenabschnitt 17 und einen Trennscheibenabschnitt 18 auf. In einer ersten nicht näher dargestellten Ausführungsform der Schleifscheibe 14 ist der Profilierungsscheibenabschnitt und Trennscheibenabschnitt auf einem gemeinsamen Grundkörper 19 ausgebildet. Der Profilierungs- scheibenabschnitt 17 ist bevorzugt durch eine einlagige CBN- Beschichtung oder Diamantbeschichtung ausgebildet, wohingegen der Trennscheibenabschnitt bevorzugt eine mehrlagige CBN-Beschichtung aufweist.

Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform der Schleifscheibe 14 um- fasst einen Sandwichaufbau, bei dem der Trennscheibenabschnitt 18 zum Grundkörper 19 montiert wird. Dadurch kann für den Trennschei- benabschnitt 18 ein anderer Material-und Beschichtungsaufbau gewählt werden als für den Profilierungsscheibenabschnitt 17. Zudem ist bei dem Trennscheibenabschnitt 18 eine erhöhte Abnutzung gegeben, so dass ein einfacher Austausch des Trennscheibenabschnitts 18 nach Abnutzung gegeben ist. Dieser Sandwichaufbau weist den Vorteil auf, dass hohe Werkzeugstandzeiten durch die Einsatzmöglichkeiten metallisch gebun- dener CBN-Werkzeuge zum Trennen ermöglicht ist. Darüber hinaus kön- nen Standardisierungen einzelner Scheiben möglich sein.

Die Schleifscheibe 14 kann ebenso auf einen Grundkörper 19 aufsetzba- re Profilierungsabschnitte 17 umfassen, so dass auch ein einfacher Aus- tausch abgenutzter Profilierungsabschnitte 17 ermöglicht ist. Zudem kann in Abhängigkeit der zu bearbeitenden Werkstoffe ein Profilierungs- scheibenabschnitt 17 mit beispielsweise CBN-Beschichtung oder Dia- mantbeschichtung oder weiteren hochfesten Materialien eingesetzt wer- den.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes 12 wird nachfolgend anhand eines automatisch zugeführten Stangenmateri- als beschrieben.

Das in einer Spannvorrichtung 11 aufgenommene Stangen-oder Rohr- material 16 wird in den Arbeitsraum taktweise in der für das Werkstück 12 vorgesehenen Länge eingebracht. Bei einem bislang noch nicht bear- beiteten Stangenmaterial 16 erfolgt zunächst ein Abstechvorgang mit einer ersten Zustellbewegung, um eine saubere Stirnfläche zu erhalten.

Das Stangenmaterial kann rotierend angetrieben werden oder stillste- hen. Bei einem noch nicht bearbeiteten Stangenmaterial 16 ist das Stangenmaterial bevorzugt angetrieben. Sofern bereits zuvor ein Werk- stück fertiggestellt wurde, steht bevorzugt das Stangenmaterial 16 still, so dass beim Abstechen ein Umherfliegen der Werkstücke 12 verhindert wird.

Nachdem der Trennscheibenabschnitt 18 eine Rotationsachse 21 des Stangen-oder Rohrmaterials 16 erreicht oder geringfügig überschritten hat, wird die erste Zustellbewegung beziehungsweise die Zustellge- schwindigkeit der Schleifscheibe 14 verringert. In einem zweiten Schritt erfolgt die Profilierung des Werkstücks 12, indem der Profilierungsschei- benabschnitt 17 an dem Stangen-oder Rohrmaterial 16 in Eingriff kommt. Dadurch, dass der Trennscheibenabschnitt 18 nicht mehr eine Materialbearbeitung durchführt, erfolgt kein Biegemoment auf das zu bearbeitende Stangen-und Rohrmaterial 16, so dass eine hohe Maßhal- tigkeit und Bearbeitungsqualität erzielt werden kann. Dies ist beispiels- weise in Figur 2 dargestellt. Zu dieser Profilierung wird das Werkstück 12 gegenläufig zur Schleifscheibe rotierend angetrieben. Beispielsweise können Rotationsgeschwindigkeiten des Werkstücks 12 von 1. 500 bis 2. 000 U/min und Schleifscheibendrehzahlen von beispielsweise 6.000 U/min vorgesehen sein.

Nachdem die Profilierung durchgeführt ist, wird die Zustellbewegung umgekehrt, und es erfolgt ein Abheben der Schleifscheibe vom Werk- stück 12. Im Anschluss wird das Rohr-und Stangenmaterial 16 in die für das nächste zu bearbeitende Werkstück 12 vorgesehene Länge in den Arbeitsraum eingeführt, und es erfolgt eine Bearbeitung in einem ersten Schritt, wie in Figur 1 dargestellt ist. Die einzelnen Prozessparameter werden bevorzugt auf die zu bearbeitenden Materialien und Formen der Werkstücke angepasst.

In Figur 3 ist eine Seitenansicht einer Schleifscheibe mit einer Kühlmit- telzuführung 23 dargestellt. Diese Kühlmittelzuführung weist ein Gehäu- se 26 auf, welches die Schleifscheibe. 14 segmentförmig umgibt. An ei- ner Oberseite und einer Unterseite ist ein Gehäuseabschnitt 27,28 vor- gesehen, der an die Schleifscheibenkontur angepasst ist, wie aus Figur 4 hervorgeht. Der dazwischen vorgesehene Spalt 29 ist bevorzugt kleiner als 0,5 mm ausgebildet. Am unteren Ausgang 31 der Kühlmittelzufuhr 23 ist das Werkstück 12 vorgesehen beziehungsweise die Positionierung der Schleifscheibe 14 und Kühlmittelzuführung 23 ist auf die Position des Werkstücks 12 in der Spannvorrichtung 11 abgestimmt. Durch diese An- ordnung werden das Kühlmittel und der Schleifstaub nach unten beför- dert und unmittelbar vom Werkstück 12 entfernt. Über einen Anschluss 32 wird ein Kühlmittel in das Gehäuse 26 unter hohem Druck einge- bracht. Das Kühlmittel wird in dem keilförmigen Gehäuseabschnitt 33 beschleunigt und über den unteren Ausgang 31 ausgetragen. Die oberen und unteren Gehäuseabschnitte 27,28 sind zur Schleifscheibe hin ge- richtet spitz zulaufend ausgebildet, so dass am oberen Gehäuseabschnitt 27 eine Abschälung des Luftmantels am Außenumfang der Schleifscheibe 14 gegeben ist, so dass der Luftmantel nicht in das Kühimittelgehäuse eingetragen wird, und der untere Gehäuseabschnitt ist durch die keil- förmige Ausbildung des Gehäuseabschnitts 32 als Düse ausgebildet, um eine zusätzliche Düsenwirkung zu erzielen. Gleichzeitig kann ein Zahn- radpumpeneffekt zwischen der Schleifscheibenoberfläche und der Kühl- mittelzuführung 23 erzielt werden, durch welche das Kühlmittel, welches in dem Gehäuse 26 steht, aufgrund der Körnung der Schleifscheibe 14 aufgenommen und mitgerissen wird.

Bei der Verwendung eines CBN-Schleifmittels für die Schleifscheibe kön- nen beispielsweise sämtliche Stahlwerkstoffe, wie Bau-, Einsatz-, Vergü- tungs-, Werkzeug-, Schnellarbeits-, Kalt-und Warmarbeitsstähle, rost- und hitzebeständige Stähle sowie Sonderlegierungen, aufgespritzte Le- gierungen, Grauguss/Schalenhartguss und Ferrite/Nichteisen- Schwermetalle bearbeitet werden. Bei dem Einsatz von Diamantschleif- mittel können Werkstoffe, wie beispielsweise Hartmetalle, auch vorge- sintert, auch Hartmetall-Stahlkombinationen, insbesondere Schnitt-und Stanzwerkzeuge, bearbeitet werden sowie Oxidkeramik, Keramik, Por- zellan, Glas, Grauguss, Stahiguss, Silizium, Germanium, Schalenhart- guss, Siliziumkarbit, Aluminiumoxid, Kunststoffe, Glasfaser verstärkte Werkstoffe (GFK), aufgeschweißte und aufgespritzte Legierungen, bei- spielsweise auf Ni-Cr-Fe-B-S-Basis, Ferrotitanit, keramische Magnet- werkstoffe und Nichteisenschwermetalle.