WO2015007407A1 - Grinding tool for regrinding a thread - Google Patents
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- B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
- B24B5/36—Single-purpose machines or devices
- B24B5/48—Single-purpose machines or devices for grinding walls of very fine holes, e.g. in drawing-dies
- B24B5/485—Single-purpose machines or devices for grinding walls of very fine holes, e.g. in drawing-dies using grinding wires or ropes
Definitions
- the invention relates to a grinding tool for regrinding a thread.
- the surface roughness in the thread can also be reduced.
- a rough surface can also lead to unwanted noise in rack and pinion steering.
- with an increased roughness of the supporting portion of the surface is reduced, so that at the usual operating loads higher settling phenomena occur and the wear is increased accordingly.
- the invention has for its object to provide a grinding tool for regrinding a thread, which is structurally simple and can be effectively reworked with a thread.
- the invention relates to a grinding tool for reworking
- Regrinding a thread such as a ball screw, which is incorporated in a component such as a rack in a steering system.
- the thread that has already been produced is subjected to finishing by means of the grinding tool for refining the surface.
- the surface becomes polished, where appropriate, a material removal can take place to reduce the roughness and to reduce surface waviness.
- the surface finish in the thread is improved, both in terms of roughness and in terms of waviness.
- the grinding tool has a grinding line, the lateral surface of which is provided with grinding bodies.
- the material of the grinding line is elastic at least in the radial direction and can thus be deformed radially, so that the diameter of the grinding line can change with respect to the unloaded initial state. This allows a grinding line in a smaller diameter thread of the
- the machining can be carried out in a simple manner.
- the grinding line only has to be inserted into the thread, whereby a sufficient contact pressure of the surface of the abrasive cloth on the contour of the thread has to be taken into account.
- the contact pressure is determined in particular by the tensile force in the grinding line and the wrap angle under which the grinding line is placed around the thread; the wrap angle corresponds to the angle between the two abrasive cloth sections on both sides of and beyond
- Thread during grinding either the grinding line is pulled along its longitudinal axis, whereby the relative movement between the grinding line and thread is generated.
- a section of the thread can be processed repeatedly.
- a static pressing of the grinding line and a turning of the thread or a combination of pulling the grinding line along its longitudinal axis and turning the thread In order to subject the thread completely to a post-processing, the grinding line can be kept axially stationary in a suitable tooling with respect to the longitudinal axis of the thread to be machined, at the same time the thread can be rotated and the workpiece, in which the thread is introduced, with axial feed over the Grinding line to be moved.
- the grinding line can be designed as an open line, the two ends of which are held in a tool device in order to apply the required tensile force and to hold and guide the grinding line.
- the grinding line is designed as a continuous line in a closed circle and placed around two rollers, one of which can be designed as a drive roller and the second roller as a guide roller.
- the endless line is pressed laterally against the thread to be machined.
- the design as an endless line has the advantage that on the drive roller the
- Relative speed to the thread in a wide range can be varied.
- various influencing factors play a role, including the radially directed contact force with which the grinding line is pressed against the thread, the wrap angle, the speed with which the grinding line is pulled through the thread, the diameter of the grinding line in the unloaded initial state on the diameter of the thread, the elasticity of the material of the abrasive cloth in the radial direction and the abrasive particles used in the grinding line. Due to the structurally simple design of the grinding line, however, these parameters can be relatively easily determined or set or modify if necessary.
- the grinding line can also be elastically deformable in the longitudinal direction.
- both a longitudinal and a radial elasticity is given.
- Abrasive line here has a sufficiently high strength, in particular the To be able to absorb tensile forces in the grinding line and the radially directed thereto pressing forces that occur during the treatment of the thread.
- the grinding line may also have an internal pull cord, which is covered by elastic material.
- the inner pull cord is able to absorb high tensile forces and advantageously has no or only a small longitudinal elasticity.
- the elastic material enclosing the drawstring has the required elasticity in the radial direction.
- the diameter ratio of inner pull cord to the total diameter is in this case dimensioned so that from the undeformed
- the sheath with the elastic material can be radially compressed sufficiently. It may be appropriate that the inner pull cord has a maximum of 25% or 50% of the total diameter of the grinding line in the unloaded initial state.
- As elastic material for the grinding line is for example rubber or polyurethane into consideration.
- the grinding is carried out by means of the grinding wheels, which are contained in the lateral surface of the grinding line.
- the grinding wheels are made of aluminum oxide, silicon carbide or industrial diamond, for example.
- the abrasive particles can either be applied exclusively to the upper or lateral surface of the grinding line, so that the elastic material of the grinding line itself does not contain any abrasive particles, but rather the abrasive bodies cover only the surface of the grinding line. This represents a cost-effective design.
- the grinding line has a constant diameter in the undeformed state.
- the constant diameter extends axially, ie along the longitudinal axis of the grinding line, over a defined working area, which may optionally extend from end face to end face of the grinding line.
- the grinding line has at least two
- first in a first step larger roughness and
- FIG. 1 is a side view of a rack with ball screw, using a
- Fig. 3 shows a section through the grinding line and a thread of the rack.
- a grinding tool 1 to 3 show a grinding tool 1, which is designed as a grinding line and is used for post-processing of the thread 3 in a rack 2.
- Abrasive line 1 consists of an elastically deformable material such as polyurethane or rubber and is on its upper or lateral surface with
- abrasive bodies are advantageously only on the surface of the grinding line 1, whereas the material of the grinding line free from
- Abrasive is.
- abrasive particles or particles come for example
- the grinding line 1 is not rigid in itself, but designed transversely to its longitudinal direction bendable or deformable, so that the grinding line are readily applied to the curved contour of the thread and the thread over part of his
- Radial direction elastically deformable is elastically deformable.
- an elastic deformability in the longitudinal direction of the grinding line 1 comes into consideration.
- the grinding line there are both versions of the grinding line possible in which an internal pull cord is covered by elastic material, as well as versions with an elastic solid material without internal drawstring.
- the drawstring has the advantage that relatively high tensile forces F z can be applied to the grinding line.
- the grinding line is also formed bendable, which allows looping around the thread 3 of the rack 2, as shown in Fig. 2, with a wrap angle ⁇ .
- the wrap angle ⁇ is shown in Fig. 2 as the angle with respect to the longitudinal axis of the rack 2, which is between the normal of the two mutually angular sections of the grinding line.
- the wrapping angle ⁇ can also be defined as the angle between the two rectilinear sections of the grinding line 1 on both sides of the thread 3.
- the diameter of the grinding line 1 in the undeformed state is chosen to be greater than the diameter of the thread to be machined in the thread 3.
- the grinding line 1 must therefore be pressed into the thread 3, due to the radial material elasticity, as shown in FIG 3, a pressure p A between the lateral surface and the encompassing wall surfaces of the thread 3 is formed, wherein the pressure vectors p A are directed radially to the center of the grinding line 1.
- the larger initial diameter of the grinding line with respect to the diameter of the thread ensures that each thread in the processing with the
- Grinding line 1 is completely filled by the material of the grinding line and in addition a sufficiently large pressure is exerted by the grinding line on the walls of the thread.
- the grinding line 1 is first inserted as shown in the figures in a thread of the thread 3 and wrapped with the angle ⁇ to the thread.
- the ends of the grinding line 1 are each subjected to a tensile force F z , whereby a contact force F A is exerted transversely to the longitudinal axis of the rack 2 of the grinding line 1 on the thread 3.
- Grinding line 1 is moved axially over a machine feed - in relation to the longitudinal axis of the rack 2 -; the machine feed depends on this
- Thread of the thread 3 from. But it is also possible that the grinding line 1 is held stationary and the axial feed of the rack 2 is performed.
- the grinding line 1 is subject to an oscillating movement along its longitudinal axis, so that the grinding line 1 with respect to the
- the grinding line is not moved back and forth, but is firmly clamped in a machine, the grinding effect is caused by the rotation of the thread and the concern of the grinding line in the thread.
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
Titel der Erfindung Title of the invention
Schleifwerkzeug zum Nachschleifen eines Gewindes Beschreibungsteil Grinding tool for regrinding a thread Description part
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleifwerkzeug zum Nachschleifen eines Gewindes. The invention relates to a grinding tool for regrinding a thread.
Bekannt ist es, nach dem Schleifen beispielsweise eines Kugelgewindes für eine Zahnstange die Gewindeoberfläche in einem Nachbehandlungsprozess einer It is known after grinding, for example, a ball screw for a rack, the threaded surface in a post-treatment process of a
Veredelung zu unterziehen. Hierbei sollen Abweichungen von der idealen Rundheit im Gewinde, welche beim Schleifen des Gewindes auftreten und zu Welligkeiten führen, reduziert werden. Derartige Welligkeiten können beispielsweise bei Zahnstangen in Lenkungen zu unerwünschten Geräuschen führen. Undergo finishing. This should be deviations from the ideal roundness in the thread, which occur when grinding the thread and lead to ripples are reduced. Such ripples can lead to unwanted noise for example in racks in steering systems.
Bei der Nachbehandlung kann außerdem die Oberflächenrauheit im Gewinde reduziert werden. Eine raue Oberfläche kann ebenfalls zu einem unerwünschten Geräusch bei Zahnstangenlenkungen führen. Außerdem ist bei einer erhöhten Rauheit der Traganteil an der Oberfläche reduziert, so dass bei den üblichen Betriebsbelastungen höhere Setzerscheinungen auftreten und entsprechend der Verschleiß erhöht ist. During the aftertreatment, the surface roughness in the thread can also be reduced. A rough surface can also lead to unwanted noise in rack and pinion steering. In addition, with an increased roughness of the supporting portion of the surface is reduced, so that at the usual operating loads higher settling phenomena occur and the wear is increased accordingly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schleifwerkzeug zum Nachschleifen eines Gewindes anzugeben, das konstruktiv einfach aufgebaut ist und mit dem ein Gewinde effektiv nachbearbeitet werden kann. The invention has for its object to provide a grinding tool for regrinding a thread, which is structurally simple and can be effectively reworked with a thread.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleifwerkzeug zum Nachbearbeiten und The invention relates to a grinding tool for reworking and
Nachschleifen eines Gewindes, beispielsweise eines Kugelgewindes, das in ein Bauteil wie zum Beispiel eine Zahnstange in einem Lenksystem eingebracht ist. Das bereits erzeugte Gewinde wird mithilfe des Schleifwerkzeugs zur Veredelung der Oberfläche einer Nachbearbeitung unterzogen. Bei der Nachbehandlung wird die Oberfläche poliert, wobei gegebenenfalls auch ein Materialabtrag zur Verringerung der Rauheit und zur Reduzierung von Oberflächenwelligkeit stattfinden kann. Insgesamt wird mithilfe des erfindungsgemäßen Schleifwerkzeugs die Oberflächengüte im Gewinde sowohl im Hinblick auf die Rauheit als auch im Hinblick auf die Welligkeit verbessert. Regrinding a thread, such as a ball screw, which is incorporated in a component such as a rack in a steering system. The thread that has already been produced is subjected to finishing by means of the grinding tool for refining the surface. During the treatment, the surface becomes polished, where appropriate, a material removal can take place to reduce the roughness and to reduce surface waviness. Overall, with the aid of the grinding tool according to the invention, the surface finish in the thread is improved, both in terms of roughness and in terms of waviness.
Das Schleifwerkzeug weist eine Schleifleine auf, deren Mantelfläche mit Schleifkörpern versehen ist. Das Material der Schleifleine ist zumindest in Radialrichtung elastisch ausgebildet und kann somit radial verformt werden, so dass sich der Durchmesser der Schleifleine gegenüber dem unbelasteten Ausgangszustand ändern kann. Dies ermöglicht es, eine Schleifleine in ein Gewinde mit kleinerem Durchmesser des The grinding tool has a grinding line, the lateral surface of which is provided with grinding bodies. The material of the grinding line is elastic at least in the radial direction and can thus be deformed radially, so that the diameter of the grinding line can change with respect to the unloaded initial state. This allows a grinding line in a smaller diameter thread of the
Gewindegangs einzusetzen als der Durchmesser der Schleifleine im unbelasteten Ausgangszustand. Das Material der Schleifleine wird hierdurch beim Einführen in das Gewinde radial zusammengedrückt, so dass die Schleifleine eine Radialkraft auf die Oberfläche des Gewindes ausübt und außerdem die Oberfläche des Gewindes vollständig von der Schleifleine bedeckt ist. Dies garantiert bei einer Relativbewegung zwischen der Schleifleine und dem Gewinde eine gleichmäßige Use thread as the diameter of the grinding line in the unloaded initial state. The material of the abrasive line is thereby radially compressed upon insertion into the thread, so that the grinding line exerts a radial force on the surface of the thread and also the surface of the thread is completely covered by the grinding line. This guarantees a uniform movement between the grinding line and the thread
Oberflächenbearbeitung des Gewindes mit einer Reduzierung sowohl der Rauheit als auch der Welligkeit. Surface machining of the thread with a reduction in both roughness and waviness.
Vorteilhaft ist des Weiteren, dass die Bearbeitung in einfacher Weise durchgeführt werden kann. Die Schleifleine muss lediglich in den Gewindegang eingeführt werden, wobei auf einen ausreichenden Anpressdruck der Schleifleinenoberfläche auf die Kontur des Gewindes zu achten ist. Der Anpressdruck wird insbesondere über die Zugkraft in der Schleifleine sowie den Umschlingungswinkel bestimmt, unter dem die Schleifleine um das Gewinde gelegt wird; der Umschlingungswinkel entspricht dem Winkel zwischen den beiden Schleifleinenabschnitten diesseits und jenseits des It is also advantageous that the machining can be carried out in a simple manner. The grinding line only has to be inserted into the thread, whereby a sufficient contact pressure of the surface of the abrasive cloth on the contour of the thread has to be taken into account. The contact pressure is determined in particular by the tensile force in the grinding line and the wrap angle under which the grinding line is placed around the thread; the wrap angle corresponds to the angle between the two abrasive cloth sections on both sides of and beyond
Gewindes während der Schleifbearbeitung. Zum Nachschleifen wird entweder die Schleifleine entlang ihrer Längsachse gezogen, wodurch die Relativbewegung zwischen Schleifleine und Gewinde erzeugt wird. Durch eine hin und her gehende Bewegung der Schleifleine in Achsrichtung kann ein Abschnitt des Gewindes wiederholt bearbeitet werden. Möglich ist auch ein statisches Anpressen der Schleifleine und ein Drehen des Gewindes oder eine Kombination von Ziehen der Schleifleine entlang ihrer Längsachse und Drehen des Gewindes. Um das Gewinde vollständig einer Nachbearbeitung zu unterziehen, kann die Schleifleine in einer geeigneten Werkzeugeinrichtung bezogen auf die Längsachse des zu bearbeitenden Gewindes axial ortsfest gehalten werden, zugleich kann das Gewinde gedreht und das Werkstück, in welches das Gewinde eingebracht ist, mit axialem Vorschub gegenüber der Schleifleine bewegt werden. Umgekehrt ist es auch möglich, die Schleifleine mit einem axialen Vorschub bezogen auf die Längsachse des Gewindes bzw. des Werkstückes, in das das Gewinde eingebracht ist, zu verstellen. In diesem Fall muss nur das Werkstück mit dem Gewinde gedreht werden, nicht jedoch axial verschoben werden. Thread during grinding. For regrinding either the grinding line is pulled along its longitudinal axis, whereby the relative movement between the grinding line and thread is generated. By a reciprocating movement of the grinding line in the axial direction, a section of the thread can be processed repeatedly. It is also possible a static pressing of the grinding line and a turning of the thread or a combination of pulling the grinding line along its longitudinal axis and turning the thread. In order to subject the thread completely to a post-processing, the grinding line can be kept axially stationary in a suitable tooling with respect to the longitudinal axis of the thread to be machined, at the same time the thread can be rotated and the workpiece, in which the thread is introduced, with axial feed over the Grinding line to be moved. Conversely, it is also possible to adjust the grinding line with an axial feed with respect to the longitudinal axis of the thread or of the workpiece into which the thread is introduced. In this case, only the workpiece with the thread must be rotated, but not be moved axially.
Die Schleifleine kann als offene Leine ausgeführt sein, deren beide Enden in einer Werkzeugeinrichtung gehalten sind, um die erforderliche Zugkraft aufzubringen und die Schleifleine zu halten und zu führen. In einer alternativen Ausführung ist die Schleifleine als Endlosleine in einem geschlossenen Kreis ausgeführt und um zwei Rollen gelegt, von denen eine Rolle als Antriebsrolle und die zweite Rolle als Führungsrolle ausgeführt sein kann. Die Endlosleine wird seitlich gegen das zu bearbeitende Gewinde gedrückt. Die Ausführung als Endlosleine hat den Vorteil, dass über die Antriebsrolle die The grinding line can be designed as an open line, the two ends of which are held in a tool device in order to apply the required tensile force and to hold and guide the grinding line. In an alternative embodiment, the grinding line is designed as a continuous line in a closed circle and placed around two rollers, one of which can be designed as a drive roller and the second roller as a guide roller. The endless line is pressed laterally against the thread to be machined. The design as an endless line has the advantage that on the drive roller the
Relativgeschwindigkeit zum Gewinde in einem weiten Bereich variiert werden kann. Relative speed to the thread in a wide range can be varied.
Bei der Oberflächenbearbeitung spielen verschiedene Einflussgrößen eine Rolle, unter anderem die radial gerichtete Anpresskraft, mit der die Schleifleine gegen das Gewinde gedrückt wird, der Umschlingungswinkel, die Geschwindigkeit, mit der die Schleifleine durch das Gewinde gezogen wird, der Durchmesser der Schleifleine im unbelasteten Ausgangszustand bezogen auf den Durchmesser des Gewindegangs, die Elastizität des Materials der Schleifleine in Radialrichtung sowie die verwendeten Schleifpartikel in der Schleifleine. Aufgrund der konstruktiv einfachen Ausführung der Schleifleine lassen sich diese Parameter jedoch verhältnismäßig einfach bestimmen bzw. einstellen oder gegebenenfalls modifizieren. In the surface treatment, various influencing factors play a role, including the radially directed contact force with which the grinding line is pressed against the thread, the wrap angle, the speed with which the grinding line is pulled through the thread, the diameter of the grinding line in the unloaded initial state on the diameter of the thread, the elasticity of the material of the abrasive cloth in the radial direction and the abrasive particles used in the grinding line. Due to the structurally simple design of the grinding line, however, these parameters can be relatively easily determined or set or modify if necessary.
Die Schleifleine kann ggf. auch in Längsrichtung elastisch verformbar sein. Bei einer massiven Ausführung der Schleifleine ausschließlich aus elastischem Material ist sowohl eine Längs- als auch eine Radialelastizität gegeben. Das Material der If necessary, the grinding line can also be elastically deformable in the longitudinal direction. In a massive execution of the grinding line exclusively made of elastic material, both a longitudinal and a radial elasticity is given. The material of
Schleifleine weist hierbei eine ausreichend hohe Festigkeit auf, um insbesondere die Zugkräfte in der Schleifleine sowie die radial hierzu gerichteten Anpresskräfte aufnehmen zu können, die während der Nachbehandlung des Gewindes auftreten. Abrasive line here has a sufficiently high strength, in particular the To be able to absorb tensile forces in the grinding line and the radially directed thereto pressing forces that occur during the treatment of the thread.
Als Alternative zu einer massiven Ausführung kann die Schleifleine auch eine innen liegende Zugschnur aufweisen, welche von elastischem Material ummantelt ist. Die innen liegende Zugschnur ist in der Lage, hohe Zugkräfte aufzunehmen und weist vorteilhafterweise keine oder nur eine geringe Längselastizität auf. Das elastische Material, welches die Zugschnur umschließt, besitzt die erforderliche Elastizität in Radialrichtung. Das Durchmesserverhältnis von innen liegender Zugschnur zu dem Gesamtdurchmesser ist hierbei so bemessen, dass aus dem unverformten As an alternative to a solid construction, the grinding line may also have an internal pull cord, which is covered by elastic material. The inner pull cord is able to absorb high tensile forces and advantageously has no or only a small longitudinal elasticity. The elastic material enclosing the drawstring has the required elasticity in the radial direction. The diameter ratio of inner pull cord to the total diameter is in this case dimensioned so that from the undeformed
Ausgangszustand die Ummantelung mit dem elastischen Material in ausreichender Weise radial zusammengedrückt werden kann. Es kann zweckmäßig sein, dass die innen liegende Zugschnur maximal 25 % oder 50 % des Gesamtdurchmessers der Schleifleine im unbelasteten Ausgangszustand aufweist. Initial state, the sheath with the elastic material can be radially compressed sufficiently. It may be appropriate that the inner pull cord has a maximum of 25% or 50% of the total diameter of the grinding line in the unloaded initial state.
Als elastisches Material für die Schleifleine kommt beispielsweise Kautschuk oder Polyurethan in Betracht. As elastic material for the grinding line is for example rubber or polyurethane into consideration.
Die Schleifbearbeitung wird mittels der Schleifkörper durchgeführt, welche in der Mantelfläche der Schleifleine enthalten sind. Die Schleifkörper bestehen beispielsweise aus Aluminiumoxid, Siliziumkarbid oder Industriediamant. Die Schleifkörper können entweder ausschließlich auf die Ober- bzw. Mantelfläche der Schleifleine aufgebracht sein, so dass das elastische Material der Schleifleine selbst keine Schleifkörper enthält, sondern die Schleifkörper vielmehr nur die Oberfläche der Schleifleine bedecken. Dies stellt eine kostengünstige Ausführung dar. The grinding is carried out by means of the grinding wheels, which are contained in the lateral surface of the grinding line. The grinding wheels are made of aluminum oxide, silicon carbide or industrial diamond, for example. The abrasive particles can either be applied exclusively to the upper or lateral surface of the grinding line, so that the elastic material of the grinding line itself does not contain any abrasive particles, but rather the abrasive bodies cover only the surface of the grinding line. This represents a cost-effective design.
Alternativ ist es auch möglich, die Schleifkörper in das elastische Material der Alternatively, it is also possible, the abrasive particles in the elastic material of the
Schleifleine einzubringen, was den Vorteil aufweist, dass die Schleifleine auch im Falle eines Verschleißes ihre Schleifeigenschaften beibehält. To introduce grinding line, which has the advantage that the grinding line retains its grinding properties even in the event of wear.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, dass die Schleifleine im unverformten Zustand einen konstanten Durchmesser aufweist. Der konstante Durchmesser erstreckt sich axial, also entlang der Längsachse der Schleifleine, über einen definierten Arbeitsbereich, welcher gegebenenfalls von Stirnseite zu Stirnseite der Schleifleine reichen kann. In einer alternativen Ausführung weist die Schleifleine mindestens zwei Furthermore, it is expedient that the grinding line has a constant diameter in the undeformed state. The constant diameter extends axially, ie along the longitudinal axis of the grinding line, over a defined working area, which may optionally extend from end face to end face of the grinding line. In an alternative embodiment, the grinding line has at least two
Bearbeitungsabschnitte mit unterschiedlich großem Durchmesser auf. Dies ermöglicht es, unterschiedlich große Gewinde mit einer einzigen Schleifleine zu bearbeiten. Machining sections with different sizes of diameter. This makes it possible to machine threads of different sizes with a single grinding line.
Darüber hinaus ist es auch möglich, das gleiche Gewinde zeitlich versetzt mit den unterschiedlich großen Durchmessern der Schleifleine zu bearbeiten, um In addition, it is also possible to edit the same thread offset in time with the different sizes of the grinding line to
beispielsweise zunächst in einem ersten Arbeitsschritt größere Rauheiten und For example, first in a first step larger roughness and
Welligkeiten zu beseitigen und in einem darauf folgenden zweiten Arbeitsschritt mit dem kleineren Durchmesser, welcher einen kleineren Anpressdruck zwischen Schleifleine und Gewindegang bewirkt, die Feinbearbeitung des Gewindes durchzuführen. To eliminate ripples and perform in a subsequent second step with the smaller diameter, which causes a smaller contact pressure between the grinding line and thread, the fine machining of the thread.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen: Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
Fig. 1 in Seitenansicht eine Zahnstange mit Kugelgewinde, das mithilfe einer 1 is a side view of a rack with ball screw, using a
Schleifleine einer Nachbearbeitung unterzogen wird, Grinding line undergoes a post-processing,
Fig. 2 die Zahnstange im Schnitt quer zu ihrer Längsachse, wobei die Schleifleine die Zahnstange teilweise umschlingt, 2 shows the rack in section transversely to its longitudinal axis, wherein the grinding line partially wraps around the rack,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Schleifleine und einen Gewindegang der Zahnstange. Fig. 3 shows a section through the grinding line and a thread of the rack.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Schleifwerkzeug 1 , das als Schleifleine ausgeführt ist und zur Nachbearbeitung des Gewindes 3 in einer Zahnstange 2 eingesetzt wird. Die 1 to 3 show a grinding tool 1, which is designed as a grinding line and is used for post-processing of the thread 3 in a rack 2. The
Schleifleine 1 besteht aus einem elastisch verformbaren Material wie zum Beispiel Polyurethan oder Kautschuk und ist auf ihrer Ober- bzw. Mantelfläche mit Abrasive line 1 consists of an elastically deformable material such as polyurethane or rubber and is on its upper or lateral surface with
Schleifkörpern versehen. Diese befinden sich vorteilhafterweise ausschließlich auf der Oberfläche der Schleifleine 1 , wohingegen das Material der Schleifleine frei von Provided abrasive bodies. These are advantageously only on the surface of the grinding line 1, whereas the material of the grinding line free from
Schleifkörpern ist. Als Schleifkörper bzw. -partikel kommen beispielsweise Abrasive is. As abrasive particles or particles come for example
Aluminiumoxid, Siliziumkarbid oder Industriediamanten in Betracht. Die Schleifleine 1 ist nicht in sich steif, sondern quer zu ihrer Längsrichtung biegbar bzw. verformbar ausgeführt, so dass die Schleifleine ohne Weiteres an die gekrümmte Kontur des Gewindes angelegt werden und das Gewinde über einen Teil seines Alumina, silicon carbide or industrial diamonds into consideration. The grinding line 1 is not rigid in itself, but designed transversely to its longitudinal direction bendable or deformable, so that the grinding line are readily applied to the curved contour of the thread and the thread over part of his
Umfanges umschlingen kann. Außerdem ist das Material der Schleifleine 1 in Circumference can entwine. In addition, the material of the grinding line 1 in
Radialrichtung elastisch verformbar. Gegebenenfalls kommt auch eine elastische Verformbarkeit in Längsrichtung der Schleifleine 1 in Betracht. Radial direction elastically deformable. Optionally, an elastic deformability in the longitudinal direction of the grinding line 1 comes into consideration.
Es sind sowohl Ausführungen der Schleifleine möglich, bei denen eine innen liegende Zugschnur von elastischem Material ummantelt ist, als auch Ausführungen mit einem elastischen Vollmaterial ohne innen liegende Zugschnur. Die Zugschnur hat jedoch den Vorteil, dass verhältnismäßig hohe Zugkräfte Fz auf die Schleifleine aufgebracht werden können. There are both versions of the grinding line possible in which an internal pull cord is covered by elastic material, as well as versions with an elastic solid material without internal drawstring. However, the drawstring has the advantage that relatively high tensile forces F z can be applied to the grinding line.
Zusätzlich zur Materialelastizität radial zur Längsachse der Schleifleine 1 und In addition to the material elasticity radially to the longitudinal axis of the grinding line 1 and
gegebenenfalls zur Längselastizität ist die Schleifleine auch biegbar ausgebildet, was ein Umschlingen des Gewindes 3 der Zahnstange 2, so wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, mit einem Umschlingungswinkel α ermöglicht. Der Umschlingungswinkel α ist in Fig. 2 als der Winkel bezogen auf die Längsachse der Zahnstange 2 dargestellt, welcher zwischen den Normalen der beiden winklig zueinander stehenden Abschnitte der Schleifleine besteht. Der Umschlingungswinkel α kann auch definiert werden als der Winkel zwischen den beiden geradlinigen Abschnitten der Schleifleine 1 diesseits und jenseits des Gewindes 3. optionally for longitudinal elasticity of the grinding line is also formed bendable, which allows looping around the thread 3 of the rack 2, as shown in Fig. 2, with a wrap angle α. The wrap angle α is shown in Fig. 2 as the angle with respect to the longitudinal axis of the rack 2, which is between the normal of the two mutually angular sections of the grinding line. The wrapping angle α can also be defined as the angle between the two rectilinear sections of the grinding line 1 on both sides of the thread 3.
Wie Fig. 3 zu entnehmen, ist der Durchmesser der Schleifleine 1 im unverformten Zustand größer gewählt als der Durchmesser des zu bearbeitenden Gewindegangs im Gewinde 3. Die Schleifleine 1 muss somit in das Gewinde 3 eingepresst werden, wobei aufgrund der radialen Materialelastizität, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Druck pA zwischen der Mantelfläche und den umgreifenden Wandflächen des Gewindes 3 entsteht, wobei die Druckvektoren pA radial zum Mittelpunkt der Schleifleine 1 gerichtet sind. Der größere Ausgangsdurchmesser der Schleifleine in Bezug auf den Durchmesser des Gewindes stellt sicher, dass jeder Gewindegang bei der Bearbeitung mit der As can be seen from FIG. 3, the diameter of the grinding line 1 in the undeformed state is chosen to be greater than the diameter of the thread to be machined in the thread 3. The grinding line 1 must therefore be pressed into the thread 3, due to the radial material elasticity, as shown in FIG 3, a pressure p A between the lateral surface and the encompassing wall surfaces of the thread 3 is formed, wherein the pressure vectors p A are directed radially to the center of the grinding line 1. The larger initial diameter of the grinding line with respect to the diameter of the thread ensures that each thread in the processing with the
Schleifleine 1 vollständig von dem Material der Schleifleine ausgefüllt ist und zudem ein hinreichend großer Druck von der Schleifleine auf die Wandungen des Gewindes ausgeübt wird. Zum Nachschleifen des Gewindes 3 wird zunächst die Schleifleine 1 wie in den Figuren dargestellt in einen Gewindegang des Gewindes 3 eingelegt und mit dem Winkel α um das Gewinde geschlungen. Die Enden der Schleifleine 1 werden jeweils mit einer Zugkraft Fz beaufschlagt, wodurch eine Anpresskraft FA quer zur Längsachse der Zahnstange 2 von der Schleifleine 1 auf das Gewinde 3 ausgeübt wird. Grinding line 1 is completely filled by the material of the grinding line and in addition a sufficiently large pressure is exerted by the grinding line on the walls of the thread. For regrinding the thread 3, the grinding line 1 is first inserted as shown in the figures in a thread of the thread 3 and wrapped with the angle α to the thread. The ends of the grinding line 1 are each subjected to a tensile force F z , whereby a contact force F A is exerted transversely to the longitudinal axis of the rack 2 of the grinding line 1 on the thread 3.
Anschließend wird die Zahnstange 2 in Drehung versetzt, wobei zugleich die Subsequently, the rack 2 is rotated, at the same time the
Schleifleine 1 über einen Maschinenvorschub axial - bezogen auf die Längsachse der Zahnstange 2 - vorwärtsbewegt wird; der Maschinenvorschub hängt hierbei vom Grinding line 1 is moved axially over a machine feed - in relation to the longitudinal axis of the rack 2 -; the machine feed depends on this
Gewindegang des Gewindes 3 ab. Möglich ist es aber auch, dass die Schleifleine 1 ortsfest gehalten wird und der axiale Vorschub von der Zahnstange 2 durchgeführt wird. Thread of the thread 3 from. But it is also possible that the grinding line 1 is held stationary and the axial feed of the rack 2 is performed.
Gemäß einer weiteren Ausführung unterliegt die Schleifleine 1 einer oszillierenden Bewegung entlang ihrer Längsachse, so dass die Schleifleine 1 in Bezug auf die According to another embodiment, the grinding line 1 is subject to an oscillating movement along its longitudinal axis, so that the grinding line 1 with respect to the
Zahnstange 2 und das Gewinde 3 eine hin und her gehende Bewegung in Richtung des Vektors der Zugkraft Fz ausführt. Hierdurch kann die Schleifwirkung erhöht werden. Rack 2 and the thread 3 performs a reciprocating movement in the direction of the vector of tensile force F z . As a result, the grinding effect can be increased.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird die Schleifleine nicht hin und her bewegt, sondern ist fest in eine Maschine eingespannt, wobei der Schleifeffekt durch die Drehung des Gewindes und das Anliegen der Schleifleine im Gewinde zustande kommt. According to a further advantageous embodiment, the grinding line is not moved back and forth, but is firmly clamped in a machine, the grinding effect is caused by the rotation of the thread and the concern of the grinding line in the thread.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Schleifleine1 grinding line
2 Zahnstange2 rack
3 Gewinde 3 threads
Claims
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