用于磨削工具的修整工具的制造方法与流程

本发明涉及一种用于磨削工具(优选用于磨削蜗杆)的修整工具的制造方法，其中修整工具包括至少一个优选环形设计的径向延伸的突出部。

在利用生产工具加工特别是齿轮装置时，通常使用能修整的多螺纹磨削蜗杆。磨削蜗杆的修整进而用单槽或多槽修整辊进行。本发明涉及用于这种修整工具的制造方法。优选地，由此提供可以用于有效修整磨削蜗杆的多槽全型面辊。

背景技术：

在de10156661a1中描述了通用类型的方法。在jph04244377a中公开了类似的方法。在us2002/0182401a1和us2014/0273773a1中示出了其他解决方案。

为了制造这种通用的全型面辊，根据另一种方法制造设置有工件特定型面的成形环。在该型面上，大多在电镀工艺中沉积金刚石层或镍层，该层结合在芯材上，在不同的进一步工序之后最后得到上述的修整工具。

因此，制造工艺非常费力。为了形成金刚石层或镍层，成形环通常已经放在电镀池中长达三个星期。

因此，发现修整工具的如此形成的型面有时存在瑕疵，所述瑕疵可以追溯到不同原因。即，型面的外侧面向外“翻转”，这由结构中的张力所解释。此外，还发现导致型面中的瑕疵的热张力。

因此其结果是，由于特别是由内部张力和机械应变产生的镍层变形，影响了型面的精度。因此，以不利的方式，在使用修整工具之前，需要相应的后处理来消除瑕疵。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是设计一种通用方法，使得所制造的修整工具的型面尽可能好地对应于理想的外形；因此，应消除修整工具的型面瑕疵。特别是应确保镍层的变形保持尽可能小。因而，修整工具应具有尽可能精确的几何形状。

本发明对该目的的解决方案提出了一种方法，该方法包括以下步骤：

a)制造成形环，该成形环在径向内部区处包括多个凹部，凹部的数量对应于突出部的数量，并且凹部被设计为与突出部相配合；

b)将磨料、特别是金刚石粉末放置在凹部中；

c)在凹部中形成化学或电化学涂层，使得磨料固定在凹部的表面的区域中；

d)将成形环取出，以获得如此产生的修整工具；

其中在步骤b)之前或期间或者在步骤c)之前或期间，将支撑元件放置在径向内部区的区域中，该支撑元件在步骤c)期间通过涂层至少部分地与所产生的修整工具材料配合地连接。

优选使用具有开口的开放式格栅结构作为支撑元件，使得径向内部区不被支撑元件径向封闭。更确切地说，因此产生涂层所需的电解液的更换不会或几乎不会受到支撑元件阻碍。

支撑元件优选沿着对应于修整工具的宽度的90％至100％的宽度延伸。

优选使用包括沿径向内部区的圆周方向布置的多个环圈的结构作为支撑元件，其中，通过横梁连接环圈，其中横梁沿修整工具的轴向延伸。因此，环圈和/或横梁优选由金属构成。环圈和/或横梁优选包括圆形截面。这样，具有圆形截面的金属丝(wire)可以用作用于制造支撑元件的基材。

环圈的数量优选是突出部的数量加一。因此，在这种情况下，环圈位于成形环的每个凹部的两侧。

在使用环圈和横梁之前或在将环圈和横梁定位在成形环中之前，可以材料配合地将环圈和横梁彼此连接；这里，特别考虑熔接或焊接。

在上述步骤c)的执行期间，成形环可以至少暂时地围绕其轴线旋转。因此，可以实现通过离心力将磨料(特别是金刚石粉末)长久保持在成形环的凹部中，直到通过(特别是电镀)涂覆工艺将磨料固定在凹部的表面。

根据上述步骤d)的成形环取出优选通过对成形环进行切削加工、特别是车削(abdrehen)来进行。

因此，本发明的一个方面是，在优选的电镀涂覆工艺中，将支撑件(即，支撑元件)结合到形成的镍层中。该支撑件抵消可能的变形并防止该变形。如所提到的，电镀涂层(电化学沉积；“电镀镍”)是优选的。但是，一般来说也可以提供化学涂层(“化学镍”)。当然，其他涂层材料也是可以的，其中镍是优选的。

因此，将支撑元件的材料选择为使得该材料能够毫无问题地结合到镍层中，从而尽可能少地变形。因此，要注意的是，沉积的电镀层不会变形。支撑元件与已经含有磨粒的电镀层电镀连接，如果可以，该电镀层是之前沉积的(与磨料在成形环中的第一次固定相关)。

因此，由此将支撑元件的设计选择为使得该支撑元件抵消可能起作用的变形张力。

因此，应当注意，支撑元件被设计为并且相应被定尺寸为，使得在放置支撑元件之后也可以获得电镀层的均匀沉积。即，支撑元件不能形成屏障；必须保证电解液的更换。

因此，可以在施加金刚石之前或之后(即在将磨料引入到上述凹部的表面上之前或之后)引入支撑元件。

通过所提出的支撑元件的设计，确保了支撑元件不会在电镀期间引起颗粒密度(单位面积上的颗粒数量)的任何变化和并且因此没有颗粒瑕疵。

所提出的发明特别地用于全型面辊或用于电镀负性涂层(galvanicnegative-coating)。

附图说明

附图中示出了本发明的实施例。图中示出：

图1以局部径向截面示出了三槽全型面辊形式的修整工具的侧视图，

图2以径向截面示出了成形环以及修整工具，其中修整工具通过该成形环制造，并且

图3示出了嵌入修整工具中的支撑元件的一部分的立体图。

具体实施方式

在图1中，示出了修整辊形式的修整工具1。修整工具1由旋转对称的部件构成，该旋转对称的部件包括轴线方向a以及径向方向r。修整工具1在轴向方向上具有宽度b。

在实施例中，修整工具1具有沿圆周方向布置并且沿径向方向r延伸的三个环形突出部2。这些突出部2设置有金刚石粉末形式的磨料6(取决于待修整的磨削工具，具有相应的粒度)，使得可以用修整工具1对磨削蜗杆进行修整。该工艺本身是已知的，不需要在此详细说明。

图2中描绘了这种修整工具1的制造。用于制造的中心元件是具有基本上中空圆柱形形状的成形环3。在成形环3的径向内部区4处，(用负方法)加工(即以高精度磨削)与突出部2相配合的凹部5。

在生产修整工具1时，首先，将磨料6(金刚石粉末)放置在在凹部5中，使得凹部5的表面8至少部分覆盖或涂有磨料6。

随后，进行电镀涂层7的形成，使得磨料6固定在凹部5的表面8上，并且可用于后续的修整过程。在图2中，描绘了电镀涂覆工艺已基本完成的情况，即凹部5的区域已经填充有涂层材料，而且已经达到径向向内延伸的区域。

基本上，在制造整个涂层7之前，将支撑元件9引入成形环3中，该成形环通过电镀涂覆工艺至少部分结合到形成的修整工具1中。在图2中可以看出，支撑元件9完全结合到涂层材料中，即支撑元件被涂层材料包围。因此，支撑元件与产生的修整工具1材料配合地连接。但是也可行的是，在涂覆工艺终止之后，支撑元件9也可以不完全被涂层材料包围。

在达到如图2所示的状态之后，将成形环3取出，这可以通过切削加工工艺进行。因此，修整工具1可用于其预期用途。

在图3中，以立体图再次示出了所采用的支撑元件9。这里，可以看出，支撑元件9具有宽度b，其基本上与修整工具1的宽度对应或稍微小于所述宽度b。

支撑元件9由若干(在本实施例中：四个)环圈11构成，这些环圈通过围绕圆周等距分布的横梁12彼此(特别是通过焊接)连接。优选地，围绕圆周布置有20至80根横梁12。在图3中可以看出，形成开口10，这些开口允许在涂覆过程中电解液可以穿过支撑元件9，从而电镀工艺不会或几乎不会受到支撑元件9阻碍。

因此，在本实施例中，支撑元件9(或者说支撑格栅)被设计为由纵向杆和横向杆构成的格栅状结构，该结构被张紧在成形环中。格栅结构的尺寸适应于要被支撑的轮廓。因此，将支撑元件定位在成形环中使得凹槽(凹部)的总宽度被覆盖，并且支撑元件完全嵌入到镍层中。

应当提到的是，通常作为电镀工艺进行的涂覆工艺有益地以两个步骤进行：

在第一步骤中，位于凹部5中的磨料6通过在第一工作站中用镍执行的第一涂层而固定，其中成形环3旋转，使得通过离心力将磨料6保持在凹部5的表面8的区域中。

随后当磨料6已固定时，则可以在第二工作站中在最终期望的范围内完成涂层7。但是，在此进行之前，将支撑元件9引入成形环3中，并且该支撑元件通过涂覆工艺材料配合地嵌入。

附图标记列表

1修整工具

2突出部

3成形环

4径向内部区

5凹部

6磨料(金刚石粉末)

7涂层

8凹部的表面

9支撑元件

10支撑元件中的开口

11环圈

12横梁

r径向方向

a修整工具的轴线方向

b支撑元件的宽度

b修整工具的宽度