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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zahnrädern mittels eines Abwälz- fräsers, der zugleich die Umfangssteuerung des Rades besorgt.
Es ist bereits bekannt, Zahnräder nach dem Abwälzverfahren in der Weise herzustellen, dass der Fräser dem Arbeitsstück die Schaltbewegung in der Richtung der Fräserachse selbst erteilt, wobei also ein eigenes Schaltgetriebe für die Umfangssteuerung des zu schneidenden Rades entfällt. Der Gegen- stand der Erfindung betrifft eine besondere Ausbildung dieses Verfahrens zwecks Erzielung grösserer Teilgenauigkeit beim Fräsen von Rädern aus dem Vollen heraus. Ausserdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
Fig. 1 und 2 der Zeichnung veranschaulichen die grundsätzliche Arbeitsweise. Solange der in das Rad 1 vom Fräser J gefräste Bogen A B kleiner ist als der Bogenabstand der Schneidkanten zweier aufeinanderfolgender Fräserzähne 2 und 4, übernimmt die an den Fräser anschliessende Führungssehneeke 5 die Steuerung des Rades 1. Ist hingegen der Bogen A B hinreichend gross geworden, so wird die Führungs- schnecke 5 überflüssig und durch Verschiebung des Zahnrades 1 in der Richtung der Fräserachse ausser
Eingriff gebracht. Die Führungsschnecke 5 ermöglicht also das Anfräsen eines vollen Radkranzes, bietet jedoch noch keine Gewähr für eine richtige Teilung des fertig gefrästen Rades.
Wird nämlich, wie Fig. 3 zeigt, das Zahnrad 1 gegen den Fräser 3 axial verschoben, so beginnt dieser zuerst an der äusseren Umfangs- kante des Rades 1 zu arbeiten, überträgt also seine Gangteilung nicht auf den Teilkreis, sondern auf den
Kopfkreis des Zahnrades 1. Bei normaler Modulteilung würde die Zähnezahl um zwei ganze Zähne zu gross ausfallen. Dieser Übelstand lässt sich jedoch gemäss der Erfindung dadurch beseitigen, dass man dem zu fräsenden Rade entweder einen kegeligen Anlauf (s. bei 6) gibt oder vor das Rad eine auf den entsprechenden Durchmesser abgedrehte Scheibe 7 setzt.
Das einfachste und beste Mittel zur Erzielung genauer Teilung zeigt Fig. 4. Es kann besonders dann mit Vorteil angewendet werden, wenn es sich um die Herstellung mehrerer gleichartiger Zahnräder handelt. Diese Räder 8, 9, 10 werden mit einem bereits gefrästen Rad (Steuerrad) 11 auf einen Dorn gespannt. Beim Annähern an den Fräser 3 erfasst dieser bzw. die Führungsschnecke 5 zunächst das Steuer- rad, welches beim weiteren Vorschub den ganzen Radsatz steuert, so dass jedes einzelne Rad ohne weitere
Hilfsmittel verlässlich genau geteilt wird. Auch hier wird die Führungsschnecke nach Erzielung einer genügend grossen Frästiefe im Rade 8 durch Verschiebung des Radsatzes in der Richtung der Fräser- achse ausser Eingriff gebracht.
Bei Fräsern mit kleiner Zahnteilung sowie überhaupt in allen jenen Fällen, wo der zu bearbeitende
Werkstoff zu Beginn der Arbeit ein genügend rasches Eindringen des Fräsers ermöglicht (z. B. Holz in der Richtung der Fasern, Vulkanfiber od. dgl. ), ist die Führungsschneeke 5 ganz überflüssig.
Das beschriebene Verfahren wird besonders zweckmässig auf Drehbänken angewendet.
Eine für diesen Zweck bestimmte Vorrichtung zeigen die Fig. 5 und 6. Die zu schneidenden
Räder 8, 9, 10 usw. werden mit dem bereits geschnittenen Steuerrad 11 auf dem Dorn 12 gleichachsig festgespannt. Letzterer ist zwischen den Spitzschrauben. M und , die ihr Muttergewinde im Schwenk- bügel 15 haben, ohne axiales Spiel drehbar gelagert. Die Nabe 16 des Schwenkbügels 15 ist geschlitzt und passt ziemlich streng auf den Zapfen 17 des Schwenkbügelhalters 18 (Fig. 5), auf dem sie mittels der beiden Schrauben 28 festgespannt werden kann. Zwischen dem Halter 18 und dem Unterteil 19 ist das Keilstück 20 mit dem Muttergewinde der Handradspindel 21 angeordnet.
Die Spindel 21 ist durch die Nabe 22 drehbar, jedoch nicht längsverschiebbar mit dem Halter 18 verbunden, und trägt die Teil- scheibe 2. 3. Die Schraube 24, die mit dem Unterteil 19 starr verbunden ist und durelf ein glattes, eng
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kann durch die Form der Gleitflächen vermieden werden. Wird die Mutter 25 gelockert, so kann durch Betätigung der Handradspindel 21 das KeilstÜck 20, das den Bolzen 24 mit einem Langloch umfasst, verschoben werden, wodurch der Halter 18 gegenüber dem Unterteil 19 in verschiedene Höhenlagen gebracht wird. Die an 18 angebrachte Teilung 26 ermöglicht im Verein mit der Teilscheibe 23 eine sehr genaue Höheneinstellung von 18 gegen 20.
Der Unterteil 19 wird an Stelle des Messerhalters auf dem Oberschlitten einer Drehbank befestigt, für dessen Schraube in dem Unterteil 19 ein Langloch 27 vorgesehen ist.'Wird nun der Halter 18 nach Höheneinstellung mit der Mutter 25 fest gegen den Unterteil angezogen, so bildet er mit dem Oberschlitten der Drehbank ein starres Stück, so dass zusätzliche, unter Druck arbeitende Führungen vollständig vermieden und damit Fehlerquellen in der Bearbeitung auf ein Mindestmass beschränkt sind.
Der Schwenkbügel M wird auf den Zapfen 17 aufgesteckt und so weit nach abwärts gedreht, bis
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Nun werden die beiden Klemmschrauben 28 festgezogen, die Mutter 25 gelüftet und das Keilstück 20 durch Betätigung der Schraubenspindel21 so weit nach rechts verschoben, bis die Zeigermarken auf den Teilungen 26 und 23 die gewünschte Frästiefe anzeigen. Gleichzeitig wird durch Betätigung des Planzuges der Drehbank der Radsatz vom Fräser zurückgezogen. Nun wird die Mutter 25 wieder festgezogen, dem Fräser die Arbeitsbewegung erteilt und der Radsatz langsam vorwärts gesteuert, wobei ein Rad nach dem andern durchgefräst wird.
Zur Winkeleinstellung zwischen Fräser-und Werkstückachse dient die Gradeinteilung des Drehbanksehlittendrehteiles. Zur axialen Steuerung des Radsatzes kann bei Stirnrädern mit geraden Zähnen oder bei-Schraubenrädern mit grossem Steigungswinkel die Querzugspindel des Drehbankschlittens dienen ; bei Schraubenrädern mit kleinerem Steigungswinkel geschieht die axiale Steuerung entweder mit dem schräg gestellten Oberschlitten oder aber wieder mit dem Querzug des Schlittens, wobei jedoch mit dem Längszug oder mit dem Oberschlitten die richtige Lage des Radsatzes gegenüber Fräser und Führungssehnecke zeitweise nachgestellt werden muss. Der Schwenkbügel und das Keilstück brauchen für eine Reihe gleichartiger Räder natürlich nur einmal eingestellt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern mittels eines Abwälzfräsers, der zugleich die Umfangssteuerung des Rades besorgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück entweder mit einem kegeligen Anlauf (6) versehen oder dem Werkstück eine Scheibe kleineren Durchmessers (7) vorgesetzt wird.