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Verfahren zum Schleifen von Zahnrädern nach dem Abwälzselileifverfahren.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des bekannten Abwälzschleifverfahrens für Zahnräder mit geraden oder schraubenförmigen Evolventenzähnen, bei dem das zu schleifende Zahnrad gegenüber dem Schleifwerkzeug in der Längsrichtung der Zähne hin und her bewegt und mittels kegeliger Flächen geschliffen wird. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass zwischen den Schleifflächen und den evolventenförmig gekrümmten Zahnflanken nur Punktberührung auftreten kann und der Überlauf in der Längsrichtung der Zähne nur klein zu sein braucht.
Bei einer Ausführungsform dieses Verfahrens verwendet man eine doppelkegelige Schleifscheibe, die das Profil des erzeugenden Zahnstangenzahnes hat und gleichzeitig beide an eine Zahnlücke angrenzenden Zahnflanken schleift. Dieses Verfahren, das an sich sehr wirtschaftlich sein könnte, hat jedoch schwerwiegende Nachteile. Erstens kann sich die doppelkegelige Schleifscheibe infolge der Keilwirkung leicht festsetzen. Zweitens ist es nicht möglich, die zwischen den nahezusammenliegenden Schleifflächen entstehende Wärme genügend abzuführen, um das Springen der Schleifscheibe zu vermeiden. Drittens wird infolge der unvermeidlichen Ungleichmässigkeiten zwischen den beiden an eine Lücke angrenzenden Zahnflanken und der zwangläufig unsymmetrisch liegenden Angriffspunkte der Schleifscheibe das Werkzeug häufig abgedrängt.
Die Schleifscheibe schleift demzufolge auf der Seite, nach der sie abgedrängt wird, zu tief, so dass Fehler entstehen, die sich nicht wieder ausgleichen lassen.
Diese Nachteile vermeidet man nun dadurch, dass man das Schleifscheibenprofil etwas schmäler ausbildet als das Profil des erzeugenden Zahnstangenzahnes, so dass bei jedem ersten Wälzhub die eine Zahnflanke und beim zweiten Wälzhub die andere Zahnflanke derselben Lücke geschliffen wird.
Man erreicht hiedurch den Vorteil, dass auch eine abgedrängte Schleifscheibe die der jeweils im Eingriff befindlichen gegenüberliegende Zahnflanke nicht berühren kann. Bei diesem Verfahren ist aber ungefähr die doppelte Bearbeitungszeit nötig, als wenn gleichzeitig beide Zahnflanken bearbeitet werden.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die beiden Flanken eines Zahnes gleichzeitig mittels zweier voneinander unabhängiger kegeliger Schleifscheiben zu bearbeiten. Dieses Verfahren hat aber eine Anzahl von Nachteilen. Erstens wird die in beiden Zahnflanken desselben Zahnes entstehende Wärme beim Schleifen in ein und denselben Zahn abgeleitet und der Zahn verzieht sich, wenn nicht mit Kühlflüssigkeit gearbeitet wird. Die Verwendung von Kühlflüssigkeit ist aber oft nicht möglich, da z. B. Zahnräder aus hochlegierten Molybdän-, Vanadium-und Chromstählen u. dgl. kein schnelles Abkühlen mit Kühlwasser vertragen. Ausserdem kann die Kühlflüssigkeit leicht die Schleifscheibe verschmieren.
Hinzu kommt noch, dass beim gleichzeitigen Schleifen der beiden Flanken eines Zahnes der Wälzweg des Werkzeuges erheblich grösser ist, als wenn beide Flanken einer Zahnlücke geschliffen werden. Der Grund hiefür liegt darin, dass sich die Eingriffswege der erzeugenden Zahnflanken beim Schleifen der beiden Flanken eines Zahnes wesentlich weniger überdecken als beim gleichzeitigen Schleifen der beiden Flanken einer Zahnlücke. Durch diese Nachteile werden die Vorteile beim Schleifen der beiden Flanken eines Zahnes mittels zweier unabhängiger Schleifscheiben wieder aufgehoben.
Es ist schliesslich auch bekannt, die beiden Flanken einer Zahnlücke mit den ebenen Stirnflächen zweier Schleifscheiben zu schleifen. Hiebei findet an den Zahnflanken Linienberührung statt. Diese
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Linienberührung bedingt wesentlich grössere Erwärmung in den geschliffenen Zähnen, was wegen der damit verbundenen Verziehung unerwünscht ist. Nachteilig ist ferner bei diesem Verfahren auch der lange Überlauf, der nötig ist, um die Schleifscheibe bei ihrer Bewegung in Richtung der Zähne ausser
Eingriff mit dem Werkstück zu bringen.
Gemäss der Erfindung erfolgt nunmehr das Schleifen beider Flanken mittels der kegelförmigen
Flächen der Schleifscheiben. Dadurch werden die Vorteile der oben beschriebenen Zahnradschleif- verfahren vereint. An der jeweiligen Schleifstelle findet Punktberührung statt, so dass man nur geringe
Wärmeentwicklung erhält und grosse Spanstärken zulässig sind. Es werden gleichzeitig die Flanken zweier verschiedener Zähne bearbeitet, so dass die Wärme aus den geschliffenen Zahnflanken leicht abströmen kann. Da zwei Schleifwerkzeuge verwendet werden, ist auch die Wärmeableitung in den
Schleifwerkzeugen günstig. Festklemmen des Schleifwerkzeuges in der bearbeiteten Zahnlücke ist nicht zu befürchten. Seitliches Abdrängen eines Schleifwerkzeuges ist unschädlich, weil es auf die gegenüberliegende Zahnflanke ohne Einfluss bleibt.
Bisher war es nicht gelungen, alle diese Vorteile gleichzeitig bei ein und derselben Schleifmaschine zu erreichen.
Um die beiden Schleifscheiben leichter auswechseln zu können und für die zu ihrer Befestigung auf den Spindel dienenden Muttern bequem Platz zu schaffen, sind nach der Erfindung die beiden
Spindeln der Schleifscheiben zur Wälzebene geneigt, wobei der Neigungswinkel gleich ist der Differenz zwischen dem Eingriffswinkel und dem Winkel zwischen Kegelfläche und Grundfläche der Schleif- scheiben.
In der Zeichnung ist eine Maschine zur Ausführung des neuen Verfahrens in ihren Hauptteilen schematic dargestellt. Die Schleifscheiben sind mit b und deren arbeitende Kegelflächen mit a
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fest und unveränderlich zu lagern.
Die Erfindung ist anwendbar auf Schleifmaschinen aller Art, soweit sie nach den eingangs umrissenen bekannten Verfahren arbeiten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Schleifen von Zahnrädern nach dem Abwälz chleifverfahren, bei dem zwei
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bearbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifen beider Flanken mittels der kegelförmigen Flächen (a) der Schleifscheiben erfolgt.