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Vorschubgetriebe für Fräsmaschinen zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder nach dem Abwälzverfahren
Es ist bisher üblich, bei Wälzfräsmaschinen zur
Herstellung von schrägverzahnten Rädern die
Teilbewegung von Werkzeug und Werkstück so zu gestalten, dass bei einer der Zähnezahl des
Werkstückes entsprechenden Teilbewegung dem
Werkstück oder dem Werkzeug eine dem Vor- schub zugeordnete Zusatzdrehung erteilt wird.
Diese Zusatzdrehung wurde entweder mit der
Teilbewegung vereinigt oder durch Differentialgetriebe der Teilbewegung überlagert.
Es ist ferner bekannt, die Zusatzdrehung der
Teilbewegung in der Weise zu überlagern, dass eine Schnecke, die mit einem mit dem Werk- stück verbundenen Schneckenrad kämmt, zwei Bewegungen ausführt : eine drehende Bewegung zur Erzeugung der Teilbewegung und eine Bewegung in ihrer Längsachse zur Erzeugung der Zusatzdrehung. Dabei wird die Axialbewegung durch eine rotierende Schraubenspindel erzeugt, auf der sich eine Laufmutter bewegt. Die Bewegung der Laufmutter kann dabei mittels eines Hebels, der an seinen beiden Enden je einen Gleitstein der Laufmutter und der Schneckenwelle umgreift, und dessen Drehpunkt stufenlos ver- änderbar ist, innerhalb gewisser Grenzen in jedem beliebigen Übersetzungsverhältnis auf die Schneckenwelle übertragen werden.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Zusatzdrehung von einem schraubenförmigen Kurvenstück bzw. von einem schrägliegenden Lineal abzuleiten.
Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf ein Vorschubgetriebe, bei dem Teil-und Zusatzbewegung einerseits und Vorschub andererseits so aufeinander abgestimmt werden können, dass jeweils ein ganzzahliges Übersetzungsverhältnis zwischen Werkzeug-und Werkstückumdrehungen erreicht werden kann. Hiebei wird ebenfalls ein schrägliegendes Lineal verwendet, das jedoch nicht zur Ableitung der Zusatzdrehung sondern zur Erzeugung des Vorschubes dient.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Beispiel gemäss der Erfindung, zum Teil schematisch, dargestellt, während Fig. 3 einen Geschwindigkeitsplan darstellt.
1 ist das Werkstück, 2 der Fräser, 3 der Antriebsmotor, 4 ein Stufenvorgelege, 5 sind die Teil- wechselräder, 6 das Werkzeugantriebsgetriebe, 7 das Werkstückantriebsgetriebe, 8 Vorschubgetrieberäder, 9 eine Leitspindel, 10 eine Laufmutter, die als"Mutterschloss"ausgebildet sein kann und mit einem Schlitten 11 fest verbunden ist. Auf dem Schlitten ist ein Lineal 12 angeordnet, das um den Drehpunkt 13 neigbar und an seinem anderen Ende durch eine Spindel 14 verstellbar sein kann. Auf dem Lineal gleitet, mit diesem in kraftschlüssiger Verbindung, ein kleiner Schlitten 15, der an einer Führungsstange 16 drehbar angelenkt ist.
Diese, zur Werkstückachse koaxiale Stange 16 ist in Werkzeugschlitten längsverschieblich gelagert und mit dem Zylinder 17 so verbunden, dass sie diesem eine axiale Bewegung erteilen kann, ohne ihn an der Drehbewegung zu hindern. Der Zylinder 17 ist aussen längs der Zylindererzeugenden genutet und in dem Schneckenrad 7 verschiebbar angeordnet.
Das Werkstück erhält also seine drehende Bewegung durch das Schneckenrad 7, seine axiale Bewegung durch die Führungsstange 16. Das Innere des Zylinders 17 kann einen Öldruckkolben 18 enthalten, der dem Werkzeugdruck entgegenwirkt und so den Schlitten 15 entlastet, wodurch Klemmungen bei der Bewegung des Schlittens 11 vermieden werden.
Fig. 3 zeigt das Geschwindigkeitsdreieck. u ist die Teilgeschwindigkeit von Werkstück und Werkzeug im jeweiligen Wälzkreis. w ist die der Zahnschräge entsprechende Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück, d. h. Winkel p entspricht dem Steigungswinkel des Zahnrades. v stellt die Grösse des Vorschubes, in der Drehachsrichtung gemessen, dar. Aus dem erfahrunsgemäss ermittelten günstigsten Wert für
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geschwindigkeit wird mit Hilfe der Wechselräder 5 eingestellt. Die beiden Schneckengetriebe 6 und 7 ergeben dabei eine Maschinenkonstante, die bei dieser Wechselräderberechnung zu berücksichtigen ist.
Ergibt ein etwas grösseres oder kleineres u + Au'ein ganzzahliges Übersetzungsverhältnis, so wird dementsprechend auch ein korrigiertes v' errechnet. Dieser axiale Vorschub v'wird nun
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dadurch erzeugt, dass der über die Werkstückdrehschnecke 7 angetriebene Radsatz 8 die Leitspindel 9 treibt, die eine Laufmutter senkrecht zur Werkstückachse verschiebt, die wieder den Schlitten 11 mitführt, auf dem das Lineal 12 neigbar befestigt sein kann. Auf dem Gleitlineal wird durch die Verschiebung der kleine Schlitten 15, wie schon gesagt, in der Werkstückachse verschoben und so der Vorschub v'erzeugt.
Während also das Werkstück sich um M+ Z\ u' gedreht hat, hat sich das Werkstück um v'axial verschoben. Es kann daher die Übersetzung so eingerichtet sein, dass der Neigungswinkel des Lineals gegen die Senkrechte auf die Drehachse jeweils dem Winkel a entspricht.
Die genaue Einstellung des Lineals kann auf eine der bekannten Arten erfolgen, z. B. mit Messuhr oder Messmarken am Bett der Maschine.
Zur Endbegrenzung der Bewegung des Schlittens 11 können Endschalter 19 vorgesehen werden, die z. B. die Mutter 10 nach Art des Mutterschlosses der Drehbank öffnen, wenn das Werkzeug über die ganze Breite des Werkstückes vorgeschoben wurde.
Ebenso können die bei der bisherigen Vereinigung von Teil-und Zusatzdrehung auftretenden Nachteile der neuerlichen genauen Einstellung bei
Beginn jedes neuen Schnittes dadurch ver- mieden werden, dass die ähnlich der Drehbank ausgebildete Schlossplatte eine der sogenannten "Gewindeuhr"entsprechende Einrichtung trägt, so dass das Werkzeug im Eilgang in die Anfangs- stellung gebracht werden kann und sofort wieder arbeitsbereit für den nächsten Schnitt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorschubgetriebe für Fräsmaschinen zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder nach dem Abwälzverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Vorschubbewegung von einem gegen die Vorschubrichtung bewegten Lineal abgenommen wird.
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Feed gears for milling machines for the production of helical gears using the hobbing process
It has been customary to use hobbing machines
Manufacture of helical gears the
Design the partial movement of the tool and workpiece so that one of the number of teeth of the
Part movement corresponding to the workpiece
The workpiece or the tool is given an additional rotation assigned to the feed rate.
This additional rotation was either with the
Partial movement combined or superimposed on the partial movement by differential gear.
It is also known, the additional rotation of the
To superimpose partial movement in such a way that a worm, which meshes with a worm wheel connected to the workpiece, executes two movements: a rotating movement to generate the partial movement and a movement in its longitudinal axis to generate the additional rotation. The axial movement is generated by a rotating screw spindle on which a traveling nut moves. The movement of the traveling nut can be transmitted to the screw shaft within certain limits in any transmission ratio by means of a lever which encompasses a sliding block of the traveling nut and the worm shaft at both ends, and whose pivot point is continuously variable.
It has also been proposed to derive the additional rotation from a helical curved piece or from an inclined ruler.
In contrast, the invention relates to a feed gear in which the partial and additional movements on the one hand and the feed on the other hand can be coordinated with one another in such a way that an integral transmission ratio between tool and workpiece revolutions can be achieved in each case. An inclined ruler is also used here, which, however, does not serve to derive the additional rotation but to generate the feed.
1 and 2, an example according to the invention is shown, partly schematically, while FIG. 3 shows a speed diagram.
1 is the workpiece, 2 the milling cutter, 3 the drive motor, 4 a stepped transmission, 5 the partial change gears, 6 the tool drive gear, 7 the workpiece drive gear, 8 feed gears, 9 a lead screw, 10 a traveling nut designed as a "nut lock" can and is firmly connected to a slide 11. A ruler 12, which can be inclined about the pivot point 13 and adjusted at its other end by means of a spindle 14, is arranged on the slide. A small carriage 15, which is rotatably articulated on a guide rod 16, slides on the ruler, in a frictional connection therewith.
This rod 16, which is coaxial to the workpiece axis, is mounted in a longitudinally displaceable manner in the tool carriage and is connected to the cylinder 17 in such a way that it can impart an axial movement to it without preventing it from rotating. The cylinder 17 is grooved on the outside along the cylinder generating line and is arranged displaceably in the worm wheel 7.
The workpiece receives its rotating movement through the worm wheel 7 and its axial movement through the guide rod 16. The interior of the cylinder 17 can contain an oil pressure piston 18, which counteracts the tool pressure and thus relieves the slide 15, whereby jamming during the movement of the slide 11 be avoided.
Fig. 3 shows the speed triangle. u is the partial speed of workpiece and tool in the respective pitch circle. w is the relative movement between tool and workpiece corresponding to the tooth slope, i.e. H. Angle p corresponds to the helix angle of the gear. v represents the size of the feed, measured in the direction of the axis of rotation. From the most favorable value for
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speed is set using the change gears 5. The two worm gears 6 and 7 result in a machine constant that must be taken into account in this change gear calculation.
If a somewhat larger or smaller u + Au 'results in an integer transmission ratio, a corrected v' is also calculated accordingly. This axial advance v 'is now
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generated by the fact that the wheel set 8 driven by the workpiece worm gear 7 drives the lead screw 9, which moves a traveling nut perpendicular to the workpiece axis, which again carries the slide 11 on which the ruler 12 can be inclined. As already mentioned, the small slide 15 is displaced in the workpiece axis on the sliding ruler and the feed v 'is thus generated.
So while the workpiece has rotated around M + Z \ u ', the workpiece has shifted v'axial. The translation can therefore be set up so that the angle of inclination of the ruler with respect to the perpendicular to the axis of rotation corresponds in each case to the angle a.
The exact setting of the ruler can be done in one of the known ways, e.g. B. with a dial gauge or measuring marks on the bed of the machine.
To limit the movement of the carriage 11 limit switches 19 can be provided which, for. B. open the nut 10 in the manner of the nut lock of the lathe when the tool has been advanced over the entire width of the workpiece.
Likewise, the disadvantages that have arisen with the previous combination of partial and additional rotation can also result from the new precise setting
The beginning of each new cut can be avoided by the fact that the lock plate, which is similar to the lathe, carries a device corresponding to the so-called "thread clock", so that the tool can be brought into the starting position in rapid traverse and is immediately ready for the next cut .
PATENT CLAIMS:
1. Feed gear for milling machines for the production of helical gears according to the hobbing process, characterized in that the axial feed movement is picked up by a ruler moved against the feed direction.