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Verfahren zum Hobeln von Kegelrädern mit bogenförmigen Zähnen.
Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kegelrädern nach dem Patente Nr. 77888. Diese Zahnräder kennzeichnen sich dadurch, dass sowohl die Zähne als
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Teilkegel, in einer Ebene entwickelt, die Form von Evolventen eines Kreises mit dem Mittelpunkt in der Spitze des Teilkegels haben. Ferner sind die Zähne der erwähnten Räder gleich hoch.
Auf Grund der gleich breiten und gleich hohen Form der Zähne und der gleich breiten Form der Zahnlücken ist es gemäss vorliegender Erfindung möglich, die Herstellung von Kegelrädern praktisch gleich einfach wie die Herstellung von gewöhnlichen Stirnrädern zu machen, bei welchen bekanntlich die Zähne und die Zahnlücken gerade die oben angegebene Form aufweisen.
Stirnräder können gemäss dem Wälzverfahren in einem einzigen ununterbrochenen Arbeitsvorgang durch Zuhilfenahme eines Schneidwerkzeuges hergestellt werden, welches selbst das Bild eines Stirnrades aufweist. Die Herstellung solcher Zahnräder erfolgt hierbei derart, dass, nachdem das Werkzeug in das Werkstück bis an die gewünschte Zahnlückentiefe hinein-
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werden und gleichzeitig das Werkzeug eine Reihe von Schneidbewegungen in der Richtung der Achse des Werkstückes ausführt.
Das Ausformen der Zahnlücken mittels eines Schneidwerkzeuges der angegebenen Art bietet Vorteile auch gegenüber dem anderen bekannten Ausformen gemäss dem Wälzverfahren, bei welchem jede Zahnseite oder eventuell jede Zahnlücke für sich durch ein Werkzeug ausgeformt wird, dessen Profil dem halben bzw. dem ganzen Zahnprofil der gedachten Erzeugungszahnstange entspricht. Im letzteren Falle muss nämlich beim Ausformen jeder neuen Zahnseite bzw. jeder neuen Zahnlücke ein lästiges Umstellen des Werkzeuges und des Werkstückes
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angeführten Art in Wegfall kommt, indem das Ausformen sämtlicher Zahnlücken in einem einzigen ununterbrochenen Arbeitsvorgang während der relativen Rollbewegung des Werkzeuges und des Werkstückes erfolgt.
Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, Kegelräder nach dem Wälzverfahren in einem einzigen ununterbrochenen Arbeitsvorgang mittels eines Werkzeuges der oben beschriebenen Art herzustellen, indem das Werkzeug und das Werkstück ausser einer gegenseitigen Roll-
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der Schneidfläche des Werkzeuges mit dem Teilkegel des Werkstückes eine auf den erwähnten Kegel aufgerollte Kreisevolvente beschreibt und das Werkzeug zum Werkstück stets eine solche Lage einnimmt, dass dessen Schneidfläche senkrecht zu den erzeugten Zahnflanken steht.
Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Fig. i zeigt teils einen Schnitt (nach der Linie A-B der Fig. 2) eines Teiles eines gedachten, sogenannten Erzeugungsrades für Kegelräder der hier fraglichen Art und teils eine Seitenansicht des Schneidwerkzeuges. Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen Teil des Erzeugungsrades nebst dem Werkzeug. Fig. 3 ist eine per-
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ist eine Seitenansicht des fertig geschnittenen Zahnrades mit dem Werkzeug, in dessen beiden Endlagen. Fig. 5 ist ein Axialschnitt des in Fig. 4 gezeigten Zahnrades (das Werkzeug ist im
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seiten des gedachten Erzeugungsrades 1 mit der Teilebene C-D bilden Evolventen des Kreises 2, dessen Mittelpunkt auf der Achse 3 des Erzeugungsrades gelegen ist.
Der senkrechte Abstand zwischen zwei nacheinander folgenden Evolventen ist bekanntlich konstant und gleich der Teilung des Grundkreises 8. Wird das Erzeugungsrad 1 durch eine zu den Kreisevolventen
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dem Erzeugungsrad. ein Stirnrad und somit auch ein'Werkzeug 4 zusammenarbeiten kann, welches die Form dieses Stirnrades hat. Theoretisch soll das Werkzeug hierbei unendlich dünn sein, aber dadurch, dass dessen Schneidzähne mit einer geeigneten Verjüngung versehen werden, wodurch nur die Schneidfläche A-B in Berührung mit den Zahnseiten und den Zahnlückenböden des Erzeugungsrades gelangt, kann das Werkzeug, wie gezeigt, mit der erforderlichen Stärke ausgeführt werden.
Dieses Werkzeug kann demnach überall in das Erzeugungsrad ge- bracht werden, wenn nur die Schneidfläche senkrecht zu den Zahnseiten gestellt wird
Da nun ein Kegelrad nach dem Patente Nr. 77888 durch Abrollen eines Kegels auf dem ebenen Erzeugungsrad 1 erzeugt werden kann und sowohl die Zähne als die Zahnlücken dieses erzeugten Kegelrades in jedem zu den Zahnseiten senkrechten Schnitt gleich breit werden, ist es klar, dass ein Werkzeug der angegebenen Art überall auch in das Kegelrad gebracht werden kann, wenn nur die Schneidfläche senkrecht zu den Zahnseiten gestellt wird, d. h.
dass das Kegelrad mittels des beschriebenen Werkzeuges erzeugt werden kann, wenn nur das Werkzeug stets eine solche Lage zum Zahnrad einnimmt, dass seine Schneidfläche senkrecht zu den erzeugten Zahnflanken steht und, abgesehen von der Abrollbewegung, die relative Bewegung des Werkzeuges und des Werkstückes eine solche ist, dass, wie erwähnt, der Berührungspunkt des Teilkreises der Schneidfläche mit dem Teilkegel des Radwerkstückes die aufgerollte Evolvente beschreibt.
Die erwähnte relative Bewegung kann auf mehrere Arten durch geeignete Wahl der einzelnen Bewegungen des Werkzeuges und des Werkstückes herbeigeführt werden.
Eine Art zum Herbeiführen der erwähnten Bewegung ist in den Fig. 3 bis 6 veranschaulicht.
Es ist hier gedacht, dass ein Punkt auf dem Werkzeug 4, und zwar der Mittelpunkt 6 seiner
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bis 5), während gleichzeitig das Werkzeug eine Drehbewegung um eine Achse 7 in der Schneidfläche ausführt (Fig. 4 bis 6). Weil sich hierbei die Achse 7 parallel zu sich selbst von der Lage I bis zur Lage II verschiebt, beschreiben alle Punkte auf der erwähnten Achse und somit auch deren Schnittpunkt 8 mit dem Teilkreis 9 der Schneidfläche a-eine geradlinige Bewegung. Der erwähnte Schnittpunkt bildet, wie aus Fig. 4 bis 6 hervorgeht, den Berührungspunkt des Teilkreises 9 der Schneidfläche 5 mit dem Teilkegel 11 des Zahnrades 10.
Wird nun das Werkstück 10 in eine Drehbewegung um seine Achse 12 versetzt, dann beschreibt der Berührungspunkt 8 auf dem Teilkegel 11 eine krumme Linie, deren Form von der Geschwindigkeit, mit welcher der Punkt 8 von der Lage 1 zur Lage 11 verschoben wird, und von der Drehgeschwindigkeit des Werkstückes 10 abhängig ist. Durch geeignete Wahl dieser Geschwindigkeiten kann diese krumme Linie die gewünschte Form einer auf dem Teilkegel aufgerollten Kreisevolvente erhalten. Das Werkzeug 4 soll sich hierbei um die Achse i" in der Schneidfläche in der Weise drehen, dass, wie erwähnt, die Schneidfläche zur erwähnten Kreisevolvente stets senkrecht steht.
Das Ausrollen des Zahnprofiles wird dadurch bewirkt, dass für jeden neuen Schnitt das Werkzeug 4 und das Werkstück 10 einen gewissen Winkel um ihre Drehachsen 13 bzw. 12 in derselben Weise, wie zwei im Eingriff miteinander befindliche Zahnräder gedreht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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nach dem Abwälzverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausformen sämtlicher Zahnlücken in einem einzigen ununterbrochenen Arbeitsgang mittels eines Schneidwerkzeuges erfolgt, welches das Bild eines Stirnrades aufweist, das mit dem fertigen Kegelrad zusammenarbeiten kann, wobei, nachdem das Werkzeug in das Werkstück bis an die gewünschte Zahnlückentiefe aingeführt worden ist, das Werkzeug und das Werkstück ausser einer gegenseitigen Rollbewegung eine solche Bewegung zueinander ausführen, dass der Berührungspunkt des Teilkreises der Schneidfläche des Werkzeuges mit dem Teilkegel des Werkstückes eine auf dem Teilkegel aufgewickelte Kreisevolvente beschreibt und das Werkzeug stets eine solche Lage zum Werkstück einnimmt, dass seine Schneidfläche senkrecht zu den erzeugten Zahnflanken steht.