<B>Einrichtung zum Schneiden von Kegelrädern mit gekrümmten Zähnen</B> nach dem Abwälz- und kontinuierlichen Teilverfahren. Gegenstand der Erfindung ist eine Ein richtung zum Schneiden von Kegelrädern mit gekrümmten Zähnen nach dem Abwälz- und kontinuierlichen Teilverfahren. Erfindungsge mäss besitzt ein Messerkopf mindestens eine Gruppe von Messern, die mindestens einen Hilfsschneider und zwei Fertigschneider um fasst, welche Messer bestimmt sind, bei einer Umdrehung des Messerkopfes eine Zahnlücke des Werkstückes zu schneiden, wobei der eine Fertigschneider mit einer innern Schneid kante die konvexe Zahnflanke und der andere Fertigschneider mit einer äussern Sehneid kante die konkave Zahnflanke der Zahnlücke bearbeitet,
und die beiden in der Teilkegel fläche der fertigen Verzahnung wälzenden Punkte der innern und der äussern Schneid kante der Fertigschneider ungleichen Abstand von der Rotationsachse des Messerkopfes auf weisen. Verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung sind in der beiliegenden Zeichnung schematisch darge stellt.
Fig. 1 ist von einem ersten Ausführungs beispiel eine Draufsicht auf einen Teil eines Messerkopfes mit in der Teilebene des Plan rades geschnittenen Schneidmessern.
Fig. 2 ist ein Axialschnitt des Messer kopfes. Fig. 3 zeigt in einem Schnitt das Ineinan dergreifen der Zähne zweier mit dem darge stellten Werkzeug hergestellten Kegelräder.
Fig. 4 ist ein Zahntragbild eines nicht über die ganze Zahnlänge tragenden Zahnes.
Fig. 5, 6 und 7 sind schaubildliche Darstel lungen von Schneidmessern, die im Messer kopfkörper nach Fig. 1 und 2 verwendet wer den können, und zwar zeigen Fig. 5 und 6 je einen Einstechschneider und Fig. 7 einen tra pezförmigen Vor- bzw. Schruppschneider.
Fig. 8 bis 12 zeigen von weiteren Ausfüh rungsbeispielen je einen Teil der Messerköpfe mit verschiedener Messeranordnung in der Fig.1 entsprechenden Darstellung.
Fig. 13 zeigt von einem weiteren Ausfüh rungsbeispiel eine Messergruppe mit fünf auf einanderfolgenden Messern im Querschnitt und in ihrer gegenseitigen axialen Stellung im Messerkopfkörper.
F!-. 14 zeigt in gleicher Darstellung von einem andern Ausführungsbeispiel eine Mes sergruppe mit sechs Messern.
Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Messer kopf besitzt eine Messertragscheibe 1, die zur Befestigung am rotierenden Werkzeugträger einer Bearbeitungsmaschine zum Schneiden von Kegelrädern mit gekrümmten Zähnen nach dem Abwälz- und kontinuierlichen Teil verfahren bestimmt ist. Längs des Umfanges der Messertragscheibe sind mehrere Gruppen von je drei Nuten 2, 3, 4 bzw. 2', 3', 4' usw. vorgesehen. In jede Nute ist ein Messer ein gesetzt und mittels einer Schraube 5 an der Messerscheibe festgestellt.
Die Messer besit zen einen prismatischen Schaft 6, welcher mit einer Längsnut i versehen ist, durch die die Schraube 5 dringt, um eine Längsverstellung der Messer in Richtung der Messerkopfaxe an der Scheibe zu ermöglichen.
Es sind Schneidmesserköpfe zur Bearbei tung von Kegelrädern mit gekrümmten Zäh nen nach dem Abwälz- und kontinuierlichen Teilverfahren bekannt, bei denen eine grössere Anzahl Messer längs des Umfanges einer Messertragscheibe angeordnet sind und je zwei aufeinanderfolgende Messer ein. Messer paar bilden. Bei Drehung des Werkzeuges schneiden die Messer jedes der aufeinander folgenden Messerpaare eine eigene Zahnlücke des Werkstückes,
wobei das eine Messer des Paares mit seiner Innenkante die konvexe Zahnflanke der Lücke und das andere Messer mit seiner Aussenkante die konkave Zahnflanke der Lücke bearbeitet. Die beiden Messer jeder Gruppe sind so angeordnet, dass die in der Teilkegelfläche der fertigen Verzahnung wäl zenden Punkte der innern und der äussern Schneidkante von sämtlichen Messern auf einem Kreis liegen, der konzentrisch zur Dreh achse des Werkzeuges ist. Bei dieser Anord nung der Messer werden volltragende Ge trieberäder mit geometrisch exakter Verzah nung geschnitten, das heisst die miteinander arbeitenden Flanken der Zähne zweier inein andergreifender Räder berühren sich im we sentlichen über ihre ganze Länge.
In vielen Fällen, z. B. wenn ein Getriebe während des Laufes wechselnder Belastung unterworfen ist, wie z. B. bei Fahrzeuggetrie ben, oder wenn der Einbau des Getriebes nicht mit grosser Präzision erfolgen kann, ist. es vorteilhaft, dass zur Vermeidung des Kan- tentragens den Zähnen der Getrieberäder in Zahnlängsrichtung eine gewisse Balligkeit erteilt wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Es entsteht dann ein Zahntragbild gemäss Fig. 4, bei dem zwei zusammenarbeitende Zahnflan ken sich nur über einen Teil 8 der Flanken- fläche berühren.
In diesem Falle wird durch eine Deformation der Räder infolge Belastung oder ungenauen Einbau das Zahntragbild ein fach längs den Flanken verschoben, aber es kann keine Klemmung eintreten.
Eine solche Balligkeit der Zähne wird dann erhalten, wenn die oben erwähnten Punkte der innern Schneidkante der die konvexe Zahnflanke bearbeitenden Messer und der äussern Schneidkante der die konkaven Zahn flanken bearbeitenden Messer nicht auf dem gleichen, zur Werkzeugachse konzentrischen Kreis liegen, sondern wenn diese Punkte der innern Schneidkanten einen etwas kleineren Radius als die betreffenden Punkte der äu ssern Schneidkanten besitzen, das heisst wenn die Punkte der innern Schneidkanten etwas innerhalb und die Punkte der äussern Schneid kanten etwas ausserhalb des zur Werkzeug achse konzentrischen Kreises liegen, auf dem alle diese Punkte der innern und äussern Schneidkanten der Messer eines Messerkopfes liegen,
mit dem volltragende Getrieberäder mit geometrisch exakter Verzahnung geschnitten werden.
In Fig. 1 der Zeichnung bedeuten 9 und 10 ein Messerpaar, dessen Messer 9 mit seiner innern Schneidkante die konvexe Zahnflanke und das Messer 10 mit seiner äussern Schneid kante die konkave Zahnflanke einer Zahnlücke 11 des striehpiuiktiert dargestellten Werk stückes 12 fertigbearbeitet.
Der auf der Teil kegelfläche der fertigen Zahnlücke wälzende Punkt Ti der Schneide des Messers 9 besitzt einen etwas kleineren Radius in bezug auf die Drehachse 11T des Werkzeuges, und der entsprechende Punkt Ta des Messers 10 be sitzt einen etwas grösseren Radius als der Radius des Kreises a, auf dem die beiden Punkte liegen müssten, wenn volltragende Ge trieberäder hergestellt werden sollten.
Bei bekannten Messerköpfen zum Schnei den von volltragenden Getrieberädern sind die Messer derart über den Umfang der Mes- sertragscheibe verteilt, dass abwechselnd einem innen schneidenden ein aussenschneidendes Messer folgt, und je ein innen und ein aussen schneidendes Messer schneiden bei der Dre- hung des Werkzeuges und kontinuierlichen Teilschaltung des Werkstückes aufeinander folgende Zahnlücken des Werkstückes.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung der Messer ist zwischen einem Messerpaar 9, 10, das zusammen eine Zahnlücke fertigschnei det, und dem folgenden Messerpaar 9', 10', das die nächstfolgende Zahnlücke des Werk stückes fertigschneidet, ein grösserer Winkel abstand vorhanden als zwischen den beiden Messern 9, 10, bzw. 9', 10' usw., da sonst die Zahnlücken des Werkstückes zu breit würden.
Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, was be sonders vorteilhaft ist, wenn es sich um Mes serscheiben von grösserem Durchmesser han delt, vor jedem Messerpaar 9, 10, bzw. 9', 10' einen Hilfsschneider 13 anzuordnen, die als drittes Messer jeder Messergruppe in der Scheibennute 2 bzw. 2' eingesetzt sind und zur Entlastung der beiden als Fertigschneider arbeitenden Messer 9, 10 bzw. 9', 10' usw. die nen. Sie schneiden beim Drehen des Messer kopfes die gleiche Zahnlücke wie die ihnen zugeordneten Fertigschneider 9, 10 bzw. 9', 10'.
In Fig. 5 bis 7 sind drei Typen von als Hilfsschneider 13 verwendbaren Messern dar gestellt. Fig. 5 zeigt einen Einstechschneider, welcher mit seiner stirnseitigen Schneidkante 16 den Boden der Zahnlücken der herzustel lenden Verzahnung zu bearbeiten bestimmt ist. Fig. 6 zeigt einen Einstechschneider mit einer stirnseitigen Schneidkante 16 zur Bearbeitung des Bodens der Zahnlücke und zwei zurück liegenden, zur Schneidkante 16 parallelen Schneidkanten 17 und 17', die Material an einer breiteren Stelle des trapezförmigen Zahnlückenausschnittes herauszuschneiden be stimmt sind. Fig. 7 zeigt einen trapezförmigen Schruppschneider, welcher so ausgebildet sein kann, dass er mit seiner stirnseitigen Kante 16 und beiden Seitenkanten 18 und 19 schneidet, oder nur mit der Kante 16 und der einen oder andern Seitenkante 18 bzw. 19.
Im ersten Falle würde der Schruppschneider den Boden. der Zahnlücke und beide Zahnflanken bear beiten, im zweiten Falle müsste jede Messer gruppe zwei Schruppschneider aufweisen, die den Boden und je eine der beiden Zahnflan ken einer Zahnlücke bearbeiten würden.
Wenn bei dem in Fig.1 dargestellten Mes serkopf die Hilfsschneider 13 trapezförmige Schruppschneider nach Fig. 7 sind, sind also beide Seitenkanten derselben als Schneiden ausgebildet, welche gleichzeitig beide Zahn flanken der betreffenden Zahnlücke bearbei ten.
Die einzelnen Nuten 2, 3 und 4, bzw. 2', 3' und 4' usw. zur Aufnahme der Messerschäfte 6 der Messer jeder Gruppe besitzen von der vordersten Nut (2) nach der hintersten Nut (4) zunehmende Nuttiefe und sind nicht ra dial in bezug auf das Zentrum M der Messer scheibe angeordnet, sondern die Mittelachse 14 jeder Nute verläuft tangential zu einem Kreis 15 um das Zentrum M. Jeder Messer schaft besitzt daher in bezug auf die von seiner Querschnittmitte nach dem Zentrum M gezo gene Linie eine identische Schräglage, was gestattet, die Fertigschneidmesser 9 und 10 in jeder Messergruppe unter sich auszutauschen, so dass das mit seiner Aussenkante schneidende Messer 10 in die Nut 3 und das mit seiner Innenkante schneidende Messer 9 in die Nut 4 eingesetzt wird.
Bei einer solchen Vertau schung ist der Schnittwinkel der beiden Mes ser beibehalten, und es ändert sich nur die radiale Distanz der Schneidenpunkte Ti und Ta vom Zentrum 14T der Messerscheibe. Wenn mit dem Messerkopf mit gegenüber der An ordnung in Fig. 1 vertauschten Fertigschnei dern 9 und 10 ein Zahnrad hergestellt wird, so erhalten die Zähne desselben eine andere Balligkeit als diejenigen eines Zahnrades, das mit dein Messerkopf in.
Fig. 1 vor Vertau schung der Fertigschneider hergestellt wurde, weil die Versetzung der Schneidenpunkte Ti und Ta in bezug auf den Kreis a gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Lage verändert wurde. Es können also mit dem gleichen Werk zeug durch gegenseitige Vertauschung der Fertigschneider jeder Messergruppe Getriebe räder mit zwei verschiedenen Balligkeiten der Zähne hergestellt werden.
Gemäss Fig. 8 besitzt der Messerkopf Mes sergruppen von je vier Messern, wobei die Messer einer Gruppe bei Rotation des Messer kopfes eine Zahnlücke 11 des Werkstückes 12 bearbeiten. Die Messergruppe besteht aus zwei Vorschneidern 20 und 21 und zwei Fer tigschneidern 9 und 10.
Der Vorschneider 20 ist zweckmässig ein Einstechschneider zur Be arbeitung des Bodens der Zahnlücke und der Vorschneider 21 ein trapezförmiger Schrupp- schneider, der gleichzeitig die beiden sich ge genüberliegenden Zahnflanken der Zahnlücke bearbeitet und zum Fertigschnitt durch die beiden Fertigschneider 9 und 10 vorbereitet, die je nur mit einer innern bzw. einer äussern Schneidkante arbeiten.
Im Beispiel nach Fig. 9 besitzt jede Messer gruppe des Messerkopfes fünf Schneidmesser, die bei Rotation des Messerkopfes eine.Zahn- lücke 11 des Werkstückes 12 bearbeiten. Die Messergruppe besitzt einen Fertigschneider 9, welcher mit einer innern Schneidkante die konvexe Zahnflanke bearbeitet, und einen Fer tigschneider 10, der mit einer äussern Schneid kante die konkave Zahnflanke bearbeitet.
Das erste Messer der Gruppe kann ein Einstech- schneider 20 sein, das folgende Messer ein dem Fertigschneider 9 zugeordnetes trapezförmi ges Schruppmesser 22, welches mit einer Schneide an der innern Seitenkante den Fer tigschnitt der konvexen Zahnflanke durch das nachfolgende Messer 9 vorbereitet, und nach diesem letzteren kann ein trapezförmiges Schruppmesser 23 folgen, das mit einer Schneide an der äussern Seitenkante den Fer tigschnitt der konkaven Zahnflanke durch das nachfolgende Messer 10 vorbereitet.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 10 und 11 sind in der Messerscheibe 24 des Mes serkopfes Messergruppen von je fünf Schneid messern angeordnet. Jedes Messer einer Gruppe ist mittels seines prismatischen Schaf tes 6 in eine Nute 25, bzw. 26, 27, 28, 29 der Messerscheibe eingesetzt, die wieder von vorn nach hinten bezüglich der Drehrichtung des Messerkopfes zunehmende Tiefe aufweisen, und darin, wie in Fig.1 und 2 dargestellt, festgeklemmt.
Die Schäfte 6 aller Messer be sitzen unter sich gleiche Abmessungen. Die fünf Nuten jeder Messergruppe sind in bezug auf das Zentrum der Messerscheibe wie in Fig.1 dargestellt ist, angeordnet, das heisst die Mittelachse 14 durch jede Nut ist tangen tial zu einem Kreis um das Zentrum der Mes serscheibe. Beim Messerkopf gemäss Fig.10 kann in der Nute 25 ein Einstechschneider 20 angeordnet sein, der beim Verzahnen des Werkstückes den Boden einer Zahnlücke be arbeitet. In der Nute 26 kann sich ein trapez förmiger Schruppschneider befinden, der die konvexe Zahnflanke der Lücke zum. Fertig schnitt vorbereitet.
In der Nute 27 kann ein trapezförmiger Schruppschneider 31 angeord net sein, der entsprechend die konkave Zahn flanke zum Fertigschnitt vorbereitet. In den Nuten 28 und 29 befinden sich je ein Fertig schneider 9 bzw. 10 zum Bearbeiten der kon vexen und konkaven Zahnflanke. Die Punkte Ti und Ta der Schneidkanten der beiden Fer tigschneider besitzen ungleiche Abstände vom Zentrum. der Messerscheibe 24, der Punkt Ti des Messers 9 liegt etwas innerhalb und der Punkt Ta des Messers 10 etwas ausserhalb des um das Zentrum des Messerkopfes gezogenen Kreises a, auf welchem die beiden Schneiden punkte liegen müssten, wenn mit dem Messer kopf geometrisch exakte Verzahnungen ge schnitten werden sollten.
Es werden also mit der Messerscheibe nach Fig. 10 Kegelräder mit gekrümmten Zähnen mit balligem Eingriff der Getrieberäder geschnitten.
Infolge der beschriebenen Anordnung der Nuten zur Aufnahme der gleichartigen pris matischen Messerschäfte 6 in der Messer scheibe sind sowohl die beiden Schruppmesser, wie auch die beiden Fertigschneider jeder Mes sergruppe unter sich und alle vier Messer un tereinander austauschbar, so dass die Möglich keit gegeben ist, mit ein- und demselben Mes serkopf verschiedene Verzahnungen mit glei chem Modul der Kegelräder, aber mit Zähnen von verschiedener Balligkeit in Zahnlängs richtung zu erzeugen.
Fig.11 zeigt die gleiche Messerscheibe 24 mit einer beispielsweisen Vertauschung der Messer gegenüber der An ordnung nach Fig.10. Der Einstechschneider 20 zur Bearbeitung des Bodens der Zahnlücke verbleibt natürlich immer am Anfang jeder Messergruppe. In. die Nut 26 wurde der Schruppschneider 31 eingesetzt, der mit seiner äussern Schneidkante die konkave Zahnflanke der Zahnlücke zum Fertigschnitt vorbereitet.
Dann folgt in der Nut 27 der zugehörige Fertigschneider 10; in der Nut 28 ist der Schruppschneider 30 eingesetzt, der mit seiner Innenschneidkante die konvexe Zahnflanke zum Fertigschnitt vorbereitet, und in der fol genden Nut 29 befindet sich der zugehörige Fertigschneider 9. Da durch die Vertauschung der innenschneidenden und aussenschneiden den Messer die radialen Abstände der Schnei denpunkte Ti und Ta der Fertigschneider vom Zentrum der Messerscheibe 24 gegenüber der Messeranordnung nach Fig.10 verändert wur den, wird mit der Messeranordnung nach Fig. 11 eine Verzahnung geschnitten mit Zäh nen, die eine andere Balligkeit des Eingriffs von Getrieberädern ergeben als bei mit der Messeranordnung nach Fig.10 geschnittenen Verzahnungen.
Zur Einstellung des genau vorgeschrieben radialen Abstandes der Schneidkanten der verschiedenen Messer vom Zentrum der Mes serscheibe sind zwischen den Boden der Nuten in der Messerscheibe und den Schäften 6 der Messer Unterlagsscheiben 32 eingelegt. Zweck mässig sind Unterlagsscheiben verschiedener Dicke vorgesehen, so dass durch Einlage ent sprechender Unterlagsscheiben die radiale Di stanz der Schneiden der Messer beliebig ein gestellt werden kann, wodurch die Möglich keit besteht, mit einem einzigen Werkzeug eine Mehrzahl von Getriebekegelrädern gleichen Moduls, aber mit verschiedener Balligkeit der Zähne herzustellen.
Bei der Ausführungsform des Messerkop fes nach Fig.l2 besteht jede Messergruppe aus zwei Hilfsschneidern 30 und 31, z. B. Schruppschneidern, denen zwei Fertigschnei der 9 und 10 nachfolgen.
Bei jeder Umdrehung des Messerkopfes ge mäss einem der vorstehend dargestellten Bei spiele bearbeiten die Messer jeder der längs des Messertragscheibenumfanges angeordneten Messergruppen von drei oder mehr Schneid messern eine von aufeinanderfolgenden Zahn- lücken des herzustellenden Kegelrades, wobei das Werkstück in aus der Zeichnung nicht er sichtlichen Weise eine kontinuierliche Teil schaltung erfährt. Der Messerkopf könnte na türlich auch nur eine einzige Messergruppe von zwei Fertigschneidern und mindestens einem Vorschneider aufweisen, wobei diese Messer bei jeder Umdrehung des Messerkopfes in einer einzigen Zahnlücke des Werkstückes wirksam sind.
An Stelle eines oder mehrerer der in Fig.5 bis 7 dargestellten Vorschneider oder zusätzlich zu denselben könnten die Messer gruppen auch z. B. ein oder mehrere Entgra- tungsmesser aufweisen.
Beispielsweise zeigt Fig. 13 die fünf auf einanderfolgenden Messer einer Messergruppe in ihrer gegenseitigen axialen Lage, in der sie an der Messertragscheibe anzuordnen be stimmt sind. Die fünf Messer der Gruppe be arbeiten bei einer Umdrehung des Messer- kopfes eine Zahnlücke des Werkstückes. Das erste Messer der Gruppe ist ein Einstech- schneider 20 zum Vorschneiden des Zahn lückenbodens am Werkstück, das zweite Messer ein trapezförmiger Schruppschneider 21 mit zwei Seitenschneidkanten zur gleichzeitigen Bearbeitung der gegenüberliegenden Zahn flanken der Zahnlücke, worauf der eine Fer tigschneider 9 zur Fertigbearbeitung der einen Zahnflanke folgt.
Zwischen diesem Fertig schneider 9 und dem zweiten Fertigschneider 10 zur Bearbeitung der gegenüberliegenden Zahnflanke ist ein Entgratungsmesser 33 an geordnet, welches mit zwei Schneidkanten 34 und 34' ausgerüstet ist zum Entgraten der an die Zahnflanken anschliessenden obern Kanten der beiden die Zahnlücke begrenzenden Zähne, wobei die beiden Schneidkanten gleichzeitig zu der Nachbearbeitung der Stirnfläche dieser Zähne über etwa ihre halbe Breite bestimmt sind.
Der Einstechsehneider 20, der Vorschnei- der 21 und die beiden Fertigschneider 9 und 10 sind alle in axialer Richtung gleich weit von der nicht gezeichneten Messertragscheibe abstehend angeordnet, das heisst die Messer enden besitzen gleichen axialen Abstand von der Stirnfläche der Messerscheibe. Die Schneidkanten des Entgratungsmessers 33 da gegen sind mit geringerem axialem Abstand von der Scheibenstirnfläche in der Scheibe angeordnet, damit sie erst im letzten Teil der Einwälzbewegung des Werkzeuges in das Werkstück zur Wirkung gelangen.
Die Messergruppe des Ausführungsbei spiels nach Fig.14 besitzt aufeinanderfolgend einen Einstechschneider 20 und einen trapez förmigen Schruppschneider 21 als Vorschnei der, ein Entgratungsmesser 35 mit einer Schneidkante 36 zum Entgraten der Aussen kante der einen Zahnflanke der Zahnlücke, den einen Fertigschneider 9, ein Entgratungs- messer 37 mit Schneidkante 38, welche die Aussenkante der andern Zahnflanke der Zahn lücke zu entgraten bestimmt ist, und den zwei ten Fertigschneider 10.
Die Schneidkanten 36 und 38 der beiden Entgratungsmesser stehen um ein derart geringeres Mass in axialer Rich tung von der nicht gezeichneten Messertrag scheibe ab als die übrigen Messer, dass sie erst am Ende der Einwälzbewegung des Werk- zeuges in das Werkstück wirksam werden; nachdem die übrigen Messer die Zahnlücke fertig geschnitten haben.
<B> Device for cutting bevel gears with curved teeth </B> using the hobbing and continuous indexing process. The invention relates to a device for cutting bevel gears with curved teeth according to the rolling and continuous sub-method. According to the invention, a cutter head has at least one group of knives, which includes at least one auxiliary cutter and two finishing cutters, which knives are intended to cut a tooth gap of the workpiece with one rotation of the cutter head, one finishing cutter with an inner cutting edge, the convex tooth flank and the other finishing cutter processes the concave tooth flank of the tooth gap with an outer cutting edge,
and the two points of the inner and outer cutting edge of the finishing cutter rolling in the partial cone surface of the finished toothing have an unequal distance from the axis of rotation of the cutter head. Various exemplary embodiments of the device according to the invention are shown schematically in the accompanying drawing.
Fig. 1 is of a first embodiment, for example, a plan view of part of a cutter head with cutting blades cut in the partial plane of the face wheel.
Fig. 2 is an axial section of the knife head. Fig. 3 shows in a section the Ineinan dergreifen the teeth of two bevel gears made with the tool presented Darge.
4 is a tooth plan view of a tooth that does not support the entire length of the tooth.
5, 6 and 7 are diagrammatic representations of cutting knives that can be used in the knife head body according to FIGS. 1 and 2, namely, FIGS. 5 and 6 each show a plunger cutter and FIG. 7 a tra pez-shaped pre- or Rough cutter.
Fig. 8 to 12 show approximately examples of further Ausfüh each part of the cutter heads with different knife arrangements in the Fig.1 corresponding representation.
Fig. 13 shows a further exemplary embodiment Ausfüh a knife group with five consecutive knives in cross section and in their mutual axial position in the cutter head body.
F! -. 14 shows, in the same representation, a knife group with six knives from another exemplary embodiment.
The knife head shown in Fig. 1 and 2 has a knife support disc 1, which is intended for attachment to the rotating tool carrier of a processing machine for cutting bevel gears with curved teeth after the rolling and continuous part process. Several groups of three grooves 2, 3, 4 or 2 ', 3', 4 'etc. are provided along the circumference of the knife support disk. In each groove a knife is set and determined by means of a screw 5 on the knife disc.
The knife possesses a prismatic shaft 6, which is provided with a longitudinal groove i, through which the screw 5 penetrates, in order to enable a longitudinal adjustment of the knife in the direction of the knife head axis on the disc.
There are cutting cutter heads for machining bevel gears with curved teeth NEN after the rolling and continuous sub-method known in which a larger number of knives are arranged along the circumference of a knife support disc and two consecutive knives. Knife pair form. When the tool is rotated, the knives cut each of the successive pairs of knives their own tooth gap on the workpiece,
One knife of the pair processes the convex tooth flank of the gap with its inner edge and the other knife processes the concave tooth flank of the gap with its outer edge. The two knives of each group are arranged in such a way that the points of the inner and outer cutting edges of all knives that roll in the partial conical surface of the finished toothing lie on a circle that is concentric to the axis of rotation of the tool. In this arrangement of the knives, fully supporting Ge gear wheels are cut with geometrically exact toothing, which means that the working flanks of the teeth of two intermeshing wheels are essentially in contact over their entire length.
In many cases, e.g. B. when a transmission is subjected to changing loads during the run, such. B. Ben in Fahrzeuggetrie, or if the installation of the transmission can not be done with great precision, is. It is advantageous that, in order to avoid edge wear, the teeth of the gear wheels are given a certain crowning in the longitudinal direction of the teeth, as shown in FIG. 3. A tooth pattern according to FIG. 4 is then produced, in which two cooperating tooth flanks only touch over part 8 of the flank surface.
In this case, due to a deformation of the wheels as a result of loading or inaccurate installation, the tooth pattern is shifted along the flanks a fold, but no jamming can occur.
Such a crowning of the teeth is obtained when the above-mentioned points of the inner cutting edge of the knife processing the convex tooth flank and the outer cutting edge of the knife processing the concave tooth flank do not lie on the same circle concentric to the tool axis, but when these points of the inner cutting edges have a slightly smaller radius than the relevant points of the outer cutting edges, that is, if the points of the inner cutting edges are somewhat inside and the points of the outer cutting edges are somewhat outside of the circle concentric to the tool axis, on which all these points of the inner and outer cutting edges of the knives of a cutter head lie,
with which full load-bearing gears with geometrically exact teeth are cut.
In Fig. 1 of the drawing, 9 and 10 mean a pair of knives, the knife 9 with its inner cutting edge the convex tooth flank and the knife 10 with its outer cutting edge the concave tooth flank of a tooth gap 11 of the work piece 12 shown in strict detail.
The point Ti of the cutting edge of the knife 9 rolling on the partial conical surface of the finished tooth gap has a slightly smaller radius with respect to the axis of rotation 11T of the tool, and the corresponding point Ta of the knife 10 be seated a slightly larger radius than the radius of the circle a , on which the two points would have to be if full-load gear wheels were to be manufactured.
In known cutter heads for cutting fully supporting gear wheels, the cutters are distributed over the circumference of the cutter support disk in such a way that an internal cutting knife is followed alternately by an external cutting knife, and an internal and an external cutting knife each cut when the tool is rotated and continuous partial switching of the workpiece, successive tooth gaps of the workpiece.
In the arrangement of the knife shown in Fig. 1 is between a pair of knives 9, 10, which finishschnei det together a tooth gap, and the following pair of knives 9 ', 10', which finishes the next tooth gap of the work piece, a greater angular distance than available between the two knives 9, 10 or 9 ', 10' etc., since otherwise the gaps between the teeth of the workpiece would be too wide.
This results in the possibility, which is particularly advantageous when it comes to measuring discs of larger diameter han delt, in front of each pair of knives 9, 10, or 9 ', 10' to arrange an auxiliary cutter 13 as the third knife in each knife group the disk groove 2 and 2 'are used and to relieve the two knives 9, 10 and 9', 10 'etc. working as finishing cutters, the NEN. When turning the knife head they cut the same tooth gap as the finishing cutter 9, 10 or 9 ', 10' assigned to them.
In Fig. 5 to 7 three types of knives which can be used as auxiliary cutter 13 are provided. Fig. 5 shows a plunge cutter, which is intended to edit with its frontal cutting edge 16 the bottom of the tooth gaps of the hergeschlenden toothing. Fig. 6 shows a plunger cutter with a front cutting edge 16 for processing the bottom of the tooth gap and two back, to the cutting edge 16 parallel cutting edges 17 and 17 ', the material at a wider point of the trapezoidal tooth gap cut out be true. Fig. 7 shows a trapezoidal roughing cutter which can be designed so that it cuts with its front edge 16 and both side edges 18 and 19, or only with the edge 16 and one or the other side edge 18 or 19.
In the first case, the roughing cutter would cut the floor. the tooth gap and both tooth flanks, in the second case each knife group would have to have two roughing cutters, which would machine the bottom and one of the two tooth flanks of a tooth gap.
If the auxiliary cutter 13 is trapezoidal roughing cutter according to FIG. 7, so both side edges of the same are designed as cutting edges which simultaneously process both tooth flanks of the tooth gap concerned.
The individual grooves 2, 3 and 4, or 2 ', 3' and 4 'etc. for receiving the knife shafts 6 of the knives of each group have increasing groove depth from the foremost groove (2) to the rearmost groove (4) and are not Ra dial arranged with respect to the center M of the knife disc, but the central axis 14 of each groove is tangential to a circle 15 around the center M. Each knife shaft therefore has a line drawn from its cross-sectional center to the center M identical inclination, which allows the finished cutting knives 9 and 10 in each knife group to be interchanged, so that the knife 10 cutting with its outer edge is inserted into the groove 3 and the knife 9 cutting with its inner edge is inserted into the groove 4.
In the case of such a confusion, the cutting angle of the two blades is retained, and only the radial distance of the cutting points Ti and Ta from the center 14T of the blade disc changes. If a gear is made with the cutter head with compared to the arrangement in Fig. 1 swapped finish cutters 9 and 10, the teeth of the same get a different crown than those of a gear with your cutter head in.
Fig. 1 was made before Vertau schung the finishing cutter because the offset of the cutting points Ti and Ta was changed with respect to the circle a compared to the position shown in FIG. So it can be produced with the same tool by interchanging the finishing cutter of each knife group gear wheels with two different crowns of the teeth.
According to FIG. 8, the cutter head has groups of four knives each, the knives of a group processing a tooth gap 11 of the workpiece 12 when the cutter head rotates. The knife group consists of two pre-cutters 20 and 21 and two finishing cutters 9 and 10.
The precutter 20 is expediently a plunge cutter for processing the bottom of the tooth gap and the precutter 21 is a trapezoidal roughing cutter that simultaneously processes the two opposing tooth flanks of the tooth gap and prepares them for the finish cut by the two finish cutters 9 and 10, each of which only work with an inner or an outer cutting edge.
In the example according to FIG. 9, each knife group of the knife head has five cutting knives, which process a tooth gap 11 of the workpiece 12 when the knife head rotates. The knife group has a finishing cutter 9, which processes the convex tooth flank with an inner cutting edge, and a Fer tigschneider 10, which processes the concave tooth flank with an outer cutting edge.
The first knife of the group can be a plunge cutter 20, the following knife a trapezoidal roughing knife 22 assigned to the finishing cutter 9, which prepares the finishing cut of the convex tooth flank by the following knife 9 with a cutting edge on the inner side edge, and after this The latter can be followed by a trapezoidal roughing knife 23, which prepares the finishing cut of the concave tooth flank by the following knife 10 with a cutting edge on the outer side edge.
In the embodiments according to FIGS. 10 and 11 knife groups of five cutting knives are arranged in the knife disk 24 of the knife head. Each knife in a group is inserted into a groove 25, or 26, 27, 28, 29 of the knife disk by means of its prismatic shaft 6, which again have increasing depth from front to back with respect to the direction of rotation of the knife head, and therein, as shown in FIG .1 and 2 shown, clamped.
The shafts 6 of all knives be sitting among themselves the same dimensions. The five grooves of each knife group are arranged with respect to the center of the knife disc as shown in Fig.1, that is, the central axis 14 through each groove is tangential to a circle around the center of the knife disc. In the cutter head according to FIG. 10, a plunge cutter 20 can be arranged in the groove 25, which works the bottom of a tooth gap when the workpiece is interlocked. In the groove 26 there can be a trapezoidal roughing cutter, which the convex tooth flank of the gap for. Ready cut prepared.
In the groove 27 a trapezoidal roughing cutter 31 can be net angeord, which prepares the concave tooth flank for the finish cut accordingly. In the grooves 28 and 29 are each a finish cutter 9 and 10 for processing the kon vex and concave tooth flanks. The points Ti and Ta of the cutting edges of the two finishing cutters have unequal distances from the center. the knife disk 24, the point Ti of the knife 9 lies somewhat inside and the point Ta of the knife 10 lies somewhat outside of the circle a drawn around the center of the knife head, on which the two cutting points would have to be if geometrically exact toothing ge with the knife head should be cut.
Thus, with the knife disc according to FIG. 10, bevel gears with curved teeth with spherical engagement of the gear wheels are cut.
As a result of the described arrangement of the grooves for receiving the similar prismatic knife shafts 6 in the knife disc, both the two roughing knives and the two finishing cutters of each knife group are interchangeable and all four knives are interchangeable, so that the possibility is given Using one and the same cutter head to produce different toothings with the same module of the bevel gears, but with teeth of different crowning in the longitudinal direction of the tooth.
11 shows the same cutter disk 24 with an example of interchanging the knives with respect to the arrangement according to FIG. The piercing cutter 20 for processing the bottom of the tooth gap naturally always remains at the beginning of each knife group. In. the groove 26, the roughing cutter 31 was used, which prepares the concave tooth flank of the tooth gap for the final cut with its outer cutting edge.
The associated finishing cutter 10 then follows in the groove 27; In the groove 28 of the roughing cutter 30 is used, which prepares the convex tooth flank for the finish cut with its inner cutting edge, and in the fol lowing groove 29 is the associated finish cutter 9. Since by interchanging the inside and outside cutting the knife, the radial distances of the cutting The points Ti and Ta of the finishing cutter changed from the center of the knife disk 24 compared to the knife arrangement according to FIG. 10, a toothing is cut with the knife arrangement according to FIG. 11 with teeth that result in a different convexity of the engagement of gears than with the Blade arrangement according to Fig. 10 cut teeth.
To set the precisely prescribed radial distance between the cutting edges of the various knives from the center of the Mes serscheibe 6 of the knife washers 32 are inserted between the bottom of the grooves in the knife disk and the shafts. Washers of different thicknesses are expediently provided so that the radial distance of the cutting edges of the knives can be set as desired by inserting corresponding washers, which makes it possible to use a single tool to produce a plurality of bevel gears of the same module, but with different crowning of teeth.
In the embodiment of the Messerkop fes according to Fig.l2, each knife group consists of two auxiliary cutters 30 and 31, for. B. roughing cutters, which are followed by two finishing cutters 9 and 10.
With each rotation of the cutter head according to one of the examples presented above, the knives of each of the knife groups of three or more cutting knives arranged along the circumference of the knife support disc process one of the successive tooth gaps of the bevel gear to be produced, the workpiece in a manner not shown in the drawing experiences a continuous partial circuit. The cutter head could of course only have a single group of knives of two finishing cutters and at least one precutter, these knives being effective in a single tooth gap of the workpiece with each rotation of the cutter head.
Instead of one or more of the pre-cutters shown in Figure 5 to 7 or in addition to the same, the knife groups could also, for. B. have one or more deburring knives.
For example, FIG. 13 shows the five consecutive knives of a knife group in their mutual axial position in which they are to be arranged on the knife support disk. The five knives in the group process a tooth gap in the workpiece with one revolution of the knife head. The first knife of the group is a grooving cutter 20 for pre-cutting the bottom of the tooth gap on the workpiece, the second knife is a trapezoidal roughing cutter 21 with two side cutting edges for simultaneous machining of the opposite tooth flanks of the tooth gap, whereupon one finishing cutter 9 for finishing one tooth flank follows.
Between this finish cutter 9 and the second finish cutter 10 for processing the opposite tooth flank, a deburring knife 33 is arranged, which is equipped with two cutting edges 34 and 34 'for deburring the upper edges of the two teeth delimiting the tooth gap, which are adjacent to the tooth flanks two cutting edges are determined simultaneously for the finishing of the face of these teeth over about half their width.
The piercing cutter 20, the rough cutter 21 and the two finishing cutters 9 and 10 are all arranged projecting equally far in the axial direction from the knife support disk (not shown), that is, the knife ends have the same axial distance from the face of the knife disk. The cutting edges of the deburring knife 33, on the other hand, are arranged at a smaller axial distance from the disk face in the disk so that they only come into effect in the last part of the rolling movement of the tool into the workpiece.
The knife group of the Ausführungsbei game according to Fig. 14 successively has a plunge cutter 20 and a trapezoidal roughing cutter 21 as a precut, a deburring knife 35 with a cutting edge 36 for deburring the outer edge of one tooth flank of the tooth gap, a finishing cutter 9, a deburring Knife 37 with cutting edge 38, which is intended to deburr the outer edge of the other tooth flank of the tooth gap, and the second finishing cutter 10.
The cutting edges 36 and 38 of the two deburring knives protrude in the axial direction from the knife support disk (not shown) to such a lesser extent than the other knives that they only become effective at the end of the rolling movement of the tool into the workpiece; after the remaining knives have finished cutting the tooth gap.