Einrichtung zum Schleifen der evolventenförmig oder ähnlich gewölbten Flanken von aussenverzahnten Zahnrädern mittels entsprechend profilierter Schleifscheiben. Die Erfindung befasst sich mit der Ver besserung von Einrichtungen zum Schleifen der evolventenförmig oder ähnlich gekrümm ten Zahnflanken von Aussenzahnrädern mit tels entsprechend profilierter Schleifscheiben.
Die Erfindung besteht darin, dass zum Schleifen ein oder mehrerer Zahnräder in der selben Einspannung mehrere Schleifscheiben gruppen vorgesehen sind. Dabei sind die Schleifscheiben einer jeden Gruppe gleich achsig angeordnet. Diese werden vorzugsweise auf den Umfang des Werkstückes verteilt an geordnet.
Gegenüber den bisher zum Schleifen von Zahnrädern bekannten Einrichtungen, bei denen entweder hur eine oder zwei Schleif scheiben zur Anwendung kamen, ergibt sich durch die Erfindung eine bedeutende Lei stungssteigerung der Schleifmaschine bei grö sserer Genauigkeit der fertig geschliffenen Zahnflanken der Werkstücke. Kommen zum Beispiel mehrere Schleifscheibengruppen am Umfang eines Zahnrades zur Anwendung, so ergibt sich bei der radialen oder annähernd radialen Zustellung der Schleifscheibenpaare zum Werkstück eine günstige Druckverteilung.
Die Zeichnung zeigt Schemenbilder einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung: Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Schleifen eines Zahnrades mittels zweier Schleifscheibengruppen, die am Werkstück zahnrad diametral gegenüberstehen. Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die Anordnung hintereinandergereihter Schleifscheibengrup pen.
Fig. 3 zeigt zwei Anordnungen gemäss Fig.2 um 180 gegeneinander versetzt am Umfang des zu schleifenden Zahnrades und in Richtung gegen dessen Stirnseite gesehen.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel für rei henweise Anordnung der Schleifscheiben gruppen.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel für die Verwen dung von vier in einer Achsflucht angeord neten- Schleifscheiben, die hier zwei Schleif scheibengruppen bilden.
In Fig. 1 ist 10 das zu schleifende Zahnrad, das in bekannter Weise auf einen Spanndorn 11 aufgesetzt wird. Für das Zahnrad wird eine hier nicht dargestellte Teilvorrichtung vorgesehen, durch die das Rad nach jedem Doppelhub der Schleifscheiben von Zahn uz Zahn weitergeschaltet wird.
Die zwei Schleif scheibenpaare 12, 13 und 24, 25, die je eine Gruppe bilden, sind gegenüberliegend ange ordnet. -Der Antrieb erfolgt durch die Elek tromotoren 14, 15J die wechselseitig liegend an gebracht sind. Dadurch werden etwa auftre tende Schwingungen, die das Schleifergebnis ungünstig beeinflussen, ausgeglichen.
In gewissen Fällen ist es zweclnnässg, zur Vermeidung von Schwingungen bei den Schleifscheibenpaaren untereinander unter schiedliche Drehzahlen zu wählen. Weiter kommt die geeignete Wahl der Drehrichtung der Schleifscheiben einzelner Paare bzw. Grup pen in Betracht, wodurch der Vorteil ge sichert ist, dass eine Schleifmaschine insge samt einen ausgeglichenen Lauf erhält und jedwedes Rattern vermieden wird.
Der Abstand a1 der Schleifscheiben 12, 13 voneinander ist kleiner als der Abstand a2 der Scheiben 24, 25, was bedingt ist durch die ungerade Zähnezahl des Werkstückes. In allen Fällen ist der Abstand aber mindestens zwei Verzahnungsteilungen, so dass ein gün stiges Auftreffen der Scheiben auf die Zahn flanken und günstige Schleifdruckverhält nisse zustandekommen.
Fig. 2 lässt die Hintereinanderreihung der Schleifscheibenpaare 16, 17 und 18, 19, die je eine Gruppe bilden, axial zum Werkstück erkennen. Von diesen hintereinander angeord neten Schleifscheibenpaaren 16, 17 und 18, 19 dient das eine<B>(18,19)</B> zum Vorschleifen und das andere (16,17) zum Fertigschleifen. Ent sprechend werden die Scheiben 16, 17 auf einen grösseren Durchmesser d2 abgezogen als die Scheiben 18, 19 mit dem Durchmesser<B>dl.</B>
Üblicherweise bewegen sich die Schleif scheiben 16 bis 19 zum den Schleifhub in Rich tung des waagrechten Pfeils gegenüber dem Werkstück 10. Das Rad wird nach jedem Doppelhub (Hin- und Hergang) der Scheiben um einen Zahn weitergeschaltet. Die Zu stellung der Schleifscheiben erfolgt in Rich tung des senkrechten Pfeils. Bei dieser Anord- nung kann das Werkstück 10 -in einem Ar beitsgang ohne Nachstellen vor- und fertig geschliffen werden.
Die Beispiele gemäss Fig. 1, 2 weisen je zwei Scheibengruppen auf. .
Fig. 3 stellt in der Frontansicht auf das Werkstück 10, Fig.2 gesehen, eine Verdop pelung der in Fig. 2 gezeichneten Scheiben anordnung dar. Es sind damit in der in Fig. 3 wiedergegebenen Ausführungsform oben zwei je einen Satz bildende Schleifradgruppen 16, 17 und 18, 19 und diametral gegenüberlie gend zwei weitere, je einen Satz bildende Schleifradgruppen 16',17' und 18',19' vorhan den, von denen jeweils nur die vorn liegenden Gruppen 16, 17 und 16', 17' in der Figur sicht bar sind. Die Gruppen 16, 17 und 18, 19 und die Gruppen 16', 17' und 18', 19' sind ähnlich dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbei spiel in Richtung der Werkstückachsen hinter einander angeordnet.
Die Scheiben 16, 17, 16' und 17' werden auf einen grösseren Druck messer abgezogen als die Scheiben 18, 19, 18' und 19'.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die gleich zeitige Bearbeitung mehrerer Werkstücke 28, 29 oder eines oder mehrerer Werkstückpakete durch zwei hintereinandergereihte Schleif scheibengruppen 20, 21 und 22, 23. Mit der Anordnung gemäss Fig. 4 wird gegenüber dem bisherigen Schleifen mit nur einer Schleif scheibe in derselben Zeit ein Vielfaches der Leistung erzielt. Die Scheiben 20, 21, 22 und 23 können auf gleichen Druckmesser ab gezogen werden. In diesem Falle werden beide Werkstücke 28 und 29 in einer Einspannung zunächst vorgeschliffen und danach durch wei teres Zustellen aller Scheiben um den gleichen Betrag fertiggeschliffen.
Dabei schleifen die Scheiben 20, 21 das Rad 28, und die Scheiben 22, 23 schleifen das Rad 29. Die Hublänge der Scheiben wird so eingestellt, dass jedes der Scheibenpaare 20, 21 und 22, 23 nur eines der Räder 28 und 29 angreift. Dabei werden alle Werkstücke ohne umzuspannen vorgeschliffen und danach alle Werkstücke fertiggeschliffen, wobei die Schleifdurchmesser aller Räder gleich sind. Es ist dem Rad 28 die Schleif scheibengruppe 20, 21 und dem Rad 29 die Gruppe 22, 23 zugeordnet, wobei entweder mit allen Gruppen geschruppt oder mit allen ge schlichtet wird.
Man kann auch ähnlich der Anordnung gemäss Fig. 2 untereinander ver schieden abgezogene Schleifscheiben für das Vor- und Fertigschleifen beider Räder 28 und 29 in einem Arbeitsgange verwenden. In die sem Falle wird jede Zahnflanke beider Räder 28 und 29 durch die Scheibengruppe 22, 23 vorgeschliffen und im gleichen Hub durch die andere Gruppe 20, 21 fertiggeschliffen. Die Vorschleif-Scheibengruppe 22, 23 ist dabei auf einen geringeren Durchmesser abgezogen als die Scheibengruppe 20, 21 und wird über beide Räder 28 und 29 geführt. Im gleichen Hub wird die Fertigschleifgruppe 20, 21 in einem gewissen Abstand hinter der Gruppe 22, 23 ebenfalls über beide Räder 28 und 29 geführt. Dabei kann für die Schleifscheibengruppen unterschiedliche Körnung verwendet werden.
Statt der Einzelräder 28 und 29 kann auch ein Werkstückpaket bearbeitet werden.
Es können auch mehrere Schleifscheiben sätze gemäss Fig. 4 gleichmässig auf den Um fang der Werkstücke verteilt vorhanden sein.
Bei allen vorerwähnten Ausführungsfor men kann die Werkstückachse senkrecht oder waagrecht angeordnet sein. Weiter ist baulich eine raumsparende und den Schleifhub ver kürzende Ausbildung der Schleifmaschine er zielbar, wenn bei den hintereinandergereihten Schleifscheibenpaaren gemäss Fig. 2 und 4 die Schleifscheibenachsen möglichst nahe anein- andergerückt werden, so dass die Schleif scheiben gegenseitig übereinanderragen, wo bei natürlich die Abstände der Scheiben der verschiedenen Paare entsprechend zu wählen sind. In einer Anordnung mit zwei.
Werkstück rädern gemäss Fig.4 kann man daher errei chen, dass beide Schleifscheibengruppen 22, 23 und 20, 21 nicht gleichzeitig, sondern kurz nacheinander schleifen, so dass der Schleif- druck auf den Spanndorn 30 geringer wird, als wenn, wie in Fig. 4 dargestellt, beide Scheibengruppen gleichzeitig schleifen.
Im Gegensatz zu der Antriebsweise der Schleifscheiben nach Fig.1 ist es noch mög lich, jede Schleifscheibe für sich mit einem Antriebsmotor zu versehen.
In der Zeichnung ist es unterlassen, beson dere Beispiele darzustellen für die Hilfsmittel zur Lagerung der Schleifscheibengruppen und zur Ermöglichung ihrer vorgesehenen Verstel lungen sowie auch .der Hilfseinrichtungen zur Einstellung der Schleifscheiben jeder Gruppe zueinander und zur unabhängigen Einzelver stellung der Schleifscheiben.
Alle diese Einrichtungen und Hilfsmittel lassen sich gemäss den mit der Erfindung ge gebenen Lösungsgedanken schaffen.
Ein Beispiel gemäss Fig. 5 weist zwei nebeneinanderliegende Gruppen von je zwei Schleifscheiben auf, so dass vier Schleifschei- ben in einer Achsflucht angeordnet sind, die gemeinsam vorgeschoben werden. Von diesen bilden die -Scheiben 1, 2 eine Gruppe' mit zueinander gleichliegenden Zahnflankenpro filen und die Scheiben 3, 4 eine weitere Gruppe mit wiederum zueinander gleich liegenden, jedoch zu den Profilen des ersten Paares entgegengesetzt gerichteten Profilen.
Die Schleifscheiben können entweder alle' auf einer gemeinsamen Triebwelle befestigt sein oder je die Scheiben einer Gruppe zusammen auf einer Triebwelle sitzen, so dass also zwei in einer Flucht liegende Triebwellen vorhan den sind. \ Die Wahl der Abstände zwischen den Schleifscheiben und die Wahl der Durchmes ser richtet sich nach der Grösse des Werkstük- kes 5 und nach dem beabsichtigten Arbeits verfahren.
Zum gleichzeitigen Vor- und Fer tigschleifen können die Zahnflankenprofile an den Schleifscheiben so vorgesehen sein, dass bei einer Ausführung nach Fig. 5 die Profile der jeweils zweiten Scheibe 2 bzw. 4 der Gruppe um einen kleineren Betrag abgezogen werden als die- Profile der Scheiben 1 bzw. 3. Der Unterschied in den Abmassen der Schleif scheibenprofile entspricht z.
B. einer Schleif spanstärke, wobei durch Zustellen der beiden Schleifscheibengruppen 1, 2 und 3, 4 in einem Arbeitsgang zwei Schleifspäne abgenommen werden können, die bereits der gesamten Schleifzugabe entsprechenkönnen. Die Schleif seheiben lassen sich ohne Schwierigkeiten mit einem nach dem Abwälzverfahren arbeitenden Abrichtgerät abrichten, welches an einem Wälzlineal Halter mit Doppeldiamanten für das gleichzeitige Abrichten je zweier Scheiben besitzen kann. Der Schleifvorgang kann bei der in der Fig. 5 dargestellten Ausführungs form z.
B. so sein, dass beim Schleifbeginn durch Absenken der Scheiben 1 bis 4 in Pfeil richtung zuerst nur auf die halbe Tiefe zuge stellt wird. Es arbeiten dann infolge verschie denen Abrichtens der Scheiben 1, 3 und 2, 4 um einen Schleifspan zunächst nur die Schei ben 2 und 4; die einen vollen Span abnehmen. Diese Arbeitsweise wird so lange beibehalten, bis so viele Zähne geschliffen sind, wie Zähne zwischen den Scheiben der. einzelnen Paare liegen. Im- vorliegenden Beispiel mögen also durch die Scheibe 2 die Rechtsflanken der Zähne 36 und 37 nacheinander fortschreitend geschliffen werden und mittels der Scheibe 4 die Linksflanken der Zähne 30 und- 31.
Dar auf wird das Werkstück in die Ausgangsstel lung zurückgestellt, und nun kann die Zustel lung der Schleifscheiben 1 bis 4 auf die end gültige Tiefe erfolgen, wobei dann. die Schei ben 1 und 3 vorschleifen und die Scheiben 2 und 4 das Fertigschleifen übernehmen.
Bei Werkstücken mit grossem Durchmesser können mehrere solcher Schleifscheibendoppel- grüppen gemäss Fig. 5 um das Werkstück herum angeordnet sein. Auch ist hierbei das Bearbeiten mehrerer axial hintereinanderlie gender Werkstücke und Werkstückpäkete in einer Einspannung möglich.
Die in Fig. 2 und 4 eingetragenen waag rechten Massstriche geben die Hublänge jedes Schleifscheibenpaares an.
Device for grinding the involute or similarly curved flanks of externally toothed gears by means of appropriately profiled grinding wheels. The invention is concerned with the improvement of devices for grinding the involute or similarly curved tooth flanks of external gears with means of appropriately profiled grinding wheels.
The invention consists in that several grinding wheel groups are provided for grinding one or more gears in the same clamping. The grinding wheels of each group are arranged on the same axis. These are preferably arranged on the circumference of the workpiece.
Compared to the previously known devices for grinding gears, in which either one or two grinding discs were used, the invention results in a significant increase in performance of the grinding machine with greater accuracy of the finished tooth flanks of the workpieces. If, for example, several groups of grinding wheels are used on the circumference of a gearwheel, a favorable pressure distribution results from the radial or approximately radial infeed of the pairs of grinding wheels towards the workpiece.
The drawing shows schematic diagrams of some exemplary embodiments of the invention: Fig. 1 shows an exemplary embodiment for the grinding of a gear by means of two groups of grinding wheels which are diametrically opposed to the gear on the workpiece. Fig. 2 shows an example of the arrangement of lined-up grinding wheel groups.
Fig. 3 shows two arrangements according to Fig. 2 offset from one another by 180 on the circumference of the gear to be ground and seen in the direction towards its end face.
Fig. 4 shows another example of a row arrangement of the grinding wheel groups.
Fig. 5 shows an example of the use of four in an axial alignment angeord designated grinding wheels, which here form two grinding wheel groups.
In Fig. 1 10 is the gear to be ground, which is placed on a mandrel 11 in a known manner. For the toothed wheel, a partial device, not shown here, is provided, through which the wheel is indexed from tooth to tooth after each double stroke of the grinding wheels.
The two grinding wheel pairs 12, 13 and 24, 25, which each form a group, are arranged opposite one another. -The drive is carried out by the electric motors 14, 15J which are placed alternately lying on. This compensates for any vibrations that may occur and that have an unfavorable effect on the grinding result.
In certain cases it is useful to choose different speeds to avoid vibrations in the pairs of grinding wheels. Furthermore, the suitable choice of the direction of rotation of the grinding wheels of individual pairs or groups comes into consideration, which ensures the advantage that a grinding machine runs smoothly overall and any chattering is avoided.
The distance a1 of the grinding wheels 12, 13 from one another is smaller than the distance a2 of the wheels 24, 25, which is due to the odd number of teeth on the workpiece. In all cases, however, the distance is at least two tooth pitches, so that the disks hit the tooth flanks in a favorable manner and favorable grinding pressure ratios are achieved.
FIG. 2 shows that the grinding wheel pairs 16, 17 and 18, 19, which each form a group, are arranged one behind the other, axially to the workpiece. Of these pairs of grinding wheels 16, 17 and 18, 19 arranged one behind the other, one is used for pre-grinding and the other (16, 17) for finish grinding. Accordingly, the disks 16, 17 are drawn off to a larger diameter d2 than the disks 18, 19 with the diameter <B> dl. </B>
Usually, the grinding disks 16 to 19 move for the grinding stroke in the direction of the horizontal arrow opposite the workpiece 10. The wheel is switched by one tooth after each double stroke (back and forth) of the disks. The grinding wheels are delivered in the direction of the vertical arrow. With this arrangement, the workpiece 10 can be pre-ground and finish-ground in one operation without readjustment.
The examples according to FIGS. 1, 2 each have two disk groups. .
Fig. 3 shows in the front view of the workpiece 10, Fig.2, a doubling of the disks shown in Fig. 2 arrangement. There are thus in the embodiment shown in Fig. 3 at the top two each forming a set of grinding wheel groups 16, 17 and 18, 19 and diametrically opposite two more, each forming a set of grinding wheel groups 16 ', 17' and 18 ', 19' in the ANY, of which only the front groups 16, 17 and 16 ', 17' in the Figure are visible. The groups 16, 17 and 18, 19 and the groups 16 ', 17' and 18 ', 19' are similar to the Ausführungsbei shown in Fig. 2 game in the direction of the workpiece axes arranged one behind the other.
The discs 16, 17, 16 'and 17' are deducted to a greater pressure knife than the discs 18, 19, 18 'and 19'.
Fig. 4 shows an example of the simultaneous processing of several workpieces 28, 29 or one or more workpiece packages by two lined up grinding wheel groups 20, 21 and 22, 23. With the arrangement according to FIG. 4 is compared to the previous grinding with only one grinding disk achieves a multiple of the performance in the same time. The discs 20, 21, 22 and 23 can be pulled from the same pressure gauge. In this case, both workpieces 28 and 29 are first pre-ground in one clamping and then finish-ground by the same amount by further infeed of all disks.
The disks 20, 21 grind the wheel 28 and the disks 22, 23 grind the wheel 29. The stroke length of the disks is adjusted so that each of the disk pairs 20, 21 and 22, 23 only engages one of the wheels 28 and 29. All workpieces are pre-ground without re-clamping and then all workpieces are finish-ground, with the grinding diameters of all wheels being the same. It is the wheel 28, the grinding disk group 20, 21 and the wheel 29, the group 22, 23 assigned, either roughing with all groups or finishing with all ge.
You can also similar to the arrangement of FIG. 2 with each other ver different deducted grinding wheels for the rough and finish grinding of both wheels 28 and 29 in one operation. In this case, each tooth flank of both wheels 28 and 29 is pre-ground by the disk group 22, 23 and finish-ground by the other group 20, 21 in the same stroke. The pre-grinding disk group 22, 23 is drawn off to a smaller diameter than the disk group 20, 21 and is guided over both wheels 28 and 29. In the same stroke, the finishing group 20, 21 is also guided over both wheels 28 and 29 at a certain distance behind the group 22, 23. Different grain sizes can be used for the grinding wheel groups.
Instead of the individual wheels 28 and 29, a workpiece package can also be machined.
There can also be several grinding wheel sets according to FIG. 4 distributed evenly around the circumference of the workpieces.
In all of the aforementioned Ausführungsfor men, the workpiece axis can be arranged vertically or horizontally. Furthermore, structurally a space-saving design of the grinding machine that shortens the grinding stroke can be achieved if the grinding wheel axes are moved as close as possible to each other in the grinding wheel pairs lined up according to FIGS Slices of the different pairs are to be selected accordingly. In an arrangement with two.
Workpiece wheels according to FIG. 4 can therefore be achieved that both grinding wheel groups 22, 23 and 20, 21 do not grind at the same time, but rather shortly after one another, so that the grinding pressure on the mandrel 30 is lower than when, as in FIG. 4, grind both wheel groups at the same time.
In contrast to the way the grinding wheels are driven according to FIG. 1, it is still possible, please include to provide each grinding wheel with a drive motor.
In the drawing it is omitted to show special examples for the aids for the storage of the grinding wheel groups and to enable their intended adjustments as well as the auxiliary devices for the adjustment of the grinding wheels of each group to each other and for the independent individual adjustment of the grinding wheels.
All of these facilities and resources can be created according to the solutions given with the invention.
An example according to FIG. 5 has two adjacent groups of two grinding wheels each, so that four grinding wheels are arranged in an axial alignment and are pushed forward together. Of these, the disks 1, 2 form a group 'with tooth flank profiles that are identical to one another, and the disks 3, 4 form a further group with in turn identical to one another, but oppositely directed to the profiles of the first pair.
The grinding wheels can either all be attached to a common drive shaft or each of the disks in a group can sit together on a drive shaft, so that two drive shafts that are in alignment are IN ANY. The choice of the distances between the grinding wheels and the choice of the diameter depend on the size of the workpiece 5 and the intended work process.
For simultaneous rough and final grinding, the tooth flank profiles on the grinding wheels can be provided so that, in an embodiment according to FIG. 5, the profiles of the second wheel 2 or 4 of the group are deducted by a smaller amount than the profiles of the wheels 1 or 3. The difference in the dimensions of the grinding wheel profiles corresponds to z.
B. a grinding chip thickness, whereby by feeding the two grinding wheel groups 1, 2 and 3, 4 two grinding chips can be removed in one operation, which can already correspond to the total grinding allowance. The grinding wheels can be dressed without difficulty with a dressing device working according to the hobbing process, which can have holders with double diamonds on a rolling ruler for the simultaneous dressing of two disks. The grinding process can form in the embodiment shown in FIG.
B. be so that at the start of grinding by lowering the disks 1 to 4 in the direction of the arrow is only supplied to half the depth. It then work as a result of various dressing of the disks 1, 3 and 2, 4 to a grinding chip initially only the disks ben 2 and 4; which remove a full chip. This mode of operation is maintained until as many teeth have been ground as there are teeth between the disks of the. individual pairs. In the present example, the right flanks of the teeth 36 and 37 may be ground progressively one after the other by the disk 2 and the left flanks of the teeth 30 and 31 by means of the disk 4.
Then the workpiece is returned to the starting position and the grinding wheels 1 to 4 can now be fed to the final depth, in which case. pre-grind the discs 1 and 3 and the discs 2 and 4 take over the finish grinding.
In the case of workpieces with a large diameter, several such grinding wheel double groups according to FIG. 5 can be arranged around the workpiece. The processing of several axially one behind the other gender workpieces and workpiece packets in one clamping is also possible.
The horizontal lines entered in FIGS. 2 and 4 indicate the stroke length of each grinding wheel pair.