Verfahren zum' Schleifen der ein Evolventenprofil aufweisenden Zahnflanken von schrägverzahnten Rädern und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schlei fen der ein Evolventenprofil aufweisenden Zahnflan ken von schrägverzahnten Rädern und eine Einrich tung zur Durchführung des Verfahrens.
Eine Eigenheit einer solchen Zahnflanke liegt darin, dass zwei Punkte, die auf ihr beim Zahnfuss bzw. beim Zahnkopf und in verschiedenen zur Rad achse senkrecht stehenden Ebenen gelegen sind, durch eine geneigte, in der Flanke verlaufende Gerade ver bunden werden können. Somit kann eine geradlinige Kante eines Körpers diese Flanke zwischen den bei den Punkten ohne Unterbruch berühren.
Desgleichen kann an einer Schleifscheibe an ihrem Umfang eine konkave Arbeitsfläche gebildet werden, die zur konvexen Zahnflanke in dem Sinne komple mentär ist, dass auf ihr zwei bestimmte, in verschie denen Abstand von der Achse gelegene Punkte durch eine geneigte, auf ihr verlaufende Gerade miteinander verbunden werden können.
Es ergibt sich hieraus, dass die Berührungslinie zwischen einer solchen Zahnflanke und einer solchen Arbeitsfläche eine geneigte Gerade ist. Dabei ist aber der Querschnitt der Arbeitsfläche nicht mit demjeni gen der Zahnflanke identisch; vielmehr hat der Quer schnitt der Arbeitsfläche eine etwas geringere Krüm mung als derjenige der Zahnflanke. Die geradlinige Berührungslinie wird nachfolgend stets Erzeugende genannt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mit einer Schleifscheibe gearbeitet wird, die am Umfang auf beiden Seiten eine in Profil konkave Arbeitsfläche hat, welche so ausgebildet ist, dass sie mit einander zugewendeten Flanken von be nachbarten Zähnen des Werkstückes längs je einer geradlinigen Erzeugenden in Berührung steht, und dass während der Bewegung der Schleifscheibe in Längsrichtung der zwischen den in Bearbeitung be findlichen Zahnflanken vorhandenen Zahnlücke dem Werkstück eine Drehbewegung erteilt wird.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Einrich tung zur Durchführung dieses Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, dass sie nebst der besagten Schleif scheibe Mittel zur Herbeiführung einer geradlinigen Relativbewegung zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück zwecks Bewegens der Schleifscheibe längs den in Bearbeitung befindlichen Zahnlücken und Mittel zum gleichzeitigen Erteilen einer Dreh- bewegung an das Werkstück aufweist.
Anhand beiliegender Zeichnung, die ein Ausfüh rungsbeispiel der erfindungsgemässen Maschine dar stellt, wird auch das erfindungsgemässe Verfahren bei spielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine Stirnansicht eines Teiles der Schleif scheibe.
Fig. 2 ist ein zugehöriger Aufriss.
Fig. 3 ist ein Querschnitt eines benachbarten Zahnpaares des Werkstückes mit in Arbeitsstellung be- findlicher Schleifscheibe.
Fig. 4 zeigt in Draufsicht die relative Lage von Schleifscheibe und Zahnrad beim Beginn eines Schleif vorganges.
Die Fig. 5 und 6 zeigen im Aufriss bzw. Seitenriss eine Vorrichtung zum Abrichten der Schleifscheiben arbeitsflächen.
Die Fig. 7 und 8 zeigen iin Aufriss bzw. Seitenriss, teilweise im Schnitt, eine Vorrichtung zum Erteilen von Drehbewegungen an das Werkstück während den Schleifvorgängen, und Fig. 9 zeigt im Aufriss eine Einrichtung, zu wel cher die obgenannten Vorrichtungen gehören.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schleifscheibe a hat an ihrem Umfang ein Paar von gleichen, im Quer- schnitt konkaven Arbeitsflächen b von solcher Form, dass Punkte wie c, d durch eine geradlinige Erzeu gende c-d miteinander verbunden werden können.
Befindet sich die Schleifscheibe in Arbeitsstellung zwischen gegenüberliegenden Flanken e von benach barten Werkstückzähnen, so berühren die Arbeits flächen b diese Flanken je längs einer geraden Er zeugenden, obwohl die Arbeitsflächen im Profil eine etwas geringere Krümmung haben als die Zahn- flanken.
Beim Beginn eines Schleifvorganges werden die Schleifscheibe a und das bereits vorbearbeitete Werk stück f so einander gegenübergestellt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die Schleifscheibenachse ist dann zur Achse des Werkstückes geneigt, aber zur Längsrich tung der Zähne im wesentlichen winkelrecht. Beim Schleifen wird das Werkstück hin und her bewegt, und zwar in einer geradlinigen Bewegung in Rich tung des Pfeiles g und ferner wird ihm zugleich eine Drehbewegung in Richtung des Pfeiles h erteilt. Man könnte auch die Schleifscheibe geradlinig hin und her bewegen, wobei auch in diesem Falle dem Werkstück eine Drehbewegung erteilt werden müsste.
Zwischen aufeinanderfolgenden Schleifvorgängen ist ausserdem das Werkstück um eine Zahnteilung weiterzudrehen. In Fig. 4 sind die Zähne mit geraden Linien angedeu tet anstatt mit Schraubenlinien.
Die den Schleifscheiben-Arbeitsflächen zu gebende Form kann geometrisch bestimmt werden; zur Über tragung auf die Schleifscheibe verwendet man zweck mässigerweise Schablonen. Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Vorrichtung, die sich hiezu eignet. An einem Gestell<I>k</I> sind zwei vertikale Führungen <I>m</I> ausgebil det, zwischen denen ein Schlitten n mittels eines Kur beltriebes<I>o, p</I> gehoben und gesenkt werden kann. Auf dem Schlitten<I>n</I> kann ein Längsschlitten<I>q</I> durch Be tätigung einer Schraubenspindel r horizontal nach vorn und nach hinten bewegt werden.
Auf dem Längs schlitten q sind zwei Schlitten s in einer zur Längs richtung der Spindel r winkelrechten, horizontalen Richtung verschiebbar geführt.
Diese Schlitten s bewegen sich gegenläufig, und zwar voneinander weg unter der Einwirkung von Fe dern<I>t,</I> die sich auf Ansätzen<I>u</I> des Längsschlittens <I>q</I> und auf die Schlitten s abstützen. An ihren vonein ander abgewendeten Seiten haben die Schlitten s je einen Fühler v, der durch die zugehörige Feder t an eine zugeordnete Schablone w angedrückt wird. Das Profil der Schablone ist genau demjenigen der herzustellenden Zahnflanke nachgebildet. Die Scha blonen sind einstellbar am Gestell k angebracht, und zwar so, dass ihre Mantellinien zu Linien parallel ver laufen, welche im rechten Winkel zur Drehachse der Schleifscheibe stehen.
An den einander zugewendeten Enden der Schlitten s sind mit Diamanten bestückte Abrichtwerkzeuge x angebracht. Zum Abrichten der Schleifscheibenarbeitsflächen wird der Schlitten n auf und ab bewegt; dabei führen die Schlitten s bezüg- ]ich zum Schlitten n horizontale Bewegungen aus, wel che durch die Schablonen w gesteuert werden; zu- gleich wird der Längsschlitten q durch Betätigung der Spindel r horizontal verschoben. Durch die resultie rende Bewegung ,erzeugen die Abrichtwerkzeuge x an der Schleifscheibe das erforderliche Arbeitsflächen profil.
Wie schon erwähnt, müssen dem Werkstück wäh rend den Schleifvorgängen Drehbewegungen erteilt werden, wozu sich mancherlei Vorrichtung eignet. Eine solche Vorrichtung ist in den Fig. 7 und 8 dar gestellt. Die Spindel 10, auf der das Werkstück f fest gesetzt ist, lagert an einem ihrer Enden auf einer in einem Schlitten 12 gelagerten Mitnehmerspindel 11 und ist mit dieser drehfest verbunden. Ein Bund 13 der Mitnehmerspindel 11 ist von straffen biegsamen Metallbändern 14 umschlungen, deren eines Ende an diesem Bund und deren anderes Ende an einer Gleitstange 15 befestigt ist. An einem feststehenden Vorrichtungsteil ist dreheinstellbar eine Scheibe 16 angebracht, die nach ihrer Einstellung feststeht und an der ein Steuerungslineal 17 befestigt ist.
Mit diesem arbeiten Rollen zusammen, deren Träger 18 am obe ren Ende der Gleitstange 15 schwenkbar gelagert ist. Das Ganze ist offenbar so eingerichtet, dass bei jeder Vorschubbewgung des Werkstückes die Gleitstange eine wegproportionale Vertikalbewegung ausführt und der Mitnehmerspindel 11 samt der Werkstücktrag- spindel 10 und dem Werkstück über die Bänder 14 eine wegproportionale Drehbewegung erteilt.
Während des Schleifens berührt die Schleifscheibe die Zahnflanken nur längs den geradlinigen Erzeugen den; somit erfolgt die Formgebung der Zahnflanken durch eine sogenannte Erzeugungswirkung , im Ge gensatz zu jenen anderen Zahnradschleifverfahren, bei denen es das Profil der Arbeitsoberfläche der Schleif scheibe ist, das genau demjenigen der fertigbearbeite ten Zahnflanke entspricht.
Soll der Zahnflanke eine Profilform gegeben werden, die sich aus Abschnitten verschiedener Evolventen zusammensetzt, die je ihre eigene Erzeugende haben, so ist lediglich die Form der Arbeitsflächen der Schleifscheibe entsprechend abzuändern. Auch in diesem Falle berührt die Schleif scheibe die Zahnflanke zu jedem Zeitpunkt nur längs einer Erzeugenden.
Die beschriebenen Vorrichtungen gehören zu einer Maschine, deren allgemeiner Aufbau demjenigen von handelsüblichen Zahnradschleifmaschinen entspricht. Ein rudimentäres Ausführungsbeispiel einer solchen Maschine ist in Fig. 9 dargestellt.
Am einen Bett 20 ist ein Schlitten 21 in horizontaler Richtung längs beweglich geführt, der zugleich zur Lagerung des Werkstückes f eingerichtet ist und das Gehäuse 12 der Vorrichtung trägt, die zur Erteilung von Dreh bewegungen an das Werkstück dient. Über dem Bett 20 ist eine horizontale Führung 22 angeordnet, längs welcher ein Schlitten 23 beweglich ist, der die Schleif scheibe a trägt. An dieser Führung kann auch das Steuerungslineal 17 einstellbar angebracht sein.
In der Verlängerung des Bettes 20 ist das Gestell k der oben mit Bezug auf die Fig. 5 und 6 beschriebenen Ab- richtvorrichtung ortsfest aufgestellt. Jedesmal, wenn die Schleifscheibe abgerichtet werden muss, wird der Schlitten 23 längs der Führung 22 bewegt, bis sich die Schleifscheibe zwischen den Abrichtwerkzeugen x befindet, um nachher wieder in Arbeitsstellung ge bracht zu werden.