Verfahren zum kontinuierlichen Fräsen von Kegelrädern mit geraden Zähnen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kon tinuierlichen Fräsen, von Kegelrädern mit geraden Zähnen, wobei die Schneiden der im Kreise bewegten Werkzeuge das Profil der linken bzw. rechten Zahn flanken eines gedachten, mit dem zu schneidenden Rad kämmenden, als Planrad anzusehenden Gegen rades darstellen und eine Wälzbewegung zwischen den Werkzeugen und dein Werkstück stattfindet.
Kegelräder mit geraden Zähnen werden heute in der Technik im umfangreichen Masse verwendet. Da die Verzahnungszeit einen erheblichen Anteil der Gesamtarbeitszeit des Rades ausmacht, hat man in den letzten Jahren immer mehr versucht, die Verzah nungszeit durch neue Bearbeitungsverfahren herab zusetzen.
Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das kürzeste Arbeitszeit und genaue Her stellung der Verzahnung garantiert.
<I>Stand der Technik</I> Kegelräder mit geraden Zähnen werden heute allgemein im Wälzteilverfahren durch Hobeln oder Fräsen, im Schablonenteilverfahren durch Hobeln oder im Räumteilverfahren hergestellt.
Das Hobeln im Schablonenteilverfahren benötigt die höchste Arbeitszeit für das Verzahnen. und kommt nur für grosse Räder (über<B>750</B> mm Durchmesser) mit grossem Modul in Frage.
Beim Hobeln im Wälzteilverfahren sind auf dem Wälzkörper zwei Stössel, die die Hobelstähle tragen, so angebracht, dass bei hin und her gehender Bewegung der Stössel die Hobelstähle zur Kegelspitze hin arbeiten, damit der konische Zahnverlauf entsteht. Das Rad ist auf dem Teilkopf befestigt. Die hin und her gehen den Hobelstähle dringen zunächst in das volle Mate rial des Radkörpers ein und stechen eine Zahnlücke aus. Ist die volle Zahntiefe erreicht, dann kommt zu der hin und her gehenden Bewegung der Hobelstähle noch eine Bewegung des ganzen Wälzkörpers und des Teilkopfes, damit das Zahnprofil ausgewälzt werden kann. Ist das Zahnprofil ausgewälzt, dann wird der ganze Wälzkörper zurückgezogen, damit die Hobel stähle aus dem Radkörper herauskommen.
Nun dreht sich der Wälzkörper in seine Grundstellung zurück, und der Teilkopf führt ebenfalls eine Rückdrehung und gleichzeitig eine Teilbewegung aus, damit die nächste Zahnlücke gehobelt werden kann. Es muss also bei, dem Verzahnen des Kegelrades so oft ge wälzt und geteilt werden, wie das Rad Zähne besitzt. Dieses oftmalige Wälzen und Teilen bedeutet natür lich einen erheblichen Zeitverlust.
Der Vorgang beim Wälzteilfräsen ist dem Vor gang beim Wälzteilhobeln ähnlich, nur sind die Hobel stähle durch Fräser ersetzt. Die Fräser führen aber keine hin und her gehende, sondern nur eine Dreh bewegung um ihre Achse aus. Dadurch ist der Zahn grund nicht gerade wie beim Hobeln, sondern kon kav. Es muss etwas tiefer gefräst werden, damit das benötigte aktive Profil auf der ganzen Zahnbreite er reicht wird. Die Fräser stechen zunächst auch eine Zahnlücke vor, dann wird gewälzt. Nach dem Wälzen werden die Fräser aus dem Radkörper herausgezogen, und es erfolgen nun Rückdrehung in die Grundstel lung und die Teilbewegung, damit die nächste Zahn lücke bearbeitet werden kann.
Das Fräsen geht zwar bedeutend schneller als das Hobeln, es muss aber ebenfalls so oft gewälzt und ge teilt werden, wie das Rad Zähne hat. Diese Art des Fräsens wird auch als Wälztauchfräsen bezeichnet.
Beim Räumteilverfahren wird ein rundes Räum werkzeug verwendet, das ähnlich wie ein Fräser ar beitet. Die Räummesser sind auf einem runden Grundkörper ähnlich wie Fräserzähne angebracht. Die Vorschneidmesser sind in ihrer Höhe verschie- den, damit sie zunächst die Zahnlücke ausarbeiten. Die dann folgenden Fertigschneidmesser schneiden das Profil auf beiden Seiten einer Zahnlücke fertig. Es wird hierbei nicht gewälzt. Da sich das Zahnprofil längs der Zahnbreite laufend verändert, kann jedem Fertigmesser nur ein ganz bestimmter Schnitt zu geordnet werden. Jedes darauffolgende Fertigmesser <B>3 Z,</B> besitzt ein anderes Profil.
Damit nun jedes Fertig messer das ihm zugedachte Profil im Radkörper schneiden kann, muss das Räumwerkzeug längs der Zahnbreite beim Räumen geführt werden. Die Räum messer sind schwierig herzustellen, weil die Schneid seiten, dieser Messer genau das zu räumende Profil besitzen müssen, das sich, wie erwähnt, von Messer zu Messer ändert. Die Räumwerkzeuge sind also im Preis sehr hoch.
Das Räumen selbst geht sehr schnell. Bei jeder Umdrehung des Räumwerkzeuges ist eine Zahnlücke fertig. Es wird hierbei nicht gewälzt, sondern: nur geteilt. Es wird also so oft geteilt, wie das Rad Zähne hat.
Die Schneidkanten der Hobelstähle und der Frä ser sind gerade. Mit diesen geraden Schneidkanten wird das Zahnprofil von Zahn zu Zahn im Teilver fahren ausgewälzt. Die Schneidkanten der Räummes ser haben Profilform. Die Zahnlücken werden im Teilverfahren ohne Wälzen ausgeräumt.
<I>Technische Aufgabe</I> Wie aus dem Stand der Technik hervorgeht wer den alle genauen Kegelräder heute im Wälzteilver- fahren oder im Räumteilverfahren hergestellt. Da das Wälzen und Teilen von Zahn zu Zahn zeitraubend ist, würde ein kontinuierliches Bearbeitungsverfahren, bei dem nur einmal gewälzt wird und das Teilen fort fällt, erhebliche Vorteile hinsichtlich der Arbeitszeit bringen.
Die technische Aufgabe besteht nun darin, ein kontinuierliches Verzahnungsverfahren für Kegel räder mit geraden Zähnen, bei dem nur einmal<B>ge-</B> wälzt wird und das Teilen fortfällt, zu finden.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht darin, dass ein dem Werkzeugträger konzentrisch zugeordneter Kreis aussen oder innen auf einem dem Planrad konzentrisch zugeordneten Kreis abrollt und dass dabei die in einer oder mehre ren Spiralen in einer Ebene auf dem Werkzeugträger angeordneten geradlinigen Werkzeugschneiden in be- zug auf das ruhend gedachte Werkstück Zykloiden beschreiben, und dass infolge der Drehung des Werk stückes diese Zykloiden so aneinandergereiht sind, da die in Längsrichtung gerade oder ballige Flanken linie eines Zahnes der herzustellenden Verzahnung die Umhüllende aller dieser Zykloiden ist. Dieses Ver fahren wird nachstehend anhand der Zeichnungen bei spielsweise erläutert.
<B><I>1.</I></B><I> Erzeugung der Flankenlinien</I> a) Erklärung des Verfahrens Wenn in einem feststehenden Kreis K0 (Fig. 1) ein Kreis K1, dessen Durchmesser gleich dem Radius des Kreises KO ist, so abrollt, dass die Punkte 1, 2, 3 usf. des Kreises K1 der Reihe nach in die Punkte l', 2', 3' usf. des Kreises K0 zu liegen kommen, dann durchläuft ein auf dem Kreis K1 liegender Punkt P eine Hypozykloidenbahn 1'', 2'', 3'' usf. Diese Zy kloidenbahn ist eine Gerade und stellt einen Durch messer D des feststehenden Kreises K0 dar. Dabei hat sich der Mittelpunkt M1 des Kreises K1, der durch einen um den Mittelpunkt M0 drehenden Steg im Ab stand M1M0 geführt wird, auf einer Kreisbahn vom Radius M1M0 nach M1' bewegt.
Man kann diesen Vorgang auch folgendermassen wiedergeben: Rollt in Fig. 2 der Kreis K1, dessen Durchmesser d1 gleich dem Radius r. des Kreises K, ist, in dem zunächst feststehend gedachten Kreis K0 so ab, dass die Punkte 1, 2, 3 usf. des Kreises K1 der Reihe nach in die Punkte 1', 2', 3' usf. des Kreises K0 zu liegen kom men, dann hat der Punkt P des Kreises K1 die Hypo zykloide P, 1'', 2'' bis 6'' durchlaufen. Der Kreis K0) stand still, der Steg<I>MM,</I> hat um den Mittelpunkt M, eine Rechtsdrehung um den Winkel<B>%</B> und der Kreis Ki um seinen Mittelpunkt M, eine Linksdre hung um den Winkel<B>p,</B> ausgeführt.
Denkt man sich ,ein unter dem Kreis KO liegendes Papierbogensystem Si mit dem Kreis K, fest verbunden, dann hat auch dieses System<B>S,</B> keine Bewegung ausgeführt.
Blockiert man nun dieses ganze Gebilde, so dass sich die einzelnen Glieder untereinander nicht verdre hen können"und dreht es insgesamt um den Mittelpunkt MO um den Winkel<B>990</B> links-herum zurück, dann haben dabei der Steg M,M, des Kreises K, und das System S, eine Linksdrehung um den Winkel -(p. um den Mittelpunkt M, ausgeführt.
Die Einzel- und Gesamt bewegungen ergeben sich wie folgt: C, <B>C</B>
EMI0002.0019
Glied: <SEP> <B>1.</B> <SEP> Bewegung <SEP> <B>+</B> <SEP> 2. <SEP> Bewegung <SEP> Gesamtbewegung
<tb> Steg <SEP> <I>MM,</I> <SEP> <B>+ <SEP> (PO <SEP> + <SEP> wo) <SEP> 0</B>
<tb> Kreis <SEP> Ki <SEP> <B>-911 <SEP> + <SEP> 0</B>
<tb> Kreis <SEP> K, <SEP> <B>0 <SEP> + <SEP> (P0)</B>
<tb> System <SEP> <B>Si <SEP> 0 <SEP> + <SEP> Cp <SEP> 0)</B> Wenn sich also der Kreis Ki um seinen feststehenden Mittelpunkt M, um den Winkel<B>-(f,</B> nach links und der Kreis KO mit dem System S, um ihren fest- stehenden Mittelpunkt M" um den Winkel -9" nach links gedreht haben,
dann hat ein im Punkt P auf dem Kreis KI befestigter Bleistift auf System Si die Hypozykloide -6'M0 gezeichnet. Der Steg M1M0 hat dabei keine Drehung um den Mittelpunkt MO ausgeführt. Der Vorgang sei nochmals an Hand der Fie. 3 betrachtet. Drehen sich der Kreis K1 um seinen Mittelpunkt M1 um den Winkel p1 nach links und der Kreis KO um seinen Mittelpunkt M, um den Win- kel'("() nach links, dann hat ein im Punkt P auf dem Kreis K1 befestigter Bleistift auf ein System S1 das Hypozykloidenstück 1'1 gezeichnet.
Bei jeder weite ren Drehung des Kreises, K1 um den Winkel p1 und des Kreises K0 um den Winkel p0 wird ein weiteres Stück der Zykloide beschrieben. Hat sich der Kreis- K1 sechsmal um den Winkel p1 also um 180 und der Kreis K, sechsmal. um den Winkel 990 insgesamt um 90 gedreht, dann ist die Zykloide 6'M0 entstan den, die als Gerade erscheint. In den einzelnen Lagen schneiden sich der Kreis K, und die Gerade, auf der das Stück l', 1 bzw. 21, 2 usf. liegt, in den Punkten 1 bis<B>6.</B>
Errichtet man in diesen Schnittpunkten jeweils das Lot auf dieser Geraden, dann entsteht ein Strah lenbüschel. Sämtliche Strahlen dieses Büschels schnei den sich im Punkt P, der als gemeinsamer Pol dieses Büschels angesehen werden kann. Der Krümmungs mittelpunkt für die jeweils auf der geraden Zykloide gekennzeichneten Punkte<B>1</B> bis<B>6</B> liegt auf dem zu geordneten Strahl im Unendlichen.
Wenn der Punkt P als Pol des Strahlenbüschels betrachtet wird, dann kann man um diesen Pol einen Kreis K., ziehen und auf der Kreisfläche von, K 2 in den Punkten V', 2", Y' usf. Werkzeuge befestigen, wie es Fig. 4 zeigt.
Dreht sich nun die Kreisfläche von<U>K.,</U> mit den. darauf befestigten Werkzeugen um den Pol P mit der Winkelgeschwindigkeit W2 linksherum und der Kreis KO um seinen Mittelpunkt MO mit der zugeordneten Winkelgeschwindigkeit W, ebenfalls linksherum,dann durchlaufen die auf der Kreisfläche von K2 befestig ten Werkzeuge die um den Pol P gestrichelt gezeich neten Kreise, die die gerade Zykloide in den Schnitt punkten 1, 2, 3 usf. berühren. Die Werkzeuge schnei den also diese Gerade in den Schnittpunkten aus, wie es durch die gestrichelt markierten Werkzeuge an gedeutet ist.
Betrachtet man nun alle von den Werkzeugen aus geführten Schnitte zusammen, dann ergibt sich Fig. 5, das heisst, die insgesamt ausgeführte Schnittlinie ist eine Zusammensetzung aus einzelnen Segmenten mit den Mittelpunkten P1, P2, usf., und die gerade Zy kloide ist die Umhüllende aller Segmente.
In Wirklichkeit ist aber zur Ausbildung der Flan kenlinie eines Geradzahnkegelrades nicht die ganze gerade Zykloide von P bis 6 (Fig. 5) nötig, sondern es wird dazu nur ein Stück dieser Zykloide benutzt, wie es Fig. 6 zeigt. Dementsprechend braucht auch nur dieses gewählte Stück der Flankenlinie von den Werkzeugen bearbeitet zu werden. Dadurch lässt sich eine Vielzahl von, Messern auf der Kreisfläche von K2 anbringen, und die geschnittenen Segmentstücke rük ken näher aneinander, so dass die gesamte Schnitt linie. praktisch der Geraden sehr nahe kommt. Einen ähnlichen Vorgang findet man auch beim Wälzfräsen von Stirnrädern mit einem Wälzfräser.
Dreht sich das Radsystem S1 (Fig. 6) um den Winkel pt um seinen Mittelpunkt M0 rechtsherum, dann hat das Werkzeug in der gleichen Zeit um sei nen Mittelpunkt P eine Linksdrehung um den Winkel T2 ausgeführt. Das Radsystem S, hat sich also um eine Teilung weiterbewegt, so dass die gestrichelt ge zeichnete zweite Messerreihe die nächste Zahnlücke ausarbeiten kann. Die Messerreihen (Schneidkanten reihen) verlaufen je längs einer Spirale.
Durch die Vielzahl, der Messer liegen die Schnitt bogen (Fig. 7) dicht hintereinander, und man hat es in der Hand, die Messer, die gerade Schneidkanten aufweisen, die in einer Ebene auf dem Messerträger angeordnet sind, so zu verteilen, dass eine sauber ge schnittene Flankenlinie entsteht.
In Fig. 5 und 7 sind die Schnittbogen der Ein fachheit halber als- Kreisbogen gezeichnet. Die Mes ser, die auf der Kreisfläche von K , befestigt sind, durchlaufen bei der Drehung dieser Kreisfläche<B>um</B> ihren Pol P ' Kreise, die zentrisch zum Pol P liegen. <B>Im</B> System S, schneiden diese Messer aber, da sich System S, ja ebenfalls dreht, Zykloiden nach Fig. 8 oder Fig. 9, je nach der Drehrichtung des Systems S1 und des Werkzeuges K..
Die geschnittene Flankenlinie ist also nicht eine Zusammensetzung aus Kreisbogen, wie es in Fig. 5 und<B>7</B> aus zeichnerischen Gründen der Einfachheit halber dargestellt ist, sondern eine Zusammensetzung von Zykloidenbogen der Fig. 8 oder 9, je nach der gewählten Drehrichtung.
Bisher ist die Ausbildung der Flankenlinien von einer Zahnflanke (der linken oder rechten) gezeigt worden, Sollen. aber beide Flanken, die linke und die rechte, gleichzeitig geschnitten werden, dann sind dazu zwei Messerköpfe, wie z. B. Fig. 10 zeigt, not wendig..
Da in Fig. 10 die Drehrichtung W2 der Messer köpfe K2 und K 2 1 die gleiche (links) und die Dreh richtung Wo des Systems<B>S,</B> entgegengesetzt ist, wer den die Flankenlinien der linken, und rechten Flanken .der Zähne des Systems S, aus Zykloidenbegen nach der Zykloide der Fig. 8 zusammengesetzt. Kehrt man aber, wie in.
Fig. 11, die Drehrichtung des Messer kopfes K2' um, so dass sich dieser um seinen Mittel punkt P' ebenfalls rechtsherum wie System S1 und M0 dreht, dann werden die Flankenlinien der linken Flanke, die von den Messern, des Messerkopfes K 2 geschnitten werden, aus Bogen der Zykloide nach Fig. <B>8</B> und die Flankenlinien der rechten Flanke, die die Messer des Messerkopfes K 2/ schneiden, aus Bogen der Zyklolde nach Fig. <B>9</B> gebildet.
Praktisch hat dieses auf die Ausbildung der Flan ken keinen Einfluss, da man die Schnitte durch ent sprechende Anzahl von Messern genügend dicht nebeneinanderlegen kann und die Krümmungen bei der Zykl'oiden nicht wesentlich unterschiedlich sind. Gemäss Fig. 10 und 11 wird in zwei Zahnlücken gleichzeitig geschnitten. Man kann aber auch in einer Zahnlücke die linke und rechte Flanke gleichzeitig bearbeiten, wie es Fig. 12 zeigt. Die Messer drehen sich dann, wie in Fig. 11, im entgegengesetzten Sinne, und' die Flankenlinien sind aus Bogen verschiedener Zykloiden erzeugt.
<B>b)</B> Abweichung der Flankenlinien von der Geraden (ballige Ausführung) Damit sich Herstellungs- und Einbaufehler und der Härteverzug beim Lauf der Räder nicht voll aus wirken können, werden die, Flankenlinien häufig ballig ausgeführt, das heisst sie sind keine genauen Geraden, sondern weichen von dieser um gewünschte Beträge ab.
Auch diese ballig ausgeführten Flankenlinien las sen sich nach dem erfindungsgemässen Verfahren her stellen.
Man braucht, wie es Fig. 13 zeigt, nur einige der ersten und letzten Messer einer Messerreihe nach aussen zu versetzen. In Fig. 13 zeigen die ausgezoge nen Messer die normale Lage derselben, die gestri chelt gezeichneten Messer die versetzte Lage, die dann ballig ausgeführte Flankenlinien ergibt. Die mittleren Messer bleiben dabei in ihrer normalen Lage.
Es entsteht dann eine ballige Flanke, wie in Fig. 14 gezeigt ist. Die Grösse der Balligkeit kann be stimmt werden, und die dazu notwendige Messerlage lässt sich einfach im voraus berechnen.
<B>e)</B> Ausbildung der Zähne und Stellung der Messer- köpfe Die Zähne können nach Fig. 15 mit konstanter Zahnhöhe ausgeführt werden. Die Messerköpfe liegen dann parallel zur Planradebene und erzeugen in den Teilkegeln den angenommenen Eingriffswinkel, z. B. 200. Da die Zähne am inneren Durchmesser aber ziemlich spitz oder überspitzt ausfallen, wird man Stumpfzähne, also Zähne mit verminderter Zahnhöhe, ausbilden müssen.
Allgemein werden die Zähne nach Fig. 16 mit nach innen abnehmender Zahnhöhe hergestellt. Diese Zähne können mit normaler Zahnhöhe ausgeführt werden, und es ergibt sich ein gutes Aussehen dersel ben. Die Messerköpfe liegen dann zur Planradebene, um den Fusswinkel öf geneigt, und ein angenomme ner Eingriffswinkel, z. B. 2011, wird hier in den Fuss kegeln hergestellt. In den Teilkegeln stellen sich an dere Eingriffswinkel ein, die bei Rad und Gegenrad gleich gross sind, wenn die Fusswinkel der Räder gleich sind. Sind diese bei Rad und Gegenrad nicht gleich gross, wie es bei korrigierten Rädern der Fall ist, dann ergeben sich in den Eingriffswinkeln Ab weichungen, die aber so gering sind, dass sie prak tisch vernachlässigt werden können.
Durch die Schwenkung der Messerköpfe um den Fusswinkel öf zur Planradebene entstehen Zahnflanken, die auch in Richtung der Zahnhöhe eine geringe Balligkeit auf weisen, die erwünscht ist. d) Planrad, Planradzähnezahl und Ausbildung der Messer Jede Kegelradverzahnung wird auf ein Planrad bezogen, das heisst in diesem Planrad müssen sich die Flankenlinien und die Teilungen von Rad und Gegen rad decken. Die Planradzähnezahl Zp bestimmt sich zu:
EMI0004.0004
worin
EMI0004.0005
Die Werte
EMI0004.0006
ergeben aber nur in ganz wenigen Fällen eine ganze Zahl. In den meisten Fällen entstehen Dezimalzahlen, das heisst in den meisten Fällen ist die Planradzähne zahl eine dezimale Zahl. Diese Planradzähnezahl hat auf die Ausbildung des Werkzeuges hier keinen Ein fluss, denn, wie z.
B. aus Fig. 6 hervorgeht, werden die Messerreihen auf der Kreisfläche von K2 im Tei lungsabstand gelegt. Wenn sich der Radkörper<B>S,</B> um den Winkel 99 t um seinen Mittelpunkt M, dreht, hat er sich um eine Teilung weiterbewegt. Während dieser Zeit hat nach Fig. 6 aber der Messerkopf eine Drehung um<B>1800</B> ausgeführt, und die eine Messer reihe hat dabei die Flankenlinie eines Zahnes geschnit ten. Nun beginnt aber die zweite gestrichelt gezeichnete Messerreihe eine andere Flankenlinie an einem anderen Zahn, der um eine Teilung vom ersten entfernt liegt, zu bearbeiten.
Das, Werkzeug ist also nicht an die Planrad zähnezahl gebunden, sondern lediglich von der Tei lung abhängig.
Man kann daher mit einem für eine bestimmte Teilung festgelegten Werkzeug eine Vielzahl von Rädern mit verschiedenen Zähnezahlen schneiden. In den jeweils angesetzten Messerreihen können auch die ersten 1, 2 oder 3 Messer als Vorschneider aus gebildet werden.
2. Das Auswälzen des Zahnprofils In. Abschnitt<B>1.</B> wurde nur die Erzeugung der Flankenlinien längs der Zahnbreite behandelt. Da mit ist aber das Zahnprofil (Oktoide) noch nicht gebil det. Damit das Zahnprofil entsteht, muss der Wälz körper W mit den darauf befestigten Messerköpfen noch eine zusätzliche Wälzb#ewegung um die Wälz- körperachse <B>A</B> (Fig. <B>17)</B> ausführen. In Fig. 17a ist das Rad R im Schnitt gezeichnet, und die Lage des Mes serkopfes und des Wälzkörpers angedeutet.
Fig. <B>17b</B> zeigt den Wälzweg zum Auswälzen der linken Flanke eines Zahnes. Derselbe Wälzweg ist in versetzter Lage für die rechte Flanke notwendig. Aus beiden ergibt sich der gesamte Wälzweg. In Fig. 18 ist der Wälzkörper W mit den darauf befestigten Messerköpfen B und<B>C</B> dargestellt.
Die ausgezogen gezeichneten Messerköpfe zeigen die Lage bei Wälzbeginn, und die gestrichelt gezeichneten Mes serköpfe zeigen die Lage bei Beendigung der Wäl- zung. Der Wälzkörper mit den Messerköpfen muss sich dabei um den Mittelpunkt MO um den Wälz- winkel pw drehen. Diese zusätzliche Bewegung muss auch dem Rad erteilt werden.
3. Die Arbeitsweise einer entsprechend Fig. 18 <I>ausgebildeten Maschine beim Schneiden der Flanken-</I> linien und gleichzeitigem Auswälzen des Profils Die Maschine arbeitet wie folgt: Die Messerköpfe B und<B>C,</B> die auf dem Wälz körper W befestigt sind, drehen sich fortlaufend uni ihre Achsen, so dass die Messer mit der vorgeschrie benen Schnittgeschwindigkeit bewegt werden. Gleich zeitig dreht sich der Wälzkörper mit den. Messer köpfen um den Mittelpunkt M..
Diese letzte Bewegung geht langsam vor sich. Ebenso führt auch der Radkörper R um seine Achse eine Drehung aus, die sich aus der Bewegung, die zum Schneiden der Flankenlinien notwendig ist, und aus der Wälzbewegung zusammensetzt.
Der Wälzkörper mit den Messerköpfen wird un durch einen Vorschub (Fig. 19) auf den Radkörper zu bewegt, so dass die Messer immer tiefer in diesen eindringen. Ist die volle Zahntiefe erreicht, dann -hört die Vorschubbewegung auf. Es finden dann nur noch Drehbewegungen statt. Ist auch die Wälzung beendet, dann sind alle Zähne des Rades fertiggestellt, und der Wälzkörper mit den Messerköpfen wird in die Grund stellung zurückgezogen. Der Teilkopf T schwenkt dann um seinen Mittelpunkt und führt das nächste Rad R' in die Bearbeitungsstellung.
Es wird also bei diesem Verfahren nicht geteilt und nur einmal gewälzt. Der Fräsvorgang erfolgt kon tinuierlich.
<I>4. Arbeitszeit beim kontinuierlichen Fräsen</I> Beispiel Es ist ein Rad mit 22 Zähnen, Modul<B>5,</B> zu schneiden. Die Zahnhöhe ist 11 mm, der Vorschub pro Radumdrehung 0,2 mm. Dann sind zum Ein stechen der vollen Zahntiefe
EMI0005.0008
Radumdrehun gen notwendig.
Der Messerkopf hat einen Durchmesser von 140 mm und besitzen, zwei Messerreihen. Bei einer Radumdrehung muss das Werkzeug
EMI0005.0009
Um drehungen gemacht haben.
Wird die Schnittgeschwindigkeit mit 75 m/min angesetzt, dann führt der Messerkopf
EMI0005.0010
aus. Folglich ist die Arbeitszeit zum Einstechen auf volle Zahntiefe wie folgt: Die gesamte Drehzahl des Messerkopfes zum Ein stechen ist: <B><I>55. 11</I> = 600</B> Umdrehungen.
Pro Minute macht das Werkzeug<B>170</B> Umdrehun gen, damit ist Arbeitszeit
EMI0005.0011
Nimmt man 1,5 min zum Auswälzen des Profils hinzu, dann ist die gesamte Verzahnungszeit 5' für das Rad.
<I>Schleifen der Verzahnung</I> Die nach diesem Verfahren hergestellten Kegel räder können auch auf den bekannten Schleifmaschi nen nach dem Härten in der Verzahnung geschliffen werden.
Anwendungsgebiet der Erfindung Das kontinuierliche Fräsverfahren ist für die Her stellung geringer Stückzahlen genau so geeignet wie für die Massenfertigung von Rädern. Das Werkzeug ist nur teilungsgebunden, und man kann praktisch jede Zähnezahl. der gleichen Teilung schneiden. Es können alle Kegelräder mit geraden Zähnen, wie Dif ferentialkegelräder für den Fahrzeugbau und alle Räder des Maschinenbaues damit bearbeitet werden. Die Kosten der Messerköpfe sind niedrig.
<I>Technischer Fortschritt gegenüber dem bisher</I> <I>Bekannten</I> Der technische Fortschritt der Erfindung liegt darin, dass die Kegelräder mit geraden oder ballig aus geführten Flankenlinien nach einem genau arbeiten den kontinuierlichen Fräsverfahren hergestellt werden können, das jedem Wälzteilverfahren gegenüber, wie es heute ausgeführt wird, an Teilungsgenauigkeit Überlegen ist und ausserdem geringste Arbeitszeit er fordert.