Vorrichtung zum Verschieben des Fräsers einer. Wälzfräsmaschine D se Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen schrittweisen axialen Verschieben des Fräsers einer Wälzfräsmaschine.
Bei Wälzfräsmaschinen, insbesondere für Zahnräder, ist es bekannt, zur Herbeiführung einer gleichmässigen Abnützung der Fräserzähne den von einem verschieb baren Schlitten getragenen Wälzfräser schrittweise in Abhängigkeit von der Anzahl. der bearbeiteten Werk stücke axial zu verschieben.
Es ist ferner bekannt, den Fräser -zur Erzielung des gleichen Zweckes kon- tinuierlich zu verschieben. Dabei ist jedoch eine Aus- glteichsdrehung des Werkstückes :erforderlich. Zum en deren ist der den Fräser lagernde Schlitten während .des Bearbeitungsvorganges nicht geklemmt.
Bei bekannten Vorrichtungen zur selbsttätigen schrittweisen Verschiebung des Wälzfräsers wird der den Wälzfräser tragende Schlitten entweder durch einen Motor, den sogenannten Verschiebemotor, angetrieben, oder .er wird hydraulisch verstellt. Die Klemmung des Verschiebeschlittens erfolgt entweder hydraulisch oder elektromechanisch über Motor und Keilleiste.
Bei bekannten Wälzfräsmaschinen mit kontinuier lich verschiebbarem Fräser wird der Antrieb :des Ver schiebegetriebes vom Antrieb -der Fräserwelle abge nommen. Dabei .ist durch Zusammenwirken eines Unter- setzungsgetriebes, beispielsweise eines Planetengetriebes, und Aufsteckrädern die Möglichkeit der Regulierung der kontinuierlichen Verschiebebewegung gegeben. Eine derartige Ausgestaltung kann zwar auch zum schritt weisen Betrieb benützt werden,
jedoch -ist eine genaue Bemessung des Vorschubschrittes nichtmöglich.
Im Stand der Technik erfordert somit einerseits die schrittweise Verschiebung ,einen erheblichen techni- schen Aufwand infolge Verschiebemotor, Verschiebe schlitten, Schlittenklemmung usw., während die konti nuierliche Fräserverschiebung, welche ,die Antriebskraft aus dem Fräserantrieb abzweigt und die Frässpindel in ihrer .Lagerung verschiebt, eine schrittweise Ver schiebung nur mit unzureichender Positionierungsge nauigkeit zulässt.
Diesem Stand der Technik gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum automatischen Verschieben des Fräsers zu vermitteln, welche einerseits den für die schrittweise Verschiebung nach dem Stand der Technik notwenidigen erheblichen Aufwand :
in Formeines besonderen Verschiebemotors, Verschiebeschlittens bzw. einer entsprechenden Hydrau lik und die aufwendige Klemmung vermeidet und welche ,anderseits trotz Abzweigung des Antriebes für das Ver schieben des Fräsers von der Fräserantriebswelle eine schrittweise Verschiebung des Fräsers in genau ein stellbaren Verschiebeschritten gestattet.
Die Lösung der gestellten Aufgabe :durch :die Er findung besteht bei :einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art darin, dass erfindungsgemäss die den Wälzfräser tragende Fräserspindel in ihrer Haupt- und Gegenlagerung unter Abzweigung des Antriebs von der Fräserantriebswelle in beiden Richtungen verschiebbar ist und dass die Grösse des Verschiebebetrages mittels wenigstens eines Festanschlages genau bestimmbar ist.
Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung ist es nun mehr ohne Zuhilfenahme ,einer aufwendigen Hydraulik anlage ,möglich, die Grösse des Verschiebebetrages- ge nau zu definieren. Dieser Vorteil ist besonders wert . voll bei der Herstellung kleiner Zähnezahlen, weil dort die relative Lage der Fräsierzähne zurr Werkstück für die Profilgenauigkeit :des erzeugten Zahnrades wichtig ist.
Diese relative Lage der Fräserzähne zum Werk stück kann über eine .Anzahl von Verschiebeschritten nur beibehalten werden, wenn diese Schritte stets genau gleich gross sind. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt darin, dass .diese .infolge des neinfachen Aufbaues der Verschiebeeinrich- tung in .ihrer Baugrösse so klein gehalten werden kann, däss sie sich ,auch auf kleinen Wälzfräsmaschinen, zum Beispiel reit :
horizontaler Werkstüokspindel, wie sie für Verzahnungen der Feinwerktechnik verwendet werden, einsetzen lässt. Bei der konstruktiven Auslegung der bekannten Verschiebeeinrichtungen war dies bisher in folge .deren erheblichen Platzbedarfes nicht möglich. Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschrei bung anhand der Zeichnung m einer Ausführungsform beispielhaft erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine Prinzipdarstellung ides Fräskopfes mit der erfindungsgemässen Verschiebevorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A :in Fig. l; Fig. 3 einen Schnitt .entlang der Linie B B in Fig. 1 und - Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie C-C in Fig. 1.
Der .Antrieb sowohl des Fräsers als auch der kom pletten Verschiebevorrichtung erfolgt, wie eich aus Fig. 1 ergibt, über die Welle 1 und :das Kegelradpaar II. Das eine der beiden Kegelräder ist über eine Ritzel welle 3 mit einem weiteren Kegelrad 4 verbunden, welches wiederum mit zwei weiteren Kegelrädern 5, 6 in Eingriff steht, die mit den Aussen- oder Innen lamellen von zwei Elektrolamellenkupplungen 11, 12 fest verbunden sind. Im stromlosen Zustand, d. h.
während des Fräsvorganges, ist an diesen beiden Kupp lungen die kraftschlüssige Verbindung zu den nach stehend beschriebenen Bauelementen der Verschiebe- vorrichtung unterbrochen.
Bei -Auslösung des Verschiebevorganges :steht je- ,doch eine der beiden Kupplungen 11, 12 unter Span nung, so dass sich das Ritzel 7 dreht. Dieses treibt über eine Welle 8 und .ein Ritzel 9 ein mit einer Elektrolamellenkupplung 13 verbundenes Zahnrad 10 an. Die Elektrolamellenkupplung 13 ist mit Auslösung des Verschiebevorganges ebenfalls eingeschaltet, so dass die Gewindespindel 13b angetrieben wird.
Durch die Drehung der Gewindespindel 13b wird eine Verschiebehülse 16 und damit auch die in ihr axial sowie radial gelagerte Fräswelle je nach Dreh richtung nach rechts oder links verschoben.
Die Begrenzung -des jeweiligen Verschiebeweges ist aus Fig. 2 zu ersehen. Die Anschläge 10a, 10b und 15 sind jeweils fest mit :dem 'Zahnrad 10, dem Fräs- lagerkörper 2 und einem Schneckenrad 18 fest ver bunden.
Der Anschlagstift <B>15</B> kann in seiner Stellung .zum absoluten Festanschlag 10b durch Drehen einer Schnecke 14 :an einem Einstellknopf 19 verstellt wer iden. Eine Skala an :dem Einstellknopf 19 zeigt die Veränderung des Einstellwertes .mit 0,001 mm je Teil- strich an.
Währenddes Fräsvorganges, d. h. während der Ver schieberuhestellung; liegt der Anschlag 10.a je nach Drehrichtung an einem der beiden Festanschläge 15 :oder 10b an. Der Anschlagstift 10a dreht :sich zwang- läufig während des Verschiebevorganges .mit dem Zahn rad 10, und zwar so lange, bis die Anschlagstellung je nach Drehrichtung entweder an dem am Schnecken rad 18 befestigten Anschlagstift 15 oder an :dem :
am Fräslagerkörper befestigten Festanschlag 10b erreicht ist. Damit isst die eigentliche Verschiebung ausgeführt, d. h. die Verschiebehülse 16 :und damit auch :die Fräs- welle haben eine Bewegung nach links .oder rechts vollzogen, -deren Wert :dem -Produkt aus dem Dreh- winke,1 zwischen den beiden Anschlägen 15 :
und 10b und der Steigung der Gewindespindel 13.b entspricht. Nach Ablauf des Verschiebevorganges erfolgt eine selbsttätige Umschaltung der Kegelradkupplungen 5, 6, wobei die Kupplung 13 bereits ausgeschaltet ist, so dass der Anschlagstift 10a in seine Ausgangslage zurück- :geführt-wird. Bei Änderung der Verschiebe- oder Drehrichtung :des Fräsers -wird die Schaltfolge der :beiden Kupp lungen 5, 6 :durch elektrische Massnahmen :umgedreht. Um ein sicheres Anlaufen ;
an die Festanschläge zu gewährleisten, sind die beiden Kupplungen 5, 6 - um einen geringen zeitlichen Betrag länger eingeschaltet. Durch besondere Massnahmen werden dabei die Kupp lungen weder mechanisch noch thermisch überlastet.
In Fig. 3 ist :die Klemmvorrichtung dargestellt, welche die Verschiebehülse 16 und damit auch :die Frässpindel -während ides Fräsvorganges festklemmt. Ein Magnet 17 :ist elektrisch so gesteuert, dass er etwa gleichzeitig mit der Einschaltdauer der Kupplung 13 Iden Hebel 20 in Pfeilrichtung bewegt und somit :die Klemmung der Klemmhülse 16a freigibt.
Nach Aus schalten der Kupplung 13, d. h. nach Beendigung des Verschiebevorganges, wird der Magnet ausgeschaltet, so dass die Feder 21 den Hebel 20 gegen die Klemm- hülse_ 16.a drücken .kann, wodurch eine selbsttätige oder anderweitig unkontrollierte Verschiebung der Frässpin- del unmöglich ist.
Die elektrische Steuerung ist so ausgelegt, dass mittels eines Zählwerkes die genaue Anzahl von Ver schiebeschritten und somit eine grösstmögliche Aus nutzung der gesamten Fräserbreite möglich mit. Nach Erreichen der eingestellten Anzahl von Schiebeschritten wird das Zählwerk selbsttätig gelöscht und .die Ver schieberichtung umgesteuert. Ein weiteres Zählwerk er möglicht die Auslösung des Verschiebevorganges nach jeder beliebigen Werkstüzahl.
Die -gegen Festanschlag mitnehmenden Elektro lamellenkupplungen 11, 12 sind in ihrer elektrischen Spannung so eingestellt, dass einerseits :eine sichere Mitnahme -auf Festanschlag .gewährleistet :ist, :anderseits nach Erreichen des Festanschlages eine thermische Überbelastung der Kupplung jedoch ausgeschlossen ist, wodurch, im gesamten betrachtet, eine :absolut ge naue Einschaltung des eingestellten Verschiebeweges sichergestellt ist.
Device for moving the milling cutter. Hobbing machine This invention relates to a device for automatic, step-by-step axial displacement of the milling cutter of a hobbing machine.
In hobbing machines, in particular for gears, it is known to bring about a uniform wear of the cutter teeth, the hob carried by a sliding ble carriage gradually depending on the number. to move the machined work pieces axially.
It is also known to move the milling cutter continuously to achieve the same purpose. However, a compensation rotation of the workpiece is required: On the other hand, the carriage supporting the milling cutter is not clamped during the machining process.
In known devices for the automatic step-by-step displacement of the hob, the carriage carrying the hob is either driven by a motor, the so-called displacement motor, or it is adjusted hydraulically. The sliding carriage is clamped either hydraulically or electromechanically via a motor and a V-bar.
In known hobbing machines with a continuously movable cutter, the drive: the Ver shifting gear from the drive -the cutter shaft is taken away. The interaction of a reduction gear, for example a planetary gear, and slip-on gears enables the continuous displacement movement to be regulated. Such a configuration can also be used for step-by-step operation,
however, an exact measurement of the feed step is not possible.
In the state of the art, on the one hand, the step-by-step displacement requires considerable technical effort as a result of the displacement motor, displacement slide, slide clamping, etc., while the continuous milling cutter displacement, which branches off the driving force from the cutter drive and moves the milling spindle in its bearing, only allows a step-by-step shift with insufficient positioning accuracy.
In contrast to this prior art, the invention is based on the object of providing a device for the automatic displacement of the milling cutter, which on the one hand involves the considerable effort required for the step-by-step displacement according to the prior art:
in the form of a special sliding motor, sliding carriage or a corresponding hydraulic lik and which avoids the complex clamping and which, on the other hand, despite the branching of the drive for moving the cutter from the cutter drive shaft, allows a gradual displacement of the cutter in precisely adjustable displacement steps.
The solution to the problem posed: by: the invention consists in: a device of the type described above is that, according to the invention, the milling spindle carrying the hob is displaceable in its main and counter bearings, branching off the drive from the milling cutter drive shaft in both directions and that the The size of the shift amount can be precisely determined by means of at least one fixed stop.
With the device according to the invention, it is now possible to precisely define the size of the displacement amount without the aid of an expensive hydraulic system. This benefit is particularly worth it. when producing small numbers of teeth, because there the relative position of the milling teeth to the workpiece is important for the profile accuracy of the generated gear.
This relative position of the cutter teeth to the workpiece can only be maintained over a number of shifting steps if these steps are always exactly the same size. Another essential advantage of the device according to the invention is that, due to the multiple design of the displacement device, its size can be kept so small that it can be used, even on small hobbing machines, for example:
horizontal workpiece spindle, as it is used for gears in precision engineering. In the structural design of the known displacement devices, this was previously not possible due to their considerable space requirement. The invention is explained by way of example in the following description with reference to the drawing m of an embodiment.
1 shows a basic illustration of the milling head with the displacement device according to the invention, FIG. 2 shows a section along the line A-A: in FIG. 3 shows a section along the line B B in FIG. 1 and FIG. 4 shows a section along the line C-C in FIG.
The drive of both the milling cutter and the complete displacement device takes place, as can be seen from Fig. 1, via the shaft 1 and: the bevel gear pair II. One of the two bevel gears is connected to another bevel gear 4 via a pinion shaft 3, which in turn engages two further bevel gears 5, 6 which are firmly connected to the outer or inner disks of two electric disk clutches 11, 12. In the currentless state, i. H.
During the milling process, the positive connection to the components of the displacement device described below is interrupted on these two couplings.
When triggering the shifting process: is, however, one of the two clutches 11, 12 under tension so that the pinion 7 rotates. This drives via a shaft 8 and a pinion 9 a gear 10 connected to an electric multi-plate clutch 13. The electric lamellar clutch 13 is also switched on when the displacement process is triggered, so that the threaded spindle 13b is driven.
By rotating the threaded spindle 13b, a sliding sleeve 16 and thus also the milling shaft mounted axially and radially in it is moved to the right or left depending on the direction of rotation.
The limitation of the respective displacement path can be seen in FIG. The stops 10a, 10b and 15 are each firmly connected to: the gearwheel 10, the milling bearing body 2 and a worm wheel 18.
The stop pin 15 can be adjusted in its position relative to the absolute fixed stop 10b by turning a worm 14 on an adjusting knob 19. A scale shows: the adjustment button 19 shows the change in the setting value with 0.001 mm per division.
During the milling process, d. H. during the sliding shoe position; if the stop 10.a rests on one of the two fixed stops 15: or 10b, depending on the direction of rotation. The stop pin 10a rotates: inevitably during the shifting process .with the toothed wheel 10, until the stop position, depending on the direction of rotation, either on the stop pin 15 attached to the worm wheel 18 or on: the:
Fixed stop 10b attached to the milling bearing body is reached. So that the actual shift is carried out; H. the sliding sleeve 16: and thus also: the milling shaft has completed a movement to the left. or to the right, -whose value: the -product of the angle of rotation, 1 between the two stops 15:
and 10b and the pitch of the threaded spindle 13.b corresponds. After the displacement process has elapsed, the bevel gear clutches 5, 6 switch over automatically, the clutch 13 already being switched off so that the stop pin 10a is returned to its starting position. When changing the direction of displacement or rotation: of the milling cutter - the switching sequence of the: both clutches 5, 6: by electrical measures: is reversed. To get off to a safe start;
To ensure the fixed stops, the two clutches 5, 6 - are switched on longer by a small amount of time. Thanks to special measures, the couplings are neither mechanically nor thermally overloaded.
In Fig. 3: the clamping device is shown, which clamps the sliding sleeve 16 and thus also: the milling spindle -during the milling process. A magnet 17: is electrically controlled in such a way that it moves the lever 20 in the direction of the arrow approximately simultaneously with the on-time of the clutch 13 and thus: releases the clamping of the clamping sleeve 16a.
After switching off the clutch 13, d. H. After the end of the shifting process, the magnet is switched off so that the spring 21 can press the lever 20 against the clamping sleeve 16.a, whereby an automatic or otherwise uncontrolled shifting of the milling spindle is impossible.
The electrical control is designed in such a way that by means of a counter the exact number of shifting steps and thus the greatest possible utilization of the entire milling width is possible. After reaching the set number of shift steps, the counter is automatically cleared and the shift direction is reversed. Another counter enables the shifting process to be triggered after any number of workpieces.
The electric lamellar clutches 11, 12 driving against a fixed stop are set in their electrical voltage in such a way that on the one hand: a safe drive is guaranteed on the fixed stop, on the other hand, after reaching the fixed stop, thermal overloading of the clutch is excluded, whereby, in Considered as a whole, an: absolutely exact activation of the set displacement is ensured.