Wälzeinrichtung für Verzahnungsmaschine Die Erfindung betrifft eine Wälzeinrichtung für Evolventenverzahnungsmaschinen, wobei ein Werk zeugträgertisch zentrisch um das zu verzahnende Werk stück schwenkbar angeordnet ist und zwischen Werk zeugträgertisch und Werkzeug ein Schlitten mit Gerad führung vorgesehen ist und die geradlinige Schlittenbe wegung und die Schwenkbewegung des Werkzeugträger tisches in zeitlicher Abhängigkeit zueinander stehen.
Im Prinzip ist zwischen drei verschiedenen Wälzeinrich- tungsgattungen zu unterscheiden: Erstens diejenige mit abwälzendem Werkstück, zweitens diejenige mit drehbe wegtem Werkstück und tangential geradbewegtem Werkzeug und drittens diejenige wie genannt mit abwäl zendem Werkzeug, wobei in allen drei Fällen entweder ein Zahnrad- oder zahnstangenförmiges Werkzeug ver wendet wird oder aber ein Werkzeug, bei dem ein be stimmter Punkt die Evolvente am herzustellenden Zahnprofil erzeugt.
Bei Zahnradschleifmaschinen ist nun eine Wälzein- richtung bekannt geworden mit einem kontinuierlich drehbaren Werkstücktisch und einem Werkzeugträger tisch mit geradliniger Bewegung, die in zeitlicher Ab hängigkeit von der Drehbewegung des Werkstücktisches steht. Das Werkzeug, d. h. die Schleifscheibe ist auf die sem Werkzeugträgertisch in besonderer Weise schwenk bar um die Schleifscheibe tangential zum zu erzeugen den Flankenprofil zu halten.
Bei Zahnradschleifmaschinen sind dann weiter auch Wälzeinrichtungen bekannt geworden, bei denen die Profilerzeugung mittels Rollbogen und Rollbändern be werkstelligt wird. Insbesonders ist eine Schleifmaschine für Evolventenzahnräder mit zwei Schleifscheiben be kannt geworden, bei der zwei zwangsläufig miteinander verbundene und je eine Schleifscheibe tragende Wälz- vorrichtung angeordnet sind und wobei die Abwälzbe- wegung gleichzeitig und beidseitig im entgegengesetzten Sinne ausgeführt wird,
so dass die Schleifscheiben an dem an .der Wälzbewegung nicht teilnehmenden Werk stückrad gleichzeitig symmetrische Profilteile einer rechten und einer linken Zahnflanke bearbeiten. Dabei werden zwei um die Achse eines gleichachsig zum Werkstückrad angeordneten und im Raume stillstehen den Wälzzylinders drehbare Schwenkarme wirksam; die eine gegenläufige schwingende Bewegung ausführen und die je einen eine Schleifscheibe tragenden Wälzschlitten tragen, die mit dem Wälzzylinder mittels Rollbändern abrollbar verbunden sind.
Bei der Verwendung der genannten Wälzeinrichtung mit zwei symmetrisch schwingenden Schleifscheiben und der Anordnung von Rollbändern ist aber ein entspre chender Rollzylinder, dessen Durchmesser mit dem Herstellungswälzkreis (bei Zahnrad- oder zahnstangen- förmigen Werkzeugen) oder mit dem Grundkreis (bei Werkzeugen, die mit einem bestimmten Punkt die Evol- vente erzeugen) des Werkstückes übereinstimmen, not wendig. Dies bedingt eine grosse Anzahl von äusserst genauen Rollzylindern.
Die Erfindung vermeidet dies, indem die Geradfüh- rung des Schlittens parallel zur abwälzenden Geraden angeordnet ist und der Erzeugungspunkt des Werkzeu ges im wesentlichen auf der genannten Geraden einge stellt ist sowie ein Punkt des Werkzeuges die Evolvente beschreibt und das Werkstück während der Profilerzeu- gung in bezug auf die Evolvente winkelunveränderlich ist.
Die erfindungsgemässe Wälzeinrichtung ist in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt. Fig: 1 zeigt eine Einrichtung im Aufriss, wobei das vorbestimmte Übersetzungsverhältnis durch Anordnung von Wechselrädern erreicht wird, Fig. 2 zeigt dieselbe Einrichtung im Seitenriss, wobei das Maschinenbett und übrige Teile z.
T. nach H-II (Fig. 1 und 3) geschnitten sind, Fig.3 zeigt dieselbe Einrichtung im Grundriss, wobei die Schleifscheiben die Zahnköpfe der zu schlei fenden Zähne noch nicht berühren Fig. 4 zeigt eine Einrichtung im Aufriss, wobei das vorbestimmte Übersetzungsverhältnis durch Anordnung einer Kulisse mit Gleitstein erreicht wird, Fig. 5 zeigt dieselbe Einrichtung im Seitenriss, und Fig. 6 im Grundriss, wobei die Schleifscheiben die Zahnköpfe der zu schleifenden Zähne noch nicht berüh ren, Fig.
7 zeigt denselben Grundriss, wobei aber die Schleifscheiben nach dem Schleifen der Flanken im Zahnfuss angelangt sind.
Auf dem Maschinenbett 1 einer Verzahnungsma schine, im speziellen einer Zahnflankenschleifmaschine (Fig. 1 bis 3) ist das Schneckenrad 2 befestigt; dessen Achse 3 ist identisch mit der Achse des zu schleifenden Werkstückes 4. Die auf dem Bett 1 befestigte Aufspan nung für das Werkstück 4 samt entsprechender Teilvor richtung ist nicht dargestellt. Es ist dabei auch vorgese hen, dass das Werkstück die Bewegung in Achsrichtung ausführt, um dieses in Zahnlängsrichtung am Werkzeug vorbei zu führen.
Auf dem Maschinenbett 1 ist ferner der Werkzeug trägertisch 6, schwenkbar um die Achse 3 bzw. um den Achszapfen 5 angeordnet. Auf dem Werkzeugträgertisch 6 ist die Längsführung 7 vorhanden und darauf ver schiebbar der Werkzeugträger B. Zur Einstellung des Werkzeuges, d. h. in diesem Fall der Schleifscheibe 9 in die richtige Ausgangslage zum Werkstück sind der Zu stellschlitten 10 und der Vertikalschlitten 11 zugeordnet. Angetrieben ist die Schleifscheibe 9 mittels Riemen vom Motor 12.
Im. Eingriff mit dem Schneckenrad 2 ist die Schnecke 13, die im Werkzeugträgertisch 6 gelagert ist und auf dem einen Wellenende das Wechselrad 14 trägt. Die Schnecke 13 ist über die beiden Zahnräder 15 und 16 vom Motor 17 angetrieben. Das Wechselrad 14 treibt weiter die Wechselräder 18, 19 und 20, wobei das letz tere auf dem Ende der Gewindespindel 21 sitzt. Die Ge- windespindel 21 ist, wie auch :die Wechselräder 18, 19 und 20, im Werkzeugträgertisch 5 gelagert und im Ein griff mit dem Werkzeugträger B.
Soll nun die evolventenförmige Flanke 22 des Werk stücks 4 mit der inneren Seite der tellerförmigen Schleifscheibe 9 geschliffen werden, dann wird durch den Antrieb des Motors 17 über die Zahnräder 16 und 15 die Schnecke 13 angetrieben. Dadurch verschwenkt sich aufgrund des Eingriffs mit dem Schneckenrad 2 der Werkzeugträgertisch 6 um die Achse 3.
Die Kante der tellerförmigen Schleifscheibe 9, gebildet aus der er wähnten inneren Seite und dem Aussenmantel, ist dabei so eingestellt, dass sie auf der zur Längsführung 7 paral lelen Tangente 23 an den Grundkreis 24 liegt, d. h. auf der gedachten abwälzenden Geraden, die die Evolvente der Flanke 22 erzeugt. Gleichzeitig mit der Schwenkung des Werkzeugträgertisches 6 wird über die Wechselräder 14, 18, 19 und 20 die Spindel 21 angetrieben und damit proportional zur genannten Schwenkung auch der Werkzeugträger 8 parallel zur abwälzenden Geraden 23 verschoben.
Bei Einhaltung eines vorbestimmten über setzungsverhältnisses i der Wechselräder, das sich be stimmt aus
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bewegt sich das Werkzeug auf einer Evolvente. Dabei ist die Gleichung
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zu beachten, in der bedeuten: dM = Wälzkreisdurchmesser des Schneckenrades 2 db = Grundkreisdurchmesser des Werkstücks 4 k1 = Maschinenkonstante aus den Steigungen von Schnecke 13 und Spindel 21 Symmetrisch zu den Teilen 6 bis 21, die die eine Zahnflanke bearbeiten, sind analog Teile angeordnet, die mittels der Schleifscheibe 25 die andere Zahnflanke gleichzeitig schleifen.
In den Fig. 4 bis 7 ist eine weitere Variante der er- findungsgemässen Wälzeinrichtung für eine Zahnflau kenschleifmaschine enthalten. Auf dem Maschinenbett 101 ist das Schneckenrad 102 befestigt; dessen Achse 103 ist dabei identisch mit der Achse des Werkstücks 104. Der Werkzeugträgertisch 106 ist schwenkbar um die Achse 103. Auf diesem Tisch 106 ist die Längs führung 107 vorhanden und darauf verschiebbar der Werkzeugträger 108. Zur Einstellung der Schleifscheibe 109 sind der Zustellschlitten 110 und der Vertikalschlit ten 111 vorgesehen.
Im Eingriff mit dem Schneckenrad 102 ist die Schnecke 113, die im Werkzeugträgertisch 106 gelagert ist und auf dem einen Wellenende das Zahnrad 114 trägt. Die Schnecke 113 ist über die beiden Zahnräder 115 und 116 vom Motor 117 angetrieben. Das Zahnrad 114 ist im Eingriff mit dem Zahnrad 118, welches auf der Gewindespindel 119 sitzt; diese ist im Werkzeugträ gertisch 106 gelagert und im Eingriff mit dem Block 120, der ebenfalls im Werkzeugträgertisch 106 geführt ist. Auf diesem Block 120 ist die Kulisse 121 schwenk bar und die Schwenkung feststellbar unter dem Winkel ö vorgesehen.
In der entsprechenden Kulissenführung liegt der Gleitstein 126, verbunden mit dem Werkzeug träger 108.
Um die evolventenförmige Flanke 122 des Werk stücks 104 mit der tellerförmigen Schleifscheibe 109 zu schleifen, treibt der Motor 117 über die Zahnräder 116 und 115 die Schnecke 113 an.
Dadurch wird unter Ausnutzung des Eingriffs im feststehenden Schneckenrad 102 der Werkzeugträger tisch 106 um die Achse 103 verschwenkt. Die Kante der inneren Seite und des Aussenmantels der tellerförmigen Schleifscheibe 109 ist dabei so eingestellt, - dass die schleifende Zone auf die gedachte abwälzende Gerade fällt. Dabei ist diese abwälzende Gerade identisch mit der Tangente 123 an den Grundkreis 124. Gleichzeitig mit der Schwenkung des Werkzeugträgertisches 106 wird über die Räder 114 und 118 die Gewindespindel 119 gedreht, damit der Block 120 verschoben und über die Kulisse 121 auch der Gleitstein 126 bewegt, mit die sem aber auch der Werkzeugträger 108 in Richtung der abwälzenden Geraden 123.
Bei Einhaltung eines vorbe stimmten Übersetzungsverhältnisses zwischen der Schwenkbewegung des Werkzeugträgertisches 106 und der Längsbewegung des Werkzeugträgers 108 bewegt sich das Werkzeug auf einer Evolvente mit dem Grund kreis db des Werkstücks.
Das übersetzungsverhältnis bestimmt sich aus der Prinzip-Gleichung
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wobei k2 die Maschinenkonstante bedeutet, die sich aus den Steigungen von Schnecke 113 und Gewindespindel 119 ergibt, wie auch aus der Abweichung der Achsrich- tung der Gewindespindel 119 von der Senkrechten auf die Führung 107 bzw. auf die gedachte abwälzende Ge rade 123. dm bedeutet wieder den Wälzkreisdurchmes- ser des Schneckenrades 102 und db den Grundkreis durchmesser des Werkstücks 104.
Auch bei dieser Variante nach Fig. 4 bis 7 sind sym metrisch zu den Teilen 106 bis 121 und 126 analoge Teile angeordnet, die mittels der Schleifscheibe 125 die Gegenzahnflanke gleichzeitig schleifen.