Verfahren und Maschine zum Schleifen von gerade- und schrägverzahnten Stirnrädern nach dem Schraubwälzverfahren Maschinen zum Schleifen von Stirnrädern, die nach dem Schraubwälzverfahren arbeiten, sind allgemein be kannt, wobei ein- oder mehrgängige Schleifschnecken als Werkzeug verwendet werden.
Bereits bekannt ist auch, dass bei Maschinen, die nach diesem Prinzip arbeiten, der Längsvorschub des Werkstückes oder des Werkzeuges in der Längsachse des Werkstückes erfolgt und dass zum Bearbeiten von schrägverzahnten Rädern ein zusätzliches, vom Längs vorschub abhängiges Differentialgetriebe angewendet wird, welches in verzögerndem oder beschleunigendem Sinne auf das die Zähnezahl des Werkstückes bestim mende Wechselgetriebe einwirkt.
Diese Anordnung bedingt eine ziemlich umfang- reiche Getriebekette, welche die direkte Ursache von unerwünschten Fehlerquellen darstellt. Da bei Zahn radschleifmaschinen sehr hohe Genauigkeiten verlangt werden, wirkt sich dieser Umstand ungünstig aus, weil die Summe relativ vieler Fehlerquellen eine grosse Streuung von Ungenauigkeiten mit sich bringt und da durch :die .gewollte Gleichmässigkeit der Produkte in bezug auf Genauigkeit in Frage gestellt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, welches die gezeigten Mängel zum grössten Teil be seitigt und gleichzeitig eine wesentlich einfachere und im Preis günstigere Konstruktion :der Arbeitsmaschine er möglicht. Das neue Verfahren besteht darin, dass die Vorschubbewegung zwischen Werkstück und Schleif schnecke in bezug auf die Werkstückachse unter einem Winkel erfolgt, welcher dem Winkel ss entspricht, den die Zahnrichtung mit der Werkstückachse einschliesst.
Der Zwang, ein zusätzliches Differentialgetriebe einzu bauen, fällt dadurch dahin und die Getriebekette für den Werkstückspindelantrieb kann auf eine denkbar kleine Anzahl von Getriebeelementen reduziert sein. Das neue Verfahren bringt für schrägverzahnte Stirn räder noch einen weiteren Vorteil: Dadurch, dass die Vorschubrichtung und die Richtung der Werkstückachse in einem bestimmten Winkel zueinander stehen, wird bei Vorschubbewegung des Werkstückes die Eingriffslinie in bezug auf das Schleifschneckenprofil kontinuierlich seitlich verschoben.
Bekannt ist, dass eine derartige Verschiebung der Eingriffslinie schon immer gewünscht wurde, damit für die Schleifschnecke eine gleichmässigere Abnützung erzielt werden kann. Die Standzeit der Schleifschnecke wird dadurch wesentlich verbessert. Es sind Maschinen konstruktionen bekannt, welche mit Hilfe eines weiteren, zusätzlichen Differentialgetriebes eine kontinuierliche Längsverschiebung der Eingriffslinie herbeiführen, die aber den Nachteil aufweisen, die Zahl der Fehlerquellen weiter zu vergrössern. Dank dem neuen Verfahren werden auch diese Zusatzgetriebe überflüssig.
Da die nach hem Schraubwälzprinzip arbeitenden Maschinen mit Schleifschnecken arbeiten, ist es notwen dig, bei der Einstellung der Maschinen den Steigungs winkel dieser Schleifschnecken in Berücksichtigung zu ziehen, damit der Normalschnitt :des zahnstangenför- migen Schleifschneckenprofils und der Normalschnitt der zu schleifenden Verzahnung zusammenfallen. Ein Charakteristikum der Maschine nach der Erfindung, die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dient, liegt darin, .dass sie mit zwei voneinander unab hängigen Winkel-Einstellvorrichtungen ausgerüstet ist.
Die eine dient zum Einstellender Lage der Werkstück achse in bezug auf die Richtung der Vorschubbewegung, während die andere zum Einstellen einer Abweichung von :der senkrechten Richtung der Vorschubbewegung in bezug auf,die Werkzeugachse bestimmt ist.
Für die konstruktive Gestaltung der Maschine stehen eine grosse Anzahl verschiedener Möglichkeiten zur Verfügung. Das auf der Zeichnung dargestellte Ausfüh rungsbeispiel der Maschine nach der Erfindung wird nachfolgend schematisch beschrieben. Auch der Ablauf des Arbeitsverfahrens wird schematisch dargestellt. Die gezeigte Maschine besitzt keine mechanische Verbin dung zwischen Schleifschnecken- und Werkstückantrieb, sondern es werden für die beiden Antriebszweige (Schleifspindel- und Werkstückspindel) zwei Synchron- Reaktionsmotoren verwendet.
Maschinen mit in solcher Art aufgeteilten Antriebseinrichtungen sind bereits be kannt.
Um die Klarheit der Darstellung des neuen Verfah rens nicht zu beeinträchtigen, sind nur die zur Durchfüh rung notwendigen Teile, Bewegungsrichtungen und Win keleinstellungen dargestellt und beschrieben. Zustellein- richtungen, Umsteuerorgane, Vorschubmechanismen und Einrichtungen zur Regelung von Geschwindigkei ten, die grundsätzlich auch zur Maschine gehören, deren verschiedenartigste Bauweisen allgemein bekannt sind, werden nicht dargestellt.
Es zeigen: Abb. 1 eine Frontansicht der Maschine, Abb. 2 eine Ansicht nach Schnitt C-C in Abb. 3, Abb. 3 einen Grundriss der Maschine und Abb. 4 und 5 schematische Darstellungen des Ver fahrens.
Auf dem Ständer 1 nach Abb. 1 kann der Schleif schlitten 2 in Pfeilrichtung A radial zum Werkstück 23 zugestellt oder weg gefahren werden. Im Schleifschlitten 2 befindet sich in horizontaler Anordnung die Schleif spindel 3, welche an einem Ende die Schleifschnecke 4 trägt und am anderen Ende mit dem Synchron-Reak tionsmotor 5 gekuppelt ist. Am Ständer 1 ist auf gegen überliegender Seite die Schwenkplatte 6 mit Schlitten führung 6a untergebracht. Sie wird im Winkel a in bezog auf die Senkrechte ausgeschwenkt, wobei a dem Steigungswinkel der Schleifschnecke entspricht. Die Winkelstellung erfolgt nach Skala 7, worauf die Platte durch nicht dargestellte Mittel am Ständer festgeklemmt wird.
In der Schlittenführung 6a bewegt sich der Ar beitsschlitten 8 in Pfeilrichtung B auf- und abwärts. Die Mittel für den Schlittentransport, die Wegbegrenzung und die Umsteuerorgane sind nicht dargestellt. Auf dem Arbeitsschlitten 8 ist das Drehteil 9 angeordnet, das in bezog auf die Vorschubrichtung im Winkel ss verdreht wird. Winkel ss entspricht dem Zahnschrägwinkel des Werkstückes 23. Die Winkeleinstellung erfolgt nach Skala 10, worauf das Drehteil durch nicht dargestellte Mittel am Arbeitsschlitten 8 festgeklemmt wird.
Ein wesentliches Merkmal der neuen Erfindung liegt nun darin, dass bei der dargestellten Bauart .der gesamte Werkspindelantrieb, d. h. die mechanische Übertragung vom Motor bis Werkstückspindel im resp. am Werk stücksupport, in vorliegendem Beispiel am Drehteil 9 untergebracht ist. Vom Synchron Reaktionsmotor 11 geht die Getriebekette über Stirnräder 12, 13 auf die Welle 14. Von Welle 14 über die zur Bestimmung der Werkstückzähnezahl notwendigen Wechselräder 15, 16, 17 und 18 auf Welle 19 und hierauf über Stirnräder 20 und 21 auf die Werkstückspindel 22. Das Werkstück 23 wird auf irgendeine herkömmliche Weise mit der Werk stückspindel 22 verbunden.
In Abb. 4 und 5 ist der Arbeitsvorgang schematisch dargestellt. Das Werkstück 23 befindet sich in der un teren Endlage, in der punktiert dargestellten Stellung (23a) in der oberen Endlage in bezog auf die Schleif spindelachse. Punkt P bedeutet :den theoretischen Ein griffspunkt, d. h. den Schnittpunkt der beiden Eingriffs linien E und F an der Schleifschnecke in der unteren Endlage. Bewegt sich der Arbeitsschlitten aufwärts in Richtung B, dann verschiebt sich Punkt P in Richtung der Schleifspindelachse um den Weg S allmählich nach Punkt P', wenn das Werkstück bis in die obere Endlage verschoben wird.
Dementsprechend verschieben sich die Eingriffslinien E und F nach E', F.