Claims (3)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Doppelkegelschleifkörper für eine im Teilwälzverfahren arbeitende Zahnradschleifmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass in der Achsschnittebene des Doppelkegelschleifkörpers (1) der Übergang von der im Profilwinkel (a0) zur Profilmittellinie (6) liegenden Flankenlinie (2) zu der den Zahnkopf begrenzenden Linie (5) durch einen Kreisbogen (3), dessen Mittelpunkt (M) maximal um die Grösse des modulabhängig wählbaren Zahnkopfradius (pa0) von der den Zahnkopf begrenzenden Linie (5) entfernt ist, und durch eine anschliessende, unter einem Winkel (a'0) von 35° bis 50° zur Profilmittellinie (6) verlaufenden Tangente (4) gebildet ist.1. Double-cone grinding wheel for a gear wheel grinding machine working in the partial generating process, characterized in that in the axial section plane of the double-cone grinding wheel (1) the transition from the flank line (2) lying at the profile angle (a0) to the profile center line (6) to the line (5) delimiting the tooth tip by an arc of a circle (3), the center point (M) of which is at most the size of the tooth tip radius (pa0), which can be selected depending on the module, from the line (5) delimiting the tooth tip, and by a subsequent one, at an angle (a'0) of 35 ° to 50 ° to the profile center line (6) running tangent (4) is formed.
2. Doppelkegelschleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a'0) der Tangente (4) vorzugsweise 45° ist.2. Double-cone grinder according to claim 1, characterized in that the angle (a'0) of the tangent (4) is preferably 45°.
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die Erfindung betrifft einen Doppelkegelschleifkörper, für eine im Teilwälzverfahren arbeitende Zahnradschleifmaschine.The invention relates to a double-cone grinding body for a gear wheel grinding machine working in the partial generating process.
Um Zahnradgetriebe mit hoher Übertragungsleistung, kleinen Abmessungen, kleinen Massen, langer Lebensdauer und geräuscharmem Lauf zu erhalten, werden die vorverzahnten Zahnräder häufig einsatzgehärtet. Zur Beseitigung des bei der Wärmebehandlung entstehenden Härteverzuges und zur Erzielung einer hohen Verzahnungsgenauigkeit werden diese Zahnräder durch Schleifen feinbearbeitet.In order to obtain gear drives with high transmission capacity, small dimensions, small masses, long service life and low-noise operation, the pre-cut gears are often case-hardened. To eliminate the hardening distortion that occurs during the heat treatment and to achieve a high level of gearing accuracy, these gears are finely machined by grinding.
Für eine hohe Übertragungsleistung ist eine hohe Zahnfussfestigkeit ausschlaggebend. Diese wird wesentlich durch die vom Verzahnverfahren und vom Verzahnwerkzeug be-einflusste Zahnfussausrundung bestimmt. Für das Bezugsprofil der Verzahnungen sind Fussrundungsradien abhängig vom Modul festgelegt, für deren Erzeugung für das Bezugserzeugungsprofil des Verzahnwerkzeuges Zahnkopfradien vorgesehen sind.A high tooth root strength is crucial for a high transmission performance. This is essentially determined by the rounding of the tooth root, which is influenced by the gear cutting process and the gear cutting tool. For the reference profile of the gearing, root rounding radii are defined depending on the module, for the generation of which tooth tip radii are provided for the reference generation profile of the gear cutting tool.
Während die Vorverzahnwerkzeuge (z.B. Wälzfräser) mit diesen Zahnkopfradien hergestellt werden, ist die Erzeugung dieser Zahnkopfradien an Doppelkegelschleifkörpern ausserordentlich schwierig. Für die universell einsetzbaren Zahnrad-Teilwälzschleifmaschinen sind Doppelkegelschleifkörper mit Zahnkopfradius nicht wirtschaftlich profilierbar. Bisher werden die Doppelkegelschleifkörper in der Achsschnittebene trapezförmig und ohne Zahnkopfradius profiliert. Demzufolge entstehen am Zahnfuss entsprechend der Konstellation der Verzahnungs- und Verzahnwerkzeugparameter beim Zahnrad-Teilwälzschleifen scharfkantige oder mit kleinen Fussrundungsradien gerundete Schleifabsätze. Auch das mit Produktivitätseinbussen verbundene Schleifen mit gegenüber dem Profilwinkel der Verzahnung grösser ausgeführtem Profilwinkel des Werkzeuges beseitigt diesen Nachteil nicht wesentlich.While pre-gearing tools (e.g. hobs) are manufactured with these tooth tip radii, it is extremely difficult to produce these tooth tip radii on double-cone grinding wheels. Double cone grinding wheels with a tooth tip radius cannot be profiled economically for the universally usable partial gear grinding machines. So far, the double-cone grinding wheels have been profiled in the axial section plane in a trapezoidal manner and without a tooth tip radius. As a result, sharp-edged grinding steps or grinding steps rounded with small root radii occur at the tooth root depending on the constellation of the gearing and gear cutting tool parameters during partial gear grinding. Grinding with a profile angle of the tool that is larger than the profile angle of the toothing, which is associated with losses in productivity, does not eliminate this disadvantage significantly either.
Bekannt ist weiterhin, den in der Achsschnittebene trapezförmig profilierten Schleifkörper am Übergang von den Kegelmantelflächen zur Umfangsfläche mit einer Fase, die einem Profilwinkel des Werkzeuges von 35° entspricht, zu versehen. Dadurch kann zwar die Tiefe des Schleifabsatzes verringert werden, jedoch bildet sich in der Zone des Übergangs von der Kegelmantellinie zur Fase eine Ausrundung heraus, deren Fussrundungsradius wesentlich kleiner als der gewünschte ist.It is also known to provide the abrasive body, which has a trapezoidal profile in the axis section plane, with a chamfer at the transition from the conical surface to the peripheral surface, which corresponds to a profile angle of the tool of 35°. Although this allows the depth of the grinding step to be reduced, a fillet is formed in the zone of transition from the cone surface line to the bevel, the root fillet radius of which is significantly smaller than the desired one.
Ziel der Erfindung ist es, Zahnräder mit hoher Übertragungsleistung herzustellen. .The aim of the invention is to produce gears with a high transmission capacity. .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schleifkörper, insbesondere Doppelkegelschleifkörper so zu gestalten, dass am Zahnrad der Fussrundungsradius der Feinbearbeitungskontur dem Fussrundungsradius der Vorbearbeitungskontur entspricht.The object of the invention is to design a grinding body, in particular a double-cone grinding body, in such a way that the root radius of the fine machining contour on the gearwheel corresponds to the root radius of the pre-machining contour.
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Erfindungsgemäss wird dies durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale erreicht.According to the invention, this is achieved by the features listed in the characterizing part of patent claim 1.
Von Vorteil ist, dass der Winkel, den die Tangente mit 5 der Profilmittellinie bildet, vorzugsweise 45° ist.It is advantageous that the angle which the tangent forms with the profile center line is preferably 45°.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings shows:
Fig. 1: den Achsschnitt des Schleifkörpers, (Bezugserzeu-10 gungsprofil)Fig. 1: the axial section of the grinding wheel (reference generation profile)
Fig. 2: die beim Teilwälzschleifen durch Hüllschnittbildung mit dem erfindungsgemässen Schleifkörper erzeugte Feinbearbeitungskontur2: the fine machining contour produced during partial generating grinding by forming an enveloping cut with the grinding body according to the invention
Fig. 3: Ausschnitt A der Fig. 2, vergrössert dargestellter 15 Zahnfussbereich.FIG. 3: Section A of FIG. 2, tooth base area shown enlarged.
In der Figur 1 ist der Achsschnitt des Doppelkegelschleifkörpers 1 für Zahnrad-Teilwälzschleifmaschinen mit dem erfindungsgemässen Bezugserzeugungsprofil dargestellt. Die Zahndicke s0 und die Zahnhöhe ha0 des Schleifkörpers 1 20 sind als Vielfache des Normalmoduls mn bezogen auf die Profilbezugslinie 10 dargestellt.FIG. 1 shows the axial section of the double-cone grinding body 1 for partial gear wheel grinding machines with the reference generation profile according to the invention. The tooth thickness s0 and the tooth height ha0 of the grinding wheel 120 are shown as a multiple of the normal module mn based on the profile reference line 10.
Die Flankenlinie 2 des Doppelkegelschleifkörpers 1, die unter einem Profilwinkel a0 zur Profilmittellinie 6 weist, geht in einen Kreisbogen 3 des Zahnkopfradius pa0 mit Mittel-25 punkt M über. Der Mittelpunkt M ist maximal um die Grösse des Zahnkopfradius pa0 von der den Zahnkopf begrenzenden Linie 5 entfernt. An den Kreisbogen 3 schliesst sich eine Tangente 4 an, die unter einem Winkel a'0 von 35° bis 50 zur Profilmittellinie 6 verläuft.The flank line 2 of the double-cone grinder 1, which points at a profile angle a0 to the profile center line 6, merges into a circular arc 3 of the tooth tip radius pa0 with the center point M. The center point M is at a maximum distance of the size of the tooth tip radius pa0 from the line 5 delimiting the tooth tip. A tangent 4 connects to the circular arc 3 and runs at an angle a′0 of 35° to 50° to the center line 6 of the profile.
30 In der Fig. 2 und Fig. 30 In Fig. 2 and Fig.
3, Ausschnitt A der Fig. 2, ist die beim Teilwälzschleifen durch die Hüllschnittbildung mit dem erfindungsgemässen Bezugserzeugungsprofil des Doppelkegelschleifkörpers 1 erzeugt Feinbearbeitungskontur 8 für eine Zahnflanke im Zusammenhang mit der Vorbearbeitungs-35 kontur 7 dargestellt. Am Auslauf der Feinbearbeitungskontur 8 entsteht der Schleifabsatz 9, der die Tiefe ts aufweist. Er hat den Fussrundungsradius pG, die Vorbearbeitungskontur 8 den Fussrundungsradius pn.3, section A of FIG. 2, shows the fine machining contour 8 for a tooth flank in connection with the pre-machining contour 7 produced during partial generating grinding by the enveloping cut formation with the reference generation profile of the double cone grinding wheel 1 according to the invention. At the end of the fine machining contour 8, the grinding step 9 is formed, which has the depth ts. It has the root radius pG, the pre-machining contour 8 has the root radius pn.
Aus den Figuren 2 und 3 ist die Wirkungsweise des erfin-40 dungsgemässen Bezugserzeugungsprofils gemäss Figur 1 ersichtlich: Durch die Hüllschnitte infolge der Wälzbewegung wird durch den Doppelkegelschleifkörper 1 die Feinbearbeitungskontur 8 gebildet. Sie stellt im Flankenbereich näherungsweise eine Äquidistante im Abstand des Betrages der 45 Schleifzugabe Z zur Vorbearbeitungskontur 7 dar.The mode of operation of the reference generation profile according to the invention as shown in FIG. 1 can be seen from FIGS. In the flank area, it represents approximately an equidistant at the distance of the amount of the grinding allowance Z from the pre-machining contour 7.
Es ist ersichtlich, dass durch das erfindungsgemässe Bezugserzeugungsprofil der Fussrundungsradius pß in nahezu gleicher Grösse erzeugt wird, wie der bei der Vorbearbeitungskontur 7 ausgebildete Fussrundungsradius pfl. Weiter-50 hin ist bei Anwendung des Winkels a'0 = 45° die Tiefe ts des Schleifabsatzes 9 minimal.It can be seen that the reference generation profile according to the invention generates the root rounding radius pß in almost the same size as the root rounding radius pfl formed in the pre-machining contour 7 . Furthermore, when using the angle a'0=45°, the depth ts of the grinding step 9 is minimal.
Es liegt im Wesen der Erfindung, das erfindungsgemässe Bezugserzeugungsprofil auch für andere Feinbearbeitungsverzahnwerkzeuge einzusetzen, die bei im Wälzverfahren ar-55 behenden Verzahnmaschinen eingesetzt werden.It is in the essence of the invention to also use the reference generation profile according to the invention for other fine machining gear cutting tools that are used in gear cutting machines that use the ar-55 generating process.
Der Vorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht darin, dass der Fussrundungsradius der Feinbearbeitungskontur in nahezu gleicher Grösse wie der Fussrundungsradius der Vorbearbeitungskontur erzeugt werden kann, ohne dass 60 komplizierte, in ihrer Herstellung und Anwendung aufwendige Einrichtungen zur Profilierung eines voll abgerundeten Schleifkörpers erforderlich sind, und dass dadurch eine hohe Zahnfussfestigkeit gewährleistet wird. Darüber hinaus tritt eine - wenn auch geringfügige - Verkleinerung der Tiefe des 65 Schleifabsatzes gegenüber der Feinbearbeitung mit voll gerundetem Schleifkörper ein, wodurch zusätzlich die Zahnfussfestigkeit erhöht wird.The advantage of the solution according to the invention is that the root rounding radius of the fine machining contour can be produced in almost the same size as the root rounding radius of the pre-machining contour, without the need for complicated devices that are expensive to manufacture and use for profiling a fully rounded grinding wheel, and that as a result a high tooth root strength is guaranteed. In addition, there is a reduction in the depth of the grinding step, albeit a slight one, compared to fine machining with a fully rounded grinding wheel, which also increases the tooth root strength.
CC
3 Blatt Zeichnungen3 sheets of drawings