DD159304A1 - PART WIRE GRINDING AND DEVICE FOR GRINDING CYLINDRICAL GEAR - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Teilwaelzverfahren zum Schleifen zylindrischer Zahnraeder, deren Zahngrund ein Kreisbogen ist und eine Vorrichtung, die vorrangig als Grundbestandteil einer Fertigungszelle zur Durchfuehrung des Verfahrens dient. Ziel der Erfindung ist es, das bedienungsarme Bearbeiten von Stirnraedern unterschiedlicher geometrischer Daten mit hoher Qualitaet und Produktivitaet herzustellen. Unter Anwendung zweier Schleifscheiben, deren Planflaechen die Flankenschneiden sind und die eine senkrecht zur jeweiligen Spindelachse stehende Ebene bilden und gemeinsam einen Zahnstangenzahn darstellen, wird im Zweiflankenschliff gearbeitet. Das Verfahren arbeitet ohne Axialvorschub. Die Einstellung auf den gewuenschten Modul erfolgt durch automatisches gegenlaeufiges Verschieben beider Schleifscheiben senkrecht zu ihrer gemeinsamen Symmetrieebene, wobei mit einem Schleifscheibenpaar unterschiedliche Moduln hergestellt werden koennen. Die Schleifscheibenmitte bleibt waehrend des Waelzens in Mitte der Zahnbreite. Die zur Anwendung kommenden grossen Schleifscheiben lassen guenstig das Hochgeschwindigkeitsschleifen zu.The invention relates to a Teilwaelzverfahren for grinding cylindrical gears whose Zahngrund is a circular arc and a device which serves primarily as a basic component of a manufacturing cell for carrying out the method. The aim of the invention is to produce the low-maintenance processing of Stirnraedern different geometric data with high quality and productivity. Using two grinding wheels whose plane surfaces are the flank cutting edges and which form a plane perpendicular to the respective spindle axis and together represent a toothed rack tooth, work is carried out in two-flank grinding. The method works without axial feed. The adjustment to the desired module is carried out by automatically opposing displacement of both grinding wheels perpendicular to their common plane of symmetry, whereby different modules can be produced with a grinding wheel pair. The center of the grinding wheel remains in the center of the tooth width during rolling. The large grinding wheels used are favorable for high-speed grinding.
Description
. Teilwälzschleifen und Vorrichtung zum Schleifen zylindrischer Zahnräder, Partial gear grinding and apparatus for grinding cylindrical gears
.γ-/ Anwendungsgebiet der Erfindung.Gamma .- / Application of the invention
O.· O.·
Die Erfindung betrifft ein Teilwälzyerfahren zum Schleifen zylindrischer Zahnräder sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die vorrangig für automatische Arbeitsabläufe geeignet ist und somit als Grundbestandteil einer Fertigungszelle zum Schleifen von Zahnrädern bis zu mittleren Zahnbreiten, bei denen ein für die Punktion unbedeutender Kreisbogen am Zahngrund auftrifft. Die Erfindung ist anwendbar in allen Bereichen des Maschinenbaues, in denen Stirnräder gefertigt werden.The invention relates to a Teilwälzyerfahren for grinding cylindrical gears and an apparatus for performing the method, which is primarily suitable for automatic operations and thus as a basic component of a manufacturing cell for grinding gears up to average tooth widths, where a puncture insignificant circular arc impinges on the tooth base , The invention is applicable in all areas of mechanical engineering in which spur gears are manufactured.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
C ) Bei den bekannten Teilwälzschleifen mit Rollbogen (Maag-Verfahren) entsprechend DSPS 1221531, das mit zwei tellerförmigen Schleifscheiben im Zweiflankenschliff arbeitet, tritt eine nahezu punktförmige Kontaktzone zwischen 7/erkzeug und Werkstück auf. Damit der Verschleiß und die Verformung der Schleifscheiben und die Dehnung der Rollbogenbänder nicht zu groß werden, muß die Schleifkraft und somit die Schleifleistung entsprechend gering sein. Deshalb muß in mehreren Schnitten geschliffen werden, was zu Produkti-• vitätsverlusten führt. Das Verfahren erfordert für jeden Wälzkreisdurchrnesser einen, entsprechenden Rollbogen und ist damit nicht flexibel einsetzbar.C) In the known partial rolling loops with roll bow (Maag method) according to DSPS 1221531, which works with two plate-shaped grinding wheels in the two-flank grinding, a nearly punctiform contact zone between tool and workpiece occurs. Thus, the wear and the deformation of the grinding wheels and the elongation of the roll bow bands are not too large, the grinding force and thus the grinding performance must be correspondingly low. Therefore, it is necessary to grind in several cuts, which leads to • loss of productivity. The method requires for each Wälzkreisdurchrnesser a corresponding roll bow and is therefore not flexible.
λ Il Ji t V. §f -Ψ *»..*λ II Ji t V. §f -Ψ * ».. *
Das bekannte Teilwälzverfahren GSV/ (Niles-Verfahren) arbeitet mit einer Doppelkegelscheibe, deren Form weitgehend einem Zahnstangenzahn entspricht. Die Nachteile des Verfahrens sind, daß in der Regel eine Zahnflanke nach der anderen bearbeitet wird, was ebenfalls zu Produktivitätsverlusten führt, desweiteren ist der Schleifkörper modulabhängig und daher nicht flexibel einsetzbar. Bei diesem Verfahren muß das Werkzeug schnelle Hubbewegungen durchführen, es treten hohe Massenbeschleunigungskräfte auf, die den Schleifscheibendurchmesser und die mögliche Leistung begrenzen. Die Hubbewegung bei kontinuierlicher Wälzbewegung führt außerdem zu einem verfahrensbedingten Evolventenfehler. Die Erzeugung der Höhenballigkeit kann nur durch eine entsprechend korrigierte Schleifscheibe mittels entsprechend komplizierter Abrichtvorrichtung erfolgen, die dadurch werkstückabhängig wird.The known T e ilwälzverfahren GSV / (Niles method) operates with a double conical disk whose shape largely corresponds to a rack tooth. The disadvantages of the method are that usually one tooth flank is processed after another, which also leads to productivity losses, furthermore, the abrasive body is dependent on the module and therefore not flexible. In this method, the tool must perform quick strokes, there are high mass acceleration forces that limit the grinding wheel diameter and the possible power. The stroke movement with continuous rolling movement also leads to a procedural involute error. The generation of the height crowning can be done only by a correspondingly corrected grinding wheel by means of a correspondingly complicated dressing device, which is characterized workpiece-dependent.
Das Schraubwälzverfahren und das Formschleifverfahren sind in ihrer modulabhängigen oder modul- und zähnezahlabhängigen Form der Schleifkörper vorrangig für Großserien- und Massenfertigung geeignet und benötigen praktisch zu der eigentlichen Verzahnungsschleifmaschine noch eine aufwendige Abrichtmaschine (Abrichteinrichtung). ,The screw rolling process and the forming grinding process are primarily suitable for mass production and mass production in their module-dependent or modulus and number of teeth-dependent shape of the grinding wheels and practically require a complex dressing machine (dressing device) for the actual gear grinding machine. .
Der bekannte elektronische Zwanglauf der Wälzbewegung nach DDPS 90919, der für das Wälzfräsen und Y/älzschleifen ge-The well-known electronic forced running of the rolling motion according to DDPS 90919, which is used for hobbing and grinding / grinding.
.25 eignet ist, gestattet nicht die automatische Herstellung der Höhenkorrektur der Zahnflanke..25 does not permit the automatic production of the height correction of the tooth flank.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, die Serien- und Kleinserienfertigung von Stirnzahnrädern bei hoher Flexibilität und vorzugsweise automatischen Prozeßabläufen zu sichern und eine wesentlich höhere Produktivität und Qualität zu erreichen.The aim of the invention is to secure the series and small series production of spur gears with high flexibility and preferably automatic process flows and to achieve a much higher productivity and quality.
Darlegung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,, ein Teilwälzver-. fahren zum Schleifen zylindrischer Zahnräder zu entwickeln und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die besonders für den Einsatz in flexiblen Fertigungszellen geeignet ist und die Grundlage für eine erhebliche Verfahrensproduktivitäts- und Qualitätssteigerung darstellt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Anwendung zweier Schleifkörper, deren innere Planflächen die Arbeitsflächen bilden, dadurch gelöst, daß diese Planflächen inThe invention is based on the object ,, a Teilwälzver-. To develop for grinding cylindrical gears and to provide an apparatus for performing the method, which is particularly suitable for use in flexible manufacturing cells and forms the basis for a considerable process productivity and quality improvement. This object is achieved with the use of two grinding wheels whose inner surfaces form the working surfaces, characterized in that these flat surfaces in
einem Winkel " zueinander stehen und gemeinsam einen Zahn- ^- stangenzahn bilden, wobei beim Wälzen des Zahnrades der eine Schleifkörper die linke und der andere Schleifkörper die rechte Zahnflanke schleift.are an angle "to each other and together form a dental ^ - form rack teeth, wherein the gear wheel during rolling of a grinding body, the left and the other grinding wheel grinds the right tooth flank.
Das Werkstück wird mittels Wälzbewegung, die aus zwei Wälzkomponenten -einer translatorischen und einer rotatorischen- zusammengesetzt ist, an den Schleifkörpern abgewälzt und kann bei normalen Schleifaufmaß infolge einer großen Berührungsfläche in einem Schnitt fertig profiliert werden.The workpiece is rolled by means of rolling movement, which is composed of two rolling components - a translational and a rotational - on the grinding bodies and can be finished profiled at normal Schleifaufmaß due to a large contact area in a cut.
Bei erhöhtem Schleifaufmaß werden die beiden Schleifkörper auf Wälzwegmitte eingestellt, mit verkürztem Schruppwälzvorgang Vorzugs v/eise einmal vorgeschliffen und anschließend i'"·) " mit vollem Schlichtwälzvorgang fertiggeschliffen.At elevated Grinding the two grinding "·)" are set to Wälzwegmitte, with shortened Schruppwälzvorgang preference v / else once pre-sanded and then i 'finish ground with full Schlichtwälzvorgang.
Der herzustellende Modul wird, vorzugsweise automatisch, dadurch eingestellt, indem beide Schleifkörper senkrecht zu ihrer gemeinsamen Symmetrieebene und gegenläufig, vorzugsweise automatisch, ggfs. numerisch verschoben werden, wobei mit einem Schleifkörperpaar verschiedene Moduln herstellbar sind .The module to be produced is set, preferably automatically, by displacing both grinding elements perpendicular to their common plane of symmetry and in opposite directions, preferably automatically, if necessary numerically, wherein different modules can be produced with one pair of grinding wheels.
Die Schleifkörper sind mittels einer neuartigen Abrichtvorrichtung abrichtbar, die im wesentlichen aus zwei Ab-, richtkegeln und einer Abrichtscheibe -beide vorzugsweise aus gesintertem Kartmetall- besteht, wobei die Abrichtkegel undThe grinding wheels can be dressed by means of a novel dressing device consisting essentially of two dressing straighteners and a dressing wheel, preferably of sintered kart metal, the dressing cone and
und die Abrichtscheibe um in der Symmetrieachse der beiden Schleifkörper liegende Wellen rotieren und die beiden Schleifkörper gleichzeitig in Richtung der Symmetrieachse und senkrecht dazu solange verschoben werden, bis der gewünschte Modul erreicht bzw. eine erforderliche Korrektur beendet ist. Zur Erzielung einer Längsballigkeit am Zahnprofil werden die Schleifkörper so abgerichtet, daß ihre inneren.Planflächen den Mantel eines Kegelstumpfes beschreiben. Ist eine Höhenballigkeit der Zahnflanke erforderlich, wird der bekannte elektronische Zwanglauf derart verändert, daß das Verhältnis der translatorischen Wälzkomponente zur rotatorischen Wälzkomponente im Bereich der Fuß- und Kopfkorrektur geändert wird. Die rotatorische Wälzbewegung dient auch zur Erzeugung der. notwendigen Teilbewegung des Werkstückes bzw. zur Korrektur der Zahnflanke.and rotate the dressing wheel about waves lying in the axis of symmetry of the two grinding wheels and the two grinding wheels are moved simultaneously in the direction of the axis of symmetry and perpendicular thereto until the desired module is reached or a required correction is completed. To achieve a longitudinal crowning on the tooth profile, the grinding wheels are dressed so that their inner surfaces describe the surface of a truncated cone. If a crowning of the tooth flank is required, the known electronic overrun is changed in such a way that the ratio of the translatory rolling component to the rotary rolling component in the area of the foot and head correction is changed. The rotary rolling motion also serves to generate the. necessary partial movement of the workpiece or for correction of the tooth flank.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens stellt bei Verwendung einer CIiG-Steuerung, die ein elektronisches Wälzgetriebe zur Realisierung der rotatorischen Komponente der Wälzbewegung enthält, den Grundbestandteil einer flexiblen Fertigungszelle dar. Sie besteht im wesentlichen aus einem schwenkbaren Werkzeugkopf mit zwei in einem spitzen •V/inkel zueinander stehenden Schleif körpern, zwei Werkzeugantrieben und Werkzeugdrehachsen, einer vorrangig automatischen Moduleinstelleinrichtung, einer Schrägungswinkeleinstellung am Werkstück, einem Abrichtapparat und einem Zustellmechanismus. Werkstückseitig umfaßt die Vorrichtung einen. Werkstückschlitten für die Realisierung des translatorischen Anteils der Wälzbewegung, ein Schneckengetriebe für die Verwirklichung des rotatorischen Anteils der Wälzbewegung und eine automatische Werkstückspanneinrichtung.The apparatus for carrying out the method when using a CIiG control, which includes an electronic Wälzgetriebe to realize the rotational component of the rolling motion, the basic part of a flexible manufacturing cell is. It consists essentially of a pivoting tool head with two in a sharp • V / inkel each other standing abrasive bodies, two tool drives and tool axes of rotation, a priority automatic Moduleinstelleinrichtung, a helix angle setting on the workpiece, a dressing and a feed mechanism. On the workpiece side, the device comprises a. Workpiece carriage for the realization of the translational component of the rolling motion, a worm gear for the realization of the rotational component of the rolling motion and an automatic workpiece clamping device.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll durch ein Ausführungsbeispiel anhand von zwei Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: Pig«, 1 : die prinzipielle Kinematik des Teilwälzens mit zwei SchleifscheibenThe invention will be explained in more detail by an embodiment with reference to two drawings. It shows: Pig «, 1: the principal kinematics of partial rolling with two grinding wheels
. - 5 - /OU, - 5 - / OU
Pig. 2: die Ausbildung des Zahngrundes des Werkstückes Pig. 3: die Anordnung der Abrichtkegel und der Abrichtscheibe Fig. 4: die Arbeitsabläufe.Pig. 2: the formation of the tooth base of the workpiece Pig. 3: the arrangement of the dressing cone and the dressing wheel Fig. 4: the workflows.
Mittels zweier Schleifkörper 1;1!, deren Arbeitsflächen du-rch die Planseite der Schleifkörper 1;1f gebildet werden und die eine senkrecht zur jeweiligen Werkzeugdrehachse 2;2' stehende Ebene- bilden und gemeinsam einen Zahnstangeηζahn darstellen, werden gleichzeitig von dem Schleifkörper 1 die linke Planke eines Werkstückes 3 und von dem Schleifkörper 1f die rechte Planke des Werkstückes 3 geschliffen. DieBy means of two grinding wheels 1, 1 ! whose working surfaces are formed on the plan side of the grinding wheels 1, 1 f and which constitute a plane perpendicular to the respective tool rotation axis 2, 2 'and together constitute a rack gear, the left plank of a workpiece 3 and 3 are simultaneously formed by the grinding wheel 1 of the grinding wheel 1 f ground the right plank of the workpiece 3. The
/"^ Einstellung der Schleifkörper 1;1· auf den gewünschten Modul erfolgt durch automatisches, gegenläufiges Verschieben beider Schleifkörper 1;1' senkrecht zu ihrer gemeinsamen Symmetrieebene, wobei mit einem Schleifscheibenpaar unterschiedliche Moduln herstellbar sind. Die Schleifkörpermitte 12 und die Mitte des Werkstückes 3 werden in Übereinstimmung gebracht und bleiben während des Wälzens in dieser Lage. Da ohne Axialvorschub gearbeitet wird* ist der ZaImgrund ein Kreisbogen, dessen Segmenttiefe 11 von der Zahnbreite und dem Werkzeugdurchmesser abhängt. Durch die bei diesem Verfahren zur Anwendung kommenden sehr großen Schleifkörper wird die S"egmenttiefe 11 sehr klein. Bei einer gewünschten Längsballigkeit am Zahnprofil werdenThe adjustment of the grinding wheels 1, 1 to the desired module is effected by automatic, opposing displacement of both grinding wheels 1, 1 'perpendicular to their common plane of symmetry, whereby different moduli can be produced with one pair of grinding wheels Because of the absence of axial feed *, the base is a circular arc whose segment depth 11 depends on the tooth width and the diameter of the tool "egmenttiefe 11 very small. At a desired longitudinal crowning on the tooth profile
i^j 25 die Schleifkörper 1;1f so abgerichtet, daß die Plankenschneiden den Mantel eines Kegelstumpfes beschreiben. Die Berücksichtigung der dabei entstehenden Eingriffswinkeländerungen .erfolgt bei der Wälzbewegung. Zur Erzielung einer Höhenballigkeit des Zahnprofils wird das Verhältnis einer s translatorischen Wälzkomponente 6 zu einer rotatorischen Wälzkomponente 7 im Bereich der Puß- und Kopfkorrektur geändert. Zwei rotierende Abrichtkegel 13;13* « vorzugsweise aus gesintertem Hartmetall, richten die Planseiten und eine Abrichtscheibe 14 den Umfang der Schleifkörper 1 ; 1 * ab. Die Abrichter werden durch eine Abrichtzustelleinrichtung 15, vorzugsweise automatisch in die Abrichtstellung gebracht. i ^ j 25, the abrasive body 1; 1 f trued so that the cutting Plank describe the jacket of a truncated cone. The consideration of the resulting pressure angle changes takes place during the rolling movement. To achieve a vertical crowning of the tooth profile, the ratio of s translational Wälzkomponente 6 is changed to a rotational Wälzkomponente 7 in the region of the head and Puß- correction. Two rotating Abrichtkegel 13, 13 * "preferably made of sintered carbide, the plan sides and a dressing wheel 14 the circumference of the grinding wheel 1; 1 * off. The dressers are brought by a dressing delivery device 15, preferably automatically in the dressing position.
2304323043
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens stellt bei Verwendung einer CNC-Steuerung den Grundbestandteil einer Fertigungszelle dar und enthält im wesentlichen den Werkzeugkopf mit den zwei Schleifkörpern 1 ; 1 * , mit einer Moduleinstelleinrichtung 4 und einer Schrägungswinkeleinstellung 8, ferner die zwei Abrichtkegel 13; 13* » die Ab-. richtscheibe 14 und deren Abrichtzustelleinrichtung 15· Auf der Werkstückseite befinden sich ein Werkstückschlitten, der die translatorische Wälzbewegung und ein Schnekkengetriebe, das die rotatorische Wälzbewegung realisiert, sowie eine Y/erkstückspanneinrichtung}9. Zwei an den Sohleifkörpern 1;1 * angeordnete Planflächen 10 stellen die Arbeitsflächen der Schleifkörper 1;1( am Werkzeugkopf dar, der mittels einer radialen Werkzeugkopfverstellung 5 auf das Werkstück 3 zu-bzw. von demselben fortbewegt werden kann. Die Abrichtkegel 13;13* und die Abrichtscheibe 14 rotieren um in der Symmetrieebene beider Schleifkörper 1;1· liegende Wellen 16. Beim Arbeiten mit erhöhtem Fl ankenaufmaß wird zunächst mit einem verkürzten Wälzvorgang 17 geschruppt, dem sich dann ein Schlichtschnitt mit voller Wälzung 18 und evtl. ein Ausfunken 19 anschließt. Unmittelbar nach Beendigung des Teilwälzschleifens erfolgt der Rückfahrv/eg der Werkzeuge 20,The apparatus for carrying out the method, when using a CNC control is the basic component of a manufacturing cell and essentially contains the tool head with the two grinding wheels 1; 1 *, with a Moduleinstelleinrichtung 4 and a helix angle adjustment 8, also the two Abrichtkegel 13; 13 * »the Ab-. Ruler 14 and its dressing delivery device 15 · On the workpiece side there is a workpiece carriage, which carries the translatory rolling motion and a worm gear, which realizes the rotary rolling movement, and a Y / engstückspanneinrichtung } 9. Two arranged on the sole members 1, 1 * plane surfaces 10 represent the Working surfaces of the grinding bodies 1, 1 ( on the tool head, which can be moved to and from the workpiece 3 by means of a radial tool head adjustment 5. The dressing cones 13, 13 * and the dressing wheel 14 rotate in the plane of symmetry of both grinding bodies 1; 1 · lying waves 16. When working with an increased flange allowance, first a rough rolling process 17 is performed, followed by a finishing cut with full rolling 18 and possibly a sparking out 19. Immediately after completion of the partial rolling grinding, the reversing motion of the tools takes place 20
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD23043881A DD159304A1 (en) | 1981-06-01 | 1981-06-01 | PART WIRE GRINDING AND DEVICE FOR GRINDING CYLINDRICAL GEAR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD159304A1 true DD159304A1 (en) | 1983-03-02 |
Family
ID=5531290
Family Applications (1)
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DD23043881A DD159304A1 (en) | 1981-06-01 | 1981-06-01 | PART WIRE GRINDING AND DEVICE FOR GRINDING CYLINDRICAL GEAR |
Country Status (1)
Country | Link |
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DD (1) | DD159304A1 (en) |
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1981
- 1981-06-01 DD DD23043881A patent/DD159304A1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
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