DD222521A1 - Automatische messeinrichtung fuer die zahntiefe an verzahnmaschinen - Google Patents

Abstract

Anwendungsgebiet der Erfindung sind Verzahnmaschinen mit NC-gesteuerter Radial-Vorschubbewegung. Als Ziel der Erfindung soll unter Verwendung von Messsystemen eine automatische Fertigung erreicht werden, bei welcher die Maschine selbsttaetig die vorgeschriebenen Toleranzbereiche einhaelt. Die Aufgabe besteht darin, die erreichte Zahntiefe messtechnisch zu erfassen und prozessintermittierend auszuwerten, wobei die Messeinrichtung als Bestandteil der Verzahnmaschine radial und tangential zur Werkstueckachse operieren kann. Hierzu ist die Messeinrichtung erfindungsgemaess vorzugsweise am Werkzeugtraeger befestigt, zwischen Werkzeug und Werkstueck einbringbar so angeordnet, dass die Achse des Messeinsatzes und die Schwenkachse des Werkzeugtraegers in der Messstellung deckungsgleich sind, wobei ein Messsystem der radialen Position und ein Messsystem der tangentialen Position der Messeinrichtung gegenueber der Werkstueckachse zugeordnet ist. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Automatische Meßeinrichtung für die Zahntiefe an Verzahnmaschinen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung, bei der an NC-gesteuerten Verzahnmaschinen, insbesondere Wälzfräsmaschinen nach Durchführung des Fertigschnittes prozeßintermittierend am verzahnten Werkstück im aufgespannten Zustand die Zahntiefe mit einem radial in der Zahnlücke arbeitenden Meß-^A einsatz gemessen wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Der bekannte Stand der Technik ist gekennzeichnet durch O den stark zunehmenden Einsatz von NC-Werkzeugniaschinen in Verbindung mit automatischen Maschinen-Beschickungssystemen, der sich zunehmend auch bei der Kleinserienfertigung mit ähnlich hohem Automatisierungsgrad durchsetzt, wie er bislang nur von-der Großserienfertigung bekannt ist.

Einen wichtigen Schritt in Richtung Automatisierung von Fertigungsabläufen in der NC-Fertigung stellt die prozeßintermittierende Werkstück- bzw. Werkzeuqmessunq mit Vorzugs-

3UUG. 1983*11^ ^⁹¹

weise 3 D-Tastsystemen dar (Messung erfolgt z..B. am noch in der Maschine gespannten WS nach einem Bearbeitungsvorgang. Ein Korrekturbearbeitungsschnitt ist dann nach durchgeführter Messung noch möglich) ,

Die prozeßinterniittierende, automatische Messung ist mit auf der Bearbeitungsmaschine bedingten Nebenzeiten verbunden. Sie ist besonders dann erforderlich, wenn für die automatische Fertigung ein teilweise bedienfreier Betrieb vorgesehen ist (z. B. dritte, bedienerfreie Schicht) und wenn durch die Automatisierung bislang manuell durchgeführter Meßoperationen zur Einsparung von Nebenseiten im Einrichtebetrieb beigetragen wird. > .

Auf dem Gebiet der Zahnradbearbeitung bietet der sich, abzeichnende Trend zur NC-Verzahnmaschine (mit CNC-EZ-Steuerungen mit elektronischer Zvsanglaufeinrichtung) günstige Voraussetzungen für die weitergehende, umfassendere Automatisierung unter Einbezug des Meßvorganges zur automatischen Werkstuck-Kontrolle direkt in der Verzahnmaschine. Für das Wälzfräsen von Stirnrädern besitzt der eingastellte Achsabstand zwischen Werkzeug- und Werkstückachse, der beim fertigbearbeiteten Werkstück die gefräste Zahntiefe darstellt, besondere Bedeutung im Hinblick auf die Einschaltung der geforderten Werkstück-Qualität. Eine gezielte Fertigung der tolerierten Zahndicke (bzw. Zahnlücke oder Zahnbreite) ist für das' erste Werkstück einer Serie nicht zu erwarten, da eine Vielzahl von Einflüssen beim Wälzfräsen wirksam wird, wie z« B,

- Werkzeug-Abmessung (aktiver Wälzfräserdurchmesser) -; Steifigkeitseinflüsse (von Maschine, Werkzeug- und Werkstück-Aufspannung)

- dynamische Einflüsse (unterbrochener Schnittvorgang .. beim Wälzfräsen)

-thermische Einflüsse -Werkzeug-Verschleiß

- Werkstück-Werkstoff und Zerspanungsvorgang mit folgenden zusätzlichen Einflußgrößen:

Vorschub, Arbeitsverfahren, Steigungsrichtung von Werkstück und Werkzeug, Gangzahl des Wälzfräsers

- Aufbauschneidenbildung am Werkzeug, die entscheidend die Zahndicke beeinflussen kann und die nur am fertigverzahnten Werkstück durch direkte Messung an der Zahnflanke nachgewiesen werden kann.

Während es beim Wälzschleifen an ausgeführten Meßsteuerungen erste Ansätze bereits gibt, fehlen entsprechende automatisch im Arbeitsraum der Maschine arbeitende Meßeinrichtungen, die eine prozeßinterraittierende Messung der Zahndicke bzw. -lücke als bevorzugten Qualitätsparameter beim Wälzfräsen direkt am Werkstück gestatten.

Als Ursachen für dieses bisherige Fehlen derartiger Meßeinrichtungen sind folgende Gesichtspunkte und Kriterien von Bedeutung:

- ungünstige Platzverhältnisse im Arbeitsraum der Wälzfräsmaschine; die besonders bei Vorhandensein automatisch arbeitender, maschineninterner Werkstück-Zuführeinrichtungen sehr eingeschränkt werden. ' . Dabei wird zusätzlich noch der Zugriff zum gefrästen Werkstück durch den das Werkstück fast vollständig umfassenden Mitnehmer erschwert. Nur der dem Wälzfräser zugewandte Teil des Werkstück-Umfanges bleibt dabei offen.

- besondere geometrische Form des Werkstückes "Stirnrad", Beim Wälzfräsen entstehen die Zähne, je nach jeweils eingestellter Position der Werkzeugzähne in Bezug auf Umfangs- und tangentialer Stellung, in vorher nicht exakt definierter Lage zur^Werkstückachse. Diese willkürliche Lage der Zähne am Werkstück-Umfang, die bei Schrägverzah-

nung außerdem durch eine zusätzliche Lageänderung in Abhängigkeit' von der -jeweiligen Höhenlage,am Werkstück.erweitert wird, erfordert ein zusätzliches Einls-hren der Meßeinrichtung zum Werkstück oder ,umgekehrt, damit je nach angewendetem Meßverfahren beim Meßvorgang ein Zahn oder eine Lücke des Werkstücks in zugeordneter Lage von der Meßeinrichtung vorgefunden wird.

der zuverlässige Schutz der Meßeinrichtung im Arbeitsraum der Maschine vor Kühlöl, Dampfen, Erschütterungen und Kollision infolge Fehlbedienung.

der höhe steuerüngstechnische Aufwand, der die Integration des Meßvorganges in den vorprogrammierten Arbeitsablauf der Wälzfräsmaschine erforderlich macht«

der Meßvorgang, der in Abhängigkeit vom einzusetzenden Meßverfahren zur Verbesserung der Meßsicherheit die programmierbare, mehrfache Messung am Werkstückumfang ermöglichen muß.

Dies erfordert maschinenseitig die Realisierung des Einzelteilens über eine beliebige Anzahl von Zahnteilungen. Einzelteileinrichtungen sind jedoch arv Wälzfräsmaschinen kleiner Baugrößen meist nicht vorhanden, da das Einzeln teilfräsen erst mit größeren Moduln wirtschaftliche Bedeutung erlangt, '

das Fehlen geeigneter Punkte im Arbeitsraum der Maschine, die für die Messung als Bezugspunkt dienen können, um damit auch thermische Verlagerungen zu erfassen.

die hohen Oualitätsanforderungen bei der Stirnradfertigung, die entsprechend hohe Ansprüche an die zu konzipierende Meßeinrichtung erwarten lassen.

. - 5 Ziel aer Erfindung

Mit der automatisch arbeitenden Meßeinrichtung soll eine gezielte, automatische Fertigung spanend erzeugter Stirnräder innerhalb der vorgeschriebenen Toleranz bereits vom ersten Werkstück der Serie an, also auch nach erfolgtem Werkzeug-Wechsel und auch für die Überwachung der gesamten laufenden Serie erreicht werden.

Es wird weiterhin als Ziel betrachtet, daß durch die automatisch arbeitende Einrichtung neben statischen und dynamischen Verformungen auch thermische Verlagerungen und Verschleiß des Werkzeuges erkannt und weitgehend ko.r,£i-^ giert werden. \

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegen folgende Aufgaben zugrunde:

- Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung soll zur Bestimmung der erreichten Zahntiefe beim spanenden Verzahnen_t mit Hilfe prozeßinterraittierender Messungen arbeiten.

- Die Messung im Arbeitsraum der Maschine soll direkt an den Zahnflanken des verzahnten, gespannten Werkstück (Zylinderstirnrad) erfolgen. Der Zugang der Meßeinrichtung zum Werkstück soll von der Werkzeugseite her erfolgen, um auch bei vorhandener, automatisch arbeitender Werkstückzuführung, bei der das Werkstück in Arbeitsstellung fast am gesamten Umfang von einem Mitnehmer umschlossen wird, die Messung zu ermöglichen.

- Die Meßeinrichtung soll in ausreichendem Maße vor der Einwirkung von Prozeßschmierstoff, Spänen und Dämpfen im Arbeitsraum, sowie vor Temperatureinflüssen geschützt sein.

o. o

Aus diesem Grund soll das Einbringen der Meßeinrichtung erst zum Zeitpunkt des Messens erfolgen. · .

- Die Meßeinrichtung soll so konzipiert sein, daß sie ira Zusammenwirken mit der Maschiriensteuerung ein selbsttätiges Einlehren und Positionieren für das direkte Messen am Werkstück garantiert. '

Der Begriff "Einlebren" beinhaltet den Vorgang der lageentsprechenden Zuordnung der Meßeinrichtung zum gefrästen Werkstück oder umgekehrt (z. B. gefräste Werkstückzahnlükke zum Meßeinsatz).

Der Begriff "Positionieren" ist durch den Vorgang des radialen oder axialen Einfahrens der Meßeinrichtung zum Werkstück für die Durchführung des Einlehr- oder Meßvorganges gekennzeichnet.

-Die Meßeinrichtung soll selbst dann noch die Bestimmung der gefrästen Zahntiefe mit ausreichender Genauigkeit gestatten, wenn das selbsttätige Einlehren des Werkstückes zur Meßeinrichtung fehlerbehaftet ist. Hieraus resultiert der vorzugsweise Einsatz eines radial zur Werkstückachse arbeitenden Meßverfahrens, bei dem ein kegelförmiger Meßeinsatz, der gewissermaßen als Zahn einer Zahnstange zu betrachten ist, zum Einsatz kommt.

- Mit der Meßeinrichtung soll das Verfahren der radialen Einkugelmessung realisierbar sein.

- Die Meßeinrichtung soll außerdem geeignet sein, durch Anwendung einer Bezugsmessung bei ausreichender Genauigkeit vor allem thermische Verlagerungen, zu erfassen.

- D,ie Meßeinrichtung soll zur Erhöhung der Meßsicherheit die Mehrfachmessung am Werkstück und die Mittelbildung aus mehreren Meßwerten gestatten.

- In Verbindung mit der Maschinensteuerung soll die Meßeinrichtung in der Lage sein, die Differenz zwischen Soll-, und Istmaß der Zahntiefe zu bestimmen und über ein entsprechendes Korrektursignal eine Nacharbeit (Korrekturschnitt) für das erste zu fräsende Werkstück einer Serie oder nach erfolgtem Werkzeugwechsel zu bewirken. Außerdem soll die Meßeinrichtung geeignet sein/ im Fall der Annäherung an die zugelassene Toleranzgrenze ein entsprechendes Korrektursignal auszugeben, das für das nachfolgend zu bearbeitende Werkstück an der Maschine so wirksam gemacht wird (durch Nachstellung des Achsabstandes zwischen Werkzeug und Werkstück, daß dieses Werkstück mit seiner gefrästen Zahntiefe wieder in eine günstige Lage des geforderten Toleranzbereiches zu liegen kommt.

- Die Arbeitsabläufe für. den Meßvorgang sollen vorprogrammierbar und vollautomatisch in Verbindung mit den Arbeitsprograratnen der Maschine ablaufen, wobei zusätzlich durch eine entsprechende Ablaufsteuerung die Sicherheit dar Meßeinrichtung vor Beschädigung durch Kollision oder Fehlbedienung zu gewährleisten ist.

-Die Meßeinrichtung soll ferner gewährleisten, daß bei zu großen Änderungen von einem gemessenen. Werkstück zum anderen ein Maschinenstop bewirkt wird und die Ausschußfertigung ζ. B. auf Grund inzwischen eingetretenen WZ-Bruches vermieden wird.

Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßeinrichtung vorzugsweise am Werkzeugträger zwischen Werkzeug und Werkstück einbringbar so angeordnet ist, daß die Achse des Meßeinsatzes und die Schwenkachse des Werkzeugträgers in der Meßstellung deckungsgleich sind, wobei ein Meßsystetn der radialen Position und ein Meßsystem der tangentialen Position der Meßeinrichtung gegenüber der Werkstückachse zugeordnet ist.

Dies führt an Wälzfräsraasehinen bekannter Bauart zu dem Vorteil, die vorhandenen NC-Achsen zu nutzen. . . " . radiale Achse - zur direkten Messung der Zahntiefe . axiale Achse - ermöglicht Messung in .jeder beliebigen Höhenlage am Werkstück (d. h. über die gesamte Zahnbreite).

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist-die Meßeinrichtung als einschwenkbarer oder einschiebbarer Arm ausgeführt ,womit der eigentliche Meßkppf (Meßeinsatz und zugehöriges Meßsystem und ggf. erforderliche tangentiale Führung) zum Zwecke des Messens zwischen Werkzeug und Werkstück positioniert wird. Vorzugsweise ist dabei aus Genauigkeitsgründen nur eine Schwenkung bzw. eine Schiebung vorzusehen. '·> = Vorteile: keine Behinderung durch die Meßeinrichtung während des Arbeitsprozesses, bessere Schutzmöglichkeiten für die Meßeinrichtung während des Fräsens, günstigerer Zugang zum Meßeinsatz für Einrichtevorgang. (Wenn z. B. ein Werkzeug mit anderem Modul eingerichtet wird und auch der Meßeinsatz gewechseltwird.) ·

Die Messung von der Werkzeugseite aus bietet den entscheidenden Vorteil, daß auch bei vorliegender automatischer Werkstückbeschickung die Zahntiefe gemessen werden kann, wenn z. B. Werkstück-Mitnehmer die in der Arbeitsstellung fast das gesarate Werkstück umfassen, vorhanden sind.

In Ausgestaltung wird die Zahntiefe radial zur Werkstückachse mit kegelförmigem. modulabhängigem Meßeinsatz, der im Neigungswinkel des Kegels mit dem Eingriffswinkel der zu messenden Verzahnung übereinstimmt, durch radiales Einfahren desselben in eine Zahnlücke am Werkstück gemessen. Die Achse des kegelförmigen Meßeinsatzes und die Schwenkachse des Fräskopfes sind für die Meßpperation deckungsgleich bzw. liegen annähernd parallel zueinander.

Die Messung erfolgt direkt berührend an den beiden Zahnflanken der betreffenden Zahnlücke des verzahnten Werkstükkes. Gerad- und Schrägverzahnung sind dabei ohne zusätzliche Einstellungen der Meßeinrichtung prüfbar.

Die Messung mit kegelförmigem Meßeinsatz, der als Zahn einer Zahnstange zu betrachten ist, bietet den Vorteil, daß auch im. Fall einer aus der Mittenstellung abweichenden Lage der zu messenden Zahnlücke immer exakt gemessen wird. Die Achse des kegelförmigen Meßeinsatzes und die Werkstückachse schneiden sich in diesem Fall nicht.

Es liegen analoge Verhältnisse wie bei der Doppelkegelmessung eines ungeradzahligen Stirnrades vor. Um beim Messen in der Zahnlücke die Anlage an den beiden Zahnflanken zu garantieren, ist die tangentiale Bewegungsmöglichkeit des Meßeinsatzes (zur Werkstückachse) notwendig. Erfindüngsgemäß existieren dabei 2 Varianten:

a) tangentiale Verschiebbarkeit des Meßeinsatzes

b) tangentiale Schwenkraöglichkeit des Meßeinsatzes, wobei hierfür als Achse die Schwenkarmachse Verwendung findet.

Der Schwenkarm trägt erfindungsgemäß neben dem auswechselbaren Meßeinsatz ein geeignetes Meßsystem, das entweder als Schalttaster oder als Meßtaster ausgeführt ist. Als Schalttaster können handelsübliche 3 D-Tasten zum Einsatz kommen. Es ist jedoch auch möglich, den Schalttaster als 1 D-Taster mit einem besonders großem Obersetzungsverhältnis zur Erlangung hoher Meßgenauigkeit in den Schwenkarm zu integrieren, was zusätzlich gute Schutzmöglichkeiten für diesen Schalttaster bietet.

Im Falle des Einsatzes handelsüblicher Meßtaster ist für die Betätigung des Tasters eine spielfreie Führung für diesen Meßeinsatz vorzusehen.

- ίο - ..

Konstruktiv ist die Anordnung des Meßtasters so zu gestalten, daß die Ausdehnung der Meßeinrichtung in. radialer Richtung ein Minimum darstellt, (sonst tritt eine weitere Verminderung des max. bearbeitbaren WS-Durchmessers ein, die, für Maschinen mit automatischer WS-Beschickung meist ohnehin schon vorhanden ist.)

Um für das Messen in der Zahnlücke die sichere Anlage des Meßeinsatzes· an beiden Flanken zu gewährleisten, ist der Meßwert vorzugsweise im Rückhub zu ermitteln» d. h. die Meßeinrichtung sjird über den rechnerischen Sollwert um einen bestimmten Betrag tiefer zügestellt.

Nach Stop der radialen Zustellbewegung wird dann nieder radial auseinandergefahren und beim Rückhub der Meßwert bestimmt.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht im Hinblick auf die Verbesserung der Meßgenauigkeit und zum weitgehenden Ausgleich thermischer Verlagerungen eine Bezugsmessung mit der vorderen Stirnfläche des Meßeinsatzes an einem auf der Werkstückachse angeordneten Prüfbund, der zur Aufspannvorrichtung ge- * hört und dessen Durchmesser genau bekannt ist, vor. Der Soll-Ist-Vergleich erfolgt dann unter Berücksichtigung des Prüf-·, bunddurchtnessers· Die Bezugsmessung hat in gleicher Bewegungsrichtung zu erfolgen, wie die Messung in der Zahnlücke.

Um Lageabweichungen der Meßeinsatzachse, bedingt aus Fertigung und Montage der gesamten Meßeinrichtung, die sich vor allem bei der Bezugsmessung auswirken, weitgehend zu verringern, , ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Stirnfläche des Meßeinsatzes leicht ballig, mit eingesetzter Kugel oder mit stumpfkegeliger Spitze auszuführen. ,

Das, "Feineinlehren" setzt an der Wälzfräsmaschine einen lagegeregelten Werkzeug-Antrieb voraus, denn das Werkzeug ist zwangläufig (gemeinsam mit dem Werkstück) für das Ein-

lehren in die Zahnlücke vor oder zurück zu drehen. Üblicherweise wird bei Wälzfräsmaschinen der Werkzeugmotor nur im Einquadrantenbetrieb ohne Lagsregelung betrieben.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht deshalb als zusätzliche Variante die Anordnung eines laqeqereqelten Hilfsantriebes (z. B. WSA-Motor + Steller) im Werkzeuqqetriebezuq vor. Dieser starr angekoppelte Hilfsantrieb, der im Arbeitszyklus "Wälzfräsen" leer mitläuft, übernimmt beim Zyklus "Einlehren und Messen" die notwendige Verdrehung des Getriebezuges.

Dieser Hilfsantrieb hat nur das Leerlaufmöment des Getrie-" bes zu bringen.

In Verbindung mit einem zusätzlich in der Nähe des Werkzeuges angeordneten Mefisystems besteht somit die reale Möglichkeit , auch konventionell ausgeführte Wälzfräsmaschinen mit mechanisch gebundenem Getriebezug mit der vorgeschla;-genen vollautomatischen Meßeinrichtung zu betreiben. Durch das in der Nähe des Werkzeuges angeordnete Meßsystem ist es außerdem möglich, definierte Drehbewegungen des Getriebezuges durchzuführen und so z. B. auch das Werkstück gegenüber der Meßeinrichtung um eine beliebige ganzzahlige Anzahl von Teilungen zu verdrehen, d. h. die fassung an beliebigen Zahnlücken des Werkstückes auszuführen (wozu sonst eine spezielle Teileinrichtung notwendig wäre).

Ausführungsbeispie I

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, sowie durch ergänzende Funktionsbeschreibungen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen :

^Fi9· 1ϊ Die Draufsicht auf den Werkzeugschlitten einer " Wälzfräsmaschine, .

Fig. 2: eine Seitenansicht des Werkzeugschlittens/ "

teilweise im Schnitt, mit der erfindungsgemäßen .Meßeinrichtung,

Fig. 3: einen Schnitt nach Linie A-A, gemäß Fig. l, ,

Fig. 4: einen Schnitt nach Linie B-B, gemäß Fig. 2,

Fig. 5: einen zur Linie₍ B-B, gemäß Fig. 4 parallel ver- \ setzten Schnitt,

Fig* 6 bis 9: Möglichkeiten zur Gestaltung des kegelförmigen

MeSeinsatzes, "

Fig. 10 bis 13: Bewegungsabläufe beim Werkstück-Einlehren mit.

Sbhalttaster«

In Fig. 1 bis 5 wird eine vorzugsweise Ausführungsvariante der automatisch arbeitenden Meßeinrichtung an einer sonst üblichen Wälzfräsmaschine zur Herstellung von Stirnrädern dargestellt. Fig. 1 zeigt die Vorderansicht auf den Werkzeugschlitten 1 mit darauf angeordnetem Fräskopf 2. 'Der Einfachheit der Darstellung wegen wurde der auf "den Winkel ( β ~~y ) einzuschwenkende Fräskopf 2 in waagerechter Position (/3"/^ = 0°) gezeichnet.

β ... Schrägungswinkel des zu verzahnenden Werkstückes ... Steigungswinkel des Werkzeuges _ .

In Fig. 1 und Fig. 2 sind außerdem ersichtlich: Tangentialschlitten 3 mit den darauf befestigten Frässpindellagern 4; 5, die Frässpindel 6 sowie der Wälzfräser 7 als Werkzeug.

Der Tangentialschlitten 3 wird von den beiden Deckleisten 8;-9 am Fräskopf 2 gehalten.An die obere Deckleiste 9 ist ein Lagerbock 10 angeschraubt, der die Befestigungsbasis für die Anordnung der Heßeinrichtung darstellt

Der Lagerbock 10 enthält die Schwenkachse 11 für die im speziellen Anwendungsfall als Schwenkarm 12 ausgebildete Meßeinrichtung. Die Schwenkachse 11 ist dabei dem "Fräskopf 2 so zugeordnet, daß sie für die waagerechte Stellung desselben in der Maschinenraittenebene liegt (in Figur 2 ist letztere durch die Schhittebene A-A charakterisiert).

"~ Der um die Schwenkachse 11 schwenkbare Schwenkarm 12 hat : zwei Bezugsstellungen:

Stellung I: Ruheposition = waagerechte Lage des Schwenkarmes

(für den eigentlichen Fräsvorgang)

Stellung II: Meßposition = senkrechte Lage des Schwenkarmes

(für die Messung der Zahntiefe am WS)

Das Einschwenken des Schwenkarmes 12 erfolgt mit üblicherweise bekannten Mitteln, die in der Zeichnung nicht darge- j stellt sind. .

In Bezug auf die konstruktive Gestaltung ist zu beachten, daß vor dem Einschwenken der Meßeinrichtung Werkzeug und Werkstück weit genug radial auseinandergefahren Werden, damit eine Beschädigung der Meßeinrichtung vermieden wird. Das Einschwenken erfolgt außerdem außerhalb des max. Werkzeugdurchmessers , dargestellt durch den Umfang des Kreises 13.

Am unteren Ende des Schwenkarmes 12 befindet sich der eigentliche Meßkopf (Fig. 3), der im speziell dargestellten Fall aus dem kegelförmigen Meßeinsatz 14 und im Hinblick auf das

Erforderliche Meßsystem aus einem' in den Schwenkarm 12 integrierten Schalttaster 15 besteht.

Der Schalttaster besteht aus einem Schwenkhebel,, der im Schwenkarm 12 zweckmäßigerweis.e zwischen einstellbaren Spitzen spielfrei in der Achse 16 gelagert ist. Die konstruktive Anordnung des nur in einer Ebene wirkenden Schalttasters 15 gestattet eine sehr günstige" Auslegung im wirksamen Hebelverhältnis I₂Zl₁ , das eine hohe Schaltgenauigkeit garantiert

Der Schalttaster 15 dient zur Anzeige von zwei Zuständen:

a)⁽ Schalttaster 15 geschlossen .

Kugel 17 liegt auf ebener Platte 18 auf (Stromkreis zwischen 19 und 20 ist.geschlossen) . Die zusätzlich angeordnete Druckfeder 21 bewirkt eine sichere Anlage, wenn der Meßeinsatz 14 weder am Werkstück 22 noch am

Prüfbund 23 (für die Bezugsmessung) anliegt. In Fig. 3 ist der Moment des eigentlichen Messens dargestellt.

Aus Genauigkeitsgründen ist der Meßwert im Rückhub zu ermitteln. Der Schalttaster15 liegt mit dem Meßeinsatz 14 noch am Kontrollbuna¹ 23 an - die Kugel 17 berührt gerade die ebene Platte 18, d. h. der Schalttaster 15 schließt gerade.

b) Schalttaster 15 geöffnet

Kommt der Meßeinsatz 14 auf Grund der radialen Zustellung der Meßeinrichtung zum Werkstück an seiner Stirnfläche oder seiner Flankenfläche am Werkstück oder am Prüfbund 23 zur Anlage, so öffnet der Sciralttaster 15. Der Stromkreis zwischen Kugel 17 und Platte 18 wird unterbrochen.

Für die konstruktive Gestaltung des Meßeinsatzes 14 existieren verschiedene Möglichkeiten.

Für den Fall des Feineinlehrens kann die Zahntiefe auch mit Meßkugel als Meßkörper geraessen werden. "-

Für den kegligen Meßeinsatz ist die Stirnfläche ebenflächig, kegelförmig, kugelförmig oder ballig zu gestalten. (Fig. 6 bis 9)

Dabei kommt den beiden letztgenannten Varianten besondere Bedeutung im Hinblick auf ausreichende Genauigkeit bei der Bezugsmessung zur Verminderung fertigungs- und montagebedingter Abweichungen zu.

Der Meßeinsatz 14 ist modulabhängig. Er ist auswechselbar in einer Bohrung des Schwenkhebels 15-angeordnet. Mittels Klemmschraube 24 und Schlitz 25 wird ein leichtes Auswechseln und Spannen des Meßeinsatzes 14 ermöglicht.

Für die speziell dargestellte AusfühVungsvariante ist die Schwenkachse. 11 für das Einschwenken des Schwenkarraes 12 gleichzeitig Schwenkachse für die tangentiale Bewegungsmöglichkeit des Meßeinsatzes 14 für die Messung mit kegelförmigem Meßeinsatz. Somit kann die sonst erforderliche, weitere tangentiale Führung des Meßkopfes eingespart werden . .

Die tangentiale Bewegungsmöglichkeit des Meßeinsatzes 14 (und damit auch des Schwenkarmes 12)ist erforderlich für eine exakte Messung der Zahntiefe mit dem kegelförmigen Meßeinsatz 14 in einer Zahnlücke, die nicht exakt auf Maschinenmittenebene eingelehrt ist.

Der kegelförmige Meßeinsatz 14 gewährleistet die fehlörfreie Messung für diesen Fall, da dieser Meßeinsatz 14 dem^Zahn einer gedachten Zahnstange gleichzusetzen ist, der etwas außerhalb der Maschinenmitte bei gleicher Eintauchtiefe mit der Zahnlücke am Werkstück zum Eingriff kommt.

Die tangentiale Bewegungsmöglichkeit des Schwenkarmes 12 wird außerdem sinnvollerweise für das automatisch ablau-' fende Feineinlehren ausgenutzt. Die,zeichnerische Darstellung in Fig. 4 gibt dabei eine Variante, mit zusätzlichem, ebenfalls in den Schwenkarm 12 integrierten Meßwertaufnehmer 26 wieder. Dieser Meßwertaufnehmer 26 ist im oberen Teil des Schwenkarmes 12 in Längsrichtung desselben untergebracht . ·' ' '

Diese Anordnung erfordert es, für die Übertragung und Anzeige der Arnischvtfenkung (in Querrichtung!) einen Winkelhebel 27 einzufügen. Dieser Winkelhebel 27 ist auf der Achse 28 schwenkbar i-m Arm 12 gelagert. Durch die zusätzliche Druckfeder 29 wird der Winkelhebel 27 ständig am Mitnahmebolzen 30 für die Armschwenkung abgestützt. . Der Mitnahmebolzen 30 ragt von der Fräskopfseite her innerhalb der oval ausgearbeiteten "Öffnung in den Schwenkarm hinein. Angezeigt wird somit die relative Lageänderung des Schwenkarmes 12 (Winkelhebels) gegenüber dem feststehenden Mitnahmebolzen 30 in der Stellung II des Sc'hwenkarmes 12. Die Einstellung des Meßwertaufnehmers 26 erfolgt bei Montage in einem Klemmlager 31 derart, daß für die Mittelstellung des Meßeinsatzes 14 auf Maschinenmitte der Spannungswert Null ausgegeben wird.

Für den.außer Maschinenmitte geschwenkten Arm erfolgt dann die Ausgabe einer positiven bzw. negativen Spannung, je nachdem, ob der Schwenkarm 12 nach rechts oder links steht.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht die Durchführung einer Bezugsmessung vor, um die Meßgenauigkeit zu erhöhen und um im, Verlauf der Fertigung einer kompletten Serie von Werkstücken vor allem die thermischen Verlagerungen weitgehend zu erfassen und diese zu eliminieren.

Zu diesem Zweck ist in die Aufspannvorrichtung für das Werkstück ein Prüfbund 23 mit bekanntem Durchmesser integriert.

Für die Genauigkeit der Bezugsmessung ist besonders die. Realisierung einer genauen Position des Meßeinsatzes 14 auf Maschinenmittenebene notwendig. Im ausgeführten Beispiel sind dazu zwei Maßnahmen konstruktiv verwirklicht. Fig. 5 zeigt zwei im Schwenkarm 12 in den Buchsen 32 gelagerte Federbolzen 33, die symmetrisch zum Mitnahmebolzen 30 angeordnet sind. Die gleichgroß dimensionierten Druckfedern 33 bewirken ein Zentrieren des Schwenkarmes 12 auf die Maschinenmittenebene. Oede der beiden Druckfedern 34 wirkt über den Anschlag in Form des Sicherungsringes 35 nur bis zur Mittenstellung. Bei seitlicher Auslenkung aus dieser ist dann die eingestellte Vorspannung der einzelnen Feder zu überwinden. Das Dustieren der Mittenlage wird bei der Montage mit den Maßen der Paßringe. 36 durchgeführt.

Als zweite Maßnahme ist auf Grund der konstruktiven Anordnung der Meßeinrichtung, am Fräskopf 2 der Schwenkarm 12 so gestaltet, daß-er sich in Bezug auf seine Schwenkachse 11 im Gleichgewicht befindet. Dies wird besonders aus Fig. 2 ersichtlich. Für.den eingeschwenkten Fräskopf 2 bei Schrägverzahnung ist auch dann die Stellung in Mittenposition gewährleistet. ₍

Die weiteren, erfindungsgemäßen Aspekte beinhalten vor allem spezielle Steuerungsabläufe, die für das sinnvolle Zusammenwirken von Meß- und Maschinensteuerung notwendig sind und die vorhandenen Bewegungszyklen der Wälzfräsmaschine entsprechend ausnutzen.

Dazu nachstehend weitere Erläuterungen:

Im Hinblick auf die Erhöhung der Meßsicherheit für die Messung in der Zahnlücke empfiehlt sich die Messung in mehreren, über den gesamten Werkstückumfang verteilten Zahnlücken und anschließende Mittelbildung.

' . ' ' - 18. - . .

Die erfihdungsgemäSe Lösung sieht außerdem das selbsttätige Einiahren des gefrästen Werkstückes zur Meßeinrich-'" tung (Positionieren einer zu messenden Zahnlücke auf Maschinen-Mittenebens) vor

Dieser Ablauf erfolgt in zwei Etappen:

.Grobeinlehren .'..

. Feineinlehren

Für den Vorgang des Grobeinlehrens wird festgestellt, ob der Schalttaster 15 beim teilweise, radialen Einfahren .; der Meßeinrichtung auf einen definierten Achsabstand das WS berührt oder nicht.

Für den Fall der/Nichtberuhrunq, der durch den geschlossenen Schalttaster 15 gekennzeichnet ist, befindet sich die Stirnfläche des Meßeinsatzes 14 bereits innerhalb einer Zahnlücke am Werkstück, wenn dar definierte Abstand zwischen Vorderkante das Meßeinsatzes und Werkstückmitte durch e in Maß r - (0,1 bis 0,2) m charakterisiert wird.

r ... Werkstuck-Außenhalbmesser.

a .. ' '.

Anschließend kann sofort das Feineinlehren erfolgen.

Im Falle des Berührens fährt der Meßeinsatz 14 bei der Einfahrbewegung in die Stellung r_Q - (0,1 bis 0,2) . ra_n auf den WS-Außendurchmesser bzw. auf das äußerste Ende des ZahnKopfes auf, wobei der Schalttaster 15 geöffnet wird. Nach Durchführung einer Rückzugsbewegung de.r Meßeinrichtung soweit, daß die Vorderkante des Meßeinsatzes 14 bei geschlossenem Schalttaster 15 wieder außerhalb des Außendurchmessers des Werkstückes liegt, wird eine Teilbewegung des Werkstücktisches um ca. Vs-Stirnteilung (vorzugsweise in Arbeitsdrehrichtung) eingeleitet. Danach erfolgt ein erneutes Einfahren auf den Grobainlehr-Achsabstand. Dabei existieren wiederum 2 Möglichkeiten:

a) Bei geschlossen 'bleibendem Schalttaster 15 befindet . sich der Meßeinsatz 14 innerhalb der Zahnlücke. Es kann nachfolgend feinpositioniert werden.

b) Bei erneuter Berührung ist der Vorgang des Zurücksetzens und des Werkstück-Teilens um eine weitere /3-StirntQilung zu wiederholen. Beim erneuten Einfah-

. ren findet die Meßeinrichtung garantiert eine Zahnlücke am Werkstück vor.

/"-, Für das Feineinlehren lassen sich 3 konstruktive Varianten angeben: .

Variante 1

arbeitet mit zwei beiderseitig vom tangential ausschank- ' barem Schwenkarm 12 angeordneten Endschaltern (nicht zeichnerisch belegt)* die eine Aussage über die Schwenkarmstellung in Bezug zur Maschinsnmitte ermöglichen. Die beiden Endschalter lassen sich so einstellen, daß für die Schwenkarmstellung in Maschinenmitte beide Endschalter gedrückt sind. Wird der Schwenkarm 12 aus seiner Mittenlage geschwenkt, so bleibt jeweils nur einer der beiden Endschal-

__^ ter gedruckt.

v_-' " Hieraus ist erkennbar,· ob sich der Schwenkarm 12 links oder rechts außerhalb der Maschinenmitte befindet. Befindet er sich z. B. rechts außer Maschinenmitte, ist durch eine Linksdrehung des Werkstücktisches der Schwenkarm 12 soweit zurückzuschrauben, bis die Mittenstellung erreicht ist. Vorher ist di© Meßeinrichtung durch weiteres radiales Einfahren auf die volle Einstelltiefe positioniert worden. Der Schwenkarm 12 wird also vom drehenden Werkstück 22 durch den Eingriff des kegelförmigen Meßeinsatzes 14 in der Zahnlücke auf Maschinenmitte eingelehrt. .

. . - - 20 - ...

Variante 2 ' * .

sieht die zusätzliche Anordnung eines handelsüblichen, z; B. induktiv arbeitenden Meßwertaufnehmers 26 im Schwenkarm 12 '' vor, der. in der Lage ist, die relative, tangentiale Lage des Schwenkarmes· 12.'gegenüber der Maschinenmittenebene festzustellen. Dieser Meßwertaufnehmer 26 wird dabei montagemäßig so justiert, daß in der Stellung auf Maschinenmitte der Wert Null ausgegeben wird und für Stellungen links und rechts hiervon eine positive bzw. negative Spannung. Diese Spannung wird dann dazu verwendet, um im Zusammenwirken mit der Maschinensteuerung den Werkstücktisch beim radialen Einfahren der Meßeinrichtung auf die vorher berechnete Einstelltiefe lagerichtig so zu verdrehen, daß die Zahnlücke am Werkstück, in. der sich das Taststück-in Eingriff befindet, symmetrisch zur Maschinenmitte (= Nullstellung des 'Meßwertaufnehmers 26) zu liegen kommt. \ Radiales Einfahren der Meßeinrichtung auf Einstelltiefe und Feineinlehren der Werkstücklücke auf Maschinenmitte (Werkstücktischdrehung) können zeitlich nacheinanderfolgend ablaufen.

Variante 3 '

kommt ohne zusätzliche Hilfsmittel aus, da hierfür die Eigenschaft des Schalttasters 15 der Ausgabe eines L- bzw. O-Signals genutzt werden soll.

Nach erfolgtem Grobeinlehren befindet sich der Meßeinsatz 14 mit seiner Vorderkante innerhalb einer Zahnlücke. Die Meßeinrichtung verbleibt zunächst in dieser radialen Einfahrposition. Im Zusammenwirken mit den beiden möglichen Werkstück-Tischdrehrichtungen nach links bzw. rechts werden mit dem Schalttaster 15 die Winkelpositionen ψ und ψ ₂ des Werkstücktisches ermittelt, in denen eine tangentiale Berührung der Links- bzw. Rechtsflanke mit dem Meßeinsatz stattfindet.

Es wird hierbei von der Annahme ausgegangen, daß für die Betätigung des Schalttasters 15 weitaus weniger Kraft erforderlich ist, als für das Verschwenken des kompletten Schwenkarms. Die mittlere Winkelposition zwischen beiden Werten stellt dann die Stellung des Schwenkarmes 12 auf Maschinenmitte dar.

Ist die Zahnlücke auf Maschinenmitte eingerichtet, kann die Meßeinrichtung radial auf die volle Einstelltiefe für das Messen gefahren werden.

Die notwendigen Bewegungsabläufe bei der Werkstückpositionierung mit Schalttaster 12 und Meßeinsatz 14 sind in den Fig. 10 bis 13 dargestellt. Es bedeuten:

- Mit einem Kreis umschlossene Zahlen: Folgeschritt 1. bis.

- ST: Kontakt des Schalttasters 15

-LF: Linksflanke

- RF: Rechtsflanke

1. Einfahren Meßeinrichtung in Zahnlücke (nach Grobeinlehren)

2. Einleitung WS-Drehung in Arbeitsdrehrichtung (f. re. WZ Linksdrehung)

- Schalttaster (ST) geschlossen

3. Berührung LF am WS, ST öffnet, WS-Drehung STOP

4. Einleitung WS-Drehung nach rechts, ST schließt, Übernahme Winkelposition WS (= f _±)

- Weiterdrehung WS nach rechts

5. Berührung RF am WS, ST öffnet, WS-Drehung STOP

. . · ν - 22 - .,.··..

6. Einleitung WS-Drehung nach links, ST schließt, Übernahme Winkelposition WS (= f ) .

- Errechnung der Mittenposition f * ' 1— JL·

und Einfahren in diese WS-Position

- bei Erreichen der Mittenpos. STOP der WS-Drehung

7. Einfahren der Meßeinrichtung auf Meßtiefe

LF ... Link9flanke .. · RF ... Rechtsflanke

Für EZ-gesteuerte Wälzfräsmaschinen läßt sich der vorhandene lagegeregelte. Werkstückantrieb für automatischen Einlehr- und Meßvorgang in der Form verwenden, daß der Zwanqlauf nach Einspeicherung der Stillstandpositionen von Werkzeug und Werkstück mit Beginn des MeSvortianqes unterbrochen wird. Die erforderlichen Bewegungen für Einlehren und Messen in verschiedenen Zahnlücken werden nur vom lagegeregelten Werkstückantrieb ausgeführt. Nach Beendigung des kompletten Meßvorganges erfolgt nach. Vollendung einer kompletten Werkstück-Umdrehung die Wiederaufnahme des Zwanglaufes, die dann auch einen u. U. notwendigen Korrekturschnitt ermöglicht.

Arbeitet die EZ-gesteuerte Wälzfräsmaschine mit lagegeregeltem Werkzeugantrieb, ist als Variante auch die Aufrechterhaltung des Zwanglaufes zwischen Werkzeug und Werkstück über den gesamten Einlehr- und Meßvorgang denkbar. ^v

Für spielbehaftete Tischantriebe , wie sie bei Wälzfräsmaschinen in Form des Duplexschneckengetriebes üblich sind, läßt sich das Einlehren mit hoher Genauigkeit ausführen, wenn die Einlehrrichtung mit der Arbeitsdrehrichtung des Tisches in Obereinstimmung gebracht wird.

Im Falle der Nichtübereinstimmung von Einlehrrichtüng und Arbeitsdrehrichtung des Tisches ist der Schwenkarm 12 über die Nullage hinauszuschwenken und danach durch Bewegungsumkehr ( Spielauslage !) auf Maschinenmitte zu bringen.

Unter dem Aspekt, daß sich mit dieser Art des Einlehrens eine sehr hohe Genauigkeit erzielen läßt, existiert zusatz- ' lieh die Möglichkeit, an Stelle des kegelförmigen Meßeinsatzes mit Kugeleinsatz zu messen (Prinzip: radiale Einkuqelmessunq).

Die Anordnung eines handelsüblichen Meßwertaufnehmers für die Erfassung der tangentialen Lage des Meßeinsatzes 14 erfolgt zweckmäßigerweise im Schwenkarm 12 in dessen Längsrichtung. Die Erfassung der relativen Lage zwischen Schwenkarm 12 und WZ-Tragerbaugruppe erfolgt über einen zwischengeschalteten, federbelasteten Winkelhebel 27.

Neben der Variante "selbsttätiges Einlehren" der Werkstücklücke zur Meßeinrichtung (auf Maschinenmittenebene) kann der hierfür notwendige Aufwand entfallen, wenn mit Werkzeugvoreinstelluno, (= Einstellung eines Wälzfräserzahnes auf Maschinenmitte mittels der an der Wälzfräsmaschine vorhandenen Einstelllehre) gearbeitet wird. Zusätzlich notwendig wird dann beim Einrichten die Anordnung einer Bezuqsmarke auf der Frässpindel, die die Lage des voreingestellten Zahnes kennzeichnet. Für das dem Messen vorausgehende "Einlehren" ist dann das Werkzeug mittels vorhandener Bezugsmarke im Zwanglauf mit dem Werkstück in Arbeitsstellung (für angenommene senkrechte V'erkstückachse steht Wälzfräserzahn waagerecht = Profildarstellung) zu bringen

Die zugeordnete Zahnlücke am Werkstück steht dann auf Maschinenmitte. . Die Meßeinrichtung kann danach auf Zahntiefe gefahren werden» Die Genauigkeit des Einlehrvorganges ist wesentlich' geringer als beim- "Feineinlehren", reicht aber für die Messung njit kegelförmigen Meßeinsatz aus.

Für notwendige Shiftoperationen des Werkzeuges ist für'die Variante "Einlehren durch Werkzeugvoreinstellung'¹ der jeweils kummulativ vorliegende Werkzeugverschiebeweg über zusätzliche / geeignete Meßmittel zu erfassen und entsprechend dem Werkstück-Durchmesser in Abhängigkeit von der Verschieberichtung in die analoge zusätzliche Werkstückdrehung (im Zwanglauf) umzusetzen, damit die Meßeinrichtung beim Einfahren eine Zahnlücke vorfindet.

Für die Durchführung der Bezugsmessüng ist, wenn die Meßeinsatzstirnfläche 14 kegelig, ballig oder mit Kugel, versehen das genaue Einlehren des Meßeinsatzes 14 auf Maschinenmitte zu gewährleisten. Dies wird vorzugsweise durch zwei symmetrisch zum tangential beweglichen Meßkopf bzw. Schwenkarm 12 angeordnete, gleichdimerisionierte Federn 34 erreicht. Gede dieser Federn 34 wirkt über einen Anschlag nur bis zur Nullstellung, so daß bei Auslenkung aus der Nullstellung immer die eingestellte Vorspannkraft der einzelnen Feder aufgebracht werden muß.

Auf Grund der verschiedenartigen Möglichkeiten zur konstruktiven Gestaltung der Meßeinrichtung (Lage der Schwenkachse 11, Zuordnung des Schwenkarmes 12,. konstruktive Ausführung des Schwenkarmes 12 sind bezgl. der Gewährleistung der Mittenstellung des Meßeinsatzes zusätzliche Maßnahmen erforderlich, wenn diese Mittenstellunq von vorn herein nicht gewährleistet ist.

Dies ist der Fall, wenn der Schwenkarm 12 am Fräskopf 2 angeordnet ist und wenn beim Wälzfräsen von Schrägverzahhung aufgrund der Schrägstellung des Fräskopfes 2 sich auch der Schwenkarm 12 in Schräglage befindet. Befindet sich der Schwenkarm 12 in bezug auf seine Schwenkachse nicht im Gleichgewicht, so ist als zusätzliche konstruktive Maßnahme unmittelbar vor der Bezugsmessung eine Klemmung oder Zentrierung in der einqelehrten Mittenstellunq des Meßeinsatzes 14 erforderlich.

Dabei 'besteht über das beschriebene "Genaueinlehren" die Möglichkeit, den Schwenkarm 12 durch Drehung des VVS so in die Mittenstellung zu bringen, daß er in dieser geklemmt, oder zentriert wird. Der derart ausgerichtete Arm wird anschließend zur Bezugsmessung eingesetzt.

Für einen in Bezug auf die Schwenkachse Il im Gleichgewicht befindlichen Schwenkarm 12 ist die Klemmung bzw. Zentrierung nicht erforderlich. ,

Für die ,bisher beschriebene Meßeinrichtung sind Maßnahmen innerhalb der Steuerung notwendig, damit die Meßeinrichtung automatisch als Zahntiefen-Meßsteuerunq arbeiten kann. Die Steuereinrichtung hat dabei die Aufgabe, im Zusammenwirken mit der Maschinensteuerung den gesamten Ablauf von Meßvorgang einschl. Einlehren und Positionieren - Soll-Ist-Vergleich - Ausgabe von Korrektursignalen - Überwachung bzgl. Einhaltung der geforderten Zahndickentoleranzen zu steuern

Im einzelnen beinhaltet dies folgenden Ablauf:

- Rückpositionierung Werkstück zu Werkzeug (radial)

- Einfahren der Meßeinrichtung in höhenmäßige Meßposition

- Einschwenken bzw. Einschieben der Meßeinrichtung auf Maschinenmitte

-.26 -

-automatischer Einlehrvorgang einer Werkstück-Zahnlücke (1. Zahnlücke) auf Maschinenmitts in den Etappen Grob- und Feineinlehren oder durch entsprechende Werkzeug-Voreinstellung .

- Messen in der ersten Zahnlücke (Speichern des Istmaßes) - Messen im Rückhub

-radiale Ruckpositionierung

- Teilvorgang zur zweiten zu,massenden Zahnlücke -Messen der zweiten Zahnlücke . ·,

- Wiederholung der letzten drei genannten Abläufe bis zu n..ter Zahnlücke

- radiale Rückpositionierung .

- axiales Verfahren für Durchführung dar Bezugsmessung

- Bezugsmessung, Messen im Rückhub

- Soll-Ist-Vergleich (zwischen Mittelwert oder Einzelmaß aus Zahnlücken-Meßwerten und Bezugsmaß)

-..wenn erforderlich, Auslösung eines Korrekturschnittes (bei zusätzlicher Zustellung der Zahntiefe) Vorzugsweise soll der Korrekturschnitt nur für das 1. WS eines Loses oder nach erfolgtem Werkzeug-Wechsel wirksam werden.

- Überwachung der Einhaltung der vorgeschriebenen Toleranz. Bei Annäherung an eine Toleranzgrenze erfolgt Auslösung eines Korrektursignales zur Nachstellung der Zahntiefe beim nachfolgend zu bearbeitenden Werkstück (d. h. Korrekturschnitt ist damit nicht erforderlich!)

Programmierung der Steuerung soll möglich sein, derart, daß zur kontrolle nicht jedes einzelne VVS₁ sondern nur ' eine bestimmte Anzahl von Werkstücken (z. B. jede5n-to Werkstück) gemessen wird.

Claims (16)

1. - 28 Erfindungsanspruch: .

   1. Automatische Meßeinrichtung für die Zahntiafe an Ver-? zahnmaschinen mit NC-gesteuerter Radialvorschubbewegung, bei welcher der Meßeinrichtung Meßeinsätze zugeordnet.sind, die auf Meßsysteme einwirken, gekennzeichnet dadurch,

   daß die Meßeinrichtung vorzugsweise am Werkzeugträger (2) befestigt, zwischeYi Werkzeug (7) und Werkstück (22) einbringbar so angeordnet ist, daß die Achse des Meß- ^λ einsatzes (14) und die Schwenkachse des Werkzeugträgers (2) in der Meßstsllung deckungsgleich sind, wobei ein Meßsystem (15) der^Xradialen Position und ein Meßsystem (26) der tangentialen Position der Maßeinrichtung gegenüber der Werkstückachse zugeordnet ist. ·
2. 2. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

   daß die Meßeinrichtung als ein in die Meßstellung einschwenkbarer Schwenkarm (12) ausgebildet ist.
3. 3. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

   daß die Meßeinrichtung als ein in die Meßstellung einfahrbarer Arm ausgebildet ist.
4. 4. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1 oder 1 und 2 oder 1 und 3,

   gekennzeichnet dadurch,

   daß der Meßeinsatz (14) ,eine modulabhängige Kegelform mit Zahnstangenprofil im Kegelachsschnitt aufweist.
5. 5. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 4, gekennzeichnet dadurch,

   daß die Stirnfläche des Meßeinsatzes (14) als Tastfläche ballig gestaltet ist.
6. 6. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Stirnfläche des Meßeinsätzes (14) eina Aufnahme für eine Kugel (37) aufweist, deren Scheitelpunkt über die Stirnfläche des Kegels hervorsteht .
7. 7. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 2; gekennzeichnet dadurch,

   daß im Schwenkarm (12) ein hebelartiger Schalttaster (15) schwenkbar um eine Achse (16) gelagert ist, welcher den Meßeinsatz (14) trägt.
8. 8. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch,

   daß im Schwenkarm (12) ein Meßwertaufnehmer (26) angeordnet ist, den ein am Werkzeugträger (2) angebrachter, in der Meßstellung relativ gegenüber dem Schwenkarm (12) unbeweglicher Mitnahmebolzen (30) zugeordnet ist.
9. 9. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt l, 2 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Mitnahmebolzen (30) am Werkzeugträger (2) auf einer Kreisbahn schwenk- und feststellbar angeordnet ist.
10. 10. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch,

    daß beiderseits des Schwenkarmes (12) in seinem Schwenkbereich Endschalter vom Werkzeugträger (2) angeordnet sind.
11. 11. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 2 oder 1 und 3 oder 1; 2 und 7,

    gekennzeichnet dadurch,

    daß auf der Werkstückachse der Verzahnmaschine ein Prüfbund (23) angeordnet ist.
12. 12. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß im Werkzeuggetriebezug ein lagegeregelter Hilfsantrieb angeordnet ist, der mit dem V/orkzeuggetriebs-

    ) zug über sine Kupplung in Verbindung steht.
13. 13. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 7, gekennzeichnet dadurch,

    daß zwischen dem Schalttaster (15) über die WC-Steuerung der Verzahnmaschine eine Schalttechnische Verbindung zum ebenfalls NC-gesteuerten Tischantrieb besteht.
14. 14. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 8, gekennzeichnet dadurch,

    daß zwischen dem Meßwertaufnehmer (26) über die NC-Steuerung dar Verzahnmaschine eine schalttschnische Verbindung zum ebenfalls NC-gesteuarten Tischantrieb besteht. .
15. 15. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1, 8 und 11, gekennzeichnet dadurch, ι

    daß zwischen dem Meßwertaufnehmer (26) über die Steuerung der Verzahnmaschine eine ^schalttechnischs Verbindung zum lagegeregolten Hilfsantrieb im Werkzeuggetriebezug besteht.
16. 16. Automatische Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 7,, gekennzeichnet dadurch,

    daß zwischen dem Schalttaster (15) über die MC-Steuerung der Verzahnmaschine eine schalttechnische Verbindung zum ebenfalls NC-gesteuerten Antrieb des Radial-Vor-Schubes besteht. .

    . Merze/