DD282190A5

DD282190A5 - HIGH-PERFORMANCE UNIVERSAL FRONT HEAD FOR CNC GEAR MILLING MACHINES

Info

Publication number: DD282190A5
Application number: DD32648989A
Authority: DD
Inventors: Helmut Schwabe; Erich Ronneberger; Rainer Bleckmann
Original assignee: Zahnschneidemaschinen Fabrik M
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1990-09-05
Also published as: DE4004246A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hochleistungs-Universalfraeskopf mit Spielkompensator fuer CNC-Zahnradfraesmaschinen zur Herstellung von Stirn- und Schneckenraedern sowie sonstigen waelzfaehigen Profilen, insbesondere zum Einsatz von Hochleistungs- und Hartmetallwerkzeugen. Der geschaffene Hochleistungs-Universalfraeskopf ist gekennzeichnet dadurch, dasz oberhalb der Drehachse (5) des Hochleistungs-Universalfraeskopfes (2) am Drehteil (3) ein hervorstehender prismatischer Fuehrungsbalken (6) mit einer vorgespannten Kompaktfuehrung (33) sowie unterhalb der Drehachse (5) eine zurueckgesetzte, vorgespannte Stuetz- und Daempfungsfuehrung (12) angeordnet ist. Damit wird eine gezielte asymmetrische Gestaltung erreicht. Die Fuehrungsbahnen sind ohne Einschraenkungen fuer die Hochleistungsbeanspruchungen augelegt und ermoeglichen einen kollisionsfreien Arbeitsraum. Weiterhin ist durch den Einsatz einer erfinderischen Verspanneinrichtung die Spielbeseitigung in den Antriebselementen nach dem Prinzip der Energiespeicherung moeglich. Fig. 1{Fraeskopf; Universalfraeskopf, CNC-Zahnradfraesmaschine Waelzfraesen; Verzahnmaschine; Stirnradfraesen; Spielkompensation; Fuehrungsbahngestaltung; Hartmetallfraesen}The invention relates to a high-performance universal milling head with play compensator for CNC Zahnradfraesmaschinen for the production of front and Schneckraedern and other suspendable profiles, in particular for the use of high performance and carbide tools. The created high-performance universal milling head is characterized in that above the axis of rotation (5) of the high-performance universal milling head (2) on the rotary part (3) a protruding prismatic guide bar (6) with a prestressed Kompaktfuehrung (33) and below the rotation axis (5) reset, biased support and Daempfungsfuehrung (12) is arranged. This achieves a targeted asymmetric design. The guideways are designed without restrictions for the high-performance stresses and allow a collision-free working space. Furthermore, the game clearance in the drive elements according to the principle of energy storage is possible through the use of an inventive bracing. Fig. 1 {milling head; Universal milling head, CNC gear cutting machine Waelzfraesen; gear cutting machine; Stirnradfraesen; Game compensation; Fuehrungsbahngestaltung; Hartmetallfraesen}

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Hochleistungs-Universalfräskopf, der für CNC-Zahnradfräsmaschinen zur Herstellung von Stirn- und Schneckenrädern sowie sonstigen wälzfähigen Profilen einsetzbar ist, wobei am verschiebbaren Werkzeugständer ein parallel zur Werkstückachse verschiebbarer Schlitten mit Hauptantriebsmotor und Fräskopf, bestehend aus Drehteil und Tangentialschlitten, angeordnet ist.The invention relates to a high-performance universal milling head, which can be used for CNC gear milling machines for the production of spur and worm wheels and other rolling profiles, wherein the sliding tool stand a parallel to the workpiece axis slidable carriage with main drive motor and milling head, consisting of rotary member and tangential carriage is arranged ,

Characteristic of the known technical solutions

Es sind CNC-Zahnradfräsmaschinen mit Normal- und Sonderfräsköpfen bekannt, deren Tangentialschlittenführung durch symmetrisch zur Drehachse angeordnete Führungsflächen bestimmt ist. Eine charakteristische Ausführungsform zeigt DE-OS3803785A1.CNC gear milling machines with normal and special milling heads are known whose tangential slide guide is determined by guide surfaces arranged symmetrically to the axis of rotation. A characteristic embodiment shows DE-OS3803785A1.

Merkmale dieser bekannten Fräsköpfe sind die Anordnung der Hintergriffe der Tangentialschlittenführung am Drehteil und die Spielbeseitigung in den Führungen durch Klemmelemente.Features of these known milling heads are the arrangement of the rear handles of the tangential slide guide on the rotating part and the game clearance in the guides by clamping elements.

Für die Antriebskonzeption dieser Fräsköpfe sind zwei prinzipielle '.ehren bekannt. Die erste Lehre ordnet den Hauptantriebsmotor auf dem Fräskopf an. Über einen kurzen Getriebezug wird die Werkzeugspindel angetrieben. Die zweite Lehre ordnet dagegen den Hauptantriebsmotor außerhalb des Arbeitsraumes an der Rückseite des verschiebbaren Schlittens, der den Fräskopf trägt, an. Über einen längeren Getriebezug mit Kegelradtrieb, Keilwelle-Schiebesitz und Ritzel jodenracl wird hierbei die Werkzeugspindel angetrieben.For the drive conception of these milling heads, two principal 'teachings are known. The first gauge places the main drive motor on the milling head. The tool spindle is driven by a short gear train. The second teaching, however, arranges the main drive motor outside of the working space at the back of the sliding carriage, which carries the milling head to. The tool spindle is driven by a longer gear train with bevel gear, splined shaft and pinion jodenracl.

Zur Spielkompensation, beim Schälwälzfrasen unbedingt erforderlich, sind im Antrieb der Werkzeugspindel in beiden Lehren Friktionselemente bzw. Differenzgetriebe zur Aufnahme der unterschiedlichen Schnittkraftkomponenten eingesetzt.For game compensation, when peeling turf absolutely necessary, are used in the drive of the tool spindle in both teachings friction elements or differential gear to accommodate the different cutting force components.

Diese genannten Lösungen besitzen noch wesentliche Nachteile. Mit den bekannten Anordnungsprinzipien sind prinzipiell keine optimierten Tangentialschlittenführungen realisierbar. Die geometrischen Verhältnisse im Arbeitsraum gestatten keine de.i Hochleistungsanforderungen gerecht werdende Dimensionierung und Gestaltung dieser Führungen, da die Kollisionsfreiheit im Arbeitsraum mit der Vergrößerung der Führungselemente grundsätzlich eingeschränkt wird. Die Einschränkung geht in ein'gen Konstruktionen (Prospekt ZFWZ 03/05, VEB Zahnschneidemaschinenfabrik Modul) soweit, daß sogar für Werkstücke mit Grenzparametern, aber im Arbeitsbereich der Maschine liegend, die angrenzenden Maschinentypen einzusetzen sind. Teilwei;>.These mentioned solutions still have significant disadvantages. In principle, no optimized tangential slide guides can be realized with the known arrangement principles. The geometrical conditions in the working space do not allow dimensioning and design of these guides which meet the requirements of high performance, since the freedom of collision in the working space is fundamentally limited by the enlargement of the guide elements. The restriction goes in ein'gen constructions (prospectus ZFWZ 03/05, VEB Zahnschneidemaschinenfabrik module) to the extent that even for workpieces with limit parameters, but lying in the working area of the machine, the adjacent machine types are to be used. Teilwei;>.

ist für spezielle Werkstücksortimente der Einsatz zusätzlicher „Vorsatzspindeln" erforderlich.For special workpiece assortments, the use of additional "attachment spindles" is required.

Diese Nachteile sind somit an den bekannten Fräskopfausführungen vorhanden und führen zur Einschränkung wichtiger GebrauchswertparamC λ von CNC-Zahnradfräsmaschinen, wie Tangentialweg, maximaler Werkzeugdurchmesser, verfügbarer Arbeitsraum, statische und dynamische Steifigkeit. Weiterhin muß beim Tangentialfräsen ohne Klemmung und dadurch spielbehaftet gearbeitet werden. Hieraus ergeben sich Funktions- und Qualitätseinschränkungen bei wichtigen Verzahnungstechniken, z. B. Schneckenradfräsen im Tangentialverfahren und Stirnradfräsen mit kontinuierlicher Fräserverschiebung. Wird die erste Lehre zur Anordnung des Hauptantriebsmotors auf dem Fräskopf verwendet, dann ergeben sich weitoro Einschränkungen im Arbeitsraum. Außerdem führt die Motorwärme trotz zusätzlicher, aufwendiger Kühlungsmaßnahmen zu thermischen Verformungen am Fräskopf und damit zu Qualitätsminderungen in der Bearbeitungsgenauigkeit. Diese Erwärmung wird durch Verwendung von Friktionselementen im Antrieb der Werkzeugspindel noch verstärkt. Weiterhin können nachteilige Schwingungsauswirkungen auf den Verzahnungsprozeß auch durch Einsatz von Hauptantriebsmotoren mit höchster dynamischer Schwinggüte nicht generell ausgeschlossen werden. Um diese Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der zweiten Lehre der Hauptantriebsmotor auf dem axial verschiebbaren Schlitten angeordnet, so daß der Motor außerhalb des Arbeitsraumes ist. Als Nachteil verbleibt jedoch ein erhöhtes Spiel in den Antriebselementen der Werkzeugspindel. Es wird lediglich das Spiel zwischen Ritzel und Bodenrad auf dem Niveau des Werkzeugspindelmomentes ebenfalls durch Verspannung mittels Friktionselementen bzw. Differenzgetrieben kompensiert. Die dabei entstehende kleine, durch Reibung gedämpfte Relativbewegung gegenüber dem Bodenrad führt, wie oben genannt, zu Wärme, Verschleiß und zusätzlich zu mangelhafter dynamischer Wirkung. Weiterhin verursacht der auftretende Verschleiß eine Reduzierung des Verspannmomentes und erfordert zwangsläufig eine zyklische Wartung und Nachstellung. Die nächsten Spiele im Hauptantrieb werden durch konstruktiv-technische Maßnahmen lediglich minimiert und bleiben somit als Nachteil bestehen. Weitere Nachteile aller bekannten Konstruktionen resultieren aus den kurzen Tangentialwegen. Die Häufigkeit des Fräsdornwechsels wird durch die Standzeit des eingesetzten Werkzeuges bestimmt. Soll diese Häufigkeit vermindert werden, dann sind teure Sonderwerkzeuge mit größerer Länge erforderlich. Der Einsatz mehrerer billigerer Standardwerkzeuge ist wegen fehlendem Tangentialweg nur eingeschränkt möglich. Auch beim Einsatz mehrerer unterschiedlicher Werkzeuge auf einem Fräsdorn treten diese Einschränkungen auf. Letztendlich ist noch nachteilig zu nennen, daß Automatisierungseinrichtungen für den Werkzeugwechsel wegen den beengten Platzverhältnissen an diesen Fräsköpfen sehr aufwendig sind.These disadvantages are thus present in the known Fräskopfausführungen and lead to the restriction of important NutzwertparamC λ of CNC gear milling machines, such as Tangentialweg, maximum tool diameter, available working space, static and dynamic rigidity. Furthermore, when tangential milling must be done without jamming and thus playful. This results in functional and quality limitations in important gearing techniques, eg. B. Schneckenradfräsen tangential and Stirnradfräsen with continuous cutter displacement. If the first teaching for the arrangement of the main drive motor is used on the milling head, then there are weitoro restrictions in the workspace. In addition, the engine heat, despite additional, complex cooling measures to thermal deformations on the milling head and thus to quality reductions in machining accuracy. This heating is further enhanced by the use of friction elements in the drive of the tool spindle. Furthermore, adverse vibration effects on the gear cutting process can not be excluded by the use of main drive motors with the highest dynamic quality of vibration generally. In order to avoid these disadvantages, according to the second teaching of the main drive motor is arranged on the axially displaceable carriage, so that the motor is outside the working space. However, a disadvantage remains an increased play in the drive elements of the tool spindle. It is only the game between pinion and ground wheel at the level of the tool spindle torque also compensated by tension by means of friction elements or differential gears. The resulting small, damped by friction relative movement relative to the bottom wheel, as mentioned above, leads to heat, wear and in addition to deficient dynamic effect. Furthermore, the wear occurring causes a reduction of the Verspannmomentes and inevitably requires a cyclical maintenance and adjustment. The next games in the main drive are only minimized by constructive technical measures and thus remain as a disadvantage. Further disadvantages of all known constructions result from the short tangential paths. The frequency of Fräsdornwechsels is determined by the life of the tool used. If this frequency is to be reduced, then expensive special tools with a longer length are required. The use of several cheaper standard tools is limited because of missing Tangentialweg possible. Even when using several different tools on a cutting mandrel, these restrictions occur. Finally, it is disadvantageous to mention that automation equipment for the tool change are very expensive because of the limited space available at these milling heads.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, durch einen Hochleistungs-Universalfräskopf die bisher üblichen Fräsköpfe für Stirn- und Schneckenradfräsen sowie Schälwälzfräse.· abzulösen, wobei der Arbeite- und Einsatzbereich der CNC-Zahnradfräsmaschinen nicht eingeschränkt, die Produktivität und Qua.'^:tät der herzust .!!enden Werkstücke verbessert sowie die Häufigkeit des Fräsdornwechsels vermindert wird. Außerdem soll dieser Fräskopf auch für Verfahrensintegration (z.B. lageorientierte Sonderfräsauf gaben, Herstellu^ von mehr als einer Verzahnung in einer Aufspannung) und automatischen Werkzeugwechsel einsetzbar sein.The aim of the invention is to replace the conventional milling heads for face and Schneckenradfräsen and skiving hob by a high-performance universal milling head, wherein the working and application range of the CNC gear cutting machines not limited, the productivity and qua. ' ^: improving the quality of the finished workpieces and reducing the frequency of the milling mandrel change. In addition, this milling head should also be used for process integration (eg position-oriented special milling tasks, production of more than one toothing in one clamping) and automatic tool change.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochleistungs-Universalfräskopf für CNC-Zahnradfräsmaschinen zur Herstellung von Stirn- und Schneckenrädern sowie sonstigen wälzfähigen Profilen zu schaffen, dessen Tangentialschlittenführung spielfrei, ausreichend dimensioniert für Hochleistungsanforderungen und automatisierungsgerecht gestaltet ist, ohne den Einsatz- und Arbeitsbereich der Maschine einzuschränken, und dessen Antriebselemente der Werkzeugspindel weitgehend spielfrei sind.The invention has for its object to provide a high-performance universal milling head for CNC gear milling machines for the production of front and worm wheels and other rolling profiles whose tangential slide guide clearance, sufficiently sized for high performance requirements and automation is designed without the use and work area of the machine restrict, and the drive elements of the tool spindle are largely free of play.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe unter Anwendung eines am Werkzeugständer auf einem parallel zur Werkstückachse verschiebbaren Schlitten mit Hauptantriebsmotor und dem darauf angeordneten Dreh'.eil mit Tangentialschlitten dadurch gelöst, daß oberhalb der Drehachse des Hochleistungs-Universalfräskopfes am Drehteil angeordnet sind ein hervorstehender prismatischer Führungsbalken mit einer axial und radial wirkenden vorgespannten Kompaktführung und unterhalb der Drehachse eine zurückgesetzte, vorgespannte Stütz- und Dämpfungsführung, wobei der Schnittpunkt der rechtwinklig zueinander liegenden Gleitführungen mit der Mitte der zurückgesetzten Stütz- und Dämpfungsführung eine Verbindungsstrecke bildet, die zur Drehachse um einen Winkel a geneigt ist.According to the invention, this object is achieved by using a tool stand on a parallel to the workpiece axis slidable carriage with main drive motor and the Dreh'.eil arranged thereon with Tangentialschlitten characterized in that above the axis of rotation of the high-capacity Universalfräskopfes are arranged on the rotary member a protruding prismatic guide bar with an axial and radially acting biased compact guide and below the axis of rotation a recessed, biased support and damping guide, wherein the intersection of the mutually perpendicular slideways with the center of the recessed support and damping guide forms a connecting path which is inclined to the axis of rotation by an angle a.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung beträgt der Winkel a zwischen der Verbindungsstrecke und der Drehachse 55° bis 65°. Damit wird gezielt ein asymmetrischer Aufbau des Hochleistungs-Universalfräskopfes erreicht.In an advantageous embodiment of the solution according to the invention, the angle a between the connecting path and the axis of rotation is 55 ° to 65 °. This specifically achieves an asymmetrical design of the high-performance universal milling head.

Mit diesem überraschend einfachen Teil der erfindungsgemäßen Lehre ist eine weitere Lösung kombiniert, indem parallel und unterhalb des Führungsbalkens an der rechtwinklig zur Drehachse liegenden zusammengesetzten Antriebswelle auf der Seite des Abtriebes eine federkraftbetätigte, zwischen Bodenrad und feststehender Antriebswelle wirkende Verspanneinrichtung angeordnet ist.With this surprisingly simple part of the teaching according to the invention a further solution is combined by a spring-actuated, acting between the ground wheel and fixed drive shaft clamping device is arranged parallel to and below the guide beam at the right angles to the rotational axis composite drive shaft on the side of the output.

Diese Verspanneinrichtung ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß zwei Ritzel mit dem Bodenrad der Werkzeugspindel im Eingriff stehen, wobei das erste Ritzel fest mit der verschiebbaren Keilnabe verbunden antreibt, und das zweite Ritzel jedoch über vorzugsweise mindestens eine vorgespannte Torsionsfeder und eine zweite verschiebbare Verspannwelle mit der im Drehteil feststehenden Antriebswelle verbunden ist.This bracing device is preferably configured such that two pinions are engaged with the bottom wheel of the tool spindle, the first pinion fixedly connected to the slidable splined hub, and the second pinion via preferably at least one biased torsion spring and a second slidable clamping shaft with the Rotary part fixed drive shaft is connected.

Diese erfindungsQt mäße Kombination ermöglicht es, durch die Anordnung des hervorstehenden Führungsbalkens mit einer axial und radial wirkenden vorgespannten Kompaktführung am Drehteil oberhalb der Drehachse spielfrei und fast rechtwinklig alle Rückdruckkräfte aus dem Fräsprozeß in das stabile Drehteil einzuleiten. Gleichzeitig ermöglicht der Führungsbalken ein überdurchschnittlich großes Längen-Breiten-Verhältnis dieser Führung. Die untere Stütz- und Dämpfungsführung ist um einen Winkel a von 55° bis 65° zurückgesetzt und beseitigt damit die Kollisionspunkte zum Werkstückantrieb im Arbeitsbereich.This erfindungsQt proper combination makes it possible by the arrangement of the projecting guide beam with an axially and radially acting preloaded compact guide on the rotary part above the axis of rotation and almost at right angles initiate all the back pressure forces from the milling process in the stable rotating part. At the same time the guide bar allows a larger than average length-width ratio of this guide. The lower support and damping guide is set back by an angle a of 55 ° to 65 ° and thus eliminates the collision points to the workpiece drive in the work area.

Weiterhin kann diese Führung Kippmomente spielfrei aufnehmen und ermöglicht die Optimierung der Dämpfungseigenschaft des Tangentialschlittens. Klemmeinrichtungen zur Beseitigung des Spiels sind in axialer und radialer Richtung nicht erforderlich. Bei der Dimensionierung der Führungsbahnen ist ausreichend Platz vorhanden, um den neuen Hochleistungsanforderungen zu entsprechen. Die Hintergriffe oberhalb der Drehachse sind prinzipiell am Tangontialschlitten angeordnet und hieraus resultierend ausreichend gegenüber der Werkzeugspindel zurückgesetzt. Die Kollisionspunkte zum Gegenlager werden damit ebenfalls vermieden. Der untere Hintergriff am Drehteil kann aus dem Bereich der Maschinenmitte herausgenommen werden. Durch das große Längen-Breiten-Verhältnis dieser Führung wird überraschenderweise erreicht, daß die Lage der Vorschubspindel nunmehr keine platzmäßige Beeinflussung der Werkzeugantriebselemente bewirkt. Damit wird in diesem beengten Bereich Platz für eine Vergrößerung des Tangentialweges und die Unterbringung einer Verspanneinrichtung auf der Antriebswelle. Das erforderliche Verspannmoment ist an diesem Ort um das Übersetzungsverhältnis zwischen Ritzel und Bodenrad kleiner als bei bekannten Differenzgetrieben auf der Frässpindel. Weiterhin ermöglicht der vorteilhafte Einsatz von Torsionsfedern eine Verspannung auf der Basis einer Energiespeicherung, d. h. theoretisch ohne Energieverlust. Die Nachteile bekannter Verspanneinrichtungen, wie Wärme und Verschleiß und damit thermische Verformungen, Nachstellungen sowie Wartung, werden prinzipiell beseit^;gt. Außerdem wird über eine verschiebbare Verspannweile zusätzlich das Spiel im Keilwellen-Schiebesitz mit kompensiert.Furthermore, this guide can absorb tilting moments without play and allows the optimization of the damping property of the tangential slide. Clamping devices to eliminate the game are not required in the axial and radial directions. When dimensioning the guideways there is enough space to meet the new high performance requirements. The rear grips above the axis of rotation are arranged in principle on the tangential slide and as a result sufficiently reset relative to the tool spindle. The collision points to the counter bearing are thus also avoided. The lower rear grip on the rotating part can be removed from the area of the machine center. Due to the large length-width ratio of this guide is surprisingly achieved that the position of the feed screw now causes no space influence of the tool drive elements. This will make room for an enlargement of the Tangentialweges and the accommodation of a tensioning device on the drive shaft in this cramped area. The required Verspannmoment is smaller at this location to the ratio between pinion and ground than in known differential gears on the milling spindle. Furthermore, the advantageous use of torsion springs allows a strain on the basis of energy storage, ie theoretically without loss of energy. The disadvantages of known bracing devices, such as heat and wear and thus thermal deformations, readjustments and maintenance, are eliminated in principle ^; gt. In addition, the play in the splined shaft seat is additionally compensated by a displaceable Verspannweile.

Beim Einsatz von Hartmetallwerkzeugen wirkt diese Ausführung besonders vorteilhaft auf Produktivität, Qualität und Werkzeugstandzeit.When using carbide tools, this design is particularly advantageous for productivity, quality and tool life.

Die stark zurückgesetzte, untere Führung ermöglicht weiterhin beim automatischen Werkzeugwechsel in senkrechter Position des Fräskopfes eine Manipulation des Werkzeuges ohne radiale Hubbewegung des Ständers.The strongly recessed, lower guide also allows for automatic tool change in the vertical position of the milling head manipulation of the tool without radial lifting movement of the stand.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausfüi. ungsbeispiel erläutertThe invention will be described in a Ausfüi. example explained

In den zugehörigen Zeichnungsschnitten zeigen: In the accompanying drawing sections show:

Fig. 1: den SeitenschnittFig. 1: the side section

Fig. 2: die Einzelheit 332: the detail 33

Fig.3: den Längsschnitt A-A3 shows the longitudinal section A-A

Fig.4: die Einzelheit 284: the detail 28

eines Hochleistungs-Universalfräskopfes.a high performance universal milling head.

Gemäß Figur 1 ist auf einen am Ständer 39 verschiebbaren Schlitten 1 ein Hochleistungs-Universalfräskopf 2, bestehend aus Drehteil 3 und Tangentialschlitten 4, angeordnet. Dieser Universalfräskopf 2 ist mittels des Drehteils 3 um eine Drehachse 5 schwenkbar. Der im Drehteil 3 aufgenommene Tangentialschlitten 4 ist rechtwinklig zur Drehachse 5 verschiebbar. Oberhalb der Drehachse 5 des Hochleistungs-Universalfräskopfes 2 ist am Drehteil 3 ein hervorstehender prismatischer Tührungsbalken 6 zur Aufnahme von zwei Wälzführungen /,8 und zwei Gleitführungen 10,11. Der Schnittpunkt 9 der rechtwinklig zueinander liegenden Gleitführungen 10,11 mit der Mitte 13 der unterhalb der Drehachse 5 zurückgesetzten Stütz-und Dämpfungsführung 12 bildet eine Verbindungsstrecke 14, die zur Drehachse 5 um einen Wi-¹-?! a 15 geneigt ist. Dieser Winkel beträgt 60°. Dasei kann der prismatische Führungsbalken 6 wie in Figur 2 angeschraubt odei -harn Diehteil 3 angegossen sein. Die ober) alb der Drehachse 5 angeordneten oberen Hintergriffe IBsindamTangentialschi. \-n 4 angebracht und der unterhalb der Drehachse 5 angeordnete untere Hintergriff 17 ist am Drehteil 3 angeordnet, so daiS i^er Hintergriff 17 außerhalb der Drehachse 5 eine vorteilhafte Auswirkung auf den kollisionsfreien Arbeitsbereich 35 bewirkt.According to FIG. 1, a high-performance universal milling head 2, consisting of rotary part 3 and tangential slide 4, is arranged on a carriage 1 which is displaceable on the stand 39. This universal milling head 2 is pivotable about an axis of rotation 5 by means of the rotary part 3. The recorded in the rotating part 3 tangential slide 4 is perpendicular to the axis of rotation 5 slidably. Above the axis of rotation 5 of the high-performance universal milling head 2, a protruding prismatic guide bar 6 for receiving two rolling guides /, 8 and two sliding guides 10, 11 is provided on the rotating part 3. The point of intersection 9 of the mutually perpendicular sliding guides 10,11 with the center 13 of the below the axis of rotation 5 recessed supporting and damping guide 12 forms a connecting line 14, the axis of rotation 5 by a ^Wi-1 - ?! a 15 is inclined. This angle is 60 °. Dasei prismatic guide bar 6 as shown in Figure 2 screwed odei -harn Diehteil 3 be cast. The upper abutments IBsindamTangentialschi arranged above the axis of rotation 5. 4 and the lower rear grip 17 arranged below the rotation axis 5 is arranged on the rotary part 3, so that the rear grip 17 outside the rotation axis 5 brings about a beneficial effect on the collision-free working area 35.

Diese Kompaktführung 33 ermöglicht das spielfreie Führungssystem des Tangentialschlittens 4 und damit eine Voraussetzung für den Einsatz von Hartmetallwerkzeugen. Durch die Neigung der Führungsbahn um den Winkel a wird ein vorteilhafter Platzgewinn für die Tangentialspindel 34 und die Verspanneinrichtung 28 erreicht. Außerdem wird durch die gezielt asymmetrische Führungsbahn ein kollisionsfreier Arbeitsbereich 35 erreicht. Damit werden die bekannten Kollisionspunkte des Universalfräskopfes 36,37,38 mit dem Gegenlager 31 am Gegenständer 40, Werkstück 32 und Werkstückantrieb 30 in den drei Bewegungsrichtungen 41,42 und 43 prinzipiell vermieden.This compact guide 33 allows the play-free guide system of the tangential slide 4 and thus a prerequisite for the use of carbide tools. Due to the inclination of the guideway about the angle a, an advantageous space gain for the tangential spindle 34 and the bracing device 28 is achieved. In addition, a collision-free working area 35 is achieved by the deliberately asymmetrical guideway. Thus, the known collision points of the Universalfräskopfes 36,37,38 with the anvil 31 on the backrest 40, workpiece 32 and workpiece drive 30 in the three directions of movement 41,42 and 43 are avoided in principle.

Weiterhin ermöglicht diese asymmetrische Anordnung eine überdurchschnittliche Erhöhung der Steife des Drehteiles 3 und des Tangentialschlittens 4 über den gesamten Tangentialweg. Durch die stark zurückgesetzte untere Führung wird diese aus dem Kühlmittelfluß herausgenommen.Furthermore, this asymmetric arrangement allows an above-average increase in the stiffness of the rotary member 3 and the tangential slide 4 over the entire Tangentialweg. Due to the strongly recessed lower guide this is taken out of the coolant flow.

Asymmetrische Erwärmungen werden damit prinzipiell vermieden.Asymmetric heating is thus avoided in principle.

Gemäß Figur 3 sind in dem Längsschnitt A-A 27 durch den Hochleistungs-Universalfräskopf 2 die Antriebselemente für den Werkzeugantrieb dargestellt. Vom nicht dargestellten Hauptantrieb aus gelangt das Antriebsmoment über den im Drehteil 3 angeordneten Kegeltrieb 26 auf die feststehende Antriebswelle 25 und von da über die im Tangentialschlitten 4 befindliche Keilnabe 22 auf das erste Ritzel 18 und weiter über das Bodenrad 20 auf die Werkzeugspindel 21.According to Figure 3, the drive elements for the tool drive are shown in the longitudinal section A-A 27 by the high-performance universal milling 2. From the main drive, not shown, the drive torque passes through the arranged in the rotary member 3 bevel gear 26 to the fixed drive shaft 25 and from there via the located in Tangentialschlitten 4 Keilnabe 22 on the first pinion 18 and further on the ground wheel 20 on the tool spindle 21st

Zur Aufnahme der ungleichförmigen Schnittkräfte im Hochleistungs-Universalfräskopf 2 ist ein zweites Antriebssystem zur Verspannung an der Abtriebsseite 29 der zusammengesetzten Antriebswelle 25, 22,18 eingebaut.To accommodate the nonuniform cutting forces in the high-performance universal milling head 2, a second drive system for clamping on the output side 29 of the assembled drive shaft 25, 22, 18 is installed.

Des im Fräsprozeß störende Spiel zwischen der im Drehteil 3 feststehenden Antriebswelle 25 und dem Bodenrad 20 im Tangentialschlitten 4 ist kompensiert durch ein gegensinniges Verspannen über ein zweites Ritzel 19, welches mit 3 bis 5 stabförmigen Torsionsfedern 23 und einer zweiten mit dem Tangentialschlitten 4 verschiebbaren Verspannwelle 24 und mit der gemeinsamen Antriebswelle 25 verbunden ist. Die Aufnahme der Torsionsfeder 23 erlaubt die Einstellung eines Verspannmomentes, welches für die Optimierung der konkreten Einbaubedingungen erforderlich ist. In einer zweiten, aber nicht dargestellten Ausführungsvariante, sind die stabförmigen Torsionsfedern 23 ersetzt durch eine Spiralfeder. Damit das Verspannmoment in dieser Ausführungsvariante feinfühlig eingestellt werden kann, wird das zweite Ritzel 19 wälzgelagert auf dem ersten Ritzel 18 angebracht. Die Spiralfeder befindet sich in den Anbauteilen am Ende der Antriebswelle 25. Die Dimensionierung dieser Verspanneinrichtung 28 ermöglicht ein Verspannmoment in der Größenordnung von 5 bis 20% des Maximalmomentes auf der gemeinsamen Antriebswelle 25.The disturbing in the milling process between the fixed part in the rotary drive shaft 25 and the bottom wheel 20 in Tangentialschlitten 4 is compensated by an opposing bracing on a second pinion 19, which with 3 to 5 rod-shaped torsion springs 23 and a second with the tangential slide 4 sliding Verspannwelle 24th and connected to the common drive shaft 25. The inclusion of the torsion spring 23 allows the setting of a Verspannmomentes, which is required for the optimization of the concrete installation conditions. In a second, but not shown embodiment variant, the rod-shaped torsion springs 23 are replaced by a spiral spring. So that the bracing torque can be sensitively adjusted in this embodiment variant, the second pinion 19 is mounted roller-mounted on the first pinion 18. The spiral spring is located in the attachments at the end of the drive shaft 25. The dimensioning of this bracing 28 allows a Verspannmoment in the order of 5 to 20% of the maximum torque on the common drive shaft 25th

Im Fräsprozeß verhindert dieses Verspannmoment das Abheben der Zahnflanken des Ritzels 18 und des Keilwellen-Schiebesitzes der Antriebswelle 25 und ist damit eine weitere wesentliche Voraussetzung für den Einsatz von Hartmetnilwerkzeugen bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit dem Hochleistungs-Universalfräskopf 2. Mit diesMi dargestellten Ausführungsformen wird gleichzeitig angedeutet, daß der Einsatz technisch gleichwertiger Elemente analoge Wirkungen bringt. Die entsprechenden Änderungen und Varianten fallen damit in den Bereich dieser neuen erfinderischen technischen Lehre.In the milling process, this bracing torque prevents the lifting of the tooth flanks of the pinion 18 and the splined shaft seat of the drive shaft 25 and is thus a further essential requirement for the use of Hartmetnilwerkzeugen in the high-speed machining with the high-performance Universalfräskopf 2. With diesMi embodiments shown is simultaneously indicated that the use of technically equivalent elements brings about analogous effects. The corresponding changes and variants thus fall within the scope of this new inventive technical teaching.

Claims

claims:

1. High-performance universal milling head with play compensator for CNC gear milling machines for the production of front and worm wheels and other rolling profiles, which is arranged on the tool stand on a parallel to the workpiece axis slidable carriage with main drive motor and has a rotary part with 1 angentialschlitten, characterized in that above .the axis of rotation (5) of the high-performance universal milling head (2) on the rotary member (3) a protruding prismatic guide bar (6) with an axially and radially biased Ko.npaktführung (33) and below the axis of rotation (5) a recessed, prestressed Stützu ^r id damping guide (12) are angeordnut, wherein the intersection (9) of the mutually perpendicular guide surfaces (10,11) with the center (13) of the recessed support and damping guide (12) forms a connecting path (14) to the axis of rotation ( 5) is inclined by an angle a (15).

2. Hochleistungs-Universalvräsko |: f according to claim 1, characterized in that the angle a (15) between the connecting path (14) and the axis of rotation (5) is preferably 55 ° to 65 °.

3. Hochleistungs-Universalfräskoof according to claim 1 and 2, characterized in that the compact guide (33) on Fühiungsbalken (6) preferably by two combined sliding Wälzführungen (7,8,10, 11) is formed, wherein the milling forces through the sliding guides (10,11) and the mass forces are absorbed by the rolling guides (7,8).

4. Hochleistungs-Universalfräskopf according to claim 1, characterized in that parallel to and below the guide bar (6) at the perpendicular to the rotation axis (5) lying composite drive shaft (25, 22,18) on the side of the output (29) is a spring-actuated, between the bottom wheel (20) and stationary drive shaft (25) acting clamping device (28) is arranged.

5. High-performance universal milling head according to claim 4, characterized in that two pinions (18, 19) with the bottom wheel (20) of the tool spindle (21) are engaged, wherein the first pinion (18) fixed to the sliding splined hub (22) and the second pinion (19) via at least one prestressed torsion spring (23) and a second displaceable Verspannwelle (24) with the rotating part (3) fixed drive shaft (25) are connected.