DE10032123B4

DE10032123B4 - Device and method for piercing and deburring a circumferential groove in toothed workpieces

Info

Publication number: DE10032123B4
Application number: DE10032123A
Authority: DE
Original assignee: HMP ENGINEERING GmbH
Current assignee: HEINRICH MUELLER MASCHINENFABRIK GMBH, DE
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2020-07-06
Also published as: DE10032123A1

Abstract

Vorrichtung zum Einstechen und Entgraten einer Umfangsnut (10) im Verzahnungsbereich eines verzahnten Werkstücks (14), mit einer Einrichtung zum drehenden Antrieb des Werkstücks (14) um seine Verzahnungsachse, mit einer einen radial gegen das Werkstück verschiebbaren Stechdrehmeißel (22) aufweisenden Einstecheinheit und mit einer in einem Winkelabstand vom Stechdrehmeißel (22) angeordneten, in die Verzahnung (12) des Werkstücks während des Einstechens eingreifenden spanabhebenden Entgratungseinheit (32), wobei die Entgratungseinheit (32) ein in kämmenden Eingriff mit der Verzahnung (12) des Werkstücks (14) bringbares Führungszahnrad (34) und ein gleichachsig mit dem Führungszahnrad mitgedrehtes, gegenüber diesem begrenzt entgegen der Kraft einer Feder (56) verdrehbares, im Bereich der Umfangsnut (10) gegen die Flanken (66) der Werkstückverzahnung (12) schabend einwirkendes Spanbrechrad (36) aufweist.contraption for piercing and deburring a circumferential groove (10) in the toothed area a toothed workpiece (14), comprising means for rotationally driving the workpiece (14) about its tooth axis, with a radially displaceable against the workpiece Nose cutting tool (22) having a piercing unit and one at an angular distance from the lancing lathe chisel (22) arranged in the toothing (12) of the workpiece during the Grooving intermeshing deburring unit (32), wherein the deburring unit (32) is in meshing engagement with the toothing (12) of the workpiece (14) engageable guide gear (34) and co-rotated with the guide gear, across from this limited against the force of a spring (56) rotatable, in the region of the circumferential groove (10) against the flanks (66) of the workpiece toothing (12) has chip-acting chip breaking wheel (36).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstechen und Entgraten einer Umfangsnut im Verzahnungsbereich eines verzahnten Werkstücks.The The invention relates to a device and a method for piercing and deburring a circumferential groove in the toothed portion of a toothed Workpiece.

Bei einer Werkzeugmaschine mit drehend angetriebenem Werkstück ist es an sich bekannt ( EP-0832716 A2 ) im Arbeitsbereich um das Werkstück herum mehrere auch angetriebene Werkzeuge anzuordnen, die zur gleichzeitigen Bearbeitung an mehreren Arbeitsstellen vorgesehen sind. Insbesondere wird dort gleichzeitig mit anderen Bearbeitungsvorgängen auch entgratet.In a machine tool with a rotationally driven workpiece, it is known per se ( EP-0832716 A2 ) To arrange in the work area around the workpiece around several also driven tools, which are provided for simultaneous processing at several jobs. In particular, it is also deburred at the same time as other machining operations.

Als verzahnte Werkstücke kommen vor allem Antriebswellen in Betracht, die zur Herstellung einer lösbaren formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung eine Verzahnung tragen, die beispielsweise ein Evolventenzahn- oder Keilwellenprofil aufweist. Die Verzahnung wird vorzugsweise spanlos in das Werkstück eingeformt. Die im Bereich der Verzahnung vorgesehene Umfangsnut ist vorzugsweise zur Aufnahme eines Sprengrings vorgesehen. Die Umfangsnut ist etwas tiefer als die Zahnnuten. Sie wird nach der Herstellung der Verzahnung spanend mit einem Stechdrehmeißel in das drehende Werkstück eingebracht. Eine Besonderheit dieses Vorgangs besteht nun darin, dass der Stechdrehmeißel beim Drehvorgang periodisch zwischen den Zähnen in die Zahnlücken austritt. Dabei besteht die Gefahr, dass an den Zahnflanken auf der Austrittsseite Grate stehen bleiben, die den Kupplungsvorgang mit einer Gegenverzahnung stören. Dieses Problem tritt vor allem nach einer gewissen Bearbeitungszeit auf, wenn der Stechdrehmeißel an seinen Schneidkanten allmählich verschleißt und unschärfer wird. Um ein nachträgliches Entgraten der Werkstücke zu vermeiden, war man bisher zu einem relativ häufi gen Werkzeugwechsel gezwungen. Jeder Werkzeugwechsel erfordert jedoch eine erhebliche Abschalt- und Richtzeit, die zu unerwünschten Produktionsausfällen führen kann. Um diesen Nachteil zu vermeiden, war bereits vorgeschlagen worden, die beim Einstechvorgang im Bereich der Umfangsnut entstehenden Grate durch ein mit dem Werkstück mitlaufendes Zahnrad unter der Einwirkung eines vorgegebenen Drucks aus dem Zahnzwischenraum herauszubiegen. Das Ergebnis dieser Vorkehrungen war jedoch unbefriedigend, da eine vollständige Entfernung der Grate damit nicht möglich ist.When toothed workpieces Especially drive shafts come into consideration for the production a detachable positive Shaft-hub connection carry a toothing, for example having an involute tooth or spline profile. The gearing is preferably formed without cutting in the workpiece. The in the area The toothing provided circumferential groove is preferably for receiving a snap ring provided. The circumferential groove is slightly deeper than the tooth grooves. It will be machined after making the gearing with a piercing chisel in the rotating workpiece brought in. A special feature of this process is that the piercing chisel during rotation periodically between the teeth in the tooth spaces leaks. There is a risk that on the tooth flanks on the exit side Burrs remain standing, the coupling process with a counter toothing to disturb. This problem mainly occurs after a certain processing time on when the piercing chisel gradually at its cutting edges wear and blurred becomes. To an afterthought Deburring of the workpieces To avoid, you have been forced to relatively frequent tool changes. However, every tool change requires a considerable shutdown and guideline time, which is too undesirable production losses can lead. In order to avoid this disadvantage, it has already been proposed the resulting during the piercing process in the region of the circumferential groove Burrs through with the workpiece revolving gear under the action of a predetermined pressure to bend out of the interdental space. The result of these arrangements however, was unsatisfactory, as a complete removal of the burrs not possible is.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung und das bekannte Verfahren der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, dass im Zuge des Einstechvorgangs auch bei stärkerer Gratbildung eine vollständige Entgratung erfolgt, die erheblich höhere Standzeiten der verwendeten Stechdrehmeißel ermöglicht.outgoing This is the object of the invention, the known device and the known method of the type specified above to the effect to improve that in the course of the plunge process even with stronger burr formation a complete Deburring takes place, the significantly longer service life of the used Nose cutting tool allows.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen 1 und 17 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.to solution This object is achieved by the feature combinations specified in claims 1 and 17 proposed. Advantageous embodiments and developments The invention will become apparent from the dependent claims.

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt der Gedanke zugrunde, dass die an den Zahnflanken entstehenden Grate am leichtesten entfernt werden können, wenn sie während des Einstechvorgangs am drehenden Werkstück stückweise von den Zähnen abgetrennt werden. Um dies zu erreichen, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zum drehenden Antrieb des Werkstücks um seine Verzahnungsachse, eine einen radial gegen das Werkstück verschiebbaren Stechdrehmeißel aufweisende Einstecheinheit sowie eine spanabhebende Entgratungseinheit auf, die im Winkelabstand vom Stechdrehmeißel im Bereich der Umfangsnut in die Verzahnung des Werkstücks einführbar ist. Die erfindungsgemäße Entgratungseinheit weist ein in kämmenden Eingriff mit der Verzahnung des Werkstücks bringbares Führungszahnrad und ein gleichachsig mit dem Führungszahnrad mitgedrehtes, gegenüber diesem begrenzt entgegen der Kraft einer Feder verdrehbares, im Bereich der Umfangsnut gegen die Flanken der Werkstückverzahnung schabend einwirkendes Spanbrechrad auf. Das Führungszahnrad kämmt dabei außerhalb der zu erzeugenden Umfangsnut mit der Werkstückverzahnung, während die gegen das Spanbrechrad wirkende Federkraft in Drehrichtung des Führungszahnrads gerichtet ist. Die Feder ist dabei zweckmäßig als zwischen Führungszahnrad und Spanbrechrad eingespannte Torsionsfeder oder Schenkelfeder ausgebildet, während die Drehbewegung zwischen dem Spanbrechrad und dem Führungsrad durch in Umfangsrichtung wirkende Anschläge begrenzt ist. Letztere können durch mindestens ein in ein Langloch des einen Rads eingreifenden, am anderen Rad überstehenden Stift gebildet werden.Of the solution according to the invention the idea that the ridges formed on the tooth flanks easiest to remove, when she is during the piercing process on the rotating workpiece piecewise separated from the teeth become. To achieve this, the device according to the invention has a device for rotationally driving the workpiece about its toothing axis, a one radially against the workpiece slidable turning tool having Puncturing unit and a deburring unit on, the angular distance from the lancing tool in the region of the circumferential groove in the toothing of the workpiece insertable is. The deburring unit according to the invention has one in combing Engaging with the teeth of the workpiece engageable guide gear and one coaxial with the guide gear coiled, opposite this limited against the force of a spring rotatable in the area the circumferential groove against the flanks of the workpiece toothing acting schabend Chip breaking wheel on. The guide gear meshes outside the circumferential groove to be generated with the workpiece teeth, while the against the Spanbrechrad acting spring force in the direction of rotation of the guide gear is directed. The spring is useful as between guide gear and Spanbrechrad clamped torsion spring or leg spring formed, while the Rotary movement between the Spanbrechrad and the guide wheel by in the circumferential direction acting stops is limited. The latter can by at least one engaging in a slot of a wheel, on the other wheel protruding Pin are formed.

Vorteilhafterweise weist das Führungszahnrad eine der Umfangsverzahnung des Werkstücks entsprechende Zahnteilung auf. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Spanbrechrad mehrere über den Umfang verteilt angeordnete, mit der Verzahnung des Werkstücks kämmende und unter der Einwirkung der Feder schabend gegen deren Flanken einwirkende Schabzähne aufweist, wobei die Schabzähne an ihren Schabkanten vorzugsweise scharfkantig ausgebildet sind. Das Führungszahnrad weist vorzugsweise doppelt so viele Zähne wie das Spanbrechrad auf. Um dennoch sicherzustellen, daß jeder Werkstückzahn entgratet wird, weist das Spanbrechrad bei einer ungeradzahligen Verzahnung des Werkstücks eine gerade Anzahl Schabzähne auf. Umgekehrt kann es von Vorteil sein, wenn das Spanbrechrad bei einer geradzahligen Verzahnung des Werkstücks eine ungerade Anzahl Schabzähne aufweist.Advantageously, the guide gear has a tooth pitch corresponding to the circumferential toothing of the workpiece. A preferred embodiment of the invention provides that the Spanbrechrad arranged distributed over the circumference, meshing with the teeth of the workpiece and under the action of the spring schab acting against the flanks Schabzähne, wherein the Schabzähne are preferably sharp-edged at their scraping edges. The guide gear preferably has twice as many teeth as the chip breaking wheel. In order nevertheless to ensure that each workpiece tooth is deburred, the chip breaker wheel has an even number of scraping teeth in the case of odd-numbered toothing of the workpiece. Conversely, it can be an advantage be when the chip breaker having an even toothing of the workpiece an odd number Schabzähne.

Um Verhakungen oder Verkantungen der Schabzähne in der Werkstückverzahnung zu vermeiden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schabzähne über den Umfang des Spanbrechrads unterschiedliche Winkelabstände voneinander aufweisen. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, daß die Schabzähne abwechselnd einen größeren und einen kleineren Winkelabstand voneinander aufweisen. Diese Variante ist besonders für Werkstücke mit ungeradzahliger Verzahnung geeignet. Im Falle ei ner geradzahligen Werkstückverzahnung weisen zweckmäßig zwei der Schabzähne einen Winkelabstand voneinander auf, der den Mittelwert zwischen dem kleineren und dem größeren Winkelabstand entspricht. Mit dieser Maßnahme wird ein ohne Schabwirkung mitlaufender Zahn gebildet. Dieser Zahn kann grundsätzlich auch gänzlich entfallen, da die Synchronisation des Bewegungsablaufs durch das Führungszahnrad gewährleistet ist und der Zwischenzahn ohnehin wirkungslos ist. Ein wichtiger Gedanke in diesem Zusammenhang besteht nämlich darin, daß die variable Zahnteilung und der Verdrehweg des Spanbrechrads gegenüber dem Führungszahnrad so aufeinander abzustimmen sind, daß maximal nur einer der Schabzähne gegen die Flanken der Werkstückverzahnung schabend anliegt. Dadurch wird jegliche kinematische Überbestimmung, die zu einer Verhakung oder Verkeilung zwischen den miteinander kämmenden Rädern führt, vermieden.Around Hooking or tilting of the scraping teeth in the workpiece toothing To avoid it, it has proven to be advantageous if the scraping teeth on the Scope of Spanbrechrads different angular distances from each other exhibit. A preferred embodiment of the invention provides before that the Schabzähne alternately a larger and have a smaller angular distance from each other. This variant is especially for workpieces suitable with odd toothing. In the case of an even-numbered one Workpiece teeth expediently have two the scraping teeth an angular distance from each other, the mean between the smaller and the larger angular distance equivalent. With this measure a tooth running without scraping action is formed. This tooth can basically also completely omitted, since the synchronization of the movement through the guide gear guaranteed is and the intermediate tooth is ineffective anyway. An important Thought in this context is namely that the variable Teeth pitch and the Verdrehweg the Spanbrechrads against the guide gear be coordinated with each other so that a maximum of only one of the Schabzähne against the Flanks of the workpiece toothing echoes. As a result, any kinematic over-determination, leading to a hooking or wedging between each other meshing wheels leads, avoided.

Unter der Einwirkung der Federkraft werden die wirksamen Schabzähne gegenüber dem Führungszahnrad in Drehrichtung voreilend gegen die Flanken der Werkstückverzahnung gedrückt. Die erfindungsgemäßen Schabzähne werden an den mit den Graten versehenen Zahnflankenpartien mit einem vorgegebenen Anpreßdruck periodisch entlanggeführt und dabei entgratet. Die Schabzähne greifen bei jeder Umdrehung des Werkstücks abwechselnd in eine erste und eine zweite, durch einen Zahn voneinander getrennte Gruppe von Zahnlücken ein, wobei unterschiedliche Schabzähne die Zahnflankenpartien abwechselnd von außen nach innen auflaufend oder von innen nach außen ablaufend abschaben. Die ablaufenden und auflaufenden Schabzähne werden während de Einstechvorgangs periodisch nacheinander in die einzelnen Zahnlücken eingeführt. Die auf einem Spanbrechrad angeordneten Schabzähne werden dabei unter der Einwirkung der Feder gegen die zu entgratenden Zahnflankenpartien angedrückt. Das Spanbrechrad wird durch ein mit der Verzahnung des Werkstücks kämmendes Führungszahnrad angetrieben und gegenüber diesem unter der Einwirkung der Feder beim Schabvorgang begrenzt entgegen der Drehrichtung verdreht.Under the effect of the spring force are the effective Schabzähne over the guide gear in the direction of rotation leading against the flanks of the workpiece toothing pressed. The scraping teeth according to the invention are at the provided with the ridges tooth flank parts with a predetermined Contact pressure periodically along and deburred. The scraping teeth engage each turn of the workpiece alternately in a first and a second group of teeth separated by a tooth gullets a, wherein different Schabzähne the tooth flank parts alternately from the outside running inward or scrape off from the inside to the outside. The running and accumulating scraping teeth are during de Puncture periodically inserted successively in the individual tooth spaces. The arranged on a chip breaker Schabzähne be under the Influence of the spring against the tooth flank parts to be deburred pressed. The chip breaking wheel is meshed by a meshing with the teeth of the workpiece guide gear driven and opposite this limited under the action of the spring during Schabvorgang twisted against the direction of rotation.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Standzeit der Stechdrehmeißel ohne Qualitätseinbuße am Werkstück um ein Vielfaches erhöht werden kann.One essential advantage of the invention is that the service life the piercing chisel without Quality loss on the workpiece by one Multiple increases can be.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenin the The following is the invention with reference to a schematic in the drawing Way illustrated embodiment explained in more detail. It demonstrate

1 ein als Antriebswelle ausgebildetes rohrförmiges Werkstück mit einer endseitigen Verzahnung und einer im Verzahnungsbereich angeordneten Umfangsnut in teilweise geschnittener Darstellung; 1 a tubular workpiece formed as a drive shaft with an end-side toothing and a circumferential groove arranged in the toothed region in a partially sectioned representation;

2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 mit einem Ausschnitt einer Einstech- und Entgratungseinheit; 2 an enlarged section 1 with a section of a piercing and deburring unit;

3 eine schematische Seitenansicht einer Einstechvorrichtung mit Entgratungseinheit innerhalb einer Drehmaschine; 3 a schematic side view of a piercing device with Entgratungseinheit within a lathe;

4 einen Schnitt durch die Entgratungseinheit nach 3; 4 a section through the deburring after 3 ;

5a bis e einen Ausschnitt aus 3 jeweils mit ausschnittsweiser Vergrößerung für verschiedene Drehpositionen der Entgratungseinheit gegenüber dem Werkstück. 5a to e a section of 3 each with a partial enlargement for different rotational positions of the deburring unit relative to the workpiece.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist zum Einstechen und Entgraten einer Umfangsnut 10 im Verzahnungsbereich 12 eines rotationssymmetrischen verzahnten Werkstücks 14 bestimmt. Bei dem in 1 gezeigten Werkstück handelt es sich um eine Antriebswelle für Kraftfahrzeuge, die an ihrem verjüngten Ende 16 die parallel zur Achse 18 des Werkstücks ausgerichteten Zähne 20 der Verzahnung 12 sowie die Umfangsnut 10 trägt. Wie aus 5 zu ersehen ist, weist die Verzahnung 12 ein Evolventenprofil auf.The device shown in the drawing is for piercing and deburring a circumferential groove 10 in the gearing area 12 a rotationally symmetrical toothed workpiece 14 certainly. At the in 1 shown workpiece is a drive shaft for motor vehicles, at its tapered end 16 parallel to the axis 18 of the workpiece aligned teeth 20 the gearing 12 and the circumferential groove 10 wearing. How out 5 can be seen, has the gearing 12 an involute profile.

Die Verzahnung 12 ist beispielsweise Bestandteil einer Welle-Nabe-Verbindung, und gewährleistet einen Formschluß zur sicheren Übertragung eines Drehmoments auf die Nabe. Die Verbindung ist lösbar und durch einen in die Umfangsnut 10 einsetzbaren, in der Zeichnung nicht dargestellten Sprengring sicherbar. Die Umfangsnut wird in das durch spanlose Umformung mit der Verzahnung versehene Werkstück in einer Drehmaschine mit einem Stechdrehmeißel 22 eingestochen. Wie aus 3 zu ersehen ist, wird hierzu das Werkstück 14 an einer nicht dargestellten Werkstückspindel der Drehmaschine eingespannt und kann mit dieser in Richtung des Pfeils 24 für die Drehbearbeitung drehend angetrieben werden. Der Stechdrehmeißel 22 ist in einen Werkzeughalter 25 eines in Richtung des Pfeils 26 radial zum Werkstück verschiebbaren Werkzeugschlittens 28 lösbar eingespannt. Beim Auftreffen des Stechdrehmeißels 22 auf die Zähne 20 der Verzahnung 12 ist die erzeugte Umfangsnut 10 zunächst durch die Zahnlücken 30 unterbrochen. An der Austrittsstelle des Stechdrehmeißels 22 aus den Zähnen 20 ergeben sich daher vor allem im Flankenbereich in die benachbarte Zahnlücke 30 überstehende Grate, die je nach Verschleißzustand des Stechdrehmeißels mehr oder weniger groß sein können. Ohne Entgratungsmaßnahmen stehen diese Grate über die in Drehrichtung 24 rückwärtige Flanke der Zähne 20 über und reduzieren das Zahnlückenmaß und zwar um so mehr, je größer der Verschleiß des Stechdrehmeißels 22 fortgeschritten ist. Um die Standzeit des Stechdrehmeißels 22 zu erhöhen, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Entgratungseinheit 32 vorgesehen, mit der es möglich ist, die beim Einstechvorgang entstehenden Grate im Zuge des Einstechvorgangs sukzessive an allen Zähnen zu entfernen.The gearing 12 For example, is part of a shaft-hub connection, and ensures a positive connection for safe transmission of torque to the hub. The compound is detachable and by a in the circumferential groove 10 usable, not shown in the drawing snap ring securable. The circumferential groove is in the workpiece provided by the non-cutting forming with the toothing in a lathe with a piercing turning tool 22 stabbed. How out 3 can be seen, this is the workpiece 14 clamped to a workpiece spindle, not shown, of the lathe and can with this in the direction of the arrow 24 be rotationally driven for turning. The piercing chisel 22 is in a tool holder 25 one in the direction of the arrow 26 Radially displaceable tool slide to the workpiece 28 releasably clamped. When hitting the engraving chisel 22 on the teeth 20 the gearing 12 is the generated circumferential groove 10 first through the tooth gaps 30 interrupted. At the exit point of the lancing tool 22 from the teeth 20 Therefore arise especially in the flank area in the adjacent tooth gap 30 protruding burrs, which can be more or less depending on the state of wear of the lancing tool. Without deburring these burrs are in the direction of rotation 24 rear edge of the teeth 20 over and reduce the gullet dimension and indeed the more, the greater the wear of the lancing tool 22 has progressed. To the life of the lancing tool 22 is to increase, in the embodiment shown additionally a deburring unit 32 provided, with which it is possible to successively remove the burrs arising during the piercing process in the course of the plunge process on all teeth.

Die Entgratungseinheit 32 besteht im wesentlichen aus einem Führungszahnrad 34 und einem Spanbrechrad 36, die um eine gemeinsame, zur Drehachse 18 des Werkstücks parallele Achse 38 drehbar in einer Aufnahme 40 eines Schubschlittens 42 angeordnet ist. Der Schubschlitten 42 ist über einen Pneumatikzylinder 44 in Richtung des Doppelpfeils 46 radial ge gen das Werkstück 14 verschiebbar. Dabei kommt es zu einem kämmenden Eingriff der Verzahnungen 48, 12 des Führungszahnrads 34 und des Werkstücks 14, wobei das Führungszahnrad 34 über die Schwenkachse 50 der Aufnahme 40 selbsttätig parallel zur Werkstückachse 18 ausgerichtet wird. Der Anpreßdruck gegen das Werkstück 14 wird durch den Pneumatikzylinder 44 bestimmt. Das gemeinsam mit dem Führungszahnrad 34 auf der Achse 38 angeordnete Spanbrechrad 36 ist über Mitnehmerzapfen 52, die in Langlöcher 54 des Führungszahnrads 34 eingreifen in Drehrichtung um die Achse 38 mit Spiel mit dem Führungszahnrad 34 gekuppelt und mit einer Schenkelfeder 56 in Drehrichtung des Führungszahnrads vorgespannt (vgl. 3 und 4). Das Spanbrechrad 36 trägt an seinem Umfang im Winkelabstand voneinander angeordnete Schabzähne 58, die im Bereich der Umfangsnut in die vorbeidrehenden Zahnlücken 30 der Verzahnung 12 einführbar sind. Um sicherzustellen, daß in jeder Drehlage des Werkstücks 14 jeweils nur ein Schabzahn 58 unter der Einwirkung der Feder 56 gegen eine Zahnflanke 66 der Verzahnung 12 anliegt, ist die Anzahl der Schabzähne 58 nur halb so groß wie die der Zähne 60 im Führungszahnrad 34. Außerdem variiert die Teilung der Schabzähne 58 über den Umfang des Spanbrechrades periodisch zwischen einem kleineren und einem größeren Wert, so daß die Zahnflanken durch die Schabzähne 58 mit ihren Schabkanten 62 abwechselnd ablaufend (Zahn 58') und auflaufend (Zahn 58'') überstrichen werden. Dieser Verfahrensablauf läßt sich anhand der 5a bis e verdeutlichen:
Die Entgratungseinheit 32 wird über das mit der Werkstückverzahnung 12 kämmende Führungszahnrad 34 in Richtung des Pfeils 64 weitgehend spielfrei mitgenommen. In der Drehlage nach 5a liegt hierbei ein Schabzahn 58' mit seiner Schabkante 62 gegen die bezüglich des Drehmeißels austrittsseitige Flanke 66 eines Zahns 20 an und wird beim Weiterdrehen des Werkstücks 14 in die Position nach 5b ablaufend an dieser Flanke entlanggeführt. Dabei wird ein im Bereich der Flanke 66 befindlicher Grat ent fernt. Der nachfolgende Schabzahn 58'' befindet sich in der Drehlage nach 5a noch außerhalb der benachbarten Zahnlücke 30 und trifft in der Stellung nach 5b in der Nähe der Zahnspitze auf die Flanke 66 auf. Im weiteren Bewegungsablauf läuft der Zahn 58'' mit seiner Schabkante 62 auf der Flanke 66 auf. Gleichzeitig wird hierbei das Spanbrechrad 36 entgegen der in Drehrichtung weisenden Kraft der Schenkelfeder 56 gegenüber dem Führungszahnrad 34 um die gemeinsame Achse 38 verdreht (5b, c und d). Von da an wird der Zahn 58'' berührungsfrei aus der Zahnlücke herausgedreht, während der nachfolgende, ablaufende Zahn 58' zunächst berührungsfrei in die Zahnlücke eingedreht wird, bevor er in der Nähe des Zahnlückengrundes gegen die betreffende Zahnflanke 66 zur Anlage kommt (5e). Von da an wiederholt sich dann der Verfahrensablauf gemäß 5a. Dieses abwechselnde ab- und auflaufende Abschaben der Zahnflanken 66 läßt sich allein dadurch erreichen, daß die Teilung zwischen den Schabzähnen 58' und 58'' periodisch variiert. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 14 mit einer ungeradzahligen Verzahnung 12 versehen, während das Spanbrechrad 36 geradzahlig verzahnt ist. Dadurch werden im Zuge des Einstechvorgangs alle Zahnflanken mehrfach mit einem ablaufenden und einem auflaufenden Zahn entgratet. Dabei müssen jeweils nur die jeweils zuvor entstandenen kleinen Gratstücke entfernt werden, so daß nur geringe Schabwiderstände zu überwinden sind. Da der Einstech- und Entgratvorgang im gleichen Maschinentakt erfolgt, erfordert das Entgraten keinen zusätzlichen Zeitaufwand.The deburring unit 32 consists essentially of a guide gear 34 and a chip breaking wheel 36 that is about a common, to the axis of rotation 18 of the workpiece parallel axis 38 rotatable in a receptacle 40 a sliding carriage 42 is arranged. The slide carriage 42 is about a pneumatic cylinder 44 in the direction of the double arrow 46 Radial ge conditions the workpiece 14 displaceable. This results in a meshing engagement of the teeth 48 . 12 of the guide gear 34 and the workpiece 14 , wherein the guide gear 34 over the pivot axis 50 the recording 40 automatically parallel to the workpiece axis 18 is aligned. The contact pressure against the workpiece 14 is by the pneumatic cylinder 44 certainly. That together with the guide gear 34 on the axis 38 arranged chip breaking wheel 36 is over driving pin 52 in slotted holes 54 of the guide gear 34 engage in the direction of rotation about the axis 38 with play with the guide gear 34 coupled and with a thigh spring 56 biased in the direction of rotation of the guide gear (see. 3 and 4 ). The chip breaking wheel 36 carries at its periphery at an angular distance from each other arranged scraper teeth 58 , in the area of the circumferential groove in the vorbeidrehenden tooth gaps 30 the gearing 12 are insertable. To ensure that in every rotational position of the workpiece 14 only one Schabzahn 58 under the action of the spring 56 against a tooth flank 66 the gearing 12 is the number of scraping teeth 58 only half the size of the teeth 60 in the guide gear 34 , In addition, the pitch of the scraper teeth varies 58 over the circumference of the Spanbrechrades periodically between a smaller and a larger value, so that the tooth flanks through the Schabzähne 58 with their scraping edges 62 alternately expiring (tooth 58 ' ) and running up (tooth 58 '' ). This procedure can be based on the 5a to clarify e:
The deburring unit 32 is about that with the workpiece toothing 12 meshing guide gear 34 in the direction of the arrow 64 taken largely free of play. In the rotational position after 5a here is a Schabzahn 58 ' with its scraping edge 62 against the with respect to the turning tool outlet flank 66 a tooth 20 and will be on further rotation of the workpiece 14 in the position after 5b running along this edge along. This is one in the flank 66 ridge removed. The following Schabzahn 58 '' is in the rotational position after 5a still outside the adjacent tooth gap 30 and follows in the position 5b near the tooth tip on the flank 66 on. As the movement continues, the tooth runs 58 '' with its scraping edge 62 on the flank 66 on. At the same time here is the Spanbrechrad 36 against the pointing in the direction of rotation force of the leg spring 56 opposite the guide gear 34 around the common axis 38 twisted ( 5b , c and d). From then on, the tooth becomes 58 '' unscrewed without contact from the tooth gap, while the subsequent, expiring tooth 58 ' is first screwed without contact in the tooth gap, before he near the tooth gap bottom against the relevant tooth flank 66 comes to the plant ( 5e ). From then on, the procedure is repeated according to 5a , This alternating off-and-off scraping of the tooth flanks 66 can be achieved only by the fact that the division between the Schabzähnen 58 ' and 58 '' varies periodically. In the embodiment shown, the workpiece 14 with an odd number of teeth 12 provided while the Spanbrechrad 36 even toothed. As a result, all tooth flanks are deburred several times in the course of the plunge process with a running tooth and a running tooth. In each case only the respectively previously incurred small ridge pieces must be removed, so that only low Schabwiderstände are overcome. Since the plunge and deburring process takes place in the same machine cycle, deburring requires no additional time.

Das Spanbrechrad besteht zumindest im Bereich der Schabzähne 58 aus einem Werkzeugstrahl oder aus Hartmetall. Durch eine geeignete Materialwahl lassen sich für die Entgratungseinheit 32 hohe Standzeiten erzielen.The chip breaking wheel exists at least in the area of the scraping teeth 58 from a tool jet or tungsten carbide. By a suitable choice of material can be for the deburring unit 32 achieve a long service life.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstechen und Entgraten einer Umfangsnut 10 im Verzahnungsbereich 12 eines verzahnten Werkstücks 14, vorzugsweise zur Verwendung in einer Drehmaschine. Die Vorrichtung weist zum Einstechen der Umfangsnut einen radial gegen das um seine Verzahnungsachse 18 drehend angetriebene Werkstück 14 verschiebbaren Stechdrehmeißel 22 auf. Zur Erhöhung der Standzeit des Stechdrehmeißels ist eine in Drehrichtung des Werkstücks hinter dem Stechdrehmeißel im Bereich der Umfangsnut 10 in die Verzahnung 12 des Werkstücks eingreifende spanabhebende Entgratungseinheit 32 vorgesehen.In summary, the following should be noted: The invention relates to a device for piercing and deburring a circumferential groove 10 in the gearing area 12 a toothed workpiece 14 , preferably for use in a lathe. The device has for piercing the circumferential groove radially against the about its tooth axis 18 rotationally driven workpiece 14 slidable lancing tool 22 on. To increase the service life of the piercing turning tool is in the direction of rotation of the workpiece behind the piercing turning tool in the region of the circumferential groove 10 into the gearing 12 the workpiece engaging the cutting deburring unit 32 intended.

Claims

Device for grooving and deburring a circumferential groove ( 10 ) in the toothed area of a toothed workpiece ( 14 ), with a device for rotating the workpiece ( 14 ) about its tooth axis, with a radially against the workpiece slidable turning tool ( 22 ) and with one at an angular distance from the lancing tool ( 22 ), in the toothing ( 12 ) of the workpiece during the grooving engaging deburring unit ( 32 ), wherein the deburring unit ( 32 ) in meshing engagement with the toothing ( 12 ) of the workpiece ( 14 ) engageable guide gear ( 34 ) and co-rotated with the guide gear, with respect to this limited against the force of a spring ( 56 ) rotatable, in the region of the circumferential groove ( 10 ) against the flanks ( 66 ) of the workpiece toothing ( 12 ) Chip-acting chip breaking wheel ( 36 ) having.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the guide gear ( 34 ) outside of the circumferential groove to be produced ( 10 ) with the workpiece toothing ( 12 ) combs.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that against the Spanbrechrad ( 36 ) acting spring force in the direction of rotation of the guide gear ( 34 ).

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spring ( 56 ) than between the guide gear ( 34 ) and the chip breaking wheel ( 36 ) is formed clamped torsion spring or leg spring.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide gear ( 34 ) one of the gearing ( 12 ) of the workpiece ( 14 ) has corresponding tooth pitch.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Spanbrechrad ( 36 ) between two limit stops relative to the guide gear ( 34 ) is rotatable.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Spanbrechrad ( 36 ) arranged distributed over the circumference, with the toothing ( 12 ) of the workpiece ( 14 ) meshing and under the action of the spring ( 56 ) Rebuke against their flanks ( 66 ) acting scraper teeth ( 58 ) having.

Device according to claim 7, characterized in that the scraping teeth ( 58 ) sharp-edged scraping edges ( 62 ) exhibit.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the guide gear ( 34 ) twice as many teeth ( 60 . 58 ) like the chip breaking wheel ( 36 ) having.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Spanbrechrad ( 36 ) with odd gear teeth ( 12 ) of the workpiece ( 14 ) an even number of scraping teeth ( 58 ) having.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the scraping teeth ( 58 ' . 58 '' ) over the circumference of the chip breaking wheel ( 36 ) have different angular distances from each other.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the scraping teeth ( 58 ' . 58 '' ) alternately have a greater and a smaller angular distance from each other.

Apparatus according to claim 12, characterized in that in the case of an even workpiece toothing two of the Schabzähne ( 58 ' . 58 '' ) have an angular distance from one another, forming an intermediate value between the smaller and the greater angular distance, with the formation of a tooth running without a scraping action.

Device according to claim 13, characterized in that that the oncoming tooth is shortened is or is missing.

Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the variable tooth pitch and the limit stops for the Verdrehweg the Spanbrechrads ( 24 ) relative to the guide gear ( 34 ) are coordinated so that at most only one of the Schabzähne ( 58 ) against the flanks ( 66 ) of the workpiece toothing ( 12 ).

Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the scraping teeth ( 58 ) under the action of the spring force against the guide teeth ( 60 ) in the guide gear ( 32 ) in the direction of rotation leading to the flanks ( 66 ) of the workpiece toothing ( 12 ) are pressed.

Method for grooving and deburring a circumferential groove ( 10 ) in the toothed area of a toothed workpiece ( 14 ), characterized net, that the peripheral groove is pierced from outside to inside in the rotating workpiece, and that on the flanks ( 66 ) of the workpiece toothing ( 12 ) remaining burrs in the course of the plunge process by accompanying introduction of a deburring unit from outside to inside in the rotating workpiece in the course of the plunge process of the workpiece ( 14 ) are separated.