DE1017440B

DE1017440B - Composed conical hobbing cutter with inserted cutting teeth

Info

Publication number: DE1017440B
Application number: DEST8782A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfram Lindner
Original assignee: Witwe Ferdinand Klingelnberg Soehne GmbH
Current assignee: Klingelnberg GmbH
Priority date: 1954-09-24
Filing date: 1954-09-24
Publication date: 1957-10-10

Description

Zusammengesetzter kegeliger Wälzfräser mit eingesetzten Schneidzähnen Die Erfindung betrifft einen kegeligen, aus mehreren Teilen zusammengesetzten Wälzfräser mit eingesetzten Schneidzähnen, der eine den Arbeitsbedingungen beim Wälzfräsen von Spiralkegelrädern entsprechende, zerspanungsmäßig richtige Einzelgestaltung der Schneidzähne auf den in unterschiedlicher Weise durch den Schneidprozeß beanspruchten Bereichen des Fräsers in einfacher Weise ermöglicht.Compound tapered hob with inserted cutting teeth The invention relates to a conical hob cutter composed of several parts with inserted cutting teeth, one of the working conditions in hobbing of spiral bevel gears, correct individual design in terms of machining the cutting teeth on the stressed in different ways by the cutting process Allows areas of the milling cutter in a simple manner.

Zylindrische Wälzfräser für Stirnräder, die aus einzelnen Teilen zusammengesetzt oder mit einzelnen eingesetzten Schneidzähnen versehen sind, sind an sich bekannt. Die schwierige Form des kegeligen Wälzfräsers, insbesondere die Anordnung der Fräserzä hne auf nach einer Seite des Fräsers hin kleiner werdendem Durchmesser und damit die Beengtheit des für die Ausbildung der Schneidzähne zur Verfügung stehenden Raumes, erfordert eine diesen Verhältnissen besonders angepaßte Lösung, wenn ein zerspanungsmäßig günstiger und leicht nachzuschleifender Fräser geschaffen werden soll. Der erfindungsgemäße Fräser ist dadurch gekennzeichnet, daß sein Körper aus drei mit Schneidzähnen versehenen Teilen zusammengesetzt ist, von denen derjenige mit dem kleinsten Durchmesser als Ring mit den Schneidzähnen aus einem Stück besteht, der mittlere, ebenfalls als Ring ausgebildete, entweder mit den Zähnen aus einem Stück besteht oder eingesetzte Zähne hat und der letzte Teil mit dem großen Durchmesser allein eingesetzte Einzelzähne aufweist.Cylindrical hobs for spur gears composed of individual parts or are provided with individual cutting teeth inserted are known per se. The difficult shape of the conical hob, especially the arrangement of the milling cutter teeth without the diameter decreasing towards one side of the milling cutter and thus the confinement of the space available for the formation of the cutting teeth, requires a solution specially adapted to these conditions, if a machining-wise cheaper and easy to regrind milling cutter is to be created. The inventive Milling cutter is characterized in that its body consists of three provided with cutting teeth Parts is composed, of which the one with the smallest diameter than Ring with the cutting teeth consists of one piece, the middle one, also as Ring formed, either in one piece with the teeth or inserted Teeth and the last part with the large diameter has single teeth inserted having.

Die Arbeitsweise und die Gestaltung des Fräsers sind nachstehend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen bedeuten Fig. 1 bis 3 den kegeligen Wälzfräser in drei Stellungen im Eingriff mit-dem zu verzahnenden Rad, Fig.4 einen Längsschnitt durch den zusammengesetzten kegeligen Fräser, Fig. 5 und 6 die Befestigung der Schneidzähne auf einem erhabenen Gewindegang des Grundkörpers, Fig. 7 einen trapezförmigen Gewindegang mit angeschweißten Schneidzähnen, Fig. 8 und 9 die Befestigung der Schneidzähne in Schlitzen des Grundkörpers; Fig.10 die Befestigung der Schneidzähne mit Bolzen in Löchern des Grundkörpers, Fig. 11 die Anordnung der Löcher bei einem Fräser mit wechselseitig schneidenden Zähnen, Fig. 12 in einen Fertigungskörper zum Schleifen eingesetzte Schneidzähne.The mode of operation and the design of the router are shown below Hand of the drawings described in more detail. In the drawings, Figs. 1 to 3 mean the tapered hob in three positions in engagement with the gear to be toothed Wheel, Fig. 4 is a longitudinal section through the assembled conical milling cutter, Fig. 5 and 6 the attachment of the cutting teeth on a raised thread of the base body, 7 shows a trapezoidal thread with welded cutting teeth, FIG. 8 and 9 the fastening of the cutting teeth in slots of the base body; Fig.10 the Fastening of the cutting teeth with bolts in holes of the base body, Fig. 11 the Arrangement of the holes in a milling cutter with mutually cutting teeth, Fig. 12 cutting teeth inserted into a manufacturing body for grinding.

Fig. 1 bis 3 zeigen, wie der Kegelfräser beim Verzahnen eines flachen Tellerrades infolge seiner Vorschubschwenkung in der Planradebene mit seinen auf dem großen Durchmesser liegenden Zähnen das Rad zuerst anschneidet, im Verlauf der Vorschubbewegung allmählich tiefer in dieses eindringt und nach Durchlauf durch das Eingriffsfeld die Verzahnung fertig geschnitten hat. Aus dieser Darstellung wird ersichtlich, daß die Zähne des Fräsers an seinem dicken Ende vermöge ihres großen Flugkreisradius den größten Anteil des Werkstoffes aus den Zahnlücken herausarbeiten, also vorwiegend schruppend wirken. Die weiter nach der Teilkegelspitze hin gelegenen Fräserzähne haben weit weniger Werkstoff zu zerspanen und wirken dementsprechend mehr schlichtend. Soll daher die Schruppleistung der Kegelfräser gesteigert werden, dann müssen die Maßnahmen dazu in erster Linie bei den Zähnen am großen Fräserdurchmesser ansetzen. Diese müssen günstige Zerspanungswinkel erhalten, sie müssen aus hochwertigem Schneidwerkstoff bestehen und so bemessen sein, daß eine die volle Schneidfähigkeit des Werkstoffes gewährleistende Härtung möglich ist, und es muß schließlich eine einfache Instandhaltung des ganzen Werkzeuges gegeben sein.Fig. 1 to 3 show how the bevel cutter when cutting a flat Ring gear as a result of its feed pivoting in the plane gear level with its on the large diameter teeth the wheel cuts first, in the course of the Feed movement gradually penetrates deeper into this and after passing through the field of action has finished cutting the toothing. From this representation it can be seen that the teeth of the milling cutter at its thick end by virtue of theirs large cutting circle radius work out most of the material from the tooth gaps, so mainly have a rough effect. Those further to the apex of the partial cone Cutter teeth have far less material to cut and act accordingly more arbitrating. Therefore, if the roughing performance of the conical milling cutter is to be increased, then the measures must primarily be taken for the teeth on the large milling cutter diameter apply. These must have favorable cutting angles, they must be made of high quality Cutting material exist and be dimensioned so that one has the full cutting ability of the material ensuring hardening is possible, and it must finally be a easy maintenance of the whole tool.

Diese Forderungen werden durch die Ausbildung des Fräsers nach Fig. 4 bis 11 erfüllt. Der Fräser besteht aus drei Teilen, und zwar dem Schneidring 1 mit festen Schneidzähnen, der auf den mit Keilnuten versehenen abgesetzten Schaft 3 aufgesetzt und undrehbar mit ihm verbunden ist, dem mittleren Schneidring 4 mit ebenfalls festen oder, wie in der Zeichnung dargestellt, eingesetzten Schneidzähnen 5 und dem mit dem Aufnahmekonus 7 aus einem Stück bestehenden dritten und größten Schneidkörper 6 mit eingesetzten Schneidzähnen B. Schneidring 4 und Schneidkörper 6 sind mit dem Schaft 3 durch das Keilwellenprofil bzw. einzelne Keile verbunden. Der Schneidring 1 kann natürlich auch mit dem Schaft 3 aus einem Stück bestehen. Dies ist bei kleineren Modulen zweckmäßig. Die eingesetzten Schneidzähne und die Ringe bzw. Körper, in die sie eingesetzt werden, können in verschiedener Weise ausgebildet sein. In Fig. 4 und 5 ist die Befestigung der in diesem Falle mit geschlitzten Füßen versehenen Schneidzähne 8 auf einem erhabenen Gewindegang 9 eines Ringes dargestellt, dessen Steigung sich aus Modul und Gangzahl des Fräsers ergibt. Damit die Zähne auf dem Außenumfang des Gewindeganges sicher aufsitzen, ist dieser mit zu seiner dort kegeligen Oberfläche tangentialen ebenen Flächen 10 versehen, auf welche die einzelnen Zähne mit Vorspannung durch die kegeligen Stifte 11 gezogen werden. Die Schlitze in den Füßen der Zähne verlaufen natürlich in Richtung des Gewindeganges. Der Gewindegang, auf dem die Schneidzähne sitzen, kann auch trapezförmigen Querschnitt erhalten, wie in Fig. 7 dargestellt, wobei dann die Schlitze in den Füßen der Schneidzähne das entsprechende Gegenprofil erhalten. In beiden Fällen, bei rechteckigem und trapezförmigem Querschnitt des Gewindeganges, kann eine zusätzliche Sicherung der Verbindung des Schneidzahnes mit dem Grundkörper durch Verlöten oder Verschweißen seines Fußes mit diesem erfolgen, wie in Fig. 7 angedeutet. Eine unzulässige Erwärmung der Lötstelle wird durch den hinreichenden Abstand der Schneidkanten von der Lötstelle verhindert.These requirements are met by the design of the milling cutter according to Fig. 4 to 11 fulfilled. The milling cutter consists of three parts, namely the cutting ring 1 with fixed cutting teeth that fit onto the stepped shank provided with keyways 3 is attached and non-rotatably connected to it, the middle cutting ring 4 with also fixed or, as shown in the drawing, inserted cutting teeth 5 and the third and largest consisting of one piece with the receiving cone 7 Cutting body 6 with inserted cutting teeth B. Cutting ring 4 and cutting body 6 are connected to the shaft 3 by the spline profile or individual wedges. The cutting ring 1 can of course also consist of one piece with the shaft 3. This is useful for smaller modules. The cutting teeth used and the rings or bodies in which they are inserted can be of various types Way to be trained. In Figs. 4 and 5 the attachment is the one in this case provided with slotted feet cutting teeth 8 on a raised thread 9 of a ring is shown, the slope of which is made up of the module and number of threads of the milling cutter results. So that the teeth sit securely on the outer circumference of the thread, is this with planar surfaces 10 tangential to its conical surface there provided on which the individual teeth are pretensioned by the tapered pins 11 can be drawn. The slots in the feet of the teeth naturally run towards them of the thread. The thread on which the cutting teeth sit can also be trapezoidal Cross-section obtained as shown in Fig. 7, then the slots in the Get the corresponding counter profile at the feet of the cutting teeth. In both cases, in the case of rectangular and trapezoidal cross-sections of the thread, an additional Securing the connection of the cutting tooth with the base body by soldering or His foot is welded to it, as indicated in FIG. 7. An inadmissible one The soldering point is heated by the sufficient distance between the cutting edges the solder joint prevented.

Anstatt auf erhabenen Gängen können die Schneidzähne natürlich auch in entsprechenden Schlitzen befestigt werden, die in den Grundkörpern in Richtung des Fräserganges verlaufen (Fig. 8 und 9). Bei dieser Ausführung erhalten die Zähne eine bessere Stützfläche auf dem Körper.The cutting teeth can of course also be used instead of raised passages be fastened in corresponding slots in the body in the direction of the milling cutter passage (Fig. 8 and 9). In this version, the teeth are preserved a better support surface on the body.

Eine dritte Ausführungsmöglichkeit ist in Fig. 10 und 11 dargestellt. Hier sind die Schneidzähne mit Zapfen 12 in dem Ring oder Körper eingesetzt. Sie werden auch hier mit Keilspannstiften 13 auf ihre ebene Sitzfläche 14 am Körper gezogen. Um den Zähnen einen sicheren Halt zu verleihen, können die Zapfen geschlitzt werden.A third embodiment is shown in FIGS. 10 and 11. Here the cutting teeth are inserted with tenons 12 in the ring or body. she are also here with wedge pins 13 on their flat seat 14 on the body drawn. To give the teeth a secure hold, the tenons can be slotted will.

Bei wechselseitig schneidenden Zähnen können die Bohrungen im Grundkörper abwechselnd seitlich um ein kleines Maß h gegen die Mitte des Kegelgewindeganges versetzt angeordnet werden (Fig.11).In the case of mutually cutting teeth, the holes in the base body alternately laterally by a small amount h towards the center of the taper thread be staggered (Fig. 11).

Mit dieser Gestaltung des Fräsers ist eine Reihe von Vorteilen verbunden. Die der höchsten Beanspruchung beim Zerspanungsprozeß unterliegenden einzeln eingesetzten Zähne am dicken Fräserende können mit günstigen Schnittwinkeln versehen werden und lassen sich infolge ihrer einfacheren Form und ihres geringen Volumens viel günstiger härten als ein kompakter Fräser. Da sie auf dem Schneidkörper 6 sitzen, der zugleich den Aufnahmekonus des Fräsers bildet, werden die großen Drehmomente unmittelbar auf die Maschinenspindel geleitet. Werden die Zähne in ihrer Aufeinanderfolge im Fräsergang in bekannter Weise wechselseitig schneidend ausgeführt, dann können bei entsprechender Anordnung der Keilnuten auf dem Schaft 3 und in den Schneidringen diese durch Verdrehen aus der Arbeitsstellung in geeignete Scharfschleifstellungen gebracht werden, die den Durchgang der Schleifscheibe für das Schleifen der rechts- bzw. linkssteigenden Spanbrustflächen ermöglichen.A number of advantages are associated with this design of the milling cutter. The individually used ones subject to the highest stress in the machining process Teeth on the thick end of the cutter can be provided with favorable cutting angles and can be much cheaper due to their simpler shape and small volume harden than a compact milling cutter. Since they sit on the cutting body 6, at the same time forms the receiving cone of the milling cutter, the large torques are immediate directed to the machine spindle. Are the teeth in their sequence in the Milling path executed alternately cutting in a known manner, then you can at Corresponding arrangement of the keyways on the shaft 3 and in the cutting rings this by turning from the working position into suitable sharpening positions which allow the passage of the grinding wheel for grinding the right-hand or left-handed chip face surfaces.

Bei Herstellung können die Schneidzähne in einen Fabrikationskörper eingesetzt werden, in welchem sie gegenüber der Arbeitsstellung um den Freiwinkel a am Kopf geschwenkt (Fig. 12), also mit einem Brustwinkel a +", aufgenommen werden. Sie können dann auf einer normalen Schnecken- oder Gewindeschleifmaschine ohne Hinterschleifeinrichtung geschliffen werden.During manufacture, the cutting teeth can be placed in a manufacturing body are used, in which they are compared to the working position by the clearance angle a pivoted on the head (Fig. 12), so with a chest angle a + ″, are recorded. You can then use a normal worm or thread grinding machine without a relief grinding device be sanded.

Claims

PATE NTANSPF1ÜC11E-1. Tapered screw hobs composed of several parts with a shank and with cutting teeth arranged along a taper thread for the production of bevel gears with curved longitudinal flank lines, characterized in that the cutting teeth on the part of the three-part cutter base body with a small diameter (1) are made in one piece with the base body, the Cutting teeth on the central ring-shaped part of the cutter body (4) in one piece with the ring or as individual teeth inserted into the ring and the cutting teeth on the part of the cutter body with the large diameter (6), which is also part of the cutter shank, as longitudinal of the taper thread used single teeth are executed.

2. Conical hob according to claim 1, characterized in that that the parts of the cutter body that carry individual cutting teeth with their conical surface are provided with tangential surfaces, each of which has a surface Cutting tooth carries.

3. Conical hob according to claim l and 2; characterized, that the individual cutting teeth (5, 8) by means of wedges (11) on the milling cutter parts that carry them are attached.

4. Conical hob according to claim 1 to 3, characterized in that that the milling cutter parts (4 and 6), which carry the individual cutting teeth, for fastening them Individual cutting teeth on their conical surface have a taper thread in the form of a a raised passage or a slit.

5. Conical hobbing cutter according to claim 1 to 3; characterized in that the individual cutting teeth provided with cylindrical pegs are received in bores.

6. Tapered hob according to claim 1 to 3 and 5, characterized in that the bores by a small amount (h) alternately are laterally offset from the taper thread. Considered publications: German patent specifications No. 126 910, 144 652: