DE102004056171A1

DE102004056171A1 - Device and method for the toothing of workpieces, in particular with a spur toothing

Info

Publication number: DE102004056171A1
Application number: DE200410056171
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Heinemann; Martin Strauch
Original assignee: Wera Werk Hermann Werner GmbH and Co KG
Current assignee: Profilator GmbH and Co KG
Priority date: 2004-11-20
Filing date: 2004-11-20
Publication date: 2006-06-14
Also published as: WO2006053854A1; EP1817131A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verzahnung von Werkstücken (1, 1', 1'', 1''') mit einer Werkzeugspindel und einer Werkstückspindel, die in einem festen Drehzahlverhältnis zueinander drehangetrieben sind und deren Achsen (2, 4) einen Achsabstand (R) haben, wobei die Werkzeugspindel mindestens einen ein Schneidwerkzeug (5) aufweisenden Messerkopf (3) trägt, der auf das Werkstück (1, 1', 1'', 1''') zustellbar ist und während des spanabhebenden Bearbeitens des Werkstückes (1, 1', 1'', 1''') in einer Vorschubrichtung (V) kontinuierlich verlagerbar ist, wobei die Vorschubrichtung (V) eine in der Achsabstandsrichtung (R) verlaufende Radialkomponente aufweist. Zur Erzeugung von Stirnverzahnungen ist vorgesehen, dass die Werkzeugspindelachse (4) derart um eine im Wesentlichen parallel zur Werkstückspindelachse (2) verlaufende Neigungsachse (12) schwenkbar ist, dass sich ihr Neigungswinkel (phi) um diese Achse (12), einhergehend mit der Änderung des Achsabstandes (R), ändert.The invention relates to a device for toothing workpieces (1, 1 ', 1' ', 1' '') with a tool spindle and a workpiece spindle, which are rotationally driven in a fixed speed ratio and whose axes (2, 4) have a center distance ( R), wherein the tool spindle carries at least one cutter head (3) having a cutting tool (5) which can be fed onto the workpiece (1, 1 ', 1' ', 1' '') and during the machining of the workpiece ( 1, 1 ', 1' ', 1' '') in a feed direction (V) is continuously displaceable, wherein the feed direction (V) has a in the Achsabstandsrichtung (R) extending radial component. In order to produce serrations it is provided that the tool spindle axis (4) is pivotable about an inclination axis (12) extending substantially parallel to the workpiece spindle axis (2) such that its inclination angle (phi) about this axis (12) is accompanied by the change of the center distance (R), changes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verzahnung von Werkstücken mit einer Werkzeugspindel und einer Werkstückspindel, die in einem festen Drehzahlverhältnis drehangetrieben sind und deren Achsen einen Achsabstand haben, wobei die Werkzeugspindel mindestens einen ein Schneidwerkzeug aufweisenden Messerkopf trägt, der auf das Werkstück zustellbar ist und während des spanabhebenden Bearbeitens des Werkstückes in einer Vorschubrichtung kontinuierlich verlagerbar ist, wobei die Vorschubrichtung eine in der Achsabstandsrichtung verlaufende Radialkomponente aufweist.The The invention relates to a device for toothing of workpieces with a tool spindle and a workpiece spindle, which in a fixed Speed ratio are rotationally driven and whose axes have an axial distance, wherein the tool spindle at least one having a cutting tool Wearing knife head, the on the workpiece is deliverable and while the machining of the workpiece in a feed direction is continuously displaceable, wherein the feed direction a Having in the Achsabstandsrichtung extending radial component.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Verzahnen von Werkstücken mit den Merkmalen:

– ein zu verzahnendes Werkstück wird von einer Werkstückspindel um eine Werkstückspindelachse drehangetrieben;
– ein mindestens ein Schlagmesser aufweisender Messerkopf wird von einer Werkzeugspindel um eine Werkzeugspindelachse drehangetrieben;
– die Werkzeugspindel und die Werkstückspindel laufen in einem festen Drehzahlverhältnis zueinander;
– die Werkzeugspindelachse und die Werkstückspindelachse haben einen Achsabstand zueinander;
– der Vorschub hat eine Radialkomponente in Richtung des Achsabstandes.

The invention further relates to a method for cutting workpieces having the features:

A workpiece to be toothed is rotationally driven by a workpiece spindle about a workpiece spindle axis;
A cutter head having at least one beater blade is rotationally driven by a tool spindle about a tool spindle axis;
- The tool spindle and the workpiece spindle run in a fixed speed ratio to each other;
- The tool spindle axis and the workpiece spindle axis have an axial distance from each other;
- The feed has a radial component in the direction of the axial distance.

Die DE 102 27 423 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von stirnseitigen Kupplungsverzahnungen. Dort sollen negative Mitnahmeflächen erzeugt werden, indem die Werkzeugspindelachse vor dem Kopf des Werkstückes innerhalb einer gedachten axialen Verlängerung der Werkstück-Umrisskontur liegt.The DE 102 27 423 A1 describes a method and an apparatus for producing front-side coupling teeth. There are negative driving surfaces are created by the tool spindle axis in front of the head of the workpiece within an imaginary axial extension of the workpiece outline contour.

Aus der DE 26 50 955 C2 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, bei dem ein von einem Messerkopf getragenes Schlagmesser in ein drehangetriebenes Werkstück spanabhebend eintaucht. Die Werkzeugspindelachse kann um eine Neigungsachse verstellt werden, um das Querschnittsprofil der erzeugten Nut zu beeinflussen. Der Vorschub erfolgt hier parallel zur Erstreckungsrichtung der Werkstückachse.From the DE 26 50 955 C2 a device and a method is known in which a worn by a knife head beater blade is inserted into a rotationally driven workpiece machined. The tool spindle axis can be adjusted about an inclination axis to influence the cross-sectional profile of the groove produced. The feed takes place here parallel to the extension direction of the workpiece axis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren bzw. die gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, dass auch Zähne mit Flankenverläufen, die eine Komponente in Radialrichtung besitzen, Zahnflanken bekommen, die im Wesentlichen plan verlaufen.Of the Invention is based on the object, the generic method or the generic device in such a way that teeth with flank progressions, the have a component in the radial direction, get tooth flanks, which are essentially flat.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei der Anspruch 1 zunächst und im Wesentlichen vorsieht, dass bei der Vorrichtung die Werkzeugspindelachse um eine parallel zur Werkstückspindelachse verlaufende Neigungsachse derart schwenkangetrieben ist, dass sich ihr Neigungswinkel um diese Achse einhergehend mit der Änderung des Achsabstandes ändert.Is solved the object by the invention specified in the claims, wherein the claim 1 first and essentially provides that in the device, the tool spindle axis to one parallel to the workpiece spindle axis extending pitch axis is so pivotally driven that its inclination angle around this axis, along with the change the center distance changes.

Der Anspruch 2 sieht zunächst und im Wesentlichen vor, dass bei dem Verfahren während des Vorschubs der Neigungswinkel der Werkzeugspindelachse um eine zur Werkstückspindelachse im Wesentlichen parallel verlaufende Neigungsachse einhergehend mit dem sich ändernden Achsabstand geändert wird.Of the Claim 2 looks first and, in essence, that in the process during the feed the inclination angle of the tool spindle axis about one to the workpiece spindle axis essentially parallel to the axis of inclination with the changing Center distance changed becomes.

Zufolge dieser Weiterbildung lassen sich insbesondere Planverzahnungen, wie bspw. Hirthverzahnungen oder auch konisch verlaufende Verzahnungen mit Planflanken erzielen, die auf die Mitte des Werkstückes hin zulaufen. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Änderung des Neigungswinkels gemäß einer vorgegebenen Funktion des Achsabstandes erfolgt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Richtung der Änderung des Neigungswinkels bei größer werdendem Achsabstand der Drehrichtung der Werkstückspindel entspricht. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Neigungswinkel derart geändert wird, dass die auf das Werkstück bezogene Schnittrichtung der aufeinander in verschiedenen Radialabständen erfolgenden Einzelschnitte im Wesentlichen parallel zueinander sind. Mit dem Verfahren und der Vorrichtung sind auch Kegelräder erzeugbar. In einem maschinenbezogenen Koordinatensystem liegt die Werkstückspindelachse in der Z-Achse. Die Radialrichtung entspricht dann der X-Achse. Die Werkzeugspindelachse liegt im Wesentlichen in der Y-Achse und in X-Richtung versetzt zur Z-Achse. Der Versatz in X-Richtung ist der Radialabstand. Der Vorschub hat zumindest eine Komponente in Richtung der X-Achse. Die Variation des Neigungswinkels erfolgt innerhalb der X-Y-Ebene. Dabei kann die Werkzeugachse sowohl negative als auch positive Neigungswinkel in Bezug auf die Y-Achse besitzen. Der Vorschub erfolgt bevorzugt in Richtung weg von der Z-Achse, also hin zu größer werdenden Radialabständen entlang der X-Achse, dabei verläuft der tiefste Eingriffspunkt des Schlagmessers auf einer die Z-Achse schneidenden Radiallinie. Zufolge der Änderung des Neigungswinkels variieren die Eintrittspunkte und die Austrittspunkte des Schlagmessers in X-Richtung derart, dass die Schnittlinien bezogen auf das Werkstück im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die Schwenkachse liegt vorzugsweise nicht nur im Wesentlichen parallel zur Z-Achse, sondern auch in der Umlauf-Ebene des Schlagmessers bezogen auf den Messerkopf. Der Messerkopf kann mehrere in Umfangsrichtung gleich beab standete und in einer gemeinsamen Ebene liegende Schlagmesser aufweisen. Mit der Erfindung sind Planflanken mit hoher Genauigkeit erzielbar.According to this development, in particular face gears, such as, for example, serrations or also conically running toothings can be achieved with flanks which run towards the center of the workpiece. In a development of the invention, it is provided that the change of the inclination angle takes place in accordance with a predetermined function of the axial spacing. In particular, it is provided that the direction of the change in the inclination angle corresponds to the direction of rotation of the workpiece spindle as the axial distance increases. Furthermore, it can be provided that the inclination angle is changed such that the cutting direction of the workpiece relative to the cutting direction taking place at different radial spacings are substantially parallel to one another. With the method and the device and bevel gears are generated. In a machine-related coordinate system, the workpiece spindle axis is in the Z-axis. The radial direction then corresponds to the X-axis. The tool spindle axis lies essentially in the Y axis and in the X direction offset from the Z axis. The offset in the X direction is the radial distance. The feed has at least one component in the direction of the X-axis. The variation of the tilt angle occurs within the XY plane. The tool axis may have both negative and positive angles of inclination with respect to the Y-axis. The feed preferably takes place in the direction away from the Z-axis, that is, toward increasing radial distances along the X-axis, while the lowest point of engagement of the flywheel on a Z-axis intersecting radial line. Due to the change of the inclination angle, the entry points and the exit points of the impact meter in the X-direction vary such that the cutting lines are substantially parallel to each other with respect to the workpiece. The pan Axis is preferably not only substantially parallel to the Z-axis, but also in the orbit plane of the flyer blade with respect to the cutter head. The cutter head may have a plurality of circumferentially equal beab stood and lying in a common plane flywheel. With the invention plan flanks can be achieved with high accuracy.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:embodiments The invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung der geometrischen Anordnung von Werkstück und Werkzeug, 1 a schematic representation of the geometric arrangement of workpiece and tool,

2 eine Draufsicht auf die in 1 dargestellte Anordnung in Y-Richtung, 2 a top view of the in 1 illustrated arrangement in the Y direction,

3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in 2, Blickrichtung X-Richtung, 3 a section along the line III-III in 2 , Viewing direction X-direction,

4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in 3, Blickrichtung Z-Richtung, wobei das Schlagmesser in drei verschiedenen Vorschubstellungen R1, R2, R3, dargestellt ist, 4 a section along the line IV-IV in 3 , Viewing direction Z-direction, wherein the beater blade is shown in three different feed positions R1, R2, R3,

5 eine schematische und zur Verdeutlichung stark verzerrte Darstellung in verschiedenen Vorschubstellungen nacheinander erzeugter Einzelschnitte 10 auf einer Werkstückstirnfläche im Bezugssystem des Werkstückes, wobei der Neigungswinkel φ der Werkzeugachse unverändert geblieben ist, 5 a schematic and for clarity greatly distorted representation in different feed positions successively generated individual sections 10 on a workpiece end surface in the reference frame of the workpiece, wherein the inclination angle φ of the tool axis has remained unchanged,

6 eine Darstellung gemäß 5, jedoch mit im Zuge größer werdendem Achsabstand R verändertem Neigungswinkel φ, 6 a representation according to 5 , but with inclination angle φ changed in the course of increasing center distance R,

7 eine Darstellung etwa gemäß 4 zur Verdeutlichung der Än derung der Schnittrichtung 5' des Schlagmessers 5 im maschinenfesten Bezugsystem als Funktion des Achsabstandes R, 7 a representation approximately according to 4 to clarify the change of the cutting direction 5 ' the fly knife 5 in the machine-fixed reference system as a function of the center distance R,

8 eine Darstellung gemäß 2 eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zur Erzeugung einer Hirthverzahnung, 8th a representation according to 2 a second embodiment of the method for generating a Hirth toothing,

9 ein drittes Ausführungsbeispiel in einer Darstellung gemäß 9 a third embodiment in a representation according to

2 zur Erzeugung einer Hirthverzahnung, 2 for generating a Hirth toothing,

10 eine Darstellung gemäß 2 eines vierten Ausführungsbeispiels zur Erzeugung einer konischen Umfangsverzahnung und 10 a representation according to 2 a fourth embodiment for producing a conical peripheral teeth and

11 eine Darstellung gemäß 7, wobei der Vorschub auch eine Bewegungskomponente in Y-Richtung aufweist. 11 a representation according to 7 , wherein the feed also has a movement component in the Y direction.

Die in der 1 dargestellte Übersichtsdarstellung zeigt ein Werkstück 1, welches in Richtung des dort dargestellten Umfangspfeiles um eine Werkstückspindelachse 2 drehangetrieben wird. Der Antriebsmotor und die das Werkstück 1 aufnehmende Werkstückspindel sind der Übersicht halber nicht dargestellt. Die Stirnfläche des Werkzeugs 1 soll mit einer Hirthverzahnung versehen werden, diese besteht aus in Radialrichtung sternförmig verlaufenden Zähnen.The in the 1 shown overview representation shows a workpiece 1 , which in the direction of the circumferential arrow shown there about a workpiece spindle axis 2 is rotated. The drive motor and the workpiece 1 receiving workpiece spindle are not shown for clarity. The end face of the tool 1 should be provided with a Hirth toothing, this consists of radially extending star-shaped teeth.

Die Zahnlücken sollen im spanenden Verarbeitungsverfahren erzeugt werden. Hierzu dient der mit der Bezugsziffer 3 bezeichnete, der Einfachheit halber als zylindrischer Körper dargestellte Messerkopf, der um eine Werkzeugspindelachse 4 gedreht wird. Die Werkzeugspindel und der Werkzeugspindelmotor sind auch hier der Übersicht halber nicht dargestellt. Aus der Darstellung geht hervor, dass die Schlagmesser 5, die in gleichmäßiger Umfangsverteilung dem Messerkopf 3 zugeordnet sind, in einer gemeinsamen Ebene liegen. Durch diese Ebene geht die mit der Bezugsziffer 12 bezeichnete Neigungsachse 12, um wel che die Werkzeugspindelachse 4 in Richtung –φ bzw. +φ in der X-Y-Ebene schwenkbar ist. Die Neigungsachse 12 verläuft parallel zu der die Werkstückspindelachse bildenden Z-Achse des maschinenfesten Bezugssystems. Die Werkzeugspindelachse 4 verläuft grob in Richtung der Y-Achse.The tooth gaps are to be produced in the machining process. This is served by the reference number 3 denoted, for simplicity as a cylindrical body illustrated cutter head, which is about a tool spindle axis 4 is turned. The tool spindle and the tool spindle motor are also not shown here for the sake of clarity. The illustration shows that the beater knives 5 , in uniform circumferential distribution of the cutter head 3 are assigned lie in a common plane. This level goes by the reference number 12 designated inclination axis 12 to wel che the tool spindle axis 4 in the direction of -φ or + φ in the XY plane is pivotable. The tilt axis 12 runs parallel to the workpiece spindle axis forming Z-axis of the machine-fixed reference frame. The tool spindle axis 4 runs roughly in the direction of the Y-axis.

Die Zustellung des Messerkopfes 3 in Bezug auf das Werkstück 1 erfolgt in Richtung der Z-Achse und ist mit S bezeichnet. Der Vorschub erfolgt in einer Richtung quer zur Z-Achse, nämlich in X-Richtung und ist mit R bezeichnet. Mit R ist der jeweilige Abstand des tiefsten Eingriffspunktes des Schlagmessers 5 von der Werkstückspindelachse 2 bezeichnet. Bei dem im ersten Ausführungsbeispiel dargestellten Verfahren erfolgt der Vorschub weg von der Werkstückspindelachse, so dass während des Vorschubs der Radialabstand R zunimmt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass einhergehend mit dieser Änderung des Radialabstandes R der Neigungswinkel φ der Werkzeugspindelachse 4 innerhalb der X-Y-Ebene variiert. Dabei verändert sich der Neigungswinkel φ vorzugsweise nur in einer Richtung, nämlich in der Drehrichtung des Werkstückes 1. Die Änderung erfolgt stetig.The delivery of the knife head 3 in relation to the workpiece 1 takes place in the direction of the Z axis and is denoted by S. The feed takes place in a direction transverse to the Z-axis, namely in the X direction and is denoted by R. With R is the respective distance of the lowest point of engagement of the flywheel 5 from the workpiece spindle axis 2 designated. In the method illustrated in the first embodiment, the feed takes place away from the workpiece spindle axis, so that the radial distance R increases during the feed. According to the invention, it is provided that along with this change of the radial distance R of the inclination angle φ of the tool spindle axis 4 varies within the XY plane. In this case, the inclination angle φ preferably changes only in one direction, namely in the direction of rotation of the workpiece 1 , The change is continuous.

In der in 2 dargestellten Prinzipskizze ist mit der Bezugsziffer 9 eine Hilfslinie dargestellt, die parallel zum Nutgrund 7 verläuft. Die eingezeichnete Hilfslinie dient der Verdeutlichung der technischen Wirkung eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens und insbesondere des technischen Erfolges der Schwenkung im Zuge des Radialvorschubs, da die Flanken der Zähne mit zunehmendem Radius breiter werden. Die Hilfslinien deuten den Verlauf von mit dem Verfahren eingefrästen Nuten an, wenn der Zustellweg derart gering ist, dass mit den Schlagmessern die Oberfläche des Werkstücks gleichsam nur "angekratzt" wird. Der Zeitpunkt, in dem das Schlagmesser 5 durch die von der Hilfslinie 9 definierten Ebene taucht, wird mit t₁ bezeichnet. Der Zeitpunkt, in dem das Schneidmesser 5 seine größte Eintauchtiefe in das Werkstück 1 erreicht, wird mit t₂ und der Zeitpunkt, in dem das Schlagmesser 5 die von der Hilfslinie 9 definierte Ebene in Austauchrichtung passiert, mit t₃ bezeichnet. Würde der Neigungswinkel φ über dem gesamten Vorschub V, also zu jedem Axialabstand R konstant sein, so würde der Eintauchzeitpunkt t₁ und der Austauchzeitpunkt t₃ unabhängig vom Radialabstand R jeweils dem gleichen Drehwinkel ω₁ bzw. ω₃ des Werkstücks 1 entsprechen, wie es in der 5 grob vereinfacht und mit einem übertriebenen großen Abstand zwischen ω₁, ω₂ und ω₃ bzw. der Hilfslinien 9 dargestellt ist. Aus der 5 ist zu ersehen, dass bei diesen Verhältnissen die Schnittlängen der Einzelschnitte 10 zwischen den Hilfslinien 9 mit zunehmendem Radialabstand R größer werden und im Bezug auf das Werkstück 1 unterschiedliche relative Schnittrichtungen 11 aufweisen. Dies hat zur Folge, dass sich der Flankenwinkel der Zahnflanken in Radialrichtung ändert. Radial außen verlaufen die Flanken flacher. Über ihre Erstreckungslänge sind die Flanken somit geschränkt oder tordiert.In the in 2 illustrated schematic diagram is denoted by the reference numeral 9 an auxiliary line is shown, which is parallel to the groove bottom 7 runs. The drawn auxiliary line serves to illustrate the technical effect of an embodiment of the method and in particular the technical success of the Pivoting in the course of the radial feed, as the flanks of the teeth are wider with increasing radius. The auxiliary lines indicate the course of grooves milled with the method when the feed path is so small that the surface of the workpiece is only "scratched" with the flywheel knives. The time when the beater knife 5 through the from the auxiliary line 9 dips defined plane is denoted by t ₁ . The timing at which the cutting knife 5 its greatest immersion depth into the workpiece 1 is reached, with t ₂ and the time in which the beater knife 5 the from the auxiliary line 9 defined plane in Austauchrichtung happens, designated t ₃ . If the angle of inclination φ over the entire feed V, ie to each axial distance R, would be constant, the immersion time t ₁ and the time of exchange t ₃ would be the same rotational angle ω ₁ or ω _{3 of} the workpiece, independently of the radial distance R 1 correspond, as it is in the 5 roughly simplified and with an exaggerated large distance between ω ₁ , ω ₂ and ω ₃ or the auxiliary lines 9 is shown. From the 5 It can be seen that under these conditions the cutting lengths of the individual sections 10 between the guides 9 become larger with increasing radial distance R and with respect to the workpiece 1 different relative cutting directions 11 exhibit. This has the consequence that the flank angle of the tooth flanks changes in the radial direction. Radially outside, the flanks are flatter. Over their extension length, the flanks are thus restricted or twisted.

Die 4 zeigt, wie sich der Neigungswinkel φ mit zunehmendem Radialabstand R ändert. Beim Radialabstand R1 verläuft die Werkzeugspindelachse 4 um einen Winkel φ₁ im Gegenuhrzeigersinn geneigt zur Y-Achse. Der Neigungswinkel φ ändert sich im Uhrzeigersinn mit zunehmendem Radialabstand R. Er ist hier nur beispielhaft beim Radialabstand R2 gleich Null. Bevorzugt hat der Neigungswinkel φ nur positive Werte. Bei dem weiter vergrößerten Radialabstand R3 ist die Werkzeugspindelachse 4 im Uhrzeigersinn um den Winkel φ3 gegenüber der Y-Achse geneigt.The 4 shows how the inclination angle φ changes with increasing radial distance R. At the radial distance R1, the tool spindle axis runs 4 by an angle φ ₁ in the counterclockwise direction inclined to the Y-axis. The inclination angle φ changes in a clockwise direction with increasing radial distance R. It is here only as an example at the radial distance R2 equal to zero. Preferably, the inclination angle φ has only positive values. In the further increased radial distance R3 is the tool spindle axis 4 tilted clockwise by the angle φ3 with respect to the Y-axis.

Die damit einhergehenden Einzelschnitte 10 zwischen den Hilfslinien 9 sind in der 6 dargestellt. Auch hier entsprechen die Darstellungen geringen Werkzeugzustellungen, so dass mit der Spitze des Schlagmessers nur geringfügig tief in die Materialoberfläche eingearbeitet wird. Wie sich aus der Abbildung ergibt, verlaufen dort die Schnittrichtungen 11 der Einzelschnitte im Wesentlichen parallel zueinander. Die Eintauchpunkte t₁ bzw. die Austauchpunkte t₃ liegen auf parallelen Linien, nämlich den Hilfslinien 9.The accompanying individual cuts 10 between the guides 9 are in the 6 shown. Again, the representations correspond to low tool deliveries, so that is incorporated only slightly deep into the material surface with the tip of the flywheel. As can be seen from the figure, the cutting directions run there 11 the individual sections substantially parallel to each other. The immersion points t ₁ and the points of exchange t ₃ lie on parallel lines, namely the auxiliary lines 9 ,

Die 7 zeigt, dass der Weg 5' der Schneidenspitze eines Schlagmessers 5 in den Radialstellungen R1 und R3 geneigt verläuft zur X-Z-Ebene. Dies hat zur Folge, dass das Schlagmesser bei der Radialstellung R1 nicht in die Drehwinkelstellung ω1, sondern in einer um Δω versetzten Drehstellung in die von der Hilfslinie 9 definierte Ebene eintaucht und in einer um Δω in die Gegenrichtung versetzten Drehstellung gegenüber ω3 aus dieser Ebene austaucht. In der Radialstellung R3 taucht das Schlagmesser 5 in um einen Betrag Δω in Gegenrichtung versetzt liegenden Winkelstellungen ein bzw. wieder aus, so dass die Schnittlängen der Einzelschnitte 10 im Wesentlichen gleich lang sind.The 7 shows that the way 5 ' the cutting tip of a fly knife 5 inclined in the radial positions R1 and R3 extends to the XZ plane. This has the consequence that the flywheel knife in the radial position R1 not in the angular position ω1, but in an offset by Δω rotational position in the of the auxiliary line 9 dips in a defined plane and emerges from this plane in a rotational position offset by Δω in the opposite direction with respect to ω3. In the radial position R3, the beater blade dives 5 in by an amount Δω in the opposite direction offset angular positions on or off again, so that the cut lengths of the individual sections 10 are essentially the same length.

Wie aus der 2 zu entnehmen ist, bildet sich bei einem quer zur Werkstückspindelachse 2 verlaufenden Nutgrund 7 eine schräg dazu verlaufende Firstlinie 8 aus. Überlagert man der Vorschubbewegung V – wie in 8 dargestellt – eine Bewegungsrichtung in -Z-Richtung, so erhält der Nutgrund 7' eine entsprechende Neigung zur Querrichtung zur Werkstückspindelachse 2. Die entsprechende Firstlinie 8' kann bei entsprechender Wahl des Vorschubs in Z-Richtung dann exakt in Querrichtung zur Werkstückspindelachse 2 verlaufen. Dies hat zur Folge, dass das mit dem Verfahren gemäß 8 gefertigte stirnverzahnte Zahnrad eine Komplementärverzahnung aufweist, zu dem mit dem in 2 dargestellten Verfahren gefertigten stirnverzahnten Zahnrad. Werden diese beiden Zahnräder 1,1' gegeneinander gelegt, so liegen die Zahnflanken flächig aneinander, so dass eine Drehmomentübertragung möglich ist.Like from the 2 can be seen forms at a transverse to the workpiece spindle axis 2 running groove bottom 7 a sloping ridge line 8th out. If you overlay the feed motion V - as in 8th shown - a direction of movement in -Z direction, so receives the groove bottom 7 ' a corresponding inclination to the transverse direction to the workpiece spindle axis 2 , The corresponding ridge line 8th' can with appropriate choice of the feed in the Z direction then exactly in the transverse direction to the workpiece spindle axis 2 run. This has the consequence that with the method according to 8th made end-toothed gear has a complementary toothing, to which with in 2 illustrated method manufactured spur gear. Will these two gears 1 . 1' placed against each other, so the tooth flanks are flat against each other, so that a torque transmission is possible.

Alternativ kann die Bewegungskomponente in -Z-Richtung des Vorschubs V aber auch so gewählt werden, dass sowohl Nutgrund 7'' als auch Firstlinie 8'' um den selben Winkel geneigt zur Querrichtung zur Werkstückspindelachse 2 verlaufen. Die damit erzeugten stirnverzahnten Zahnräder sind dann komplementär zueinander.Alternatively, the movement component in the -Z direction of the feed V but also be chosen so that both groove bottom 7 '' as well as ridge line 8th'' inclined by the same angle to the transverse direction to the workpiece spindle axis 2 run. The front-toothed gears thus produced are then complementary to each other.

Auch bei diesen, in den 8 und 9 dargestellten Verfahren verlaufen die Hilfslinien 9', 9'', für die die Bedingungen gemäß 6 gelten, parallel zum Nutgrund 7', 7''.Even with these, in the 8th and 9 The methods shown are the auxiliary lines 9 ' . 9 '' for which the conditions according to 6 apply, parallel to the groove bottom 7 ' . 7 '' ,

Bei dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Vorschub V nur eine geringe Radialkomponente R. Auch hier verläuft eine Hilfslinie 9''' parallel zum Nutgrund 7''', so dass die in 6 dargestellten Bedingungen gelten. Anders als bei den vorher diskutierten Ausführungsbeispielen erfolgt hier aber der Vorschub von radial außen nach radial innen, also auf die Werkstückspindelachse 2 zu. Die Schwenkrichtung des Messerkopfes 3 um die Neigungsachse 12 muss dementsprechend angepasst werden.At the in 10 illustrated embodiment, the feed V has only a small radial component R. Again, an auxiliary line runs 9 ''' parallel to the groove bottom 7 ''' so that the in 6 conditions apply. Unlike in the previously discussed embodiments, however, the feed takes place here from radially outward to radially inward, that is, onto the workpiece spindle axis 2 to. The pivoting direction of the cutter head 3 around the tilt axis 12 must be adjusted accordingly.

Gemäß den Darstellungen der 11 ist es nicht nur möglich, dem Vorschub eine Bewegungskomponente in Z-Richtung zu verlagern. Es ist auch möglich, dem Vorschub eine Bewegungsrichtung in Y-Richtung zu überlagern.According to the representations of the 11 it is not only possible to shift the feed a component of motion in the Z direction. It is also possible to feed a direction of movement in Overlay Y-direction.

Der Schwenkwinkel φ wird derart mit dem sich ändernden Axialabstand R geändert, dass jeder Änderung des Axialabstandes auch einer Änderung des Schwenkwinkels entspricht. Im einfachsten Falle besteht zwischen Schwenkwinkel φ und Radialabstand R ein proportionaler Zusammenhang. Der funktionelle Zusammenhang R von φ kann aber auch komplizierter gestaltet sein. Mathematisch kann dieser Zusammenhang durch eine Superposition von Polynomen höherer Ordnung dargestellt werden. Der funktionelle Zusammenhang kann durch Modellrechnungen oder durch Versuche ermittelt werden.Of the Swing angle φ is so with the changing Axial distance R changed, that every change the axial distance also a change of the Swivel angle corresponds. In the simplest case exists between Swing angle φ and Radial distance R a proportional relationship. The functional Relation R of φ can but also be more complicated. Mathematically, this correlation can be represented by a superposition of higher order polynomials. The functional connection can be through model calculations or through Experiments are determined.

Der Durchmesser des Werkzeuges, also der Flugkreisdurchmesser der Schneide ist vorzugsweise größer, als der Durchmesser des zu verzahnenden Werkstüc kes. Demzufolge können die Einzelschnitte erheblich länger sein, als in den grob schematischen Darstellungen gezeichnet ist. Insbesondere ist die Drehzahl bzw. die Neigung φ so auf den Radialabstand beim Werkstück abgestimmt, dass die Einzelschnitte im Wesentlichen in Fluchtlage hintereinander liegen. Dabei überlappen sich die einzelnen Einzelschnitte vielfach, um eine möglichst ebene Flanke zu erzeugen. Wie zuvor bereits ausgeführt, sollen die Neigungswinkel vorzugsweise nur positiv sein, so dass der erste Schnitt bei einem Winkel φ gleich Null begonnen wird. Eventuell von der Idealflankengestaltung noch vorhandene Abweichungen können dadurch kompensiert werden, dass der Messerkopf zusätzlich in Y-Richtung "geshiftet" wird. Der im Zuge seiner Verlagerung in X-Richtung geschwenkte Messerkopf wird dann zusätzlich in Y-Richtung verlagert, so dass seine Bahn geneigt zur X-Achse verläuft.Of the Diameter of the tool, ie the circle diameter of the cutting edge is preferably larger than the diameter of the workpiece to be toothed. As a result, the Single cuts considerably longer be, as drawn in the roughly schematic representations. In particular, the speed or the inclination φ is so on the radial distance workpiece agreed that the single cuts essentially in flight position lie one behind the other. Overlap the individual single cuts many times to one as possible to produce a flat flank. As previously stated, should The inclination angle preferably be positive only, so that the first Cut at an angle φ equal Zero is started. Maybe from the ideal flank design yet existing deviations can be compensated by the fact that the cutter head in addition Y-direction is "shifted". The in the train its displacement in the X direction swung knife head then becomes additionally shifted in the Y direction, so that its path is inclined to the X-axis.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All disclosed features are (for itself) essential to the invention. In the disclosure of the application will hereby also the disclosure content of the associated / attached priority documents (Copy of the advance notice) fully included, too for the purpose, features of these documents in claims present Registration with.

Claims

Device for toothing workpieces ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) with a tool spindle and a workpiece spindle, which are rotationally driven in a fixed speed ratio to one another and whose axes ( 2 . 4 ) have an axial distance (R), wherein the tool spindle at least one a cutting tool ( 5 ) having cutter head ( 3 ), which bears on the workpiece ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) and during the machining of the workpiece ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) in a feed direction (V) is continuously displaceable, wherein the feed direction (V) has a in the Achsabstandsrichtung (R) extending radial component, characterized in that the Werkzeugspindelachse ( 4 ) around a substantially parallel to the workpiece spindle axis ( 2 ) extending axis of inclination ( 12 ) is pivotable that its inclination angle (φ) about this axis ( 12 ) along with the change in the axial distance (R) changes.

Method for toothing workpieces ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) having the features: - a workpiece to be toothed ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) is from a workpiece spindle to a workpiece spindle axis ( 2 ) rotationally driven; - at least one beater knife ( 5 ) having cutter head ( 3 ) from a tool spindle about a tool spindle axis ( 4 ) rotationally driven; - The tool spindle and the workpiece spindle run in a fixed speed ratio to each other; - the tool spindle axis ( 4 ) and the workpiece spindle axis ( 2 ) have a center distance (R) to each other; - The feed (V) has a radial component in the direction of the axial distance (R); characterized in that during the feed (V) of the inclination angle (φ) of the tool spindle axis ( 4 ) about one to the workpiece spindle axis ( 2 ) substantially parallel slope axis ( 12 ) is changed along with the changing center distance (R).

Apparatus according to claim 1 or in particular according thereto, or method according to claim 2 or in particular according thereto marked that change the angle of inclination (φ) according to a predetermined, in particular monotonically increasing or decreasing function the center distance (R) takes place.

Device or method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the direction of the change of the inclination angle (φ) at greater than the axial distance (R) of the direction of rotation of the tool spindle ( 2 ) corresponds.

Device or method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the inclination angle (φ) is changed in such a way that the angle on the workpiece ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) related cutting direction ( 11 ) of the individual sections taking place at different radial distances (R) ( 10 ) are substantially parallel to each other.

Method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the workpieces with a plan, especially a Hirth toothing be interlocked.

Method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the workpieces with a peripheral teeth are toothed, the teeth are tapered.

Method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the workpieces are bevel gears.

Method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the feed (V) before a motion component in the Y direction has.

Method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the feed (V) has a component of motion in the Z direction.

Method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the pivoting movement about the inclination axis ( 12 ) starts at an angle φ equal to zero.