DE102007035493A1

DE102007035493A1 - Fabrication method for bevel gear e.g. for motor vehicle, involves fabrication of bevel gear by using gyratory die

Info

Publication number: DE102007035493A1
Application number: DE102007035493A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Heise; Sönke Dr. Rüsch; Walter Bernhardt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-07-28
Filing date: 2007-07-28
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2027-07-29
Also published as: DE102007035493B4

Abstract

Fabrication method involves the steps of initially assembling a set of desired parameters representing the geometrical properties of the desired shape of the bevel gear toothing, then fabricating a gyratory die (12), fabricating a bevel gear (10) by using the gyratory die (12), comparing the toothing of the bevel gear (10) with the desired parameters set and in the event deviations above the given tolerance threshold, at least one of the parameters is compensated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Werkzeugs für eine Kegelrad-Herstellung, bei der aus einem metallenen, zylindrischen Rohling ein Kegelrad, insbesondere zur Verwendung in einem Differentialgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer axial einseitig angeordneten Verzahnung unter druckumformender Bearbeitung der Verzahnung mittels Taumelpressens hergestellt wird.The The invention relates to a method for producing a tool for a bevel gear production in which a metal, cylindrical blank a bevel gear, especially for use in a differential gear of a motor vehicle, with an axial one-sided arranged toothing under pressure-forming machining the toothing is produced by means of wobble pressing.

Ein derartiges Kegelrad-Herstellungsverfahren ist bekannt aus der DE 10 2005 024 908 A1 .Such a bevel gear manufacturing method is known from the DE 10 2005 024 908 A1 ,

Bei der so genannten Massiv-Umformung werden Bauteilen durch Druckumformen mit sich gegeneinander bewegenden Formwerkzeugen, den so genannten Gesenken, nämlich einem Untergesenk und einem Obergesenk, hergestellt. Jedes Gesenk enthält als so genannte Gravur die Form der ihm zugewandten Seite des Werkstücks. Die Gesenke umschließen gemeinsam das Werkstück ganz oder zu einem wesentlichen Teil. Man spricht deshalb von abbildender Formgebung. Die Formgebung kann dabei sowohl im kalten als auch im warmen Zustand des Werkstücks erfolgen.at The so-called massive forming components are formed by pressure forming with mutually moving molds, the so-called Dies, namely a lower die and an upper die, produced. Each die contains as so-called engraving the shape of the side of the workpiece facing it. The Dies together completely enclose the workpiece or to a substantial extent. This is why we speak of imaging Shaping. The shaping can be both cold and done in the warm state of the workpiece.

Typischerweise erfolgt die Druckumformung durch Axialbewegung der Gesenke zueinander. Aufgrund von elastischen Deformationen der Werkzeuggravur während der Umformung und aufgrund evtl. Schrumpfungen des Werkstücks durch Abkühlung nach der Umformung entspricht die Geometrie des erzeugten Werkstücks häufig nicht der Geometrie der abbildenden Werkzeuge. Diese Effekte müssen daher bei der Werkzeugauslegung berücksichtigt werden. Üblicherweise werden die Werkzeuge mit einem einheitlichen, prozentualen Aufmaß gegenüber der Sollgeometrie ausgelegt, sodass Werkstückschrumpfungen und elastische Gravurdeformationen kompensiert werden. Bei korrekter Berechnung des Aufmaßes erhält das Werkstück nach Umformung durch axiale Druckbeaufschlagung die gewünschte Sollgeometrie.typically, the pressure deformation takes place by axial movement of the dies to each other. Due to elastic deformations of the tool engraving during the forming and due to possible shrinkage of the workpiece by cooling after forming corresponds to the geometry Of the workpiece produced often not the geometry of the imaging tools. These effects must therefore be included the tool design are taken into account. Usually The tools are compared with a uniform, percentage oversize the set geometry designed so that workpiece shrinkage and elastic engraving deformations are compensated. With correct Calculation of the oversize receives the workpiece after deformation by axial pressurization the desired Target geometry.

Ein Sonderverfahren der Massivumformung ist das so genannte Taumelpressen. Hierbei führt das Obergesenk, d. h. das obere formgebende Werkzeug, eine Taumelbewegung aus. Das Taumelpressen besitzt gegenüber dem reinen Axialpressen bestimmte Vorteile, die dem Fachmann bekannt sind und auf die hier nicht im Detail eingegangen werden soll. Diese Vorteile machen das Taumelpressen insbesondere geeignet für die Herstellung von Kegelrädern, wie sie z. B. in Differentialgetrieben von Kraftfahrzeugen vielfach Einsatz finden. Nachteilig beim Taumelpressen sind jedoch Torsionskräfte, die während der Umformung auf die Gravur wirken, sodass es zu zusätzlichen elastischen Gravurdeformationen in tangentialer Richtung kommt. Hierdurch können sich die Abweichungen des Werkstücks von der Geometrie der Gravur vergrößern. insbesondere kommt es aufgrund der typischerweise unidirektionalen Taumelbewegung häufig zu Geometrieunterschieden zwischen der linken und der rechten Zahnflanke der Verzahnung. Dies kann beim fertigen Kegelrad zu erheblichen Tragbildunterschieden führen. Diese Tragbildunterschiede korrespondieren mit Profil- und Flankenlinienabweichungen, die die Qualität des Abwälzens der Kegelräder beeinträchtigen. Insbesondere bei Präzisionsbauteilen mit hohen Genauigkeitsanforderungen, wie Kegelräder für Differentialgetriebe sie darstellen, sind solche Abweichungen nicht tolerierbar. Daher ist bei der Serienfertigung ein ständiges Nachkalibrieren oder Nacharbeiten der Kegelradverzahnung erforderlich, um die Profiltreue über längere Zeiträume zu gewährleisten. Dies ist aufwendig und teuer.One Special method of massive forming is the so-called tumble presses. Here, the upper die, d. H. the upper shaping Tool, a tumbling motion out. The wobble press has opposite the pure axial pressing certain advantages known to those skilled are and will not be discussed in detail here. These advantages make the tumbling presses particularly suitable for the production of bevel gears, such as B. in differential gears Of motor vehicles are often used. A disadvantage of tumble presses However, these are torsional forces during forming act on the engraving, making it extra elastic Engraving deformations in the tangential direction comes. This allows the deviations of the workpiece from the geometry enlarge the engraving. in particular it comes due the typically unidirectional wobble often to geometry differences between the left and the right tooth flank the gearing. This can be in the finished bevel gear to significant wear pattern differences to lead. These differences in contact pattern correspond with Profile and flank line aberrations that affect the quality of the rolling of the bevel gears. Especially for precision components with high accuracy requirements, how bevel gears for differential gears represent them such deviations are not tolerable. Therefore, in mass production Constant recalibration or reworking of the bevel gear required to maintain profile fidelity over longer To ensure periods. This is expensive and expensive.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Herstellungsverfahren für Kegelräder derart weiterzubilden, dass es geeignet ist, einbaufertige Kegelräder ohne das Erfordernis der Nachkalibrierung oder Nachbearbeitung während der Serienfertigung zu liefern.It is the object of the present invention, a generic To develop the manufacturing process for bevel gears in such a way that it is suitable, ready to install bevel gears without that Requirement of recalibration or post-processing during to deliver the series production.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die folgenden Schritte gelöst:

a) Zusammenstellen eines Satzes von Soll-Parametern, die geometrische Eigenschaften der Sollform der Verzahnung in einer Weise repräsentieren, die hinreichend ist, ein der Verzahnungs-Sollform negativ entsprechendes Taumelgesenk mittels spanender Bearbeitung auf Grundlage des Soll-Parametersatzes zu erzeugen, und Speichern des Soll-Parametersatzes als aktuellen Parametersatz,
b) Herstellen eines Taumelgesenks auf Grundlage des aktuellen Parametersatzes,
c) Herstellen eines Kegelrades unter Verwendung des in Schritt (b) hergestellten Taumelgesenks,
d) Vergleichen der Verzahnung des hergestellten Kegelrades mit dem Soll-Parametersatz,
e) im Fall von in Schritt (d) festgestellten Abweichungen oberhalb einer vorbestimmten Toleranzschwelle: kompensierende Änderung wenigstens eines der Parameter und Speichern des geänderten Parametersatzes als neuen aktuellen Parametersatz und Wiederholung der Schritte (b) bis (e).

This object is achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 1 by the following steps:

a) assembling a set of desired parameters representing geometric properties of the desired shape of the toothing in a manner sufficient to produce a toothing die negatively corresponding to the toothing target shape by machining based on the desired parameter set, and storing the target Parameter set as current parameter set,
b) producing a wobble die based on the current parameter set,
c) producing a bevel gear using the wobble die produced in step (b),
d) comparing the toothing of the produced bevel gear with the desired parameter set,
e) in the case of deviations above a predetermined tolerance threshold detected in step (d): compensating change of at least one of the parameters and storing the changed parameter set as a new current parameter set and repeating steps (b) to (e).

Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es, anstelle einer einheitlichen Kompensation im Bereich aller Verzahnungsbereiche auf dem Weg einer iterativen Korrektur individueller Verzahnungsbereiche in Bezug auf ein Parametermodell der Soll-Verzahnung zu einem Taumelgesenk zu gelangen, welches unmittelbar Kegelräder mit Soll-Geometrie erzeugt. Hierzu werden zunächst die geometrischen Eigenschaften der Soll-Verzahnung durch einen Satz von Parametern repräsentiert. Diese Parameter müssen die Verzahnung so vollständig wiedergeben, dass beispielsweise eine entsprechend programmierte CNC-Maschine die Sollform des Kegelrades mittels spanender Bearbeitung herstellen kann. Beispielsweise kann der Parametersatz jeweils einen oder mehrere Werte für die Flankenkrümmung, Flankenrücknahme, Bezugslänge und Balligkeit der Verzahnung umfassen. Im Fall, dass für einen der vorgenannten Aspekte mehrere Werte vorgesehen sind, sind diese in Bezug auf einen bestimmten Ort zu verstehen. Beispielsweise kann die Flankenkrümmung entlang der Flankenlänge mit einem die Krümmung innen repräsentierenden Wert, einem die Krümmung mittig repräsentierenden Wert und einem die Krümmung außen repräsentierenden Wert parametrisiert sein. Günstigerweise sind auch die Interpolationsvorschriften zur Interpolation der Flankenkrümmung zwischen den definierten Punkten hinterlegt. Dieses Konzept ist auf jeden der genannten sowie auf weitere, möglicherweise in den Parametersatz einbezogene Geometrieaspekte anwendbar.The basic idea of the present invention is, instead of a uniform compensation in the range al On the way of an iterative correction of individual toothing areas in relation to a parameter model of the desired toothing, the toothing areas are brought to a wobble die, which directly produces bevel wheels with desired geometry. For this purpose, first the geometric properties of the desired toothing are represented by a set of parameters. These parameters must reproduce the gearing so completely that, for example, a correspondingly programmed CNC machine can produce the desired shape of the bevel gear by means of machining. For example, the parameter set may each comprise one or more values for the edge curvature, flank withdrawal, reference length and crowning of the toothing. In the case that several values are provided for one of the aforementioned aspects, these are to be understood in relation to a specific location. For example, the flank curvature along the flank length can be parameterized with a value representing the curvature inside, a value representing the curvature in the middle, and a value representing the curvature outside. The interpolation instructions for interpolating the flank curvature between the defined points are also favorably stored. This concept can be applied to any of the above as well as other geometry aspects possibly included in the parameter set.

Vorzugsweise umfasst der Parametersatz eine getrennt parametrisierte, dreidimensionale Beschreibung beider Zahnflanken. Dies bedeutet, dass im Gegensatz zu einfachen Modellen, vorzugsweise jede der beiden Zahnflanken, die linke und die rechte Zahnflanke separat parametrisiert sind. Der Vorteil hiervon ist die größere Flexibilität bei der Korrektur der Werkzeuggeometrie im Gegensatz zu einer symmetrischen Parametrisierung.Preferably the parameter set comprises a separately parameterized, three-dimensional Description of both tooth flanks. This means that in contrast to simple models, preferably each of the two tooth flanks, the left and right tooth flanks are parameterized separately. The advantage of this is the greater flexibility in the correction of the tool geometry as opposed to a symmetrical Parameterization.

In einem zweiten Schritt wird ein Taumelgesenk, d. h. im Wesentlichen die Gravur des Werkzeugs, auf Grundlage des Soll-Parametersatzes erzeugt und ein Kegelrad mit diesem Werkzeug hergestellt. Aufgrund der oben erläuterten elastischen Verformung der Gravur und ggf. Schrumpfung des Werkstücks wird das hergestellte Kegelrad mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht den vorgegebenen Sollwerten entsprechen. Die Abweichungen von der Sollform werden ermittelt, indem die tatsächlich realisierten Parameter gemessen und mit den im Soll-Parametersatz hinterlegten verglichen werden.In a second step is a wobble die, i. H. essentially the engraving of the tool, based on the desired parameter set generated and a bevel gear made with this tool. by virtue of the above-explained elastic deformation of the engraving and possibly shrinkage of the workpiece is produced Bevel gear with high probability not the specified setpoints correspond. The deviations from the nominal shape are determined by measuring the actual realized parameters and are compared with those stored in the setpoint parameter set.

Als dann wird ein neuer, aktualisierter Parametersatz erstellt, dessen Werte um die gemessenen Abweichungen verändert sind. Dabei ist selbstverständlich der einfache negative Zusammenhang zwischen den Geometrien von Werkzeug und Werkstück zu beachten.When then a new, updated parameter set is created, whose Values are changed by the measured deviations. there is, of course, the simple negative context between the geometries of tool and workpiece.

Auf Basis des geänderten Parametersatzes wird dann ein neues Taumelgesenk erstellt und erneut zur Herstellung eines Kegelrades verwendet. Dieses wird in der oben beschriebenen Weise wieder mit dem Soll-Parametersatz verglichen. Gemessene Abweichungen werden zur weiteren Korrektur des aktuellen Parametersatzes verwendet. Diese Iteration wird solange fortgesetzt, bis das hergestellte Kegelrad bis auf eine vorbestimmte Toleranz der Soll-Geometrie entspricht.On The basis of the changed parameter set then becomes a new one Tumble set created and again for the production of a bevel gear used. This is again in the manner described above compared to the desired parameter set. Measured deviations become used for further correction of the current parameter set. This iteration is continued until the produced bevel gear corresponds to a predetermined tolerance of the desired geometry.

Die kompensierende Parameteränderung repräsentiert lokale Materialzunahmen und/oder Materialabnahmen an der Gravur des Werkzeugs. Je nach dem Verhältnis von Materialzunahmen und Materialabnahmen kann hierdurch eine Flankenlinienkippung der Verzahnung repräsentiert werden. In dem besonders günstigen Fall der getrennten Parametrisierung der Zahnflanken ist es möglich, die kompensierende Parameteränderung eine in Bezug auf die beiden Zahnflanken asymmetrische Zahnflankenkorrektur repräsentieren zu lassen.The represents compensating parameter change local material increases and / or material decreases on the engraving of the tool. Depending on the ratio of material increases and material decreases can thereby a Flankenlinienkippung the Gearing are represented. In the particularly favorable In the case of the separate parameterization of the tooth flanks, it is possible the compensating parameter change in relation to the two tooth flanks represent asymmetric tooth flank correction allow.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird bei der wiederholten Herstellung das Taumelgesenk jeweils neu gefertigt. Alternativ ist es jedoch auch möglich, das Taumelgesenk durch Nacharbeitung aus dem zuvor hergestellten Taumelgesenk zu erzeugen. Dies ist häufig eine wirtschaftlichere Variante, insbesondere, wenn in einem späten Iterrationsschritt die kompensatorischen Änderungen nur gering sind.at An embodiment of the invention is repeated in the Production of the wobble die each newly made. Alternatively it is However, it is also possible, the tumbling die by reworking to produce from the previously produced tumbling die. This is common a more economical option, especially if in a late Iterrations step the compensatory changes only are low.

Eine bevorzugte Herstellungsmethode für die Gravur des Taumelgesenks ist die wenigstens teilweise Anwendung eines Funkenerosionsverfahrens. Diese kann beispielsweise durchgeführt werden, indem als Elektrode ein gemäß dem jeweils aktuellen Parametersatz mittels spanender Bearbeitung hergestelltes Meister-Kegelrad eingesetzt wird. Alternativ oder zusätzlich können z. B. HSC-(High Speed Cutting)Frästechniken – vorzugsweise computergesteuert auf Basis des aktuellen Parametersatzes – eingesetzt werden. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.A preferred production method for the engraving of the tumbling die is the least partial application of a spark erosion process. This can be done, for example, by using as an electrode one according to the current parameter set used by machining machining master bevel gear used becomes. Alternatively or additionally, for. B. HSC (High Speed Cutting) milling techniques - preferably computer-controlled based on the current parameter set - used become. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following special description and drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Taumelpresse. 1 a schematic representation of a tumble press.

2 eine perspektivische Darstellung eines Kegelrades. 2 a perspective view of a bevel gear.

1 zeigt schematisch eine Anordnung zum Taumelpressen eines Kegelrades 10. Ein Rohling, z. B. ein zylindrisches Element aus einer Stahllegierung, wird auf einem Untergesenk 12 platziert. Das Untergesenk weist eine Gravur auf, die der Form der Verzahnung des herzustellenden Kegelrades entspricht. Ein mit der Gravur der Rückseite des Kegelrades 10 versehenes Obergesenk 14 wird auf die Oberseite des Rohlings gepresst. Das Obergesenk führt, wie durch den Bewegungspfeil 16 veranschaulicht eine Taumelbewegung aus, während das Untergesenk 12, veranschaulicht durch den Bewegungspfeil 18, axial vorgeschoben wird. 1 schematically shows an arrangement for tumbling a bevel gear 10 , A blank, z. As a cylindrical element made of a steel alloy, is on a lower die 12 placed. The lower die has an engraving which corresponds to the shape of the toothing of the bevel gear to be produced. One with the engraving of the back of the bevel gear 10 provided upper die 14 is pressed onto the top of the blank. The upper die leads, as by the movement arrow 16 illustrates a wobble while the lower die 12 , illustrated by the movement arrow 18 , is advanced axially.

Auf diese Weise wird der Rohling gemäß den Gravuren von Ober- und Untergesenk 12, 14 in ein Kegelrad umgeformt. 2 zeigt ein Beispiel für ein solchermaßen hergestelltes Kegelrad.In this way, the blank according to the engraving of upper and lower die 12 . 14 transformed into a bevel gear. 2 shows an example of a thus produced bevel gear.

Die Verzahnung, im vorliegenden Fall bestehend aus dreizehn einzelnen Zähnen 20, entspricht, wie im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits erläutert, nicht exakt dem Negativen der Gravur des Untergesenks 12. Vielmehr weicht das entstehende Kegelrad aufgrund von Schrumpfungen und elastischen Deformationen der Gravur während des Herstellungsprozesses von dieser ab. Letzterer Effekt wird insbesondere durch die Taumelbewegung verstärkt.The teeth, in this case consisting of thirteen individual teeth 20 corresponds, as already explained in the general part of the description, not exactly the negative of the engraving of the lower die 12 , Rather, the resulting bevel gear deviates from it due to shrinkage and elastic deformation of the engraving during the manufacturing process. The latter effect is reinforced in particular by the wobbling motion.

Die nachfolgende Tabelle gibt einen Parametersatz zur Definition der geometrischen Eigenschaften eines Soll-Kegelrades wieder. rechte Zahnflanke linke Zahnflanke Flankenkrümmung innen 10,044246 Flankenkrümmung innen 10,044246 Flankenkrümmung Mitte 13,83475 Flankenkrümmung Mitte 13,83475 Flankenkrümmung außen 17,625255 Flankenkrümmung außen 17,625255 Flankenrücknahme innen 0,04 Flankenrücknahme innen 0,04 Flankenrücknahme außen 0,04 Flankenrücknahme außen 0,04 Bezugslänge außen 41 Bezugslänge außen 41 Bezugslänge Mitte 32,1825 Bezugslänge Mitte 32,1825 Bezugslänge innen 23,365 Bezugslänge innen 23,365 Balligkeit innen 1,5 Balligkeit innen 1,5 Balligkeit außen 1,5 Balligkeit außen 1,5 The following table shows a parameter set for defining the geometric properties of a desired bevel gear. right tooth flank left tooth flank Flank curvature inside 10.044246 Flank curvature inside 10.044246 Flank curvature center 13.83475 Flank curvature center 13.83475 Flank curvature outside 17.625255 Flank curvature outside 17.625255 Flank return inside 0.04 Flank return inside 0.04 Flank return on the outside 0.04 Flank return on the outside 0.04 Reference length outside 41 Reference length outside 41 Reference length center 32.1825 Reference length center 32.1825 Reference length inside 23.365 Reference length inside 23.365 Crowning in 1.5 Crowning in 1.5 Crown on the outside 1.5 Crown on the outside 1.5

Da bei typischen Kegelrädern, wie sie insbesondere für Differentialgetriebe verwendet werden, alle Zähne 20 gleich ausgebildet sind, ist es hinreichend, zur Definition der Verzahnung die Eigenschaften eines einzelnen Zahnes zu definieren. Im vorliegenden Beispiel werden die Zähne anhand der Flankenkrümmung, der Flankenrücknahme, der Bezugslänge und der Balligkeit definiert. Dabei kann, wie aus der Tabelle ersichtlich, jeder dieser Hauptparameter an verschiedenen Positionen seiner Parametererstreckung unterschiedliche Werte aufweisen. Diese Werte werden an vorbestimmten Punkten entlang der Parametererstreckung definiert. Zwischen den wohldefinierten Bezugspunkten kann der Fachmann die erforderlichen Werte leicht interpolieren. Derartige Interpolationen sind auch typischen Maschinen zur spanenden Herstellung eines derartigen Kegelrades wie beispielsweise CNC-Fräsen geläufig.As with typical bevel gears, as used in particular for differential gear, all teeth 20 are the same design, it is sufficient to define the characteristics of a single tooth to define the teeth. In the present example, the teeth are defined on the basis of the flank curvature, the flank retraction, the reference length and the crowning. As can be seen from the table, each of these main parameters can have different values at different positions of its parameter extension. These values are defined at predetermined points along the parameter extension. Between the well-defined reference points the expert can easily interpolate the required values. Such interpolations are also familiar to typical machines for machining such a bevel gear such as CNC milling.

Typischerweise ist die Verzahnung bei Kegelrädern symmetrisch ausgebildet, d. h. die rechte Flanke 22 und linke Flanke 24 jedes einzelnen Zahnes 20 ist spiegelsymmetrisch aufgebaut. Gleichwohl definiert die obige Tabelle gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung alle relevanten Parameter separat für die rechte Zahnflanke 22 und die linke Zahnflanke 24. Die Werte, die den einzelnen Parametern im Beispiel zugewiesen sind, sind jedoch für beide Zahnflanken identisch. Hiermit kommt zum Ausdruck, dass das Soll-Kegelrad eine symmetrische Verzahnung aufweist.Typically, the teeth in bevel gears is symmetrical, ie the right flank 22 and left flank 24 every single tooth 20 is constructed mirror-symmetrically. However, according to a preferred embodiment of the invention, the above table defines all relevant parameters separately for the right-hand tooth flank 22 and the left tooth flank 24 , However, the values assigned to the individual parameters in the example are identical for both tooth flanks. This expresses that the desired bevel gear has a symmetrical toothing.

Gemäß dem hier dargestellten Verfahren wird die Gravur des Taumelgesenks oder formgebenden Untergesenks zunächst mit den Soll-Parametern, z. B. wie in obiger Tabelle, hergestellt. Hierzu kann entweder die Gravur unmittelbar ausgefräst werden; es ist jedoch auch möglich, ein Meisterrad mit den Soll-Parametern spanend herzustellen, um dieses dann als Funkenerosionselektrode für die Herstellung der Gravur des Untergesenks zu verwenden. Auch andere Herstellungsmöglichkeiten einer Gravur gemäß einem vorgegebenen Parametersatz, z. B. die Herstellung mittels HSC-(High Speed Cutting)Fräsens direkt aus dem Datensatz, sind dem Fachmann bekannt. Das mit einem solchen Untergesenk hergestellte Kegelrad wird, wie oben erläutert, von den Soll-Parametern abweichen. Die Abweichungen können im Vergleich zum Soll-Parametersatz, ggf. repräsentiert durch das Meister-Kegelrad, gemessen werden. Die gemessenen Abweichungen werden zur kompensierenden Veränderung der die Gravur definierenden Parameter verwendet. Diese Änderungen können asymmetrischer Natur sein. Das bedeutet, dass die auf die rechte und die linke Zahnflanke bezogenen Werte eines Parameters verschieden werden. Auf diese Weise kann z. B. einer unidirektionalen Taumelbewegung und den daraus folgenden asymmetrischen Abweichungen von den Soll-Parametern Rechnung getragen werden. Mit den geänderten Parametern wird ein neues Untergesenk erzeugt, wobei sich die Änderungen der Parameter in einem Materialauftrag bzw. Materialabtrag relativ zu dem jeweils zuvor hergestellten Untergesenk niederschlagen. Dabei ist zu beachten, dass die Begriffe Auftrag und Abtrag hier nicht notwendig die Hinzufügung oder Wegnahme von Material an der Gravur eines bestehenden Untergesenks bedeuten müssen. Vielmehr sollen die Begriffe auch den Fall umfassen, dass die Gravur auf Basis der veränderten Parameter neu gefertigt wird.According to the method shown here, the engraving of the wobble die or forming lower die is first with the desired parameters, eg. B. as in the above table. For this purpose, either the engraving can be milled out directly; However, it is also possible to manufacture a master wheel with the target parameters, in order to use this as a spark erosion electrode for the production of the engraving of the lower die. Also other manufacturing possibilities of an engraving according to a predetermined Parameter set, eg As the production by means of HSC (high speed cutting) milling directly from the record, are known in the art. The bevel gear produced with such a lower die, as explained above, deviate from the desired parameters. The deviations can be measured in comparison to the setpoint parameter set, possibly represented by the master bevel gear. The measured deviations are used to compensate for the change in the parameters defining the engraving. These changes can be asymmetric. This means that the values of a parameter related to the right and the left tooth flank will be different. In this way, z. As a unidirectional wobble and the consequent asymmetric deviations from the desired parameters are taken into account. With the changed parameters, a new lower die is produced, with the changes in the parameters being reflected in a material application or material removal relative to the respective lower die produced in each case. It should be noted that the terms order and removal here do not necessarily mean the addition or removal of material to the engraving of an existing lower die. Rather, the terms should also include the case that the engraving is made new based on the changed parameters.

Je nachdem, wie die Stellen des Materialauftrags und -abtrags auf den Zähnen und relativ zueinander angeordnet sind, können sie die Form einer Flankenlinienkippung, einer asymmetrischen Flankenkorrektur oder einer anderen Form gezielten Materialauftrags und -abtrags annehmen.ever after how the places of material order and removal on the Teeth and are arranged relative to each other, can they take the form of a flank line tilt, an asymmetric flank correction or adopt a different form of targeted material application and removal.

Durch iterative Anpassung der Gravur auf Basis eines Vergleichs des jeweils resultierenden Kegelrades mit den ursprünglichen Soll-Parametern können die aktuellen, die Gravur definierenden Parameter sukzessive angepasst werden, sodass im Ergebnis ein Kegelrad resultiert, welches nur noch innerhalb eines erlaubten Toleranzbereiches von den Soll-Parametern abweicht.By iterative adaptation of the engraving based on a comparison of each resulting bevel gear with the original target parameters can be the current parameters defining the engraving be adjusted successively so that the result is a bevel gear, which only within a permitted tolerance range of deviates from the target parameters.

An dieser Stelle kann das Werkzeugherstellungsverfahren abgeschlossen und die dann aktuellen Parameter als optimale Parameter gespeichert werden. Das Werkzeug kann dann zur Serienproduktion des Kegelrades verwendet werden.At At this point, the tooling process can be completed and then save the current parameters as optimal parameters become. The tool can then be used for mass production of the bevel gear be used.

Natürlich stellt die in der speziellen Beschreibung diskutierte und in den Figuren gezeigte Ausführungsform nur ein illustratives Beispiel der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Variationsspektrum anhand gegeben. Insbesondere kann die spezielle Wahl der Parameter des Parametersatzes abgewandelt und an den Einzelfall angepasst werden. Auch ist die konkrete Art der Herstellung der Gravur dem Fachmann in Ansehung der Anforderungen des Einzelfalls überlassen. Selbstverständlich ist auch die konkrete Form der Kegelräder nicht auf das gezeigte Beispiel beschränkt. So können auch andere Verzahnungsarten, wie etwa eine Bogen- oder Schrägverzahnung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren realisiert werden.Naturally represents those discussed in the specific description and in the Figures shown embodiment only an illustrative Example of the present invention. The person skilled in the art is in the light The Hellenic Revelation gives a broad variation spectrum. In particular, the specific choice of parameters of the parameter set modified and adapted to the individual case. Also is the Concrete way of making the engraving to the expert in respect the requirements of the individual case. Of course Also, the concrete form of bevel gears is not on that limited example shown. So can others Gearing types, such as a curved or helical gearing realized with the method according to the invention become.

1010: Kegelradbevel gear
1212: Untergesenklower die
1414: Obergesenkupper die
1616: TaumelbewegungspfeilTumbling motion arrow
1818: axialer Bewegungspfeilaxial movement arrow
2020: Zahntooth
2222: rechte Flanke von 20 right flank of 20
2424: linke Flanke von 20 left flank of 20

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102005024908 A1 [0002]

Claims

Method for producing a tool for a bevel gear production, in which a bevel wheel is made of a metal, cylindrical blank ( 10 ), in particular for use in a differential gear of a motor vehicle, with teeth arranged axially on one side under pressure-forming machining of the toothing by means of wobble pressing, characterized by the following steps: a) assembling a set of desired parameters, the geometric properties of the desired shape of the toothing in a manner that is sufficient, a wobble die negative corresponding to the gear setpoint shape ( 12 ) by machining on the basis of the desired parameter set, and storing the desired parameter set as the current parameter set, b) producing a wobble die ( 12 ) based on the current parameter set, c) producing a bevel gear ( 10 ) using the wobble die produced in step (b) ( 12 ), d) comparing the toothing of the produced bevel gear ( 10 e) in the case of deviations above a predetermined tolerance threshold detected in step (d): compensating change of at least one of the parameters and storing the changed parameter set as a new current parameter set and repeating steps (b) to (e).

Method according to claim 1, characterized in that that the compensating parameter change local material increases and / or material decreases.

Method according to claim 2, characterized that the compensating parameter change a flank line tilt represents the gearing.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the parameter set has a separately parameterized, three-dimensional description of both tooth flanks of the toothing includes.

Method according to claim 4, characterized in that that the compensating parameter change in relation represents asymmetrical tooth flank correction on the two tooth flanks.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in the case of repeated production, the wobble die ( 12 ) is made new.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that in repeated production the wobble die ( 12 ) by reworking from the previously prepared tumbling die ( 12 ) is produced.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the production of the wobble die ( 12 ) at least partially by a spark erosion process.

Method according to claim 8, characterized in that that as for carrying out the EDM process used electrode according to the current parameter set Machined master bevel gear is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the production of the wobble die ( 12 ) at least partially by a computer-controlled milling method according to the specification of the current parameter set.