DE102010006494A1

DE102010006494A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entgraten verzahnter Werkstücke

Info

Publication number: DE102010006494A1
Application number: DE201010006494
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter 78147 Dotter; Klaus 78120 Zandomeni
Original assignee: Koepfer Verzahnungsmaschinen & Co KG GmbH; Koepfer Verzahnungsmaschinen & Co Kg 78054 GmbH
Current assignee: Koepfer Verzahnungsmaschinen & Co KG GmbH; Koepfer Verzahnungsmaschinen & Co Kg 78054 GmbH
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2011-08-04
Also published as: WO2011095154A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgraten verzahnter Werkstücke mit einem fingerförmigen Entgratwerkzeug (2), wobei das Entgratwerkzeug (2) in einer Halterung (3) beweglich geführt ist, wobei die Zähne (4) durch eine Bewegung des Werkstücks (1) nacheinander in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs (2) bewegt werden und wobei das Entgraten durch periodische Relativbewegungen zwischen den Zähnen (4) des Werkstücks (1) und dem Entgratwerkzeug (2) erfolgt, wobei dass das Entgratwerkzeug (2) zum Entgraten ausschließlich durch eine gerade lineare hin- und hergehende Bewegung entlang der Zahnkonturen (4) bewegt wird, wobei die Wegstrecke der linearen Bewegung der Zahnhöhe H entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgraten verzahnter Werkstücke nach den Obergriffen der Ansprüche 1 bzw. 5.
Aus der EP 0 522 448 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung der Stirnkanten von Zahnrädern bekannt. Dabei wird ein fingerförmiges Formwerkzeug verwendet, dessen Achse radial zur Zahnradachse ausgerichtet ist und dessen Profil wenigstens teilweise dem Zahnprofil der Verzahnung entspricht. Die Bearbeitung erfolgt gleichzeitig an zwei eine Zahnlücke begrenzenden Zahnkanten durch eine Wälzbewegung. Das Formwerkzeug ist über einen Ständer und mehrere Schlitten in den drei Hauptachsen X, Y, Z des Maschinenkoordinatensystems beweglich. Außerdem sind zwei Schwenkachsen A, B vorgesehen. Zusammen mit der Werkstückspindel weist die Vorrichtung also sechs Achsen auf.
Aufgabe der Erfindung ist es ein vereinfachtes Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgraten verzahnter Werkstücke anzugeben.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, durch Überlagerung der Werkstückbewegung und der linearen Hin- und Herbewegung des Werkzeugs die Zahnkonturen von der Stirnseite her zu bearbeiten. Auf diese Weise können mit einem Werkzeug mit gerader Schneidkante oder Schneidfläche beliebige Zahnformen und Zahngrößen bearbeitet werden. Bei schräg verzahnten Werkstücken werden die Zahnflanken parallel zur Spindelachse des Entgratwerkzeugs ausgerichtet. Dadurch lassen sich unerwünschte Hinterschneidungen vermeiden.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
1 Entgratvorrichtung in der Seitenansicht
2 Entgratvorrichtung in der Vorderansicht für schräg verzahnte Werkstücke
3 Eingriff des Entgratwerkzeugs ausschnittsweise in vergrößerter Darstellung
1 zeigt die Entgratvorrichtung in der Seitenansicht. Das Maschinengestell 6 trägt an seiner Oberseite Führungen 8, an welchen der Schlitten 11 gesteuert beweglich geführt ist. Der Antrieb erfolgt über den Motor 12 und die Kugelrollspindel 13. An einer Wandfläche des Schlittens 11 ist das Entgratwerkzeug 2 in der Halterung 3 angeordnet. Das fingerförmige Entgratwerkzeug 2 kann motorisch um die Spindelachse 10 angetrieben werden und ist als Fräs- oder Schleifwerkzeug ausgeführt. Das Entgratwerkzeug 2 weist gerade Schneidkanten oder Schleifflächen auf und ist universell für beliebige Zahnprofile einsetzbar. Die Werkstückhaltevorrichtung 7 ist ortsfest am Maschinengestell 6 angeordnet. Sie weist einen Antriebsmotor 14 auf, der das Werkstück 2 um seine Rotationsachse 5 rotieren lässt und dabei die parallel zur Ebene E angeordneten Zähne 4 in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs 2 bewegt. Der Motor 12 und der Antriebsmotor 14 sind kinematisch miteinander gekoppelt um die Bewegungen des Entgratwerkzeugs 2 und der Zähne 4 zu synchronisieren.
2 zeigt die Entgratvorrichtung bei der Bearbeitung schräg verzahnter Werkstücke 2. Dabei wurde die Werkstückhaltevorrichtung 7 geneigt, so dass die Zahnflanken 9 parallel zur Spindelachse 10 des Entgratwerkzeugs 2 ausgerichtet sind. Anstelle der Werkstückhaltevorrichtung 7 kann ebenso die Spindelachse 10 des Entgratwerkzeugs 2 geneigt werden. Auf diese Weise werden unerwünschte Hinterschneidungen vermieden.
3 zeigt ausschnittsweise den Eingriff des Entgratwerkzeugs 2 in vergrößerter Darstellung. Die Werkstückhaltevorrichtung 7 versetzt mit dem Antriebsmotor 14 das Werkstück 1 in Rotation und bewegt dabei die Zähne 4 in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs 2. Gleichzeitig führt das Entgratwerkzeug 2 eine lineare hin- und hergehende Bewegung in Richtung des Doppelpfeiles 17 aus, wobei die dabei zurückgelegte Wegstrecke der Zahnhöhe H entspricht. Die Bewegung des Entgratwerkzeugs 2 entlang der Zahnkonturen 4 erfolgt demgemäß durch Überlagerung der Rotationsbewegung des Werkstücks 1 mit der linearen Hin- und Herbewegung des Entgratwerkzeugs 2. Zur Vermeidung unerwünschter Hinterschneidungen ist die Werkstückhaltevorrichtung 7 geneigt, so dass die Zahnflanken 9 am Ort des Werkzeugeingriffs 18 parallel zur Spindelachse 10 ausgerichtet sind.
4 zeigt eine Entgratvorrichtung zur Bearbeitung von Zahnstangen 15. Diese sind auf einem Schlitten 16 fixiert und mit diesem auf Führungen 8' am Maschinengestell 6 beweglich geführt. Der Motor 12' treibt die Kugelrollspindel 13' an und bewegt damit die Zähne 4' der Zahnstange 15 in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs 2. In Analogie zur Entgratvorrichtung nach den 1 oder 3 erfolgt die Bewegung des Entgratwerkzeugs 2 entlang der Zahnkonturen 4 durch Überlagerung der Verschiebebewegung der Zahnstange 15 mit der linearen Hin- und Herbewegung des Entgratwerkzeugs 2.
Bezugszeichenliste

1: Werkstück
2: Entgratwerkzeug
3: Halterung
4 4': Zähne, Zahnkonturen
5: Rotationsachse
6: Maschinengestell
7: Werkstückhaltevorrichtung
8 8': Führung
9: Zahnflanken
10: Spindelachse
11: Schlitten
12 12': Motor
13 13': Kugelrollspindel
14: Antriebsmotor
15: Zahnstange
16: zweiter Schlitten
17: Doppelpfeil
18: Werkzeugeingriff
E, F: Ebene
H: Zahnhöhe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0522448 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Entgraten von verzahnten Werkstücken (1) mit einem fingerförmigen Entgratwerkzeug (2), wobei das Entgratwerkzeug (2) in einer Halterung (3) beweglich geführt ist, wobei die Zähne (4) durch eine Bewegung des Werkstücks (1) nacheinander in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs (2) bewegt werden und wobei das Entgraten durch periodische Relativbewegungen zwischen den Zähnen (4) des Werkstücks (1) und dem Entgratwerkzeug (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Entgratwerkzeug (2) zum Entgraten ausschließlich durch eine gerade lineare hin- und hergehende Bewegung entlang der Zahnkonturen (4) bewegt wird, wobei die Wegstrecke der linearen Bewegung der Zahnhöhe H entspricht.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bewegung des Werkstücks (1) die Zähne (4) in einer Richtung orthogonal zur Bewegungsrichtung des Entgratwerkzeugs (2) bewegt werden.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Werkstücks (1) und die lineare Bewegung des Entgratwerkzeugs (2) kinematisch miteinander gekoppelt sind.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 zum Entgraten von Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegung der Zähne (4) in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs (2) das Werkstück (1) um seine Rotationsachse (5) gedreht wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 4 mit einem Maschinengestell (6), mit einem rotatorisch antreibbaren Entgratwerkzeug (2) und mit einer Werkstückhaltevorrichtung (7), wobei durch eine Bewegung des Werkstücks (1) die Zähne (4) nacheinander in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs (2) bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, die Zähne (4) innerhalb einer Ebene E bewegbar sind, dass das Entgratwerkzeug (2) längs einer geraden Führung am Maschinengestell (6) beweglich geführt ist und dass die Führung (8) parallel zur Ebene E angeordnet ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 5 zur Bearbeitung von Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) um die Rotationsachse (5) drehend antreibbar ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 5 zur Bearbeitung von Zahnstangen (15), dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückhaltevorrichtung (7) auf einem zweiten Schlitten (16) orthogonal zur orthogonal zur Bewegungsrichtung des Entgratwerkzeugs (2) am Maschinengestell (6) beweglich geführt ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 6 oder 7 zur Bearbeitung von schräg verzahnten Werkstücken (1), wobei die Werkstückhaltevorrichtung (7) und/oder die Spindelachse (10) in einer Ebene F neigbar sind und wobei die Ebene F orthogonal zur Bewegungsrichtung des Entgratwerkzeugs (2) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnflanken (8) parallel zur Spindelachse (10) des Entgratwerkzeugs (2) ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, das das Entgratwerkzeug (2) ein Fräswerkzeug ist.
Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, das das Entgratwerkzeug (2) ein Schleifwerkzeug ist.