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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur Stirnkantenabdachung von Zahnrädern mit drei jeweils von einer elektronischen Steuerung zueinander synchronisiert und jeweils einem Antriebsmotor angetriebenen Spindeln, nämlich mit einer Werkstückspindel, die eine Werkstückaufnahme zur Aufnahme des Zahnrades aufweist und mit einer ersten und mit einer zweiten Werkzeugspindel, die jeweils eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Zahnkantenbearbeitungswerkzeuges aufweisen, das insbesondere eine umlaufende Schneidkante besitzt, deren Schnittkante auf einer zum Zahnrad gerichteten Stirnfläche umläuft, wobei die Werkstückspindel bzw. die Werkzeugspindeln entlang einer Vielzahl von Linearachsen gegeneinander verschieblich und die Werkzeugspindeln um Schwenkachsen gegenüber der Werkstückspindel verschwenkbar sind.
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Eine gattungsgemäße Werkzeugmaschine wird in der
DE 195 18 483 C2 beschrieben. Die Werkzeugmaschine dient der stirnseitigen Bearbeitung von Zahnrädern und insbesondere zur Abdachung der Zahnkanten von Zahnrädern, die in Schaltgetrieben verwendet werden. Die bekannte Werkzeugmaschine besitzt ein Maschinenbett, welches eine Werkstückspindel trägt, die um ihre Achse drehantreibbar ist. Die Werkstückspindel besitzt eine Werkstückaufnahme in Form eines Futters zur Aufnahme des zu bearbeitenden Zahnrades. Das Maschinenbett besitzt eine Horizontalführung, auf der zwei Kreuzschlitten unabhängig voneinander in einer Horizontalrichtung verlagerbar sind. Jeder Kreuzschlitten trägt einen Linearschlitten, der entlang des Kreuzschlittens um eine Querrichtung ebenfalls in der Horizontalebene verlagerbar ist. Um eine Vertikalachse drehbar sitzt auf dem Linearschlitten eine Tragsäule, die eine Vertikalführung ausbildet, an der ein Spindelträger in Vertikalrichtung verlagerbar ist, auf dem eine Werkzeugspindel um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Jede der beiden Werkzeugspindeln ist somit um insgesamt drei Linearachsen und insgesamt zwei Schwenkachsen verlagerbar.
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Im Stand der Technik sind ähnlich aufgebaute Maschinen bekannt, bei denen ebenfalls zur Stirnkantenabdachung der Zahnräder zehn Achsen erforderlich sind. Bspw. beschreibt die
DE 33 12 984 eine derartige Vorrichtung, bei der zusätzlich auch die Werkstückspindel linear verlagerbar ist. Die Bearbeitung erfolgt unter axialer Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug, wobei das Werkzeug von einem Fräswerkzeug ausgebildet sein kann. Der in das kontinuierlich angetriebene Werkstück eintauchende Fräser wird in konstantem Drehzahlverhältnis zum Werkstückumlauf angetrieben. Beim Stand der Technik sind zwei mit ihren Drehachsen um die gleiche Achse unabhängig voneinander schwenkbare Fräser-Drehachsenträger vorgesehen. Zusätzlich ist ein in Längsrichtung der Fräserdrehachse zentral auf die Trägerschwenkachse zustellbarer Fräser als Einzahnschlagmesser ausgebildet. Die Fräser werden derart in Synchronlauf zueinander angetrieben, dass die einander zugekehrten Drehrichtungen in Richtung der Stirnseite des Werkstückes liegen. Dabei ist vorgesehen, dass das eine Schlagmesser die auf der einen Seite des Zahnes liegende Dachfläche der Stirnkantenabdachung und gleichzeitig oder zeitlich versetzt dazu das andere Schlagmesser die entgegengesetzt stehende Dachfläche eines anderen Zahnes fräst. Die Fräsbearbeitung erfolgt dabei an unterschiedlichen Stellen am Zahnrad. Eine derartige Vorrichtung wird von der
EP 0 107 826 beschrieben.
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Im Stand der Technik sind ferner sogenannte Bearbeitungszentren zur Komplettbearbeitung von Werkstücken bekannt. Bspw. beschreibt die
DE 37 21 610 C2 eine derartige Vorrichtung.
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Aus der
DE 38 32 612 A1 ist eine Zahnkantenbearbeitungsmaschine für rotationssymmetrische Werkzeuge bekannt, bei der jedes Werkzeug in Richtung parallel sowie quer zur Werkstückachse und ferner in zwei zueinander senkrechten Ebenen winkelmäßig verstellbar ist und die Antriebe zur Werkzeugrotation mit dem Antrieb zur Werkstückrotation entsprechend synchronisiert sind.
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Neben den Werkzeugmaschinen, mit denen eine rotative Bearbeitung der Werkstücke möglich ist, gibt es auch Zahnkantenbearbeitungsmaschinen, mit denen im Taktbetrieb gearbeitet wird. Während bei der ersten Variante Werkstück und Werkzeuge ständig in einem Synchronlauf zueinander angetrieben sind, steht bei der zweiten Variante das Werkstück während der Zahnkantenbearbeitung still. Das Werkstück wird bei dieser Verfahrensvariante synchronisiert schrittweise gedreht.
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Eine Schlagmesserfräsmaschine ist ferner bekannt aus der
DE 41 26 934 . Dort kann das Schlagmesser ein oder mehrere Schneidzähne besitzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit denen sich eine Werkzeugmaschine zur Stirnkantenabdachung von Zahnrädern preisgünstiger herstellen lässt.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.
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Erfindungsgemäß wird die Anzahl der Achsen auf ein Minimum reduziert. Die Linearachsen sind derart auf die einzelnen Komponenten der Werkzeugmaschine, also auf die Werkstückspindel bzw. deren Träger und die beiden Werkzeugspindeln bzw. deren Träger verteilt, dass jeder der insgesamt drei senkrecht aufeinander stehenden Raumrichtungen jeweils genau zwei unabhängig voneinander betätigbare Linearantriebsmotoren zugeordnet sind, um die entsprechende Spindeln, also die Werkzeugspindeln oder die Werkstückspindel in der entsprechenden Raumrichtung zu verlagern. Es reicht somit aus, wenn zwei der insgesamt drei Spindeln jeweils in X-Richtung, zwei der Spindeln jeweils in Y-Richtung und zwei der Spindeln jeweils in Z-Richtung verlagerbar sind. Es sind nur zwei Schwenkachsen vorgesehen. Jede der beiden Werkzeugspindeln ist um genau eine Schwenkachse verschwenkbar, wobei die beiden Schwenkachsen bevorzugt senkrecht aufeinander stehen und auch senkrecht auf einer Vorschubrichtung stehen. In einer bevorzugten Variante ist die Werkstückspindel lediglich in zwei aufeinander senkrecht stehenden Raumrichtungen verlagerbar, wobei eine Linearverlagerungsrichtung der Vorschubrichtung entspricht. Eine erste Werkzeugspindel kann lediglich um eine einzige Linearachse verlagerbar sein. Diese verläuft bevorzugt senkrecht zur Vorschubrichtung. Die Schwenkachse, um die die erste Werkzeugspindel schwenkbar ist, verläuft bevorzugt in Richtung der einzigen Linearverlagerungsrichtung dieser Werkzeugspindel. Die zweite Werkzeugspindel kann in allen drei Raumrichtungen verlagerbar sein. Auch hier verläuft die Schwenkachse, um die die zweite Werkzeugspindel verschwenkbar ist, bevorzugt in Richtung einer dieser drei Raumrichtungen. Bei dieser Variante ist eine Spindel in allen drei Raumrichtungen, eine weitere Spindel in lediglich zwei Raumrichtungen und eine dritte Spindel in lediglich einer Raumrichtung verlagerbar, wobei letztere senkrecht zu den Verlagerungsrichtungen verläuft, entlang derer die nur in zwei Verlagerungsrichtungen verlagerbare Spindel verlagerbar ist. In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass ebenfalls die Werkstückspindel entlang zwei senkrecht zueinander stehenden Linearachsen verlagerbar ist. Bei dieser Variante sind aber beide Werkzeugspindeln entlang zwei Linearachsen verlagerbar. Die beiden Linearachsen liegen aber derart zueinander, dass die von ihnen aufgespannten Ebenen senkrecht zueinander stehen. Ist bspw. die Werkstückspindel in Z-Richtung, also in Zustellrichtung und in X-Richtung verlagerbar, so kann bei der ersten Variante die erste Werkzeugspindel in Y-Richtung und die zweite Werkzeugspindel in X-, Y- und Z-Richtung verlagerbar sein. Bei der zweiten Variante ist vorgesehen, dass die erste Werkzeugspindel in X-Richtung und in Y-Richtung und die zweite Werkzeugspindel in Y-Richtung und in Z-Richtung verlagerbar sind. Bei der ersten Variante liegen die Verlagerungsrichtungen der Werkstückspindel in einer Ebene. Die Verlagerungsrichtung der ersten Werkstückspindel liegt in einer senkrecht dazu verlaufenden Ebene. Bei der zweiten Variante sind Werkstückspindel und die beiden Werkzeugspindeln jeweils in senkrecht zueinander stehenden Ebenen verlagerbar. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Werkstückspindel lediglich in einer Richtung, bspw. in Zustellrichtung, also der Z-Richtung, oder in einer quer dazu verlaufenden, bspw. der X-Richtung verlagerbar ist. Die beiden Werkzeugachsen sind dann entlang einer zusätzlichen Linearachse verlagerbar. Bspw. können dann beide Werkstückspindeln nicht nur entlang der X-Richtung, sondern auch der Y-Richtung oder beide Werkzeugspindeln jeweils in Z-Richtung verlagert werden. Eine nach diesen Gestaltungswegen aufgebaute Werkzeugmaschine kann ein Maschinenbett aufweisen, welches insgesamt zwei Linearführungen aufweist. Auf jeder Linearführung gleitet ein Schlitten. Ein Schlitten trägt den Spindelantrieb für die Werkstückspindel und ein anderer Schlitten trägt einen Schlitten für eine der beiden Werkzeugspindeln. Es ist ein um eine Achse schwenkbar am Maschinenbett befestigter Spindelträger vorgesehen, der wiederum eine Linearachsführung aufweist, an dem ein Spindelantrieb verschieblich geführt ist. Der Spindelantrieb ist parallel zur Schwenkachse geführt. Die zugehörige Werkzeugspindel trägt an ihrem freien Ende ein Werkzeug, welches in der Schwenkachse des Spindelträgers sitzt. Die andere Werkzeugspindel sitzt ebenfalls an einem Spindelträger, der um eine Schwenkachse schwenken kann. Diese Schwenkachse ist einem in einer Ebene verlagerbaren Schlitten zugeordnet. Der Spindelantrieb ist gegenüber dem Spindelträger parallel zur Schwenkachse verlagerbar. Auch hier ist der Spindelantrieb derart dem Spindelträger zugeordnet, dass die Schwenkachse des Spindelträgers durch das am freien Ende der Werkzeugspindel angeordnete Einzahnschlagmesser oder Mehrzahnschlagmesser geht.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 in einer schematischen Darstellung die Achslagern der Werkstückspindel 1 und der beiden Werkzeugspindeln 3, 5 in der X-Z-Ebene;
- 2 die Achslagen bezogen auf die X-Y-Ebene;
- 3 die Achslagen bezogen auf die Y-Z-Ebene;
- 4 eine Darstellung gemäß 1 eines zweiten Ausführungsbeispieles;
- 5 eine Darstellung gemäß 2 des zweiten Ausführungsbeispieles;
- 6 eine Darstellung gemäß 3 des zweiten Ausführungsbeispieles;
- 7 eine Darstellung gemäß 1 eines dritten Ausführungsbeispiels;
- 8 eine Darstellung gemäß 2 des dritten Ausführungsbeispiels;
- 9 eine Darstellung gemäß 3 des dritten Ausführungsbeispiels;
- 10 eine Darstellung gemäß 1 eines vierten Ausführungsbeispiels;
- 11 eine Darstellung gemäß 2 des vierten Ausführungsbeispiels;
- 12 eine Darstellung gemäß 3 des vierten Ausführungsbeispiels;
- 13 eine erste perspektivische Darstellung einer Werkzeugmaschine, wobei die einzelnen Komponenten blockartig dargestellt sind;
- 14 eine zweite perspektivische Darstellung der in 13 dargestellten Werkzeugmaschine und
- 15 eine dritte perspektivische Darstellung der in den 13 und 14 dargestellten Werkzeugmaschine.
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Die Werkzeugmaschine kann einen Aufbau besitzen, wie er grundsätzlich aus der
DE 195 18 483 C2 oder aber auch aus der
DE 196 31 675 A1 vorbekannt ist. Die nicht im Detail dargestellte Werkzeugmaschine besitzt ein Maschinenbett mit einer Horizontalführung, auf der bspw. mit Hilfe eines Kreuzschlittens ein Werkstückspindelträger sowohl entlang der Drehachse der Werkstückspindel 1 als auch in einer Querrichtung dazu verlagerbar ist. Das Maschinenbett trägt darüber hinaus Tragsäulen, an denen Werkzeugspindelträger befestigt sind, die jeweils eine Werkzeugspindel 3, 5 tragen, die um ihre Spindelachsen 3, 5 drehbar sind. Die Spindelträger sind gegenüber der Tragsäule um Schwenkachsen U, W verschwenkbar. Die Werkstückspindel 1 und die Werkzeugspindeln 3, 5 werden von Elektromotoren drehangetrieben. Die Elektromotoren werden von einer elektronischen Steuerung derart angesteuert, dass sie im Gleichlauf, also im Synchronlauf, betrieben werden, so dass eine rotative Bearbeitung eines Werkstücks 2 möglich ist. Es ist aber auch vorgesehen, das Werkstück 2 taktend zu bearbeiten. Die Elektromotoren bzw. die von ihnen angetriebenen Spindeln 1, 3, 5 tragen Drehgeber, die der elektronischen Steuerung jederzeit Angaben über die Drehstellung der jeweiligen Spindel 1, 3, 5 geben. In einem rotativen Bearbeitungsverfahren drehen die Werkzeugspindeln 3, 5 mit entgegengesetztem Drehsinn und in einem ganzzahligen Drehzahlverhältnis zur Drehzahl der Werkstückspindel 1. Dabei hängt das Drehzahlverhältnis zwischen der Drehzahl der Werkzeugspindeln 3, 5 und der Werkstückspindel 1 von der Anzahl der Zähne ab. Das Drehzahlverhältnis und die Phasenlage der einzelnen Drehbewegungen ist dabei so aufeinander abgestimmt, dass mit einem Einzahn- oder Mehrzahnwerkzeug bei einer Umdrehung der Werkzeugspindeln 3, 5 jeweils nur ein Zahn des Zahnrades 2 bearbeitet wird. Während des Schnitts wird das Zahnrad 2 weitergedreht. Eine Werkzeugspindeln 3 bearbeitet eine in Drehrichtung weisende Zahnflanke. Die andere Werkzeugspindel 5 bearbeitet die entgegen Drehrichtung weisende Zahnflanke. Die Bearbeitung erfolgt an den Randkanten, indem dort dachartige Abschrägungen eingefräst werden.
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Die Werkstückspindel 1 trägt eine Werkstückaufnahme in Form eines Futters, das das zu bearbeitende Zahnrad 2 aufnimmt. Das Zahnrad besitzt Zähne, deren Stirnkanten mit Dachschrägen versehen werden sollen. Hinsichtlich dieser Bearbeitung wird auch auf den in dieser Anmeldung zitierten Stand der Technik und insbesondere auf die
3 und
4 der
DE 196 31 675 A1 verwiesen, die diesbezüglich voll in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung einbezogen wird.
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Die 1 bis 3 zeigen die Achsanordnungen der insgesamt sechs Linearachsen und der insgesamt zwei Schwenkachsen bezogen auf drei senkrecht zueinander stehenden Projektionsebenen. Die 1 zeigt die Achsanordnung in der X-Z-Ebene. Bei der X-Z-Ebene kann es sich um eine Horizontalebene oder um eine Vertikalebene handeln. Bei ersterer liegt die Zustellrichtung (z1-Achse), in welcher die Werkstückspindel 1 bei der Abdachbearbeitung zugestellt bzw. vorgeschoben wird, in einer Horizontalebene. Es ist aber auch möglich, dass die Z-Richtung in Vertikalrichtung verläuft. Die X-Richtung verläuft senkrecht zur Z-Richtung. Die Y-Richtung verläuft senkrecht sowohl zur X- als auch zur Z-Richtung.
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Aus den 1 bis 3 ist ersichtlich, dass die das Werkstück 2 tragende Werkstückspindel 1 in einer Richtung x1 in X-Richtung quer zur Drehachse der Werkstückspindel 1 und in einer Richtung z1 in Z-Richtung parallel zur Drehachse der Werkstückspindel 1 verlagerbar ist.
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Die erste Werkzeugspindel 3, die an ihrem dem Werkstück 2 zugewandten Ende ein Schlagmesser 4 trägt, ist nur entlang der Y-Richtung verlagerbar. Die mit y1 bezeichnete Linearachse verläuft in Richtung der Schwenkachse U, um die die erste Werkzeugspindel 3 etwa in einem 90°-Winkel verschwenkbar ist. Die beiden Grenzen des 90°-Winkels liegen in der X- bzw. der Z-Richtung. Die Schwenkachse verläuft etwa durch den Ort des Werkzeuges 4.
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Die zweite Werkzeugspindel 5 trägt ebenfalls ein Schlagmesser 6. Die zweite Werkzeugspindel 5 ist in allen drei Raumrichtungen, also in Richtung x2, Richtung y2 und Richtung z2 verlagerbar.
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Der 3 ist zu entnehmen, dass die Schwenkachse W, um die die zweite Werkzeugachse 5 verlagerbar ist, in X-Richtung verläuft. Die Schwenkachse W steht im Ausführungsbeispiel senkrecht auf der Schwenkachse U. Es sind aber auch andere Winkel zwischen den Schwenkachsen W und U möglich. Auch hier läuft die Achse durch das Werkzeug 6. Der Schwenkwinkel beträgt ebenfalls 90°, wobei die Grenzen der Schwenkbewegung um die Schwenkachse W einerseits in der Z-Richtung und andererseits in der Y-Richtung liegen.
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Der 2 ist zu entnehmen, dass durch eine Verlagerung der ersten Werkzeugspindel 3 in Y-Richtung (y1-Achse) und durch eine Verlagerung der Werkstückspindel 1 in X-Richtung (x1-Achse) die Position des Werkzeuges 4 in der Rotationsebene des Werkstücks 2 einstellbar ist. Der Winkel B in der 1 ist somit durch zwei Linearbewegungen in X- und Y-Richtung (x1- und y1-Achse) einstellbar. Der Neigungswinkel (U-Achse) ist unabhängig davon einstellbar.
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Die Position des Werkzeuges 6 in der Rotationsebene des Werkstücks 2 ist ebenfalls mittels zwei Linearbewegungen einstellbar. Hier erfolgt die Einstellung des Winkels A durch Verlagerung der zweiten Werkzeugspindel 5 in Richtung der x2- oder y2-Achse.
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Bei dem in den 4 bis 6 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist die erste Werkzeugspindel 3 zusätzlich in Richtung der x2-Achse verlagerbar. Die zweite Werkzeugspindel 5 ist hier allerdings nicht in x2-Richtung, sondern lediglich in zwei Raumrichtungen y2 und z2 verlagerbar. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Werkstückspindel 1 in der X-Z-Ebene, die erste Werkzeugspindel 3 in der X-Y-Ebene und die zweite Werkzeugspindel 5 in der Y-Z-Ebene verlagerbar. Auch hier lassen sich die Winkel A, B durch voneinander unabhängige Linearverlagerungen in X-Richtung bzw. in Y-Richtung einstellen.
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Bei dem in den 7 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist, anders als in dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, die Werkstückspindel 1 nicht in Z-Richtung verlagerbar. Dafür ist die erste Werkzeugspindel 3 zusätzlich in Z-Richtung (z1-Achse) verlagerbar.
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Bei dem in den 10 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Werkstückspindel 1 lediglich in Zustellrichtung, also in Z-Richtung (z1-Achse), verlagerbar. Die erste Werkzeugspindel 3 ist hier, anders als beim ersten Ausführungsbeispiel, zusätzlich in der X-Richtung (x1-Achse) verlagerbar.
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Wesentlich ist, dass die insgesamt genau sechs linearen Verlagerungsachsen x1, x2, y1, y2, z1, z2 so auf die einzelnen Spindeln 1, 3, 5, nämlich die Werkstückspindel 1, die erste Werkzeugspindel 3 und die zweite Werkzeugspindel 5 aufgeteilt sind, dass jeweils nur zwei Spindeln 1, 3, 5 unabhängig voneinander in der gleichen Raumrichtung X, Y, Z verlagerbar sind, wobei die Schwenkachsen U, W, um die jeweils eine der beiden Werkzeugspindeln 3, 5 schwenkbar sind, in zueinander senkrecht stehenden Raumrichtungen und senkrecht zur Vorschubrichtung liegen. Sie können aber auch in einem anderen Winkel zueinander stehen. Dies hängt im Wesentlichen von dem Werkstück bzw. dem Werkzeug und den Dachwinkeln bzw. Neigungswinkeln der Firstlinien ab.
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Bei der in den 13 bis 15 dargestellten konkreten Anordnung der einzelnen Elemente einer Werkzeugmaschine ist ein Maschinenbett 15 vorgesehen, welches in einer Horizontalebene oder aber auch in einer Vertikalebene angeordnet sein kann. Ist das Maschinenbett 15 in einer Vertikalebene angeordnet, so erstreckt sich die Zustellrichtung Z in Vertikalrichtung. Das Maschinenbett 15 besitzt eine in Z-Richtung verlaufende Linearführungsachse z1, in welcher Richtung ein Schlitten 16 entlang einer Linearachsführung 14 verlagerbar ist. Der Schlitten 16 trägt eine quer dazu verlaufende Linearachsführung 13, auf der in X-Richtung entlang der x1-Achse ein Spindelantrieb 17 verlagert werden kann, der die Werkstückspindel 1 trägt. Die Werkstückspindel 1 besitzt eine Werkzeugaufnahme, in der ein verzahntes Werkstück, bspw. ein innenverzahntes Zahnrad, aufgenommen ist, dessen Zähne von der Werkzeugmaschine bearbeitet werden sollen. Hierzu besitzt die Werkzeugmaschine zwei Werkzeugspindeln 3, 5, die an ihren freien Enden umlaufende Einzahn- oder MehrzahnSchlagmesser 4, 6 tragen, deren Schnittweiten etwa in der Umlaufebene der Spindeln 3, 5 liegen.
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Die Werkzeugspindel 3 sitzt an einem Spindelträger 18. Der Spindelträger 18 ist um eine sich in Y-Richtung erstreckende Schwenkachse U schwenkbar am Maschinenbett 15 befestigt. Der Spindelträger 18 bildet einen Arm aus, an dem ein sich in Y-Richtung erstreckender Fortsatz befindet, der eine Linearachsführung 9 ausbildet, an der in Y-Richtung entlang der Achse y1 ein Spindelantrieb 7 verlagerbar ist, dessen Drehachse quer zur y1-Achse verläuft. Der Spindelantrieb 7 besitzt einen Motor, mit dem die Werkzeugspindel 3 drehangetrieben werden kann, deren Werkzeugträger an seinem freien Ende ein umlaufendes Schlagmesser 4 trägt. Die Schwenkachse U verläuft durch das Schlagmesser 4.
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Das Maschinenbett 15 besitzt eine Linearachsführung 12, die sich in Z-Richtung erstreckt, auf der in z2-Richtung ein Schlitten 19 verlagert werden kann. Der Schlitten 19 trägt eine sich in Y-Richtung erstreckende Säule 20, an der eine Linearachsführung 11 in Y-Richtung angeordnet ist. Entlang der Linearachsführung 11 kann sich in y2-Richtung ein Schlitten 21 verlagern, an dem ein Spindelträger 22 schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkachse W, um die der Spindelträger 22 verschwenkbar ist, verläuft in X-Richtung. Der Spindelträger 22 besitzt einen Arm, der in einem radialen Abstand von der Schwenkachse W einen sich in X-Richtung erstreckenden Fortsatz aufweist, der eine Linearachsführung 10 aufweist, die sich in x2-Richtung erstreckt und entlang welcher ein Spindelantrieb 8 linear verlagerbar ist, dessen Drehachse quer zur x2-Achse verläuft. Der Spindelantrieb 8 treibt die Werkzeugspindel 5 an, die an ihrem freien Ende ein umlaufendes Einzahnschlagmesser aufweist. Die Schwenkachse W verläuft durch das Einzahnschlagmesser 6.
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Die Arbeitsposition des Schlagmessers 4 in der Rotationsebene des Werkstücks 2 (X-Y-Ebene) kann durch Verlagerung des Spindelantriebs 17 in x1-Richtung entlang der Linearachsführung 13, einem Verschwenken des Spindelträgers 18 um die Schwenkachse U und durch eine Verlagerung des Spindelantriebs 7 entlang der Linearachsführung 9 eingestellt werden. Wenn die Arbeitsposition des Abdachwerkzeuges 4 zur Bearbeitung einer der Zahnflanken festgelegt ist, sind die Positionen des Spindelantriebs 7 und des Spindelantriebs 17 festgelegt.
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Die Arbeitsposition des anderen Abdachwerkzeuges 6 wird durch Verschieben des Schlittens 19 entlang der Linearachsführung 12, des Schlittens 21 entlang der Linearachsführung 11, durch Schwenken des Spindelträgers 22 um die Schwenkachse W und durch eine Linearverlagerung des Spindelträgers 8 entlang der Linearachsführung 10 eingestellt.
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Jede der beiden Spindelantriebe 7, 8 sitzt auf einem Arm eines Spindelträgers 18, 22 und ist dort entlang einer Linearachsführung 9, 10 verlagerbar, wobei sich die Linearachsführung 9, 10 parallel und beabstandet zur Schwenkachse U, W des jeweiligen Spindelträgers 18, 22 erstreckt.
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Mit der in den 13 bis 15 dargestellten Werkzeugmaschine werden an verzahnten Werkstücken, insbesondere Zahnrädern mit einer Innenverzahnung die Zahnflanken im Bereich ihrer stirnseitigen Zahnkanten abgedacht. Die Dachform ist produktabhängig. Im allgemeinen besitzt jede Abdachung zwei Dachschrägen, die jeweils einer der beiden Zahnflanken zugeordnet sind. Die Dachschrägen sind im Wesentlichen durch zwei Winkel charakterisiert. Bspw. handelt es sich bei diesen Winkeln um den Neigungswinkel der Firstlinie gegenüber der Drehachse des Werkstücks und um den Abdachwinkel, also den Winkel der Dachfläche gegenüber der Firstlinie. Diese beiden Winkel werden einerseits durch die Neigungswinkel U und W eingestellt und andererseits durch die in den 2, 5, 8 und 11 angegebenen Winkel Bund A. Die Bearbeitung der Zahnkanten erfolgt im rotativen Verfahren, wobei während der Bearbeitung das Werkstück 2 in Richtung der Drehachse der Werkstückspindel 1, also in Richtung der z1-Achse, vorgeschoben wird. Mit einer nicht dargestellten elektronischen Steuerung werden die Einzelantriebe der Spindeln 1, 3, 5 drehangetrieben und in einem Synchronlauf gehalten, wobei die Drehzahl der beiden Werkzeugspindeln 3, 5 identisch sein kann und in einem festen Drehzahlverhältnis zur Drehzahl der Werkstückspindel 1 steht.
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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. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildung des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Werkstückspindel
- 2
- Zahnrad
- 3
- Werkzeugspindel
- 4
- Werkzeug
- 5
- Werkzeugspindel
- 6
- Werkzeug
- 7
- Spindelantrieb
- 8
- Spindelantrieb
- 9
- Linearachsführung y1
- 10
- Linearachsführung x2
- 11
- Linearachsführung y2
- 12
- Linearachsführung z2
- 13
- Linearachsführung x1
- 14
- Linearachsführung z1
- 15
- Maschinenbett
- 16
- Schlitten
- 17
- Spindelantrieb
- 18
- Spindelträger
- 19
- Schlitten
- 20
- Säule
- 21
- Schlitten
- 22
- Spindelträger
- A
- Winkel
- B
- Winkel
- U
- Schwenkachse
- W
- Schwenkachse
