DE102017204026A1 - Method and device for producing toothed racks - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zahnstangen (51, 61), welche sich in Richtung einer Längsachse (L) erstrecken und in einer parallel zur Längsachse (L) liegenden Verzahnungsebene eine Verzahnung (9) mit quer zur Längsachse (L) in einer Zahnrichtung verlaufenden Zähnen (92) aufweisen, bei dem mindestens ein Zahnstangenrohling (5, 6) in einer Spannvorrichtung (3) eingespannt wird und ein Werkzeugkopf (2) einer Bearbeitungsmaschine in Zahnrichtung im Werkzeugeingriff parallel zur Verzahnungsebene bewegt wird, wobei durch den Werkzeugkopf (2) mindestens ein Zahn parallel zur Verzahnungsebene eingebracht wird. Um eine rationellere Herstellung von Zahnstangen und eine schnellere Erzeugung der Verzahnung (9) zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass mindestens zwei Zahnstangenrohlinge (5, 6) parallel nebeneinander in der Spannvorrichtung (3) eingespannt werden und der Werkzeugkopf (2) jeweils in einem über beide Zahnstangenrohlinge (5, 6) durchgehenden Arbeitshub mit durchgehendem Werkzeugeingriff parallel zur gemeinsamen Verzahnungsebene (7) bewegt wird.The invention relates to a method for the production of toothed racks (51, 61) which extend in the direction of a longitudinal axis (L) and in a plane parallel to the longitudinal axis (L) toothing a toothing (9) with transverse to the longitudinal axis (L) in one Tooth direction extending teeth (92), in which at least one rack blank (5, 6) is clamped in a clamping device (3) and a tool head (2) of a processing machine in the tooth direction in the tool engagement is moved parallel to the toothing plane, wherein by the tool head (2 ) At least one tooth is introduced parallel to the toothing plane. In order to enable a more efficient production of racks and a faster generation of the toothing (9), the invention proposes that at least two rack blanks (5, 6) are clamped parallel to each other in the clamping device (3) and the tool head (2) in each case over both rack blanks (5, 6) continuous working stroke with continuous tool engagement is moved parallel to the common toothing plane (7).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zahnstangen, welche sich in Richtung einer Längsachse erstrecken und in einer parallel zur Längsachse liegenden Verzahnungsebene eine Verzahnung mit quer zur Längsachse in einer Zahnrichtung verlaufenden Zähnen aufweisen, bei dem mindestens ein Zahnstangenrohling in einer Spannvorrichtung eingespannt wird und ein Werkzeugkopf einer Bearbeitungsmaschine in Zahnrichtung im Werkzeugeingriff parallel zur Verzahnungsebene bewegt wird, wobei durch den Werkzeugkopf mindestens ein Zahn parallel zur Verzahnungsebene eingebracht wird. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.The invention relates to a method for the production of toothed racks, which extend in the direction of a longitudinal axis and in a plane lying parallel to the longitudinal axis toothing a toothing with transverse to the longitudinal axis in a tooth direction teeth, wherein at least one rack blank is clamped in a jig and a Tool head of a machine tool in the tooth direction in the tool engagement is moved parallel to the toothing plane, wherein at least one tooth is introduced parallel to the toothing plane by the tool head. An apparatus for carrying out the method is likewise an object of the invention.
In Lenkgetrieben von Kraftfahrzeugen ist eine derartige Zahnstange in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar gelagert und über Spurstangen mit den Achsschenkeln der lenkbaren Räder verbunden. In die in Längsrichtung erstreckte Verzahnung der Zahnstange greift ein an einer Lenkwelle angebrachtes Lenkritzel ein, so dass eine Drehung der Lenkwelle über eine Verschiebung der mit den Achsschenkeln verbundenen Zahnstange in einen Lenkeinschlag der Räder umgesetzt wird.In steering gears of motor vehicles such a rack is slidably mounted in the direction of its longitudinal axis and connected via tie rods with the stub axles of the steerable wheels. In the longitudinally extending toothing of the rack engages a steering shaft mounted on a steering pinion, so that rotation of the steering shaft is converted by a displacement of the rack connected to the steering knuckle in a steering angle of the wheels.
Zur Fertigung einer Zahnstange wird ein Zahnstangenrohling bereitgestellt, üblicherweise ein stangenförmiger Abschnitt mit rundem, halbrundem- (D-förmigem), Y-förmigem oder sonstigem Querschnitt, bevorzugt aus Stahl. In diesen Zahnstangenrohling wird durch nachfolgende Bearbeitung eine Mehrzahl von Zähnen eingebracht, die parallel nebeneinander und senkrecht oder schräg zur Längsachse angeordnet sind und zusammen die parallel zur Verzahnungsebene angeordnete Verzahnung bilden.To produce a rack, a rack blank is provided, usually a rod-shaped section with a round, semicircular (D-shaped), Y-shaped or other cross-section, preferably of steel. In this rack blank, a plurality of teeth is introduced by subsequent processing, which are arranged parallel to each other and perpendicular or oblique to the longitudinal axis and together form the teeth arranged parallel to the toothing plane.
Die Einformung der Zähne in einen Zahnstangenrohling kann durch spanende Bearbeitung erfolgen, beispielsweise mittels Fräsen. Eine Fräsmaschine zum Fräsen der Verzahnung einer Zahnstange ist aus der
Bei der bekannten Fräsmaschine wird jeweils ein Zahnstangenrohling in die Spannvorrichtung eingespannt und die Zähne werden mittels wiederholter Arbeitshübe des Werkzeugkopfes quer zur Längsachse gefräst, bis die Verzahnung vollständig und die Zahnstange bearbeitet ist. Anschließend wird die Spanneinrichtung aus der Bearbeitungsposition gebracht und die fertige Zahnstange aus der Spanneinrichtung ausgespannt. Daraufhin wird ein neuer Zahnstangenrohling eingespannt und die Spannvorrichtung wieder in Bearbeitungsposition vor den Werkzeugkopf gebracht, wo die Verzahnung gefräst wird.In the known milling machine, a rack blank is clamped in the clamping device and the teeth are milled by means of repeated strokes of the tool head transversely to the longitudinal axis until the toothing is complete and the rack is processed. Subsequently, the clamping device is brought out of the machining position and the finished rack stretched out of the clamping device. Then a new rack blank is clamped and the tensioning device brought back into the machining position in front of the tool head, where the teeth are milled.
Nachteilig ist, dass in Bearbeitungsposition mittels des Werkzeugkopfes jeweils nur ein Zahnstangenrohling beim Einformen der Zähne bearbeitet werden kann. Dadurch fällt bei dem bekannten Herstellungsverfahren relativ viel Zeit für den Werkstückwechsel an.The disadvantage is that in the processing position by means of the tool head only one rack blank during molding of the teeth can be processed. This results in the known manufacturing process relatively much time for the workpiece change.
Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein rationelleres Verfahren zur Herstellung von Zahnstangen anzugeben, welches eine schnellere Erzeugung der Verzahnung ermöglicht, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.In view of the above-described problem, it is an object of the present invention to provide a more rational method for the production of racks, which allows a faster generation of the teeth, as well as an apparatus for performing the method.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by a method having the features of
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass mindestens zwei Zahnstangenrohlinge parallel nebeneinander in der Spannvorrichtung eingespannt werden und der Werkzeugkopf jeweils in einem über beide Zahnstangenrohlinge durchgehenden Arbeitshub mit durchgehendem Werkzeugeingriff parallel zur gemeinsamen Verzahnungsebene bewegt wird.To carry out the method according to the invention, it is proposed that at least two toothed rack blanks be clamped parallel to one another in the tensioning device and the tool head is moved parallel to the common toothing plane in each case in a working stroke passing through both toothed rack blanks.
Während im Stand der Technik jeweils nur ein einziger Zahnstangenrohling in Bearbeitungsposition gehalten wird, werden erfindungsgemäß mindestens zwei Zahnstangenrohlinge mit ihren Längsachsen nebeneinander, parallel zueinander in der Spannvorrichtung eingespannt. Die derart benachbart eingespannten Zahnstangenrohlinge haben eine gemeinsame, durchgehende Verzahnungsebene, die zur Bearbeitung mittels eines Werkzeugkopfes zugänglich ist. Der Werkzeugkopf wird jeweils in einem Arbeitshub im Werkzeugeingriff parallel zur Verzahnungsebene quer zur Längsachse relativ zu den einander benachbart eingespannten Zahnstangenrohlingen bewegt, und das Werkzeug wird parallel zur Verzahnungsebene durch die zunächst unbearbeitete Oberfläche des Zahnstangenrohlings geführt, wobei über die Zahnstangerohlinge jeweils mindestens ein quer durchgehender Zahn oder ein Zahnabschnitt erzeugt wird. Mit anderen Worten werden in einem Arbeitsgang über beide Zahnstangenrohlinge durchgehende Zähne erzeugt. Dadurch können in einem Arbeitshub quer zur Längsachse sämtliche erfindungsgemäß eingespannten Zahnstangenrohlinge im Wesentlichen gleichzeitig bearbeitet werden, beispielsweise von einem Fräskopf durch Fräsen einer durchgehenden Zahnstruktur mit einem oder mehreren Zähnen quer in die eingespannten Zahnstangenrohlinge. Auf diese Weise erfolgt die Ausbildung der Verzahnung praktisch gleichzeitig an beiden Zahnstangenrohlingen, wobei die Bearbeitungszeit durch den Werkzeugkopf vergleichbar ist mit der Bearbeitung eines einzigen Rohlings im Stand der Technik. Nach der Bearbeitung beider oder mehrerer Zahnstangenrohlinge werden die Zahnstangen mit der fertigen Verzahnung aus der Spannvorrichtung ausgespannt.While only a single rack blank is held in the processing position in the prior art, at least two rack blanks are clamped with their longitudinal axes next to each other, parallel to each other in the clamping device according to the invention. The toothed rack blanks clamped in this way have a common, continuous toothing plane, which can be machined by means of a tool head is accessible. The tool head is moved in a working stroke in the tool engagement parallel to the toothing plane transverse to the longitudinal axis relative to the adjacent clamped rack blanks, and the tool is guided parallel to the toothing plane through the initially unprocessed surface of the rack blank, wherein on the Zahnstangerohlinge each at least one transversely continuous tooth or a tooth portion is generated. In other words, through both rack blanks continuous teeth are generated in one operation. As a result, all inventively clamped rack blanks can be processed substantially simultaneously in a working stroke transverse to the longitudinal axis, for example of a milling head by milling a continuous tooth structure with one or more teeth transversely in the clamped rack blanks. In this way, the formation of the teeth takes place practically simultaneously on both rack blanks, wherein the processing time through the tool head is comparable to the processing of a single blank in the prior art. After processing both or more rack blanks, the racks are stretched out with the finished teeth from the jig.
Es kann vorteilhaft sein, dass jeweils zwei Zahnstangenrohlinge paarweise im Kontakt gegeneinander anliegend verspannt werden. Dazu werden jeweils zwei Zahnstangenrohlinge in eine entsprechende Aufnahme der Spanneinrichtung eingebracht und zwischen Spannelementen, beispielsweise gegeneinander anpressbaren Spannbacken, zusammen eingespannt. Die Zahnstangenrohlinge liegen dabei in unmittelbarem Kontakt in Längsrichtung parallel aneinander an. Die gemeinsame Verzahnungsebene, die wie beschrieben erfindungsgemäß jeweils in einem durchgehenden Arbeitshub des Werkzeugkopfes mit einem durchgehenden Zahn oder Zahnabschnitt strukturiert wird, kann sich über die Zahnstangenrohlinge quer zur Längsachse ohne Spalt erstrecken, wodurch Gratbildung reduziert werden kann. Die paarweise Handhabung der Zahnstangenrohlinge und der fertigen Zahnstangen kann besonders arbeitseffizient erfolgen.It may be advantageous that two rack blanks are clamped in pairs against each other in contact. For this purpose, two rack blanks are introduced into a corresponding receptacle of the clamping device and clamped together between clamping elements, for example, against each other can be pressed jaws. The rack blanks lie in direct contact in the longitudinal direction parallel to each other. The common toothing plane, which is structured as described according to the invention in each case in a continuous working stroke of the tool head with a continuous tooth or tooth portion, can extend over the toothed rack blanks transversely to the longitudinal axis without a gap, whereby burr formation can be reduced. The pairwise handling of the rack blanks and the finished racks can be particularly labor efficient.
Sowohl das Einspannen, als auch die Bearbeitung und das Ausspannen von jeweils zwei oder mehr Zahnstangenrohlingen oder Zahnstangen, insbesondere bei der paarweisen Handhabung und Bearbeitung, erfordert keinen wesentlich höheren Zeit- und Bearbeitungsaufwand als im Stand der Technik, in dem nur jeweils eine einzelne Zahnstange gefertigt wird. Dadurch ergibt sich eine insgesamt rationellere und insbesondere schnellere Fertigung von Zahnstangen.Both the clamping, as well as the machining and the clamping of two or more rack blanks or racks, especially in the pairwise handling and processing, requires no much higher time and processing effort than in the prior art, in which only one rack made becomes. This results in a more rational and especially faster production of racks.
Die erfindungsgemäße Einformung über zwei oder mehr Zahnstangen quer durchgehender Zähne kann mittels spanender Bearbeitung erfolgen, wie beispielsweise Fräsen, Räumen, Hobeln, Stoßen, Schleifen oder dergleichen, oder auch mittels plastisch umformender Verfahren, wie Walzen, Pressen, Kneten oder dergleichen. Der Werkzeugkopf wird mittels entsprechender Werkzeuge zur Durchführung der jeweils zum Einsatz gelangenden Verfahren ausgerüstet. Entsprechend kann der Werkzeugkopf ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung aufweisen, beispielsweise einen Fräser oder dergleichen.The indentation according to the invention over two or more racks transversely through teeth can be done by machining, such as milling, broaching, planing, bumping, grinding or the like, or by means of plastic forming processes such as rolling, pressing, kneading or the like. The tool head is equipped by means of appropriate tools for carrying out each of the procedures used. Accordingly, the tool head can have a tool for machining, for example a milling cutter or the like.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorteilhaft sein, dass die Zahnstangenrohlinge bezüglich einer im Wesentlichen senkrechten Schwerkraftrichtung mit im Wesentlichen waagerechten Längsachsen eingespannt sind, wobei die Verzahnungsebene im Wesentlichen senkrecht steht. Die Verzahnungsebene erstreckt sich in vertikaler Richtung, bevorzugt in einem Winkel von ±30° zur Schwerkraftrichtung, wobei die einzelnen, beispielsweise paarweise nebeneinander angeordneten Zahnstangenrohlinge waagerecht, parallel zu einer horizontalen Richtung angeordnet sind, bevorzugt in einem Winkel von ±30° zur senkrecht zur Schwerkraftrichtung verlaufenden Horizontalen. Entsprechend verläuft die Zahnrichtung ebenfalls im Wesentlichen senkrecht, oder bei einer Schrägverzahnung gegen die Vertikale geneigt. Zur Bearbeitung wird der Werkzeugkopf in Arbeitshüben parallel zur Verzahnungsebene in senkrechter Richtung bewegt, also auf- oder abwärts. Vorteilhaft ist dabei, dass bei spanender Bearbeitung anfallende Späne sowie zur Bearbeitung zugeführtes Kühl- und Schneidfluid unter dem Einfluss der Schwerkraft selbsttätig aus dem Bearbeitungsbereich fallen und einfach abgeführt werden können.In a further development of the method according to the invention, it may be advantageous for the rack blanks to be clamped with substantially horizontal longitudinal axes with respect to a substantially vertical direction of gravity, the toothing plane being substantially perpendicular. The toothing plane extends in the vertical direction, preferably at an angle of ± 30 ° to the direction of gravity, wherein the individual, for example in pairs juxtaposed rack blanks are arranged horizontally, parallel to a horizontal direction, preferably at an angle of ± 30 ° to the direction perpendicular to the direction of gravity extending horizontal. Accordingly, the tooth direction is also substantially perpendicular, or inclined at a helical toothing against the vertical. For machining, the tool head is moved in working strokes parallel to the toothing plane in the vertical direction, ie up or down. It is advantageous that during machining machining chips and processed cooling and cutting fluid under the influence of gravity fall automatically from the processing area and can be easily removed.
Es ist weiterhin denkbar und möglich, dass die Zahnstangenrohlinge paarweise nebeneinander vertikal eingespannt sind, sodass sie parallel zu der Schwerkraftrichtung angeordnet sind.It is furthermore conceivable and possible for the toothed rack blanks to be clamped vertically in pairs next to one another, so that they are arranged parallel to the direction of the gravitational force.
Die Zahnstangenrohlinge können in der Spannvorrichtung zwischen Spannbacken gegeneinander verspannt werden. Die Spannbacken sind bevorzugt paarweise in senkrechter Richtung angeordnet, so dass die Zahnstangenrohlinge dazwischen waagerecht liegend eingespannt werden können. Zum Einspannen sind die Spannbacken in senkrechter Richtung gegeneinander bewegbar. Zwei oder mehr Paare von Spannbacken können mit Abstand in Längsrichtung angeordnet sein, um die Zahnstangen über deren Länge sicher zu fixieren.The rack blanks can be clamped against each other in the clamping device between clamping jaws. The clamping jaws are preferably arranged in pairs in the vertical direction, so that the rack blanks can be clamped horizontally in between. For clamping the clamping jaws are movable in the vertical direction against each other. Two or more pairs of jaws may be spaced apart longitudinally to securely fix the racks over their length.
Für einen rationellen Fertigungsfluss kann vorgesehen sein, dass erste Zahnstangenrohlinge in einer ersten Spannvorrichtung in einer Ladeposition außerhalb des Werkzeugeingriffs eingespannt werden, während zweite Zahnstangenrohlinge in einer zweiten Spannvorrichtung in Bearbeitungsposition zur Bearbeitung im Werkzeugeingriff sind, und aus Zahnstangenrohlingen fertig bearbeitete Zahnstangen aus einer dritten Spannvorrichtung in Entladeposition außerhalb des Werkzeugeingriffs aus der Spannvorrichtung ausgespannt werden, wobei die Spanneinrichtungen umlaufend oder abwechselnd in Ladeposition, Bearbeitungsposition und Entladeposition positioniert werden. Die mindestens drei Spannvorrichtungen können mittels entsprechender Transport- und Positioniereinrichtungen im Takt, der durch die Dauer der Bearbeitung zur Erzeugung der Verzahnung bestimmt wird, in die Bearbeitungsposition in Werkzeugeingriff vor den Werkzeugkopf gebracht werden, zum Beladen oder Einspannen der Zahnstangenrohlinge in eine Ladeposition, und zum Entladen oder Ausspannen der mit Verzahnungen versehenen fertigen Zahnstangen in eine Entladeposition. Die Lade- und Entladeposition können in einem Produktionsfluss in Flussrichtung vor und hinter der Bearbeitungsposition angeordnet sein. Dabei können die Spannvorrichtungen gleich ausgestaltet sein, beispielsweise als entlang einer Fertigungsstrasse entlangbewegte Schlitten, oder auch an einer revolver- oder karusselartigen Wechseleinrichtung, so dass die oder jede der Spannvorrichtungen relativ zum Werkzeugkopf linear verfahrbar und/oder um eine Drehachse drehbar ist. Die Spannvorrichtungen können im Takt abwechselnd oder zyklisch zur Bearbeitung vor dem Werkzeugkopf positioniert werden, so dass eine quasi-kontinuierliche, getaktete Fertigung realisiert werden kann.For a rational production flow can be provided that first rack blanks clamped in a first clamping device in a loading position outside of the tool engagement while second rack blanks are in tool engagement in a second chuck in machining position for machining and rack racks finished from rack blanks are unloaded from a third chuck to the unloading position outside the tool engagement of the chuck, the chucks circumferentially or alternately in loading position, machining position and unloading position be positioned. The at least three tensioning devices can be brought by means of appropriate transport and positioning in time, which is determined by the duration of machining to produce the teeth in the machining position in tool engagement in front of the tool head, for loading or clamping the rack blanks in a loading position, and Unloading or unclamping the toothed finished racks to an unloading position. The loading and unloading position can be arranged in a flow of production in the flow direction in front of and behind the processing position. In this case, the clamping devices may be configured the same, for example, as along a production line along moving carriage, or on a revolver or carousel-like changing device, so that the or each of the clamping devices relative to the tool head is linearly movable and / or rotatable about an axis of rotation. The clamping devices can be alternately or cyclically positioned for machining in front of the tool head in time, so that a quasi-continuous, clocked production can be realized.
Eine Vorrichtung zur Herstellung von Zahnstangen, welche sich in Richtung einer Längsachse erstrecken und in einer parallel zur Längsachse liegenden Verzahnungsebene eine Verzahnung mit quer zur Längsachse in einer Zahnrichtung verlaufenden Zähnen aufweisen, umfassend einen Werkzeugkopf und eine Spannvorrichtung, in der ein Zahnstangenrohling einspannbar ist, wobei ein Werkzeugkopf in Zahnrichtung parallel zur Verzahnungsebene bewegbar ist zum Einbringen mindestens eines Zahns parallel zur Verzahnungsebene, sieht erfindungsgemäß vor, dass mindestens zwei Zahnstangenrohlinge parallel nebeneinander in der Spannvorrichtung einspannbar sind und der Werkzeugkopf in einem über beide Zahnstangenrohlinge durchgehenden Arbeitshub parallel zu einer gemeinsamen Verzahnungsebene mit durchgehendem Werkzeugeingriff bewegbar ist.A device for producing toothed racks, which extend in the direction of a longitudinal axis and in a plane lying parallel to the longitudinal axis toothing have teeth with transverse to the longitudinal axis in a tooth direction teeth comprising a tool head and a clamping device in which a rack blank can be clamped, wherein a tool head in the tooth direction parallel to the toothing plane is movable for introducing at least one tooth parallel to the toothing plane, provides according to the invention that at least two rack blanks are clamped parallel to each other in the clamping device and the tool head in a continuous over both rack blanks working stroke parallel to a common toothing plane with through Tool engagement is movable.
Die Vorrichtung ist beispielsweise als Maschine zur spanenden Bearbeitung mit einem Werkzeugkopf ausgestaltet, beispielsweise als Fräsmaschine oder als Fräswerkzeug mit einem Fräskopf, wobei der Werkzeugkopf zum Einbringen von Zähnen oder Zahnabschnitten wie für das vorangehende Verfahren quer zur Längsrichtung parallel zur Verzahnungsebene bewegbar ist, wobei die Bearbeitungsrichtung der Zahnrichtung entspricht. In einem Arbeitshub wird von dem Werkzeug zumindest in zwei nebeneinader benachbart eingespannte Zahnstangenrohlinge durchgehend ein Zahn oder ein aus mehereren Zähnen bestehender Zahnabschnitt eingeformt, beispielsweise eingefräst. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren rationell umgesetzt werden.The device is configured, for example, as a machine for machining with a tool head, for example as a milling machine or as a milling tool with a milling head, wherein the tool head for introducing teeth or tooth sections as for the previous method is movable transversely to the longitudinal direction parallel to the toothing plane, wherein the machining direction the tooth direction corresponds. In a working stroke of the tool at least in two nebeneinader adjacent clamped rack blanks continuously formed a tooth or consisting of several teeth tooth portion, for example milled. As a result, the process according to the invention can be implemented efficiently.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Verzahnungsebene im Wesentlichen senkrecht angeordnet ist parallel zu einer Schwerkraftrichtung, und die Längsachsen im Wesentlichen waagerecht ausgerichtet sind. Insbesondere bei einem spanenden Bearbeitungsverfahren ist es günstig, wenn die Verzahnungsebene in einem Bereich von etwa ± 30° zur Vertikalen steht, damit Späne und Kühl- und Schmierfluid durch die Schwerkraft selbsttätig nach unten abfließen. Hierfür ist es ebenfalls günstig, wenn die Zähne der Verzahnung ebenfalls im Wesentlichen senkrecht stehen, was dadurch erreicht werden kann, dass die Längsachsen der Zahnstangen in einem Bereich von etwa ± 30° zur Horizontalen liegen. Durch die erfindungsgemäß über beide oder mehrere Zahnstangen quer durchgehenden Nuten zwischen den Zähnen können beim Bearbeiten anfallende Späne und Flüssigkeiten gut und einfach nach unten ablaufen.An advantageous embodiment provides that the toothing plane is arranged substantially perpendicularly parallel to a direction of gravity, and the longitudinal axes are aligned substantially horizontally. In particular, in a machining process, it is advantageous if the toothing plane is in a range of about ± 30 ° to the vertical, so that chips and cooling and lubricating fluid flow by gravity down automatically. For this purpose, it is also advantageous if the teeth of the toothing are also substantially perpendicular, which can be achieved in that the longitudinal axes of the racks are in a range of about ± 30 ° to the horizontal. By inventively across two or more racks across grooves between teeth teeth chips and liquids occurring during processing can drain well and easily down.
In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Spanneinrichtungen vorgesehen ist, die jeweils relativ zum Werkzeugkopf wahlweise in Bearbeitungsposition oder in Lade- oder Entladeposition positionierbar sind. Die Spanneinrichtungen können mittels einer motorischen, bevorzugt automatisierten Transport- bzw. Positioniervorrichtung wie oben beschrieben abwechselnd oder zyklisch umlaufend im Arbeitstakt zur Bearbeitung vor dem Werkzeugkopf positioniert werden, und gleichzeitig in Lade- und Entladeposition zum Bestücken mit Zahnstangenrohlingen und zur Entnahme von fertigen Zahnstangen.In an advantageous embodiment, it is provided that a plurality of clamping devices is provided, which are each positioned relative to the tool head either in the machining position or in loading or unloading position. The clamping devices can be positioned by means of a motorized, preferably automated transport or positioning device as described above alternately or cyclically circumferentially in the power stroke for processing in front of the tool head, and simultaneously in loading and unloading position for loading rack racks and for removal of finished racks.
Wie vorangehend für das Verfahren beschrieben kann die Vorrichtung ausgestaltet sein, um vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ausführen zu können, beispielsweise mit Spanneinrichtungen zur Einspannung mit im Wesentlichen senkrechter Verzahnungsebene. As described above for the method, the device can be designed to be able to carry out advantageous developments of the method, for example with clamping devices for clamping with a substantially vertical toothing plane.
Figurenlistelist of figures
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
-
1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Ansicht von oben, -
2 eine Spannvorrichtung der Vorrichtung gemäß1 in einer schematischen perspektivischen Ansicht, -
3 eine Spannvorrichtung mit eingespannten Zahnstangenrohlingen in einer schematischen Seitenansicht in Bearbeitungsposition, -
4 zwei gebaute Zahnstangen, -
5 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer zweiten Ausführungsform in einer schematischen Ansicht von oben ähnlich wie in1 , -
6 eine Vorrichtung mir einer Spannvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform in einer schematischen Ansicht in Längsrichtung.
-
1 a device for carrying out the method according to the invention in a schematic view from above, -
2 a tensioning device of the device according to1 in a schematic perspective view, -
3 a clamping device with clamped rack blanks in a schematic side view in the machining position, -
4 two built racks, -
5 a device for carrying out the method according to the invention in a second embodiment in a schematic top view similar to in FIG1 . -
6 a device with a clamping device in a second embodiment in a schematic longitudinal view.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt oder erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.
Die Vorrichtung
Weiterhin umfasst die Vorrichtung
Jede der Spannvorrichtungen
Die Querrichtung
Zwischen den Spannbacken
Die der Spannvorrichtung
Ein Paar von Zahnstangenrohlingen
Die gesamte Verzahnung
Nach der Durchführung einer vorgegebenen Anzahl von Arbeitshüben, die für die Einformung sämtlicher Zähne
Wie in
Alternativ können, wie in
Durch die vertikale Anordnung der Verzahnungsebene
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung (Fräsmaschine)Device (milling machine)
- 22
- Fräskopfmilling head
- 2121
- Bearbeitungsbereichediting area
- 33
- Spannvorrichtungjig
- 41,4241.42
- Spannbackenjaws
- 5,65.6
- ZahnstangenrohlingeRack blanks
- 51,6151.61
- Zahnstangenracks
- 77
- Verzahnungsebenetoothing plane
- 8181
- Ladebereichloading area
- 8282
- Entladebereichunloading
- 99
- Verzahnunggearing
- 9191
- Zahnabschnitttooth portion
- 9292
- Zahn tooth
- Querrichtungtransversely
- LL
- Längsrichtunglongitudinal direction
- GG
- SchwerkraftrichtungThe direction of gravity
- ZZ
- Bearbeitungsrichtungmachining direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1033487 A [0004]DE 1033487 A [0004]
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-
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-
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