DE102018001106A1

DE102018001106A1 - Method and device for machining a gear

Info

Publication number: DE102018001106A1
Application number: DE102018001106.3A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2019-08-08

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Anfas- und Entgratmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks (12, 12', 12", 12"', 70) mit einem Fräskopf (10), wobei der Fräskopf (10) so ausgebildet ist, dass der Fräskopf (10) eine Werkzeugspindel (20) aufweist und der Fräskopf (10) zusammen mit der Werkzeugspindel (20) um die A-Achse um einen Winkel schwenkbar ist, um kopfüber zur Ausgangsposition und durch das Schwenken des Fräskopfes (10) unter Beibehalten der absoluten Bearbeitungsrichtung (15) und der Drehrichtung (17) der Werkzeugspindel (20) die relative Drehrichtung des Fräskopfes (10) um die A-Achse wechselt und dadurch ein beidseitiges Gegen- oder Gleichlauffräsen an einer ersten Position (16) und an einer zweiten Position (18) des Werkstücks (12, 12', 12", 12"', 70) erfolgt.Proposed is a chamfering and deburring machine for machining a workpiece (12, 12 ', 12 ", 12"', 70) with a milling head (10), wherein the milling head (10) is formed so that the milling head (10) a Tool spindle (20) and the milling head (10) is pivotable together with the tool spindle (20) about the A-axis by an angle to head over to the starting position and by pivoting the milling head (10) while maintaining the absolute machining direction (15) and the direction of rotation (17) of the tool spindle (20) changes the relative direction of rotation of the milling head (10) about the A-axis and thereby reversible milling on both sides at a first position (16) and at a second position (18) of the workpiece (12, 12 ', 12 ", 12"', 70) takes place.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere zum Anfasen eines Zahnrads.The invention relates to a method and a device for machining, in particular for chamfering a gear.

Stand der TechnikState of the art

Verzahnte Werkstücke, insbesondere Zahnräder, werden im Maschinenbau für zahlreiche Anwendungen benötigt. Die Zahnräder benötigen eine saubere Kantenbearbeitung. Zahnräder werden typischerweise durch Fräsen auf Wälzfräsmaschinen aus einem metallenen Rohling gefertigt. Wälzfräsmaschinen umfassen üblicherweise eine ein- oder mehrgängige Schnecke mit Spannuten und bilden mit dem zu verzahnenden Werkstück ein Schneckengetriebe. Zusätzlich zur Drehung fährt der Wälzfräser parallel zur Achse des Werkstücks an dem Werkstück entlang, um die Zahnlücken zu erzeugen.Toothed workpieces, in particular gears, are required in mechanical engineering for numerous applications. The gears need a clean edge processing. Gears are typically made by milling on hobbing machines from a metal blank. Hobbing machines usually comprise a single or multi-start worm with flutes and form a worm gear with the workpiece to be toothed. In addition to rotation, the hob moves parallel to the axis of the workpiece along the workpiece to create the tooth spaces.

Um eine lange Einsatzdauer von Zahnrädern zu gewährleisten, müssen die Kanten der Zahnräder frei von sogenannten Graten sein. Grate sind Materialüberstände, die beim Fräsen eines Zahnrades am Zahnrad entstehen, insbesondere im Nahbereich von Kanten. Beim Wälzprozess entsteht der Grat je nach der durchgeführten Schnittstrategie, also Gleich- oder Gegenlauffräsen. Dieser Grat wird üblicherweise mittels einer Vorrichtung in der Wälzfräsmaschine durch Anstellen eines Gratabstreifers gemindert. Durch das Anfasen können Beschädigungen beim Werkstücktransport, Härterisse und Getriebeverschleiß durch scharfe Kanten vermieden werden. Zudem erleichtert die Anfasung den Montageprozess und verbessert die Werkzeugstandzeit beim Finishpozess, speziell beim Honen.To ensure a long service life of gears, the edges of the gears must be free of so-called burrs. Burrs are material overhangs that arise when milling a toothed wheel on the toothed wheel, in particular in the vicinity of edges. In the rolling process, the burr is created depending on the cutting strategy that has been carried out, ie straight or upright milling. This burr is usually reduced by means of a device in the hobbing machine by employing a ridge scraper. By chamfering damage to the workpiece transport, hardening cracks and gear wear can be avoided by sharp edges. In addition, chamfering facilitates the assembly process and improves tool life during the finishing process, especially during honing.

Es kann nach dem Fräsen beispielsweise mit einem sogenannten Fingerfräser an jedem Zahn eines Zahnrades an den Kanten entlanggefahren und dadurch die Entgratung bzw. Anfasung vorgenommen werden. Es ist auch bekannt, nach dem Fräsen gleichzeitig oder anschließend die Materialüberstände, die sich in axialer Richtung des Zahnrades von den Zähnen weg erstrecken, abzuschälen. Anschließend wird das Zahnrad nach dem Stand der Technik auf eine andere Maschine verbracht und dort angefast, d.h. zumindest einige Kanten der Zähne werden durch ein schräg angreifendes, ebenes Anfaswerkzeug plastisch verformt und damit angeschrägt, wobei Materialwülste mit radialem und axialem Überstand entstehen. Die axialen Überstände werden durch Schneiden beseitigt. Die radialen Überstände werden durch Glätten beseitigt, d.h. ein Glättwerkzeug wird in radialer Richtung an das Zahnrad herangeführt und verformt den radialen Überstand plastisch und drückt ihn platt.After milling, for example, with a so-called end mill on each tooth of a toothed wheel, it can be moved along the edges, thereby deburring or chamfering being carried out. It is also known, after milling simultaneously or subsequently the material protrusions that extend in the axial direction of the gear away from the teeth, peel off. Subsequently, the prior art gear is transferred to another machine and chamfered there, i. At least some edges of the teeth are plastically deformed and beveled by an obliquely attacking, flat chamfering, whereby material bulges with radial and axial projection arise. The axial projections are removed by cutting. The radial projections are removed by smoothing, i. a smoothing tool is introduced in the radial direction of the gear and deforms the radial projection plastically and presses flat.

Nachteilig bei diesen Verfahren ist der große zeitliche Aufwand für alle Verfahrensschritte. Insbesondere benötigt das Fräsen und das Anfasen jeweils ein eigenes Aufspannen und eine Synchronisation des Werkstücks mit dem jeweiligen Werkzeug.A disadvantage of these methods is the great expenditure of time for all process steps. In particular, milling and chamfering each require its own clamping and synchronization of the workpiece with the respective tool.

Die DE 20 2013 009 805 U1 offenbart eine Vorrichtung zum Anfasen eines verzahnten Werkstücks mit einer drehbar gelagerten Werkstückspindel und mit einer Bearbeitungseinheit mit einem Bearbeitungskopf zum Anfasen eines in einer Spindel eingespannten Werkstücks, wobei die Bearbeitungseinheit mit dem Bearbeitungskopf ausschließlich Anfasfräser, die ein Bearbeiten des Werkstücks an zwei unterschiedlichen Seiten des Werkstücks zulassen, insbesondere Chamfer-Cut-Fräser, umfasst.The DE 20 2013 009 805 U1 discloses a device for chamfering a toothed workpiece with a rotatably mounted workpiece spindle and with a processing unit with a machining head for chamfering a clamped workpiece in a spindle, wherein the machining unit with the machining head exclusively Anfasfräser that allow editing of the workpiece on two different sides of the workpiece , in particular chamfer-cut milling cutters.

Camfer-Cut-Fräser sind Anfasfräser, die im Anschluss an das Walzfräsen sehr präzise und repetitionsgenaue Fasen an den Stirnkanten von Zahnrädern erzeugen. Beim sogenannten Camfer-Cut-Verfahren werden die Verzahnungskanten, die im Ein- und/oder Auslaufbereich des Wälzfräsers am Werkstück entstanden sind, mit einem scheibenförmigen Fräswerkzeug, das auf die Verzahnungsgeometrie ausgelegt ist, schneidend bearbeitet. Bei diesen Verfahren können Sekundärgrate entstehen. Ein Sekundärgrat ist ein Grat, der durch das schneidende Anfasen der Verzahnungskanten entsteht.Camfer Cut Cutters are bevel cutters that produce very precise and repeatable bevels on the leading edges of gears following mill cutting. In the case of the so-called camfer-cut method, the toothing edges, which have arisen on the workpiece in the inlet and / or outlet area of the hob, are machined with a disk-shaped milling tool designed for the tooth geometry. Secondary burrs can occur in these processes. A secondary burr is a burr created by the chamfering of the serration edges.

Die Stirnkanten der Zahnräder, wie z.B. bei Getriebebauteilen, müssen nicht nur gleichmäßig, sondern auch wiederholgenau eingebracht werden. Der Einsatz des Anfasfräsers kann direkt im Anschluss an das Wälzfräsen in derselben Aufspannung erfolgen. Die Position und Richtung der Sekundärgrate können über die Drehrichtung des Entgrat- und Anfaswerkzeugs gesteuert werden, in Richtung der Verzahnung oder in Richtung der Planfläche. Da die Ausrichtung der Sekundärgrate beidseitig gleich erfolgen soll, also beidseitig in Richtung der Planfläche oder in Richtung der Verzahnung, ist es notwendig, beide Verzahnungskanten gegenläufig zu bearbeiten, z.B. einen Einlaufbereich im Gegenlauf und einen Auslaufbereich im Gleichlauf. Hierfür werden zwei Anfasfräser auf einer Werkzeugspindel montiert, nämlich ein erster Anfasfräser in Schneidrichtung S+ und ein zweiter Anfasfräser in Schneidrichtung S-. Um an beiden Seiten der Verzahnung eine gegenläufige Bearbeitung zu realisieren, ist es also notwendig, die Drehrichtung der Werkzeugspindel zwischen dem Anfasen der ersten Verzahnungskante, z.B. die Unterseite des Werkstücks, und dem Anfasen der zweiten Verzahnungskante, z.B. der Oberseite des Werkstücks, von S+ nach S- zu wechseln und eine Shiftbewegung (Y-Achse von einem zu einem anderen Anfasfräser) durchzuführen.The front edges of the gears, such as in gearbox components, must not only be introduced evenly, but also repeatable. The chamfering tool can be used directly after hobbing in the same setting. The position and direction of the secondary burrs can be controlled via the direction of rotation of the deburring and chamfering tool, in the direction of the toothing or in the direction of the plane surface. Since the alignment of the secondary burrs should be the same on both sides, ie on both sides in the direction of the planar surface or in the direction of the toothing, it is necessary to work both teeth edges in opposite directions, eg an inlet area in the opposite direction and a discharge area in synchronism. For this purpose, two chamfering cutters are mounted on a tool spindle, namely a first chamfering cutter in the cutting direction S + and a second chamfering cutter in the cutting direction S- , In order to realize an opposite processing on both sides of the toothing, it is therefore necessary, the direction of rotation of the tool spindle between the chamfering of the first tooth edge, eg the underside of the workpiece, and the chamfering of the second tooth edge, eg the top of the workpiece S + to S- to switch and a shift movement ( Y -Axis from one to another chamfer cutter).

Dieses Verfahren bedingt somit, dass immer zwei identische Anfasfräser beschafft und eingesetzt werden müssen. Dies ist sehr kostenintensiv. This method thus requires that always two identical Anfasfräser must be procured and used. This is very expensive.

Es können zwar Zahnräder ohne Umspannen auf der Wälzfräsmaschine entgratet und angefast werden. Allerdings verlängert das Anfasen und Entgraten die Bearbeitungszeit auf der Wälzfräsmaschine.Although gears can be deburred and chamfered without re-clamping on the hobbing machine. However, chamfering and deburring increases the machining time on the hobbing machine.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit dem bzw. mit der Zahnräder schnell und kostengünstig entgratet und angefast werden können oder auch Zahnräder gratfrei hergestellt werden können.The object of the invention is therefore to provide a method and an apparatus available, can be deburred and chamfered quickly and inexpensively with or with the gears or even gears can be produced burr-free.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere zum Entgraten bzw. Anfasen eines Zahnrads offenbart, bei dem eine A-Achse ausgebildet ist, um die eine Werkzeugspindel um mindestens 180° bis 360° geschwenkt werden kann. Es ist ein Anfasfräser an einem Fräskopf ausgebildet, der an der Werkzeugspindel angeordnet ist. Dadurch entfällt der zweite Anfasfräser. Da nur ein Anfasfräser in Verwendung ist, wird die Standzeit bezogen auf die Anzahl der gefertigten Werkstücke halbiert, da der eingesetzte Anfasfräser alleine die Arbeit des zweiten Werkzeugs übernimmt. Der Werkzeuginvest ist bei Aufträgen mit geringer Stückzahl nur halb so groß.It is a method and an apparatus for processing, in particular for deburring or chamfering a gear disclosed, in which an A-axis is formed, about which a tool spindle can be pivoted by at least 180 ° to 360 °. There is a Anfasfräser formed on a milling head, which is arranged on the tool spindle. This eliminates the second Anfasfräser. Since only one Anfasfräser is in use, the service life is halved based on the number of finished workpieces, since the Anfasfräser used alone takes over the work of the second tool. The tool investment is only half as large for low volume jobs.

Die Anfas- und Entgratmaschine wird zum Bearbeiten eines Werkstücks so ausgebildet, dass der Fräskopf mit der Werkzeugspindel um die A-Achse um einen wählbaren Winkel, insbesondere 180°, kopfüber in eine entgegengesetzte bzw. gegenüberliegende Richtung zur Ausgangsposition geschwenkt werden kann und durch das Schwenken des Fräskopfes unter Beibehalten einer Bearbeitungsrichtung und der Drehrichtung der Werkzeugspindel die relative Drehrichtung des Fräskopfes um die A-Achse wechselt und dadurch ein beidseitiges Gegen- oder Gleichlauffräsen an einer ersten Position und an einer zweiten Position erfolgt.The chamfering and deburring machine is designed for machining a workpiece so that the milling head with the tool spindle about the A-axis by a selectable angle, in particular 180 °, can be tilted upside down in an opposite or opposite direction to the starting position and by the pivoting the milling head, while maintaining a machining direction and the direction of rotation of the tool spindle, the relative direction of rotation of the milling head about the A-axis changes and thereby a two-sided counter or Gleichlauffräsen takes place at a first position and at a second position.

Das Maschinenelement Zahnrad ist ein Rad mit über den Umfang gleichmäßig verteilten Zähnen. Zwei oder mehr miteinander gepaarte Zahnräder bilden ein Zahnradgetriebe, das vorwiegend zur Übertragung zwischen zwei Drehungen oder einer Drehung und einer linearen Bewegung, beispielsweise der Paarung eines Zahnrads mit einer Zahnstange, zum Einsatz kommt. Die Räder eines Zahnradgetriebes drehen sich zusammen mit den Wellen, auf denen sie befestigt sind, oder drehen sich auf Achsen, auf denen sie gelagert sind.The machine element gear is a wheel with evenly distributed teeth over the circumference. Two or more paired gears form a gear train used primarily for transmission between two rotations or a rotation and a linear motion, for example, the pairing of a gear with a rack. The wheels of a gear train rotate together with the shafts on which they are mounted or rotate on axles on which they are mounted.

Zahnräder werden auf Werkzeugmaschinen, sogenannten Wälzfräsmaschinen, hergestellt. Walzfräsmaschinen sind spanende Werkzeugmaschinen. Beim Fräsen stehen mindestens drei Vorschubrichtungen zur Verfügung, wodurch auch komplexe räumliche Körper wie Zahnräder möglich sind. Bei der Herstellung durch das Wälzfräsen werden die Zahnlücken in den Zahnradrohling gefräst. Der Zahnradrohling kann wellen- oder radförmig sein. Bei dem Wälzfräsprozess entsteht je nach der Schnittstrategie, d.h. Gleich- oder Gegenlauffräsen, ein Grat an der Verzahnungskante am Ein- oder Auslaufbereich des Wälzfräsers. Wälzfräsmaschinen weisen üblicherweise drei oder mehr Bewegungsachsen auf, die dem Werkzeug- oder Werkstückträger zugeordnet sind.Gears are produced on machine tools, so-called hobbing machines. Milling machines are cutting machine tools. When milling at least three feed directions are available, which also complex spatial body such as gears are possible. When manufactured by hobbing, the tooth gaps are milled into the gear blank. The gear blank may be wavy or wheeled. In the hobbing process, depending on the cutting strategy, i. Straight or reverse milling, a burr on the toothed edge at the entry or exit area of the hob. Hobbing machines usually have three or more axes of motion associated with the tool or workpiece carrier.

Beim Entgraten und Anfasen sollen die Grate, die bei der beschriebenen Herstellung von Zahnrädern ausgebildet werden, entfernt werden. Grate sind scharfe, bei einem Bearbeitungs- oder Herstellungsvorgang entstandene Kanten oder Auffaserungen eines z.B. metallischen Werkstücks. Diese beeinträchtigen das einwandfreie Funktionieren des Zahnrads bzw. des Maschinenelements innerhalb des Endprodukts, beispielsweise durch Passungsungenauigkeiten, und können erhebliche Verletzungsgefahren verursachen. Der Grad an den Kanten der Zahnräder entsteht bei der mechanischen Bearbeitung durch eine Materialverdrängung.During deburring and chamfering, the burrs formed in the described production of gears should be removed. Burrs are sharp edges produced during a machining or manufacturing process or fiberizing of e.g. metallic workpiece. These affect the proper functioning of the gear or the machine element within the final product, for example due to fit inaccuracies, and can cause considerable risk of injury. The degree at the edges of the gears arises during the mechanical processing by a material displacement.

Der Grat wird mittels einer Vorrichtung in der Wälzfräsmaschine insbesondere durch Anstellen eines Gratabstreifers gemindert.The burr is reduced by means of a device in the hobbing machine, in particular by hiring a ridge scraper.

Da an den Zahnkanten im Ein- und Auslaufbereich des Walzfräsers jedoch eine Fase benötigt wird, kommt es zu einem weiteren Arbeitsgang, dem Anfasen. Das Anfasen ist das Ausbilden einer Fase, also einer abgeschrägten Fläche an einer Werkstückkante. Diese Fasen werden somit an Bauteilen insbesondere zur Entfernung von Graten ausgebildet.However, since a chamfer is required at the tooth edges in the inlet and outlet area of the mill, there is a further operation, chamfering. Chamfering is the formation of a chamfer, ie a chamfered surface on a workpiece edge. These chamfers are thus formed on components, in particular for the removal of burrs.

Das Anfasen wird eingesetzt, um eine definierte Abschlusskante zwischen Zahnform und Stirnfläche zu bilden. Der Vorteil einer Fase am Zahnrad besteht zum einen in der Vermeidung einer Versprödung in einer ggf. nachfolgenden Wärmebehandlung, da eine Überkohlung an den spitzen Kanten während der Wärmebehandlung vermieden wird. Zum anderen werden Transport und Montagevorgänge des Bauteils begünstigt.Chamfering is used to form a defined end edge between the tooth form and the end face. The advantage of a chamfer on the toothed wheel is, on the one hand, the avoidance of embrittlement in a possibly subsequent heat treatment, since overcooling at the sharp edges during the heat treatment is avoided. On the other hand, transport and assembly operations of the component are favored.

Ein Anfasfräser bearbeitet das Werkstück, also das Zahnrad, unmittelbar nach dem Wälzfräsen. Die zum Anfasen benötigten üblicherweise zwei Anfasfräser, die auf einem Dorn angeordnet sind, sodass eine Shiftbewegung notwendig ist, um das Anfaswerkzeug in eine Bearbeitungsposition zu bringen. Um das Verfahren effektiver auszuführen, wird der erfindungsgemäße Verfahrensschritt des Anfasens gegenüber dem Stand der Technik geändert.A chamfering cutter machines the workpiece, ie the gear, immediately after hobbing. The chamfering usually requires two Anfasfräser which are arranged on a mandrel, so that a shift movement is necessary to bring the Anfaswerkzeug in a processing position. To perform the procedure more effectively, is the inventive step of chamfering over the prior art changed.

Entstehen beim Anfasen Sekundärgrate, also Grate, die durch das schneidende Anfasen der Verzahnungskanten entstehen, können die Stellung und die Richtung der Sekundärgrate über die Drehrichtung des Anfasfräsers gesteuert werden, entweder in Richtung der Verzahnung oder in Richtung der Planfläche. Da die Ausrichtung der Sekundärgrate beidseitig gleich erfolgen soll, also beidseitig in Richtung der Planfläche oder in Richtung der Verzahnung, ist es notwendig, beide Verzahnungskanten gegenläufig zu bearbeiten. Dies erfolgt beispielsweise im Einlaufbereich im Gegenlauf und im Auslaufbereich im Gleichlauf. Dies soll jedoch nicht mit zwei Anfasfräsern, die bislang nach dem Stand der Technik auf einer Werkzeugspindel jeweils für eine Schneidrichtung montiert werden, um an beiden Seiten der Verzahnung eine gegenläufige Bearbeitung zu realisieren, erfolgen.If chamfering produces secondary burrs, that is, burrs caused by the chamfering of the gear edges, the position and direction of the secondary burrs can be controlled via the direction of rotation of the chamfer cutter, either in the direction of the toothing or in the direction of the plane surface. Since the orientation of the secondary burrs should be the same on both sides, ie on both sides in the direction of the plane surface or in the direction of the toothing, it is necessary to work on both tooth edges in opposite directions. This occurs, for example, in the inlet area in the opposite direction and in the outlet area in the same direction. However, this should not be done with two chamfering cutters, which have hitherto been mounted according to the prior art on a tool spindle in each case for a cutting direction, in order to realize an opposite machining on both sides of the toothing.

Es wird dahingegen erfindungsgemäß nur ein Werkzeug, in einem ersten Ausführungsbeispiel ein Anfasfräser, eingesetzt. Die Anfas-und Entgratmaschine weist einen Fräskopf aus. Diese verfügt über eine Werkzeugspindel. Es wird erfindungsgemäß die A-Achse der Werkzeugspindel so ausgebildet, dass die Werkzeugspindel um mindestens 180° bis 360° gedreht werden kann, so dass die Drehrichtung des Anfasfräsers aus der Sicht der Spindelsteuerung gleich bleibt, wird jedoch durch das Schwenken um die A-Achse um 180° mit einem geringen Korrekturwert gewechselt. Dadurch kann der gesamte Fräskopf kopfüber arbeiten.In contrast, according to the invention, only one tool is used, in a first embodiment a chamfering cutter. The chamfering and deburring machine has a milling head. This has a tool spindle. It is according to the invention the A-axis of the tool spindle formed so that the tool spindle can be rotated by at least 180 ° to 360 °, so that the direction of rotation of Anfasfräsers from the point of view of the spindle control remains the same, however, by pivoting about the A-axis changed by 180 ° with a small correction value. This allows the entire milling head to work upside down.

Wird beispielsweise eine Gegenlaufbearbeitung in Richtung der Verzahnung gewählt, hat dies zur Folge, dass der Anfasfräser in eine S+ [plus] Richtung bezüglich des Werkstücks drehen muss. Nach dem erfolgten Anfasen der oberen Verzahnungskante wird der gesamte Fräskopf um die A-Achse entweder A+ [plus] oder A- [minus] 180° (+/- Korrekturwert) geschwenkt. Es wird nun eine Z-Position und ggf. eine Y-Position angefahren. Dadurch wird die Bearbeitungsposition einer zweiten Verzahnungskante erreicht. Die Drehrichtung der Werkzeugspindel ist weiterhin diejenige der S+ Richtung und muss nicht geändert werden. Aus Steuerungssicht wird bei einer bzw. beiden Zahnkanten mit der gleichen Drehrichtung des Werkzeugs Anfasfräser gearbeitet.If, for example, a counter-rotation machining operation is selected in the direction of the toothing, this results in the chamfering tool having to rotate in an S + [plus] direction relative to the workpiece. After chamfering the upper serration edge, the entire milling head is pivoted about the A-axis either A + [plus] or A- [minus] 180 ° (+/- correction value). Now a Z position and, if necessary, a Y position are approached. As a result, the machining position of a second toothed edge is achieved. The direction of rotation of the tool spindle is still that of the S + direction and does not need to be changed. From a control point of view, one or both tooth edges work with the same direction of rotation of the chamfering tool.

Es ist des Weiteren möglich, mit der Vorrichtung die freigewordene Position mit einem Anfasfräser für ein anderes Werkstück zu belegen. Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für die Bearbeitung von zwei verschiedenen Zahnrädern oder eines Werkstücks mit zwei verschiedenen Verzahnungen ausgeführt.It is also possible to use the device to occupy the vacant position with a chamfering cutter for another workpiece. In the following, an embodiment for the machining of two different gears or a workpiece with two different gears is performed.

Das erste Zahnrad hat einen Bohrungsdurchmesser von 45,8 mm, einen Außendurchmesser von 68 mm, eine Verzahnungsbreite von 20 mm, ein Modul 1,5 sowie einen Eingriffswinkel von 17°.The first gear has a bore diameter of 45.8 mm, an outer diameter of 68 mm, a tooth width of 20 mm, a module of 1.5 and a pressure angle of 17 °.

Das zweite Zahnrad hat einen Bohrungsdurchmesser von 46 mm, einen Außendurchmesser von 70 mm, eine Verzahnungsbreite von 22 mm, ein Modul 1,7 und einen Eingriffswinkel von 20°.The second gear has a bore diameter of 46 mm, an outer diameter of 70 mm, a gearing width of 22 mm, a modulus of 1.7 and an engagement angle of 20 °.

Für den beschriebenen Fall, dass zwei verschiedene Zahnräder mit den genannten unterschiedlichen Ausbildungen bearbeitet werden sollen, kann auf einer ersten Werkzeugposition auf der Werkzeugspindel am Fräskopf ein erster Anfasfräser für das erste Zahnrad und auf einer zweiten Werkzeugposition ein zweiter Anfasfräser für das zweite Zahnrad montiert werden. Eine chaotische Fertigung der beiden Werkstücke ist ohne weiteren Rüstprozess möglich.For the case described that two different gears are to be processed with said different training, a first Anfasfräser for the first gear and a second tool position a second Anfasfräser for the second gear can be mounted on a first tool position on the tool spindle on the milling head. A chaotic production of the two workpieces is possible without further setup process.

Ist eine so gestaltete Anfas- und Entgratmaschine mit mehreren Wälzfräsmaschinen verkettet, kann die Information, welches Werkstück in die Maschine geladen werden soll, durch beispielsweise die Beladeautomation an die Anfas- und Etgratmaschine weitergegeben werden.If a chamfering and deburring machine configured in this way is interlinked with a plurality of hobbing machines, the information about which workpiece is to be loaded into the machine can be passed on to the chamfering and deburring machine by, for example, the loading automation.

Das Verfahren zum Ablauf des Anfasens in der Anfas- und Entgratmaschine verläuft somit stichwortartig aufgeführt wie folgt:

• Beladen der Anfas- und Entgratmasmaschine, manuell oder automatisiert
• Einspannen mindestens eines Zahnrads auf die Anfas- und Entgratmaschine in eine Spannvorrichtung, wobei sich die Anfas- und Entgratmaschine im Be- und Entladezustand befindet
• Ermittlung der Lage der Lücken der Verzahnung mit einem Sensor
• Fahren von X-, Y- und Z-Achse auf eine Position für einen Anfasfräser an eine erste Verzahnungsseite mit einer Spindeldrehrichtung S+
• Anfasen der ersten Verzahnungsseite, wobei das Anfasen durch einen axialen, radialen oder diagonalen Arbeitsvorschub der X- und/oder der Z-Achse erfolgen kann
• Fahren auf eine sichere Position zum Schwenken um eine A-Achse
• Schwenken der A-Achse um ca. 180° [+/- Korrekturwert]; Fahren der X-, Y- und Z-Achse auf die Position für den Anfasfräser an die zweite Verzahnungsseite, wobei die Spindeldrehrichtung nicht geändert wird
• Anfasen der zweiten Verzahnungsseite durch einen axialen, radialen oder diagonalen Arbeitsvorschub der X- und/oder der Z-Achse
• Fahren der X-, Y- und Z-Achse auf eine Werkstückwechselposition und Stoppen der Spindel, wobei die Anfas- und Entgratmaschine sich im Be- und Entladezustand befindet.

The procedure for the process of chamfering in chamfering and deburring machine thus runs as follows:

• Loading the chamfering and deburring machine, manual or automated
• Clamping at least one toothed wheel on the chamfering and deburring machine into a clamping device, wherein the chamfering and deburring machine is in the loading and unloading state
• Determination of the position of the gearing gaps with a sensor
• Moving from the X, Y and Z axes to a position for a chamfering cutter on a first toothed side with a spindle rotation direction S +
Chamfering of the first toothed side, wherein the chamfering can be done by an axial, radial or diagonal working feed of the X and / or the Z-axis
• Moving to a safe position for pivoting about an A-axis
• Swiveling the A-axis by approx. 180 ° [+/- correction value]; Moving the X-, Y- and Z-axis to the position for the chamfering cutter on the second toothed side, whereby the direction of spindle rotation is not changed
Chamfering the second toothed side by an axial, radial or diagonal working feed of the X and / or the Z axis
• Moving the X, Y and Z axes to a workpiece change position and stopping the spindle, whereby the chamfering and deburring machine is in the loading and unloading state.

Danach kann der Vorgang erneut stattfinden.After that, the process can take place again.

Die erste und die zweite Verzahnungsseite können je nach Stellung der A-Achse nach Bearbeitung eines Werkstücks bzw. Zahnrads beim Folgewerkstück vertauscht sein, um Nebenbearbeitungszeiten zu sparen. Beispielsweise wird ein Werkstück zuerst an der Unterseite, also der ersten Verzahnungsseite, und dann an der Oberseite, also der zweiten Verzahnungsseite, bearbeitet, das darauf folgende Werkstück wird erst an der Oberseite und dann an der Unterseite bearbeitet. Die A-Achse wird dadurch weniger beansprucht.Depending on the position of the A-axis, the first and the second toothed side can be interchanged after machining a workpiece or toothed wheel on the following workpiece in order to save on secondary machining times. For example, a workpiece is first machined on the underside, that is to say the first toothed side, and then on the upper side, that is to say the second toothed side, the workpiece which follows is machined first at the top and then at the bottom. The A Axis is less stressed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat dabei den Vorteil, dass in derselben Aufspannung ein einziger Anfasfräser zur gleich- oder gegenläufigen Bearbeitung eines Werkstücks eingesetzt werden kann, wobei die Drehrichtung der Werkzeugspindel gleich bleiben kann. Die freigewordene Position kann mit einem anderen Anfrasfäser für ein anderes Werkstück belegt werden. Daraus resultiert sowohl eine Zeit- als auch eine erhebliche Kostenersparnis.The device according to the invention has the advantage that in the same clamping a single Anfasfräser for equal or opposite machining of a workpiece can be used, the direction of rotation of the tool spindle can remain the same. The vacant position can be occupied by another scorer for another workpiece. This results in both a time and a considerable cost savings.

Alternativ kann die Vorrichtung auch zur gratfreien Verzahnungsherstellung von Zahnrädern, insbesondere von Kunststoff- oder Aluminiumzahnrädern, verwendet werden. Dabei ist am Fräskopf ein Verzahnungswalzfräser angeordnet. Dieser dient in diesem Ausführungsbeispiel nicht zur Verzahnungsbearbeitung, sondem zur Verzahnungsherstellung und ist somit kein Anfasfräser im eigentlichen Sinn. Die Schritte dabei sind in einer schematischen Übersicht im Einzelnen:

• Beladen der Anfas- und Entgratmaschine mit einem Zahnradrohling
• Einspannen des Zahnradrohlings in eine Spannvorrichtung der Anfas-und Entgratmaschine, die sich im Entladezustand befindet
• Fahren des Verzahnungswälzfräsers mit X-, Y-, Z- und A-Achse auf eine Ankratzposition der Verzahnung und Drehen des Werkzeugs in Richtung Gegenlauffräsen auf die Position 16 oder 18 (vgl. Bezugszeichenliste sowie Figurenbeschreibung)
• Fräsen mit dem Verzahnungswälzfräser im Gegenlaufverfahren in X- und Z-Richtung oder in Z-Richtung bis mindestens zur die vollen Profilausbildung
• Fahren des Verzahnungswälzfräsers in X-Richtung in eine sichere Schwenkposition aus dem Bauteil
• Schwenken der A-Achse um ca. 180°, Fahren der X-, Y, und Z-Achse auf die gegenüberliegende Position 18 oder 16 (vgl. Bezugszeichenliste sowie Figuren)
• Fräsen mit dem Verzahnungswälzfräser im Gegenlaufverfahren in X- und Z-Richtung oder Z-Richtung über die gesamte Verzahnungsbreite
• Fahren des Verzahnungswälzfräsers in X- oder Z-Richtung aus dem Bauteil
• Fahren der X-, Y- und Z- Achse auf eine Werkstückwechselposition, Stoppen der Spindel, die Anfas- und Entgratmaschine ist im Be- und Entladezustand

Alternatively, the device can also be used for burr-free gear production of gears, in particular of plastic or aluminum gears. In this case, a Verzahnungswalzfräser is arranged on the milling head. This is not used in this embodiment for gear processing, but for gear production and thus is not Anfasfräser in the strict sense. The steps are detailed in a schematic overview:

• Loading the chamfering and deburring machine with a gear blank
• Clamping the gear blank into a chuck of the chamfering and deburring machine, which is in the discharge state
• Traversing the hob with the X, Y, Z and A axes to a scratching position of the toothing and turning the tool in the direction of reverse hobbing to the position 16 or 18 (see list of reference numerals and figure description)
• Milling with the gear cutting hob in the X and Z direction or in the Z direction up to at least the full profile formation
• Moving the gear hob in the X direction to a safe swivel position from the component
• Swiveling the A-axis about 180 °, moving the X, Y, and Z-axis to the opposite position 18 or 16 (see list of reference numerals and figures)
• Milling with the gear cutting hob in the X and Z direction or Z direction over the entire tooth width
• Moving the hob hob in the X or Z direction out of the component
• Moving the X, Y and Z axes to a workpiece change position, stopping the spindle, the chamfering and deburring machine is in loading and unloading

Eine weiteres Ausführungsbeispiel umfasst andere Werkstücke, beispielsweise Wellen, die mehrere Verzahnungen aufweisen. Diese können Laufverzahnungen, bei denen ein Zahnrad in ein anderes Zahnrad eingreift, sowie in Kerb- sowie Keilverzahnungen, also eine Verdrehsicherung beispielsweise eines Zahnrads auf einer Welle, sein. Die Kerb- bzw. Keilverzahnungen sind weniger aufwändige Verzahnungen, bei deren Herstellung geringere Kräfte wirken.Another embodiment includes other workpieces, such as shafts having multiple gears. These can be gear teeth, in which a gear meshes with another gear, and in notch and splines, so a rotation, for example, a gear on a shaft, be. The notched or splined teeth are less complex teeth, in whose production lower forces act.

Erfindungsgemäß kann auf der Anfas- und Entgratmaschine, die als Wälzfräsmaschine verwendet wird, ein Werkstück mit mehreren Verzahnungen gefertigt werden. Eine erste Verzahnung ist dabei beispielsweise als Laufverzahnung ausgebildet, eine zweite Verzahnung ist beispielsweise eine Kerb- bzw. Keilverzahnung, oder umgekehrt. Diese verschiedenen Verzahnungen können als die erste Verzahnung auf der Anwendungsform der Wälzfräsmaschine und als die zweite Verzahnung auf der Anwendungsform der Anfas- und Entgratmaschine aufgeteilt werden.According to the invention, on the chamfering and deburring machine which is used as a hobbing machine, a workpiece with a plurality of toothings can be manufactured. A first toothing is formed, for example, as a running toothing, a second toothing is for example a notched or splined toothing, or vice versa. These different gears can be split as the first gear on the application form of the hobbing machine and as the second gear on the application form of chamfering and deburring machine.

Dieses Ausführungsbeispiel kann die Bearbeitungszeit drastisch verringern. Des Weiteren können die Lagerhaltungskosten deutlich reduziert werden, da weniger Anfasfräser vorgehalten werden müssen und die Werkzeugkosten dadurch halbiert werden können.This embodiment can drastically reduce the machining time. Furthermore, the storage costs can be significantly reduced, since fewer Anfasfräser must be held and the tool costs can be halved.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Figurenbeschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the following description of the figures, the drawings and the claims removed.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1 zeigt die Bearbeitung eines Werkstücks an einer oberen Verzahnungsseite in einer Schrägansicht,
2 zeigt die Bearbeitung des Werkstücks an der unteren Verzahnungsseite in Schrägansicht,
3 stellt den Verfahrensablauf Anfasen und Entgraten mit den einzelnen Verfahrensschritten schematisch dar,
4 zeigt die Achskinematik der Anfas- und Entgratmaschine,
5 zeigt eine vereinfachte Ansicht eines Fräskopfs, der mit zwei unterschiedlichen Anfasfräsern für zwei unterschiedliche Verzahnungen ausgestattet ist, in einer Ansicht von vorne aus Sicht eines Werkstücks,
6 stellt den Fräskopf aus 5 dar, jedoch mit montiertem Verzahnungswälzfräser zur Herstellung von Zahnlücken,
7 zeigt schematisch einen Ablauf zur gratfreien Verzahnungsherstellung von Zahnrädern,
8 zeigt die Verzahnungsherstellung im schematischen Überblick mit einem Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte, die in den 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8 einzeln dargestellt und unter den jeweiligen Einzelfiguren erläutert sind.

An exemplary embodiment of the solution according to the invention will be explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings. It shows:

1 shows the machining of a workpiece on an upper tooth side in an oblique view,
2 shows the machining of the workpiece on the lower tooth side in an oblique view,
3 illustrates the process sequence chamfering and deburring with the individual process steps schematically,
4 shows the axis kinematics of the chamfering and deburring machine,
5 shows a simplified view of a milling head, which is equipped with two different Anfasfräsern for two different gears, in a front view from the view of a workpiece,
6 turns off the milling head 5 but with mounted gear hob for the creation of tooth gaps,
7 shows schematically a process for burr-free gear production of gears,
8th shows the tooth production in a schematic overview with a sequence of the individual process steps, which in the 8.1 . 8.2 . 8.3 . 8.4 . 8.5 . 8.6 . 8.7 . 8.8 individually shown and explained under the respective individual figures.

In 1 ist ein Fräskopf 10 einer Anfas- und Entgratmaschine für das Entgraten und Anfasen eines Werkstücks 12, hier eines Zahnrads 12, dargestellt. Der Fräskopf 10 weist ein Werkzeug 14, den Anfasfräser 14, zur Bearbeitung der ersten Verzahnungskante 16, hier der Oberseite, und der zweiten Verzahnungskante 18, hier der Unterseite, des Zahnrads 12 auf. Die Bearbeitungsrichtung des Werkzeugs 14 ist durch einen Pfeil (15) angegeben. Die Drehrichtung einer Werkzeugspindel 20 ist die durch einen Pfeil (17) angezeigte Drehrichtung S+ [plus]. Das Werkzeug 14 weist Schneidkanten 22 auf. Die Schneidkanten 22 sind auf dem Umfang des Anfasfräsers 14 verteilt angeordnet. Es ist mindestens eine Schneidkante 22 oder aber mehrere Schneidkanten 22' usw. ausgebildet. Die Bearbeitungs- und Drehrichtung kann auch in S- [minus] erfolgen.In 1 is a milling head 10 a chamfering and deburring machine for deburring and chamfering a workpiece 12 , here a gear 12 represented. The milling head 10 has a tool 14 , the chamfer cutter 14 , for machining the first toothed edge 16 , here the top, and the second gearing edge 18 , here the bottom, of the gear 12 on. The machining direction of the tool 14 is indicated by an arrow ( 15 ). The direction of rotation of a tool spindle 20 is the one by an arrow ( 17 ) indicated direction of rotation S + [plus]. The tool 14 has cutting edges 22 on. The cutting edges 22 are on the circumference of the chamfer cutter 14 arranged distributed. It is at least one cutting edge 22 or several cutting edges 22 ' etc. trained. The editing and direction of rotation can also be in S- [minus].

Die erste und die zweite Verzahnungskante 16, 18 können je nach Stellung der A-Achse nach Bearbeitung des Zahnrads 12 beim Folgewerkstück vertauscht sein, um Nebenbearbeitungszeiten zu sparen. Beispielsweise wird ein Werkstück 12 zuerst an der Unterseite, also der zweiten Verzahnungskante 18, und dann an der Oberseite, also der ersten Verzahnungskante 16, bearbeitet, das darauf folgende Werkstück, ein anderes Zahnrad, wird erst an der Oberseite 16 und dann an der Unterseite 18 bearbeitet. Die A-Achse wird dadurch weniger beansprucht.The first and second teeth edges 16 . 18 Depending on the position of the A-axis after machining the gear 12 be interchanged at the follow-up workpiece to save auxiliary processing times. For example, a workpiece 12 first at the bottom, so the second toothed edge 18 , and then at the top, so the first toothed edge 16 , machined, the subsequent workpiece, another gear, is only at the top 16 and then at the bottom 18 processed. The A Axis is less stressed.

Es wird somit nur ein Anfasfräser 14 eingesetzt. Die Anfas- und Entgratmaschine weist somit das Werkzeug 14 bzw. den Anfasfräser 14 mit dem Fräskopf 10 auf. Dieser Fräskopf 10 weist die Werkzeugspindel 20 auf. Es wird erfindungsgemäß die A-Achse des Fräskopfs 10 so ausgebildet, dass der gesamte Fräskopf 10 um mindestens 180° bis 360° gedreht werden kann. Die Drehrichtung der Werkzeugspindel 20 und des Anfasfräsers 14 bleibt aus der Sicht der Spindelsteuerung gleich, wird jedoch durch das Schwenken um die A-Achse um 180° mit einem geringen Korrekturwert +/- gewechselt.It is therefore only a Anfasfräser 14 used. The chamfering and deburring machine thus has the tool 14 or the chamfer cutter 14 with the milling head 10 on. This milling head 10 indicates the tool spindle 20 on. It is according to the invention the A-axis of the milling head 10 designed so that the entire milling head 10 can be rotated by at least 180 ° to 360 °. The direction of rotation of the tool spindle 20 and the chamfer cutter 14 remains the same from the perspective of the spindle control, but is changed by the pivoting about the A-axis by 180 ° with a small correction value +/-.

Wird beispielsweise eine Gegenlaufbearbeitung in Richtung der Verzahnung gewählt, hat dies zur Folge, dass der Anfasfräser 14 in eine S+ Richtung bezüglich des Werkstücks 12 drehen muss. Nach dem erfolgten Anfasen der oberen Verzahnungskante 16 wird der gesamte Fräskopf 10 um die A-Achse entweder plus oder minus 180° (+- Korrekturwert) geschwenkt. Es wird nun eine Z-Position und eine Y-Position angefahren. Dadurch wird die Bearbeitungsposition der zweiten, unteren Verzahnungskante 18 erreicht. Die Drehrichtung der Werkzeugspindel 20 ist weiterhin diejenige der S+ Richtung und muss nicht geändert werden.If, for example, a counter-rotation machining in the direction of the toothing selected, this has the consequence that the Anfasfräser 14 in a S + Direction with respect to the workpiece 12 must turn. After chamfering the upper tooth edge 16 becomes the entire milling head 10 pivoted about the A-axis either plus or minus 180 ° (+ - correction value). Now a Z position and a Y position are approached. Thereby, the machining position of the second lower tooth edge becomes 18 reached. The direction of rotation of the tool spindle 20 is still the one of S + Direction and does not have to be changed.

Aus Steuerungssicht wird bei der Verzahnungskante 16 und der Verzahnungskante 18 mit der gleichen Drehrichtung des Anfasfräsers 14 gearbeitet.From a control perspective, at the tooth edge 16 and the serration edge 18 with the same direction of rotation of the chamfer cutter 14 worked.

2 zeigt den Fräskopf 10 nach dem Schwenken der A-Achse um 180°. Dabei ist eventuell ein gewisser Korrekturwert +/- zu beachten. Die Drehrichtung der Werkzeugspindel bzw. der Frässpindel 20 ist ebenfalls S+. Beide Verzahnungskanten 16, 18 können im Gleichlauf oder im Gegenlauf angefast werden. 2 shows the milling head 10 after pivoting the A-axis by 180 °. In doing so, a certain correction value +/- may have to be taken into account. The direction of rotation of the tool spindle or the milling spindle 20 is also S +. Both tooth edges 16 . 18 can be chamfered in synchronism or in reverse.

In 3 ist der Verfahrensablauf mit den einzelnen Verfahrensschritten schematisch dargestellt. Diese sind im Folgenden aufgeführt:

30: Beladen der Anfas- und Entgratmasmaschine, manuell oder automati siert
32: Einspannen mindestens eines Zahnrads auf die Anfas- und Entgratmaschine in eine Spannvorrichtung, wobei sich die Anfasmaschine in einem Be- und Entladezustand befindet
34: Ermitteln der Lage der Lücken der Verzahnung mit einem Sensor
36: Fahren von X-, Y- und Z-Achse auf eine Position für Anfasfräsen an eine erste Verzahnungskante 16 mit einer Spindeldrehrichtung S+
38: Anfasen der ersten Verzahnungskante 16, wobei das Anfasen durch einen axialen, radialen oder diagonalen Arbeitsvorschub der X- und/oder der Z-Achse erfolgen kann
39: Fahren auf eine sichere Position zum Schwenken um eine A-Achse
40: Schwenken der A-Achse um ca. 180° [+/- Korrekturwert); X-, Y- und Z-Achse fährt auf die Position für den Anfasfräser an die zweite Verzah nungskante 18, wobei die Spindeldrehrichtung nicht geändert wird
42: Anfasen der zweiten Verzahnungskante 18 durch einen axialen, radialen oder diagonalen Arbeitsvorschub der X- und/oder der Z-Achse
44: Fahren der X-, Y- und Z-Achse auf eine Werkstückwechselposition und Stoppen der Werkzeugspindel 20, danach befindet sich die Anfas- und Entgratmaschine im Be- und Entladezustand.

In 3 the process flow with the individual process steps is shown schematically. These are listed below:

30: Loading the chamfering and deburring machine, manual or automated
32: Clamping at least one gear on the chamfering and deburring machine in a clamping device, wherein the chamfering machine is in a loading and unloading state
34: Determine the location of the gaps of the gearing with a sensor
36: Moving from X, Y and Z axis to a position for chamfering to a first tooth edge 16 with a spindle rotation direction S +
38: Chamfering the first toothed edge 16 wherein the chamfering can be done by an axial, radial or diagonal working feed of the X and / or Z-axis
39: Move to a safe position for pivoting about an A-axis
40: Swiveling the A-axis by approx. 180 ° [+/- correction value]; X-, Y- and Z-axis moves to the position for the Anfasfräser to the second Verzah edging edge 18, wherein the spindle rotation direction is not changed
42: Chamfering the second toothed edge 18 by an axial, radial or diagonal working feed of the X and / or the Z axis
44: Moving the X, Y and Z axes to a workpiece change position and stopping the tool spindle 20 Afterwards the chamfering and deburring machine is in loading and unloading condition.

In der 4 ist schematisch die Achskinematik der gesamten Anfas- und Entgratmaschine dargestellt. Als Ergänzung zu den bislang beschriebenen Achsen X, Y und Z und den Drehrichtungen S (+ und -) ist noch die Drehrichtung C angegeben. Die C-Achse dreht das Werkstück, also das Zahnrad oder den Zahnradrohling. Das Werkstück dreht sich dabei kontinuierlich. Die gezeigten Achsen sind nicht zwangsläufig genau so aufgebaut, es ist eine unterschiedliche Anordnung der Achsen möglich.In the 4 schematically the axis kinematics of the entire chamfering and deburring machine is shown. As a supplement to the axes described so far X . Y and Z and the directions of rotation S (+ and -) is still the direction of rotation C specified. The C -Axis rotates the workpiece, so the gear or the gear blank. The workpiece rotates continuously. The axes shown are not necessarily built exactly the same, it is a different arrangement of the axes possible.

5 zeigt die vereinfachte Ansicht des Fräskopfs 10 mit zwei unterschiedlichen Werkzeugen 14, 14', also den Anfasfräsern 14 und 14'. Diese sind für zwei unterschiedliche Verzahnungen von Zahnrädern ausgebildet. Werden zwei Anfasfräser 14, 14' eingesetzt, so sind sie unterschiedlich ausgebildet und dienen der Bearbeitung verschiedener Werkstücke bzw. Zahnräder. Dies ist schematisch durch die Darstellung zweier verschiedener Schneidkanten 22, 22' der verschiedenen Werkzeuge bzw. Anfasfräser 14, 14' aufgezeigt. Die Bearbeitungsrichtung ist mit Pfeil 15 dargestellt. Die Bezeichnung „erster“ und „zweiter“ Anfasfräser 14 und 14' bedeutet, dass diese in unterschiedlichen Profilausprägungungen ausgebildet sind, also beispielsweise mit den genannten verschiedenen Schneidkanten 22, 22'. 5 shows the simplified view of the milling head 10 with two different tools 14 . 14 ' So the chamfering cutters 14 and 14 ' , These are designed for two different gears of gears. Become two bevel cutters 14 . 14 ' used, they are designed differently and are used to process different workpieces or gears. This is schematically by the representation of two different cutting edges 22 . 22 ' the various tools or Anfasfräser 14 . 14 ' demonstrated. The machining direction is with arrow 15 shown. The term "first" and "second" chamfering cutter 14 and 14 ' means that they are formed in different profile embossments, so for example with the said different cutting edges 22 . 22 ' ,

In 6 zeigt einen Fräskopf 10 nach 5. Der Fräskopf 10 ist mit einem montierten Verzahnungswälzfräser 21 dargestellt. Die Bearbeitungsrichtung ist durch den Pfeil 15 angegeben. Dieser Verzahnungswälzfräser 21 dient zur Verzahnungsherstellung und nicht zur Verzahnungsberarbeitung.In 6 shows a milling head 10 to 5 , The milling head 10 is with a mounted gear hob 21 shown. The machining direction is indicated by the arrow 15 specified. This gear hob 21 is used for gear production and not for gear processing.

In 7 ist schematisch ein möglicher Ablauf zur gratfreien Verzahnungsherstellung von Kunststoff- oder Aluminiumzahnrädern dargestellt. Diese sind im Einzelnen:

50: Beladen der Anfas- und Entgratmaschine mit einem Zahnradrohling
52: Einspannen des Zahnradrohlings in eine Spannvorrichtung der Anfas- und Entgratmaschine, die sich im Be- und Entladezustand befindet
54: Fahren des Verzahnungswälzfräsers mit X-, Y-, Z- und A-Achse auf eine Ankratzposition der Verzahnung und Drehen des Werkzeugs in Richtung Gegenlauffräsen in der Positionen 16 oder 18
56: Fräsen mit dem Verzahnungswälzfräser im Gegenlaufverfahren in X- und Z-Richtung oder in Z-Richtung bis mindestens zur vollständigen Profilausbildung
58: Fahren des Verzahnungswälzfräsers in X-Richtung in eine sichere Schwenkposition aus dem Bauteil
60: Schwenken der A-Achse um ca. 180°, Fahren der X-, Y-, und Z-Achse auf die gegenüberliegende Position 18 oder 16
62: Fräsen mit dem Verzahnungswälzfräser im Gegenlaufverfahren in X- und Z-Richtung oder Z-Richtung über die gesamte Verzahnungsbreite
64: Fahren des Verzahnungswälzfräsers in X- oder Z-Richtung aus dem Bauteil
66: Fahren der X-, Y- und Z- Achse auf eine Werkstückwechselposition, Stoppen der Spindel, Anfas- und Entgratmaschine ist im Be- und Entladezustand

In 7 is shown schematically a possible sequence for burr-free gear production of plastic or aluminum gears. These are in detail:

50: Loading the chamfering and deburring machine with a gear blank
52: Clamping the gear blank in a chuck of chamfering and deburring, which is in loading and unloading
54: Moving the hob with X, Y, Z and A-axis to a scratching position of the toothing and turning the tool in the direction of reverse milling in the positions 16 or 18
56: Milling with the gear cutting hob in the cross-cutting process in the X and Z direction or in the Z direction until at least the complete profile formation
58: Moving the gear hob in the X direction to a safe pivot position from the component
60: Swiveling the A-axis by approx. 180 °, moving the X-, Y-, and Z-axis to the opposite position 18 or 16
62: Milling with the gear cutting hob in the cross-cutting process in X and Z direction or Z direction over the entire tooth width
64: Driving the gear hob in the X or Z direction out of the component
66: Moving the X, Y and Z axes to a workpiece change position, stopping the spindle, chamfering and deburring machine is in the loading and unloading state

8 zeigt die Verzahnungsherstellung schematisch im Überblick mit einem Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte, die in den 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8 einzeln dargestellt sind. 8th shows the tooth production schematically in overview with a sequence of the individual process steps, which in the 8.1 . 8.2 . 8.3 . 8.4 . 8.5 . 8.6 . 8.7 . 8.8 are shown individually.

8.1 zeigt einen Zahnradrohling 70 mit einem Verzahnungswälzfräser 21 zur Bearbeitung. Der Zahnradrohling 70 wird auf eine Spannvorrichtung in die Anfas-und Entgratmaschine gespannt. Die Anfas- und Entgratmaschine befindet sich im Be- und Entladezustand. Der Zahnradrohling 70 beginnt um die C-Achse zu rotieren. Der Verzahnungswälzfräser 21 beginnt auf der Werkzeugspindel am Fräskopf in Bearbeitungsrichtung 15 des Werkzeugs 21 zu drehen und stellt in X-Richtung 74 bis zur Ankratzposition zu. Die Bearbeitungsrichtung 15 wird über die A-Achse so ausgerichtet, dass ein Gegenlauffräsen möglich ist. 8.1 shows a gear blank 70 with a gear hob 21 for processing. The gear blank 70 is clamped on a jig in the chamfering and deburring machine. The chamfering and deburring machine is in loading and unloading. The gear blank 70 starts to rotate around the C axis. The gear hob 21 starts on the tool spindle on the milling head in the machining direction 15 of the tool 21 to turn and sets in the X direction 74 to the scratching position. The machining direction 15 is aligned over the A-axis so that a reverse milling is possible.

8.2 zeigt den Verzahnungswalzfräser 21 zur Bearbeitung. Der Verzahnungswälzfräser 21 steht auf der Ankratzposition und dreht weiterhin in der Bearbeitungsrichtung 15 des Werkzeuges 21. Das Werkstück 70, der Zahnradrohling, dreht weiterhin um die C-Achse. Der Verzahnungswälzfräser 21 wird in Z-Richtung 76 verfahren. Es beginnt die Erzeugung der Zahnlücken. 8th .2 shows the gear cutting cutter 21 for processing. The gear hob 21 stands on the scratching position and continues to rotate in the machining direction 15 of the tool 21 , The workpiece 70 , the gear blank, continues to rotate about the C axis. The gear hob 21 is moved in the Z direction 76. It begins the generation of tooth gaps.

8.3 stellt die Bearbeitung des Zahnradrohlings 70 dar. Der Verzahnungswalzfräser 21 hat die komplette Profilausprägung um ca. 1 mm in Z-Richtung überschritten. Es wurden Zahnlücken 72 gefräst. Der Verzahnungswälzfräser 21 verlässt zur sicheren Schwenkposition das Bauteil 70, den Zahnradrohling, in X-Richtung 74. 8th .3 represents the machining of the gear blank 70 The gear cutting cutter 21 has exceeded the complete profile profile by approx. 1 mm in the Z-direction. There were tooth gaps 72 milled. The gear hob 21 leaves the component for safe pivoting position 70 , the gear blank, in the X direction 74.

8.4 zeigt, dass der Verzahnungswälzfräser 21 auf einer sicheren Schwenkposition steht und um die A-Achse um 180° (+/- Korrekturwert) geschwenkt wird, auch an der Oberseite 16 im Gegenlauf arbeiten zu können. Der Verzahnungswälzfräser 21 wird in der Z-Richtung 76 verfahren, um die Oberseite 16 zu erreichen. 8th .4 shows that the gear hob 21 is on a safe pivot position and is pivoted about the A-axis by 180 ° (+/- correction value), even at the top 16 to be able to work in the opposite direction. The gear hob 21 is moved in the Z direction 76 to the top 16 to reach.

8.5 zeigt den Verzahnungswälzfräser 21, der in einem sicheren Bereich über dem Zahnradrohling 70 steht. Der Verzahnungswälzfräser 21 dreht weiterhin in der Bearbeitungsrichtung 15 des Werkzeugs 21, wobei die absolute Drehrichtung der Werkzeugspindel S sich nicht verändert hat, sich aber durch die Drehung der A-Achse um 180° über Kopf die relative Drehrichtung geändert hat. Der Zahnradrohling 70 dreht weiterhin um die C-Achse. Der Verzahnungswälzfräser 21 wird nun in X-Richtung 74 auf der Ankratzposition der Oberseite 16 zugestellt. 8th .5 shows the gear hobbing cutter 21 Standing in a safe area over the gear blank 70 stands. The gear hob 21 continues to rotate in the machining direction 15 of the tool 21 , where the absolute direction of rotation of the tool spindle S has not changed, but has changed by the rotation of the A-axis by 180 ° overhead the relative direction of rotation. The gear blank 70 continues to rotate around the C axis. The gear hob 21 will now be in the X direction 74 at the scratch position of the top 16 delivered.

In 8.6 ist dargestellt, dass der Verzahnungswälzfräser 21 auf der Ankratzposition an der Oberseite 16 des Zahnradrohlings 70 steht. Der Verzahnungswälzfräser 21 wird in Z-Richtung 76 durch den Zahnradrohling 70 verfahren. Es werden die Zahnlücken 72 gefräst.In 8th .6 is shown that the gear hob 21 at the scratching position at the top 16 of the gear blank 70 stands. The gear hob 21 is in Z-direction 76 through the gear blank 70 method. It will be the tooth gaps 72 milled.

8.7 zeigt den Verzahnungswälzfräser 21, der mit der Werkzeugmitte auf der Unterseite 18 des Zahnradrohlings 70 steht. Die Zahnlücken 72 sind fertig gefräst. Der Verzahnungswälzfräser 21 wird nun in X-Richtung 74 und Z-Richtung 76 auf die Werkzeugwechselposition gefahren. 8th .7 shows the gear hobbing cutter 21 , with the tool center on the bottom 18 of the gear blank 70 stands. The tooth gaps 72 are finished milled. The gear hob 21 will now be in the X direction 74 and Z-direction 76 moved to the tool change position.

Die 8.8 zeigt das vorläufige Ende der Bearbeitung. Der Verzahnungswälzfräser 21 steht auf Werkzeugwechselposition bzw. auf der Be- und Entladeposition. Die Werkzeugspindel wird gestoppt. Der Vorgang ist beendet und die Anfas- und Entgratmaschine kann ent- und wieder beladen werden.The 8th .8 shows the provisional end of the processing. The gear hob 21 stands on tool change position or on the loading and unloading position. The tool spindle is stopped. The process is finished and the chamfering and deburring machine can be loaded and unloaded.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the drawings illustrated features may be essential to the invention both individually and in any combination.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Fräskopfmilling head
1212: Werkstück (Zahnrad)Workpiece (gear)
12'12 ': Werkstück (Zahnrad)Workpiece (gear)
12"12 ": Werkstück (Zahnrad)Workpiece (gear)
12"'12 " ': Werkstück (Zahnrad)Workpiece (gear)
1414: erster Anfasfräser (Werkzeug)first chamfer cutter (tool)
14'14 ': zweiter Anfasfräser (Werkzeug)second chamfer cutter (tool)
1515: Bearbeitungsrichtung WerkzeugMachining tool
1616: erste Position (Oberseite)first position (top)
1717: Drehrichtung WerkzeugspindelDirection of rotation of the tool spindle
1818: zweite Position (Unterseite)second position (bottom)
2020: Werkzeugspindeltool spindle
2121: Verzahnungswälzfräser (Werkzeug)Gear hobbing cutter (tool)
2222: erste Schneidkante (Profilausbildung)first cutting edge (profile formation)
22'22 ': zweite Schneidkante (Profilausbildung) second cutting edge (profile training)
3030: Beladen der Anfas- und EntgratmaschineLoading the chamfering and deburring machine
3232: Einspannen eines Zahnrads 12, 12' in eine Spannvorrichtung der Anfas- und EntgratmaschineClamping a gear 12 . 12 ' in a clamping device of the chamfering and deburring machine
3434: Ermittlung der Lage der Lücken von 12Determining the location of the gaps of 12
3636: Fahren Achsen X, Y, Z auf PositionDriving axles X . Y . Z on position
3838: Anfasen der ersten Verzahnungskante 16Chamfering the first tooth edge 16
4040: Schwenken der A-AchsePivoting the A-axis
4242: Anfasen der zweiten Verzahnungskante 18Chamfering the second tooth edge 18
4444: Fahren auf eine Werkzeugwechselposition Move to a tool change position
5050: Beladen der Anfas- und EntgratmaschineLoading the chamfering and deburring machine
5252: Einspannen eines Zahnradrohlings 70 in die Spannvorrichtung der Anfas- und EntgratmaschineClamping a gear blank 70 into the clamping device of the chamfering and deburring machine
54 54: Fahren des Verzahnungswälzfräsers 21 mit X-, Y-, Z- und A-AchseDriving the gear hob 21 with X, Y, Z and A axes
5656: Fräsen mit dem Verzahnungswälzfräser 21 im Gegenlaufverfahren in X- und Z-Richtung oder in Z-RichtungMilling with the gear hobbing cutter 21 in the opposite direction in the X and Z direction or in the Z direction
5858: Fahren des Verzahnungswälzfräsers 21 in X-RichtungDriving the gear hob 21 in X direction
6060: Schwenken der A-Achse um ca. 180°, Fahren der X-, Y-, und Z-Achse auf die Position 16 oder 18Swiveling the A-axis by approx. 180 °, moving the X-, Y-, and Z-axis to the position 16 or 18
6262: Fräsen mit dem Verzahnungswälzfräser 21 im Gegenlaufverfahren in X- und Z-Richtung oder Z-RichtungMilling with the gear hobbing cutter 21 in the opposite direction in X and Z direction or Z direction
6464: Fahren des Verzahnungswälzfräsers 21 in X- oder Z-Richtung aus dem BauteilDriving the gear hob 21 in the X or Z direction from the component
6666: Fahren der X-, Y- und Z- Achse auf eine Werkstückwechselposition, Stoppen der Spindel Moving the X, Y and Z axis to a workpiece change position, stopping the spindle
7070: Zahnradrohling (Werkstück)Gear blank (workpiece)
7272: Zahnlückegap
7474: Vorschub X-Richtungfeed X -Direction
7676: Vorschub Z-Richtung feed Z -Direction
S+S +: Drehrichtung der Werkzeugspindel 20 Direction of rotation of the tool spindle 20
S-S-: Drehrichtung der Werkzeugspindel 20Direction of rotation of the tool spindle 20
CC: Drehrichtung der Drehachse des Zahnrads 12 Direction of rotation of the axis of rotation of the gear 12th
A (- oder +)A (- or +): Achsrichtung der Schwenkachse des Fräskopfs 10Axial direction of the pivot axis of the milling head 10
XX: Achsrichtungaxially
YY: Achsrichtungaxially
ZZ: Achsrichtungaxially

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202013009805 U1 [0006]

Claims

Chamfering and deburring machine for machining a workpiece (12, 12 ', 12 ", 12"', 70) with a milling head (10), characterized in that the milling head (10) is formed so that the milling head (10) has a Tool spindle (20) and the milling head (10) is pivotable together with the tool spindle (20) about the A-axis by an angle to head over to the starting position and by pivoting the milling head (10) while maintaining the absolute machining direction (15) and the direction of rotation (17) of the tool spindle (20) changes the relative direction of rotation of the milling head (10) about the A-axis and thereby reversible milling on both sides at a first position (16) and at a second position (18) of the workpiece (12, 12 ', 12 ", 12'", 70) takes place.

Chamfering and deburring machine after Claim 1 , characterized in that after the machining of the first position (16) of the workpiece (12) of the entire milling head (10) on the tool spindle (20) about the A-axis either by A + or A- at an angle of at least 180 ° can be pivoted to 360 ° and a Z and Y position can be approached and thereby the machining position of the second position (18) of the workpiece (12, 12 ', 12 ", 12"', 70) can be reached.

Chamfering and deburring machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one tool (14, 14 ', 21) is detachably arranged on the milling head (10).

Chamfering and deburring machine according to one of the preceding claims, characterized in that the relative direction of rotation of the tool (14, 14 ', 21) by pivoting about the A-axis by at least 180 ° to 360 ° with respect to the workpiece (12, 12 ', 12 ", 12"', 70) is changeable, wherein the absolute direction of rotation S +, S- of the tool (14, 14 ', 21) from the point of view of the control of the tool spindle (20) is unchanged.

Chamfering and deburring machine according to one of the preceding Claims 3 or 4 , characterized in that for machining two different workpieces (12, 12 ') on a first tool position on the milling head (10) on the tool spindle (20) a first tool (14) for the first workpiece (12) and a second tool position second tool (14 ') for the second workpiece (12') is mounted.

Chamfering and deburring machine after Claim 5 , characterized in that the first tool (14) has a first cutting edge (22) for machining the workpiece (12) and the second tool (14 ') has a second cutting edge (22') for machining another workpiece.

Chamfering and deburring machine according to one of the preceding Claims 3 to 6 , characterized in that the tool (14, 14 ') is designed as Anfasfräser and / or that the tool (21) is designed as a gear hobbing.

Chamfering and deburring machine according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece (12, 12 ', 70) is a gear (12, 12') or a gear blank (70).

Chamfering and deburring machine according to one of the preceding claims, characterized in that the first position (16) and the second position (18) are formed as toothing edges.

Chamfering and deburring machine according to one of the preceding claims, characterized in that the chamfering and deburring machine is designed as a hobbing machine for forming a first toothing with a tool (21) and / or with another chained therefrom Wälzfräsmaschine to form a second toothing.

Method for processing at least one workpiece (12, 12 ', 70) with a chamfering and deburring machine according to one of Claims 1 to 10 comprising the following steps: 30, 50 loading the chamfering and deburring machine, manually or automatically, with a workpiece (12, 12 ', 70) 32, 52 clamping the at least one workpiece (12, 12', 70) onto the chamfering and Deburring machine in a jig, wherein the chamfering and deburring machine is located in a loading and unloading state 36, 54 driving a tool (14, 14 ', 21) with the X, Y, Z and A axis to a first position (16) or a second position (18) of the workpiece (12, 12 ', 70), wherein the tool (14, 14', 21) rotates in the direction of countercurrent milling 38, 56 edit the first position (16) or the second position (18) 39, 58 driving to a safe pivoting position 40, 60 pivoting the A-axis by 180 ° to 360 ° to the first position (16) or second position (18) selected in the procedural step 36, 54 (18) or (16) 42, 62 machining the opposite position (18) or (16) 44, 66 driving the X, Y and Z axes au f a Werkstückwechselpo position and stopping the chamfering and deburring machine.

Method for processing at least one toothed wheel (12, 12 ') with a chamfering and deburring machine Claim 11 comprising the steps of: loading the chamfering and deburring machine, manually or automatically, with at least one toothed wheel (12, 12 ') 32 clamping the at least one toothed wheel (12, 12') on the chamfering and deburring machine into a clamping device, wherein the chamfering and deburring machine is in a loading and unloading state 34 determining the position of the gaps of the toothing of the gear (12, 12 ') with a sensor 36 driving X-, Y- and Z-axis to a position for an on end mill (14, 14 ') to a first toothed edge (16) of the gear (12, 12') with a spindle rotation direction S + 38 machining the first toothed edge (16), wherein the machining by an axial, radial or diagonal working feed of the X- and / or moving the Z-axis 39 Moving to a safe position for pivoting about an A-axis 40 Swiveling the A-axis through 180 ° to 360 ° with the X, Y and Z axes set to the position for the chamfer cutter (Fig. 14, 14 ') to the second toothed edge (18) capable rt and wherein the spindle rotation direction is not changed 42 machining the second tooth edge (18) by an axial, radial or diagonal working feed of the X and / or Z-axis 44 driving the X, Y and Z axis to a workpiece change position and Stopping the tool spindle (20), wherein the chamfering and deburring machine is in loading and unloading.

Method according to Claim 12 , characterized in that the processing of the method steps 38 and 42 takes place as chamfering and / or deburring.

Method according to one of Claims 10 to 13 characterized in that the workpiece (12, 12 ") is machined first on the first gear side (16) and then on the second gear side (18) and another workpiece (12 ', 12") first on the second gear side (18) and then machined on the first gear side (16).

Method according to one of Claims 10 to 14 , characterized in that for machining two different workpieces (12, 12 ', 12 ", 12"') on a first tool position on the tool spindle (20) a first tool (14) for the first workpiece (12, 12 ") and a second tool (14 ') for the second workpiece (12', 12 ''') is mounted on a second tool position.

Method for producing at least one toothing on a gear blank (70) on a chamfering and deburring machine Claim 12 comprising the following steps: 50 Loading the chamfering and deburring machine with a gear blank (70) 52 Clamping the gear blank (70) into a chucking device of the chamfering and deburring machine which is in the unloading state 54 Driving the gear hobbing machine with X, Y, Z - and A-axis to a scratching position of the teeth and turning the gear hob (21) in the direction of counter-milling 56 Milling with the gear hob (21) in the opposite direction in the X and Z direction or in the Z direction 58 Driving the gear hob (21) in X-direction in a safe pivot position from the workpiece (12 ", 12 ''') 60 pivoting the A-axis by 180 ° to 360 °, driving the X, Y, and Z-axis to the position 16 or 18 62 Milling with the gear cutting hob (21) in the opposite direction in X and Z direction or Z direction over the entire gear width 64 Driving the gear hob (21) in the X or Z direction out of the milled gear blank (70) 66 Driving the X, Y and Z axis on a workpiece change position and stopping the spindle, the chamfering and deburring machine is in the loading and unloading.

Use of a chamfering and deburring machine according to one of the preceding claims as a hobbing machine for plastic gears, aluminum gears or a training of steel gears (12 ", 12 '' ').