DE102018004241A1 - Method and device for producing a chamfer on a toothing and / or deburring of teeth - Google Patents

Method and device for producing a chamfer on a toothing and / or deburring of teeth Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Bearbeiten der zwischen einer Stirnseite (3) und den Zahnflanken einer Verzahnung (2) ausgebildeten Zahnkanten, bei dem ein mit mindestens einer Schneide versehenes Bearbeitungswerkzeug (1) schabend Material von den Zahnkanten der Verzahnung (2) unter Ausbildung einer Fase (4) abnimmt, wobei das Bearbeitungswerkzeug (1) um seine Achse rotierend unter einem von Null abweichenden Achskreuzwinkel zwischen den Rotationsachsen des Bearbeitungswerkzeugs und der zu bearbeitenden Verzahnung (2) in Schabeingriff mit der zu bearbeitenden Verzahnung gebracht wird.Method for machining the tooth edges formed between an end face (3) and the tooth flanks of a toothing (2), in which a machining tool (1) provided with at least one cutting edge separates material from the tooth edges of the toothing (2) to form a chamfer (4) decreases, wherein the machining tool (1) is brought about its axis rotating at a deviating from zero axis cross angle between the axes of rotation of the machining tool and the toothing to be machined (2) in scraping engagement with the toothing to be machined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Fase an einer Verzahnung und/oder Entgraten von Verzahnungen.The invention relates to a method and a device for producing a chamfer on a toothing and / or deburring of teeth.

Aus der DE 10 2013 012 797 A1 ist ein Verfahren zum Bearbeiten von Zahnkanten und eine dazu ausgelegte Bearbeitungsstation bekannt.From the DE 10 2013 012 797 A1 For example, a method for machining tooth edges and a processing station designed therefor is known.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Zykluszeit für die Herstellung von Fasen an Verzahnungen und/oder Entgraten von Verzahnungen zu verkürzen. Es ist auch Aufgabe der Erfindung eine entsprechende Werkzeugmaschine aufzuzeigen. Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 8 und einer Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 4. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine bzw. das Verfahren zum Bearbeiten der zwischen einer Stirnseite und den Zahnflanken einer Verzahnung ausgebildeten Zahnkanten weist ein mit mindestens einer Schneide versehenes Bearbeitungswerkzeug auf, das schabend Material von den Zahnkanten der Verzahnung unter Ausbildung einer Fase abnimmt, wobei das Bearbeitungswerkzeug um seine Achse rotierend unter einem von Null abweichenden Achskreuzwinkel zwischen den Rotationsachsen des Bearbeitungswerkzeugs und der zu bearbeitenden Verzahnung in Schabeingriff mit der zu bearbeitenden Verzahnung gebracht wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung beträgt der Achskreuzwinkel vorzugsweise 14 Grad. Bei Bedarf kann die Winkellage der Werkstücke mit Sensoren erfasst werden. Dadurch dass die beiden Werkzeugspindeln unabhängig voneinander bewegbar sind, können unterschiedlich lange Bearbeitungsschritte flexibel auf die Spindeln aufgeteilt werden. Auf diese Weise lässt sich die Auslastung der einzelnen Bearbeitungsaggregate erhöhen und die Zykluszeit wird deutlich verringert.It is the object of the present invention to shorten the cycle time for the production of chamfers on teeth and / or deburring of teeth. It is also an object of the invention to show a corresponding machine tool. This object is achieved by a method according to claim 1 or 8 and a machine tool according to claim 4. Advantageous developments are the subject of the dependent claims. The machine tool according to the invention or the method for processing the tooth edges formed between an end face and the tooth flanks of a toothing has a machining tool provided with at least one cutting edge which removes material from the tooth edges of the toothing to form a chamfer, the machining tool being about its axis rotating under a deviating from zero axis cross angle between the axes of rotation of the machining tool and the teeth to be machined in scissor engagement with the teeth to be machined is brought. In a further advantageous embodiment, the Achskreuzwinkel is preferably 14 degrees. If necessary, the angular position of the workpieces can be detected with sensors. Because the two tool spindles can be moved independently of one another, machining steps of different lengths can be flexibly divided between the spindles. In this way, the utilization of the individual processing units can be increased and the cycle time is significantly reduced.

Weitere Vorteile des Verfahrens Fase schaben sind:

  • - Schneidendes Verfahren, d.h. die Homogenität des Werkstoffes bleibt gewahrt und zudem entstehen keine Sekundärgrate (Aufwürfe). Außerdem entstehen keine Qualitätsprobleme bei der Hartfeinbearbeitung (Hohnen oder Schleifen
  • - Geringer Werkzeugverschleiß durch Aufteilung der Schneidarbeit auf viele Einzelschneiden als im Vergleich zum Fase Wälzschälen.
  • - Effizienteres Verfahren, da mehrere Schneiden gleichzeitig wirken, in mehreren Lücken, insbesondere auch in axialer Werkstückrichtung
  • - Axial- oder Radialbewegung als Vorschub (Tauchen) möglich
  • - Werkstücke mit angrenzender Schulter können angefast werden.
  • - Vershiftung des Werkzeuges möglich
Other advantages of the method bevel scraping are:
  • - Cutting process, ie the homogeneity of the material is maintained and also no secondary burrs (Aufwürfe). In addition, there are no quality problems in the hard fine machining (honing or grinding
  • - Low tool wear by splitting the cutting work on many individual cutting edges than in comparison to bevel skiving.
  • - More efficient method, since several cutting edges act simultaneously, in several gaps, especially in the axial direction of the workpiece
  • - Axial or radial movement as feed (diving) possible
  • - Workpieces with adjacent shoulders can be chamfered.
  • - Shaving of the tool possible

Dadurch sind höchste Werkzeug-Standmengen bzw. Werkzeug-Standzeiten bei gleichzeitig höchster Maschinenverfügbarkeit erreichbar. Somit ist besonders vorteilhaft eine geringe Vorhaltung (Bevorratung) der Werkzeuge nötig.As a result, the highest tool life or tool life can be achieved while maintaining maximum machine availability. Thus, a low provision (storage) of the tools is particularly advantageous.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich sowohl für die Zahnkantenbearbeitung von Außenverzahnungen wie auch die von Innenverzahnungen anwenden.The method according to the invention can be used both for the tooth edge machining of external gears as well as those of internal gears.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren.

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung der Eingriffsverhältnisse zwischen Bearbeitungswerkzeug und bearbeiteter Verzahnung
  • 2 zeigt eine weitere schematische Darstellung der Eingriffsverhältnisse zwischen Bearbeitungswerkzeug und bearbeiteter Verzahnung, wobei der Winkel Gamma ins Werkzeug gelegt ist
Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying figures.
  • 1 shows a schematic representation of the engagement conditions between the machining tool and machined toothing
  • 2 shows a further schematic representation of the engagement conditions between machining tool and machined toothing, wherein the angle gamma is placed in the tool

Im Übrigen ist die Erfindung nicht auf die in der Figurenbeschreibung beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können die einzelnen Merkmale der nachstehenden Ansprüche und der vorangehenden Beschreibung einzeln und in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.Incidentally, the invention is not limited to the embodiments described in the figure description. Rather, the particular features of the following claims and the foregoing description, alone and in combination, may be essential to the practice of the invention in its various embodiments.

In der DE 10 2013 012 797 A1 wird die Kinematik der Maschinenachsen und der Achskreuzwinkel zu der Verzahnungsachse der Verzahnung, deren Kanten bearbeitet werden, sowie Begriffsbestimmungen näher beschrieben.In the DE 10 2013 012 797 A1 The kinematics of the machine axes and the axis cross-angle to the toothing axis of the toothing, whose edges are processed, and definitions are described in more detail.

Unsere älteren Patentanmeldungen DE 1513 ( DE 10 2015 012 908 B3 ) und DE 1408 ( DE 10 2014 010 824 A1 ) beschreiben die in den 1 und 2 gezeigte Technologie sehr ausführlich, weshalb auf einen weitere Beschreibung an dieser Stelle verzichtet wird. Zudem zeigen die nachfolgenden Patentansprüche und die oben aufgezeigten Vorteile die vorliegende Erfindung eindeutig.Our older patent applications DE 1513 ( DE 10 2015 012 908 B3 ) and DE 1408 ( DE 10 2014 010 824 A1 ) describe the in the 1 and 2 shown technology in great detail, which is why a further description is omitted here. In addition, the following claims and the advantages set out above clearly show the present invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013012797 A1 [0002, 0009]DE 102013012797 A1 [0002, 0009]
  • DE 1513 [0010]DE 1513 [0010]
  • DE 102015012908 B3 [0010]DE 102015012908 B3 [0010]
  • DE 1408 [0010]DE 1408 [0010]
  • DE 102014010824 A1 [0010]DE 102014010824 A1 [0010]

Claims (8)

Verfahren zum Bearbeiten der zwischen einer Stirnseite (3) und den Zahnflanken einer Verzahnung (2) ausgebildeten Zahnkanten, bei dem ein mit mindestens einer Schneide versehenes Bearbeitungswerkzeug (1) schabend Material von den Zahnkanten der Verzahnung (2) unter Ausbildung einer Fase (4) abnimmt, wobei das Bearbeitungswerkzeug (1) um seine Achse rotierend unter einem von Null abweichenden Achskreuzwinkel zwischen den Rotationsachsen des Bearbeitungswerkzeugs und der zu bearbeitenden Verzahnung (2) in Schabeingriff mit der zu bearbeitenden Verzahnung gebracht wird.Method for machining the tooth edges formed between an end face (3) and the tooth flanks of a toothing (2), in which a machining tool (1) provided with at least one cutting edge separates material from the tooth edges of the toothing (2) to form a chamfer (4) decreases, wherein the machining tool (1) is brought about its axis rotating at a deviating from zero axis cross angle between the axes of rotation of the machining tool and the toothing to be machined (2) in scraping engagement with the toothing to be machined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Achskreuzwinkel bzw. Winkel vorzugsweise 14 Grad beträgt.Method according to Claim 1 , characterized in that the Achskreuzwinkel or angle is preferably 14 degrees. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der Fertigung der Fase (4) das Werkzeug (1) sowohl entlang der x-Richtung relativ auf das Werkstück zu verfahren wird, als auch entlang der z-Richtung relativ vom Werkstück weg verfahren wird.Method according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that during the production of the chamfer (4) the tool (1) will move both along the x-direction relative to the workpiece, as well as along the z-direction is relatively moved away from the workpiece. Werkzeugmaschine zur Bearbeitung der zwischen jeder Stirnseite (3) und den Zahnflanken einer Verzahnung (2) ausgebildeten Zahnkanten mit einer drehend antreibbaren Werkzeugspindel zur Aufnahme eines die zu bearbeitende Verzahnung aufweisenden Werkstücks, wenigstens einer drehend antreibbaren Werkzeugspindel zur Aufnahme wenigstens eines Bearbeitungswerkzeugs, wobei ein von Null abweichender Achskreuzwinkel zwischen der Werkzeugspindelachse und der Werkstückspindelachse einstellbar ist, und eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die die Spindeldrehungen bei einem von Null abweichend eingestellten Achskreuzwinkel zu einem Schäleingriff zwischen der zu bearbeitenden Verzahnung (2) und einer Verzahnung des Bearbeitungswerkzeuges (1) steuert, insbesondere gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2.Machine tool for machining between each end face (3) and the tooth flanks of a toothing (2) formed tooth edges with a rotatably driven tool spindle for receiving a workpiece to be machined workpiece, at least one rotatably driven tool spindle for receiving at least one machining tool, wherein a zero deviating achskreuzwinkel between the tool spindle axis and the workpiece spindle axis is adjustable, and a control device is provided which controls the spindle rotations at a non-zero set Achskreuzwinkel to a peel engagement between the teeth to be machined (2) and a toothing of the machining tool (1), in particular the method according to one of Claims 1 or 2 , Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, mit einer der Zustellung dienenden Linearachse, insbesondere ersten Maschinenachse (X) mit einer Richtungskomponente radial zur Werkstückspindelachse, insbesondere radial zur Werkstückspindelachse verlaufend.Machine tool after Claim 4 , with a linear axis serving for the infeed, in particular a first machine axis (X) with a direction component extending radially to the workpiece spindle axis, in particular radially to the workpiece spindle axis. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5, bei der eine Relativbewegung zwischen Weerkstückspindel und Werkzeugspindel mit Bewegungskomponente parallel zur Werkstückspindelachse bewirkende Maschinenachse vorgesehen ist.Machine tool after Claim 4 or 5 in which a relative movement between Weerkstückspindel and tool spindle with movement component parallel to the workpiece spindle axis causing machine axis is provided. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der ein von Null abweichender Neigungswinkel der Werkzeugspindelachse gegenüber einer orthogonal zur Verbindungsrichtung zwischen den Zentren von Verzahnung und Bearbeitungswerkzeug stehenden Ebenen einstellbar ist.Machine tool according to one of Claims 4 to 6 in which a non-zero inclination angle of the tool spindle axis relative to an orthogonal to the connecting direction between the centers of teeth and machining tool standing planes is adjustable. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung, insbesondere Werkzeugmaschine, nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das verzahnte Werkstück (2) einer Schabbearbeitung unterzogen wird, wobei das um die Werkzeugachse rotierende, mit wenigstens einer Schneide zum Schaben ausgestaltete Werkzeug (1) in einer Kontaktzone an dem um die Werkstückachse rotierenden Werkstück (2) abgleitet, wobei das Lot der Kontakzone auf die Werstückachse die z-Richtung definiert, und wobei mit dem Werkzeug (1) an dem verzahnten Werkstück (2) eine Fase (4) gefertigt wird.Method for operating a device, in particular a machine tool, according to one of Claims 4 to 7 , characterized in that the toothed workpiece (2) is subjected to a scraping process, wherein the rotating about the tool axis, designed with at least one blade for scraping tool (1) slides in a contact zone on the workpiece about the workpiece axis (2), wherein the solder of the contact zone on the workpiece axis defines the z-direction, and wherein a bevel (4) is produced with the tool (1) on the toothed workpiece (2).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022145013A1 (en) * 2020-12-28 2022-07-07 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ Gear skiving process method
WO2023105199A1 (en) * 2021-12-08 2023-06-15 Lleu Limited Workpiece chamfering

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WO2023105199A1 (en) * 2021-12-08 2023-06-15 Lleu Limited Workpiece chamfering

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