DE102020103483A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Wälzschälen sowie dabei verwendbares Werkzeug - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Wälzschälen sowie dabei verwendbares Werkzeug Download PDF

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    • B23F5/12Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by planing or slotting
    • B23F5/16Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by planing or slotting the tool having a shape similar to that of a spur wheel or part thereof
    • B23F5/163Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by planing or slotting the tool having a shape similar to that of a spur wheel or part thereof the tool and workpiece being in crossed axis arrangement, e.g. skiving, i.e. "Waelzschaelen"
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
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    • B23F21/005Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth with plural tools on a common axis
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    • B23F21/00Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/04Planing or slotting tools
    • B23F21/043Planing or slotting tools with inserted cutting elements

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verzahnen zum Verzahnen von Werkrädern durch Wälzschälen, wobei eine Schälwerkzeuganordnung verwendet wird, die zwei jeweils Schälzähne (7, 8) mit Schneidkanten (3, 4) aufweisende Schälanordnung aufweist, die um eine windschief zu einer Werkraddrehachse (12) angeordnete Werkzeug-Drehachse (11) drehangetrieben und derart axial hintereinander liegend angeordnet sind, dass die Schneidkanten (8) einer ersten der beiden Schälanordnungen in axialer Richtung von den Schneidkanten (4) einer zweiten der beiden Schälanordnungen wegweisen und die Schneidkanten (3, 4) in einem Berührpunkt (P1, P2) spanschälend am Werkrad (2) angreifen. Erfindungsgemäß wird ein Werkzeug verwendet, bei dem die Schneidkanten 3 der ersten Schälanordnung für die Fertigung einer Grobverzahnung und die Schneidkanten 4 der zweiten Schälanordnung für die Fertigung einer Schlichtbearbeitung ausgelegt sind. In einer einzigen Aufspannung des Werkrades wird zunächst die Grobverzahnung und dann die Schlichtbearbeitung durchgeführt. Zur Vermeidung von Kollisionen sind die Berührungspunkte axial versetzt zum Gemeinlot.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verzahnen von Werkrädern durch Wälzschälen, wobei eine Schälwerkzeuganordnung verwendet wird, die zwei jeweils Schälzähne mit Schneidkanten aufweisende Schälanordnungen aufweist, die um eine windschief zu einer Werkraddrehachse angeordnete Werkzeugdrehachse drehangetrieben und derart axial hintereinanderliegend angeordnet sind, dass die Schneidkanten einer ersten der beiden Schälanordnungen in axialer Richtung von den Schneidkanten einer zweiten der beiden Schälanordnungen wegweisen und die Schneidkanten in einem Berührpunkt spanschälend am Werkrad angreifen.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei der ein Drehantrieb eine Werkzeugspindel drehantreibt, die ein Schälwerkzeug trägt und ein weiterer Drehantrieb eine Werkstückspindel drehantreibt, die das zu verzahnende Werkrad trägt.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Werkzeug mit zwei in Achsrichtung bezogen auf eine Werkzeugachse voneinander wegweisenden Schneidkanten.
  • Stand der Technik
  • Verfahren und Vorrichtungen der vorbezeichneten Art sind im Stand der Technik bekannt. Zum Fertigen eines einsatzgehärteten Zahnrades mit einer Innenverzahnung sieht die DE 10 2016 113 512 A1 ein Kombinationswerkzeug vor. Das Kombinationswerkzeug besitzt zwei jeweils von einem Zahnrad gebildete Schälanordnungen, die voneinander wegweisende Schneidkanten aufweisen Mit den beiden Schälanordnungen soll jeweils nur eine der beiden Zahnflanken hartgeschält werden.
  • Eine Vorrichtung zum Wälzschälen mit einem Kombinationswerkzeug wird ferner in den DE 10 2015 104 500 A1 , DE 10 2015 104 242 A1 und DE 10 2015 120 556 A1 beschrieben.
  • Ein Verfahren zum Wälzschälen wird ferner in der EP 2 520 390 B1 beschrieben.
  • Die EP 2 665 574 B1 beschreibt ein Wälzschälverfahren, bei dem einer Schruppbearbeitung eine Schlichtbearbeitung folgt, wobei die Schruppbearbeitung mit einem stoßenden Schnitt, bei dem die Spanabtragsrichtung der Vorschubbewegung des Werkstücks entgegengerichtet ist und die Schlichtbearbeitung mit einem ziehenden Schnitt erfolgt, bei dem die Spanabtragsrichtung mit der Vorschubbewegung des Werkstücks gleichgerichtet ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren bzw. die hierzu vorgesehene Vorrichtung derart weiterzubilden, dass die Zeit für die Fertigung einer Vollverzahnung insbesondere einer Innenverzahnung gegenüber den bekannten Verfahren vermindert wird und hierzu ein geeignetes Werkzeug anzugeben.
  • Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass das Werkzeug eine erste Schälanordnung und eine zweite Schälanordnung aufweist. Die erste Schälanordnung besitzt Schälzähne mit Schneidkanten für die Fertigung einer Grobverzahnung. Mit der ersten Schälanordnung wird in einem unverzahnten Rohling eine Grobverzahnung eingearbeitet. Die erste Schälanordnung trägt mindestens 95%, bevorzugt mindestens 98% des zu zerspanenden Volumens ab. Die zweite Schälanordnung ist derart ausgelegt, dass die von ihr ausgebildeten Schälzähne Schneidkanten aufweisen, die für die Schlichtbearbeitung ausgelegt sind. Mit dieser zweiten Schälanordnung wird das restliche zu zerspanende Volumen abgetragen. Die Schneidkanten der beiden Schälanordnungen liegen jeweils in einer Schneidebene, die axial voneinander beabstandet sind. Die Schälanordnungen sind dabei fest miteinander verbunden und werden von der Werkzeugspindel getragen. Dabei weist eine der beiden Schälanordnungen, insbesondere die erste Schälanordnung von der Werkzeugspindel weg und die zweite der beiden Schälanordnungen zur Werkzeugspindel hin. Beide Schälanordnungen haben bevorzugt dieselbe Anzahl von Schneidzähnen. Die beiden Schälanordnungen haben bevorzugt einen derart geringen axialen Abstand zueinander, dass bei einer Bearbeitung eines Werkrades mit den Schälzähnen der einen Schälanordnung die Schälzähne der jeweils anderen Schälanordnung in die Zahnlücken des Werkrades eingreifen. Um eine Kollision zu vermeiden, ist der Berührpunkt der jeweils schneidenden Schneidkante axial versetzt zu einem Gemeinlot von Werkzeugdrehachse und Werkstückdrehachse angeordnet. Bei dem Bearbeitungsverfahren wird zunächst die Grobverzahnung mit den Schälzähnen der ersten Schälanordnung gefertigt. Dabei drehen sich Werkzeugdrehachse und Werkstückdrehachse jeweils in einer ersten Drehrichtung. Bevorzugt wird an einem unverzahnten ringförmigen Rohling eine Innenverzahnung gefertigt. Dabei drehen Werkzeugdrehachse und Werkstückdrehachse im selben Drehsinn. Die beiden Achsen sind derart relativ zueinander geneigt, dass sich allein durch die Achsdrehung die Schneidkanten in einer Spanabtragsrichtung gegenüber dem Werkrad bewegen. Bei der Grobbearbeitung wird ein zusätzlicher Vorschub in eine Vorschubrichtung so gewählt, dass sie den Spanabtrag erhöht. Bei der Schlichtverzahnung kann die Vorschubrichtung so gewählt werden, dass sie den Spanabtrag vermindert oder erhöht. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass bei der Grobbearbeitung die Vorschubrichtung des Werkrades der Spanabtragsrichtung des Werkzeuges entgegengerichtet ist. Bei der Schlichtbearbeitung kann die Vorschubrichtung des Werkrades der Spanabtragsrichtung gleichgerichtet sein. Die Aufspannung des Werkrades wird zwischen der Grobbearbeitung und der Schlichtbearbeitung nicht geändert. Es wird im Wesentlichen lediglich der Achskreuzwinkel zwischen Werkzeugdrehachse und Werkstückdrehachse verändert, wobei dies bevorzugt derart erfolgt, dass bei der Fertigung einer Innenverzahnung das Gemeinlot der beiden Achsen in Spanabtragsrichtung rückwärtig des Berührpunktes des Schälzahns an der zu bearbeitenden Zahnflanke liegt. Bei der Fertigung eines außen verzahnten Werkrades mit einem außen verzahnten Werkzeug kann das Gemeinlot in Spanabtragsrichtung vor dem Berührpunkt liegen. Die Grobbearbeitung und die Schlichtbearbeitung erfolgen mit umgekehrten Drehsinn betriebenen Achsen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug handelt es sich um ein Kombinationswerkzeug von zwei Schälanordnungen, die jeweils Schälzähne aufweisen, deren Bearbeitungsrichtungen in axialer Richtung voneinander weg weisen. Die Schälzähne zur Fertigung der Grobverzahnung können von auswechselbaren Schneidplatten gebildet sein, die an einem Grundkörper, der eine Umfangsverzahnung aufweisen kann, befestigt sind. Die Schneidplatten können aus einem keramischen Material bestehen. Bevorzugt bestehen die Schneidplatten aus Hartmetall. Die Schneidplatten können eine prismatische Gestalt aufweisen. Ihre Breitseitenflächen können in einer Drehebene liegen. Ein effektiver Freiwinkel wird durch einen Spanflächenversatz erzeugt, in dem das Gemeinlot zwischen Werkzeugdrehachse und Werkstückdrehachse nicht durch den Berührpunkt verläuft, sondern gegenüber dem Berührpunkt axial versetzt ist. Das Werkzeug kann einen zweiten Grundkörper aufweisen, der ebenfalls eine Verzahnung aufweist. Dieser Grundkörper kann aus HSS-Vollstahl oder aus Voll-Hartmetall bestehen und die zweiten Schneidkanten ausbilden, mit denen die Schlichtbearbeitung durchgeführt wird. Die Verzahnungen der axial hintereinanderliegenden Grundkörper können fluchtend ineinander übergehen. Während der erste, die schneidplattentragende Grundkörper eine im wesentlichen zylindrische Form besitzt, kann der zweite, materialeinheitlich die Schneidkanten zur Schlichtbearbeitung ausbildenden Zähne eine Kegelstumpfform besitzen. Der zweite Grundkörper kann somit einen konstruktiven Freiwinkel ausbilden. Die Breitseitenfläche der zweiten Schälzähne zur Schlichtbearbeitung kann eine konische Fläche sein, sodass die zweiten Schälzähne eine Hinterschneidung aufweisen.
  • Der Hüllkreisdurchmesser der zweiten Schneidkanten der zweiten Schälanordnung kann größer sein als der Hüllkreisdurchmesser der ersten Schneidkanten der zweiten Schälanordnung. Die Anzahl der Schneidzähne können an beiden Schälanordnungen dieselben sein.
  • Figurenliste
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine erste perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeuges 1,
    • 2 eine zweite perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Werkzeuges 1,
    • 3 eine perspektivische Darstellung des Werkzeuges 1,
    • 4 einen perspektivischen Schnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in 5,
    • 5 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anordnung eines Werkzeugs 1 gegenüber einem Werkrad 2 zur Erzeugung einer Grobverzahnung,
    • 6 den Schnitt gemäß der Linie VI-VI in 5,
    • 7 den Schnitt gemäß der Linie VII-VII in 5
    • 8 den Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in 5,
    • 9 eine Darstellung gemäß 4 Figur auf die erfindungsgemäße Anordnung bei der Schlichtbearbeitung
    • 10 eine Darstellung gemäß 5 bei der Schlichtbearbeitung,
    • 11 den Schnitt gemäß der Linie XI-XI in 10,
    • 12 den Schnitt gemäß der Linie XII-XII in 10,
    • 13 den Schnitt gemäß der Linie XIII-XIII in 10.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die 1-3 zeigen den Aufbau eines Kombinationswerkzeuges 1, mit dem in aufeinander folgenden Wälzschälbearbeitungsschritten zunächst in ein unverzahntes Werkrad 2 eine Grobverzahnung eingearbeitet und anschließend die durch Schruppbearbeitung erzeugte Grobverzahnung mit dem Werkzeug schlichtbearbeitet wird.
  • Ein erster Grundkörper 8 besitzt eine Außenverzahnung, die eine Vielzahl von Zähnen aufweist. Die Scheitellinien der Zähne verlaufen auf einer zylindrischen Hüllfläche. Der Grundkörper 8 bildet Taschen aus, in denen jeweils ein Schneidzahn 6 einliegt. Der Schneidzahn 6 wird von einer Schneidplatte ausgebildet, die austauschbar und gegebenenfalls auch umwendbar in jeweils einer Tasche einliegt. Jeder Schneidzahn 6 bildet zumindest eine Schneidkante 3 aus, bei der sich um eine Schruppschneidkante handelt.
  • Die Schneidplatte, die den Schneidzahn 6 ausbildet, kann aus einem Hartmetall oder einem keramischen Material bestehen. Die Schneidplatte kann eine prismatische Form aufweisen. Die Schneidplatte ist mit in den Zeichnungen nicht dargestellten Befestigungselementen am Grundkörper 9 befestigt. Die Verzahnung des Grundkörpers 9 bilden zahnradförmige Zahnträger 8 aus, an denen sich die Schneidplatten abstützen können. Der Grundkörper 9 besitzt Zahnrippen 8, die die Schneidplatten unterstützen.
  • Ein zweiter Grundkörper 10, der dieselbe Anzahl von Zähnen trägt wie der erste Grundkörper 9 besitzt eine Außenverzahnung. Die Außenverzahnung bildet Schlichtschneidzähne 7 aus. Die Zähne 7 besitzen Scheitellinien, die in einer Hüllfläche verlaufen, die eine Kegelstumpfmantelfläche ist. Die von den Schneidzähnen 6 wegweisenden Randkanten der Zähne 7 bilden Schlichtschneidkanten 4 aus. Die von den Schrubschneidkanten 3 wegweisende Breitseitenfläche des Grundkörpers 10 verläuft auf einer konischen Fläche. Der Grundkörper 10 ist aus einem HSS-Stahl gefertigt. Er kann aber auch aus Hartmetall bestehen.
  • Die Scheitelpunkte der Schneidzähne 3 verlaufen auf einer ersten Kreisbogenlinie. Die Scheitelpunkte der Schneidzähne 4 verlaufen auf einer zweiten Kreisbogenlinie. Die Kreisbogenlinie, auf der sich die Scheitelpunkte der Schlichtschneidkanten 4 befinden kann einen größeren Durchmesser aufweisen, als die Kreisbogenlinie, auf der sich die Schruppschneidkanten 3 befinden.
  • Es sind zwei Befestigungselemente 11, 12 vorgesehen, um die beiden Grundkörper 9, 10 in einer axial hintereinander angeordneten Stellung miteinander zu befestigen. Dabei bilden sich eine zwischen den in Axialrichtung voneinander wegweisenden Schneidkanten 3, 4 angeordnete Einschnürung aus. Im Bereich der Einschnürung stoßen zwei Grundkörper 9, 11 stumpf gegeneinander, wobei der Grundkörper 9 eine zylindrische und der Grundkörper 10 eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweist. Beide Grundkörper 9, 10 besitzen eine Außenverzahnung. Die Zähne der beiden Verzahnungen fluchten miteinander.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt in zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Phasen. In einer ersten Phase, die in den 4-8 dargestellt ist, wird mit den Schneidkanten 3 im Wälzschälverfahren im Wege einer Schruppbearbeitung eine Grobverzahnung im Werkrad 2 erzeugt. Die Werkzeugachse A1 wird hierzu windschief zur Werkstückachse A2 angeordnet. Dabei liegt das Gemeinlot GL1 der beiden Achsen A1, A2 bezogen auf die Werkzeugachse A1 in Spanabtragsrichtung S1 rückwärtig des Berührpunktes P1 der Schneidkante 3 an der Flanke der zu fertigenden Zahnlücke 5. Das Werkrad 2 wird bei der Bearbeitung in Richtung der Werkstückachse A2 in einer Vorschubrichtung V1 vorgeschoben, die der Spanabtragsrichtung S1 entgegengerichtet ist. Das Werkstück 2 wird hier im Uhrzeigersinn drehangetriebenen. Das Werkzeug 1 wird in derselben Richtung drehangetriebenen. Bei der Bearbeitung wandert die Schneidkante 3 von der Unterseite u des Werkrades 2 zu dessen Oberseite o.
  • Der Achskreuzwinkel Σ1 und die Lage des Gemeinlotes GL1, und der damit einhergehende Spanflächenversatz e1 ist dabei so gewählt, dass die Schlichtschneidkante 4 frei durch die Zahnlücke 5 hindurchlaufen kann. Die Fertigung der Grobverzahnung kann in mehreren aufeinanderfolgenden Schnitten erfolgen. Dabei kann die Lücke zwischen zwei Zähnen entweder schrittweise vertieft oder schrittweise verbreitert werden.
  • In einer zweiten Phase, die in den 9-13 dargestellt ist, wird mit den Schneidkanten 4 ebenfalls im Wälzschälverfahren im Wege einer Schlichtbearbeitung die Grobverzahnung im Werkrad 2 geglättet. Die Werkzeugachse A1 wird hierzu ebenfalls windschief zur Werkstückachse A2 angeordnet. Dabei liegt das Gemeinlot GL2 der beiden Achsen A1, A2 bezogen auf die Werkzeugachse A1 in Spanabtragsrichtung S2 rückwärtig des Berührpunktes P2 der Schneidkante 4 an der Flanke der zu fertigenden Zahnlücke 5 des Werkrades 2. Das Werkrad 2 wird bei der Schlichtbearbeitung in Richtung der Werkstückachse A2 in einer Vorschubrichtung V2 vorgeschoben, die der Spanabtragsrichtung S2 entgegengerichtet ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, das Werkstück 2 in einer Vorschubrichtung V2' zu bewegen, die der Spanabtragsrichtung S2 gleichgerichtet ist. Im ersten Fall erfolgt die Schlichtbearbeitung mit einem stoßenden oder schiebenden Schnitt. Im zweiten Fall erfolgt die Schlichtbearbeitung in einem ziehenden Schnitt. Die Drehrichtung von Werkzeug 1 und Werkstück 2 ist dabei der Gegenuhrzeigersinn.
  • Der Achskreuzwinkel Σ2 und die Lage des Gemeinlotes, und der damit einhergehende Spanflächenversatz e2 ist dabei so gewählt, dass die Schruppschneidkante 3 frei durch die Zahnlücke 5 hindurchlaufen kann.
  • Während bei der Grobbearbeitung die Spanabtragsrichtung S1 von der Unterseite u zur Oberseite o des Werkrades 2 gerichtet ist, ist bei der Schlichtbearbeitung die Spanabtragsrichtung S2 von der Oberseite o des Werkrades 2 zur Unterseite u des Werkrades 2 gerichtet.
  • Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mit der ersten Schälanordnung im Wege einer Schruppbearbeitung eine Grobverzahnung erzeugt wird und mit der zweiten Schälanordnung im Wege einer nachfolgenden Schlichtbearbeitung die Zahnflanken der grob verzahnten Zähne fein bearbeitet werden, wobei die beiden Schälanordnungen einen derart geringen Abstand zueinander aufweisen, dass bei der Bearbeitung des Werkrades 2 mit den Schälzähnen der einem Schälanordnung die Schälzähne der jeweils anderen Schälanordnung in die Zahnlücken 5 des Werkrades 2 eingreifen, wobei zur Vermeidung einer Kollision der Berührpunkte P1, P2 axial versetzt zu einem Gemeinlotes GL1, GL2 von Werkzeugdrehachse 11 und Werkstückdrehachse 12 liegt.
  • Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mit der ersten Schälanordnung im Wege einer Schruppbearbeitung eine Grobverzahnung erzeugt wird und mit der zweiten Schälanordnung im Wege einer nachfolgenden Schlichtbearbeitung die Zahnflanken der grob verzahnten Zähne fein bearbeitet werden, wobei die beiden Schälanordnungen einen derart geringen Abstand zueinander aufweisen, dass bei der Bearbeitung des Werkrades 2 mit den Schälzähnen der einem Schälanordnung die Schälzähne der jeweils anderen Schälanordnung in die Zahnlücken 5 des Werkrades 2 eingreifen, wobei zur Vermeidung einer Kollision der Berührpunkte P1, P2 axial versetzt zu einem Gemeinlotes GL1, GL2 von Werkzeugdrehachse 11 und Werkstückdrehachse 12 liegt.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schälanordnung bei der Schlichtbearbeitung in einem anderen Drehsinn betrieben wird, als bei der Schruppbearbeitung.
  • Ein Verfahren, was dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Innenverzahnung gefertigt wird.
  • Ein Verfahren oder eines Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Gemeinlot GL1, GL2 bei der Fertigung eines innen verzahnten Werkrades 2 mit einem außen verzahnten Werkzeug 1 in Spanabtragsrichtung S1, S2 rückwärtig des Berührpunktes P1, P2 der Schneidkante 3, 4 am Werkrad 2 liegt oder dass das Gemeinlot GL1, GL2 bei der Fertigung eines außen verzahnten Werkrades 2 in Spanabtragsrichtung S1, S2 vor dem Berührpunkt der Schneidkante 3, 4 am Werkrad 2 liegt.
  • Ein Werkzeug zur Durchführung eines Verfahrens oder zur Verwendung an einer Vorrichtung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schneidkanten 3 der ersten Schälanordnung für die Fertigung einer Grobverzahnung und die Schneidkanten 4 der zweiten Schälanordnung für die Fertigung einer Schlichtbearbeitung ausgelegt sind.
  • Ein Verfahren, eine Vorrichtung oder ein Werkzeug, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Schneidzähne 6 der ersten Schälanordnung von Schneidplatten ausgebildet sind und die Schneidzähne 7 der zweiten Schälanordnung von einem Vollstahl-Zahnrad oder Voll-Hartmetall-Zahnrad ausgebildet sind.
  • Ein Verfahren, eine Vorrichtung oder ein Werkzeug, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Schneidplatten aus Hartmetall bestehen und die Schneidzähne 7 der zweiten Schälanordnung aus einem HSS-Stahl oder Hartmetall bestehen.
  • Ein Verfahren, eine Vorrichtung oder ein Werkzeug, die dadurch gekennzeichnet sind, dass bei der Schruppbearbeitung die Spanabtragsrichtung S1 einer Vorschubbewegung V1 des Werkrades 2 gegenüber dem Werkzeug 1 entgegengerichtet ist und das bei der Schlichtbearbeitung die Spanabtragsrichtung S2 entweder der Vorschubbewegung V2 des Werkrades 2 gegenüber dem Werkzeug 1 entgegengerichtet oder die Vorschubbewegung V2' des Werkrades 2 zur Vorschubbewegung des Werkzeugs 1 gleichgerichtet ist.
  • Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, das gekennzeichnet ist durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.
  • Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Werkzeug
    2
    Werkrad
    3
    Schruppschneidkante
    4
    Schlichtschneidkanten
    5
    Zahnlücke
    6
    Schruppschneidzahn
    7
    Schlichtschneidzähne
    8
    Zahnrippe
    9
    Grundkörper
    10
    Grundkörper
    11
    Befestigungselement
    12
    Befestigungselement
    e1
    Spanflächenversatz
    e2
    Spanflächenversatz
    u
    Unterseite
    o
    Oberseite
    A1
    Werkzeugachse
    A2
    Werkstückachse
    GL1
    Gemeinlot
    P1
    Berührpunkt
    P2
    Berührpunkt
    S1
    Spanabtragsrichtung
    S2
    Spanabtragungsrichtung
    V1
    Vorschubrichtung
    V2
    Vorschubrichtung
    V2'
    Vorschubrichtung
    11
    Achskreuzwinkel
    Σ2
    Achskreuzwinkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016113512 A1 [0004]
    • DE 102015104500 A1 [0005]
    • DE 102015104242 A1 [0005]
    • DE 102015120556 A1 [0005]
    • EP 2520390 B1 [0006]
    • EP 2665574 B1 [0007]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Verzahnen von Werkrädern durch Wälzschälen, wobei eine Schälwerkzeuganordnung verwendet wird, die zwei jeweils Schälzähne (7, 8) mit Schneidkanten (3, 4) aufweisende Schälanordnung aufweist, die um eine windschief zu einer Werkraddrehachse (12) angeordnete Werkzeugdrehachse (11) drehangetrieben und derart axial hintereinander liegend angeordnet sind, dass die Schneidkanten (8) einer ersten der beiden Schälanordnungen in axialer Richtung von den Schneidkanten (4) einer zweiten der beiden Schälanordnungen wegweisen und die Schneidkanten (3, 4) in einem Berührpunkt (P1, P2) spanschälend am Werkrad (2) angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Schälanordnung im Wege einer Schruppbearbeitung eine Grobverzahnung erzeugt wird und mit der zweiten Schälanordnung im Wege einer nachfolgenden Schlichtbearbeitung die Zahnflanken der grob verzahnten Zähne fein bearbeitet werden, wobei die beiden Schälanordnungen einen derart geringen Abstand zueinander aufweisen, dass bei der Bearbeitung des Werkrades (2) mit den Schälzähnen der einem Schälanordnung die Schälzähne der jeweils anderen Schälanordnung in die Zahnlücken (5) des Werkrades (2) eingreifen, wobei zur Vermeidung einer Kollision der Berührpunkte (P1, P2) axial versetzt zu einem Gemeinlotes (GL1, GL2) von Werkzeugdrehachse (11) und Werkstückdrehachse (12) liegt.
  2. Vorrichtung zum Verzahnen von Werkrädern (2) durch Wälzschälen mit einer von einem Drehantrieb antreibbaren Werkzeugspindel, einer von einem Drehantrieb antreibbaren Werkstückspindel und einer programmierten Steuereinrichtung zur Steuerung der Drehantriebe und eines Vorschubantriebs, wobei die Werkzeugspindel eine Schälwerkzeuganordnung trägt, die zwei jeweils Schälzähne (6, 7) mit Schneidkanten (3, 4) aufweisende Schälanordnungen aufweist, die um eine Windschief zu einer Werkraddrehachse (die um eine windschief zu einer Werkraddrehachse (12) angeordnete Werkzeugdrehachse (11) drehangetrieben und derart axial hintereinander liegend angeordnet sind, dass die Schneidkanten (8) einer ersten der beiden Schälanordnungen in axialer Richtung von den Schneidkanten (4) einer zweiten der beiden Schälanordnungen wegweisen und die Schneidkanten (3, 4) in einem Berührungpunkt (P1, P2) spanschälend am Werkrad (2) angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Schälanordnung im Wege einer Schruppbearbeitung eine Grobverzahnung erzeugt wird und mit der zweiten Schälanordnung im Wege einer nachfolgenden Schlichtbearbeitung die Zahnflanken der grob verzahnten Zähne fein bearbeitet werden, wobei die beiden Schälanordnungen einen derart geringen Abstand zueinander aufweisen, dass bei der Bearbeitung des Werkrades (2) mit den Schälzähnen der einem Schälanordnung die Schälzähne der jeweils anderen Schälanordnung in die Zahnlücken (5) des Werkrades (2) eingreifen, wobei zur Vermeidung einer Kollision der Berührpunkte (P1, P2) axial versetzt zu einem Gemeinlotes (GL1, GL2) von Werkzeugdrehachse (11) und Werkstückdrehachse (12) liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schälanordnung bei der Schlichtbearbeitung in einem anderen Drehsinn betrieben wird, als bei der Schruppbearbeitung.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenverzahnung gefertigt wird.
  5. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemeinlot (GL1, GL2) bei der Fertigung eines innen verzahnten Werkrades (2) mit einem außen verzahnten Werkzeug (1) in Spanabtragsrichtung (S1, S2) rückwärtig des Berührpunktes (P1, P2) der Schneidkante (3, 4) am Werkrad (2) liegt oder dass das Gemeinlot (GL1, GL2) bei der Fertigung eines außen verzahnten Werkrades (2) in Spanabtragsrichtung (S1, S2) vor dem Berührpunkt der Schneidkante (3, 4) am Werkrad (2) liegt.
  6. Werkzeug zur Durchführung eines Verfahrens oder zur Verwendung an einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zwei jeweils Schälzähne (6, 7) mit Schneidkanten (3, 4) aufweisenden Schälanordnungen, die derart axial hintereinanderliegend angeordnet sind, dass die Schneidkanten (3) einer ersten der beiden Schälanordnungen in radialer Richtung bezogen auf eine Werkzeugachse von den Schneidkanten (4) einer zweiten der beiden Schälanordnungen wegweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (3) der ersten Schälanordnung für die Fertigung einer Grobverzahnung und die Schneidkanten (4) der zweiten Schälanordnung für die Fertigung einer Schlichtbearbeitung ausgelegt sind.
  7. Verfahren, Vorrichtung oder Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidzähne (6) der ersten Schälanordnung von Schneidplatten ausgebildet sind und die Schneidzähne (7) der zweiten Schälanordnung von einem Vollstahl-Zahnrad oder Voll-Hartmetall-Zahnrad ausgebildet sind.
  8. Verfahren, Vorrichtung oder Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatten aus Hartmetall bestehen und die Schneidzähne (7) der zweiten Schälanordnung aus einem HSS-Stahl oder Hartmetall bestehen.
  9. Verfahren, Vorrichtung oder Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Schruppbearbeitung die Spanabtragsrichtung (S1) einer Vorschubbewegung (VI) des Werkrades (2) gegenüber dem Werkzeug (1) entgegengerichtet ist und das bei der Schlichtbearbeitung die Spanabtragsrichtung (S2) entweder der Vorschubbewegung (V2) des Werkrades (2) gegenüber dem Werkzeug (1) entgegengerichtet oder die Vorschubbewegung (V2') des Werkrades (2) zur Vorschubbewegung des Werkzeugs (1) gleichgerichtet ist.
  10. Vorrichtung oder Verfahren, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.
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