DE10309116A1 - Processing tool for removing burr from fabricated gear wheel, has center disk arranged between tool disks such that center disk includes outer surface which is pressed slightly against processed surface of gearwheel - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kombinationswerkzeug zur Bearbeitung von Zahnradzähnen, aufweisend eine Mehrzahl von in einer Drehumfangsrichtung des Kombinationswerkzeuges angeordneten Werkzeugzähnen zum Eingriff mit Zahnradzähnen, wobei Werkzeugzähne jeweils zumindest ein sich zu zumindest einer Seite hin verjüngendes Abkantsegment und ein sich an die verjüngte Seite des Abkantsegments zumindest bereichsweise querschnittsentsprechend anschließendes Glättsegment umfassen.The present invention relates to a combination tool for machining gear teeth, comprising a plurality of in a rotational circumferential direction of the combination tool arranged tool teeth for engagement with gear teeth, being tool teeth in each case at least one folding segment tapering towards at least one side and a rejuvenated one Side of the folding segment at least in areas corresponding to the cross section then Include smooth segment.
Derartige Werkzeuge dienen dazu,
den bei der Zahnradfertigung durch Fräsbearbeitung an den Zahnstirnrändern gebildeten
sog. Primärgrat
zu entfernen. Das Werkzeug, welches auf gleicher Drehachse oder
bspw. achsparallel zu dem zu bearbeitenden Zahnrad gelagert ist,
weist durch die Abkant- und Glättsegmente
quasi gleichfalls eine Verzahnung auf, die in die Verzahnung des
zu bearbeitenden Zahnrades (d. h. des Werkrades) bei einem Drehantrieb
von Werkzeug und/oder Werkrad kämmend
eingreift. Indem von dem Werkzeug ein radialer Druck auf das Werkrad
ausgeübt
wird, bewirken die sich zu einer Seite hin verjüngenden Abkantsegmente bei
ihrem Eingriff in Zahnlücken
des Werkrades eine Abkantung bzw. Ausbildung begrenzter Fasen an
den Zahnstirnkanten unter gleichzeitiger Beseitigung des davon ausgehenden
Primärgrats.
Besonders wenn die Abkantung durch eine Stauchung, d. h. Umformung
der Zahnstirnkanten vorgenommen wird, kommt es je nach Materialverhalten
durch den Quetschvorgang zu einer Materialumverteilung, die bei
Verwendung reiner Abkantwerkzeuge zu sog. Sekundärgraten an den Zahnflanken
wie auch den Zahnstirnseiten des Werkrades führen kann. Auch ist es mit
dem bekannten Kombinationswerkzeug nicht möglich, auch einen Grat an einer
an der Stirnseite des Werkrades im Bereich der Zahnspitzen angedrehten
Fase bzw. im Bereich eines Kopfkantenbruches zu beseitigen. Für eine Bearbeitung
von Kopfkantenfasen sind aus der
Ein gattungsgemäßes Kombinationswerkzeug ist
aus der Offenlegungsschrift
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Kombinationswerkzeug unter weitgehender Vermeidung der vorgenannten Nachteile gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.Against this background, the present invention the task of a generic combination tool Advantageously, while largely avoiding the aforementioned disadvantages further education.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen wiedergegebene Erfindung, wobei der Anspruch 1 zunächst und im Wesentlichen darauf abstellt, dass das Kombinationswerkzeug zumindest ein Andrückelement aufweist mit einem sich zumindest abschnittsweise in Drehumfangsrichtung zwischen zwei Werkzeugzähnen erstreckenden Außenmantel zum Andrücken gegen eine Zahnradzahnfläche. Damit wird insgesamt vorteilhaft erreicht, dass in nur einem Arbeitsgang eine Abkantung bzw. Entgratung der Zahnstirnkanten unter Vermeidung von Sekundärgratentstehung an den Zahnflanken bei gleichzeitiger Entgratung bzw. Glättung einer bspw. angedrehten Zahnradzahnfläche durch das Andrückelement erfolgen kann. Hinsichtlich des Außenmantels ist bevorzugt, dass dieser eine Konusfläche aufweist zum Andrücken gegen eine zur Zahnradstirnfläche geneigte Kopfkantenfase/Kopfkantenbruchfläche als Zahnradzahnfläche. Zu diesem Zweck kann die Konusfläche mit der Werkzeugdrehachse einen Winkel einschließen, der dem von der Kopfkantenfase mit der Zahnraddrehachse eingeschlossenen Winkel entspricht. Auch ist der Außenmantel bevorzugt in seiner radialen Erstreckung an eine radiale Erstreckung einer von dem Andrückelement zu glättenden bzw. zu entgratenden Zahnradzahnfläche angepaßt. Das Glättsegment weist zumindest im Bereich eines querschnittsentsprechenden Anschlusses an das Abkantsegment eine Formgebung auf, so dass davon bei einer Bearbeitung Wandungsbereiche an den Werkradzahnflanken angrenzend an die beim Abkanten erzeugten Schrägen anliegen, wodurch die Sekundärgratbildung an den Zahnflanken verhindert wird. Eine zweckmäßige Gestaltung kann unter Berücksichtigung der Form der Zahnflanken des zu bearbeitenden Zahnrades darin bestehen, dass das Glättsegment einander gegenüberliegende Flanken aufweist, die in einem zu der Zahnradialrichtung im Wesentlichen senkrechten Querschnitt entlang Zahnbreitenrichtung im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Alternativ besteht bei einer von dem Anschlussquerschnitt des Glättsegments zu dem Abkantsegment ausgehenden weiteren Verjüngung des Glättsegmentes die Mög lichkeit, dass die Flanken des Glättsegments in der vorbezeichneten Bezugsebene einen kleineren Winkel als gegenüberliegende Flanken des Abkantsegmentes einschließen. In einer solchen, zu der Radialrichtung senkrechten Bezugsebene bzw. in einer an die Umfangsrichtung angeschmiegten Bezugsfläche kann das Abkantsegment bevorzugt einen trapezförmigen Querschnitt mit geneigten Seitenflächen, welche die Bearbeitungsflanken bilden, aufweisen. Von den ungleich langen Parallelkanten kann die kürzere eine Berandung bilden, an die sich das Glättsegment mit korrespondierender Querschnittskantenlänge, d. h. querschnittsentsprechend, anschließt. In dieser Betrachtung kann der Querschnitt des Glättsegmentes selbst ebenfalls Trapezform mit gegenüber dem Abkantsegment vorzugsweise geringerer Neigung der Seitenkanten, oder auch beispielsweise eine rechteckige oder ähnliche Form besitzen. Hinsichtlich der Bearbeitungsflanken von Abkantsegmenten und/oder Glättsegmenten besteht grundsätzlich die Möglichkeit, dass diese in der vorgenannten Bezugsfläche als Geraden oder auch unter Berücksichtigung der Zahnflankenform des Zahnrades als gekrümmte, vorzugsweise konvexe Konturen verlaufen.The object is achieved by the invention reproduced in the claims, claim 1 initially and essentially based on the fact that the combination tool has at least one pressing element with an outer jacket extending at least in sections in the circumferential direction of rotation between two tool teeth for pressing against a gear tooth surface. Overall, this advantageously means that the tooth front edges can be bent or deburred while avoiding the formation of secondary burrs on the tooth flanks while simultaneously deburring or smoothing, for example, a gear tooth surface that has been turned on by the pressing element. With regard to the outer shell, it is preferred that it has a conical surface for pressing against a head edge chamfer / head edge break surface inclined to the gear wheel end surface as a gear tooth surface. For this purpose, the conical surface can form an angle with the tool axis of rotation which corresponds to the angle enclosed by the head edge chamfer with the gear axis of rotation. Also, the outer shell is preferably adapted in its radial extension to a radial extension of a gear tooth surface to be smoothed or deburred by the pressing element. The smoothing segment has a shape, at least in the area of a cross-section-corresponding connection to the folding segment, so that during processing wall areas of this lie on the work gear tooth flanks adjacent to the bevels generated during folding, thereby preventing the formation of secondary burrs on the tooth flanks. A suitable design can take into account the shape of the tooth flanks of the gear to be machined consists in that the smoothing segment has mutually opposite flanks which run essentially parallel to one another in a cross section substantially perpendicular to the tooth radial direction along the tooth width direction. Alternatively, in the case of a further tapering of the smoothing segment starting from the connection cross section of the smoothing segment to the folding segment, there is the possibility that the flanks of the smoothing segment enclose a smaller angle in the aforementioned reference plane than opposite flanks of the folding segment. In such a reference plane perpendicular to the radial direction or in a reference surface nestled against the circumferential direction, the folding segment can preferably have a trapezoidal cross section with inclined side surfaces which form the machining flanks. Of the unequal parallel edges, the shorter one can form a border to which the smoothing segment adjoins with a corresponding cross-sectional edge length, ie corresponding to the cross-section. In this view, the cross-section of the smoothing segment itself can also have a trapezoidal shape with a preferably lower inclination of the side edges compared to the folding segment, or also, for example, a rectangular or similar shape. With regard to the machining flanks of folding segments and / or smoothing segments, there is basically the possibility that these run in the aforementioned reference surface as a straight line or also taking into account the tooth flank shape of the gear as curved, preferably convex contours.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch möglich, dass sich das Glättsegment in einer Zahnhöhen- bzw. Zahnradialrichtung des Kombinationswerkzeuges im Wesentlichen oder unmittelbar ausgehend von einem radial äußeren Rand des Außenmantels des Andrückelementes in Zahnbreitenrichtung querschnittsentsprechend an das Abkantsegment anschließt. Dadurch ist zu erreichen, dass an den zu bearbeitenden Zahnflanken auch im zahnkopfnahen, insbesondere in einem an eine Kopfkantenfase anschließenden, Bereich durch das Glättsegment eine Sekundärgratbildung vermieden wird. In weiterer Konkretisierung besteht die Möglichkeit, dass die Formgebung von Abkantsegment, Glättsegment und Andrückelement in der Weise angepaßt ist, dass sich in Bearbeitungsposition des Kombinationswerkzeugs zu einem zu bearbeitenden Zahnrad der querschnittsentsprechende Anschluss des Glättsegments an das Abkantsegment in einem auf das Werkzeug bezogenen Radienintervall er streckt, dessen Innenradius in einem bei der Bearbeitung überlappenden Werkrad-Radienintervall einer Kopfkantenfase oder im Bereich ihres Überganges zu einer Stirnfläche des zu bearbeitenden Zahnrades liegt. Alternativ oder kombinativ kann das Glättsegment dem Abkantsegment in Zahnbreitenrichtung gegenüberliegend ein freiliegendes Ende aufweisen, so dass zwei zur beidseitigen Bearbeitung eines Zahnrades auf einer Drehachse gegenüberliegende Kombinationswerkzeuge nicht nur in Radialrichtung, sondern jeweils auch in Axialrichtung zu dem zu bearbeitenden Zahnrad zustellbar sind und demzufolge auch Zahnräder unterschiedlicher Zahnbreite ohne werkzeugseitigen Austausch zu bearbeiten sind. Ein weiterer, grundsätzlich auch eigenständiger Gedanke der Erfindung geht auch dahin, dass zwei auf einer Drehachse zur beidseitigen Zahnradbearbeitung angeordnete Kombinationswerkzeuge auch noch während der Zahnradbearbeitung in Axialrichtung verfahrbar sind, so dass entsprechend ihr axialer Abstand auch während der Bearbeitung einstellbar ist. Zum Gegenstand der Erfindung zählt sowohl eine Bearbeitungsvorrichtung, bei der dieses Merkmal verwirklicht ist, als auch ein Bearbeitungsverfahren, bei dem diese Verfahrbewegung bzw. Abstandsänderung während der Zahnradbearbeitung erfolgt. Die Herstellung des Kombinationswerkzeuges kann vereinfacht werden, wenn es mehrere Werkzeugscheiben umfaßt, die zueinander konzentrisch und in bestimmbarer Relativdrehlage drehfest miteinander verbindbar sind, wobei eine Werkzeugscheibe Abkantsegmente, eine weitere Werkzeugscheibe Glättsegmente und eine weitere Werkzeugscheibe das Andrückelement aufweist. Dies bietet zudem die Möglichkeit, einzelne oder mehrere der Werkzeugscheiben zu entnehmen und ggf. gegen andere Werkzeugscheiben auszutauschen, um bspw. eine Anpassung an eine abweichende Zahngeometrie oder eine Wartung, wie bspw. ein Nachschleifen, vornehmen zu können. Weiter ist bevorzugt, dass Werkzeugzähne in einem zu einer jeweiligen Zahnradialrichtung senkrechten Zahnquerschnitt bezüglich einer in Zahnbreitenrichtung mittig oder hierzu parallel verlaufenden Achse im Wesentlichen achsensymmetrisch ausgebildet sind, wodurch beim Eingriff des Werkzeugzahns in eine Zahnlücke des Werkrades eine entsprechend symmetrische Bearbeitung der beiden angrenzenden Werkradzähne möglich ist. Auch besteht die Möglichkeit, dass die Ausgestaltung, d. h. Formgebung und/oder Lage, des Andrückelementes in der Weise auf die Zahnform von Werkzeugzähnen abgestimmt ist, dass beim Andrücken des Andrückelementes gegen zugeordnete Zahnradzahnflächen die von den Abkantsegmenten und die von den Glättsegmenten auf Werkradzähne übertragenen Druckkräfte in einem gewünschten Größenverhältnis zueinander stehen.An advantageous development is thereby possible that the smoothing segment in a tooth height or tooth radial direction of the combination tool essentially or directly starting from a radially outer edge of the outer jacket of the pressing element cross-section corresponding to the chamfer segment in the tooth width direction followed. This ensures that the tooth flanks to be machined also in the vicinity of the tooth head, in particular in a chamfer on the head edge subsequent, Area through the smoothing segment a secondary ridge formation is avoided. In further concretization there is the possibility that the shape of the folding segment, smoothing segment and pressing element adapted in the way is that in the machining position of the combination tool for a gear to be machined the corresponding cross-section Connection of the smoothing segment to the folding segment in a radius interval related to the tool it stretches, the inner radius of which overlaps during machining Work wheel radius interval of a head edge chamfer or in the area of its transition to an end face of the gear to be machined. Alternatively or in combination can the smoothing segment an exposed one opposite the folding segment in the tooth width direction Have end so that two for machining on both sides Combination tools on a rotary axis opposite one another not only in the radial direction, but also in the axial direction are deliverable to the gear to be machined and consequently also different gears Tooth width can be machined without tool-side exchange. On further, basically also more independent The idea of the invention also goes that two on one axis of rotation Combination tools arranged for gear machining on both sides even while the gear machining can be moved in the axial direction, so that according to their axial distance also adjustable during processing is. The subject of the invention includes both a processing device, where this feature is realized, as well as a machining process, at which this movement or distance change during gear machining he follows. The production of the combination tool can be simplified if it comprises several tool disks that are concentric with each other and rotatably connected to each other in a definable relative rotational position are, with one tool disc folding segments, another tool disc Glättsegmente and a further tool disc has the pressing element. This offers also the possibility remove one or more of the tool disks and if necessary to be exchanged for other tool disks, for example to make an adjustment to a different tooth geometry or maintenance, such as a To be able to regrind. It is further preferred that tool teeth in one to a respective one Tooth radial direction perpendicular tooth cross section with respect to a centering in the tooth width direction or parallel to it Axis are essentially axially symmetrical, whereby correspondingly when the tool tooth engages in a tooth gap of the work wheel symmetrical machining of the two adjacent gear teeth is possible. Also it is possible, that the design, d. H. Shape and / or location of the pressure element is matched to the tooth shape of tool teeth in such a way that Pressing the pressing element against assigned gear tooth surfaces those transferred from the folding segments and those from the smoothing segments to the gear teeth compressive forces in a desired one Size relationship to each other stand.
Die Ausgestaltung des Andrückelementes hinsichtlich der Lage und/oder Formgebung kann auch unter Berücksichtigung der Werkradzähne in der Weise auf die Zahnform von Werkzeugzähnen abgestimmt sein, dass beim Andrücken des Andrückelementes gegen ihm zugeordnete Zahnradzahnflächen eine vorbestimmte feste Zustellung oder eine mehrachsig gekoppelt verstellbare Zustellung mit in einem Zustellbereich gleichbleibender Abkantung erhalten wird. Die erste Alternative kann durch einen in Radial- und/oder Zahnbreitenrichtung zwischen Andrückelement und Zahnradzähnen wirksamen Formschluss erhalten werden. Zur Erzielung der zweiten Alternative wird durch die Lage und Formgebung des Andrückelements in der aus den beiden vorgenannten Richtungen gebildeten Ebene eine Gleitkurve vorgegeben, die die Abhängigkeit von radialer und axialer Zustellung bestimmt. Die Gleitkurve kann bspw. durch den Konuswinkel der Mantelfläche oder durch eine ballige Kontur der Mantelfläche beeinflußt werden. Zu dem vorgenannten Zweck kann das Andrückelement alternativ oder kombinativ zu der zur Entgratung von Zahnflächen dienenden Mantelfläche eine speziell hierauf abgestimmte Andruckfläche bieten, und Andrückelemente zweier, zur beidseitigen Zahnradbearbeitung vorgesehener Kombinationswerkzeuge können die entsprechende Wirkung jeweils einzeln oder in Zusammenspiel bewirken. Durch die vorgeschlagenen Lösungen wird die Einstellung der Werkzeugzustellung zur reproduzierbaren Erzielung gewünschter Abkantungen vereinfacht, wobei auch die Empfindlich keit gegenüber Toleranzen oder Änderungen der Werkradbreite verringert ist. Indem eine gewünschte Abkanttiefe der Zähne nicht überschritten wird, wird auch die von den Werkzeugzähnen übertragene Kraft und demzufolge der hieran auftretende Verschleiß begrenzt.The configuration of the pressing element with regard to the position and / or shape can also be matched to the tooth shape of tool teeth, taking into account the gear teeth in such a way that when the pressing element is pressed against gear tooth surfaces assigned to it, a predetermined fixed infeed or a multi-axis adjustable adjustable infeed with in one Delivery area of constant bend is obtained. The first alternative can be found in one Radial and / or tooth width direction between the pressure element and gear teeth effective form fit can be obtained. In order to achieve the second alternative, the position and shape of the pressing element in the plane formed from the two aforementioned directions predefine a sliding curve which determines the dependence on radial and axial infeed. The sliding curve can be influenced, for example, by the cone angle of the lateral surface or by a spherical contour of the lateral surface. For the aforementioned purpose, the pressing element can offer, alternatively or in combination, the pressing surface specially designed for deburring tooth surfaces, and pressing elements of two combination tools provided for gear machining on both sides can have the corresponding effect individually or in combination. The proposed solutions simplify the setting of the tool delivery for reproducible achievement of the desired bends, and the sensitivity to tolerances or changes in the width of the work wheel is reduced. By not exceeding a desired bevel depth of the teeth, the force transmitted by the tool teeth and consequently the wear occurring thereon are also limited.
Insbesondere kann das Andrückelement bezüglich der Zahnbreitenrichtung im Übergangsbereich von Abkantsegmenten und Glättsegmenten liegen, so dass die vorgenannten Segmente in Zahnbreitenrichtung jeweils zu einem Ende hin über das Andrückelement hinausragen. Die Fertigung und Montage des Kombinationswerkzeuges kann insbesondere in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Kombination von Werkzeugscheiben dadurch vereinfacht werden, dass das Andrückelement beispielsweise als Kreisscheibe ausgebildet ist und die Werkzeugzähne durch eine jeweils darin gebildete Ausnehmung durchtritt, die angrenzend an Berührflächen zwischen Abkant- und/oder Glättsegmenten vorgesehen sein kann. Auch kann an Werkzeugzähnen zwischen benachbarten Zahnsegmenten ein insbesondere radialer Formschluss bestehen, der durch eine in Radialrichtung stufenförmige, in Umfangsrichtung verlaufende Kante in einer Berührungsfläche verwirklicht sein kann. Hierdurch genügt es, wenn nur eine Werkzeugscheibe, beispielsweise diejenige, an welcher die Abkantsegmente befestigt sind, auf der Werkzeugspindel in zentrierter Ausrichtung aufgenommen ist, während in dem gebildeten Beispiel eine Trägerscheibe der Glättsegmente durch den radialen Formschluss an der erstgenannten Werkzeugscheibe zentriert ausgerichtet wird. Alternativ oder kombinativ ist auch ein in eine oder beide Umfangsrichtungen wirkender Formschluss zwischen Abkant- und/oder Glättsegmenten und/oder Andrückelement denkbar, wobei die jeweiligen Trägerkörper durch bspw. Schrauben in Axialrichtung zusammengehalten werden können. Eine zweckmäßige Weiterbildung bzw. Ergänzung des Kombinationswerkzeuges ist außerdem dadurch möglich, dass bevorzugt auf der Drehachse des Kombinationswerkzeuges ein Entgratwerkzeug vorgesehen ist, welches zur spanenden Abnahme eines auf die Zahnstirnseite des Werkrades umgelagerten Sekundärgrates geeignet ist.In particular, the pressing element in terms of the tooth width direction in the transition area of folding segments and smoothing segments lie, so that the aforementioned segments in the tooth width direction to one end each the pressing element protrude. The manufacture and assembly of the combination tool can be used in particular in combination with the combination described above of tool disks can be simplified in that the pressing element is designed, for example, as a circular disk and through the tool teeth a recess formed therein passes through, which is adjacent on contact surfaces between Folding and / or smoothing segments are provided can be. Also can be used on adjacent tool teeth Tooth segments, in particular a radial form fit, the by a step-shaped in the radial direction, extending in the circumferential direction Realized edge in a contact area can be. This is enough if only one tool disc, for example the one on which the folding segments are fastened on the tool spindle in centered Alignment is recorded while in the example formed, a carrier disk of the smoothing segments due to the radial form fit on the former tool disc centered. Alternatively or in combination is also a positive connection between one or both circumferential directions Folding and / or Glättsegmenten and / or pressing element conceivable, the respective carrier body by, for example. Screws can be held together in the axial direction. A appropriate training or supplement the combination tool is also possible in that preferably a deburring tool on the axis of rotation of the combination tool is provided, which for the removal of one on the face of the tooth of the work wheel rearranged secondary burr is suitable.
Die im Rahmen dieser Erfindung liegenden Kombinationswerkzeuge können grundsätzlich für eine Vielzahl unterschiedlicher Zahnräder, wie beispielsweise geradverzahnte oder schrägverzahnte Zahnräder, Kettenräder usw. Anwendung finden. Ebenso besteht je nach Ausgestaltung des Kombinationswerkzeuges die Möglichkeit, dass sich die Abkantung nur auf bestimmte Bereiche der Werkradzähne, wie bspw. die Zahnflanken, erstreckt oder unter Einschluss der Zahnkopf- und/oder Zahnfuß- bzw. Zahnlückenbereiche durchgehend erfolgt.The combination tools within the scope of this invention can in principle for one Variety of different gears, such as straight or helical gears, sprockets, etc. Find application. There is also depending on the design of the combination tool the possibility, that the bevel only affects certain areas of the gear teeth, such as e.g. the tooth flanks, extends or includes the tooth tip and / or tooth base or tooth space areas done continuously.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Kombinationswerkzeug zur Bearbeitung von Zahnradzähnen, aufweisend eine Mehrzahl von in einer Drehumfangsrichtung des Kombinationswerkzeuges angeordneten Werkzeugzähnen zum Eingriff mit bzw. Angriff an Zahnradzähnen, wobei an Werkzeugzähnen zumindest ein Segment zum Abkanten und/oder Glätten von Zahnradzähnen vorgesehen ist, und das Kombinationswerkzeug zumindest ein Entgratwerkzeug beinhaltet.According to another aspect the present invention also a combination tool for machining of gear teeth, comprising a plurality of in a rotational circumferential direction of the combination tool arranged tool teeth for engagement with or attack on gear teeth, at least on tool teeth a segment is provided for folding and / or smoothing gear teeth and the combination tool is at least one deburring tool includes.
Zu einem derartigen bekannten Kombinationswerkzeug
wird auf die
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Kombinationswerkzeug gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.Against this background, the Invention based on the object, a generic combination tool advantageous further education.
Die Aufgabe wird zunächst und im Wesentlichen durch das erfindungsgemäße Merkmal gelöst, dass das Entgratwerkzeug in zumindest einem Zwischenraum zwischen in Drehrichtung benachbarten Werkzeugzähnen angeordnet ist, wobei in einer bevorzugten Ausgestaltung die Zahnteilung der Werkzeugzähne ein Mehrfaches der Zahnteilung des zu bearbeitenden Zahnrades beträgt. Dabei kann im Sinne der vorliegenden Erfindung die Zahnteilung unabhängig von der Form der Werkzeugzähne beeinflußt werden, indem etwa ausgehend von einer gedachten Werkzeugausführung mit dem Werkrad entsprechender Teilung periodisch jeweils einzelne oder mehrere Werkzeugzähne ausgespart, d. h. weggelassen werden. Der Begriff Teilung weicht damit etwas von dem gebräuchlicheren Sprachgebrauch ab und bezieht sich im Sinne der vorliegenden Erfindung auf den Abstand in Drehumfangsrichtung zwischen ausgebildeten benachbarten Zähnen. Beispielsweise kann die Teilung durch Weglassen jedes zweiten Werkzeugzahnes gegenüber dem Werkrad vergrößert werden, ohne dass die Zahnform verändert wird. Der vergrößerte Zahnabstand ermöglicht es, die größte radiale Erstreckung des Kombinationswerkzeuges im Wesentlichen auf den Kopfkreis der Werkzeugzähne zu begrenzen, auch wenn bei der Bearbeitung in Zahnbreitenrichtung ein seitlicher Überstand des Abkantwerkzeuges über die Zahnradstirnfläche zur Gewährleistung sauberer Abkantungen vorgesehen ist. Um dies zu erreichen, kann das Entgratwerkzeug eine radiale Erstreckung aufweisen, die kleiner oder im Wesentlichen gleich der radialen Er streckung der Werkzeugzähne ist. Gleichwohl besteht grundsätzlich – je nach Anwendungsfall des Kombinationswerkzeuges – auch die Möglichkeit, dass die radiale Erstreckung des Entgratwerkzeuges größer als die radiale Erstreckung der Werkzeugzähne ist. Insbesondere kann in einer durch die Werkzeugdrehachse verlaufenden Projektionsebene eine gewisse Überlappung von Werkzeugzähnen und Entgratwerkzeug bzw. Entgratwerkzeugbestandteilen auch in Zahnbreitenrichtung bestehen, die im Wesentlichen einem gewünschten seitlichen Überstand der Werkzeugzähne über die Zahnstirnseiten entsprechen kann. Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht daher eine erweiterte Anwendung des Kombinationswerkzeuges auch auf Zahnräder, deren Fußkreis im Wesentlichen dem Zahnradwellendurchmesser entspricht oder nur geringfügig größer als derselbe ist, und zwar auch dann, wenn zur Bearbeitung ein seitlicher Überstand der Werkzeugzähne über die Zahnstirnseiten vorgesehen ist. Darüber hinaus ermöglicht die vorgeschlagene Lösung eine im Vergleich zu dem bekannten Kombinationswerkzeug hinsichtlich der Werkzeugradial- und Axialrichtungen kompaktere Bauform, die durch geeignete axiale wie auch radiale Zustellung an zu bearbeitende Zahnräder anpaßbar ist.The object is achieved first and foremost by the feature according to the invention that the deburring tool in at least one intermediate is space between adjacent tool teeth in the direction of rotation, wherein in a preferred embodiment, the tooth pitch of the tool teeth is a multiple of the tooth pitch of the gear to be machined. For the purposes of the present invention, the tooth pitch can be influenced independently of the shape of the tool teeth, for example by periodically leaving out or, in other words, omitting individual or several tool teeth, starting from an imaginary tool design with the division corresponding to the work wheel. The term pitch thus deviates somewhat from the more common usage and, in the sense of the present invention, relates to the distance in the circumferential direction of rotation between formed adjacent teeth. For example, the pitch can be increased by omitting every other tool tooth relative to the work wheel without changing the tooth shape. The increased tooth spacing makes it possible to limit the greatest radial extent of the combination tool essentially to the tip circle of the tool teeth, even if there is a lateral protrusion of the bending tool over the face of the gear wheel during machining in the tooth width direction in order to ensure clean folds. In order to achieve this, the deburring tool can have a radial extension which is less than or substantially equal to the radial extension of the tool teeth. Nevertheless, depending on the application of the combination tool, there is always the possibility that the radial extent of the deburring tool is greater than the radial extent of the tool teeth. In particular, a certain overlap of tool teeth and deburring tool or deburring tool components can also exist in the tooth width direction in a projection plane running through the tool axis of rotation, which overlap can essentially correspond to a desired lateral projection of the tool teeth over the tooth end faces. The proposed solution therefore enables an extended application of the combination tool also on gearwheels, the root circle of which essentially corresponds to the gearwheel shaft diameter or is only slightly larger than the same, even if there is a lateral projection of the tool teeth over the tooth end faces for machining. In addition, the proposed solution enables a design which is more compact than the known combination tool with regard to the tool radial and axial directions and which can be adapted to gear wheels to be machined by means of suitable axial as well as radial infeed.
Mit Bezug auf die jeweils vorgenannten Aspekte der vorliegenden Erfindung ist weiter bevorzugt, dass das Entgratwerkzeug mit dem Kombinationswerkzeug bzw. dessen Werkzeugzähnen drehfest verbindbar ist. Dies kann beispielsweise in bekannter Weise dadurch erfolgen, dass axial benachbarte Werkzeug- bzw. Trägerscheiben von Abkant- und Entgratwerkzeugen durch achsparallele Verschraubungen verbunden werden. Alternativ oder kombinativ kommt auch eine drehfeste Verbindung durch Formschluss in Betracht. Des Weiteren ist bevorzugt, dass das Entgratwerkzeug zumindest abschnittsweise feilenartig ausgebildet ist, wobei die spanabhebenden Feilenriefen bzw. -rillen sich bevorzugt in Werkzeugradialrichtungen oder hierzu parallel versetzt erstrecken, aber auch andere, insbesondere zur Zahnradentgratung bekannte Feilenprofile einsetzbar sind. Der Feilenkörper des Entgratwerkzeuges kann in einer zweckmäßigen Ausgestaltung eine Mehrzahl von in einer Bearbeitungsebene liegenden Kreisringsegmenten aufweisen, welche in Zwischenräumen von Werkzeugzähnen angeordnet sind. Dieser Gedanke ist insbesondere von Bedeutung bei einem Kombinationswerkzeug, bei welchem die Zahnteilung der Werkzeugzähne ein ganzzahliges Mehrfaches, bspw. das Doppelte, der Zahnteilung des Zahnrades beträgt. Als ganzzahliges Mehrfaches kann insbesondere ein Wert gewählt werden, bei welchem jedenfalls nach mehreren kämmenden Umdrehungen jeder Zahnradzahn jede der von dem Kombinationswerkzeug ausgeführten Bearbeitungen, d. h. bspw. Abkanten und Entgraten oder bspw. Glätten und Entgraten oder bspw. Abkanten, Glätten und Entgraten erfährt, wobei eine synchrone Abwälzung von Zahnrad und Werkzeug ggf. durch gesonderte Drehmomentübertragung (bspw. durch ein zu dem Werkzeug paralleles Führungsrad) oder durch separate Antriebe erreichbar ist.With reference to the aforementioned Aspects of the present invention is further preferred that the Deburring tool with the combination tool or its tool teeth rotatably is connectable. This can be done, for example, in a known manner take place that axially adjacent tool or carrier disks of bending and deburring tools through axially parallel screw connections get connected. Alternatively or in combination, there is also a non-rotatable one Connection through form fit into consideration. Furthermore, it is preferred that the deburring tool is formed like a file, at least in sections is, the cutting file grooves or grooves preferred extend in tool radial directions or offset parallel to this, but also other file profiles known in particular for gear deburring can be used. The file body In a practical embodiment, the deburring tool can have a plurality of circular ring segments lying in a working plane, which in between of tool teeth are arranged. This thought is particularly important in a combination tool in which the tooth pitch of the tool teeth integer multiple, e.g. double, the tooth pitch of the Gear is. In particular, a value can be selected as an integer multiple, in which case, after several meshing revolutions, each gear tooth each of the operations performed by the combination tool, i. H. for example. Bending and deburring or e.g. smoothing and deburring or e.g. Bending, smoothing and deburring, with a synchronous shift of gear and tool if necessary by separate torque transmission (e.g. by a guide wheel parallel to the tool) or by separate drives is achievable.
Eine mögliche Fortbildung der jeweils vorgenannten Kombinationswerkzeuge ist auch dadurch möglich, dass das Kombinationswerkzeug drehfest mit einem zusätzlichen Führungsrad zum kämmenden Eingriff mit dem Zahnrad verbunden ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung, welche unabhängig von der Anzahl von Zahnsegmenten je Werkzeugzahn möglich ist, sieht vor, dass an Werkzeugzähnen daran sich in Drehumfangsrichtung jeweils gegenüberliegende Zahnflanken in einem zu einer Zahnradialrichtung im Wesentlichen senkrechten Zahnquerschnitt zueinander betragsmäßig unterschiedliche Flankenneigungswinkel mit der Zahnbreitenrichtung einschließen. Beim Eingriff eines Werkzeugzahnes in eine Zahnrad-Zahnlücke können auf diese Weise an den sich daran gegenüberliegenden Flanken zweier zu bearbeitender Zähne gleichzeitig unterschiedliche Bearbeitungen erfolgen. Beispielsweise können die in eine erste Drehrichtung weisenden Werkzeugzahnflanken einen vergleichsweise größeren Winkel mit der Zahnbreitenrichtung im Bereich von vorzugsweise 30 bis 60°, bevorzugt etwa 25°, aufweisen, was beim Eingriff in das Werkrad an dessen zugeordneter Zahnflanke zu einer Abkantung führt. Die dieser Werk zeugdrehrichtung entgegenliegenden Werkzeugzahnflanken können mit der Zahnbreitenrichtung beispielsweise einen vergleichsweise spitzeren Winkel von bspw. 0 bis 30°, bevorzugt etwa 1 bis 2 Grad, aufweisen, wodurch beim Eingriff in die Werkrad-Zahnlücke an dem zweiten hieran angrenzenden Zahn zeitgleich zu der Abkantung des ersten Zahnes eine Glättung der Zahnflanke erfolgt. Bei fortlaufender Drehung werden alle Zahnflanken des Zahnrades dadurch sowohl abgekantet wie auch geglättet. In einer weiteren Ausführung besteht auch die Möglichkeit, dass auf eine Werkzeug-Zahnlücken oder einem Werkzeugzahn mit einem bestimmten, jeweils ersten Neigungswinkelbetrag der beiden Werkzeugzahn-Zahnflanken eine Zahnlücke oder ein Werkzeugzahn mit einem bestimmten, jeweils zweiten Neigungswinkelbetrag der Zahnflanken folgt, wobei den vorgenannten Zahnlücken bzw. Zähnen entsprechende weitere Zahnlücken bzw. Zähne mit solchen Flanken folgen und das Werkzeug insbesondere abwechselnd umlaufen können. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass die Werkzeugzähne zu Gruppen angeordnet sind, innerhalb derer die in und/oder entgegen der Werkzeugdrehrichtung weisenden Werkzeugzahnflanken durchgehend eine schrittweise Zu- oder Abnahme des mit der Zahnbreitenrichtung eingeschlossenen Winkels zeigen. Alternativ oder kombinativ kann ein Kombinationswerkzeug zur beidseitigen Zahnbearbeitung eines Werkrades auf einer Drehachse mit einem weiteren Zahnradbearbeitungswerkzeug, insbesondere mit einem gleichartigen zweiten Kombinationswerkzeug, in zueinander vorzugsweise veränderlich festlegbarer Relativdrehlage angeordnet sein. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform sind in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend eine Mehrzahl von Werkzeugzahnpaaren vorgesehen, deren beiden Einzelwerkzeugzähne bezüglich einer zwischen ihnen durch die Werkzeugdrehachse verlaufenden Bezugsebene an jeweils einer oder beiden Werkzeugzahn-Flankenseiten ebenensymmetrische Zahnflanken aufweisen. In Fortsetzung dieses Gedankens können anstelle der Einzelwerkzeugzähne jeweils Gruppen aus zwei oder mehr Werkzeugzähnen vorgesehen sein, unter Bildung von in der Umfangsabwicklung mittenebenen symmetrischen Zahngruppen mit doppelter Zähnezahl. Bei einer zur beidseitigen Zahnbearbeitung an dem Werkrad konzentrisch gegenüberliegenden Anordnung zweier Kombinationswerkzeuge besteht die Möglichkeit, dass diese bevorzugt gleiche Verzahnungen aufweisen. Wenn innerhalb jeder der Werkzeugverzahnungen der gegenüberliegenden Kombinationswerkzeuge unterschiedliche Werkzeugzähne vorgesehen und beispielsweise in sich wiederholenden Gruppen angeordnet sind, können die Verzahnungen in einer bevorzugten Ausführung zu einer durch die Drehachse senkrecht verlaufenden Spiegelebene symmetrisch angeordnet sein, so dass ein zu bearbeitender Zahn des Werkrades an den in Zahnbreitenrichtung gegenüberliegenden Enden zeitgleich eine jeweils gleiche Bearbeitung erfährt. In weiteren bevorzugten Varianten können die Verzahnungen der beiden Kombinationswerkzeuge jedoch auch ausgehend von der vorgenannten spiegelsymmetrischen Lage um eine oder um eine mehrfache Teilung (bei schräg verzahnten Zahnrädern auch um ein Nicht-Ganzzahliges der Teilung) der Werkzeugverzahnung zueinander verdreht festgelegt sein. Insbesondere besteht die Möglichkeit, dass die Neigungswinkel der Werkzeugzahnflanken von an zwei entgegengerichtet auf einer Drehachse angeordneten Kombinationswerkzeugen paarweise gegenüberliegenden Werkzeugzähnen in jeweiliger Gegenüberlage zweier Zähne achsen- oder punktsymmetrisch ausgebildet sind.A possible further development of the aforementioned combination tools is also possible in that the combination tool is non-rotatably connected to an additional guide wheel for meshing engagement with the gear. An advantageous further development, which is possible irrespective of the number of tooth segments per tool tooth, provides that tooth flanks on tool teeth thereon, in the circumferential circumferential direction, include tooth flanks which are substantially perpendicular to a tooth radial direction and have different flank inclination angles with the tooth width direction. When a tool tooth engages in a gear tooth gap, different machining operations can be carried out simultaneously on the flanks of two teeth to be machined opposite each other. For example, the tool tooth flanks pointing in a first direction of rotation can have a comparatively larger angle with the tooth width direction in the range of preferably 30 to 60 °, preferably approximately 25 °, which leads to a bevel on the associated tooth flank when engaging in the work wheel. The tool tooth flanks lying opposite this tool direction of rotation can, for example, be comparatively more pointed with the tooth width direction Have angles of, for example, 0 to 30 °, preferably about 1 to 2 degrees, so that when the gear tooth gap is engaged on the second tooth adjacent to it, the tooth flank is smoothed simultaneously with the bending of the first tooth. With continuous rotation, all tooth flanks of the gearwheel are both chamfered and smoothed. In a further embodiment, there is also the possibility that a tooth gap or a tool tooth with a specific, respectively first inclination angle amount of the two tool tooth tooth flanks is followed by a tooth gap or a tool tooth with a specific, respectively second inclination angle amount of the tooth flanks, the aforementioned tooth gaps or teeth, corresponding further tooth gaps or teeth with such flanks follow and in particular can rotate the tool alternately. A further preferred embodiment consists in that the tool teeth are arranged in groups within which the tool tooth flanks pointing in and / or counter to the tool rotation direction continuously show a gradual increase or decrease in the angle included with the tooth width direction. Alternatively or in combination, a combination tool for double-sided tooth machining of a work wheel on an axis of rotation with a further gear wheel machining tool, in particular with a similar second combination tool, can be arranged in a relative rotational position, which can preferably be set in mutually variable manner. In a further possible embodiment, a plurality of pairs of tool teeth are provided in succession in the circumferential direction, the two individual tool teeth of which have tooth flanks which are plane-symmetrical with respect to a reference plane running between them through the tool axis of rotation on one or both sides of the tool tooth flanks. In continuation of this idea, groups of two or more tool teeth can be provided instead of the individual tool teeth, with the formation of groups of teeth symmetrical in the circumferential development with double the number of teeth. In the case of an arrangement of two combination tools that is concentrically opposite to the work wheel on both sides of the work wheel, there is the possibility that these preferably have the same teeth. If different tool teeth are provided within each of the tool toothings of the opposing combination tools and are arranged, for example, in repeating groups, in a preferred embodiment the toothings can be arranged symmetrically with respect to a mirror plane running perpendicularly through the axis of rotation, so that a tooth of the work wheel to be machined on the in Opposing ends of the tooth width direction are simultaneously processed in the same way. In further preferred variants, the toothing of the two combination tools can, however, also be rotated starting from the aforementioned mirror-symmetrical position by one or a multiple division (in the case of helically toothed gears also by a non-integer number of the division) of the tool toothing. In particular, there is the possibility that the inclination angles of the tool tooth flanks of paired opposite tool teeth arranged in pairs on two oppositely arranged on an axis of rotation are formed axially or point-symmetrically in a respective opposite position of two teeth.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die lediglich Ausführungsbeispiele beschreiben, näher erläutert. Darin zeigen:The invention is described below Terms of the attached Drawings that are only exemplary embodiments describe, closer explained. In it show:
Mit Bezug auf die in
Vorangehend wie nachfolgend verwendete Bezugszeichen werden in den Figuren bei wiederkehrenden, von ihnen bezeichneten Einzelheiten auch bei Abwandlung derselben weiter verwendet, wenn dies dem Verständnis nicht entgegensteht.Previously used as reference numerals are shown in the figures for recurring, designated by them Details continue to be used even if they are modified, if this is understanding does not conflict.
Verschiedene weitere bevorzugte Ausführungsmöglichkeiten
des Kombinationswerkzeugs gemäß dem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung sind in den Teilschnitten
Bei dem in
Weitere bevorzugte Anordnungen von
Abkant-Glättsegmenten
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. Insbesondere besteht auch die Möglichkeit, Merkmale von Kombinationswerkzeugen gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung miteinander zu kombinieren. 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.All disclosed features are (in themselves) essential to the invention. In particular, there is also the possibility Features of combination tools according to aspects of the present To combine invention with each other. In the disclosure of the application hereby also the disclosure content of the associated / attached priority documents (Copy of the pre-registration) fully included, too for the purpose of features of these documents in claims of this Registration included.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8101 | Request for examination as to novelty | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: PROFILATOR GMBH & CO. KG, 42329 WUPPERTAL, DE |
|
8105 | Search report available | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |