DE1041767B - Stoesselfuehrung an Zahnradstoss- und Hobelmaschinen fuer Gerad- und Schraegverzahnung - Google Patents

Stoesselfuehrung an Zahnradstoss- und Hobelmaschinen fuer Gerad- und Schraegverzahnung

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DE1041767B
DE1041767B DEM27403A DEM0027403A DE1041767B DE 1041767 B DE1041767 B DE 1041767B DE M27403 A DEM27403 A DE M27403A DE M0027403 A DEM0027403 A DE M0027403A DE 1041767 B DE1041767 B DE 1041767B
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Germany
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Application number
DEM27403A
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English (en)
Inventor
Gerhard Rothe
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Lorenz AG
Original Assignee
Lorenz AG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F23/00Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
    • B23F23/12Other devices, e.g. tool holders; Checking devices for controlling workpieces in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F23/1237Tool holders
    • B23F23/1287Pinion shaper cutter holders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Processing (AREA)

Description

  • Stößelführung an Zahnradstoß- und Hobelmaschinen für Gerad- und Schrägverzahnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Stößelführung an Zahnradstoß- und Hobelmaschinen für Gerad- und Schrägverzahnung, die nach dem Wälzverfahren mit Schneidrad arbeiten, und betrifft den Antrieb und die Anordnung der Stößelführung zur Erzeugung beliebiger Steigungswinkel an den Werkstücken in beiden Steigungsrichtungen.
  • Es ist bei Zahnradstoßmaschinen zum Stoßen von geraden Zähnen bekannt, eine Führung mit parallel zur Stoßspindelachse verlaufenden Führungsleisten zu verwenden. Die Stoßspindel führt hierbei jedoch nur geradlinige hin- und hergehende Bewegungen aus. Beim Stoßen von schrägen Zähnen in Schrägzahnrädern muß die parallel verlaufende Führungsleiste gegen eine Schrägführung ausgetauscht werden, damit die Stoßispindel mit dem Schneidrad während der hin- und hergehenden Bewegung zusätzlich noch eine drehende Bewegung ausführt.
  • Da sich der Steigungswinkel der Schrägführung aus der Formel: Zähnezahl des Schneidrades - Stirnmodul - n tg a des Schrägungswinkels der Verzahnung errechnet, wird der Herstellung von Schrägzahnrädern mit Hilfe einer Schrägführung Grenzen gesetzt; denn, wenn es erforderlich wird, z. B. zum Stoßen von Schrägzähnen ein Schneidrad mit einer kleinen Zähnezahl zu verwenden, insbesondere beim Stoßen von Innenverzahnungen, so kann der erforderliche Steigungswinkel der Schrägführung so groß werden, daß eine Selbsthemmung einen Antrieb in axialer Richtung unmöglich macht.
  • Es, sind deshalb bereits, um große Steigungswinkel zu erhalten, Stößelführungen vorgeschlagen, die mit zwei gleichzeitig arbeitenden Schrägführungen arbeiten. Die Stößelführung besteht hierbei aus einem axial an der Stoßspindel fest angeordneten Führungskörper und einem weiteren, diesen hülsenförmig übergreifenden Führungskörper, die, jeder für sich, in axialer Richtung mit gleicher Hubzahl hin-und herbewegbar, drehbar und antreibbar sind, wobei beide Führungskörper miteinander und der äußere Führungskörper mit einem Maschinenteil über Führungselemente im Eingriff und während des Arbeitens relativ zueinander bewegbar sind.
  • Dieser bekannten Ausführung haftet aber der Nachteil an, daß die beiden Führungskörper normalerweise zwangläufig so angetrieben werden, daß sie gleich lange, aber entgegengesetzte Hübe ausführen, also mit ihnen nur Zahnräder mit stets gleichem Steigungswinkel in stets gleicher Steigungsrichtung herstellbar sind. Zur Erzeugung von Zahnrädern mit verschiedenen Steigungswinkeln und auch entgegengesetzter Steigungsrichtung ist es bei dieser Einrichtung erforderlich, j eweils gewisse Maschinenteile vollkommen zu ändern und auszuwechseln, damit die Hublänge der Führungen ungleich werden und auch die Hübe gleichgerichtet ausgeführt werden können.
  • Diese bekannte Stößelführung mit zwei Führungskörpern hat weiter den Nachteil, daß es mit ihr ohne Auswechseln von bestimmten Maschinenteilen nicht möglich ist, wahlweise Stirnräder mit geraden Zähnen und Stirnräder mit Schrägzähnen mit beliebigem Steigungswinkel und beliebiger SteigUngsrichtung herzustellen.
  • Zweck der Erfindung ist, diese Nachteile auszuschalten und erreicht dies dadurch, daß die beiden Führungskörper ohne Auswechselung von Maschinenteilen jeder für sich von einem Huborgan in axialer Richtung mit gleicher Hubzahl und veränderlich einstellbaren Hublängen sowohl in gleicher als auch einander entgegengesetzter Richtung zur Addition oder Subtraktion der beiden Hublängen bewegbar ist.
  • Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die Huborgane für die Führungskörper als Hubscheiben ausgebildet, die in gleicher Drehrichtung und mit gleicher Drehzahl antreibbar sind und in radialer Richtung verschiebbare Hubzapfen tragen, die in die Führungskörper eingreifen. Es sind nur ein einziger Führungskörper mit Schrägführung und ein einziger Führungskörper mit einer parallel zur Spindelachse verlaufenden Führung oder zwei Führungskörper mit Schrägführungen mit verschiedenen Steigungswinkeln gleicher oder entgegengesetzter Steigungsrichtung notwendig, die nie ausgewechselt zu werden brauchen und gerade Zähne und Schrägzähne mit beliebigem Steigungswinkel und beliebiger Steigungsrichtung herstellen. Die erforderlichen Relativbewegungen der beiden Führungskörper zueinander, um Zahnräder mit beliebigem Steigungswinkel herzustellen, also Zahnräder mit Gerad- und Schrägverzahnung, und darüber hinaus die Steigungsrichtung nach entgegengesetzten Richtungen legen zu können, werden durch einfache entsprechende Einstellung der Hubzapfen an den Hubscheiben erreicht.
  • Die Erfindung isst nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Das Ausführungsbeispiel weist eine Schrägführung und eine parallel zur Spindelachse verlaufende Führung auf. Es zeigt in schematischer Darstellung Fig. 1 die Ausbildung und Anordnung der beiden Führungen mit Stoßspindel und Antrieb, Fig. 2 die Einstellung der Hublängen und den Verlauf der Bewegungsrichtungen der Anordnung nach F ig. 1 zur Erzeugung einer Geradverzahnung, Fig. 3 bis 5 die Einstellung der Hublängen und den Verlauf der Bewegungsrichtungen der Anordnung nach Fig.1 zur Erzeugung von Schrägverzahnungen mit gleicher Steigungsrichtung, aber unterschiedlichen Steigungswinkeln, und Fig. 6 bis 8 die Einstellung der Hublängen und den Verlauf der Bewegungsrichtungen zur Erzeugung von Schrägverzahnungen mit gleichen Steigungswinkeln, aber entgegengesetzter Steigungsrichtung, entsprechend und in der Reihenfolge der Fig. 3 bis 5.
  • Bei der in Fig. 1 und 2 bis 8 dargestellten Ausbildung des Antriebes der Stoßspindel sind zwei Hubscheiben 1 und 2 vorgesehen, die von einer zentralen Antriebswelle 3 über Zahnräder 4, 5, 6 mit gleicher Drehzahl angetrieben werden. Die Hublänge der beiden Hubscheiben läßt sich je nach Erfordernis durch Verschieben der Hubzapfen 7 und 8 auf den Hubscheiben einstellen. Die Hubscheibe 2 bewegt über den Schlitten 9 die Stoßspindel 10 mit dem Schneidrad 11. An dem dem Schneidrad gegenüberliegenden Ende der Stoßspindel ist ein zylindrischer Führungskörper 12 angeordnet, der in einem ihn hülsenförmig übergreifenden, zweiten Führungsk5rper 15 an einer Schrägleiste gleitet. Die Hublänge der Stoßspindel ist nach der jeweiligen Zahnbreite einzustellen. Die Hubscheibe 1 bewegt über einen Schlitten 14 den zweiten Führungskörper 15, der in einem Schneckenrad 16 an parallel zur Spindelachse liegenden Leisten gleitet. Das entsprechend angetriebene Schneckenrad 16 erzeugt die erforderliche Wälzbewegung des Schneidrades. Die Hublänge des Führungskörpers 15 ist je nach der zusätzlichen oder abzuziehenden Verdrehung des Schneidrades durch Verschieben des Hubzapfens 8 einzustellen, um den Steigungswinkel und die Steigungsrichtung zu verändern.
  • Das Zusammenwirken der einzelnen Bauelemente sei nachfolgend in der Beschreibung der Herstellung von Zahnrädern mit Gerad- oder Schrägverzahnung erläutert.
  • Zum Stoßen von geraden Zähnen (F ig. 2) wird an den Hubscheiben 1 und 2 der gleiche Hub a eingestellt. Die Stoßspindel 10 mit dem zylindrischen Führungskörper 12 und einem entsprechenden Schneidrad 17 und der hülsenförmige Führungskörper 15 werden in gleicher Richtung mit gleicher Geschwindigkeit A bewegt. Es tritt somit keine Verdrehung des Werkzeuges ein, und es wird eine Gerad-:-erzahnung 18 erzeugt.
  • Wird auf der Hubscheibe 1 der Hub mit dem Wert Null eingestellt (Fig.3), so verschiebt sich der Führungskörper 15 nicht, und es wird nur die Stoßspindel 10 mit dem Führungskörper 12 und einem entsprechenden Schneidrad 19 mit der Geschwindigkeit A durch die Hubscheibe 2 bewegt. Es ergibt sich somit eine Schrägverzahnung 20, deren Steigungs-,vinkel a dem der Schrägführung am Führungskörper 12 entspricht.
  • Wenn der Hub an der Hubscheibe 2 (Fig. -1) so eingestellt wird, daß die Stoßspindel 10 mit dem Führungskörper 12 und einem entsprechenden Schneidrad 21 den Hub a mit der Geschwindigkeit .-? ausführt und der Hub an der Hubscheibe 1 so eingestellt ist, daß der Führungskörper 15 nur den Hub a/2 in derselben Richtung zurücklegt, so, ergibt sich, daß der Führungskörper 15 der Stoßspindel 10 mit dem Führungskörper 12 mit der halben Geschwindigkeit A/2 nacheilt, wodurch sich die Verdrehung der Stoßspindel 10 halbiert. Es ergibt sich in diesem Falle gegenüber der Schrägverzahnung 20 (Fig. 3) eine Schrägverzahnung 22 mit einem Steigungswinkel a/2.
  • Führt die Stoßspindel 10 mit dem Führungskörper 12 und mit einem entsprechenden Schneidrad 23 (Fig.5) einen Hub, a und der Führungskörper 15 einen Hub a/2 in derselben Zeit, aber in entgegengesetzter Richtung aus, so kommt eine zusätzliche Verdrehung des Führungskörpers 12 hinzu, wodurch eine Schrägverzahnung 24 erzeugt wird, deren Steigungswinkel 11/2 a ist.
  • Mit demselben Führungskörper 12 lassen sich auch Steigungen in entgegengesetzter Richtung mit Bezug auf die Fig. 3 bis 5 herstellen.
  • Wenn der Führungskörper 15 (Fig. 6) zweimal so schnell (Geschwindigkeit 2A) in derselben Richtung bewegt wird wie die Stoßspindel 10 mit dem Führungskörper 12 (Geschwindigkeit A), so wird der Führungskörper 15 voreilen, und die Stoßspindel 10 mit dem Schneidrad 19' wird sich mit demselben Steigungswinkel, aber in entgegengesetzter Richtung der Schrägführung bewegen, also eine Schrägverzahnung 20' mit einer der vorbeschriebenen Schrägverzahnung 20 entgegengesetzten Steigung erzeugen.
  • Wenn, wie Fig. 7 zeigt, der Führungskörper 15 den 1.1/2fachen Hub a in derselben Zeit wie die Stoßspindel 10 mit dem Führungskörper 12 in gleicher Richtung zurücklegt, so wird die Verdrehung der Stoßspindel 10 mit dem Schneidrad 21' nur halb so groß sein, und der Steigungswinkel wird halb so groß wie der des Führungskörpers 12. Es wird also eine Schrägverzahnung 22' mit entgegengesetzter Steigungsrichtung wie die Schrägverzahnung 22 der Fig. 4 erzeugt.
  • Um einen steilen Steigungswinkel zu erreichen (Fig. 8), wird der Führungskörper 15 entsprechend schneller, z. B. 3mal so schnell in derselben Richtung bewegt wie die Stoßspindel 10 mit dem Führungskörper 12 und dem Schneidrad 23'. Die Schrägverzahnung 24' entspricht der Schrägverzahnung 24 in Fig. 5.
  • Es kann also mit Hilfe der Erfindung jedes Schneidrad mit beliebigem Steigungswinkel und beliebiger Steigungsrichtung allein durch Verändern der Hübe ohne Auswechseln der Führungskörper 12, 15 verwendet und alle Steigungswinkel in entgegengesetzten Steigungsrichtungen erzeugt werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE-1. Stößelführung an Zahnradstoß- und Hobelmaschinen für Gerad- und Schrägverzahnung, nach dem Wälzverfahren mit Schneidrad arbeitend, bestehend aus einem axial an der Stoßspindel fest angeordneten Führungskörper und einem weiteren, diesen hülsenförmig übergreifenden Führungskörper, die, jeder für sich, in axialer Richtung mit gleicher Hubzahl hin- und herbewegbar, drehbar gelagert und antreibbar sind, wobei beide Führungskörper miteinander und der äußere Führungskörper mit einem Maschinenteil über Führungselemente im Eingriff und während des Antreibens relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskörper (12, 15) auch in gleicher Richtung bewegbar und ihre Hublängen unabhängig voneinander einstellbar sind, wodurch an den Werkstücken beliebige Steigungswinkel in beiden Steigungsrichtungen erzeugbar sind.
  2. 2. Stößelführung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Hubscheiben (1, 2) zum Antrieb der Führungskörper (12, 15), die in gleicher oder entgegengesetzter Drehrichtung und mit gleicher Drehzahl antreibbar sind und in radialer Richtung verschiebbare Hubzapfen (7, 8) tragen, die in die Führungskörper eingreifen. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 103 911, 2 126 907.
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DE3623125A1 (de) * 1985-08-13 1987-02-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fuehrungsvorrichtung fuer eine hobel- und stossmaschine zur fertigung von insbesondere schraegverzahnten zahnraedern

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