DE1047578B

DE1047578B - Verfahren und Vorrichtung zum Abschraegen der Kanten von Verzahnungen, insbesondere an Zahnraedern

Info

Publication number: DE1047578B
Application number: DEB39487A
Authority: DE
Inventors: Ernst Keiner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1956-03-13
Filing date: 1956-03-13
Publication date: 1958-12-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abschrägen der Kanten von Verzahnungen, insbesondere an Zahnrädern Die Kanten an der Stirnseite von Verzahnungen, insbesondere an Zahnrädern, werden abgeschrägt, wenn sie durch axiale Verschiebung mit anderen verzahnten Maschinenteilen in Eingriff gebracht werden sollen. Diese Abschrägungen, die häufig eine halbe Zahnstärke und mehr betragen, werden gewöhnlich auf normalen Fräsmaschinen mittels Schaftfräsern hergestellt. Bei der Verwendung normaler Fräsmaschinen ergibt sich dabei der Nachteil, daß alle Arbeitsgänge, wie Vorschub des Schaftfräsers und die Einstellung von einem Zahn auf den nächsten, von Hand geleistet werden müssen. Bekannte, für diesen Zweck benutzte Sondermaschinen, die ebenfalls mit Schaftfräsern arbeiten, benötigen für jede abzuschrägende Zähnezahl eine eigene Teilscheibe. Bei der Verwendung von Schaftfräsern muß entweder eine vom Zahngrund in die Zahnflanke hineinragende Ecke in Kauf genommen werden, die das störungsfreie Ineinandergleiten der Zahnräder behindert, oder es muß so tief in den Zahngrund hineingefräst werden, daß der Auslauf des Schaftfräsers in Höhe des Zahngrundes liegt. Hierbei wird der die Verzahnung tragende Körper unnötig geschwächt. Beim Abschrägen von Innenverzahnungen erhöhen sich die Schwierigkeiten noch beträchtlich.
Die Erfindung vermeidet diese Mängel durch eine Stoßvorrichtung, die in Verbindung mit einer Zahnradwälzmaschine zur Anwendung kommt. Zwar sind schon Stoßvorrichtungen zum Entgraten von Zahnkanten in Verbindung mit Fräsmaschinen bekannt, bei denen der geschnittene Zahn nach dem Ausrücken des Messerkopfes und nach Betätigung der Teilvorrichtung durch eine einmalige Hubbewegung entgratet wird. Die hierbei erzielte Abfasung der scharfen Zahnkanten genügt aber den Anforderungen nicht, die an abgeschrägte Zahnkanten zu stellen sind, wenn dieselben durch axiale Verschiebung miteinander in Eingriff gebracht werden sollen.
Auch ist eine Entgratvorrichtung bekannt, die zwar in Verbindung mit einer Zahnradwälzfräsmaschine zur Anwendung kommt, die aber die spanabhebende Entgratung ablehnt und dafür die Verformung der scharfen Zahnkanten mittels Druckrollen vorschlägt. Auch die hierdurch erzielte Kantenbrechung erweist sich für die Zwecke des Erfindungsgegenstandes als unbrauchbar.
Die Erfindung schlägt nun ein Verfahren zum Abschrägen der Zahnkanten an der Stirnfläche von verzahnten, zylindrischen Werkstücken durch Stoßen vor, hei dem die wirksame Werkzeugkante in einer, die Zylinderachse enthaltenden Ebene des Werkstückes in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit des stetig um diese Achse rotierenden Werkstückes und rechtwinklig zu der genannten Stirnfläche hin und her bewegt wird und bei jedem, auf die Stirnfläche des Werkstückes gerichteten Hub auf jeweils einen anderen Zahn spanabhebend einwirkt.
Zur Durchführung des Verfahrens benutzt die Erfindung eine Vorrichtung mit einem von einem Werkzeughalter getragenen Stoßmesser, das eine etwa rechtwinklig zur Stoßrichtung angeordnete Schneidkante hat und hin und her antreibbar ist, wobei erfindungsgemäß das Stoßmesser von der Frässpindel einer Wälzfräsmaschine angetrieben wird, während gleichzeitig das auf dem Arbeitstisch der Maschine mit seiner Kreisfläche parallel zur Tischebene befestigte Werkstück in zeitlicher Abhängigkeit von der Stoßbewegung unter dem Stoßmesser kontinuierlich in seiner Umfangsrichtung gedreht wird.
Im einzelnen wird die am Fräskopf der Wälzfräsmaschine befestigte Vorrichtung von der Frässpindel durchdrungen, wobei der Arbeitshub des Werkzeughalters von einem einfachen oder mehrfachen, auf der Frässpindel drehsteif befestigten Radialnocken erfolgt, während der Rückhub durch mit Nocken versehene Rückführscheiben bewirkt wird. Der Werkzeughalter wird hierbei ständig mit einem in Richtung des Rückhubes wirkenden Federdruck belastet: Weiter sind nach der Erfindung die hubbetätigenden Nocken derart ausgebildet, daß der Rückhub des Werkzeughalters in kürzerer Zeit erfolgt als der Arbeitshub.
Das vorgeschlagene Verfahren, das mit Hilfe einer einfachen Vorrichtung die Verwendung einer normalen Zahnradwälzfräsmaschine zum Abschrägen von Zahnkanten gestattet, ergibt den Vorteil einer einwandfreien Zahnkantenabschrägung auf voller Zahnhöhe, wobei die Abschrägung der vollen: Zahnhöhe-im Gegensatz zu den bekannten Verfahren - ohne Schwächung des Zahngrundes erreicht wird. Hierbei ,.verden alle Arbeitsgänge vollautomatisch gesteuert und damit ein erheblicher Zeitgewinn erzielt. Da ferner bei dem vorgeschlagenen Verfahren ein einfacher, von Hand nachschleifbarer Stahl als Stoßwerkzeug benutzt wird, ergeben sich beachtliche Einsparungen an Werkzeug- und Unterhaltskosten im Vergleich zu einem Schaftfräser, dessen Nachschleifen eine Maschine erfordert.
Durch die Formgebung der Nockenbahn des leicht auswechselbaren Arbeitsnockens ist nicht nur die Herstellung von Zahnkantenabschrägungen an außen- oder innenverzahnten Werkstücken unter verschiedenen Winkelstellungen möglich, es lassen sich vielmehr auch mit Leichtigkeit abgerundete Zahnkanten _erzielen, deren Herstellung nach herkömmlichen Methoden mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist.
Die Erfindung beschränkt sich -nicht auf die Anwendung der vorgeschlagenen Vorrichtung; da das erfindungsgemäße Arbeitsverfahren auch beim Bau entsprechender Sondermaschinen mit Vorteil angewendet werden kann.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung in der -Fig. 1- einen Längsschnitt und- in der Fig. 2 einen Querschnitt durch die Stoßvorrichtung. Das am Fräskopf einer Wälzfräsmaschine befestigte Gehäuse 1 eeist eine von der FrässpindeI-2 durchdrungene Bohrung 3 auf, in der sich die Frässpindel über Laufringe 4 abstützt. Zwischen den Laufringen und drehsteif mit der Frässspindel 2 verbunden ist ein. im Ausführungsbeispiel zweifacher Arbeitsnocken 5 angeordnet, während auf den Außenseiten der Laufringe je eine Werkzeugrückführscheibe 13 ebenfalls drehsteif auf der Spindel 2 angeordnet sind, die auch gleichzeitig die Gehäusebohrung 3 nach außen abschliefen. Die Bahnen des Arbeitsnockens 5 wirken auf den Ansatz 6 eines Stößels 7 und drücken ihn gegen den Druck der Federn 8 nach unten. An seinem unteren Ende ist der- Stößel 7 als Werkzeughalter zur Aufnahme des Stoßstahles 9 mit der Schneidkante 9a ausgebildet. Der Stößel. ist. gegen Drehung durch einen Bolzen 10 gesichert, der in schlitzartigen Aussparungen 11 des Gehäuses 1 geführt ist und gegen den sich die Druckfedern 8 über Druckstücke 12 abstützen.
Das verzahnte, abzuschrägende Werkstück 15 ist auf - dem Arbeitstisch 16 der Wälzfräsmaschine derart befestigt, daß die Hin- und Herbewegung des Stoßmessers 9 parallel zur Zylinderachse des Werkstückes 15 erfolgt.
Die Druckfedern 8 bewirken, daß der Stößel 7 mit seinem Führungsbolzen 10 stets in Richtung Rückhub spielfrei gegen die Nockenbahn des Arbeitsnockens 5 gehalten wird und daß am Ende des Arbeitshubes ein Spalt zwischen Führungsbolzen 10 und schlitzförmiger Aussparung 11 sichergestellt ist. In diesen Spalt schieben sich nach Beendigung des Arbeitshubes, d. h. gleich nach Freigabe des Stößelansatzes 6 durch den scharf abgeschnittenen Höcker des Arbeitsnockens 5, die auf den Rückführscheiben 13 angeordneten Rückführnocken 14, die dann den Werkzeughalter in seine Au"sgängsstellung zurückführen. Die Rückführung erfolgt in relativ- kurzer Zeit, um den Stoßstahl rechtzeitig aus der Zahnlücke des sich weiterdrehenden Zahnrades zu entfernen.
Der Arbeitsnocken 5 kann einfach oder mehrfach ausgeführt sein und entspricht in seiner Funktion etwa einem ein- oder mehrgängigen Abwälzfräser. Die Wechselräder für die Zahnzahl des Werkstückes sind dann entsprechend vorzusehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Abschrägen der Zahnkanten an der Stirnfläche von verzahnten, zylindrischen Werkstücken durch Stoßen, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Werkzeugkante in einer die Zylinderachse enthaltenden Ebene des Werkstückes in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit des stetig um diese Achse rotierenden Werkstückes und rechtwinklig zu der genannten Stirnfläche hin und her bewegt wird und bei jedem, auf die Stirnfläche des Werkstückes gerichteten Hub auf jeweils einen anderen Zahn spanabhebend einwirkt.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem .von einem Werkzeughalter. (7) getragenen Stoßmesser (9), das eine etwa rechtwinklig zur Stoßrichtung angeordnete Schneidkante (9 ca) hat und hin und her antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoßmesser von der Frässpindel. (2) einer Wälzfräsmaschine antreibbar - ist, während gleichzeitig das auf dem Arbeitstisch der Maschine mit seiner Kreisfläche parallel zur Tischebene befestigte Werkstück (15) in zeitlicher Abhängigkeit von der Stoßbewegung unter dem Stoßmesser kontinuierlich in seiner Umfangsrichtung antreibbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Fräskopf der Wälzfräsmaschine befestigte Vorrichtung von der Frässpindel (2) durchdrungen wird und der Arbeitshub des Werkzeughalters -(7) von einem einfachen oder mehrfachen, auf der Frässpindel drehsteif befestigten Radialnock@n (5) erfolgt, während der Rückhub durch mit Nocken (14) versehene Rückführscheiben (13) bewirkt -wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Arbeits- und Rückführnocken derart geformt sind, daß der Rückhub des Werkzeughalters in kürzerer Zeit erfolgt als der Arbeitshub. .In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 602 789, 603 331; USA.-Patentschriften Nr. 166150?, 2 206 443; Firmendruckschrift Nr. 1505 a der Firma Friedrich Deckel, München 1953, S. 22 und 23.