-
Einrichtung an Verzahnungsschleifmaschinen zum Längsballigschleifen
von Gerad-und Schrägverzahnungen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Verzahnungsschleifmaschinen
zum Längsballigschleifen der Zähne von Gerad- und Schrägverzahnungen, mit einer
eine zusätzliche Drehbewegung auf das Werkstück übertragenden, mittels Kurvenführung
gesteuerten Abtasteinrichtung.
-
Bei bisher bekanntgewordenen Einrichtungen der angegebenen Art wird
die dem Werkstück zu erteilende zusätzliche Drehbewegung zum Herstellen längsballig
ausgebildeter Zahnflanken durch zwei entgegengesetzt gewölbte Leitkurven bzw. Schablonen
gesteuert, die entsprechend der zu bearbeitenden Flanke gegenüber einem mit dem
Werkstück verbundenen Abtastarm wechselseitig umschaltbar sind.
-
Es ist ferner bekanntgeworden, das bei der Bearbeitung von Schraubzahnrädern
für die zusätzliche Drehbewegung notwendige Sinuslineal so auszubilden, daß die
den Gleitstein führenden Linealseiten gewölbt ausgebildet sind und der Gleitstein
vermittels einer Druckeinrichtung wechselseitig an .diesen in Anlage gehalten wird.
-
Weiterhin ist bekanntgeworden, mit nur einer einzigen Leitkurve zu
arbeiten, wobei allerdings beispielsweise alle rechten und nach Umspannen des Werkstückes
alle linken Flanken geschliffen werden können. Abgesehen von durch das Umspannen
hervorgerufenen Ungenauigkeiten, ist dieses Verfahren zeitraubend und teuer.
-
Gegenüber den bekannten Einrichtungen, bei denen besonders die Herstellung
von entgegengesetzt gewölbten Leitkurven in bezug auf Genauigkeit Schwierigkeiten
bereitet und die Korrektur .der zu erzielenden Balligkeitshöhe und Lage nur unzureichend
oder überhaupt nicht möglich ist, stellt der Gegenstand der Erfindung eine wesentliche
Verbesserung dar.
-
Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Abtasteinrichtung
eine einzige Schablone und einen mittels eines an der Schablone entlangwandernden
Fühlgliedes um eine zur Profilebene parallele Achse schwenkbaren, doppelarmigen
Hebel aufweist, der jeweils wechselweise einen von zwei jeder Hubrichtung des Werkstückes
bzw. des Werkstückschlittens zugeordneten Tastern berührt.
-
Vorteilhafterweise ist es damit möglich, beim Hin-und Rückgang des
das Werkstück tragenden Längsschlittens entsprechend der verwendeten Schleifscheibe
bzw. Schleifscheiben spiegelbildlich zueinander liegende Flanken (Rechts- und Linksflanken)
mit nur einer Leitkurve ohne Umspannen des Werkstückes ballig zu schleifen.
-
Eine derartige Einrichtung kann vorteilhaft an jeder vorhandenen Verzahnungsschleifmaschine,
ohne wesentliche Veränderungen an derselben vorzunehmen, angebracht werden. In der
Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung schematisch dargestellt
und weitere Einzelheiten derselben erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Zahnradschleifmaschine
mit der Balligschleifeinrichtung in einem teilweisen quer zur Längsrichtung der
Maschine geführten Schnitt, Fig.2 eine Seitenansicht der Einrichtung und Schleifmaschine
nach Fig. 1, Fig.3 ein weiteres Anwendungsbeispiel der Einrichtung in perspektivischer
Ansicht, Fig. 4 einen der Kolben und Zylinder der Umsteuereinrichtung im Schnitt
in etwas vergrößertem Maßstab, Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung und
Schleifmaschine in einem quer zur Längsrichtung der Maschine geführten Schnitt,
Fig.6 .die Umsteuereinrichtung in Seitenansicht nach Fig. 5 gesehen in Pfeilrichtung
B, Fig.7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6, Fig. 8 und 9 in einem
vergrößerten Ausschnitt die Führungskurve in Seitenansicht und Draufsicht, Fig.
10 die Führungskurve in Draufsicht in gegenüber Fig. 8 und 9 veränderter Lage.
-
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Maschine und Einrichtung dient zur
Bearbeitung geradverzahnter Stirnräder und arbeitet nach dem Formschleifverfahren.
Auf dem Maschinenbett 1 ist der Lagerbock 2 für die beiderseitig profilierte Schleifscheibe
3 fest angeordnet. Es kann dabei auch vorteilhaft sein: mehrere Schleifscheiben
zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer
gleicher Zahnflanken, z.
B: -Linksflanken, vorzusehen. Auf dem Bett 1 ist der in beiden Längsrichtungen beweglich
geführte Arbeitstisch 4 vorgesehen, der das zwischen Aufnahmespitzen 5 und 6 mittels
eines Spanndornes 7 gehaltene und über einen Mitnehmer 8 und Mitnehmerscheibe 9
mit der Teilspindel 10 und der Teilvorrichtung verbundene Werkstück11 trägt (Fig.
2): Die Teilspindel 10 trägt fest eine Rastenscheibe 12 und eine frei drehbar
auf .der Teilspindel 10 angeordnete Teilscheibe 14, deren Klinkenglied 15 in die
Zähne der Rastenscheibe 12 einzugreifen vermag, wobei die Teilscheibe 14 entsprechend
der Tischbewegung' in: bekannter Weise durch hier nicht dargestellte Glieder nach
Beendigung eines Arbeitsdoppelhubes eine Weiterteilung des Werkstückes 11 bewirkt.
Eine weitere Scheibe 16 ist auf der Teilspindel 10 frei drehbar angeordnet und wird
nach Beendigung des Teilvorganges vermittels einer- Klinke 17 mit .der Teilspindel
10 zusammengeschlossen. Mit der Scheibe 16 ist ein Übertragungsarm 19 fest verbunden,
der in einer schlitzförmigen. Ausnehmung 20 längs derselben verstellbare Umsteuerglieder21
bzw. 22 aufweist.
-
Die Taster 21, 22 sind durch Gegenmuttern 31, 31' feststellbar am
Arm 19 angebracht und bestehen aus dem als Halterung dienenden Verstellzylinder
29, 29' und dessen Druckkolben 30, 30', der in seiner Verlängerung 32, 32' als Tastfinger
ausgebildet ist. Mit 34_, 34`- sind Druckmittelleitungen bezeichnet, die einerseits
in den -Zylinderraum 35, 35' münden und andererseits mit einem am Maschinenbett
1 festen Umschalter 40 in Verbindung stehen. Der Umschalter 40 wird abhängig von
der Tischbewegung von an letzterem feststellbaren Anschlägen 37 und 38 gesteuert.
Auf dem mit Gewinde 42, 42' versehenen Schaft 44, 44' des Kolbens 30; 30' sind Anschlagmuttern
43, 43' zur Veränderung des Kolbenhubes bzw: zur Veränderung der Stellung des Tastfingers
32, 32' aufgeschraubt. Arretierschrauben 45, 45' verhindern eine ungewollte Verstellung
der Anschlagmuttern 43, 43'. Eine auf den Arm 19 -wirkende-Feder 49 stützt
sich gegen das Gehäuse 47 ab und hält die Tastfinger 32', 32 an den Armen 50; 51
des doppelarmigen Hebels in Anlage, Zwobei .der doppelarmige Hebel 50, 51 um eine
am Gehäuse 47 feste Lagerung 53 schwenkbar ist. Am Arm 50 des Doppelhebels ist ein
Fühlglied 56 in Form einer Abtastrolle gelagert, der mittels der auf den Arm 51
zur Wirkung kommenden Feder 57 an einer Profilschablone 58- in Anlage gehalten wird.
Die Schablone 58 ist vorteilhaft auf-einem in Längsrichtung am Maschinenbett 1 einstellbaren
Support 59 angebracht.
-
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist dabei folgende: Geht man von
der in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung des zu bearbeitenden Zahnrades 11 zur Schleifscheibe
3 aus, so wird bei einer Bewegung des Arbeitstisches 4 in Pfeilrichtung A (Fig.
2) und den durch das Druckmittel und .die Feder 49 in Anschlagstellung gebrachten
Tastfinger 32 (Fig. 4) eine kraftschlüssige Verbindung zwischen letzerem und dem
Arm 51 des doppelarmigen Hebels hergestellt. Das Fühlglied 56 wird dabei über die
hier beispielsweise am Maschinenbett l feste Profilschablone 58 geführt und überträgt
somit eine an- und absteigende Drehht:wegung über den Arm 51 des doppelarmigen Hebels
vnd den Tastfinger 32 auf den mit der Scheibe 16 und dem Werkstück 11 durch die
Klinke 17 nach beendetein Teilvorgang gekuppelten Arm 19, wobei letzterer eine ab-
und ansteigende Bewegung ausführt. Nach dem Durchgang zum Balligschleifen der Flanke
11 b erfolgt die Umschaltung des Tisches 4 in zur Pfeilrichtung A entgegengesetzter
Richtung, und gleichzeitig wird vermittels des Anschlages 37 der Umschalter 40 betätigt,
so daß das Druckmittel aus dem Kolbenraum 35 zurückströmen kann. Der jetzt drucklose
Kolben 30 kann somit durch die auf den Arm 19 wirkende Feder 49 zurückgedrückt werden,
während der Kolben 30' durch .den Umschalter 40 nunmehr vom Druckmittel beaufschlagt
wird. Der Tastfinger 32' kommt damit auf den Arm 50 des Doppelhebels zur kraftschlüssigen
Anlage, wobei die Einstellung der Anschlagmutter 43' so vorgenommen ist, daß eine
Schwenkung des Hebels 19 um das Spiel »s« (Zahnlückenspiel) und um .den abzuschleifenden
Betrag erfolgen kann. Die Schleifscheibe3 ist nunmehr an die gegenüberliegende Flanke
11a in- S.chleifstellung gebracht. Vermittels des auf. dem Arm 50 des Doppelhebels
kraftschlüssig anliegenden Tastfingers 32 wird dadurch eine zur Bewegung für die
Flanke 11 b. spiegelbildliche an- und absteigende Drehbewegung am Werkstück hervorgerufen
und die Flanke 11 b vermittels der gleichen Führungskurve58 baliiggesehliffen: Es
kann vorteilhaft sein, einen der Taster21 oder 22 mit einem in Richtung seiner Längsachse
auf eine bestimmte Länge fest einstellbaren Tastfinger auszurüsten. Der andere Taster
besitzt dann einen mit einem einstellbaren Anschlag versehenen, hydraulisch steuerbaren
Tastfinger, wie im vorstehenden -Absatz beschrieben. Es kommt dann abwechselnd der
feste Tastfinger und der hydraulisch gesteuerte Tastfinger am Doppelhebel
50 zur Anlage.
-
Bei der in Fig: 3 gezeigten Ausführungsform ist beispielsweise eine
mit einer Verschraübeinrichtüng -für die Bearbeitung von Schrägzahnrädern versehene
Schleifmaschine . verwendet, Die Verschraubeinrich= tung besteht in bekannter Weise
aus dem mit .der (nicht dargestellten) Teilvorrichtung und der Teilspinde 171 verbundenen
Rollbogen 70, mit dem die Rollbänder 72 tragenden Rollbandschlitten 73 und dein
an diesen festen Gleitstein 74, der sich in einem Sinüslineäl 77 führt, Das Sinuslinea177
ist auf dem. quer zur Längsrichtung der Maschine beweglichen Schlitten 79 schwenkbar
vorgesehen, wobei letzterer auf einem am Maschinenbett 1 festen Nebentisch 80 geführt
ist. Der bewegliche Tisch 79 ist über ein Gestänge 81, 82 mit dem Arm 19 .der bereits
in Fig. 1 und 2 bzw. 4 beschriebenen Abtast-- bzw. Umsteuereinrichtung starr verbunden.
Die Profilschablone 58 ist hierbei am Längstisch 4 angebracht, während die Abtasteinrichtung
am Maschinenbett l angelenkt ist.
-
Die Wirkungsweise ist hierbei wie nachfolgend beschrieben: Wird bei
einer Längsbewegung des Schlittens 4 der Arm 19 durch die Taster 21, 22 bzw. 51,
50 und 56, 58 bewegt, wie bei Fig. 1 bereits beschrieben, so wird über das Gestänge
81, 82 der Schlitten 79 und somit das S-inuslinea177 mit dem Gleitstein 74 und dem
Rollbandschlitten 73 quer zur Längsrichtung der I7aschine bewegt. Entsprechend der-an-
und absteigenden Bewegung des Armes 19, hervorgerufen -durch die Profilschablone
58; wird dem Rollbogen 70 und damit dem Werkstück 75 eine zur Verschraubbewegung
zusätzliche Drehbewegung vermittelt.
-
Bei den in Fig. 1 bis 3 gezeigten Umsteuereinrichtungen können vorteilhafterweise
die Taster 21, 22. in bezug auf .den Drehpunkt 53 längs der Ausnehmung 20 des Armes
19 verstellt werden, Zwobei es ermöglicht ist, die Höhe der Balligkeit durch Veränderung
des Armes 19 unabhängig von derFormderProfilschablone 58 stufenlos zu verändern.
Weiterhin kann die Schablone 58 vermittels des Supportes 59 verstellt und damit
die Lage der Balligkeit in bezug auf die ?"u schleifende Flanke eingestellt werden,
beispielsweise
dann, wenn der höchste Punkt der Balligkeit nicht
in der Mitte der Flanke liegen soll.
-
Bei dem in, Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der mit
dein Werkstück 100 verbundene Rollbogen 101 in bekannter Weise über die Rollbänder
102 und 103 auf dem Rollbandschlitten gehalten. Der Rollbandschlitten besteht aus
zwei gegeneinander bewegbaren Teilen 105 bzw: 106 und ist mittels des Gleitsteines
107 und des am Maschinenbett 109- festen Sinuslineals 110 gegenüber dem in Maschinenlängsrichtung
hydraulisch oder über ein Getriebe bewegbaren Arbeitstisch 111 quer verschiebbar
geführt. Der obere 'feil des Rollbandschlittens 105 trägt über eine Halterung, die
vorzugsweise .durch ein;. Gabel 113 gebildet ist, einen Führungsbolzen 114. Der
Führungsbolzen 114 führt sich an keilförmig ausgebildeten Führungshölzern 116 und
117, deren am Bolzen anliegende Schrägflächen 119 bzw. 120 parallel zueinander verlaufen.
Vermittels der Bolzen 121 bzw. 122 werden die Klötze 116 bzw. 117 in einem am Rollbandtisch
106 festen Gehäuse 125 geführt und tragen an ihrem oberen Ende eine Druckeinrichtung,
.deren doppelt beaufschlagter Kolben 126 -am Gehäuse 125 befestigt ist, während
der mit den Bolzen 121 bzw. 122 verbundene-Zylinder 127 gegenüber dem Kolben 126
auf-und abwärts bewegbar vorgesehen ist. Mit .den Zylinderräumen stehen Druckmittelleitüngen
123 bzw. 124 in Verbindung, die entsprechend der Bewegung des Tisches 111 durch
einen (nicht dargestellten) Umschalter und Anschläge, wie bereits bei den Fig. 1
bis 4 beschrieben, das Druckmittel zu dem entsprechenden Zylinderraum führen. Das
Zylindergehäuse 127 ist mit einer Ausnehmung 130 versehen, in der; ein doppelarmiger
Hebel 131 bzw. 132 (Fig. 7) mit am Gehäuse 125 fester Lagerung 134 eingesetzt
ist. Die Arme 131 bzw. 132 des Doppelhebels können an verstellbare Anschlagschrauben
bzw. Taster 136 bzw. 137 zur Anlage gebracht werden. In eine Ausnehmung 140 am Arm
132 des Doppelhebels greift ein mit am Gehäuse 125 fester Lagerung 141 vorgesehener
Zwischenhebel 142 ein. Am Ende des Zwischenhebels 142 ist ein die Führungsrolle
146 tragender Halter 147 befestigt.
-
Der Zwischenhebel 142 ist um einen an der Halte= rung 141 vorgesehenen
Bolzen 150 schwenkbar, wobei vorzugsweise zur Veränderung des Hebelverhältnisses
der Lagerbolzen 150 in einer Längsführung 151 des Halters 141 verstellt werden kann.
Mittels einer Druckfeder 154 wird die Führungsrolle 146 in dauernder Anlage an der
Profilschablone 156 gehalten. Die Profilschablone 156 ist fest auf einem am Arbeitstisch
111 verstellbaren Support 157 angebracht.
-
Die Wirkungsweise ist hierbei wie folgt: Wird der Arbeitsschlitten
111 durch hydraulischen Antrieb od. dgl. auf seinem Bett 109 bewegt, so wird vermittels
des im Sinuslinea1110 geführten, mit dem Rol lbandtisch 106 verbundenen Gleitsteins
107 der Roll->>andtisch 106 entsprechend der Schrägeinstellung des linuslineals
110 seitlich verschoben und dem Rolli )gen 101 mit dem Werkstück 100 eine Verschraubl:_
wegung entsprechend der Zahnschräge erteilt. Gleichz(itig mit der Bewegung des Schlittens
111 in Längsrichtung der Maschine wird durch die Querbewegung des Rollbandtisches
106, 105 die Führungsrolle 146 über die am Schlitten 111 feste Profilschablone 156
bewegt. Entsprechend der Form dieser Schablone wird der Zwischenhebel 142 um seine
Lagerung 150 verschwenkt und drückt mit seinem freien Ende auf den Arm 132 des Doppelhebels
131, 132. Wird gleichzeitig beispielsweise zum Balligschleifen der einen Flanke
in den oberen Zylinderraum Druckmittel- zugeführt, so wird das Zylindergehäuse 127
mit den Bolzen 121, 122 und den Klötzen 116 und 117 nach oben bewegt und der Führungsbolzen
114 vermittels der Schrägfläche 119, 120 nach links verstellt.
-
Die Anschlagschrauben bzw. Taster 136, 137 sind entsprechend der Breite
der Zahnlücke bzw. um den Betrag »s« .des Spieles zwischen Schleifscheibe und der
gegenüberliegenden Flanke eingestellt. Wird das Zylindergehäuse 127 nach oben bewegt,
so legt sich die Anschlagschraube 137 an den Hebelarm 132 kraftschlüssig an und
wird nunmehr durch die Bewegung des Hebels 142 an- bzw. absteigend geführt. Dadurch
wird -dem oberen Teil 105 des Rollbandschlittens 105, 106 eine zu der Ouerbewegüng
des unteren Teiles 106 des Rollbandschlittens zusätzliche Bewegung erteilt. Diese
wird über den Rollbogen 101 in -eine zusätzliche Verschraubbewegung des Werkstückes
umgesetzt. Beim Rücklauf .des Tisches 111 zum Schleifen der gegenüberliegenden Flanke
wird <furch die erwähnten Anschläge das Druckmittel dem anderen Zylinderraum
zugeführt und das Zylindergehäuse 127 nach unten bewegt. Hierdurch legt sich die
Anschlagschraube 136 an den Arm 131 an und überträgt die durch den Hebel
142 und die Profilschablone 156 hervorgerufene Bewegung auf den- Bolzen 114 und
damit - wie bereits beschrieben - auf das um das Spiel »s« verschwenkte Werkstück
100.
-
In Fig. 8, - 9 und 10 ist die Führungskurve geteilt dargestellt, wobei
der Kurventeil 200 mit einem Finger 201 in die Ausnehmung 203 des anderen Teiles
204 eingreift. Die beiden Teile 200, 204 sind in der Halterung 206 (156,
Fig. 6), (59, Fig. 1) feststellbar angebracht und können entsprechend der Zahnbreite
des zu bearbeitenden Werkstückes verlängert bzw. verkürzt werden (Fig. 10). Damit
ist die Möglichkeit gegeben, mit ein und derselben Führungskurve Zahnräder unterschiedlicher
Breite zu bearbeiten. Das Fühlglied bzw. die Führungsrolle 210; 146, 56 muß dabei
mindestens die Breite der Führungskurve aufweisen, um ein einwandfreies Abrollen
derselben auf den zueinander verstellbar en Kurventeilen 200 und 204 zu ermöglichen.