DE1139720B

DE1139720B - Vorrichtung zum Feinbearbeiten von Zahnraedern mit einem Schabrad oder mit einem anderen zahnrad-foermigen Werkzeug

Info

Publication number: DE1139720B
Application number: DEH39846A
Authority: DE
Inventors: Otto Rogg
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1960-07-04
Filing date: 1960-07-04
Publication date: 1962-11-15
Also published as: DE1161465B

Description

Vorrichtung zum Feinbearbeiten von Zahnrädern mit einem Schabrad oder mit einem anderen zahnradförmigen Werkzeug Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Feinbearbeiten der Zahnflanken eines Zahnrades mit einem Schabzahnrad oder mit einem anderen zahnradförmigen Werkzeug, bei der sich Werkstück und Werkzeug mit Zahneingriff aufeinander abwälzen und ihre Achsen sich kreuzen.
Durch das Zahnradschaben soll auf eine im Vergleich zum Schleifen billigere Weise die Oberflächengüte und Verzahnungsqualität erhöht werden. Während sich die Oberflächen der Zahnflanken ohne Schwierigkeiten verbessern lassen, gelingt eine Qualitätsverbesserung in bezug auf die Verzahnungsfehler nur unter bestimmten Voraussetzungen. Wenn diese Voraussetzungen nicht erfüllt sind, wenn insbesondere das Kräftespiel an den aufeinander einwirkenden Zähnen nicht beachtet wird, so können durch das Schaben sogar neue Fehler entstehen. Durch eine bekannte Art der Paarung von Werkstück und Schabrad kann dieses Kräftespiel beherrscht werden. Dies ist jedoch nur unter bestimmten Eingriffsbedingungen möglich, so daß mit einem bestimmten Schabrad nur eine Auswahl von Werkstücken einwandfrei bearbeitbar ist.
Es ist eine Vorrichtung zum gegenseitigen Einschleifen von Zahnrädern bekannt, mit der die Verzahnungsfehler .dadurch beseitigt werden sollen, daß abweichend von den üblichen Bauformen der Zahnradschabmaschinen sowohl Werkstück als auchWerkzeug durch Zahnräder angetrieben werden. Bei dieser Vorrichtung wird nämlich der Anpreßdruck zwischen Werkzeug- und Werkstückfianken erhöht; indem das Übersetzungsverhältnis der Antriebsräder gegenüber dem der einzuschleifenden Räder in geringen Grenzen verschieden ist. Dieser Unterschied in den Übersetzungsverhältnissen wird durch ein Reibradgetriebe im Antrieb ausgeglichen.
Es ist ferner eine Maschine zum Einlaufen oder Läppen von zwei miteinander kämmenden Zahnrädern bekannt, bei der sowohl Werkstück als auch Werkzeug antreibbar und abbremsbar sind. Diese Mäschine ist mit Schwungmassen und Rutschkupplungen ausgerüstet, um die von den Verzahnungsfehlern herrührenden Winkelgeschwindigkeits-Änderungen aufzunehmen.
Zweck der Erfindung ist, durch einen Zwangslauf , von Werkstück und Schabrad das Kräftespiel am Werkstückzahn derart zu beherrschen, daß es nicht mehr notwendig ist, bestimmten Werkstücken bestimmte Werkzeuge zuzuordnen.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch ; gelöst, daß Werkstück und Schabzahnrad über eine Welle mit je einem Führungszahnrad verbunden sind, die spielfrei mit ihren Verzahnungen ineinandergreifen und gleiches Übersetzungsverhältnis sowie gleichen Achskreuzwinkel haben wie Werkstück und Werkzeug.
Die Erfindung bietet gegenüber den bekannten Einrichtungen den Vorteil, daß nur ein einziger Antriebsmotor notwendig ist. Bei den bekannten Schabvorrichtungen, insbesondere bei solchen, deren Schabrad das Werkstück (oder umgekehrt) antreibt, ist das Schabergebnis weitgehend von der Vorverzahnung abhängig. Auch diese Abhängigkeit wird durch die Erfindung vermieden. Außerdem wird bei der Vorrichtung nach der Erfindung das Schabrad geschont, weil das Werkstück nicht mehr über das Schabrad angetrieben wird. Wesentlich für die Durchführung der Erfindung ist, daß der Übertragungsweg im Getriebeverlauf, Führungsräder - Schabräder - Werkstück - Führungsräder, kurz ist und daß die Anzahl der Übertragungsräder gering ist.
Um die Vorrichtung spielfrei zu halten, kann die Erfindung derart ausgestaltet sein, daß die Führungsräder mit einer nachgiebigen Kraft im spielfreien Eingriff gehalten sind. Hierbei kann die nachgiebige Kraft auf mechanischem Wege durch eine Feder oder auf hydraulischem, pneumatischem oder elektrischem, beispielsweise elektromagnetischem Wage oder auf irgendeine andere Art und Weise aufgebracht werden.
Der durch den Achskreuzwinkel bedingten Relativbewegung zwischen Schabrad-Werkstückzahn kann eine zusätzliche Relativbewegung in Form einer Vorschubbewegung in Richtung der Zahnradzähne überlagert werden. Richtungsbestimmend ist hierbei der Schrägungswinkel der Führungszahnräder. Ebenso wie bei den bekannten Schabmaschinen kann der Vorschub auch quer zum Werkstückzahn gerichtet sein. Diese Vorschubrichtung ist zum Erzeugen längsballiger Zähne geeignet. Zu diesem Zweck sind die Schabradzähne in bekannter Weise hohl zu schleifen. Es sind auch Kombinationen aus beiden Vorschubrichtungen möglich, wozu eine an sich bekannte Vorrichtung zur Wahl der Vorschubrichtung, z. B. ein Drehtisch, vorgesehen sein kann, der in an sich bekannter Weise auf einem Maschinengestell um eine senkrecht zur Arbeitsspindel gerichteten Achse schwenkbar und feststellbar ist und in dem in bekannter Weise in einer zur Arbeitsspindel parallelen Ebene ein Vorschubschlitten geführt ist, der das Werkstück und den Lagerbock trägt. Das Schabrad kann hierbei zusammen mit seinem Führungsrad wie für Schabmaschinen üblich am Maschinengestell gelagert sein.
Die Fig. 1 bis 3 stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 eine Draufsicht.
Ein vorverzahntes Werkstück, ein Zahnrad 10 od. dgl. ist auf einer Arbeitsspindel 11 aufgespannt und soll mit einem Schabrad 12 bearbeitet werden, das auf einerWerkzeugspindel13 befestigt ist. Arbeitsspindel und Werkzeugspindel sind so im nicht gezeichneten Maschinengestell gelagert, daß sie, um den Achs.abstand einzustellen, genähert und voneinander entfernt werden können. Sie können zum Einstellen eines gewünschten Achskrenzwinkels gegeneinander verschwenkt werden. Am freien Ende der Arbeitsspindel ist ein Zahnrad 14 aufgesteckt. Achsgleich mit diesem Zahnrad bzw. mit der Arbeitsspindel ist in einem Lagerbock 15 eine Schwinge 16 schwenkbar gelagert. In der Schwinge ist ein Führungsritzel17 gelagert; in das ein Führungszahnrad 18 eingreift. Das Führungszahnrad 18 ist drehfest mit der Werkzeugspindel 13 verbunden. Führungsritzel17 und Zahnrad 14 stehen -über ein Zwischenrad 19 miteinander in Verbindung. Die Räder 14, 19,17 laufen in bekannter Weise mit spielfreiem Eingriff. Eine Feder 20 oder eine andere nachgiebige Kraft drückt die Schwinge 16 bzw. das Führungsritzel 17 stets gegen das Führungszahnrad 18; so daß auch hier kein Zahnspiel entstehen kann. Der Antrieb kann an einer beliebigen Stelle dieses geschlossenen Getriebekreises erfolgen. Am zweckmäßigsten hierfür ist die Verlängerung 21 der Arbeitsspindel. Die Räder 14, 19, 17, 1.8 sind auswechselbar und werden je nach der Werkstück-Werkzeug-Paarung 10, 12 aufgesteckt, wobei das Zahnrad 14 und das Führungsritzel 17 hinsichtlich Zähnezahl und Teilung genau dem Werkstück 10 und das Führungszahnrad 18 genau dem Schabrad 12 entsprechen. Während des ganzen Schabvorganges bleiben die Räder 14,19,17, 18 in spielfreiem Eingriff, d. h., der ganze Getriebezug nach beiden Drehrichtungen geschlossen, so daß sich potentielle Kräfteunterschiede am Werkstückzahn, die zu den bekannten Schabfehlern führen, nicht auswirken können. Auch wird auf diese Weise die Richtung des Werkstückzahns durch die Richtung des Führungsritzels 17 bestimmt.
Der Gleitung des Werkstückzahnes durch die Achskreuzung kann noch eine weitere Relativbewegung zwischen Schabrad 12 und Werkstück 10 durch einen Vorschub in Richtung der Werkstückzähne oder quer dazu hinzugefügt werden. Bei Vorschub quer zur Zahnrichtung oder in einer Richtung, die sich aus Zahnrichtung und Querrichtung zusammensetzt (Diagonalschaben), können auch längsballige Zähne erzeugt werden, wenn das Schabrad, wie an sich bekann, entsprechend hohl geschliffen ist.
Die Fig. 1 bis 3 stellen die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch dar. Diese kann entsprechend den Anforderungen der Werkstatt weiter ausgestaltet sein. So kann beispielsweise in der Werkzeugspindel eine Kupplung vorgesehen sein, die wie die bekannte Kreuzscheibenkupplung bei konstanter Drehmomentübertragung ein Versetzen der Achsen zuläßt. Damit kann die radiale Spanzustellung erleichtert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Feinbearbeiten der Zahnflanken eines Zahnrades mit einem Schabzahnrad oder mit einem anderen zahnradförmigen Werkzeug, bei der sich Werkstück und Werkzeug mit Zahneingriff aufeinander abwälzen und ihre Achsen sich kreuzen, dadurch gekennzeichnet, daß Werkstück (10) und Werkzeug (12) über eine Welle (11, 13) mit je einem Führungszahnrad (17, 18) verbunden sind; die spielfrei mit ihren Verzahnungen ineinandergreifen und gleiches übersetzungsverhältnis sowie gleichen Achskreuzwinkel haben wie Werkstück und Werkzeug.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsräder mit einer nachgiebigen Kraft im spielfreien Eingriff gehalten sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Vorschubeinrichtung, die in Richtung der Werkstückzähne wirkt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Vorschubeinrichtung, die quer zur Richtung der Werkstückzähne wirkt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Drehtisch, der in an sich bekannter Weise auf einem Maschinengestell um eine senkrecht zur Arbeitsspindel gerichtete Achse schwenkbar und feststellbar ist und in dem in bekannter Weise in einer zur Arbeitsspindel (11) parallelen Ebene ein. Vorschubschlitten geführt ist, der das Werkstück (10) und den Lagerbock (15) trägt.