DE1140794B

DE1140794B - Device for finishing toothed wheels

Info

Publication number: DE1140794B
Application number: DEN15897A
Authority: DE
Inventors: Thomas Sinclair Gates
Original assignee: National Broach and Machine Co
Current assignee: Nachi Machining Technology Co
Priority date: 1957-05-27
Filing date: 1958-11-25
Publication date: 1962-12-06

Description

Vorrichtung zum Fertigbearbeiten von Zahnrädern Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der Vorrichtung zum Fertigbearbeiten von Zahnrädern nach Anspruch 2 der Hauptpatentanmeldung N 15128 I b / 49 d, bei der ein Zahnrad: und ein Honrad od. dgl. mit sich schräg kreuzenden Achsen drehbar gelagert sind und die Lagerung eines der Räder in radialer Richtung zum anderen Rad hin mittels einer eine bestimmte Anpreßkraft ausübenden Einrichtung beweglich ist.Apparatus for Finishing Gears The invention relates to a further development of the device for the finishing of gears according to Claim 2 of the main patent application N 15128 I b / 49 d, in which a gear: and a honing wheel od. The like. Are rotatably mounted with obliquely intersecting axes and the storage of one of the wheels in the radial direction to the other wheel by means of a a certain pressing force exerting device is movable.

Um bei einer Fertigbearbeitung mit einer derartigen Vorrichtung auch Exzentrizitätsfehler des Zahnrades schnell zu beseitigen, ist in der Hauptpatentanmeldung N 15128 Ib / 49 d vorgeschlagen, der Einrichtung zum Aufrechterhalten eines vorbestimmten Anpreßdruckes zwischen den Rädern: während des Bearbeitungsvorganges eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Bewegungswiderstandes 'm Richtung ihrer radialen Relativbewegung zuzuordnen, die als Bremsvorrichtung ausgebildet ist und bei Relativbewegung der Räder entgegen dem Anpreßdruck den Anpreßdruck über den vorbestimmten Wert hinaus verstärkt. Dabei ist die Vorrichtung zum Erzeugen des vorbestimmten Anpreßdruckes zwischen den Zahnflanken des Zahnrades und des Honrades ein hydraulischer Zylinder, und die Bremsvorrichtung zum Erzeugen eines Bewegungswiderstandes ist eine in die Zuleitung zum Zylinder eingefügte Drosselstelle.In order to finish machining with such a device as well To quickly eliminate eccentricity errors of the gear is in the main patent application N 15128 Ib / 49 d proposed the device for maintaining a predetermined Contact pressure between the wheels: a device during the machining process to generate a resistance to movement in the direction of their radial relative movement assigned, which is designed as a braking device and with relative movement of the Wheels against the contact pressure the contact pressure beyond the predetermined value reinforced. The device is for generating the predetermined contact pressure a hydraulic cylinder between the tooth flanks of the gear wheel and the honing wheel, and the braking device for generating resistance to movement is one in FIG Throttle point inserted in the feed line to the cylinder.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Fertigbearbeiten von Zahnrädern bekannt, bei der die Form eines Zahnrades aufweisende Werkzeuge je auf einer gleitend verschiebbaren Unterstützung gelagert sind und von einem hydraulischen Zylinder radial gegen das zu bearbeitende Zahnrad gedrückt werden.It is already a device for finishing gears known, in which the shape of a gear having tools each sliding on one sliding support are mounted and supported by a hydraulic cylinder be pressed radially against the gear to be machined.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Hauptpatentanmeldung N 15128 Ib/49d, Anspruch 2, ist eines der beiden Räder auf einem Träger gelagert, der um eine feste, im Abstand von der Drehachse dieses Rades angeordnete Schwenkachse schwenkbar ist, wobei die Einrichtung zum Aufrechterhalten eines vorbestimmten Anpreßdruckes zwischen den Zahnflanken der Räder vorzugsweise an der von der festen Schwenkachse abgewandten Seite des Rades am schwenkbaren Träger angreift, um die an den Rädern wirksam werdende Kraft der Einrichtung zum Aufbringen der Anpreßkraft gemäß dem Hebelgesetz zu vergrößern.According to a further proposal of the main patent application N 15128 Ib / 49d, Claim 2, one of the two wheels is mounted on a carrier that is around a fixed, The pivot axis arranged at a distance from the axis of rotation of this wheel is pivotable, wherein the means for maintaining a predetermined contact pressure between the tooth flanks of the wheels preferably on the one facing away from the fixed pivot axis Side of the wheel engages the pivotable carrier to become effective on the wheels To increase the force of the device for applying the contact pressure according to the law of the lever.

Das Neue gemäß der Erfindung besteht nun darin, daß in Weiterentwicklung dieses zweiten Vorschlages die Schwenkachse des Trägers, im wesentlichen in einer senkrechten, die Achse des auf ihm, gelagerten Rades enthaltenden Ebene liegt, wenn. der Träger sich in der Mitte seines Schwenkbereiches befindet, wobei der Schwerpunkt des Trägers derart liegt, daß das von der Schwerkraft herrührende Drehmoment des Trägers einen minimalen Wert besitzt.The novelty according to the invention is that in further development this second proposal, the pivot axis of the carrier, essentially in one vertical plane containing the axis of the wheel mounted on it, if. the carrier is in the middle of its pivoting range, with the center of gravity of the carrier is such that the gravity torque of the Carrier has a minimum value.

Die .erfindungsgemäße Anordnung der Schwenkachse des Trägers bietet den Vorteil, daß durch sie das auf die Schwerkraft zurückzuführende Drehmoment seinen kleinstmöglichen Wert besitzt. Die Anpreßkraft zwischen den Rädern kann somit sehr genau geregelt werden, da keine von den Rädern bzw. den Lagerungen herrührenden größeren Kräfte zu kompensieren sind. Dies ist bei der Fertigbearbeitung von Zahnrädern mit einem abschleifend wirkenden Honwerkzeug von Bedeutung, bei der es vielfach erwünscht ist, einen relativ niedrigen und genau kontrollierten radialen Druck zwischen dem zu bearbeitenden Zahnrad und dem Honwerkzeug aufzubringen.The .inventive arrangement of the pivot axis of the carrier offers the advantage that it is due to the torque due to gravity through it has the smallest possible value. The contact pressure between the wheels can thus be very are precisely regulated, since none of the wheels or bearings larger forces are to be compensated. This is when finishing gears with an abrasive honing tool is important, in which it is often it is desirable to have a relatively low and precisely controlled radial pressure between to be applied to the gear to be machined and the honing tool.

Zweckmäßigerweise weist der schwenkbare Träger bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung in beträchtlichem Abstand von der Schwenkachse, parallel zur Schwenkrichtung Gleitflächen auf, die mit vorzugsweise an gehärteten Auflageplatten vorgesehenen Führungsflächen an dem gegenüber dem schwenkbaren Träger feststehenden Teil zusammenwirken. Die an dem schwenkbaren Träger vorgesehenen Gleitflächen können auch mit an dem feststehenden Teil vorgesehenen Kugeln. zusammenwirken, die in durch eine Lippe begrenzten Öffnungen mittels Schraubstopfen gehalten sind. Hierdurch wird die Reibung beim Schwenken des Trägers weiter verringert. Ferner kann es vorteilhaft sein, zwischen dem schwenkbaren Träger und dem gegenüber diesem feststehenden Teil eine schwenkbare Abstandslehre zur Festlegung einer bestimmten Stellung des Trägers vorzusehen.Expediently, the pivotable support in the device according to the invention at a considerable distance from the pivot axis, parallel to Swivel direction sliding surfaces, which are preferably on hardened support plates provided guide surfaces on the stationary relative to the pivotable carrier Part cooperate. The ones provided on the pivotable support Sliding surfaces can also be provided with balls provided on the stationary part. cooperate which are held in openings delimited by a lip by means of screw plugs. This further reduces the friction when the carrier is pivoted. Further it may be advantageous between the pivotable support and the opposite of this fixed part a swiveling distance gauge to define a certain Provide position of the carrier.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zahuradfertigbearbeitungsmaschine, Fig.2 die Vorderansicht der Werkzeugtragkonstruktion der Maschine, Fig. 3 ein teilweise als Schnitt gezeichnetes Stück einer Seitenansicht der Werkzeugtragkönstruktion, Fig. 4 eine Teilansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 4 A eine Fig. 4 ähnliche Teildarstellung, die eine abgeänderte Ausbildungsform erkennen läßt.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using several exemplary embodiments. 1 shows a perspective Representation of a gear finishing machine according to the invention, FIG Front view of the tool support structure of the machine, Fig. 3 a partially as Section drawn piece of a side view of the tool support structure, Fig. 4 is a partial view along the line 4-4 in FIG. 3, FIG. 4A is a view similar to FIG Partial representation that shows a modified form of training.

In Fig.1 erkennt man eine Zahnradfertigbearbeitungsmaschine mit einem Unterbau 10, einer Werkstückunterstützung mit reitstockahnlichen Konstruktionen 12 und 14, die drehbare Spindeln umfassen, von denen eine bei 16 angedeutet ist, und die zum Aufnehmen eines verhältnismäßig schweren fertigzubearbeitenden Zahnrades dienen. Auf demUnterbau 10 ist eine Werkzeugtragkonstruktion angeordnet, die einen Schlitten 18 umfaßt, der waagerecht parallel zur Achse eines zwischen den Aufbauten 12 und 14 aufgenommenen Zahnrades bewegbar ist. Ferner umfaßt die Werkzeugtragkonstruktion einen Schlitten 20, der auf dem Unterschlitten 18 waagerecht auf die Achse des zu bearbeitenden Zahnrades zu und von ihr weg bewegt werden kann. Am vorderen Ende des Schlittens 20 ist ein insgesamt mit 22 bezeichnetes Werkzeugtraggehäuse angeordnet, an dem eine Werkzeugunterstützung 48 (Fig. 2 und 3) angelenkt ist.In Fig.1 you can see a gear finishing machine with a Substructure 10, a workpiece support with tailstock-like constructions 12 and 14, which comprise rotatable spindles, one of which is indicated at 16, and that for receiving a relatively heavy gear to be finished to serve. A tool support structure is arranged on the substructure 10, which has a Includes carriage 18, which is horizontally parallel to the axis of one between the superstructures 12 and 14 received gear is movable. The tool support structure also includes a slide 20, which is on the lower slide 18 horizontally on the axis of the to machining gear can be moved to and away from it. At the front end of the slide 20, a tool support housing designated overall by 22 is arranged, to which a tool support 48 (FIGS. 2 and 3) is articulated.

Bei dem in Fig. 2 bis 4A gezeigten Ausführungsbeispiel trägt der vordere Teil des Schlittens 20 das Traggehäuse 22, das um eine durch die kreisrunde T-Nut 30 bestimmte wä.agerechte Achse winkelverstellbar ist und sich in der gewählten Stellung mit Hilfe von Muttern 32 festklemmen läßt, die auf T-Nutenschrauben aufgeschraubt sind, deren Köpfe von der kreisrunden T-Nut 30 aufgenommen werden.In the embodiment shown in Fig. 2 to 4A, the front carries Part of the carriage 20, the support housing 22, which is around a through the circular T-groove 30 certain horizontal axis is angle adjustable and is in the selected Position can be clamped with the help of nuts 32, which are screwed onto T-bolts are, the heads of which are received by the circular T-slot 30.

Der Zahnradfertigbearbeitungsvorgang wird vorzugsweise so durchgeführt, daß sich die Achsen des Zahnrades und des Werkzeugs im Raum unter einem kleinen Winkei kreuzen, der z. B. zwischen 3 und 20° liegt, und zu diesem Zweck sind Mittel vorgesehen, die es ermöglichen, das Werkzcugtraggehäuse 22 genau unter dem gewünschten Winkel einzustellen.The gear finishing process is preferably carried out in such a way that that the axes of the gear and the tool are in space under a small Cross Winkei, the z. B. is between 3 and 20 °, and for this purpose are means provided, which allow the tool support housing 22 exactly under the desired To adjust the angle.

Ferner sind am Werkzeugträger 48 zwei gewinkelte Platten 58 (Fig. 4A) vorgesehen, von denen sich jeweils ein Abschnitt 60 (Fig. 4) parallel zur Schwenkrichtung des Werkzeugträgers 48 erstreckt, und an diesen Abschnitten 60 ist je eine gehärtete Auflageplatte 62 befestigt, an der bei Schwenkbewegungen des Werkzeugträgers 48 eine Fläche 64 eines nach oben ragenden Fortsatzes 66 des Werkzeugträgers 48 gleitend angreifen kann.Furthermore, two angled plates 58 (Fig. 4A) are provided, each of which has a section 60 (FIG. 4) parallel to the pivoting direction of the tool carrier 48 extends, and each of these sections 60 is a hardened one Support plate 62 is attached to which the tool carrier 48 a surface 64 of an upwardly projecting extension 66 of the tool carrier 48 slidably can attack.

Wie aus Fig. 4A ersichtlich, kann man, um die bei der Schwenkung des Werkzeugträgers 48 auftretende Reibung weiter zu vermindern, dass Winkelstück 58 mit einer Kugel 162 versehen, die in einer durch eine Lippe begrenzten Öffnung durch einen Sehraubstopfen 164 festgehalten wird und mit der Fläche 64 des Fortsatzes 66 zusammenwirkt.As can be seen from Fig. 4A, you can to the pivoting of the Tool carrier 48 occurring friction to further reduce that angle piece 58 provided with a ball 162 which in an opening limited by a lip through a visual plug 164 is retained and with the surface 64 of the appendix 66 cooperates.

Um für den schwenkbaren Werkzeugträger eine Nullstellung festzulegen, in der z. B. Meßeinrichtungen auf Null eingestellt werden können, sind zwei Abstandslehren 70 vorgesehen, die an schwenkbaren Trägern befestigt sind und Schlitze 74 zur Aufnahme von Klemmschrauben 76 aufweisen. Diese Abstandslehren tragen Betätigungsstifte 78, die von den Lehren nach außen ragen und dazu dienen, die Lehren in die Meßstellung bzw. aus dieser heraus zu bewegen. Die Abstandslehren arbeiten als solche zwischen den Schenkeln 80 der gewinkelten Platten 58 und Fortsätzen 66 des Werkzeugträgers und sind vorzugsweise so bemessen, daß die Achse 83 der das Werkzeug aufnehmenden Spindel 82 in der Nullstellung senkrecht oberhalb der Schwenkachse 46 des Trägers 48 liegt.To set a zero position for the pivotable tool carrier, in which z. B. measuring devices can be set to zero, two spacer gauges 70 are provided which are attached to pivotable supports and have slots 74 for receiving clamping screws 76. These spacer gauges carry actuating pins 78 which protrude outward from the gauges and serve to move the gauges into and out of the measuring position. The spacer gauges work as such between the legs 80 of the angled plates 58 and extensions 66 of the tool carrier and are preferably dimensioned so that the axis 83 of the tool-receiving spindle 82 lies perpendicularly above the pivot axis 46 of the carrier 48 in the zero position.

Da die Zahnräder, für welche die hier beschriebene Maschine bestimmt ist, verhältnismäßig schwer sein können, ist es in manchen Fällen erforderlich, das durch die Werkzeugspindel 82 unterstützte, relativ schwere Werkzeug etwas zu drehen; um es in richtigen Eingriff mit dem zu bearbeitenden Zahnrad zu bringen. Dies geschieht mit Hilfe eines Handrades 84, mittels dessen ein Getriebe betätigt werden kann, das dazu dient, das Werkzeug zu drehen.Because the gears for which the machine described here is intended can be relatively difficult, in some cases it is necessary the relatively heavy tool supported by the tool spindle 82 to somewhat turn; to bring it into correct engagement with the gear to be machined. This is done with the aid of a handwheel 84, by means of which a gear is actuated that serves to rotate the tool.

Wenn man dem Zylinder 50 ein Druckmittel, z. B. Druckluft, zuführt, und zwar gemäß Fig. 3 auf der rechten Seite des Kolbens 52, wird der Werkzeugträger 48 entgegen dem Uhrzeigersinne um die Schwenkachse 46 geschwenkt. Da sich die Schwenkachse 46 parallel zur Achse 83 der Werkzeugspindel 82 und in einem erheblichen Abstand von letzterer erstreckt, wird der Einft, der Schwerkraft auf das Werkzeug und dessen Unterstützung auf einen minimalen Wert verringert, so daß sich der radiale Druck zwischen einem von der Spindel 82 aufgenommenen Werkzeug und einem von der Werkstückunterstützung gehaltenen Werkstück genau kontrollieren läßt.If you give the cylinder 50 a pressure medium, for. B. compressed air is supplied, namely according to FIG. 3 on the right side of the piston 52, the tool carrier 48 is pivoted counterclockwise about the pivot axis 46. Since the pivot axis 46 extends parallel to the axis 83 of the tool spindle 82 and at a considerable distance from the latter, the force of gravity on the tool and its support is reduced to a minimum value, so that the radial pressure between one of the spindle 82 recorded tool and a workpiece held by the workpiece support can be precisely controlled.

Zwar ist bei dem vorstehend beschriebenen Arbeitsgang eine Bewegung des Werkzeugs während der eigentlichen Bearbeitung vorgesehen, doch ist es in manchen Fällen erwünscht, das Zahnrad und das Werkzeug anfangs mit einem vorbestimmten, verhältnismäßig niedrigen radialen Druck in Eingriff zu bringen und die Teile dann so festzulegen, daß während des nachfolgenden: Bearbeitungsvorganges keine zusätzliche radiale Bewegung stattfinden kann. Zu diesem Zweck benötigt man eine starre Feststelleinrichtung, die es ermöglicht, den Werkzeugträger 48 in jeder Stellung festzulegen, die er jeweils dann erreicht, wenn das Werkzeug in der gewünschten Weise in das zu bearbeitende Zahnrad eingreift. Die zu diesem Zweck vorgesehene Feststelleinrichtung, die nicht Gegenstand der Erfindung ist, ist in Fig.2 und 3 allgemein mit 96 bezeichnet.It is true that there is a movement in the operation described above of the tool is intended during the actual machining process, but in some it is If desired, the gear and the tool initially with a predetermined, relatively low radial pressure to engage and then the parts in such a way that during the following: machining process no additional radial movement can take place. For this purpose a rigid locking device is required, which makes it possible to fix the tool carrier 48 in any position that he in each case then achieved when the tool in the desired manner in the to be machined Gear meshes. The locking device provided for this purpose, which is not The subject matter of the invention is indicated generally by 96 in FIGS.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Device for honing hardened gears, in particular for eliminating eccentricity errors, in which a honing wheel in the form of a gear and the gear to be honed are rotatably mounted with axes that cross at an angle, and a drive for one of the axes. engaged wheels is provided, the bearing of one of the wheels is arranged on a carrier which is pivotable about a fixed axis parallel to the axis of one of the wheels, and the toothing of the wheels by means of a device which acts on the carrier and exerts a certain pressing force radially are ineinanderdrückbar, wherein said means engages the side facing away from the fixed pivot axis side of the workpiece wheel to the pivotable support, b / 49d, as claimed in claim 2 of the patent application N 15128 I, that the pivot axis (28) of the carrier (22) in the lies essentially in a vertical plane containing the axis (83) of the workpiece wheel mounted on it when the carrier is in the middle of its pivoting range, the center of gravity of the carrier being such that the carrier's gravity torque has a minimum value .

2. Device according to claim 1, in particular with a short pivot axis, characterized in that the carrier (22) is at a considerable distance from the pivot axis (28) has sliding surfaces (64) parallel to the pivoting direction, preferably with on hardened support plates (62) provided guide surfaces on the opposite cooperate with the pivotable support fixed part (22).

3. Device according to Claim 2, characterized in that with the sliding surfaces (64) on the stationary Part (22) provided balls (162) cooperate, which are limited in by a lip Openings are held by means of screw plugs (164).

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized by one between the pivotable carrier (48) and opposite this fixed part (22) pivotable spacer gauge (70) to define a specific position of the wearer.