DE1164798B - Verfahren, Vorrichtung und Werkzeug zum Abwaelzhobeln von Verzahnungen an Zahnraedern - Google Patents

Verfahren, Vorrichtung und Werkzeug zum Abwaelzhobeln von Verzahnungen an Zahnraedern

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DE1164798B
DE1164798B DER21904A DER0021904A DE1164798B DE 1164798 B DE1164798 B DE 1164798B DE R21904 A DER21904 A DE R21904A DE R0021904 A DER0021904 A DE R0021904A DE 1164798 B DE1164798 B DE 1164798B
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Germany
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wheel
workpiece
cutting
stroke
workpieces
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DER21904A
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Giordano Romi
Oeste Santa Barbara D
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SANTA BARBARA D OESTE
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SANTA BARBARA D OESTE
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    • B23F5/00Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made
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Description

  • Verfahren, Vorrichtung und Werkzeug zum Abwälzhobeln von Verzahnungen an Zahnrädern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abwälzhobeln einer Verzahnung an einem Zahnrad. Es ist ein Verfahren zum Abwälzhobeln einer Verzahnung an einem oder mehr Zahnrädern mittels eines Stoßrades an einem oder mehr Werkstücken gleichzeitig und unter Ausnutzung des Stoßrades in beiden Hubrichtun-en bekannt. Die Eifindun- betrifft ferner eine Vorrichtung und das Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens.
  • Erfindungsgemäß werden bei jeder Hubrichtung des Stoßrades ein oder mehr Werkstücke bearbeitet, die auf zwei parallele Achsen gespannt sind.
  • Bei bekannten Verfahren, bei denen eln Stoßrad an zwei Werkstücken gleichzeitig unter Ausnutzung des Werkzeuges in beiden Hubrichtungen arbeitet, wird der rückläufige Schneidhub von einem zweiten Schneidwerkzeug ausgeführt, welches in zum ersten Schneidwerkzeug paralleler Richtung den Rohling von unten nach oben schneidet.
  • Durch die Erfindung wird eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht, da sowohl mit dem Abwärtshub als auch mit dem Aufwärtshub desselben Schneidwerkzeuges ein Schnitt erfolgt, wobei die Zahnräder die gleiche oder verschiedene Zähnezahl haben können. Die Schnittkapazität ist also 'größer. Weiterhin läuft erfindungsge-mäß das Werkstück, wie an sich bekannt, während des Schneidens um seine Achse herum, die dann einen konstanten Neigungswinkel gegenüber der Drehachse des Stoßrades einhält. Die Hubbewegung von Schneidwerkzeug und zu bearbeitendem Werkstück erfolgt, wie an sich bekannt ist, in Richtung der Werkstückachse.
  • Es ist eine Maschine bekannt, mit der das Herstellen von Zahnrädern mittels eines um seine Achse umlaufenden Schneidwerkzeuges möglich ist, wobei dasselbe während des Schneidhubes in einer zur Achse des Werkzeuges geneigten Richtung bewegt wird und wobei vor oder nach dem Schneidhub eine Relativbewegung zum Schneidwerkzeug stattfindet, um diese zusammenzuführen oder voneinander zu entfernen.
  • Der hin- und hergehende Maschinenteil wird für die Werkzeugrückbewegung nicht jedesmal gedreht, sondern mir, wenn die Maschine von einer Einstellung auf Abwärtshobeln auf Aufwärtshobeln umgestellt wird. Dies-. Maschine eignet sich nicht für Zweiwegehobeln, was aber auch bekannt ist, wobei mehrere aufeinandergelegte Zahnräder gleichzeitig bearbeitet werden. Demgegenüber verwendet die Erfindung nur ein einziges billigeres und doch genau arbeitendes Werkzeug.
  • Die Maschine gemäß der Erfindung gestattet es, daß das Schneiden eines Werkstückes selbst dann fortgesetzt werden kann, wenn die andere Schnittstelle sich im Stillstand befindet, um die Werkstücke abzunehmen und um einen neuen Satz Werkstücke einzusetzen. In diesem Fall wird das Schneiden in dem anderen Werkstückpaket fortgesetzt. Daher gibt es keine Leerlaufzeit im Betrieb der Maschine.
  • Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist die Länge des Schneidhubes des Schneidwerkzeuges durch die Breite des Werkstückes bestimmt, und sie ist unabhängig von der Breite der Fläche des Schneidwerkzeuges. Hat z. B. das Schneidwerkzeug eine Breite von 25 mm und das Werkstück eine Breite von 12 mm, so beträgt der Schneidhub 12 nim.
  • Die Neigung der Achse des Schneidwerkzeuges stellt ein nicht veränderliches Merkmal der Schneidwerkzeugspindel der Maschine dar. Es ist möglich, eine optimale Neigung auszuwählen und anzuwenden, ohne daß irgendwelche Änderungen des Schneidwerkzeuges erforderlich sind. Daher kann das Schneidwerkzeug außerordentlich billig werden.
  • Das Stoßrad zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist mit Schneidkanten versehen, die an den Radzähnen durch konische Ansenkung beider Seiten der Stirnfläche der Radscheibe entstehen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe von ihrem Randwulst bis zur Nabenbohrung eiche Dicke aufweist zum Zwecke einer geringen elastischen Verformung unter der Einwirkung der Schnittkräfte.
  • Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Bei dieser Vorrichtung sind erindungs-,-emäß die zwei zu verzahnendz.i Werkstücke beiderseits der Drehachse des Stoßrades um ihre parallelen Achsen drehbar, wobei sich die drei Drehachsen in der gleichen Ebene befinden und das Stoßrad im ersten Schneidhub unter Bearbeitung des einen Werkstückes zunächst parallel zur Achse des ersten Werkstückes, dann von diesem Werkstück weg auf das zweite Werkstück zu bewegbar ist und weiter in einern entgegengesetzt gerichteten, parallel zum ersten Schneidhub, jedoch entgegengesetzt gerichtet verlaufenden Schneidhub zum Bearbeiten des zweiten Werkstückes bewegt werden kann, von dem es auf das erst-. Werkstück zu in seine Ausgangslage zurückführbar ist.
  • Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben und an Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Vorderansicht der erfindungsgemäßen Maschine zum Herstellen von Verzahnungen, F i g. 2 eine schematisch wiedergegebene Seitenansicht der neuen Maschine zum Herstellen von Verzahnungen, F i g. 3 eine schematisch wiedergegebene Draufsieht auf eine solche Maschine, Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung des oberen Teiles der erfindungsgemäßen Maschine in Richtung des Pfeiles D der F i g. 2 gesehen, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie C-C der F ig. 2, F i g. 6 eine schematische Darstellung der Antriebseinrichtung für die Drehbewegung des Fräsers und des zu bearbeitenden Rades der neuen Maschine zum Herstellen von Verzahnungen, F i g. 7 eine schematische Darstellung der Verschiebebewegung des Kopfes der neuen Maschine zum Herstellen von Verzahnungen, F i g. 8 eine schematische Darstellung der relativen Stellungen des Radrohlings und des Stoßzahnrades zueinander und F i g. 9 das in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen neuen Verfahren verwendete Stoßzahnrad. Wie aus den F i g. 1, 2, 3, 4, 5 und 6 zu ersehen ist, besteht die Maschine zum Hobeln von Verzahnungen, bei der das neue Verfahren gemäß der Erfindung angewendet wird, aus einem Maschinenständer 1 mit zwei parallelen vertikalen Führungen 2, denen entlang der Support 3 der Maschine in den beiden durch die Pfeile Y, und Y., angegebenen Richtungen und in einer zu den Längsachsen, der vertikalen Führungen 2 parallelen Richtung bewegt werden kann. An den Maschinenkörper 1 sind unten, an seinem Sockel 4, zwei andere parallele horizontale Führungen 5 vorge-Ichei, deren Längsachsen rechtwinklig zu der Ebene der vcrtik-alen Führungen 2 gerichtet sind. Auf diesen horizontalen Führungen 5 sind in zu deren Länasachse paralleler Richtung die Supporttische 8 umd 8a, für die zu bearbeitenden Werkstücke verschiebbar.
  • Jeder der Tische 8 und ga trägt ein Werkstückrad oder eine Gruppe von Rädern 9 und 9a, in die Zähne zu schneiden sind, während sie um ihre Längsachsen Y-Y und Y,-Y" gedreht werden. Diese Achsen sind einander parallel und liegen in einer Ebene, die zur Ebene der vertikalen Führungen 2 parallel und dementsprechend senkrecht zur Ebene der horizontalen Führungen 5 ist. Die Drehachsen Y-Y und Y"-Y" sind daher parallel zu der durch die Pfeile Y, und Y" angezeigten Bewegungsrichtung des Werkzeugsupportes 3.
  • Der Werkzeugsupport 3 der Maschine trägt die Werkzeugspindel 10, an der das Stoßrad 11 befestigt ist. Die Drehachse X-X dieses Stoßrades fällt daher mit der Längsachse der Spindel 10 zusammen. Die Drehachse X-X liegt in der gleichen Ebene mit den Drehachsen Y-Y und Y"-Y" der Zahnradrohlinge 9 und 9a und bildet mit den Achsen Y-Y und Y"-Y. einen Winkel a. Infolgedessen bildet die Achse X-X mit den vertikalen Führungen 2 und mit der Bewegungsrichtung des Supportes 3, die durch die Pfeile Yl und Y, angedeutet ist, den gleichen Winkel a. Dieser Winkei a bleibt während der Verschiebung des Supportes 3 mit der Welle 10 und dem Stoßrad 11 entlang der vertikalen Führungen 2 unverändert.
  • Die Bewegung des Stoßrades 11 mit der Welle 10 und dem Support 3 in dem durch die Pfeile Y, und Y, angedeuteten Sinne stellt die Hubrichtung des Stoß: rades 11 dar, die für das Verfahren zur Erzeugung der Zahnformen notwendig ist.
  • Das Merkmal, daß die Drehachse X-X des Stoßrades um einen Winkel u zu den Drehachsen Y-Y und Y"-Y" der zu bearbeitenden Räder geneigt ist und dementsprechend den gleichen Winkel a rrüt der durch die Pfeile Y, und Y, angegebenen Hubrichtung bildet, ist ein grundlegendes Kennzeichen der neuen Maschine zum Hobeln von Verzahnungen, das neben dem Verfahren Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
  • Das obere Ende 10a der Hauptwelle 10, über das die Drehbewegung auf das Stoßrad 11 übertragen wird, erfährt während der Hin- und Herbewegung des Supportes 3 entlang den vertikalen Führungen 2 im Sinne eines der angegebenen Pfeile Y, und Y, und infolge dieser Bewegung eine horizontale Verschiebung in einer der beiden durch die Pfeile 6a und 7a bezeichneten Richtungen (Fig.3,6,7). Dieses obere Ende 10a wird zu diesem Zweck durch einen Kopf 12 abgestützt, der zwei horizontale, zueinander parallele Gleitführungen 13 aufweist, welche in zwei entsprechenden Gleitbahnen 14 verschiebbar sind, deren Längsachsen in der gleichen Ebene wie die Längsachsen der horizontalen Führungen 5 liegen.
  • Das andere Ende der Welle 10 mit dem daran befestigten Stoßrad 11 kann sich im Sinne eines der beiden Pfeile X, bzw. X, in Richtung der Drehachse X-X bewegen.
  • Diese Bewegung stellt die zweite hin- und hergehende Bewegung des Stoßrades 11 während des Arbeitsvorganges dar, wie weiter unten im einzelnen dargelegt wird-Um die freie übertragung der Drehbewegung auf das Stoßrad 11 auch während der Verschiebung des Werkzeugsupportes3 in einer der beiden durch die Pfeile Yl und Y, angegebenen Richtungen während der Bewegung des Kopfes 12 mit seinem Mechanismus in einer der beiden durch die Pfeile 6a und 7a bezeichneten Richtungen zu ermöglichen, ist eine Schnecke 32 vorgesehen, die einer Nutwelle 31 entlang in einer der beiden Richtungen der Pfeile 7a und 6a, in denen auch der Kopf 12 sich bewegt, axial verschoben werden kann (F i g. 3, 7). Unter Bezugnahme auf die F i g. 7 werden nachfolgend die Gründe für die Bewegung des Kopfes 12 in einer der beiden durch die Pfeile 6 a und 7 a angegebenen Richtungen erläutert.
  • Die hin- und hergehende Hauptschneidbewegung wird von dem Stoßrad 11 in der durch den Pfeil M angezeigten Richtung zwischen den Punkten Q und Q' ausgeführt. Der Abstand zwischen Q und Q' ist gleich dem Abstand M, den der Support 3 bei seiner gleichzeitigen Bewegung zurücklegt.
  • Diese Bewegung wurde daher vom Support 3 im Sinne des Pfeiles Y., bei seiner Bewegung von Q4 nach Q5 über die Stiecke M, ausgeführt.
  • Bei seiner Bewegung von Q4 nach Q5 führt der Support 3 die Welle 10 mit sich. Da die Welle 10 um einen Winkel a zu der durch die Pfeile M, oder Y2 angedeuteten Bewegungsrichtung geneigt ist, bewegt sich ihre Mittelachse von S nach Si.
  • Nachdem sich die Mittelachse der Welle 10 von S nach S, bewegt hat, und da das Schneckenrad 33 auf der Welle 10 gelagert und in seiner Höhenlage durch den Kopf 12 festgelegt ist, muß sich dieser Kopf 12 von S., nach S#.3 über einen mit der Strecke S-SI übereinstiinmenden Weg bewegen.
  • Die Bewegung in Richtung der Pfeile M, und M nach unten wurde durch das Support 3 ausgeführt. Wenn der Support 3 sich vom Punkte Q6 zum Punkt Q7 in Richtung der Pfeile M" und Y, aufwärts bewegt, führt er die Welle 10 und das Stoßrad 11 mit sich. Infolgedessen bewegt sich das Stoßrad Von Q2 nach Q3, und die Mittelachse der Welle 10 kehrt von ihrer Lage durch Punkt S, in die Ausgangslage S zurück. Dabei führt sie - wie oben erklärt - den K,3pf 12 in Richtung des Pfeiles 7a aus seiner Stellung S3 in seine Stellung S.. Dadurch erklärt sich die Bewegung des Kopfes 12.
  • Die Bewegungen Q4-Q5, Q-QI und Q6-Q7, Q2_Q3 sind als Hubrichtung bezeichnet. Die zweiten Hin-und Herbewegungen oder Sekundärbewegungen sind bisher nicht berücksichtigt, weil sie keine Verschiebungen in Richtung der Pfeile 6 a und 7 a verursachen. Sie werden später beschrieben.
  • Die Antriebseinrichtungen für die Drehbewegung des Stoßrades 11 und der Radrohlinge 9 und 9a sind in der F i g. 6 schematisch dargestellt. Außer dieser Figur wird auf die vorher erwähnten F i g. 1, 2 und 3 Bezug genommen.
  • Die Kraftübertragung von dem Elektromotor erfolgt über ein Getriebe 16, das die Einstellung verschiedener Geschwindigkeiten ermöglicht, auf die Welle 19, auf der das Kegelrad 17 befestigt ist. Das Kegelrad 17 greift in ein anderes Kegelrad 18, das in der unten beschriebenen Weise die Bewegung auf den Mechanismus des Kopfes 12 überträgt. Außerdem überträgt die Welle 19 die Kraft und die Drehbewegung auf ein Kegelrad 20, das in ein Kegelrad 21 eingreift. Dieses Kegelrad 21 ist auf der Welle 22 befestigt, durch die die Bewegung auf die Antriebe der Tische 8 und 8a übertragen wird, wie weiter unten beschrieben wird.
  • Da das übersetzungsverhältnis zwischen den Rädern 17 und 18 und 20 und 21 1: 1 ist, drehen sich die Horizontalwelle 22 und die Vertikalwelle 23 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit. Die Horizontalwelle 22 überträgt Kraft und Bewegung auf die Zahnräder der Getriebe 24 und 24a, die im Sockel 4 der Maschine untergebracht sind. Diese Getriebe übertragen die Kraft und die Bewegung über die Nutwellen 25 und 25 a auf die Schnecken 26 und 26 a, die ihrerseits die Kraft und Bewegung auf die Schneckenräder 27 und 27a übertragen. Diese Schneckenräder drehen sich um die Drehachsen Y-Y und Y"-Y" mit den Wellen 28 und 28a, auf denen die Radrohlinge 9 und 9 a befestigt sind. Auf diese Weise wird die Kraft und die Bewegung von dem Motor 15 auf die Radrohlinge 9 a und 9 weitergeleitet.
  • Um es zu ermöglichen, daß die Drehbewegung auf die Radrohlinge 9 und 9a unabhängig von der Verschiebung der Tische 8 und 8a in einer der beiden durch die Pfeile 6a und 7a bezeichneten Richtungen übertragen wird, sind die Schnecken 26 und 26a auf den Nutwellen 25 und 25a verschleblich gelagert.
  • Auf der Vertikalwelle 23 ist das Kegelrad 29 befestigt, welches in das auf der Welle 29 b befestigte Zahnrad 29 a eingreift.
  • Auf der Welle 29 b ist ferner das Kegelrad 30 befestigt, das in das Kegelrad 30 a eingreift. Das Kegelrad 30 a überträgt Kraft und Bewegung auf die Nutwellü 31, auf der die Schnecke 32 gleitet. An diese Schnecke 32 ist das Schneckenrad 33 angeschlossen, dessen Drehachse X-X einen Winkel von 90'-a mit der Achse der Schnecke 32 bildet. Das Schneckenrad 33 ist auf der Welle 10 nahe deren oberen Ende derart angebracht, daß die Welle im Sinne der beiden Pfeile Xi und X, gleiten kann und ihr dabei von dem Schneckenrad 33 die Drehbewegung um die Achse X-X des Stoßrades 11 erteilt wird, das sich dann mit der Welle 10 dreht.
  • Da die übertragung der Kraft und der Drehbewegung von der Welle 19 aus über 23, 29 b, 31 auf die Welle 10, auf der das Stoßrad befestigt ist, erfolgt, und zwar in bestimmtem feststehendem übersetzungs-Verhältnis, drehen sich die Wellen 10 und 19 stets im gleichen Verhältnis.
  • Die übertragung der Kraft und Drehbewegung von der Welle 19 über die Welle 22, die Wellen der Getriebe 24 und 24 a und die Wellen 25 und 25 a auf die Wellen 28 und 28 a, auf denen die Radrohlinge 9 und 9a befestigt sind, erfolgt derart, daß das übersetzungsverhältnis geändert werden kann. Die Wechsel des übersetzungsverhältnisses zwischen der Welle 19 und den Wellen 28 und 28 a werden durch an den Getrieben 24 und 24 a vorgesehenen Einrichtungen durchgeführt. Diese Änderungen des übersetzungsverhältnisses ermöglichen innerhalb der Grenzen der Leistungsfähigkeit der Maschine die Synchronisierung einer großen Zahl von Radrohlingen mit ganz verschiedenen zu schneidenden Zahnzahlen, von denen je eine auf - einer Welle 28 oder 28 a montiert ist, mit dem Stoßrad 11.
  • Wenn eine bestimmte Verzahnung mit n Zähnen mittels eines Stoßrades mit n, Zähnen geschnitten werden soll, so genügt es, das Verhältnis n1: n mit übersetzungsverhältnissen der Maschine zu multiplizieren, um entsprechende Verzahnungen festzulegen und die Getriebe 24 bzw. 24 a entsprechend einzustellen. Die Art der Ermittlung solcher Verhältnisse ist bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Maschine ermöglicht es also gleichzeitig Rohlinge 9 und 9 a mit gleicher oder verschiedener Zähnezahl zu bearbeiten.
  • Um mit verschiedenen Geschwindigkeiten und Vorschüben des Haupthubes des Supportes 3 und des Stoßrades 11 in den beiden Richtungen nach den Pfeilen Y, und Y21 je nach Wahl des Benutzers entsprechend besonderen Anforderungen, und um den zweiten Hub in einer der durch die beiden Pfeile Xi und X, angegebenen Richtungen und die Bewegungen der Supporttische 8 und 8a in einer der durch die Pfeile 6 und 7 angezeigten Richtungen zu steuern und schließlich zur Regelung der langsamen Bewegung des Supportes 3 im Sinne eines der beiden Pfeile Yl und Y, kann eine hydraulische Vorrichtung, die nicht unter die Erfindung fällt, verwendet werden.
  • Eine hinreichende Synchronisierung des Haupthubes und des zweiten Hubes kann ebenfalls mittels einer hydraulischen Vorrichtung erzielt werden, die nicht in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt.
  • Das in dieser Maschine verwendete Stoßrad 11, welches in der F i g. 9 schematisch dargestellt ist, ist ein zylindrisches Zahnrad von bestimmter vorher festgelegter Charakteristik, wie eines der im allgemeinen bei Stoßrädern von hoher Präzision verwendeten Modellräder. Es ist aus geeignetem Material und hat gerade oder schraubenförmige Zähne, je nach den jeweiligen Anforderungen, die an das Zahnprofil des als Stoßrad 11 verwendeten Zabnrades gestellt werden.
  • Zur Erläuterung sind die folgenden überlegungen hinsichtlich der Schneidwirkung des Stoßrades 11 bei der Erzeugung von Zahnrädern und/oder Zahnstangen auf der Annahme aufgebaut, daß die Zähne des Stoßrades 11 und die Zähne des zu bearbeitenden Zahnrades oder der Zahnstange gerade sind. Diese überlegungen können auch dann angewendet werden, wenn die Zähne schraubenförmig sind, vorausgesetzt, daß die erforderlichen grundlegenden Änderungen, die bei solchen Verfahren üblich sind, gemacht werden.
  • Das Stoßrad 11 besitzt an seinen beiden Stirnflächen 34 und 34 a je eine konische Fläche 35, deren Mantellinie einen Winkel ß mit den Stirnflächen 34 und 34a bildet. Diese konische Fläche, deren geometrische Achse mit der Drehachse des Stoßrades 11 zusammenfällt (gleichachsig), wird beim Schleifen des Stoßrades derart gebildet, daß die Schnittlinie dieser Fläche 35 mit den Zähnen 36 die Schneidkanten des Stoßrades 11 erzeugt.
  • Die F i g. 8 zeigt die relative Lage des Stoßrades 11 und der zu bearbeitenden Radrohlinge 9 und 9 a, wie sie in Verbindung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung und bei der neuen Maschine zur Herstellung und Verzahnung angewendet wird.
  • Die Radrohlinge 9 und 9 a, in die die Zähne eingeschnitten werden sollen, drehen sich um ihre Achsen Y-Y bzw. Y.-Y" synchron mit dem Stoßrad 11, das sich, wie oben dargelegt, um seine Achse X-X dreht.
  • Zur Vereinfachung der Konstruktion und zur Vereinfachung der Erklärungen sind die Radrohlinge 9 und 9 a nach der F i g. 8 derart montiert, daß ihre oberen Flächen 9 b und 9 c mit zwei einander parallelen Ebenen zusammenfallen, die auch parallel zu der Ebene sind, in der sich die Längsachsen der Führungen 5 befinden (s. F i g. 1, 2, 3). Der Ab- stand L dieser beiden Ebenen ist entsprechend bemessen.
  • Um die Erklärungen zu vereinfachen, wird das Schneiden der Zähne an den Rädern 9 und 9 a ge- trennt betrachtet, und zwar zunächst an dem Rad 9.
  • Im Laufe des Schneidvorganges nimmt das Stoßrad 11 nacheinander die Stellungen A, All B, B1 und A der F i g. 8 ein. In der Stellung A, die zur Erleichterung des Erklärens als Ausgangsstellung des hin- und hergehenden Schneidvorganges an Rad 9 bezeichnet wird, befindet sich die Schneidkante 36a des Zahnes 36 in einem Abstand d vom Zahnlückengrund 37 des in das Rad 9 zu schneidenden Zahnes. Die Radrohlinge werden vorsorglich in geeigneter Weise verschoben (zusammen mit dem Supporttisch 8, in der F i g. 8 nicht dargestellt), bis sie die geeignete Schneidtiefe bzw. die in F i g. 8 gezeigte Stellung erreichen. Während des gesamten Schneidvorganges bleiben die Räder 9 in dieser obengenannten Stellung und drehen sich um ihre Achse Y-Y synchron mit dem Stoßrad 11, wie oben dargelegt.
  • Zu Beginn der zweiten Bewegung des Stoßrades 11 bewegt es sich axial in der Richtung des Pfeiles X, über eine Strecke D, bis er die Stellung A 1 erreicht hat, bei der die Schneidkante 36 a mit dem Zahnlückengrund 37 in Berührung ist. Der Abstand d ist dann auf etwa Null verringert. Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Bewegung des Stoßrades 11 beendet, und der Haupthub des Stoßrades 11 in der durch den Pfeil Y" angegebenen Richtung beginnt. Das Stoßrad 11 bewegt sich zusammen mit der Welle 10 und dem Support 3, die in der F i g. 8 nicht dargestellt sind. Der Haupthub in Richtung des Pfeiles Y, entspricht der Bewegung der Schneidkante 36a über die Strecke M. Diese Strecke wird durch die Stärke des Rades oder der Räder 9, die zu bearbeiten sind, bestimmt. Der Schneidvorgang wird an dem Zahngrund 37 des zu schneidenden Zahnes abgeschlossen, d. h. also, wenn das Stoßrad 11 seine Stellung B erreicht hat. Darauf setzt wieder die zweite Bewegung des Stoßrades 11 ein, das sich axial über eine Strecke D in der durch den Pfeil X, angezeigten Richtung bewegt, bis es die Stellung Bi erreicht. In dieser Stellung befinden sich die Schneidkanten 36a wieder in einem Abstand d von der Grundfläche des an dem Rad oder den Rädern 9 zu schneidenden Zahnes. In diesem Augenblick hört die zweite Bewegung wieder auf, und der Haupthub des Stoßrades 11 (zusammen mit der Welle 10 und dem Support 3, die in der F i g. 8 nicht dargestellt sind) in der durch den Pfeil Xi angezeigten Richtung beginnt. Diese Bewegung ist beendigt, sobald die Schneidkante 36a - nachdem sie die Strecke M durchlaufen hat - und das Stoßrad 11 in die Ausgangsstellung A zurückgekehrt sind. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Schneid-Hub-Bewegung ausgeführt. Dieser Bewegungsvorgang wird so oft als erforderlich wiederholt, während das Stoßrad 11 und der Radrohling oder die Radrohlinge 9 sich um ihre Achsen X-X bzw. Y-Y drehen. Alle Zähne werden auf diese Weise hergestellt. Die Zahl der Bewegungsvorgänge hängt von bekannten Verhältnissen und Werten ab, die die Erfindung nicht betreffen. Wie aus der F i g. 8 ersichtlich ist, bleiben, während das Stoßrad sich in seiner Stellung A befindet und der oder die Rohlinge 9 verschoben werden (zusammen mit dem Supporttisch 8, was in der F i g. 8 nicht dargestellt ist), und zwar in der durch Pfeil 7 angezeigten Richtung, bis die in der F i g. 8 dargestellte Stellung genau erreicht ist. Währenddessen durchläuft das Stoßrad nacheinander die Stellungen A, All B, B, und A. Bei diesem gleichen Bewegungsvorgange werden also auch die Zähne des Rades 9a geschnitten.
  • Wenn nur der Hobelvorgang des oder der Rohlinge 9a betrachtet wird, so ist zu erkennen, daß die Stellung B des Stoßrades, die die Endstellung beim Hobeln der Verzahnung 9 ist, zugleich die Anfangsstellung für das Hobeln der Rohlinge 9 a ist, so daß also das Hobeln der Rohlinge 9 a bei der Umkehrung der Bewegung für das Hobeln der Rohlinge 9 erfolgt. Die Hobelzeit wird so auf die Hälfte der bei den gebräuchlichen Verfahren erforderlichen Zeit verringert, so daß es möglich ist, bei sonst gleichbleibenden Bedingungen durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zwei Verzahnungen in der gleichen Zeit zu hobeln, die bei den gebräuchlichen Verfahren zum Hobeln einer Verzahnung notwendig ist. Das wird nur dem Umstand verdankt, daß bei dem Verfahren nach der Erfindung die Drehachse X-X des Fräsers 11 mit den Drehachsen Y-Y und Y,-Y" der Radrohlinge einen bestimmten Winkel fl bildet, sowie dem Umstand, daß das verwendete Stoßrad eine geeignete zylindrische Radform wie ein einfaches Musterzahnrad oder ein Modellzahnrad aufweist.
  • Abgesehen hiervon kann durch das Verfahren nach der Erfindung die normalerweise zum Montieren und Abnehmen der Werkstücke auf die bzw. von der Maschine verwendete Zeit eingespart werden, so daß die Zeit für die Ausnutzung der Maschine gesteigert und eine zusätzliche Produktionskapazität erreicht wird.
  • Eine weitere Steigerung der Leistung wird dadurch erzielt, daß alle für den Hobelvorgang erforderlichen Bewegungen bei der Maschine nach der Erfindung, wie oben beschrieben, mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl beweglicher Teile erreicht werden.
  • Das Verfahren zum Schneiden von Zähnen nach der Erfindung kann bei der Herstellung von geraden oder schraubenförmigen Zähnen und Zahnstangen angewendet werden.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Abwälzhobeln einer Verzahnung an einem Zahnrad mittels eines Stoßrades an zwei Werkstücken gleichzeitig und unter Ausnutzung des Werkzeuges in beiden Hubrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Hubrichtung ein anderes Werkstück bearbeitet wird.
  2. 2. Stoßrad zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Schneidkanten, die an den Radzähnen durch konische Ansenkung beider Seiten der Stirnfläche der Radscheibe entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe von ihrem Randwalst bis zur Nabenbohrung gleiche Dicke aufweist zum Zwecke einer geringen elastischen Verformung unter der Einwirkung der Schnittkräfte. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei zu verzahnenden Werkstücke beiderseits der Drehachse des Stoßrades (11) um ihre parallelen Achsen drehbar sind, wobei sich die drei Drehachsen in der gleichen Ebene befinden und das Stoßrad im ersten Schneidhub unter Bearbeitung des einen Werkstückes zunächst parallel zur Achse des ersten Werkstückes, dann von diesem Werkstück weg auf das zweite Werkstück zu bewegbar ist und weiter in einem entgegengesetzt gerichteten, parallel zum ersten Schneidhub, jedoch entgegengesetzt gerichtet verlaufenden Schneidhub zum Bearbeiten des zweiten Werkstückes bewegt werden kann, von dem es auf das erste Werkstück zu in seine Ausgangslage zurückführbar ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Stoßrades (11) zu den Drehachsen der zu bearbeitenden Werkstücke, geneigt und bei ihren Schneidhüben parallel zu den Achsen der beiden Werkstücke hin und her antreibbar ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, gekennzeichnet durch Führungen (14) für die seitliche Verschiebung der das Stoßrad (11) tragenden Hauptwelle (10) bzw. Spindel und dementsprechend des Stoßrades (11) gegenüber dem Werkstück. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch auf horizontal verschiebbaren Supporttischen (8, 8a) drehbar gelagerte Halterungen für die Werkstücke (9, 9 a), durch einen Support (3) für die das Stoßrad (11) tragende Hauptwelle (10) und durch Einrichtungen zum Bewegen der Supporttische (8, 8a) und der Hauptwelle (10) relativ zueinander im Takt des Wälzstoßens derart, daß das eine Werkstück während Abwärtshubes des Stoßrades (11) von den unteren Schneidkanten desselben geschnitten und nach einer seitlichen Verschiebung des Stoßrades oder der Supporttische das andere Werkstück während des Aufwärtshubes des Stoßrades von den oberen Schneidkanten desselben geschnitten wird. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der das Stoßrad (11) tragenden Spindel (10) durch ein Schneckenrad (33) und eine einer genuteten Welle (31) entlang verschiebbare Schnecke (32) antreibbar ist, während das Gehäuse der Schnecke mit Führungsvorsprüngen (13) in am Maschinenrahmen angebrachten Führungsnuten (14) horizontal gleitbar gelagert ist. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des Stoßrades (11), wie an sich bekannt, Evolventenprofil besitzen. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 756 205; USA.-Patentschriften Nr. 1820 409, 1867 161, 1898 154, 2 644 223.
DER21904A 1957-06-27 1957-09-24 Verfahren, Vorrichtung und Werkzeug zum Abwaelzhobeln von Verzahnungen an Zahnraedern Pending DE1164798B (de)

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DE20218079U1 (de) * 2002-11-21 2004-04-01 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Schneidwerkzeug für Wälzstoßmaschinen

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