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Verfahren zum Herstellen eines zahnradähnlichen Honwerkzeugs zum Fertigbearbeiten
von Zahnrädern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines
zahnradähnlichen Honwerkzeugs zum Fertigbearbeiten von gehärteten Zahnrädern, wobei
das Honwerkzeug wenigstens in seinen Zahnfiankenbereichen bis zu einer erheblichen
Tiefe durch ein Bindemittel festgehaltene Schleifmittelkörner aufweist.
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Es ist bereits bekannt, Gießformen für Gegenstände aus Kunstharz gegebenenfalls
aus Kunstharz herzustellen und hierbei das später herzustellende Werkstück als Modell
zu verwenden.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines einfachen, für die Massenproduktion
geeigneten Verfahrens zum Herstellen von zahnradförmigen Honwerkzeugen, die von
vornherein eine Verzahnung besitzen, welche hinsichtlich der Oberflächengüte und
Genauigkeit von Zahnprofil, Zahnform, Zahnteilung, Konzentrizität und anderen Verzahnungswerten
den an ein derartiges Honwerkzeug gestellten Anforderungen entspricht und keine
zeitraubenden und kostspieligen Nachbearbeitungen erfordern.
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Dies wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß
man zunächst ein dem gewünschten Honwerkzeug entsprechendes genau bearbeitetes Meisterzahnrad
herstellt, dann dieses Meisterzahnrad innerhalb einer Form festlegt und den Zwischenraum
zwischen dem Meisterzahnrad. und der Form mit einer maßstabilen Harzmasse ausfüllt,
danach die Harzmasse härtet, um eine Zahnradform zu bilden, aus der man das Meisterzahnrad
entfernt. Anschließend wird innerhalb der Zahnform ein Kern genau zentriert und
der Zwischenraum zwischen diesem Kern und der Zahnradform mit einer Schleifmittelkörner
enthaltenden maßstabilen Harzmasse ausgefüllt, die dann gehärtet wird und den verzahnten
Abschnitt des fertigen Honwerkzeugs bildet.
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Vorzugsweise werden die Zähne des Meisterzahnrades vor dem Gießen
der Zahnform und die Zähne der gehärteten Zahnform vor dem Gießen des Honwerkzeugs
mit einem geeigneten Trennmittel, z. B. Wachs, behandelt.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt im Schnitt ein Stück eines nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Honwerkzeugs; F i g. 2 ist ein in größerem Maßstab gezeichneter
Schnitt durch einen Zahn des in F i g. 1 wiedergegebenen Honwerkzeugs.
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Gemäß der Erfindung geht man bei der Herstellung eines zahnradförmigen
Honwerkzeugs für die Fertigbearbeitung eines Zahnrades von einem Meisterzahnrad
aus, das aus Metall gearbeitet ist und genau die für das Honwerkzeug geforderten
Abmessungen und Formen besitzt. Die Zahnoberfläche dieses Meisterzahnrades aus Metall
wird mit einem Trennmittel, z. B. Wachs, überzogen. Dann wird das so behandelte
Meisterzahnrad in eine Form geeigneter Größe festgelegt und in die Form flüssiges
Kunstharz bzw. Kunststoffmaterial gegossen, bis der verzahnte Abschnitt des Meisterzahnrades
über die ganze Zahnbreite von dem Kunstharz bzw. Kunststoffmaterial umgeben ist.
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Wenn es sich bei dem Kunstharz bzw. Kunststoffmaterial um ein durch
Wärme aushärtbares Material handelt, so wird dieses zunächst durch Aufbringen von
Wärme gehärtet. Wenn dagegen ein Kunststoffmaterial bzw. Kunstharz mit einem bei
Raumtemperatur wirksamen chemischen Härter verwendet wird, so legt man in dem Herstellungsverfahren
lediglich eine entsprechende Wartezeit zum Aushärten des Materials ein. Danach wird
das Meisterzahnrad aus dem gehärteten Kunststoffmaterial bzw. Kunstharz entfernt,
wobei die obenerwähnte Behandlung der Oberflächen des Meisterzahnrades mit einem
Trennmittel das Trennen der Teile erleichtert. Falls als Trennmittel
Wachs
verwendet wird, so ist ein leichtes Trennen der Teile insbesondere dann möglich,
wenn das Zahnrad warm ist.
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Wenn man ein maßhaltiges Kunstharz- bzw. Kunststoffmaterial verwendet,
gibt die so erzeugte Zahnradform alle Verzahnungswerte des Meisterzahnrades außerordentlich
getreu wieder. Zur Herstellung des eigentlichen Honwerkzeugs zentriert man dann
einen Kern genau innerhalb der Zahnradform, nachdem man die Oberflächen der Zahnform
mit einem Trennmittel, z. B. Wachs, behandelt hat. Der Kern 1 kann aus Stahl oder
Gußeisen bestehen und, wie in F i g. 1 gezeigt, die Form eines Zahnrades besitzen,
dessen Zähne 5 dünner gemacht worden sind, damit sie die in F i g. 2 erkennbare
Form erhalten. Gegebenenfalls kann man die Oberflächen der Zähne 5 des Kerns 1 leicht
aufrauhen, um ein besseres Festhaften der Harzmasse an dem Kern zu gewährleisten.
Der Kern 1 wird dann so innerhalb der Zahnradform zentriert, daß zwischen seiner
Verzahnung und der Verzahnung der Zahnradform ein Raum zur Aufnahme einer Schleifmittelkörner
enthaltenden Harzmasse geschaffen wird. Diese Harzmasse wird im flüssigen Zustand
in die Zwischenräume zwischen Kern und Zahnradform eingebracht. Man erzielt besonders
gute Ergebnisse, wenn man die Form zusammen mit dem Kern in ein Gehäuse einschließt,
das mit Anschlußstutzen versehen ist, durch die hindurch man die die Schleifmittelkörner
enthaltende Harzmasse unter hohem Druck einführen kann. Ferner ist es vorteilhaft,
das Gehäuse mit Öffnungen zu versehen, die das Entweichen der Luft ermöglichen und
außerdem erkennen lassen, wann die Form vollständig gefüllt ist. Dann wird die Schleifmittelkörner
enthaltende Harzmasse gehärtet und anschließend das Honwerkzeug von der Zahnradform
getrennt.
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Die Zahnradform kann dann weiter zur Herstellung einer beliebigen
Anzahl von Honwerkzeugen verwendet werden.
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Bei dem in F i g. 1 gezeigten Schnitt einer Teilansicht eines nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten zahnradähnlichen Honwerkzeugs sind
die Zahnflanken der Zähne 2 mit einer relativ dicken Harzschicht 3 überzogen, in
die, wie durch Tupfen angedeutet, Schleifmittelkörner 4 eingebettet sind.
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Um die Schleifmittelkörner im verzahnten Abschnitt des Honwerkzeugs
und insbesondere in der Nähe der Zahnflanken zu konzentrieren, kann man die Zahnradform
nach dem Einfüllen der flüssigen Schleifmittelkörner enthaltende Harzmasse während
des Erstarrens der Harzmasse mit erheblicher Drehzahl undaufen lassen. Da die in
die Harzmasse eingebrachten Schleifmittelkörner, z. B. Carborundumkörner mit einer
Korngröße zwischen 0,2 und 6 mm, eine wesentlich größere Dichte als das flüssige
Kunstharz haben, wandern diese unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft zu den Oberflächenabschnitten
der Zähne. Wenn die Harzmasse durch Wärme aushärtbar ist, kann man während der Drehbewegung
Wärme zuführen.
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Die Harzmasse kann mit Fasern verstärkt werden, wie in F i g. 2 bei
6 angedeutet ist. Zu diesem Zweck kann man z. B. Glasfasern zu der Schleifmittelkörner
enthaltenden Harzmasse hinzufügen und sie mit letzteren innig vermischen. Diese
Verstärkungsfasern können gemahlen oder auf eine vorbestimmte, verhältnismäßig geringe
Länge geschnitten sein. Die Menge der beigefügten Verstärkungsfasern läßt sich in
weiten Grenzen ändern und kann zwischen einer verhältnismäßig kleinen Fasermenge
und einem das Volumen des Kunstharzes überschreitenden Anteil variieren. An Stelle
eines Metallkerns kann man auch einen Kern aus Kunststoff verwenden. Man kann den
Kern auch im wesentlichen aus einem Faserballen oder aus mehreren Faserballen herstellen.
Die Faserballen werden dann so angeordnet, daß sie im wesentlichen die Zahnradform
ausfüllen und durch Beifügen flüssigen Kunstharzes miteinander verbunden.