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Zahnradschabmaschine mit einem durch einen beweglichen Anschlag begrenzten
Tiefenvorschub Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradschabmaschine mit einem
zahnradförmigen Schabrad, dessen Drehachse die Werkstückachse vorzugsweise unter
einem spitzen Winkel kreuzt und bei der der Achsabstand zwischen Schabrad -und Werkstück
mit Hilfe eines mit einer nachgiebigen Kraft verschiebbaren Schlittens od. dgl.
einstellbar ist, wobei ein vom Schlitten getragener Anschlag auf einen Gegenanschlag
am Maschinenständer gedrückt wird.
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Bei den bisher üblichen Zahnradschabmaschinen wird der Achsabstand
zwischen Werkstück und Schabrad während des Bearbeitungsvorganges mit Hilfe einer
Vorschubspindel oder eines Vorschub= nockens bestimmt. Wirkt eine Kraft im Sinne
des Verkleinerns des Achsabstandes, die nicht von den genannten Vorschubmitteln,
sondern durch Erschütterungen od. dgl. hervorgerufen wird, so hebt sich der Schlitten
von dem Vorschubnocken oder - innerhalb des in jedem Vorschubspindel-Muttern-Paar
befindlichen Spiels - von der Vorschubspindel ab, oder es lösen sich auf elastische
Verformungen od. dgl. zurückzuführende Spannungen aus, was zu periodischer Verkleinerung
und Vergrößerung des Achsabstandes führen kann. Diese Veränderungen sind zwar verhältnismäßig
klein, doch können sie zu einer fehlerhaften Zahnoberfläche, z. B. Rattermarken
od. dgl., führen, was unzulässig ist, da das Zahnradschaben ein Feinbearbeitungsverfahren
ist, das überdies noch mit kleiner Bearbeitungszugabe arbeitet.
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Es sind schon Zahnradschabmaschinen und -läppmaschinen bekannt, bei
denen der Vorschub des das Werkzeug tragenden Schlittens durch einen festen Endanschlag
begrenzt wird. Diese Bauart hat den Nachteil, daß zwar der Achsabstand am Ende des
Vorschubes festgelegt ist, nicht aber auf dem Vorschubweg. Es ist daher möglich,
daß bereits auf dem Vorschubweg Rattermarken erzeugt werden, die am Vorschubende
nicht mehr herausgeschabt werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist eine Zahnradschabmaschine, auf deren gesamtem
Vorschubweg ein jeweils vorbestimmter Achsabstand eingehalten wird, d. h. bei der
auf dem ganzen Vorschubweg eine ungewollte Verkleinerung des Achsabstandes zwischen
Schabrad und Werkstück und damit die oben geschilderten Mängel vermieden sind.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
der Anschlag nach einem vorbestimmten Programm während des Bearbeitungsvorganges
bewegbar ist.
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Die Erfindung wird vorteilhaft dahingehend ausgestaltet, daß der Anschlag
ein drehbarer oder verschiebbarer Nocken ist. Dieser Nocken ist nicht zu verwechseln
mit einem bekannten Vorschubnocken, der als unmittelbares Antriebsmittel für den
Radialvorschub bzw. Tiefenvorschub dient, sondern bei der Erfindung dient als Antrieb
eine mechanische, hydraulische oder pneumatische nachgiebige Kraft oder eine Vorschubspindel
od. dgl. in Kombination mit einer Feder, und der besagte drehbare oder verschiebbare
Nocken dient auf dem Vorschubweg als dauernde veränderliche Vorschubbegrenzung,
bis er schließlich am Vorschubende als Endanschlag wirkt. Während der Bearbeitung
eines Werkstückes ist der Werkstücktisch Glied einer unter Druckspannung stehenden
Kette von Bauteilen. Die Größe der druckerzeugenden Kraft ist dabei durch die zweckmäßige
Bemessung des hydraulischen Druckes oder der erwähnten Feder wählbar.
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Der Anschlag nach der Erfindung kann beispielsweise zwischen Werkstück-
und Werkzeugsupport angeordnet sein. Da er ein angetriebenes Element ist, ist es
besonders günstig, wenn der drehbare Anschlag am Maschinenständer gelagert ist.
Einer sauberen Spanabnahme ist es förderlich, wenn der Anschlag über ein Wechselgetriebe
angetrieben wird.
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F i g.1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es stellt
dar F i g. 1 eine Maschine ohne Längsvorschub mit einem einstellbaren Anschlagnocken
nach der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. 1, F
i g. 3 eine Ansicht von oben auf die Maschine nach F i g. 1.
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Bei dem Ausführungsbeispiel F i g. 1 bis 3 ist auf einem Maschinenständer
10 eine Führungsplatte 11, beispielsweise in einer waagerechten Ebene, angeordnet.
Auf dieser Führungsplatte ist ein Werkzeugträger
12 schwenkbar
und mit Hilfe von T-Nuten 13 od. dgl. und Schrauben 14 einstellbar und feststellbar
gelagert. Im Werkzeughalter ist ein Schabzahnrad 15 gelagert und von einem Elektromotor
16 über Wechselräder 17 oder ein Getriebe angetrieben. Der Maschinenständer ist
ferner mit einer senkrechf zur Schwenkplatte -11 gerichteten Flachführung
18 -versehen, auf der ein Grundschlitten 19 verschiebbar gelagert ist. In
dem Grundschlitten -befindet sich eine parallel zur Flachführung- gerichtete Schwalbenschwanzführung
20 od. dgl., in der ein Werkstückschlitten 21 verschiebbar und festschraubbar gelagert
ist. Die Befestigungsschrauben sind nicht gezeichnet.
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In dem Werkstückschlitten ist ein senkrecht zu den Führungen gerichteter
Zapfen 22 befestigt oder gelagert, um den ein Tisch 33 schwenkbar angeordnet ist.
.Auf dem Schwenktisch sind zwei Reitstöcke 24, 25 vorgesehen, zwischen denen das
Werkstück 26 in bekannter Weise aufgenommen ist. Mit Hilfe des Schwenktisches 23
kann die Werkstückachse parallel oder geneigt zur Werkzeugachse ausgerichtet werden,
je- nachdem, ob zylindrische oder konische Räder geschabt werden sollen. Der Schwenktisch
kann nach dem Ausrichten auf dem Werkstückschlitten festgespannt werden.
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In den Maschinenständer 10 ist ein Anschlagnocken 27, der vorzugsweise
auswechselbar auf einer Nockenwelle 28 sitzt, gelagert. Die -Nockenwelle 28 wird
von einem Elektromotor 29 aus über ein gestuftes oder stufenloses Schaltgetriebe
30 und über einen Schneckentrieb 31,32 angetrieben. Am freien Ende der Nockenwelle
sind ein oder mehrere Schaltnocken 33,34 vorgesehen, die jeweils ein oder mehrere
Schalter 35,36 betätigen, wenn sich die Nockenwelle dreht. Mit diesen Schaltern
wird vorzugsweise der Arbeitsablauf der Maschine gesteuert. In den Grundschlitten
19 ist eine Rolle 37 gelagert, die gegen den Anschlagnocken anliegt, wenn der Grundschlitten
mit Hilfe einer nachgiebigen Kraft, beispielsweise mit einer Feder oder einem Federpaket
38 oder mit einer Hydraulikanlage, im Sinne der F i g. 1 nach oben gedrückt wird.
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Die Spannung der Feder 38 kann mit einer Schraube 39 od. dgl., die
beispielsweise mit einer als Schneckenrad ausgebildeten Spindelmutter
40 von einem nicht gezeichneten, bekannten Betätigungselement aus über eine
nicht gezeichnete Schnecke äragetrieben wird, eingestellt werden.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Der Werkzeugträger 12 ist auf der Führungsplatte
11 entsprechend einem gewünschten Kreuzungswinkel zwischen Schabzahnrad 15 und Werkstück
26 eingestellt. Der Anschlagnocken 27 steht in seiner Ausgangsposition, d. h. so,
daß zwischen Werkstück und Werkzeug ein zum Einspannen genügender Achsabstand vorhanden
ist. Nach dem Einspannen des Werkstückes 26 und nach Einschalten der Elektromotoren
16 und 29 wälzen sich Werkstück und Werkzeug aufeinander ab. Gleichzeitig dreht
sich der Anschlagnocken 27 beispielsweise zunächst schnell -zum Zweck eines Eil=
vorschubs und zu Beginn der eigentlichen Spanabnahme langsamer. Der Anschlagnocken
weist zunächst ein abfallendes Profil auf, so daß der Grundschlitten, der von der
Feder 38 über die Rolle 37 ständig gegen den Anschlagnocken gedrückt wird, nach
oben geht und einen Tiefenvorschub veranlaßt, so weit, bis die gewünschte Spantiefe
erreicht ist. An diesem Profilteil des Anschlagnockens schließt sich ein zylindrischer
Teil an, der ein Verharren des Tiefenvorschubs veranlaßt. Anschließend steigt das
Profil des Anschlagnockens wieder an, so daß das Werkstück vom Werkzeug abgehoben
wird, um nach einer vollen Umdrehung, wenn die Maschine ausgeschaltet ist, ausgespannt
zu werden. Das Abrücken des Werkstückes nach der Spanabnahme kann auch nach einem
bestimmten Programm erfolgen, z. B. derart, daß zunächst eine kleine Rückhubgeschwindigkeit
gewählt wird und dann ein Eilgang.
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Statt daß der Anschlagnocken je Arbeitsoperation eine volle Umdrehung
macht, kann er auch Hin- und Hergänge ausführen.