DE1257535B - Abwaelzfraeser - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B23f

Deutsche Kl.: 49 d-14/03

Nummer: 1257 535

Aktenzeichen: F 427871 b/49 d

Anmeldetag: 4. Mai 1964

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft einen Abwälzfräser mit achsparallel verlaufenden Zahnkopfschneiden und einer Anspitzung, in deren Kennlinie die Mitten der Zahnkopf schneiden liegen.

Es ist bekannt, für die Herstellung beispielsweise von schrägverzahnten Stirnrädern und Schraubenrädern einen zylindrischen Wälzfräser mit einem Anschnitt zu versehen, durch den seine ersten zum Eingriff kommenden Zähne entlastet werden und die Zerspanungsarbeit auf mehrere Zähne verteilt wird. Bekannte Fräser besitzen dafür eine kegelförmige Anspitzung, wobei die Schneidkanten der Zahnköpfe schräg zu der Fräserachse in Richtung der den Hüllkegel der Anspitzung erzeugenden Kennlinien verlaufen. Neben derartigen kegelförmigen Anschnitten, bei denen somit die Kennlinie linear ansteigend verläuft, sind auch Fräser mit ellipsoidförmigen Anschnittformen bekanntgeworden, bei denen die Schneidkanten der Zahnköpfe verschieden schräg zur Fräserachse verlaufende Tangenten an inmitten der Schneidkanten an den Hüllkörper angrenzende Punkte darstellen, wobei die Kennlinie degressiv ansteigt.

Bei diesen beiden Ausführungsformen von Abwälzfräsern sind also die Zahnköpfe abgeschrägt. Das hat den Nachteil, daß die von den Zahnflanken und dem Hüllkörper bzw. den Tangenten an dem Hüllkörper gebildeten Winkel an der Vorder- und Rückflanke ungleich sind und die Zähne dadurch ungleichmäßig abgenutzt werden. Um dem abzuhelfen, sind Fräser entwickelt und bekanntgeworden, deren Zahnköpfe parallel zur Fräserachse verlaufen, wobei jeweils die Mitten der Zahnkopfschneiden in der Kennlinie des Hüllkörpers liegen. Es entsteht auf diese Weise ein treppenförmiger Anschnitt, der den Vorteil hat, daß die Winkel zwischen den beiden Flanken und der Schneidkopfkante ein und desselben Zahnes gleich groß sind.

Eine bekannte wissenschaftliche Untersuchung derartiger Fräser hat zu dem Ergebnis geführt, die als erste in den Schneideprozeß eingreifenden Schneidezähne verstärkt auszubilden, um die Zerspanungsleistung auf möglichst viele Zähne zu verteilen. Dies sei deshalb erforderlich, weil mit der Vergrößerung der Länge des Fräsers die Höhe der äußersten Arbeitszähne anwachse, um mit diesen Zähnen das Werkstück beim Zerspanungsvorgang noch zu erreichen. Demzufolge sind bei diesen bekannten Fräsern die äußersten, zuerst in den Eingriff kommenden Zähne höher gesetzt als die nachfolgenden und die Fräser besitzen damit eine Kennlinie, die fallend ist. Die Zähne derartiger Fräser schneiden zwar gleiche Abwälzfräser

Anmelder:
Wilhelm Fette,

Präzisionswerkzeug-Fabrik, Schwarzenbek

Als Erfinder benannt:
ίο Dipl.-Ing. Otto Kruse, Schwarzenbek

Spanstärken, dies ist jedoch nur durch Inkaufnahme einer ungleichmäßigen Belastung von Zahn zu Zahn möglich, da die Spanquerschnitte pro Zahn verschieden sind. Außerdem ist es für die Standzeit derartiger Fräser von Nachteil, daß keine Rücksicht genommen ist auf die geringere Belastbarkeit der langen und einseitig beanspruchten Zähne im Fräsereinlauf.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Abwälzfräser mit achsparallel verlaufenden Zahnkopfschneiden zu schaffen, der durch einen gleichmäßigen Verschleiß an allen Zähnen eine vergleichsweise lange Standzeit besitzt und der außerdem für das Fräsen von Zahnrädern mit einem großen Zähnezahlbereich geeignet ist. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Anspitzung des Fräsers eine Kennlinie besitzt, die im vorderen Bereich des Fräsers progressiv und im Bereich vor den ersten Vollprofilzähnen degressiv ansteigend verläuft. Diese Lösung macht von der Erkenntnis Gebrauch, daß der Zahnverschleiß nicht allein von der gleichmäßigen Belastung der Zähne, sondern vielmehr von ihrer Formfestigkeit und der Richtung der angreifenden Schnittkraft abhängt und daß dem durch die Form der Anschnitthüllkurve Rechnung zu tragen ist.

Von einer gleichmäßigen Belastung der einzelnen Zähne wird damit abgesehen. Durch den degressiven Abfall der Hüllkurve werden die im mittleren Anschnittbereich befindlichen Zähne, die eine geringere Höhe aufweisen, vergleichsweise stärker belastet als die hinteren höheren bzw. längeren Zähne, die in stärkerem Maß möglichen Biegeschwingungen ausgesetzt sind und demzufolge vorteilhafterweise nicht so stark zu belasten sind, wie die kürzeren vorderen Zähne. Andererseits wird durch den progressiven Anstieg der Kennlinie im vorderen Bereich des Fräsers erreicht, daß die ersten, nur mit einer Ecke ihres Zahnkopfes anschneidenden niedrigen Fräserzähne aufeinanderfolgend relativ geringfügig stärker belastet werden, als die aufeinanderfolgenden Zähne im mitt-

70S 710/131

Claims (3)

leren Abschnitt des Anschnitts, welche bereits mit beiden Zahnkopfecken einschneiden. Dies ist von besonderem Nutzen für das Fräsen von Rädern mit großer Zähnezahl. Neben der längeren möglichen Standzeit des Fräsers besitzt dieser außerdem den Vorteil, kurzer zu sein, als die bekannten Fräser, weil die höher gesetzten Fräserzähne im Anschnittbereich entfallen, um für das Fräsen verschiedener Zahnradformen Verwendung finden zu können. Ist die Zähnezahl des zu verzahnenden Rades bekannt, so kann es von Nutzen sein, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Kennlinie zwischen den Bereichen des progressiven und des degressiven Anstieges linear verläuft. Solche Fräser sind nicht nur für eine bestimmte Zähnezahl, sondern für einen weiten Zähnezahlbereich mit besonders großem Nutzen einsetzbar. Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, daß die Kennlinie im Bereich des Stirnendes vom Fräser zunächst parallel zur Fräserachse verläuft. Das bedeutet, daß im Beginn des Anschnittes mehrere Zähne gleicher Höhe vorgesehen sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Zähnezahlbereich der zu verzahnenden Räder, für den ein solcher Fräser einsetzbar ist, noch größer ist, als wenn ein solcher paralleler Abschnitt fehlen würde. Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Anspitzung vor, deren Kennlinie im vorderen Bereich des Fräsers linear und im Bereich vor den ersten Vollprofilzähnen degressiv ansteigend verläuft. Diese Ausführung bringt den Vorteil verhältnismäßig geringer Herstellungskosten mit sich. In der Zeichnung sind ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Wiedergabe sowie Formen von Kennlinien gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein Zahnschema eines Fräsers mit progressiv ansteigender und anschließend degressiv ansteigender Kennlinie, F i g. 2 eine Kennlinie, die zunächst linear und danach degressiv ansteigend verläuft, F i g. 3 eine Kennlinie, welche zwischen ihren progressiv und degressiv ansteigenden Abschnitten einen linear ansteigenden Abschnitt besitzt und Fi g. 4 eine Kennlinie mit einem Wendepunkt zwischen dem progressiv und dem degressiv ansteigenden Abschnitt. In der Fig. 1 ist in schematischer Darstellung ein Fräser im Schnitt gezeigt, der achsparallel verlaufende Zahnkopf schneiden aufweist. Die an jede Zahnkopfschneide angrenzende vordere und rückwärtige Zahnflanke bilden jeweils mit der Zahnkopfschneide einen gleichen Winkel, so daß also der Winkel an der Vorderflanke und der Winkel an der Rückflanke gleich groß sind. Die F i g. 1 zeigt weiterhin, daß der Fräser mit einer Anspitzung versehen ist, deren Kennlinie 14 durch die Mitte der Zahnkopfschneiden verläuft. Die Anspitzung ist dergestalt, daß die Kennlinie in ihrem vorderen Abschnitt 14 α bzw. dem am Stirnende des Fräsers gelegenen Abschnitt progressiv ansteigend verläuft und im hinteren Abschnitt, an welchen die Vollprofilzähne 3 angrenzen, degressiv ansteigend. Eine weitere mögliche Ausführungsform der Anspitzung wird durch die Kennlinie gemäß F i g. 2 ausgedrückt, nach welcher die Anspitzung im vorderen Bereich kegelförmig bzw. linear ansteigend ausgebildet ist und in einem daran anschließenden Abschnitt kugel- oder ellipsenförmig, so daß also dieser Abschnitt der Kennlinie degressiv ansteigend verläuft, ohne daß zwischen beiden Abschnitten ein Wendepunkt vorhanden ist. Die Kennlinie gemäß F i g. 3 besitzt einen progressiv ansteigenden ersten Abschnitt, an welchen sich ein linear ansteigender zweiter Abschnitt anschließt, der in einen degressiv ansteigenden dritten Abschnitt übergeht. Die F i g. 4 zeigt in vereinfachter Form eine Kennlinie gemäß der Ausbildung von Fig. 1, bei welcher der erste progressiv ansteigende Abschnitt unmittelbar in einen degressiven Abschnitt übergeht. Zu beachten ist hierbei, daß der erste Abschnitt entsprechend auch der Darstellung von F i g. 1 verhältnismäßig lang ausgebildet ist und in seinem vorderen Teil etwa parallel zu der Fräserachse verläuft. Patentansprüche:

1. Abwälzfräser mit achsparallel verlaufenden Zahnkopfschneiden und einer Anspitzung, in deren Kennlinie die Mitten der Zahnkopfschneiden liegen, gekennzeichnet durch eine Kennlinie (14) der Anspitzung, die im vorderen Bereich des Fräsers progressiv (14 d) und im Bereich vor den ersten Vollprofilzähnen (3) degressiv (14 b) ansteigend verläuft.

2. Abwälzfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie (14) zwischen den Bereichen (14 a, 14 b) des progressiven und des degressiven Anstieges linear verläuft.

3. Abwälzfräser mit achsparallel verlaufenden Zahnkopfschneiden und einer Anspitzung, in deren Kennlinie die Mitten der Zahnkopfschneiden liegen, gekennzeichnet durch eine Kennlinie der Anspitzung, die im vorderen Bereich des Fräsers linear und im Bereich (14 b) vor den ersten Vollprofilzähnen (3) degressiv ansteigend verläuft.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 059 263;
»Werkstattstechnik«, 1962, S. 592 bis 595;
»Fertigungstechnik«, 1953, H. 2, S. 37 bis 43.

Hierzv 1 Blatt Zeichnungen

709 710/131 12.67 © Bundesdruckerei Berlin