DE1298847B

DE1298847B - Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen von Zahnraedern

Info

Publication number: DE1298847B
Application number: DEK60171A
Authority: DE
Inventors: Klomp Alfred W
Original assignee: FULKES JAMES K
Current assignee: FULKES JAMES K
Priority date: 1965-09-02
Filing date: 1966-09-02
Publication date: 1969-07-03
Also published as: GB1158004A; FR1500230A; US3423879A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen von rotierenden Zahnrädern mit einer der Zahnform angepaßten Schleifschnecke sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es ist bereits ein Verfahren zum Schleifen von rotierenden Zahnrädern mit einer der Zahnform angepaßten Schleifschnecke bekannt, bei dem das zu bearbeitende Zahnrad auf eine Werkstückspindel aufgesetzt wird, die Abrichtelemente, für die Schleifscheibe mit der Werkstückspindel rotiert werden und die Werkstückspmdel mit den Abriclitelementen und dem Zahnrad aXial durch die Schleifzone bewegt wird, wobei die rotierenden Abrichtelemente mit der Schleifschnecke in Verzahnungseingriff kommen. Die gemeinsame Bewegung von Werkstück und Abrichielementen durch die Schleifzone führt nicht nur zu einer Vereinfachung des Vorschubantriebs und zu einem automatischen Abrichten der Schleifscheibe vor bzw. nach jedem Schleifvorgang, insbesondere führt die gemeinsame Bewegung von Werkstück und Abrichtelementen auch zu einer Einsparung an Zeit für den Schleifvorgang, wobei auch das Werkstück und die Abrichtelemente in axialer Ausrichtung hintereinander angeordnet sein können. Die Schleifleistung des bekannten Verfahrens ist jedoch durch das erforderliche Aufsetzen sowie Ausrichten des zu bearbeitenden Zahnrads, das bei dem bekannten Verfahren bei stillstehender Werkstückspindel erfolgt, wesentlich begrenzt.
Das gleiche gilt für die zur Durchführung des Verfahrens verwendete bekannte Vorrichtung mit einer Schleifschnecke, einer das zu bearbeitende Zahnrad aufnehmenden, axial verschiebbaren Werkstückspindel, an der Abrichtelemente so angeordnet sind, daß sie bei der Axialbewegung der Werkstückspindel in die Gang-Nuten der Schleifschnecke eingreifen, und einer Einrichtung zum Spannen des zu bearbeitenden Zahnrads auf der Spindel, wobei gegebenenfalls zur Bearbeitung schraubenlinienförmig verlaufender Zahnradzähne eine Einrichtung zur Erzeugung einer dem Axialvorschub überlagerten Drehbewegung des Zahnrads vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren bzw. die bekannte Vorrichtung so zu verbessern, daß mit einer erhöhten Schleifleistung bzw. verkürzten Stückzeit gearbeitet werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art das zu bearbeitende Zahnrad während des Rotierens der Werkstückspindel gegenüber den Abrichtelementen ausgerichtet und dann festgespannt wird, während bei der bekannten Vorrichtung der vorgenannten Bauart- auf der Spindel ein gezahnter Abschnitt vorgesehen ist, mit dem ein entsprechend gezahntes, bewegbares Ausrichtteil in Eingriff bringbar ist, das in Eingriffstellung gleichzeitig das zu bearbeitende Zahnrad ausrichtend in dessen Zahnlücken eingreift.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt das zeitraubende Ausrichten des zu bearbeitenden Zahnrads nicht bei stillstehender Werkstückspindel. Vielmehr kann diese bereits axial bewegt bzw. zur Erzielung einer schraubenlinienförmigen Bewegung gleichzeitig rotiert werden. Dabei könnten Abrichtelemente bereits in Eingriff mit der Schleifschnecke kommen, so daß das Ausrichten und Festspannen des zu bearbeitenden Zahnrads keine zusätzliche Betriebszeit in Anspruch nimmt. Es ist ersichtlich,.daß auf diese Weise mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Stückleistung beträchtlich erhöht werden kann, so daß sich das Verfahren bzw. die Vorrichtung für den Hochleistungsbetrieb besonders eignen.
Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der gezahnte Abschnitt auf der Spindel zwischen den Abrichtelementen und dem zu bearbeitenden Zahnrad angeordnet. Diese Ausführung ermöglicht ein einfaches Aufsetzen bzw. Abnehmen des zu bearbeitenden bzw. bearbeiteten Zahnrads. Dabei sichert der durch den gezahnten Abschnitt bestimmte Abstand zwischen den Abrichtelementen und dem zu bearbeitenden Zahnrad ein störungsfreies Ausrichten und Festspannen des Zahnrads, während die Abrichtelemente bereits im Eingriff mit der Schleifschnecke stehen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Ausrichtteil zwei in ihrer Zahnform dem gezahnten Abschnitt bzw. dem zu bearbeitenden Zahnrad entsprechende Zahnabschnitte auf, deren Zähne in axialer bzw. schraubenlinienförmiger Fluchtung zueinander liegen. Es hat sich gezeigt, daß mit einer derartigen Ausbildung eine einwandfreie Ausrichtung des zu bearbeitenden Zahnrads auch bei bereits bewegter Werkzeugspindel erreicht wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind mehrere vorzugsweise rotationssymmetrische, radial vorspringende Abrichtelemente in der axialen bzw. schraubenlinienförmigen Verlängerung der Zähne des gezahnten Abschnitts hintereinander angeordnet.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
F i g. 1 zeigt in einer Teilansicht einer Zahnradschleifmaschine die erfindungsgemäße Anordnung eines gezahnten Abschnitts auf der Werkstückspindel sowie das zugehörige Ausrichtteil; F i g. 2 zeigt die Anordnung nach F i g. 1 in einer Stirnansicht; F i g. 3 ist ein Schnitt nach Linie 7-7 in F i g. 2. Gemäß F i g. 1 befindet sich im Bereich unterhalb einer Schleifschnecke 26 ein aus einem Spindelgehäuse 64 hervorragender, sich verjüngender Spindelkopf 76, an dessen verjüngtem Ende sich die Werkstückspinde1102 anschließt, die in ihrem dem Spindelkopf 76 benachbarten Abschnitt Abrichtelemente 104 aufweist und an ihrem äußeren Ende für die Aufnahme eines zu bearbeitenden Zahnrads bzw. Werkstücks W ausgebildet ist. Zwischen dem mit den Abrichtelementen 104 besetzten Abschnitt und dem für die Aufnahme des Werkstücks W vorgesehenen Abschnitt ist auf der Spindel 102 ein gezahnter Abschnitt 100 angeordnet.
Die Spindel 76-102 ist drehbar antreibbar und in axialer Richtung über eine solche Strecke bewegbar, daß die Abrichtelemente 104 und das Werkstück W nacheinander durch die Schleifzone an der Unterseite der Schleifscheibe 26 bewegt werden. Dabei kann der Spindel 76-102 gegebenenfalls eine zusätzliche Drehbewegung erteilt werden, um eine Anpassung an die Zähne des Werkstücks W zu erreichen, falls diese sich nicht axial, sondern. schraubenlinienförmig erstrecken. Die Zähne des gezahnten Abschnitts 100 erstrecken sich ebenso wie die Abrichtelemente 104 in axialer bzw. schraubenlinienförnüger Fluchtung mit den Zähnen des Werkstücks W, so daß während der Vor- Schubbewegung der Spindel 76-102 zunächst die Abrichtelemente 104 und dann die Zähne des Werkstücks W in Eingriff mit der Schleifscheibe 26 kommen. Dabei sind mehrere, rotationssymmetrische, radial gegenüber der Werkstückspindel 102 vorspringende Abrichtelemente 104 vorgesehen, die in der axialen bzw. schraubenlinienförmigen Verlängerung der Zähne des gezahnten Abschnitts 100 hintereinander angeordnet sind. Die Schleifschnecke 26 kann nach jedem Schleifvorgang in Richtung auf die Spindel 76-102 nachgestellt werden, so daß sie jeweils erneut von den Abrichtelementen 104 abgerichtet wird. Zwar weisen die Zähne des gezahnten Abschnitts 100 die gleiche Form wie die Zähne des Werkstücks W auf, doch sind sie etwas kleiner als die Werkstückzähne, so daß die Schleifscheibe 26 nach dem Abrichten nur an den Zähnen des Werkstücks W angreift.
Das zu bearbeitende Zahnrad W wird auf der Spindelwelle 102 durch einen nicht gezeigten Spreizdorn bekannter Bauart gehalten. Zum Ausrichten des Zahnrads W gegenüber dem gezahnten Abschnitt 100 ist eine Ausrichteinrichtung vorgesehen. Diese umfaßt ein Hebelteil 120, das mittels einer Welle 121 in einer Nabe 122 gelagert ist, die von einem mit dem Spindelgehäuse 64 verbundenen Tragteil 124 unterstützt wird. Die Schwenkbewegung des Hebelteils 120, an dem ein Handgriff 125 vorgesehen ist, wird durch einen am Hebelteil 120 vorgesehenen Stift 126 begrenzt, der mit einem an der Nabe 122 vorgesehenen Stift 127 als Anschlag zusammenwirkt.
Das Hebelteil 120 weist zwei Ansätze 128 auf, in denen mittels eines Bolzens 130 eine Halterung 132 gelenkig gelagert ist. In der Halterung 132 ist der Drehzapfen 136 einer Gabel 134 gelagert. Die Halterung 132 kann gegenüber dem Hebelteil 120 eine Schwingbewegung um den Bolzen 130 aufführen, und zwischen beiden Teilen ist eine Druckfeder 138 angeordnet, wie es in F i g. 2 angedeutet ist.
In der Gabel 134 ist, wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, ein Ausrichtteil 140 auf einem Lagerzapfen 142 drehbar gelagert. Das Ausrichtteil 140 umfaßt einen ersten gezahnten Ausrichtabschnitt 144, der in seiner Zahnform dem gezahnten Abschnitt 100 auf der Werkstückspinde1102 entspricht sowie einen zweiten gezahnten Ausrichtabschnitt 146, der in seiner Zahnform dem zu bearbeitenden Zahnrad W entspricht.
Zum Ausrichten eines auf die Werkstückspindel 76-102 aufgesetzten Zahnrads W wird vor dessen fester Verriegelung mit Hilfe des Spreizdorns das Hebelteil 120 mittels des Griffs 125 nach oben in die in F i g. 1 und 2 gezeigte Stellung geschwenkt. Dabei stellt sich die Gabel 134 so ein, daß die gezahnten Ausrichtabschnitte 144 bzw. 146 in die Zahnlücken des gezahnten Abschnitts 100 bzw. des Werkstücks W eingreifen. Dieser Ausrichtvorgang kann bei rotierender Werkstückspindel 76-102 vorgenommen werden, wobei das Ausrichtteil 140 über den gezahnten Abschnitt 100 und den gezahnten Ausrichtabschnitt 144 eine Drehung erfährt, die sich über den gezahnten Ausrichtabschnitt 146 auf das zunächst lose auf die Werkstückspindel 102 aufgesetzte Werkstück W überträgt. Dabei wird das zu bearbeitende Zahnrad W so gegenüber dem gezahnten Abschnitt 100 ausgerichtet, daß sich die Zähne des gezahnten Abschnitts 100 und des Zahnrads W in axialer bzw. schraubenlinienförmiger Fluchtung zueinander befinden. Nunmehr kann das Zahnrad W in ausgerichteter Stellung mittels des Spreizdorns fest mit der Spindelwelle 76-102 verriegelt werden, worauf die durch die Abrichtelemente 104 abgerichtete Schleifschnecke 26 in Eingriff mit dem zu bearbeitenden Zahnrad W kommt, um die Radzähne zu schleifen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Schleifen von rotierenden Zahnrädern mit einer der Zahnform angepaßten Schleifschnecke, bei dem das zu bearbeitende Zahnrad auf eine Werkstückspindel aufgesetzt wird, die Abrichtelemente für die Schleifscheibe mit der Werkstückspindel rotiert werden und die Werkstückspindel mit den Abrichtelementen und dem Zahnrad axial durch die Schleifzone bewegt wird, wobei die rotierenden Abrichtelemente mit der Schleifschnecke in Verzahnungseingriff kommen, dadurch gekennzeichnet, daß das zu bearbeitende Zahnrad während des Rotierens der Werkstückspindel gegenüber den Abrichtelementen ausgerichtet und dann festgespannt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Schleifschnecke, einer das zu bearbeitende Zahnrad aufnehmenden, axial verschiebbaren Werkstückspindel, an der Abrichtelemente so angeordnet sind, daß sie bei der Axialbewegung der Werkstückspindel in die Schneckennutabschnitte der Schleifscheibe eingreifen, und einer Einrichtung zum Spannen des zu bearbeitenden Zahnrades auf der Spindel, wobei gegebenenfalls zur Bearbeitung schraubenlinienförmig verlaufender Zahnradzähne eine Einrichtung zur Erzeugung einer dem Axialvorschub überlagerten Drehbewegung des Zahnrades vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Spindel (76-102) ein gezahnter Abschnitt (100) vorgesehen ist, mit dem ein entsprechend gezahntes, bewegbares Ausrichtteil (140) in Eingriff bringbar ist, das in Eingriffstellung gleichzeitig das zu bearbeitende Zahnrad (W) ausrichtend in dessen Zahnlücken eingreift.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gezahnte Abschnitt (100) auf der Spindel (76-102) zwischen den Abrichtelementen (104) und dem zu bearbeitenden Zahnrad (W) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrichtteil (140) zwei in ihrer Zahnform dem gezahnten Abschnitt (100) bzw. dem zu bearbeitenden Zahnrad (W) entsprechende Zahnabschnitte (144 bzw. 146) aufweist, deren Zähne in axialer bzw. schraubenlinienförmiger Fluchtung zueinander liegen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise rotationssymmetrische, radial vorspringende Abrichtelemente (104) in der axialen bzw. schraubenlinienförmigen Verlängerung der Zähne des gezahnten Abschnitts (100) hintereinander angeordnet sind.