DE1527110A1 - Schabzahnrad mit schraeg verlaufenden Schneidnuten zur Verwendung zum Balligschaben - Google Patents

Description

• Schabzahnrad mit schräg verlaufenden Schneid- nuten zur Verwendung zum Balligschaben Die Erfindung bezieht sich auf ein zahnradförmiges Schabrad, dessen Zahnflanken mit einer Vielzahl von zur Radialebene geneigt angeordneten, Schneidkanten bildenden Schneidnuten versehen sind, zum Bearbeiten von Zahnrädern u. dg. durch gegenseitiges Abwälzen unter gekreuzten Achsen, bei dem der Neigungswinkel der Schneidnuten etwa dem Winkel der Schälbahn des Schabspans entspricht, die aus Längsgleiten und Abwälzbewegung bei radialen Schneidnuten resultiert und dessen Richtung der Richtung dieses Schälspans entgegengerichtet ist, so daß ein annähernd radial gerichteter Schälspan entsteht nach Patent...... (Patentänmeldung H 50 832 Tb/49d, DAS 1 980 223).
• Beim Schaben von breiten Balligen Zähnen entsteht im allgemeinen eine Tragzone, d.h. ein Trägbild beim Abwälzen gegen ein Zehrzahnrad, das vom Fuß zum Kopf des Zahns schräg über die Zahnflanke verläuft, während in der Regel eine Tragzone erwünscht ist, die etwa in der Mitte der Zahnflanke beiderseits und parallel zu der Linie liegt, die von der Durchdringung des Wälzzylinders durch die Zahnflanke gebildet wird. Um diese schräg liegenden Tragzonen zu vermeiden, sind bereits Vorschläge unterbreitet worden, die auf eine bestimmte Anordnung der bekannten Balligkippeinrichtung relativ zur Richtung der Zahnflanke zielen. Diese Vorschläge sind nicht immer durchführbar und führen auch nicht immer zum Ziel. Insbesondere ist bisher noch keine Abhilfe für Schabverfahren bekannt geworden, bei denen die Balligkeit nicht durch ein Kippen von Werkstück oder Werkzeug, sondern durch die Formgebung des Schabrads erzeugt wird.
• Zweck der Erfindung ist, diese Nachteile zu vermeiden, d.h., es soll mit der Erfindung erreicht werden, ohne besondere Vorkehrungen an der Balligkippeinrichtung und vor allem beim Balligschaben mit einem entsprechend geformten Schabrad eine einwandfreie Tragzone der vorher beschriebenen Art zu erzeugen.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines eingangs beschriebenen Schabrads zum Erzeugen bzw. Bearbeiten breitenballiger Zähne von Zahnrädern.
• Der Vorteil der Erfindung tritt besonders in Erscheinung bei der Verwendung von in Längsrichtung hohl geschliffenen Zahnflanken, weil derart ausgestattete Werkzeuge verwendet werden, wenn keine Balligkippeinrichtung benutzt wird, wenn also gar keine Möglichkeit besteht, die Tragzone mit der Maschine zu beeinflussen. Die Erfindung ist auch vorteilhaft anzuwenden auf einer Schabmaschine mit einer bekannten Balligkippeinrichtung.
• Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 7 erläutert.

  Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch einen Zahn eines Schabrads, dabei

  ist angenommen, daß die Schneidnuten in bekannter Weise in der

  Rotationsebene liegend vom Zahnkopf zum Zahnfuß verlaufen.

  Fig. 2 zeigt schematisch und perspektivisch einen Werkstückzahn, auf

  dem die vom Werkzeug erzeugten Schabspuren übertrieben angedeutet

  sind.

  Fig. 3 zeigt drei Evolventendiagramme, die in verschiedenen Stirnebenen

  des Zahnrads entsprechend Fig.2 aufgenommen sind.

  Fig. 4 zeigt schematisch und als Ausschnitt einen Schabradzahn im

  Zusammenwirken mit einem zum Zwecke des Balligschabens

  gekippten Werkstückzahn, in zwei Phasen dargestellt.

  Fig. 5 zeigt Evolventendiagramme zu Fig. 4.

  Fig. 6 zeigt schematisch das Beispiel eines Echabradzahns nach dem

  Hauptpatent, wie er zur Erfindung verwendet wird.

  Fig. 'j zeigt schematisch einen Werkstückzahn, auf dem als Beispiel

  eine Schabbahn nach dem Hauptpatent angedeutet ist.

  Es sei angenommen, daß ein Werkstückrad mit einem Schabrad bearbeitet wird, dessen Schneidnuten in der Rotationsebene liegend vom Kopf zum Fuß verlaufen. Die Zahnflanken dieses Schabrads sind in Längsrichtung hohl geschliffen, damit im Einstech-, Diagonal- oder Underpassverfahren breitenballige Zähne geschabt werden können. In Fig. 1 ist etwa eine Hälfte eines derartigen Schabradzahns 1 im Längsschnitt schematisch dargestellt. Die Schneidnuten sind mit 2 bezeichnet. Fig.2 zeigt perspektivisch einen Zahn 3 des mit dem besagten Schabrad zu bearbeitenden Werkstücks. Die Kanten der Schneidnuten erzeugen, wie bekannt, auf der Werkstückzahnflanke Schabspuren 4, wie in Fig. 2 angedeutet ist. So setzt z.H: die Schabkante-2! am Kopf des Werkstückzahns etwa im Bereich bei 4' an und endet am Fuß bei etwa 4'-', d.h., die schräg verlaufende Schabspur 41 - 411 entspricht von Kopf bis Fuß der radial verlaufenden Schneidkante 2', die einem verhältnismäßig dünnen Verkstückzahn entspricht:. Die benachbarte Schneidkante 12' beginnt bei 14' und endet bei 1411 i diese Schneidkante entspricht einem dickeren Verkstückzahn. Da die Flankenteile. 14' und 41' radial übereinander liegen, ist der Werktückzahnkopf bei 14' im Verhältnis dicker als bei 4 " (bezogen auf die Evo-vent#3). Es ergibt sich beim Abtastender Linie 14' - 4'' ein Flankendiagramm, Fig. 3 .links, das aussagt, daß sich der ballig vorstehende Flankenteil am Zahnkopf befindet. In der Zahnmitte macht sich die beschriebene Verzerrung nur als leichte Höhenballigkeit bemerkbar, daher liegt die Flanke dort wie gewünscht, Fig. 3 Mitte, und auf der entgegengesetzten Zahnseite liegen die Verhältnisse analog zur zuerst beschriebenen Seite, aber umgekehrt, so daß sich auf der in Fig. 3 rechten Seite die Evolvente am Werkstückfuß ansteigt. Die Tragzone verläuft also vom Kopf zum Fuß diagonal über den Zahn.
• In Fig. 4 ist das Balligschaben mit Hilfe des bekannten Kippeng des Werkstücks relativ zum Werkzeug schematisch dargestellt. Mit 21 ist ein Schabradzahn bezeichnet, der wie üblich radial verlaufende Nuten 22 aufweist. Die Ziffern 24, 25 bezeichnen einen Zahn des zu schabenden Werk- stücks in den beiden Endstellungen, bezogen auf das Balligkippen. Analog den Figuren 1 bis 3 ergeben sich die Evolventendiagramme Fig. 5.
• In dem Hauptpatent ist beschrieben, daß die Schälbahn, wie sie sich mit einem Schabrad mit radialen Schneidnuten ergibt, voraus berechnet oder konstruiert werden kann oder, daß die Schälbahn durch Versuche ermittelt werden kann (vergl. Rogg: Beitrag zur Frage des Zahnradschabens, Z.VDI r 1956, Nr. 8, S. 311 bis 318). Nachdem der Neigungswinkel @" der Schälbahn zur Rotationsebene (Radialen) festgestellt ist, kann daraus eine dem entgegenwirkende Neigung r (Fig. 6) der Schneidnuten ermittelt werden, die eine im wesentlichen radiale Schabbahn 25 (Fig. 7) ergibt. Vergleicht man diese radiale Schabbahn 25 mit der geneigten Schälbahn 4 der Fig. 2, so ist ersichtlich, daß radiale Schabbahnen die unerwünschte Verzerrung der Zahnflanke vermeiden.

Claims (3)

1. Patentansprüche 1) Zahnradförmiges Schabrad, dessen Zahnflanken mit einer Vielzahl von zur Radialebene geneigt angeordneten, Schneidkanten bildenden Schneidnuten versehen sind, zum Bearbeiten von Zahnrädern u.dgl. durch gegenseitiges Abwälzen unter gekreuzten Achsen, bei dem der Neigungswinkel der Schneidnuten etwa dem Winkel der Schälbahn des Schabspans entspricht, die aus Längsgleiten und Abwälzbewegung bei radialen Schneidnuten resultiert und dessen Richtung der Richtung dieses Schälspans entgegengerichtet ist, so daß ein annähernd radial gerichteter Schälspan entsteht nach Patent....... (Patentanmeldung H 50 832 Ib/49d, DAS 1 180 223), gekennzeichnet durch die Verwendung zum Erzeugen bzw. Bearbeiten (konvex oder konkav) breitenballiger Zähne von Zahnrädern.
2. 2) Schabrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Längsrichtung hohl oder ballig geschliffene Zahnflanken für einen konvex bzw. konkav gekrümmten Wälzkörper aufweist.
3. 3) Schabrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung auf einer Schabmaschine mit einer bekannten Balligkippeinrichtung.