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Verfahren zum Schaben von Zahnrädern.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum öchaben von Zahnrädern.
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Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein verfahren zum öchaben von
Zannrädern vorzusehen, bei dem ein auf Desondere #veise abgeänder-tes zchneidwer.Kzeug
benutzt wirde das erlindungsgemäße Verfahren ist dadurch gewennzeichnet, daß es
bei diesem Verfahren nicht erforderlich ist, eine umrenrung der Drehrie-atun.' herbeizuführen,
wie sie,bis jetzt fUr erforderlich geüalten wirdy wenn die voneinander abgewandten
#ziahnflarLicen eine im wesentlichen gleichmäßige Oberfläenengüte erhalten sollen,
und wenn eine im wesentlichen gleichmäi3ige Abtragung von Werr,storf bewirkt weraen
soll.
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Ein weiteres Ziel der i#rfindung besteht in der Senaffungeines zahnradsenabveriahrens
der genannten Art, bei dem einem relative Längsoewegung vaischen einem einem Zahnrad
ähnelnden Schabwerkzeug und einem damit kämmendeng zu bearbeitenden Zahnrad während
der Drehung des vuerkzeugs und. des WerKstücks
parallel zur
Achse des zahnrades herbeigefünrt wird.
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.Lwerner sieht die Eriindun- ein Zahnradscnabverrahren der erwännten
Art vor, bei dem eine relative Längsbewe,#ung z#.""i--#chen einem zahnradähnlienen
Schneidwerxzeug und einem aamit aen, zu bearbeitenden Zahnrad wänrend deren Drehbewei#un",
nerbeigeführt wird, wobei sich diese Bewegung in einer bbene abspielt, die zu aen
Achsen sowoni des Zahnrades als auch des ,ierkzeugs parallel ist und sich unter
einem .;inkel ge!-;enüber der Achse des zu bearbeitenden Zahnrades erstreckt. 'Neiterhin
sieht die Erfindung ein Zalinradschabver-,-ahrer. der genannten Art vor, bei dem
die Helativbewer,-ung zwiscnen dem zahnradähnlichen Schabwerkzeug und dem damit
kämmenden, zu bearbeitenden Zahnrad während deren Drehoewegung auf einen xiefenvorscnub
parallel zur gemeinsamen Senxrechten zu den Achsen des Zahnrades und cLes ;Werkzeugs
begrenzt wird.
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-Ein weiteres Ziel der ±;rfindung besteht in aer zehaffung
eines Zahnradschabverfahrens der vorstehend erwähnten Artg bei dem das einem Zahnrad
ähnelnde bchabwerxzeug dadurch gekennzeichnet ist, daß die rlanKen seiner Zänne
mit Nuten oder Riffelungen versehen sind, die sich jeweils vom Kopf bis zum Fuß
des oetreifenden Zahns erstrecken und bchneiden bilden, die im wesentlionen in zur
Achse des iierkzeugs rechtwinkligen Lbenen liegen, wobei die Seitenwände der ßuten
oder Riffelungen so geneigt 2ind, daß sie die ZahnflanAen #3chneiden und so im wesentlichen
gleich große stumpfe Winkel bilden.
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Ferner sieht die Erfindung ein Zahnradschabverfahren der genannten
Art vor, bei dem das einem Zahnrad ähnelnde Schubwerkzeug
mit einer
Schrauben- oder Schrägverzahnung versehen und dadurch gekennzeichnet ist, daß die
/-ahnflanken des Vierkzeugs mit Nuten oder hiffelungen versehen sind, die sich
je-
weils vom Kopf zum ruß des betreffenden Zahns erstrecken, um Schneiden
zu bilden, die im wesentlichen in zur Achse des Jerkzeugs recht-winkligen Ebenen
liegen, wobei die Seitenwände der Nuten oder Riffelungen geneigt sind, so daß sie
die Zahnflariken schneiden, um im wesentlichen gleich große Winkel einzuschließen.
Weiterhin sieht die Erfindung ein Zahnradschabverfahren der erwähnten Art vor, bei
dem das einem Zahnrad ähnelnde öchabwerkzeug mit einer Schrauben- oder Schrägverzahnung
versehen und dadurch gekennzeichnet istg daß die Zahnflanken Nuten oder Riffelungen
aufweiseng die sich jeweils vom Kopf zum Iluß des betreffenden Zahns erstrecken,
um Schneiden zu bilden, die im wesentlichen in zur Achse des Werkzeugs rechtwinkligen
Ebenen liegen, wobei die Seitenwände der Nuten oder Riffelungen geneigt sind, so
daß sie die Zahnflanken schneiden, um im wesentliChen gleich große stumpfe ',.iinkel
einzuschließen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Zahnradschabverfahrens,
bei dem ein Schneidwerkzeug der vorstehend beschriebenen Art verwendet wird, bei
welchem der erwähnte eingeschlossene stumpfe Winkel zwischen 100 0 und
110 0 liegt und vorzugsweise etwa 105 0 beträgt. Ferner sieht die
Erfindung ein Zahnradschabverfahren vor, bei dem ein öchneldwerkzeug der vorstehend
beschriebenen Art benutzt wird, bei welchem die Beziehung zwischen dem Schrauben-oder
Schrägungswinkel
der Vierkzeugzähne und dem eingeschlossenen Winkel, der durch die Seitenwände der
Nuten und die Flanken der Werkzeugzähne gebildet wird, so gewählt ist, daß die eingeschlossenen
','vinkel einen Nirixel von 90 0 um einen '#,,iinkel überschreiten, der kleiner
ist als der öchräuben- oder behrägungswinkel des Werkzeugs, wobei diese Winkel zwischen
100 0
und 110 0 liegen-und vorzugsweise etwa 105 0 betragen.
Die Erfindung wird im folgenden an Uand schematischer heichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht einen Teil eines bei
dem erfindungsgemäßen Zahnradschabverfahren verwendeten Schneidwerkzeugs. Fig. 2
zeigt in einer Draufsicht einen einzelnen Zahn eines bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
zu verwendenden Schneidwerkzeugs. Fig. 3 zeigt in einem vergrößerten Teilschnitt
bestimmte Winkelbeziehungen, die bei einem gemäß der Erfindung zu verwendenden Schneidwerkzeug
gegeben sein müssen. 2ig. 4 zeigt schematisch die Winkelbeziehung zwischen einem
erfindungsgemäßen #3chneidwerkzeug mit einer Schrauben-oder Schrägverzahnung und
einem zu bearbeitenden Zahnrad. Fig. 5 und 6 veranschaulichen in Teilschnitten
die verschiedenen Arten von Schnitteng die gemäß der Erfindung ausgeführt werden
können.
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Fig. 7 zeigt in einer Vorderansicht ein zu bearbeitendes Zahnrad
in Eingriff mit einem erfindungsgemäßen Schabwerkzeug.
Ilig.
8 zeigt das Zahnrad und das Werkzeug nach #'ig..7 in einer beitenansicht.
Fig. 9 zeigt die Anordnung nach #'ig. 7 bei betrachtung von oben.
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lJie schon angedeutet, bezieht sich die Erfindung auf das bchaben
von zahnräderng wobei Werkstoff durch einen ;bchabvorgang von den Flanken der Zähne
eines zu bearbeitenden Zahnrades dadurch abgetragen wird, daß das vierkstück in
Eingriff mit einem zahnradähnlicnen Schabwerkzeug gedreht wird, welch letzteres
dem Werkstück zugeordnet ist, dessen Zähne jedoch im Vergleich zu den Zähnen des
aerkstücks unter einem anderen Schrauben- oder Schrägungswinkel angeordnet sind,
so daß sich die Achsen des Zahnrades und des Werkzeugs im Raum kreuzen müssen, wenn
das Werkzeug richtig in das zu bearbeitende Zahnrad eingreifen soll. Bis jetzt ist
es beim Schaben von Zahnrädern üblich, ein Arbeitsspiel durchzuführen, bei dem eine
relative Längsbewegung zwischen dem Zahnrad und dem Werkzeug in einer zu den Achsen
des Zahnrades und des aerkzeugs parallelen Ebene herbeigeführt wird. Diese Relativbewegung
kann p-Irallel zur Achse des Zahnrades erfolgen; in diesem rall handelt es sich
um einen behabvorgang bekanntär Art. Alternativ ist es gemäß einem ebenfalls bekannten
Verfahren möglich, die relative Längsbewegung in der erwähnten Ebene unter einem
Winkel zur Achse des Zahnrades' herbeizuführen; in diesem Fall wird vom Zahnradochaben
mit Diagonal- oder Schrägvorschub gesproohen.
ffährend jedes -Oewegungshubes
werden die Achsen des z,.-'-,inrades und des vierkzeugs in einem konstanten Abstand
voneinander gehalten, und am Ende jedes bewegungshubes oder im viesentlichen am
Ende jedes iiubes wird eine relative Vorschubbewe--ung durchgeführt, durch welche
der Abstand zwischen den Achsen des Zahnrades und des Werkzeugs um einen vorbestimmten
betrag ver-Kleinert wird, der seinerseits die lierkstpffmenge bestimmt, die während
des nächsten bzw. des Rückwärtshubes abgetragen wird. Diese Arbeitsspiele werden
fortgesetzt, wobeibin- und nergehende Bewegungen herbeigeführt werdeng zwisenen
denen Vorschubhübe eingeschaltet werdeng um den Mittenabstand zi.visehen dem Zahnrad
und dem Werkzeug zu verkleinern, bis das Zahnrad genau die gewünschten Abmessungen
erhalten nat und die Flanken seiner Zähne gleichmäßig und maßgerecht bearbeitet
sind. während dieser -2ertigbearbeitung eines Zahnrades wird entweder das Schabwerkzeug
oder das zu bearbeitende Zahnrad angetrieben, während das betreffende andere Teil
frei drehbar gelagert ist, so daß sich die Bearbeitungsgenauigkeit nach der 'Jenauigkeit
richtet, mit der das Schabwerkzeug hergestellt ist, und nicht von der 'xenauigkeit
komplizierter Zahnradgetriebe abnängt. Bis jetzt ist es allgemein erforderlich,
die Drehrichtung des Aahnrades und des werkzeugs während jedes Arbeitsspiels umzukehren;
dies ist darauf zurückzuführeng daß sich die auf die angetriebenen Planken der Ziahnradzähne
ausgeübte Schneidwirkung von der auf die entgegengesetzten Ylanken ausgeübten
öchneidwirkung
unterscheidet, obwohl eine gewisse Schneidwiricung jeweils an beiden Flanken aadurch
erzielt wird, daß an aen Enden der Längsbewegungen Vorschubbewegungen herbeigefährt
werden. Es wurde bereits vorgesenlageng ein Arbeitsspiel zur xertigbearbeitung von
Zahnrädern vorzuseheng bei dem auf die relative Längsbewegung zwisdhen dem Lahnrad
und dem Werkzeug in einer zur Achse des /-ahnrades und des Werkzeugs parallelen
Ebene verzichtet wird, und bei dem die einzige Helativbewegune 7
7,#-Lbcjl£eLl
Uem Zahnrad und dem Werkzeug abgesehen von der beschriebenen Drehbewegung in einer
Verringerung des Mittenabstandes besteht, die durch den erwähnten Tiefenvorschub
herbeigeführt wird. Ein solcher Arbeitsgang läßt sich jedoch nur dann durchführen,
wenn man ein Werkzeug benutztg bei dem die Riffelungen unter einem Schneidungs-
oder Schrägungswinkel angeordnet sind. Das Tiefenvorschubverfahren ermöglicht die
Erzeugung von in der Längsrichtung gleichmäßigen Zähnenp wenn man die Zähne des
Schabwerkzeugs entsprechend modifiziert. Durch geeignete Änderung der Schabwerkzeugzähne
ist es sogar möglich9das zu bearbeitende Zahnrad mit ballugen Zähnen zu versehen.
Dieses mit dem erwähnten Tiefenvorschub arbeitende bekannte Schabverfahren wird
gewöhnlich nur dort angewendetg wo die sonst übliche Längsbewegung nicht oder nur
unter Schwierigkeiten herbeigeführt werden kann. In jedem Fall ist es
je-
doch bei diesem Bearbeitungsverfahren erforderlichy während der Fertigbearbeitung
jedes Zahnrades eine Umkehrung der Drehrich-C>
tung herbeizuführen
und außerdem dafür zu sorgeng daß die Drehbewegung in beiden Richtungen annähernd
während der gleichen Zeit bewirkt wird. Gemäß der Errindun,--- ist es nunmehr möglich,
die zur Fertigbearbeitung eines Zahnrades b'enötigte Zeit erneblich zu verkürzen,
da es auch unter Fortlassung der Umkehrung der Drehrichtun:r möglich ist, eine im
wesentlichen gleichmäßige b'ertigbearbeitungswirkung auf beiden Seiten jedes Zahns
hervorzurufen. Bei der zertigbearbeitung von Zahnrädern führt die wiederholte Umkehrung
der Drehrichtung im Verlauf des Arbeitsspiels, z.B. zwisellen den aufeinander folgenden
Längshüben, zu erheblichen Zeitverlusten, und außerdem benötigt man zur Durchführung
dieses Verfahrens kostspieligere Motoren mit Charakteristiken, die zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erforderlich sind. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wurde ein Schneidwerkzeug entwickelt, das eine im wesentlichen gleichmäßige
Schneidwirkung auf beide Flanken jedes Zahns eines zu bearbeitenden Zahnrades ausübt,
das in festem Eingriff mit dem Werkzeug gedreht wird. In Fig. 1 erkenntman
einen Teil eines Schabwerkzeugs C mit Schräg- oder Schraubenzähnen T, die mit Riffelungen
oder Nuten versehen sind, welche im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des vierkzeugs
verlaufen und daher im wesentlichen in der Drehebene des Werkzeugs liegen.
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In ilig. 2 ist ein einzelner Zahn T des Werkzeugs dargestellt, und
man erkennt hier einige der Nuten 10. Es ist
ersichtlich,
daß sich alle Nuten 10 parallel zu den #;eitenilächen 12 des iverkzeugs und
somit rechtwinklig zur 11,lerkzeugacnse erstrecken, In rig. 3 ist ein-- einz-elne
Nut 10 dargestellt, und man erkennt, daß diese Nut eine allgemein ebene Beitemliand
14 besitzt, welche die lillanke 16 des Zahns schneidet, so daß bei
18 eine ächarfe Sonneide vorhanden ist, die sich am Scheitel des mit 20 bezeichneten
Winkels befindet. Entsprechend schneidet die andere Seitenwand 22 der Nut
10 die rlanke 16, so daß. bei 24 am 3cheitel des mit 26 bezeichneten
Winkels eine weitere scharfe Schneide vorhanden ist. Gemäß der Erfindung haben die
Winkel 20 und 26 im wesentlichen die gleiche Größe, und es handelt sich genauer
gesagt um stumpfe flinkel, die zwischen 100 0 und 110 0 liegen. Die
besten Ergäbnisse werden dann erzielt, wenn die gldich großen ',-iinkel 20 und 26
etwa 105 0 betragen. Tatsächlich -könnten diese %iinkel auch größer sein,
abgesehen davon, daß die übermäßige Divergenz zwischen den Seitenwänden 14 und 22
zu einer zu großen Änderung des Verhältnisses zwischen der 8tegfläche zwischen benachbarten
Nuten und den von den Nuten eingenommenen Räumen führt. Der bevorzugte #iinkel von
105 0 stellt einen Kompromiß dar, bei dem eine befriedigende und gleich große
Schneid- oder Schabwirkung auf beiden Seiten der Zahnradzähne erzielt wird, wobei
gleichzeitig das Nachschleifen des Werkzeugs durch Abtragen von Werkstoff von den
b,lanken seiner Zähne nicht zu einer unerwünschten Änderung des verhältnisses zwischen
den Stegflächen und der Breite der Nutenöffnungen führt.
Aus rig.
3 ist ersichtlich, daß die beitenwandfläcne 22 der Nut 10 gegenüber
einer Drehebene unterscflnitten ist. Dies bedingt die Anwendung spezieller Verfahren
bei der nerstellung ei#es solchen behabwerkzeugs.
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Die öchabwirkung, die erzielt wird, wenn man das zu bearbeitende Aahnrad
das Werkzeug bei sich kreuzenden Ac`L'isen in Eingriff bringt, wird aus rig- 4 bis
6 deutlich. Lan erkennt hier ein Zahnrad 30, das in Eingriif mit einem
zahnradähnlichen Schneidwerkzeug 32 steht. Das schematisch dargestellte Zahnrad
30 besitzt Zähne 34, die linksgängig sind und unter einem Schrägungswinkel
von etwa 15 0 zur Achse dbs (Gahnrades verlaufün; das 3ehneidwerkzeug hat
ebenfalls linksgängige Zällne, und sein Schrägungswinkel beträgt wiederum etwa
15 0 p so daß man das Zahnrad in Singriff mit dem %ierkzeug bringen Xann,
wenn sich die beiden Achsen unter einem iinkel von etwa 30 0
xreuzen. Die
hier angenommene Drehrichtung ist in rig. 4 durch Pfeile angedeutet; der Pfeil
36 deutet an, daß sich die in rig. 4 sichtbare 9,läene des Zahnrades nach
oben bewegt, während der Pfeil 38 andeutet, daß sich die verdeckte Seite
des #ierxzeugs j2 nach oben und nach links bewegt. bomit ergibt sich eine gleitende
Relativbewegung zwischen den FlarL(cen der Zahnradzähne und der Werkzeugzähne, die
sich auf den Zahnflanken in miontung nach links abspielt. Vienn die Hiffelungen
der Zähne des U'erkzeugs sämtlich in der Umfangsrichtung in i,-luchtung miteinander
stehen würden, und wenn keine relative Längsbewegung zwischen dem Zahnrad und dem
Werkzeug in einer Ebene stattfinden würde, die parallel zu den Achsen verläuft,
z.Bv in der Zeichenebene von Fig. 4e so würde jedesmal danng wenn
ein
bestimmter Aahn des Zahnrades die Eingriffszone durchläuft, von einer 3chneide an
einem Zahn des iverkzeugs erfaßt werden, die stets die gleiche Lage im Raum einnimmt.
Daher würde diese .blolge von bchneiden an den Zähnen des Werkzeugs anfänglich eine
Aushönlung in den Zahn des Zahnrades einschneideng wie es z.B. in Fig.
5 bei 42 dargestellt ist. Jenn jetzt eine langsame Längsbewegung zwischen
dem Zahnrad und dem Jerkzeug herbeigeführt würde, um das Zahnrad z.B, gemäß Fig.
4 nach rechts zu oewegen, wobei die Drehrichtung des iterkzeugs dem Pfeil
3b entspricht, so würde in dem ZeitpunKt, in welchem ein bestimmter Zahn
des Zahnrades die Eingriifszone zum-zweitenmal passiert, die hierdurch herbeige-Zünrte
Verlagerung der öchneide bewirken, daß ein zweiter behnitt ausgeführt wird, und
zwar in der in Fig. 5 bei 44 angedeuteten vieise. Weitere solcne bchnitte
bekannter Art würcLen uann ianbs der Linien 46, 48 usw. ausgeführt werden. Ähnliche,
jedoch nicht die gleichen Ergebnisse können erzielt werden, wenn man ein Werkzeug
benutzt, bei dem die Riffelungen oder Nuten so ausgebildet sind, daß sie unter einem
Schrauben- oder Steigungswinkel verlaufen, so daß die zweite BerUhrunc#- zwischen
einem bestimmten Zahn des Werkstücks und einem Zahn des #ierkzeugs zu einer Schneidwirkung
führty die durch eine Schneide des Werkzeugzahns hervorgerufen wird, welche längs
des Zahns gegenüber der Schneide versetzt ist, mittels deren der vorhergehende Schnitt
ausgeführt erurde.
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Würde man die in Pig. 4 angedeutete Drehrichtung umkehreng so würde
sich natürlich die Richtung der gleitenden
Relativbewe,-#un-#-
zwischen den 101anken der #j":thnradzähne und den C> ?Z
2lanken der derkzeugzähne
umkehren, so daß die ichneidwirkung durch die Schneiden auf der anderen ;3eite der
Nuten 10 hervorgerufen würde. Vienn die relative Längsbewegung zwischen dem
ierkzeug 32
und dem Zahnrad 30 umgekehrt wird, während dieIrehrichtung
den Angaben in #'ig. 4 entspricht, so daß sich das Zahnrad gemäß 2ig. 4 gegenüber
dem Werkzeug 32 nach links bewegt, würde die rolge von Schnitten für den
#Iallg daß in der Umfangsrichtung miteinander fluchtende Schneiden vorgesehen sind,
infolge der Vorschubbewegung zu den in Fig. 6 gezeigten Schnitten
50, 52$
54 usw. fUhren. Gemäß Pig. 6 bewegen sich diese Schnitte nach
rechts, doch werden sie nach links ausgeführt, so daß der ßearbeitungsvorgang dem
Gleichlauffräsen im 'egensatz zum normalen ilräsverfahren ähnelt. Ähnliche, jedoch
nicht gleichartige Wirkungen bezüglich des #lotschreitens der Haterialabtragung
und der Verteilung der Schnitte können erzielt werdeng wenn die Nuten in den Zähnen
des Schabwerkzeugs nach einem geeigneten Muster angeordnet sindy z.B. derart, daß
sich die am stärksten aufeinander ausgerichteten Nuten unter einem Steigungs- oder
Schraubenwinkel erstrecken, der demjenigen entgegengesetzt ist, bei welchem die
Schnitte in der aus Vig. 5 ersichtlichen Folge ausgeführt werden. Wenn die
Nuten oder Hiffelungen unter einem #;teigungs-oder Schraubenwinkel verlaufen, und
wenn mit einer relativen längsbewegung gearbeitet wird, und zwar entweder mit der
erwännten
gebräuchlienen Län--sbewe-ung oder mit einer Diago-U C.D nalbewe.i"un,g, kann man
die I#eihenfolge der Schnitte dadurch auf geeignete leeise rer--eln, daß man die
Längsbewegung auf die Anz5 ordnung der Duten abstimmtg wobei man die Zähnezahlen
des zu bearbeitenden Zahnrades und aes Schabwerkzeugs berücksichtigt. -Wenn man
die Nuten in den Planken der Zänne des Werkzeugs auf geeignete -leise anordnete
wobei na-('iürlich die Zähnezahlen der zu bearbeitenden 4,ahnräder und des Werkzeugs
zu berj-J.eksichtigen sind, ist es möglich, dafür zu sorgen, daß ein Tiefenvorsc.nub
dazu führt, daß en jedem Zahn eines Zahnrades eine Folge von Schnitten auogeführt
wird, wobei sich gleic-b-Mä-Bige Fortschrittsbeträge entweder nach rechts oder nach
links ergeben, und ferner ist es möglich, dafür zu sorgen, daß die Bearbeitung entweder
dem normalen #Iräsen oder dem Gleichlauffräsen ähnelt. Die Erfahrung hat gezeigt,
daß eine Bearbeitung entsprechend dem normalen 1,räsen erheblich zweckmäßiger ist
als eine dem Gleichlauffräsen ähnelnde Bearbeitung.'wenn es erwünscht ist, eine
im wesentlichen gleichmäßige Verkstoffabtragung und eine gleichmäßige Oberflächengüte
zu erzielen und die Regelung der gewünschten Zahnffole zu ermöglichen.
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wählt man die Zahl der Zähne des Schabwerkzeugs und die Anordnung
der Nuten oder Riffelungen normalerweise derartt daß sich eine gleichmäßige Reihe
von behnitten in einer solchen RiQntung ergibt, daß die Bearbeitung gemäß Ilig.
5 dem normalen #xegenlauffräsen ähnelt. Es liegt natürlich auf der hand,
daß eine Änderung der Drehrichtung in diesem Fall sowohl eine Umkehrung der Schnittrichtung
an den Zahnflanken als auch eine Umkehrung der Vorschubrichtung b#zw. der Richtung
des Portschreitens
der BearDeitung bewirkte so daß eine Anderun,--
der L.> Drehrichtung nicht zu einer Änderung der -bearbeitungsvieise bzw. zu einem
Ubergang zwischen dem normalen Fräsen und dem Ge.#--en-LD lauffräsen führt. Ein
wichtiges lerkülal der Erfindung besteht somit in der Anwendunz eines Tiefenvorschubs
unter Benutzun-- eines CD tD öchneidwerkzeugs, bei dem die Zahnflanken mit Nuten
versehen sind, wobei gleich große #dinkel von mindestens 90 0 und vorzugsweise
etwas größere `Jinkel vorhanden sind, wobei die Nuten ferner unter Beräcksichtigung
der Zähnezahlen der zu bearbeitenden Zahnräder und des Schneidwerkzeugs nach eihem
solchen Muster angeordnet sind, daß jeder Zahn des iierkstücks fortschreitend in
der gleichen Richtung bearbeitet wira, da die Schneiden an den verschiedenen Zähnen
des Werkzeugs gegeneinander versetzt sind, und wobei das li'ortschreiten der ochneiawirkung
so auf die Schnittrichtung - bezogen ist, daß sich eine Bearbeitung ähnlich
dem normalen #.iegenlauffräsen ergibt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt Maßnahmen,
um das zu bearbeitende Zahnrad und das Werkzeug in festem Eingriff miteinander zu
drenen und eine relative Vorschubbewegung zwischen dem Zahnrad und dem Werkzeug
im Sinne einer Annäherung längs einer Linie hervorzurufen, die rechtwinklig zu den
Achsen des Zahnrades und des iverkzeugs verläuftl während jede andere helativbewegung
zwischen dem Zahnrad und dem Werkzeug verhindert wird. In Fig. 7 und öp in
denen die Arten von Fertigbearbeitungsvorgängen dargestellt sind, bei denen sich
die Erfindung anwenden läßt, ist das Schabwerkzeug 0 jeweils in Eingriff
mit
dem oberen Teil des zu bearbeitenden zahnrades
G angeordnet. Das derl,--zeug nat einen solchen öchrauben- oder Schrägungswinxell
daß sich die Achsen des verkstücks und des vierkzeugs im Raum unter einem erheblichen
winkel von z.B. zwischen 3 0 und JO 0 kreuzen müssen, wenn beide Teile
fest in Eingriff miteinander gebracht werden sollen. Unter einem solchen festen
Eingriif ist eine Anordnung zu verstehen, bei der die Zähne des Lahnrades und des
vierkzeugs*beim Durchlaufen der Eingriffsz one jeweils an beiden Flaru:en fest an
den damit kämmenden Zähnen anliegen. In rig. '( bezeichnet der zur Achse des L'ahnrades
parallele Doppelpfeil AT die-hichtung aer relativen Längsbewegung zwischen dem Zahnrad
und dem Werkzeug, mittels deren das Schaben von Zahnrädern auf bekannte Weise bewirkt
werden kann. In der Praxis ist das Schabwerkzeug C in einer hier nicht gezeigten
ortsfesten Unterstützung winkelverstellbar gelagert, und es kann in der aus Fig.
7 ersichtlichen Lage angetrieben bzw. in Drehung versetztwerden. Das zu bearbeitende
Zahnrad G
ist au.L eiiiem gelagert, der in der erforderlichen Richtung der
Relativbewegung bewegbar ist; hierbei ist das Zahnrad frei-drehbar gelagert. In
Fig. 7 bezeichnet der senkrechte Doppelpfeil F die Richtung des Vorschubs.
Bei dem bis jetzt gebräuchlichen normalen Zahnradschabverfahren sowie auch bei der
Anwendung der erwähnten Diagonalbewegung findet die relative Vorschubbewegung zwischen
dem Zahnrad und dem Werkzeug im wesentlichen am Ende eines Bewegungshubes oder Durchgangs
und vor dem nächsten Durchgang stattg wobei hierdurch die Werkstoffmenge bestimmt
wird, die während des nächsten Durchgangs oder Hubes abgetragen wird. Diese Vorschubbewegung
wird
zweckmäßig dadurch herbeigeführt, daß man die UnterstUtzung anhebt, welche das zu
bearbeitende Zahnrad trägt, doch lassen sich natürlich gleichwertige Ergebnisse
auch dadurch erzielen, daß man die Unterstützung, in der das He'rkzeug gelagert
ist, nach unten bewegt. In Fig. 9 bezeichnet der Doppelpfeil DT eine Richtung
der Relativbewegung zwischen dem Zahnrad G und dem Werkzeug C,
bei
der eine Fertigbearbeitung des Zahnrades unter Anwendung der schon erwähnten Diagonalbewegung
erfolgt. Bei diesem Verfahren kann man mit, einer vergleichsweise kürzeren Hubstrecke
arbeiten$ und es hat sich gezeigt, daß eine schnellere Ahtragung von Vierkstoff
möglich ist. Bei diesem Verfahren kann gegebenenfalls eine relative Vorseliubbewegung
in Richtung des Pfeils F i# Fig. '( erforderlich werden, denn das Zahnrad
kann sich schon vor der Einleitung der "elativbewegung in dem erforderlichen endgültigen
1,1ittenabstand vom Werkzeug befinden. Die beschriebene -d*ertigbearbeitung eines
Zahnrades mit hilfe des Tiefenvorschubverfahrens wird in der Weise durchgeführt,
daß man das Zahnrad und das Nerkzeug z.B. gemäß Fig. 7
anordnet, beide Teile
in Eingriff miteinander in beiden Richtungen umlaufen läßt und eine relative Vorschubbewegung
in Richtung des Pfeils F hervorrufte ohne daß irgendeine andere .delativbewegung,
z.B. Längshübe, in der Hichtung AT oder DT herbeigeführt wird. Es wurde festgestellt,
daß es die Verwendung eines 3ehneidwerkzeugs, bei dem die Schneiden auf beiden Seiten
je-
der Nut im wesentlichen gleich große stumpfe Winkel bilden,
ermö,t,-licnt,
eine im wesentlicnen gleichmäßige Werkstoffabtra-C> (D gung auf beiden Planken der
/j#,.-linradzähne zu erzieleng und ZD daß man ein Zahnrad einwandfrei schaben kann,
ohne daß es erforderlich 'ist, die Drehrichtung umzukehren. Allgemein gesproelleil,
ist es bei dem neuartigen erfindungs-emäßen Zuhnradsch,3bveri:ahren erforderlich,
daß die dinkel zwischen den Seitenwänden der Nuten und den Planken der Jerkzeugzähne,
welche die Schneiden bildent gleich groß sindoptimale grgebnisse werden erzielt,
wenn die #,Iinkel an diesen 0
Dchneiden mindestens 100 betragen und
vorzugsweise z-wisChen 1000 und 1100 liegen. Die Erfindung umfaßt
jedoch auch ein Verfahren, bei dam die verwendeten Schneidwerkzeuge eine Sc-hrauben-
oder Schrägverzahnung haben, wobei die 3eitenwände der Nuten so.geneigt sind, daß
der viini#:el an den Schneiden 90 0
und vorzugsweise mehr als 90 0
beträgt. Gewöhnlich ist es zweckmäßig, die Zähne des 4erkzeugs in der-Längsrichtung
konkav auszubilden, tun eine richtige CD
Zuordnung zu nicht modifizierten
Zähnen des zu bearbeitenden Zahnrades zu gewährleisten, wenn der Arbeitsgang bei
sich kreuzenden Achsen durchgeführt wird; in mancnen Fällen braucht dies jedoch
nicht unbedingt erforderlich zu sein. Zwar wurde erwähnt, daß die Drehrichtung beliebig
gewählt werden kann, doch sei bemerkt, daß während des Iiindurchlaufens jeder Nut
eines Zahns des Werkzeugs durch die - Gearbeitungszone die Uichtung
der gleitenden Bewegung bestimmtg welche der beiden durch jede Nut gebildeten Schneiden
zur Wirkung homm,#. vienn eine maximale Standzeit des vIerkzeugs erz:Lelt worden
soll,
ist es natürlich z-,-jecl:mäßig, dafUr -u sorgen,
daß aas 71erkzeug während seiner gesamten Lebensaauer im wesentlichen gleich lange
bei beiden Orehrichtungen benutzt wird. üedoch bedingt U
diese Forderung keine
Umkehrung der 1)rehrichtung und somit, au--ii C CD zeine Umsteuerung des
Antriebsmotors während jedes Arbeitsspiels zum Schaben eines Zahnrades. Vielmehr
kann es zweckmäßig sein, ein bestimmtes Bchabwerkzeug während einer langen Zeitspanne
von z.B. einer Stunde oder einem Tag in einer bestimmten richtung umlaufen zu lassen,
woraufnin die j)rehricht-un.. umgekehrt werden kann, damit die bei der ersten Drehrichtunr--
unbenutzt gebliebenen z;chneiden zur dirkung gebracht weraen.
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Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen geben ein so vollständiges,
klares und genaues Bild des erfindungs-CD gemäßen Zahnradschabveriahrens, daß hierhach
jeder 2achmann in der Lage ist, die wrfindung praktiscr- anzuwenden.