DE1777374A1

DE1777374A1 - Verfahren zum regeln der groesse und lage der hubbewegung eines stoessel,

Info

Publication number: DE1777374A1
Application number: DE19661777374
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr-Ing Brandner; Rolf Dipl-Ing Klaus
Original assignee: Werkzeugmaschinenkombinat Fritz Heckert VEB
Current assignee: Werkzeugmaschinenkombinat Fritz Heckert VEB
Priority date: 1966-12-30
Filing date: 1966-12-30
Publication date: 1973-08-30

Description

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Verfahren zum Regeln der Größe und Lage der Hubbewegung eines Stößels 1777^7A.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Größe und lage der Hubbewegung eines Stößels von im Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnflankenschleifmaschinen beim Schleifen der Planken eines echrägverzahnten Zahnradea mittels eines am Stößel gelagerten Schleifkörpers, wobei das zu schleifende Zahnrad allein oder zusammen mit dem Stößel die Wälzbewegung, die sich aus einer Translations- und einer Rotationskomponente zusammensetzt, ausführt.

Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik von Arbeitsweisen beim Schleifen der Zahnflanken Bezug, wie er in den Druckschriften

SECH-PS 360 867 sowie in den Prospekten ZSTZ, Prospektor, 1444/1966, S, 41, des VEB Großdrehmaschinenbau "7. Oktober", Berlin-Weißensee, beschrieben ist. Aus diesen Druckschriften ist es bekannt, die Lage der Hubbewegung so in das Bereich eines zu schleifenden Zahnrades zu verlegen, daß der Schleifkörper die gesamte Länge einer Plankenfläche bestreichen kann.

Diese Einstellung der Hublage geschieht vor dem Beginn des eigentlichen Schleifprozesses beim Stillstand des Stößels, Sie erfolgt bei Zahnflankenschleifmaschinen, deren Stößel durch einen hydraulisch oder pneumatisch betätigten Arbeitszylinder bewegt werden, im allgemeinen durch Lageveränderung von klemmbaren Anschlägen, Diese arbeiten mit Grenzwertgebern zusammen, welche die Umsteuerung des Arbeitsavlinders bei ihrer Betätigung auslösen. Wird demgegenüber der Stößel einer Zahnflankenschleifmasehine durch ein Kurbelgetriebe bewegt, dann ist es Üblich, den Anlenkx ZSTZ (Zahnrad-TO-zeohleifmasehlnen für uyllndxisch· Vereanirafir), Prospekt-Kr» 4038/1963, S₀ Zh und 26, « _una 309835/0006

punkt des Abtriebagliedes über eine Gewindespindel 7^0 «¥/ und eine Handkurbel zu verschieben«

Die bekannten Konstruktionen von Zahnflarikenschleifmaschinen lassen an sich die Einstellung der Hublagö des Stößels nur bei dessen Stillstand zu. Die vom Stößel ausgeführte Größe der Hubbewegung wird üblicherweise so gewählt, daß sie der Länge der zu schleifenden Zahnflanken, einschließlich eines beidseitigen überlaufweges, entspricht. Die Länge der Flankenfläche ist bekanntlich bei geradverzahnten Stirnrädern gleich der Zahhbreite, dagegen bei schrägverzahnten Stirnrädern am den Paktor l/cos ß (ß = Schrägungswinkel des Zahnrades) größer. In der kegel muß also beim Schleifen von schrägverzahnten Zahnrädern die Hubgröße größer als bei geradverzahnten Zahnrädern gleicher Breite eingestellt werden.

Die Schrägverzahnung eines Zahnrades bringt es mit sich, daß sich jeder einzelne Zahn nicht mehr geradlinig, sondern schraubenförmig gekrümmt auf dem Mantel des Zahnrades erstreckt. Seine Flankenflachen können deshalb nicht mehr über ihrer gesamten Länge von dem Schleifkörper bestrichen werden, da dieser sich in einer Ebene bewegt. Der Schleifkörper ist somit auf einem Teil seines Hubweges außer Eingriff. Dieser Teil des Hubweges ist bei schrägverzahnten Zahnrädern mit großen Durchmessern und kleinen Schrägüngswinkeln klein, wächst abermit kleiner werdendem Durchmesser und größer werdendem Schrägungswinkel rasch an» Bei schrägverzahnten Zahnrädern üblicher Größe beträgt der Leerweg des Schleifkörpers oft den größeren Teil des gesamten Hubweges, während dessen tatsächlicher Eingriffsweg nur relativ klein ist. Dieser Eingriffsweg des Schleifkörpers ist zunächst beim Schleifbeginn eines Zahnes lediglich an dessen oberem Ende wirksam, d» h., bei den ersten Hüben ist der untere Teil des Hubweges

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Leerweg. In linearer Abhängigkeit vom Wälzweg verschiebt sich jedoch beim Wälzschleifen der Zahnflanke cer Eingriffsweg bei Jedem Hub um einen bestimmten Betrag nach unten, so daß kurz vor der Fertigstellung der Zahnflanke der Eingriffsweg nur noch an deren unterem Ende wirksam ist»

Es ist nun offensichtlich, daß durch die großen auftretenden Leerwege beim Schleifen von schrägverzahnten Zahnrädern der Zeitbedarf für den genannten Arbeitsgang eine erhebliche Größe besitzt. Der Zeitbedarf beträgt oft ein Mehrfaches von der eigentlich notwendigen Größe, die durch den tatsächlichen Eingriff sweg bestimmt ist, und wächst mit der Vergrößerung des Schrägungswinkels bzw, der Verringerung des Durchmessers stark an.

Bisher wurde noch keine Möglichkeit bekannt, diese großen Leerwege beim Teilwälzschleifen von schrägverzahnten Zahnrädern zu vermeiden.

Es ist jedoch an Flachschleifmaschinen eine Vorrichtung und eine Arbeitsweise zur Verlagerung des hydraulisch erzeugten Oszillationshubes des Schleifschlittens bekannt (DT-PS 1 209 459), bei der im Maschinengestell zwei Anschläge angeordnet sind, welche mit einem Endschalter zusammenarbeiten. Der Endschalter ist dabei am Schleif schütten befestigt und gibt bei seiner Betätigung durch die Anschläge jeweils einen elektrischen Impuls ab. Dieser bewirkt die Umsteuerung des Arbeitszylinders des Schleifschlittens über einen Magnetsteuerschieber.

Zum Zwecke der Verstellung der Anschläge sind diese an den Enden je einer Kolbenstange je eines hydraulisch betätigbaren Zylinders angeordnet. Jeder dieser Zylinder liegt dabei wieder über einen Magnetsteuerschieber an einer Druckleitung an.

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Werden diese, Magnetsteuerschieber betätigt, so bewegen sicli die an den Kolbenstangen befestigten Anschläge ;je nach der Art der Betätigung aufeinander zu, entfernen sich voneinander oder bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit in die eine oder andere Richtung. Diese Verstellung der Anschläge kommt einer Veränderung der Hublage bei gleicher Hubgröße gleich. Sie kann während der Hubbewegung des SchleifSchlittens vorgenommen werden. . ,

Diese bekannte Vorrichtung kann nicht auf Zahnflankenschleifmaschinen der genannten Art übertragen werden. Es ist nämlich bei diesen Maschinen, deren Stößel relativ große Hubwege bei hohen Hubzahlen zurücklegen nicht möglich, an dem bewegten Stößel den Endschalter anzuordnen und dabei die ausgelösten elektrischen Impulse sicher auf das Maschinengestell zu übertragen. Weiterhin erfordert die Maßnahme., beide Anschläge bei der Änderung der Hublage zu verstellen, auch für beide Anschläge je ein Stellglied mit entsprechenden Steuereinrichtungen. Das ist zumindest teuerer und besitzt eine doppelte Störanfälligkeit.

Darüber hinaus beinhaltet dieser bekannte Stand der Technik keinen Hinweis, in welcher Abhängigkeit die" Größe der Hublagenverstellung Von irgendeiner physikalischen Größe steht.

Es ist Zweck der Erfindung, die beim Schleifen von schrägverzahnten Zahnrädern mit im Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnflankenschleifmaschinen auftretenden großen Leerwege zu vermeiden und damit den Zeitbedarf für diesen Arbeitsgang zu verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Regeln der Größe und lage der Hubbewegung eines Stößels von im Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnflankenschleifmaschinen beim Schleifen der Planken eines schrägverzahnten Zahnrades mittels eines am Stößel gelagerten Schleifkörpers anzugeben, wobei die Hubbewegung des Stößels dem momentanen Eingriffsweg des Schleifkörpers angepaßt wird,

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0AD OR(GiNAL

Erfindungsgemäß iat diese Aufgabe dadurch gelöst, daß.die Größe und Lage der Hubbewegung des Stößels in Abhängigkeit des Meßwertes von einer, der Komponenten der Wälzbewegung der Größe und augenblicklichen Lage des wirksamen Eingriffsweges des Schleifkörpers an der zu schleifenden Zahnflanke folgt.

Die Wirkung der damit beanspruchten Maßnahme besteht darin, daß es nunmehr möglich ist, die Hubgröße des Stößels der tatsächlichen Länge des Eingriffsweges des Schleifkörpers anzupassen, wobei die jeweilige Hublage immer der jeweiligen Verschiebung des Eingriff sweges längs der Plankenfläche folgt. Damit sind, abgesehen vom technologisch notwendigen Überlauf, jegliche Leerwege des Schleifkörpers beim Schleifen von schrägverzahnten Zahnrädern vermieden. Infolge der Verkürzung des Hubes des Stößels ist bei gleicher Stößelgeschwindigkeit eine höhere Stößelhubzahl einstellbar, so daß die wesentliche Verringerung des Zeitbedarfes für den Arbeitsgang Schleifen augenfällig ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben.
In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig, 1s die perspektivische Ansicht auf ein schrägverzahntes Zahnrad, wobei nur ein Zahn ge- ' zeichnet wurde,

Fig. 2: die perspektivische Ansicht auf das Zahnrad der Fig. 1, welches um einen bestimmten Drehwinkel verdreht ist,

Fig. 3 s die perspektivische Ansicht auf das Zahnrad der Fig. 1, um einen weiteren Drehwinkel verdreht, ·

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Ein schrägverzahntes Zahnrad Z ist zum Z_wecke der Wälzbewegung drehbar und parallel zu seiner Achse geradlinig verschiebbar gelagert. An seinem Umfang ist lediglich ein Zahn dargestellt (s. Fig. 1,2 3), dessen rechte Flankenfläche F geschliffen werden soll« Zu diesem Zweck führt ein doppelkegelförmig profilierter, rotierender Schleifkörper 6 eine schnelle Hubbe- wegung mit der Hubgröße H in einer Ebene E aus. Die Ebene E, d. h. die Bewegungsebene des Schleifkörpers 6, tangiert an der rechten Flankenfläche F des zu schleifenden Zahnes des Zahnrades Z und verläuft somit unter dem Schrägungswinkel ß zur Achse des Zahnrades Z. Sie stellt eine Flankenfläche einer gedachten schrägverzahnten Zahnstange (als deren Bestandteil der Schleifkörper aufgefaßt wird) als Bezugsprofil dar.

Die Hubgröße H entspricht etwa dem tatsächlichen Eingriff sweg des Schleifkörpers 6. :

Beim Beginn des Schleifprozessee (s, Figä 1) ist noch kein Wälzweg zurückgelegt, d, h. dessen geradlinige und Rotationskomponente ist gleich Hull« Der Schleifkörper 6 bewegt sich entsprechend seiner Hubgröße H am oberen Ende der Flankenfläche F in der Ebene E, wobei er sich um einen bestimmten, technologisch notwendigen Überlaufweg über das obere Ende der Flankenfläche F hinausbewegt.

Gleichzeitig mit dem Beginn der Hubbewegung des Schleifkörpers 6 setzt jedoch auch die Wälzbewegung des Zahnrades Z ein. Das bedeutet eine Verdrehung um einen Drehwinkel Y* und eine geradlinige Verschiebung um einen Weg V/ des Zahnrades Z, wobei man sich diese Wälzbewegung als ein Abwälzen des Zahnrades Z an der gedachten stillstehenden, den Schleifkörper 6 enthaltenden Zahnstange (Bezugsprofil) vorstellen kann.

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BAD ORIGINAL

In linearer Abhängigkeit von einer der Komponenten der Wälzbewegung, in vorliegendem Ausführungsbeispiel deren Rotationskomponente, verschiebt sich die Hubbewegung des Schleifkörpers 6 mit der Hubgröße H, also dessen Hublage, entlang der Plankenfläche F nach unten.

Der sich in der Ebene E bewegende Schleifkörper 6 folgt somit immer dessen tatsächlichem Eingriffsweg auf der Flankenflache F. Nach Zurücklegen eines bestimmten Drehwinkels f*^ (s. Fig. 2) bewegt sich der Schleifkörper 6 in einer Hublage, deren Mittelage sich zur Gesamtlänge der Plankenfläche P in dem gleichen Verhältnis befindet wie der zurückgelegte Drehwinkel *f ^ zum gesamten Drehwinkel ψ$ der vollständigen Wälzbewegung für das Schleifen eines Zahnes.

Ist die Wälzbewegung des Zahnrades Z und damit dessen gesamter Drehwinkel ^q vollständig zurückgelegt (Pig, 3), so bewegt sich der Schleifkörper 6 am unteren Ende der Plankenfläche P; Dabei ist wieder ein technologisch notweniger Überlaufweg vorgesehen.

In Pig· 3 ist neben der Endstellung des Zahnrades Z nach Beendigung des Wälzweges auch dünn dessen Anfangsstellung dargestellt. Es ist der insgesamt zurückgelegte geradlinige Wälzweg Wq sowie der gesamte Drehwinkel ψ^ der Rotationskomponente ersichtlich. Weiterhin ist auch die Gesamtlänge H_G der Ebene E dargestellt, in der sich die Hublage des Schleifkörpers 6 beim Wälzschleifen einer Plankenfläche P verschiebt. Dieser Gesamtlänge H« entspricht beim bisher bekannten Verfahren der eingestellte Hub, während die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eingestellte Hubgröße H etwa dem tatsächlichen Eingriffsweg des Schleifkörpers 6 entspricht. Durch diese Einstellung sind die großen, beim bisher bekannten Verfahren zurückgelegten Leerwege klar ersichtlich.

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Claims

P 1873 W - 9· 8. 506/03-816/26

Patentanspruch

Verfahren zum Regeln der Größe und Lage der Hubbewegung eines Stößels von im Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnflankenschleifmaschinen beim Schleifen der Flanken eines schrägverzahnten Zahnrades mittels eines am Stößel gelagerten Schleifkörpers, wobei das zu schleifende Zahnrad allein oder zusammen mit dem Stößel die Wälzbewegung, die sich aus einer Translations- und einer Rotationakomponente zusammensetzt * ausführt,([ dadurch gekennzeichnet," daß die Größe und Lage der Hubbevegung des Stößels (4) in Abhängigkeit des Meßwertes von einer der Komponenten der Wälzbewegung der Größe und augenblicklichen Lage des wirksamen Eingriffsweges des Schleifkörpers (6) an der zu schleifenden Zahnflanke (1) folg-fc.

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