DE1966067A1

DE1966067A1 - Non-cutting processing of toothed gears by - rolling-off on gear or rack-shaped tools

Info

Publication number: DE1966067A1
Application number: DE19691966067
Authority: DE
Inventors: Gianfranco Grandi; Fritz Hurth; Herbert Loos
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1969-04-16
Filing date: 1969-04-16
Publication date: 1971-04-22

Abstract

The workpiece makes a longitudinal advance relative to the tool, the direction of the movement being on a plane parallel to the tangent plane, which passes through the contact point of the two rolling cycles of tool and work piece. The smallest distance between the two axis is of such a size, that a pressure component originates, which is radial to them. Due to this a relatively small force is necessary for the advance drive, the radial force being absorbed by supporting elements for tool and work piece. The work piece is worked to an exact pre-determined measurement, with the surface of the tooth profiles being of high quality. The tool itself has a very long life time.

Description

VorrichtunS m sparllosen Bearbeiten von Zahnrädern Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum spaniosen Bearbeiten von Zahnrädern durch Abwälzen des Werkstücks auf einem zaLnradartigen oder zahnstangenartigen Werkzeug Der Zweck einer solchen Bearbei.tung ist, die Verzahnung des Werkstücks möglichst genau auf ein vorbestimmtes Maß zu bringen, da bei die Oberfläche der Zahnflanken mit einer möglichst hohen Qualität zu versehen und dabei auch die Oberfläche der Zahnflanken zu verdichten. Device for economical machining of gears The invention relates to a device for machining gears by machining Rolling of the workpiece on a gear-like or rack-like tool The purpose of such machining is to ensure that the workpiece is toothed as much as possible to bring exactly to a predetermined level, since the surface of the tooth flanks with the highest possible quality and also the surface of the To compress tooth flanks.

Der Erfindung liegt über die oben genannten Forderungen hinausgegend die besondere Aufgabe zugrunde die Arbeitszeit zu verkürzen, Ferner soll sich das Werkzeug wenig abnutzen, so daß es nur in langen Perioden ausgewechselt zu werden braucht, das Werkzeug soll also möglichst viel Werkstücke bearbeiten bevor es ausgewechselt werden muß.The invention goes beyond the above requirements the special task underlying to shorten the working hours, furthermore that should Tool wear little so that it can only be replaced in long periods needs, so the tool should process as many workpieces as possible before it is replaced must become.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Werkzeug relativ zum Werkstück einen Längsvorschub ausführt, dessen Richtung in einer Ebene liegt, die parallel liegt zu der die beiden Wälzkreise von Werkzeug und Werkstück tangierenden, durch die Berührungsstelle der Wälskrei.se verlaufenden Ebene, wobei der dabei auftretende kleinste Achsabstand zwischen Werkzeug und Werkstück so bemessen ist, daß eine zum Werkzeug und Werkstück radial gerichtete Druckkomponente auftritt. Bei der Vorschubrichtung nach der Erfindung ist für den Antrieb des Vorschubs eine verhältnismäßig kleine Kraft aufzuwenden während dlc radiale Kraft im wesentlichen von Stützelementen für Werkzeug und Werkstück aufgenommen wird.The object on which the invention is based is achieved in that the tool performs a longitudinal feed relative to the workpiece, the direction of which lies in a plane that is parallel to the two pitch circles of the tool and workpiece tangent, running through the point of contact of the rolling circles Level, with the smallest axial distance occurring between the tool and the workpiece is dimensioned so that a pressure component directed radially to the tool and workpiece occurs. When the feed direction according to the invention is used to drive the feed to exert a relatively small force while dlc is essentially radial force of support elements for tools and workpiece is picked up.

Die Maschine arbeitet zweckmäßig derart, daß der LängsvorscIub des Werkzeugs relativ zum Werkstück aus einem Zustand des losen Eingriffs von Werkstück und Werkzeugverzahnung über einen einen radialen Druck ausübenden spielfreien Eingriff in einen Zustand des losen Eingriffs der Verzahnungen verläuft, wobei die Zustände des losen Eingriffs einerseits oder beiderseits von Wrstück und Werkzeug liegen können. Die Maschine kann so arbeiten, daß der Längsvorschub nur einen Hingang zum Zwecke des Bearbeitens ausführt oder ein oder mehrere Hin- und Hergänge.The machine works appropriately in such a way that the longitudinal projection of the Tool relative to the workpiece from a state of loose engagement of the workpiece and tool toothing via a backlash-free engagement that exerts radial pressure runs in a state of loose engagement of the toothings, the states the loose engagement on one side or on both sides of the workpiece and the tool can. The machine can work in such a way that the longitudinal feed is only one exit to the Purposes of editing or performing one or more reciprocations.

Das Werkstück kann auf der Vorrichtung ausschließlich in einem Längsvorschub oder einem oder mehreren hin- und hergehonden Längsvorschüben ohne zwischengeschaltete Tiefenzustellung bearbeitet werden, wobei auch Tiefenzustellungen vorgesehen sein können und zwar zweckmäßigerweise so, daß während mindestens einem Zustand des losen Eingriffs eine den Achsabstand zwischen Werkstück und Werkzeug verändernde Tiefenzustellung erfolgt.The workpiece can only be fed longitudinally on the device or one or more reciprocating longitudinal feeds without intervening Depth infeeds are processed, with depth infeeds also being provided can and expediently so that during at least one state of the loose Engagement, a depth infeed that changes the center distance between the workpiece and the tool he follows.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann so gestaltet sein, daß die Achsen von Werkstück und Werkzeug parallel liegen. Für solch eine Vorrichtung wird zweckmäßig ein Werkzeug verwendet, dessen Zahnflanken in wirksam vortretende und unwirksam zurücktretende Flankenteile unterbrochen ist. Andererseits kann die Vorrichtung aber auch so ausgebildet sein, daß sich Werkstück und Werkzeug im Abstand kreuzen, was dann zweckmäßig ist, wenn ein Werkzeug mit ununterbrochenen Zahnflanken benutzt wird.The device according to the invention can be designed so that the The axes of the workpiece and the tool are parallel. For such a device expediently a tool is used whose tooth flanks are effectively protruding and ineffective receding edge parts is interrupted. On the other hand, the device but also be designed so that workpiece and tool cross at a distance, which is useful when using a tool with uninterrupted tooth flanks will.

Besonders wichtige Merkmale der Erfindung sind, daß der Längsvorschub rechtwinklig zur Werkstückachse gerichtet ist oder daß der Längsvorschub rechtwinklig zur Werkzeugachse gerichtet ist, Lwas gleichbedeutend ist, wenn die Achsen von Werkstück und Werkzeug parallel liegen, was aber einen Unterschied ausmacht, lvenn zwischen beiden Achsen ein Achskreuzwinkel vorhanden ist.Particularly important features of the invention are that the longitudinal feed is directed at right angles to the workpiece axis or that the longitudinal feed is at right angles is directed to the tool axis, which is equivalent to the axes of the workpiece and tools parallel, which makes a difference, If there is an axis intersection angle between the two axes.

Insbesondere für die oben erwähnte Werkzeugform, bei der die Nuten hintereinander Xu Ebenen angeordnet sind kann eine Ausge spaltung nach der Erfindung von Bedeutung sein, die dahin geht, daß die Richtung des Längsvorschubs zum rechten Winkel auf die Achse des Werkzeugs in einem Winlcel geneigt ist, dessen Katheten gebildet werden aus etwa der Breite einer Nut oder etwas mehr und dem Anteil des Umfangs des Werkzeugs -über eine bestimmte Anzahl von Zähnen. Während also normalerlçeise nach der Erfindung der Längsvorschub rechtwinklig zur Werkzeugachse gerichtet ist, weicht nach dieser Ausgestaltung der Erfindung die- Richtung des Längsvorschubs je nach Gestaltung des Werkzeugs von dem rechten Winkel ab, wobei aber keine nennenswerten Späne abgenommen werden sollen.In particular for the tool shape mentioned above, in which the grooves one behind the other Xu levels can be a cleavage according to the invention be of importance, which is that the direction of the longitudinal feed to the right Angle is inclined to the axis of the tool in a Winlcel, its cathetus are formed from roughly the width of a groove or a little more and the proportion of the Scope of the tool - over a certain number of teeth. So while normally according to the invention, the longitudinal feed is directed at right angles to the tool axis, according to this embodiment of the invention, the direction of the longitudinal advance is different depending on the design of the tool from the right angle, but none of them worth mentioning Chips are to be removed.

Die Erfindung bezieht sich ausdrücklich auf eine spanlose Bearbeitung der Zahnflanken. Falls ein Werkzeug benutzt wird, dessen Zahnflanken in wirksam vortretende und unlçirksam zurücktretende Flanlcenteile unterteilt sind, können die dadurch entstehenden Kanten stumpf sein. In einigen Ausführungsformen sollen sie sogar stumpf sein, nämlich dann, wenn eine Längsgleitung auftritt.The invention expressly relates to non-cutting machining of the tooth flanks. If a tool is used, its tooth flanks are effective protruding and ineffective receding flank parts are divided, can the resulting edges will be blunt. In some embodiments, they can even be blunt, namely when longitudinal sliding occurs.

Mit der Erfindung wird eine extrem kurze Bearbeitungszeit für das Feinbearbeiten von Zahnrädern erzielt. Dieser Vorteil kotnr£jt erst dann voll zur Wirkung, wenn auch die sogenannten Verlustzeiten klein sind. Daher ist für die Erfindung ein Verfahren von großer Bedeutun$, das so abläuft 1 daß das Werkstück auf der einen Seite der durch die Achsen von Werkstück und Werkzeug gehenden Ebene eingespannt und während eines Rücklaufes des Längsvor schubs auf dieser Ausgangsposition ausgespannt wird. Dieses Verfahren ist durchführbar mit einer Maschine, bei der das Masclinengestell in der Richtung des Längsvorschub des das Werkzeug oder das Werkstück tragenden Schlittens liegt oder daneben. Günstig ist auch eine -Portalbauweise, bei der also das Maschinengestell beiderseits des Schlittens angeordnet ist. Da bei der kurzen Bearbeitungszeit das Be- und Entladen der Maschine eine gros se Bedeutung hat, kann auch eine solche Gestaltung der Maschine von Bedeutung sein, bei der das Werkzeug über dem Werkstück liegt und die Maschine von oben her zugänglich ist.With the invention, an extremely short processing time for the Finishing of gears achieved. This advantage can only then be fully exploited Effect, even if the so-called loss times are small. Hence for the invention a process of great importance, which proceeds in such a way that the workpiece on one The side of the plane passing through the axes of the workpiece and the tool is clamped and extended to this starting position during a return of the longitudinal advance will. This method is feasible with a machine at of the Masclinengestell in the direction of the longitudinal advance of the tool or the workpiece-carrying carriage is or next to it. A portal construction is also favorable, So in which the machine frame is arranged on both sides of the slide. There With the short processing time, the loading and unloading of the machine is of great importance such a design of the machine can also be important in which the Tool is above the workpiece and the machine is accessible from above.

Die Tiefenzustellung braucht nicht nur, wie vorher beschrieben wurde, an den Umkehrpunkten des Längsvorschubs vorsich zu gehen.The depth infeed not only needs, as previously described, to walk carefully at the reversal points of the longitudinal feed.

Hinsidtlich der Tiefenzustellung kann die Maschine erfindungsgemäß auch so arbeiten, daß zwischen den Endpunkten (Umkehrpunkten) des Längsvorschubs mindestens eine den Achsabstand zwischen Werkstück und Werkzeug verändernde Tiefenzustellung ausgeführt wird. Diese Ausgestaltung ist z.B. dann von Bedeutung, wenn Längsvorschub und Tiefenvorschub mindestens über einen gewissen Zeitraum gleichzeitig ablaufen, sich die Tiefenzustellung also über eine bestimmte Dauer des Längsvorschubs erstreckt.With regard to the depth infeed, the machine can, according to the invention also work so that between the end points (reversal points) of the longitudinal feed at least one depth infeed that changes the center distance between the workpiece and the tool is performed. This configuration is important, for example, when longitudinal feed and depth feed run simultaneously for at least a certain period of time, the depth infeed thus extends over a certain duration of the longitudinal advance.

Damit mit der Vorrichtung nach der Erfindung auch konische Werkstücke bearbeitet werden können oder damit Verzahnungen mit einem Wälzzylinder (Stirnradverzahnungen), die dicht neben einer Schulter angeordnet sind, bearbeitet werden können, kann sie dahingehend weitergebildet werden, daß die Achsen von Werkzeug und Werkstück so zueinander neigbar sind, daß bei der Bearbeitung mindestens eines der beiden Elemente einen konischen Wälzkörper aufweisen oder einen solchen bearbeiten kann.Thus with the device according to the invention also conical workpieces can be machined or gears with a rolling cylinder (spur gear teeth), which are arranged close to a shoulder, can be processed, it can to the effect that the axes of the tool and workpiece so are inclined to each other that when machining at least one of the two elements have a conical rolling element or can process one.

Um eine optimale Wälzgeschwindigkeit einstellen zu können, kann die Erfindung ausgestaltet sein durch ein Wechselgetriebe im Antrieb für die Wälzbewegung. Wenn beispielsweise das Werkzeug angetrieben ist, da;ni liegt das Wechselgetriebe im Antrieb für die Drehung des Werkzeugs. Die Erfindung kann weiterhin vervollkommnet sein durch ein Wechselgetriebe im Antrieb des Längsvorschubx Wenn eine Tiefenzustellung vorgesehen ist, dann ist es vorteilhaft, die Erfindung so auszubauen, daß am den Längsvorschub ausführenden Schlitten o.dgl. Schaltelemente, z.B. Nocken und Schalter vorgesehen sind, die die Tiefenzustellung steuern.In order to be able to set an optimal rolling speed, the Invention be designed by a change gear in the drive for the rolling movement. For example, if the tool is driven, there is no gear change in the drive for rotating the tool. The invention can be further perfected be through a change gear in the drive of the longitudinal feed x When a depth infeed is provided, then it is advantageous to expand the invention so that on the Longitudinal feed executing carriage or the like. Switching elements, e.g. cams and switches are provided that control the depth infeed.

Es kann die Vorrichtung nach der Erfindung noch dahingehend ausgebildet sein, daß das Werkzeug oder Werkstück auf einem Träger gelagert ist, der auf dem Maschinengestell so schwenkbar und feststellbar angeordnet ist, daß mit dessen Hilfe die Werkzeugachse relativ zur Werkstückachse winkelig eingestellt werden kann, wodurch sich eine universell einsetzbare Maschine ergibt.The device according to the invention can also be designed to this effect be that the tool or workpiece is mounted on a carrier on the Machine frame is arranged so pivotable and lockable that with the help of it the tool axis can be set angularly relative to the workpiece axis, whereby a universally applicable machine results.

Hinsichtlich des Aufstellens der Maschine oder Vorrichtung innerhalb einer Maschinengruppe oder Maschinenstraße, die automatisch arbeitet und um die Maschine nach der Erfindung ohne Schwierigkeit umgruppieren zu können, kann die Erfindung dahingehend weiter ausgebildet werden, daß die Verschieberichtung des das Werkstück oder das Werkzeug tragenden Schlittens relativ zum Maschinengestell oder Werkzeug einstellbar ist, um die Lage des Werkstücks in eine für eine Lade- und Entlade einrichtung passende Lage zu bringen. Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.Regarding the placement of the machine or device within a machine group or machine line that works automatically and around the Machine according to the invention can be regrouped without difficulty, the Invention to be further developed in that the displacement direction of the the workpiece or the tool-carrying slide relative to the machine frame or tool is adjustable to position the workpiece in a loading and unloading device to bring suitable location. Further advantages and features of the Invention emerge from the description below.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen, die mit den Figuren 1 bis 10 dargestellt sind, nachstehend erläutert.The invention is based on exemplary embodiments associated with the figures 1 to 10 are explained below.

Fig. 1 zeigt vereinfacht eine Maschine bzw. Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise~im Schnitt.Fig. 1 shows a simplified machine or device according to the invention, partially ~ on average.

Fig. 2 zeigt vereinfacht die Maschine oder Vorrichtung uacb Fig. 1 von einer anderen Seite, auch teilweise im Schnitt.FIG. 2 shows, in simplified form, the machine or device as shown in FIG. 1 from another side, also partly in section.

Fig. 3 zeigt schematisch das Bearbeiten eines konischen Stirnrades mit konischem Wälzkörper mit einem Werkzeug mit zylindrischen Wälzkörpern.Fig. 3 shows schematically the machining of a conical spur gear with conical rolling elements with a tool with cylindrical rolling elements.

Fig 4 zeigt schematisch das Bearbeiten eines Stirnrads mit zylindrischen Wälzkörpern mit einem Werkzeug, das einen konischen Wälzkörper aufweist.Fig. 4 shows schematically the machining of a spur gear with cylindrical Rolling elements with a tool that has a conical rolling element.

Fig. 5 zeigt schematisch das Bearbeiten eines Stirnrads mit konvex balligem Wälzkörper; es entstehen dabei auf dem Werkstück konvex ballige Zähne Fig. 6 zeigt schematisch das Bearbeiten eines Stirnrads mit konkav balligem Wälzkörper; es entstehen dabei auf dem Werkstück in Längsrichtung konkav gekrümmte Zahnflanken.Fig. 5 shows schematically the machining of a spur gear with convex spherical rolling element; this results in convex, crowned teeth on the workpiece Fig. 6 shows schematically the machining of a spur gear with a concave, crowned rolling element; this creates tooth flanks that are concavely curved in the longitudinal direction on the workpiece.

Fig. 7 zeigt die Draufsicht auf ein Werkzeug zur Verwendung auf einer Maschine nach der Erfindung.Fig. 7 shows the plan view of a tool for use on a Machine according to the invention.

Fig. 8. zeigt schematisch die Draufsicht auf einige Zähne eines abgewickelt dargestellten Werkzeugs für die Erfindung.Fig. 8 shows schematically the plan view of some teeth of a developed illustrated tool for the invention.

Fig. 9 zeigt schematisch die Draufsicht auf einige Zahne einer anderen Ausführungsform eines Werkzeugs für die Erfindung.Fig. 9 shows schematically the top view of some teeth of another Embodiment of a tool for the invention.

Fig.70 zeigt als Detail einen Schnitt durch die stumpfen Kanten an einem Werkzeug für die Erfindung.Fig. 70 shows as a detail a section through the blunt edges a tool for the invention.

Die Figuren 1 und 2 zeigen als Ausführungsbeispiel für die Erfindung eine Maschine mit einem C-förmigen Maschinengestell 10, in dessen oberen Uberhang 11 ein zahnradähnliches Werkzeug 12 gelagert ist. Das Werkzeug ist in bekannter Weise auswechselbar auf einer drehbaren Werkzeugspindel 13 aufgenommen. Die Werkzeugspindel ist in einem Werkzeugträger 100 gelagert, der am Uberhang 11 um eine Schwenkachse 101 schwenkbar und feststellbar angeordnet ist. Das Werkzeug wird von einem Motor 14 aus über ein Wechselgetriebe 15, eine Welle 102, ein Kegelradgetriebe 103, eine in der Schwenkachse 101 liegende Welle 104, ein Stirnradpaar 105, eine Welle 106, ein Kegelradpaar 107 und die Werkzeugspindel 13 angetrieben.Figures 1 and 2 show an embodiment of the invention a machine with a C-shaped machine frame 10, in the upper overhang 11 a gear-like tool 12 is mounted. The tool is well known in In a replaceable manner, received on a rotatable tool spindle 13. The tool spindle is mounted in a tool carrier 100 which is attached to the overhang 11 about a pivot axis 101 is arranged to be pivotable and lockable. The tool is powered by a motor 14 from over a change gear 15, a shaft 102, a bevel gear 103, a shaft 104 lying in the pivot axis 101, a pair of spur gears 105, a Shaft 106, a bevel gear pair 107 and the tool spindle 13 are driven.

Am Mittelteil 16 des Maschinengestells ist eine Schlittenführung 17 vorgesehen, auf dem eine Konsole 18 den Abstand vom Werkzeug verändernd hin- und herschiebbar gelagert ist. Die Konsole ist mit Hilfe einer Gewindespindel 19 am unteren Schenkel 20 des Maschinengestells, in dem sie drehfest gelagert ist, abgestützt. In der Konsole ist eine Vorschubmutter 21 gelagert, in die die Gewindespindel 19 eingreift. Die Vorschubmutter ist am Umfang mit einer Schneckenradverzahnung 22 versehen, die mit einer Schnecke kämmt, welche in Fig. 1 von der Vorschubmutter verdeckt und daher nicht gezeichnet ist. Die Schnecke sitzt auf einer Welle 23a, 23b. Die Schneckenwelle bzw. die Schnecke kann wahlweise von einem Motor 24 aus über ein Wechselgetriebe 25 und eine nicht gezeichnete Kupplung oder über eine Kupplung 27 von einem Vierkant 26 aus, auf das ein Handrad o.dgl. gesteckt werden kann, angetrieben werden. Auf der Konsole ist eine Schlittenführung 28 vorgesehen, die mittels eines Drehtisches 28a iii der Konsole 18 schwenkbar und feststellbar gelagert ist und zwar um eine Achse die parallel oder axial zur vorher erwähnten Achse 101 liegt. In der Schlittenführung ist ein Werkstückschlitten 29 längsverschiebbar gelagert. Die Richtung der Verschiebbarkeit verläuft rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der Konsole (Doppelpfeil x-x in Fig. 1). --Der Werkstückschlitten ist mit einer Vorschubmutter 30 versehen, in die eine Vorschubspindel 31 eingreift. Die Vorschubspindel ist drehbar in der Konsole gelagert und ist von einem Motor 32 aus über ein Wechselgetriebe 33 sowie über eine Welle 108, ein Kegelradpaar 109, eine Welle 110, deren Achs in der die Schwenkachse des Drehtisches liegt, ein weiteres Kegelradpaar 111, eine Welle 112 und über ein Stirnradpaar 113 antreibbar. Der Werlcstückschlitten 29 ist mit einem oder mehreren Nocken 34 versehen1 die mit einem oder mehreren Schaltern 35 o.dgl. zusammenwirken, Mit diesen Steuermitteln kann der Antrieb des Werkstückschlittens mittels Polumschaltern des Motors oder mittels eines Wendegetriebes, das zweckmäßig mit dem Wechselgetriebe 33 vereinigt ist, umgesteuert werden. Auf dem Werkstückschlitten ist eine Grundplatte 104 angeordnet, die unter Umständen um einen Zapfen 71 schwenkbar und feststellbar ist. Auf der Grundplatte ist mit Hilfe eines Bolzens 115 o.dgl. ein Werkstücktisch 116 um eine Achse schwenkbar gelagert, die rechtwinklig zu den beiden vorher erwähnten Schwenkachsen gerichtet ist. Der gewählte Winkel zwischen Grundplatte 104 und Werkstücktisch 116 kann mit Hilfe einer Haltevorrichtung fixiert werden. Diese Haltevorrichtung kann beispielsweise aus Bolzen 117 und Muttern 118 bestehen. Die Haltevorrichtung kann einseitig oder beiderseitig des Bolzens 115 angeordnet sein.A slide guide 17 is located on the middle part 16 of the machine frame provided on which a console 18 back and forth changing the distance from the tool is slidably mounted. The console is with the help of a threaded spindle 19 on lower leg 20 of the machine frame, in which it is rotatably mounted, supported. A feed nut 21, into which the threaded spindle 19 intervenes. The feed nut is provided with worm gear teeth 22 on the circumference provided, which meshes with a screw, which in Fig. 1 of the feed nut is covered and therefore not drawn. The snail sits on a shaft 23a, 23b. The worm shaft or the worm can optionally be operated by a motor 24 via a change gear 25 and a clutch (not shown) or via a clutch 27 from a square 26, on which a handwheel or the like. can be plugged, powered will. On the console, a slide guide 28 is provided, which by means of a Turntable 28a iii of the console 18 is pivotable and lockable and about an axis which is parallel or axial to the aforementioned axis 101. A workpiece slide 29 is mounted in the slide guide so as to be longitudinally displaceable. The direction of the displaceability is perpendicular to the direction of movement of the Console (double arrow x-x in Fig. 1). --The workpiece slide is with a feed nut 30 provided, in which a feed spindle 31 engages. The feed spindle is rotatable stored in the console and is powered by a motor 32 via a change gear 33 and a shaft 108, a bevel gear pair 109, a shaft 110, the axis of which in which is the pivot axis of the turntable, another pair of bevel gears 111, a shaft 112 and drivable via a pair of spur gears 113. The workpiece slide 29 is provided with one or more cams 34 with one or more switches 35 or the like. cooperate with these control means, the drive of the workpiece slide by means of pole changing switches of the motor or by means of a reversing gear, which is expedient is combined with the change gear 33, are reversed. On the workpiece slide a base plate 104 is arranged, which may be pivotable about a pin 71 and is detectable. On the base plate is 115 or the like with the help of a bolt. a workpiece table 116 pivotally mounted about an axis that is perpendicular to the two aforementioned pivot axes is directed. The chosen angle between The base plate 104 and the workpiece table 116 can be fixed with the aid of a holding device will. This holding device can consist of bolts 117 and nuts 118, for example exist. The holding device can be on one side or on both sides of the bolt 115 be arranged.

Auf dem Werkstücktisch ist mit Hilfe von verstellbaren Reitstöcken 36, 37 das Werkstück 38 ein- und ausspannbar gelagert. Die Achse des Werkstücks liegt in der Grundform der Erfindung parallel zur Achse des Werkzeugs bzw. der Werkzeugspindel.On the workpiece table is with the help of adjustable tailstocks 36, 37, the workpiece 38 is mounted such that it can be clamped and unclamped. The axis of the workpiece lies in the basic form of the invention parallel to the axis of the tool or the tool spindle.

Nach der Grundidee der Erfindung ist der Längsvorschub 40 rechtwinkelig zu den Achsen von Werkstück und/oder Werkzeug und parallel zu einer Ebene 41, die die Wälzkreise von Werkstück und Werkzeug in der Berührungslinie 42 tangiert, gerichtet. Dadurch ergeben sich hohe, radial zu Werkstück und Werkzeug gerichtete Kräfte 48, 49 bei verhältnismäßig kleiner Vorschubkraft in Richtung des Pfeils 40 während die Radialkräfte im wesentlichen von reinen Stützkräften aufgenommen werden. Die Kräfteverhältnisse sind für die Erfindung, d.h. für eine Maschine oder Vorrichtung zum spanlosen Formen von Zahnrädern von besonderer Wichtigkeit.According to the basic idea of the invention, the longitudinal feed 40 is rectangular to the axes of the workpiece and / or tool and parallel to a plane 41 which tangent to the rolling circles of the workpiece and tool in the contact line 42, directed. This results in high forces 48 directed radially to the workpiece and tool, 49 at a relatively small feed force in the direction of arrow 40 while the Radial forces are essentially absorbed by pure support forces. The balance of power are for the invention, i.e. for a machine or device to the non-cutting forms of gears of particular importance.

Wenn die Bearbeitung ohne Tiefenzustellung erfolgt, verläuft die Bearbeitung von einem Zustand des losen Eingriffs von Werkzeug- und Werkstückverzahnung, beispielsweise in Fig. 2 rechts der Mittelebene 47 über einen Zustand des kleinsten Achsabstands 43 auf der besagten Mittelebene, in dem ein spielfreier Eingriff besteht und der größte Bearbeitungsdruck ausgeübt wird, in einen Zustand des losen Eingriffs beispielsweise links der Ebene 47 (Fig.2). Wenn mehrere Hin- und Hergänge des Werkstückschlittens vorgesehen sind, dann kann beispielsweise an jedem Hubende oder zeitlich nach jedem Hubende eine Tiefenzustellung durch Betätigen der Vorschubmutter 21^erfolgen, die - gesteuert von den Nocken 34 und Schaltern 35 - von dem Motor 24 veranlaßt wird.If machining is done without infeed, machining will proceed from a state of loose engagement of tool and workpiece toothing, for example in Fig. 2 to the right of the center plane 47 over a state of the smallest center distance 43 on the said central plane, in which there is a backlash-free engagement and the greatest machining pressure is exerted, in a state of loose engagement, for example left of level 47 (Fig. 2). When multiple reciprocations of the workpiece slide are provided, then, for example, at each end of the stroke or after each Stroke end a depth infeed by pressing the feed nut 21 ^ take place, the - controlled by the cams 34 and switches 35 - caused by the motor 24.

Bei der spanlosen Zahnradbearbeitung nach der Erfindung ist die eigentliche Bearbeitungszeit so kurz, daß die sogenannten Verlustzeiten, z.B.In the non-cutting gear machining according to the invention, the actual Processing time so short that the so-called lost times, e.g.

für das Be- und Entladen der Maschine mehr Zeit benötigen als die eigentliche Bearbeitungszeit; daher ist eine im Hinblick auf das Be- und Entladen ausgestaltete Vorrichtung und das von dieser Vorrichtung durchgeführte Verfahren von äußerster Wichtigkeit. Erfindungsgemäß geht der Arbeitsablauf folgendermaßen vorsich: Zunächst steht der Werkstückschlitten 29 rechts der Mittelebene 47; das Werkstück 38 wird eingespannt Dann läuft der Schlitten mit dem Werkstück unter dem Werkzeug hindurch und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß während des Zustands des spielfreien Eingriffs und des kleinsten Achsabstands alle Zähne des Werkstücks bearbeitet werden. Ist das Werkstück links der Mittelebene 47 in einem Zustand des losen Eingriffs angelangt wird das Werkstück von den Reitstockspitzen freigegeben und fällt auf eine Ablaufrinne oder wird von einer Entladeeinrichtung (beide nicht gezeichnet) erfaßt und abtransportiert; währenddessen läuft der Werkstücksohlitten in die Ausgangsposition zurück. Wenn er dort angelangt ist, kann ein neues Werkstück eingespannt werden.need more time for loading and unloading the machine than that actual processing time; hence one in terms of loading and unloading configured device and the method carried out by this device of the utmost importance. According to the invention, the workflow is as follows careful: First, the workpiece carriage 29 is to the right of the center plane 47; the Workpiece 38 is clamped. Then the carriage with the workpiece runs under the Tool through and at such a speed that during the state the backlash-free engagement and the smallest center distance of all teeth of the workpiece to be edited. Is the workpiece on the left the Center plane 47 in the workpiece is in a state of loose engagement from the tailstock centers released and falls onto a gutter or is discharged from an unloading device (both not shown) captured and transported away; meanwhile the workpiece base runs back to the starting position. When it is there, a new workpiece can be used be clamped.

Statt einem Eingang kann auch ein Hin- und Hergang oder mehrere Hin-und Hergänge vom Werkstückschlitten ausgeführt werden1 wobei diese Hin-und Hergänge noch mit Tiefenzustellungen mittels der Gewindespindel 19 kombiniert sein können, die vorzugsweise an den Hubenden des Längsvorschubs beginnen oder dort ausgeführt werden. Zum Zwecke des automatischen Spannens ist einer der Reitstöcke (z.B. 37) mit einer hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Spanneinrichtung 46 zum Betätigen der Pinole versehen.Instead of an entrance, you can also go back and forth or several back and forth Actions are performed by the workpiece slide1 with these back and forth actions can still be combined with depth infeeds by means of the threaded spindle 19, which preferably begin at the stroke ends of the longitudinal feed or are carried out there will. For the purpose of automatic clamping, one of the tailstocks (e.g. 37) with a hydraulic, pneumatic or electrical clamping device 46 for Actuate the quill.

Die vorher erwähnte Begrenzung des Winkels auf gleich oder kleiner als 30 bezieht sich nur auf einen unter Umständen eingestellten A.chskreuzwinkel zwischen Werkstück und Werkzeug nicht aber auf die Abweichung der Richtung des Längsvorschubs von der Senkrechten auf den beiden beispielsweise parallel liegenden Wellen von Werkstück und Werkzeug. Fig.3 zeigt schematisch einen Anwendungsfall für die Anwendung der Schwenkbarkeit des Werkstücktisches um den Bolzen 115. Im Beispiel der Fig.3 ist die Achse des Werkstücks 50 zur Achse des Werkzeugs 12 so geneigt, daß ein Stirnrad mit konischem Wälzkörper (statt mit V:älzzylinder) bearbeitet wird. Der konische Wälzkörper macht sich dadurch bemerkbar, daß auf einem bestimmten durch die Zähne verlaufenden Zylinder die Zähne an der einen Stirnseite eine andere Dicke aufweisen als auf der anderen.The aforementioned limitation of the angle to be equal to or less as 30 only refers to an A.chisk cross angle that may have been set between workpiece and tool but not on the deviation of the direction of the longitudinal feed from the vertical to the two, for example, parallel waves of Workpiece and tool. 3 shows schematically an application for the application the pivotability of the workpiece table about the bolt 115. In the example of FIG the axis of the workpiece 50 is inclined to the axis of the tool 12 so that a spur gear is machined with a conical roller (instead of a V: roller cylinder). The conical one Rolling body is noticeable by the fact that on a certain through the teeth extending cylinder, the teeth on one end face have a different thickness than on the other.

Im Beispiel der Fig.4 ist die gleiche Vorrichtung dazu benutzt um mit einem konischen Werkzeug ein Stirnrad 51, das einen Walzesylinder aufweist, zu bearbeiten, was bedeutungsvoll sein kann, wenn die spanlos zu bearbeitende Verzahnung bis dicht an eine Schulter 52 reicht.In the example of Figure 4, the same device is used to with a conical tool a spur gear 51 which has a roller cylinder, to be machined, which can be significant if the toothing is to be machined without cutting until close to a shoulder 52 extends.

Fig.5 zeigt schematisch die Bearbeitung eines Werkstücks 53 mit konvex gekrümmtem Wälzkörper, d.h. ein Werkzeug mit konvex balligen Zähnen,mit einem Werkzeug 12das einen konkav gekrümmten Wälzkörper, also in Längsrichtung konkav gekrümmte Zahnflanken aufweist.5 shows schematically the machining of a workpiece 53 with a convex curved rolling element, i.e. a tool with convex crowned teeth, with one tool 12 that has a concavely curved rolling body, that is to say concavely curved in the longitudinal direction Has tooth flanks.

Fig.6 zeigt die Bearbeitung eines Werkstücks 54 mit konkav gekrümmtem Wälzkörper, d.h. also mit konkav gekrümmten Zahnflanken (die Zähne sind an den Stirnseiten dicker als in der Mitte),,mit einem Werkzeug mit konvex gekrümmtem Wälzkörper (konvex balligen Zähnen).6 shows the machining of a workpiece 54 with a concavely curved Rolling elements, i.e. with concavely curved tooth flanks (the teeth are on the front sides thicker than in the middle), with a tool with a convexly curved rolling element (convex convex teeth).

Fig.7 zeigt ein Werkzeug 12 (ähnlich auch 12a, b, c), wie es auf der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird. Das Werkzeug ist ein Zahnrad aus einem für Werkzeuge geeigneten Material1 dessen Zähne 62 an den Flanken 61 mit einer Anzahl Nuten 63 versehen sind. Durch diese Nuten wird die Oberfläche der Flanken verkleinert und dadurch bei gegebener Anpreßkraft der Flächendruck erhöht.7 shows a tool 12 (similar to 12a, b, c) as it is on the Device according to the invention is used. The tool is made of a gear a material 1 suitable for tools whose teeth 62 on the flanks 61 with a Number of grooves 63 are provided. These grooves create the surface of the flanks reduced in size and thereby increased the surface pressure for a given contact pressure.

Fig.8 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Werkzeugs 12a nach der Erfindung. Die Nuten 63a sind auf den aufeinanderfolgenden Zähnen 62 in Ebenen 64 liegend angeordnet. Die Ebenen stehen rechtwinklig auf der Achse des Werkzeugs. Damit auf der Werkstückzahnflanke keine unbearbeiteten Flankenteile zurückbleiben, sollte die Richtung 40a des Längsvorschubs winkelig zu diesen Ebenen verlaufen. Vorteilhaft ist es wenn die Richtung 40a des Längsvorschubs mit den Ebenen 64 einen Winkel 66 bildet, dessen Katheten gebildet werden aus mindestens der Breite 67 der Nuten und dem Anteil 68 des Umfangs des Werkzeugs, der einer bestimmten Anzahl von Zähnen entspricht. Der Zweck dieser Ausführungsform der Erfindung ist, mit den wirksamen Flankenteilen alle Werkstückflankenteile zu bearbeiten.FIG. 8 schematically shows an embodiment of a tool 12a according to FIG the invention. The grooves 63a are in planes on the successive teeth 62 64 arranged horizontally. The planes are at right angles to the axis of the tool. So that no unmachined flank parts remain on the workpiece tooth flank, the direction 40a of the longitudinal feed should be angled to these planes. It is advantageous if the direction 40a of the longitudinal feed merges with the planes 64 Forms angle 66, the cathets of which are formed from at least the width 67 of the Grooves and the portion 68 of the circumference of the tool, which is a certain number from Teeth. The purpose of this embodiment of the invention is to use the effective Flank parts to machine all workpiece flank parts.

Fig.9 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Auf den aufeinanderfolgenden Zähnen des Werkzeugs 12b sind die Nuten 63b so gestaffelt angeordnet, daß sie Schraubenlinien 65 folgen. Durch diese Staffelung wird erreicht, daß alle Werkstückflanken von den Flankenteilen 61 des Werkzeugs bearbeitet werden, wenn der Längsvorschub 40b rechtwinklig zur Werkzeugachse gerichtet ist.Fig. 9 shows another embodiment of the invention. On the consecutive Teeth of the tool 12b, the grooves 63b are staggered so that they are helical 65 follow. This staggering ensures that all workpiece flanks from the Flank parts 61 of the tool are machined when the longitudinal feed 40b is perpendicular is directed to the tool axis.

Fig.10 zeigt in vergrößertem Maßstab den Querschnitt durch eine Nute 63 eines Werkzeugs nach der Erfindung. In dem Falle, daß eine Längsgleitung der Werkzeugflanke relativ zur Werkstückflanke vorhanden ist, sind die Nut kante 69 bewußt stumpf ausgebildet.10 shows, on an enlarged scale, the cross section through a groove 63 of a tool according to the invention. In the event that longitudinal sliding of the If the tool flank is present relative to the workpiece flank, the groove edge 69 is consciously dull.

Die Erfindung ist nicht an die mit den Figuren 7 bis 9 gezeigten Ausführungsformen des Werkzeugs gebunden.The invention is not related to the embodiments shown in FIGS of the tool bound.

Mit der Erfindung sind Zahnräder hoher Verzahnungsqualität mit einer glatten und verdichteten Oberfläche in einer extrem kurzen Zeit bearbeitbar, wobei die Voraussetzung zum Anbringen einer Vorrichtung zum Be- und Entladen der Maschine gegeben ist.With the invention, gears are of high tooth quality with a smooth and compacted surface machinable in an extremely short time, being the prerequisite for attaching a device for loading and unloading the machine given is.

Claims

1) Device for the non-cutting machining of gears by rolling on a gear-like or rack-like tool, characterized in: 1 that the tool (12) relative to the workpiece (38) performs a longitudinal feed, the Direction (40) lies in a plane which is parallel to the two pitch circles of tool and workpiece tangent through the point of contact of the pitch circles extending plane (41), the smallest axial distance (43) occurring between The tool and workpiece are dimensioned so that one is radial to the tool and workpiece directed pressure component (48, 49) occurs, whereby for the drive of the feed a relatively small force is to be applied while the radial force im is taken up essentially by support elements for the tool and workpiece.

2) Device according to claim 1, characterized in that the axes of workpiece (38) and tool (12) are parallel.

3) Device according to claim 1, characterized in that the Cross the axes of workpiece and tool at a distance.

4) Device according to claim 1, 2 or 3, characterized7 that the longitudinal feed is directed at right angles to the workpiece axis.

5) Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that: that the longitudinal feed is rectified at right angles to the tool axis.

6) Device according to claim 1, characterized in that a tool is provided, the tooth flanks in effectively advancing and ineffectively receding Flank parts are divided into parallel on the successive teeth Planes (64) are arranged which are perpendicular to the axis of the tool and, that the direction of the longitudinal feed at right angles to the axis of the tool is inclined at an angle (66), the cathets of which are formed from approximately the width (67) a groove or a little more and the portion (68) of the circumference of the tool over a certain number of teeth.

7) Device according to claim l, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that that the axes of tool (12) and workpiece (38) can be inclined to one another, that when processing at least one of the two elements (12 or 38) one have conical rolling elements or can process such a (Fig. 3 and 4).

8) Device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, characterized by a change gear (55) in the drive for the rolling motion.

9) Device according to claim l, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, characterized by a change gear (33) in the drive of the longitudinal feed (40).

10) Device according to claim l, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9, characterized characterized in that the direction of displacement of the workpiece (38) or the tool supporting slide (29) adjustable relative to the machine frame or tool is1 around the position of the workpiece in a loading and unloading device bring suitable location.

L e r s e i t e