DE19701919A1 - Einteiliger Schneidkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einem Schneidkopf oder einem Schneidkörper für eine Schneideinrichtung, die für spanende Zahnradbearbeitungen eingesetzt wird.

Spiralkegelräder, Zerol- und Hypoid-Zahnräder sind an sich bekannt und werden in großem Umfang in der Automobilindustrie bei den verschiedensten Antriebsverbindungen eingesetzt. Übliche Verfahrensweisen zur Herstellung derartiger Zahnräder umfassen das Stirnfräsen und das Stirnabwälzfräsen. Bei beiden Verfahrensweisen werden unterschiedliche Zahnradzahn­ geometrien verwirklicht, welche im Zuge der Zahnradauslegung zu berücksichtigen sind. Zahnräder, die mittels Stirnfräsens hergestellt sind, haben in typischer Weise eine konisch verlaufende Zahntiefe, wobei das Wurzelende des Zahns tiefer als das Spitzenende des Zahns ist. Es gibt aber auch solche mit gleichförmiger Zahntiefe. Im Gegensatz hierzu haben Zahnräder, welche mittels Stirnabwälzfräsen hergestellt sind, immer eine gleichmäßige Zahntiefe. Das Stirnfräsen ist eine intermittierende Weiterschaltbearbeitung, wobei nur ein Zahn eingeschnitten wird und dann eine Weiterschaltung zum näch­ sten Schlitz erfolgt, um den benachbarten Zahn mittels spa­ nender Bearbeitung herzustellen. Diese Vorgehensweise wird wiederholt, bis alle Zähne eingeschnitten worden sind. Das Stirnfräsen wird als ein Zweiachsensystem bezeichnet, da das Werkstück oder das Zahnrad sich in zeitlicher Zuordnung zu einer Schlitteneinrichtung drehen muß, welche zur Anbringung einer Schneidkopfanordnung eingesetzt wird. Das Stirnabwälz­ fräsen hingegen ist ein kontinuierliches Weiterschaltbear­ beitungsverfahren, bei dem alle Zahnradzähne gleichzeitig spanend bearbeitet werden. Das Stirnabwälzfräsen wird als eine Dreiachsbearbeitung bezeichnet, da die Drehung des Zahnrads, des Schlittens und der Schneidkopfanordnung alle in zeitlich abgestimmter Form miteinander vorgenommen werden. Das Stirnfräsen ist ein älteres Verfahren, und das Stirn­ abwälzfräsen gewinnt mehr und mehr im Zuge der mittels Compu­ ter numerisch gesteuerten Maschinen an Bedeutung, wodurch dem Anwender die Möglichkeit an die Hand gegeben wird, jede beliebige Geometrie zu erstellen. Anwendererfordernisse, Ingenieurs- und Herstellungserfordernisse finden hierbei Berücksichtigung, wenn man entweder das Stirnfräsen oder das Stirnabwälzfräsen zur Herstellung eines Zahnrades einsetzt.

Jede der spanenden Bearbeitungsmethoden nutzt eine Mehrzahl von Schneideinsätzen, welche in Schlitzen angeordnet sind, die in typischer Weise vier Seiten haben und in einer Stirn­ fläche eines Schneidkopfs ausgebildet sind. Der Schneidkopf oder der Schneidkörper hat eine zweiteilige Konstruktion und weist ein erstes, scheibenähnliches Teil und ein zweites Verstärkungsringteil auf, welches konzentrisch zu der Scheibe vorgesehen ist. Bei einem bekannten Schneidkopf werden die Abschnitte jedes Schneideinsatzaufnahmeschlitzes sowohl von der Scheibe als auch von dem Verstärkungsring gebildet. Die beiden Teile sind derart bemessen, daß sie mittels einer Preßpassung zueinander passen und es werden an sich bekannte Kühl- und Erwärmungstechniken eingesetzt, um die Teile zu­ sammenzusetzen. Beispielsweise kann die Scheibe gekühlt werden, so daß sie schrumpft oder ihr Außendurchmesser klei­ ner wird, und das konzentrische Verstärkungsringteil kann erwärmt werden, so daß dessen Innendurchmesser größer wird. Nach dem Zusammensetzen werden die beiden Teile geschweißt oder mittels Schrauben miteinander verbunden. Diese Methode zum Zusammensetzen der konzentrischen Teile des Schneidkopfs ist bekannt, und hierdurch können thermische Versetzungen in den Schlitzen auftreten, welche die einzelnen Schneideinsätze aufnehmen. Diese Montageweise führt auch zu einer internen Schwächung, insbesondere an der Übergangsstelle zwischen dem ersten scheibenähnlichen Teil und dem zweiten Verstärkungs­ ringteil. Wenn ein scheibenähnliches Körperteil und ein Ringteil zusammengeschweißt werden, treten beispielsweise Wärmebeanspruchungen in dem Bereich der Übergangsstelle auf, woraus eine Schwächung in diesem Bereich resultiert. Diese Schwächung am Schneidkörper oder Schneidkopf kann dazu füh­ ren, daß der Schneidkopf leicht beschädigt wird und sich Störungen beim Einsatz ergeben. Bei einer Beschädigung oder beim Ausfall des Schneidkopfes haben sich Versuche, den Schneidkopf zu reparieren, als schwierig und teuer in einem solchen Maße erwiesen, daß diese Vorgehensweisen nicht prak­ tikabel sind und im allgemeinen nicht eingesetzt werden. Das Versagen oder das Ausfallen des Schneidkopfes führt also im allgemeinen dazu, daß dieser nicht mehr verwendet werden kann. Die zweiteilige Auslegung führt ferner zu Fehlern bei der Positionierung der Komponenten, wodurch Fehler bei den Schneidbearbeitungen verursacht werden können, wenn dieser Schneidkopf zum Einsatz kommt. Trotz bekannter Nachteile eines zweiteiligen Schneidkopfs werden die zweiteiligen Schneidköpfe nach wie vor universell im Standardprogramm der Industrie bei derartigen Bearbeitungen eingesetzt.

Die Erfindung stellt gemäß einem Aspekt einen einteiligen Schneidkörper für eine Schneidanordnung bereit, die für die spanende Zahnradherstellung bestimmt ist, wobei der Körper aus einem einzigen Metallstück ausgebildet ist und ferner der Körper gegenüberliegende erste und zweite Flächen und eine Seitenwand aufweist. Nach der Erfindung ist ferner eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Schlitzen vorgesehen, welche in einer der Flächen ausgebildet sind und die sich durch den Körper zu der gegenüberliegenden Fläche erstrecken. Die Schlitze sind derart beschaffen und ausge­ legt, daß sie Schneidwerkzeuge in Positionen aufnehmen, in denen sie an wenigstens einer Fläche des Körpers vorstehen. Die Schlitze werden mit einem im wesentlichen ohne Erwärmung auskommenden Verfahren ausgebildet. Ein bevorzugtes Verfahren zum Ausbilden der Schlitze ist die elektroerosive Bearbeitung (EDM). Das elektroerosive Bearbeitungsverfahren nutzt vor­ zugsweise mittels Computer numerisch gesteuerte Einrichtungen (CNC), um äußerst genaue Schlitzausbildungsformen bei dem einteiligen Körper zu erstellen.

Gemäß einem weiteren Aspekt nach der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines einteiligen Schneidkörpers für die spanende Zahnradherstellung bereitgestellt. Dieses Ver­ fahren sieht vor, daß als ein Werkstück ein einteiliger Metallrohling eingesetzt wird, welcher gegenüberliegende, parallele erste und zweite Flächen hat, die jeweils den ersten und zweiten Flächen eines gewünschten Schneidkörpers mit der Endgestalt entsprechen. In dem Metallrohkörper wird eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Schlitzen ausgebildet. Jeder Schlitz ist derart ausgebildet, daß er sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt. Zur Ausbildung der Schlitze wird eine elektroerosive Bearbei­ tung des Rohlings eingesetzt, bis man eine gewünschte Schlitzkonfiguration erhalten hat. Die Schlitze werden vor­ zugsweise mittels einer Funkenentladungsbearbeitung (EDM) ausgebildet, wobei eine numerische Steuerung mittels Computer (CNC) eingesetzt wird, so daß man eine hoch präzise Schlitz­ konfiguration erhält.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzug­ ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

Darin zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines Schneidkörpers nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Unteransicht des in Fig. 1 gezeigten Schneid­ körpers;

Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Schneidkörpers nach Fig. 1; und

Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer bevorzugten Verfahrensweise nach der Erfindung.

Die Erfindung wird nunmehr detailliert speziell unter Be­ zugnahme auf die an Hand der Zeichnung dargestellte bevor­ zugte Ausführungsform erläutert.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 der Zeichnung ist ein einstückiger Schneidkörper oder Schneidkopf nach der Erfindung insgesamt mit 10 bezeichnet. Der bevorzugte Schneidkörper 10 hat eine Rotationsfläche, welche einen zylindrischen Abschnitt 12 und einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 14 aufweist, welche eine gemeinsame Mittelachse A haben, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Der kegelstumpfförmi­ ge Abschnitt 14 ragt axial in einer Richtung von dem zylin­ drischen Abschnitt 12 vor.

Der Schneidkörper 10 ist aus einem einzigen Metallstück hergestellt, wie dies nachstehend näher beschrieben wird. Somit sind der zylindrische Abschnitt 12 und der kegelstumpf­ förmige Abschnitt 14 integral ohne eine Schnittstelle oder eine Schweißnaht zwischen den beiden Abschnitten ausgebildet.

Der zylindrische Abschnitt 12 des Schneidkörpers 10 hat eine planare erste Endfläche 20, welche kreisförmig ausgebildet und senkrecht zu der Mittelachse A ist. Ferner erstreckt sich eine zylindrische Seitenwand 22 um den Umfang der Endfläche 20 und schneidet die Endfläche rechtwinklig. Eine ringförmige Fläche 24 ist planar und parallel zu der Endfläche 20.

Der kegelstumpfförmige Abschnitt 20 des Schneidkörpers 10 steht axial entlang der Achse A von der ringförmigen Fläche 24 vor und weist eine kegelstumpfförmige Fläche 26 auf, welche die ringförmige Fläche 24 schneidet, sowie eine plana­ re zweite Endfläche 28, welche kreisförmig ausgebildet ist.

Der Schneidkörper hat eine axial verlaufende Bohrung 30, welche zentrisch zu der Achse A ausgebildet ist und die sich über die gesamte Länge des Schneidkörpers von der ersten Endfläche 20 zu der zweiten Endfläche 28 erstreckt. Die axiale Bohrung 30 ermöglicht die Anbringung und Positionie­ rung des Schneidkopfs 10 an einer Fräseinrichtung und kann eine Mehrzahl von kurzen, axial beabstandeten Abschnitten 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 und 39 haben (welche in dieser Reihenfolge ausgehend von der ersten Endfläche 20 numeriert sind). Der Abschnitt 34 ist im Durchmesser kleiner und bildet einen Halsabschnitt. Eine Schulter 40 kann zwischen benach­ barten Abschnitten 33 und 34 vorgesehen sein, und eine zweite Schulter 42 kann zwischen benachbarten Abschnitten 38 und 39 vorgesehen sein. Die kegelstumpfförmigen Abschnitte (welche nicht numeriert sind) können zwischen den restlichen benach­ barten Abschnitten vorgesehen sein. Eine ringförmige Aus­ nehmung 44 kann zwischen dem Bohrungsabschnitt 33 und der Schulter 40 vorgesehen sein. Ein konischer Endabschnitt 46 kann an dem zweiten Ende des Schneidkörpers 10 zwischen dem Bohrungsabschnitt 39 und der zweiten Endfläche 28 vorgesehen sein.

Eine ringförmige Ausnehmung 50 mit einem größeren Durchmesser als die Bohrung 30 und radial beabstandet hierzu kann in der zweiten Endfläche 28 zum Anbringen einer Befestigungsplatte oder eines Flansches (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Eine solche Befestigungsplatte oder ein solcher Flansch ist zum Anbringen des Körpers 10 an einer Spindel bei der spanenden Zahnradherstellung zweckmäßig. Eine radial verlaufende Aus­ nehmung 52 steht mit der Ausnehmung 50 in Verbindung und erstreckt sich von dieser radial nach außen. Sie endet kurz vor dem äußeren Umfang des Körpers 10. Gewindeöffnungen 54 (zwei sind gezeigt) erstrecken sich durch die gesamte Länge des Körpers 10 und können zum Befestigen der Befestigungs­ platte oder des Flansches an dem Körper 10 vorgesehen sein.

Ein zweiter Satz von Schrauböffnungen 56 (in Fig. 1 sind nur beispielsweise zwei gezeigt) kann sich radial von der ersten Fläche 20 nach innen erstrecken. Diese Schrauböff­ nungen können im Inneren des Körpers 10 enden.

Der Schneidkörper 10 umfaßt ferner eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Schlitzen 60, welche in einer Fläche hiervon, wie der Fläche 20, ausgebildet sind und die sich durch den Schneidkörper 10 zu der gegenüberliegenden Fläche 28 erstrecken. Jeder Schlitz 60 hat eine Schneidein­ satzsitzfläche 62, welche von einer inneren Endwand gebildet wird. Eine äußere Endwand 64 ist der Schneideinsatzsitzfläche 62 gegenüberliegend angeordnet. Ein Paar von gegenüberliegen­ den Seitenwänden 66 erstreckt sich von einer Endwand 62 zu der gegenüberliegenden Endwand 64. Ausnehmungen können ent­ lang den Seitenrändern der Schneideinsatzaufnahmeflächen 62 ausgebildet sein. Die äußere Endwand 64 der Schlitze 60 liegt auf einem gemeinsamen Kreis 68. In ähnlicher Weise kann auch die innere Endwand 62 der Schlitze 60 auf einem gemeinsamen Kreis (nicht gezeigt) liegen. Die Schlitze 60 sind in regel­ mäßigen Abständen um den gesamten Umfang des Kreises 68 angeordnet.

Jeder Schlitz 60 nimmt einen oder mehrere Schneideinsätze (nicht gezeigt) auf. Die Schneideinsätze sind in typischer Weise aus einem Stangenmaterial hergestellt und es handelt sich um längliche Gegenstände, welche sich im Grundzustand zu den Endflächen 20 und 28 erstrecken, wobei ein Abschnitt jedes Schneideinsatzes über diese Fläche vorsteht. Die Schneideinsatzaufnahmefunktionen der Schlitze in Schneidkör­ pern oder Schneidköpfen sowie geeignete Konfigurationen dieser Schlitze und der Schneideinsätze sind an sich be­ kannt.

Jeder Schlitz 60 kann auch einen Klemmkeil aufnehmen, welcher ebenfalls an sich bekannt ist und welcher dazu dient, einen Schneideinsatz oder ein Werkzeug festzulegen (auch kann er natürlich mehr als einen Schneideinsatz festlegen, wenn mehr als ein Schneideinsatz in einen Schlitz eingelegt ist).

Die Schlitze 60 können entweder tangential ausgerichtet sein, wie dies dargestellt ist, oder sie können radial ausgerichtet sein, was von der Art der Bearbeitung eines Zahnrads mittels Fräsen, Schneiden oder Schleifen abhängt. Beide Auslegungs­ formen und die entsprechenden Bearbeitung, für die sie am günstigsten geeignet sind, sind an sich bekannt.

Alle Schlitze 60 können wie gezeigt übereinstimmend hinsicht­ lich der Gestalt ausgeführt sein, oder sie können unter­ schiedliche Gestaltsformen haben. Beispielsweise können zwei Gestaltsformen abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet werden, was hauptsächlich von der gewünschten Anzahl und der Ausbildungsform der einzusetzenden Schneideinsätze abhängig ist. Dies hängt wiederum von der anzuwendenden spanenden Zahnradherstellung ab.

Der Schneidkörper 10 weist auch eine Mehrzahl von in Umfangs­ richtung beabstandeten Schrauböffnungen 70 auf. Diese Schrauböffnungen erstrecken sich von der zylindrischen äuße­ ren Fläche 22 des Körpers 10 zu den jeweiligen Schlitzen 60 nach innen. Die Schrauböffnungen bzw. Gewindeöffnungen 70 sind um den gesamten Umfang der äußeren Fläche 22 angeordnet. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind diese Gewindeöffnungen 70 in regelmäßigen Abständen angeordnet. Jede Gewindeöffnung kann eine Stellschraube (nicht gezeigt) aufnehmen, mittels welcher sich die vorstehend erwähnten Schneideinsätze und die Klemmkeile in den Positionen festle­ gen lassen. Jede Gewindeöffnung 70 fluchtet axial zu einem zugeordneten Schlitz 60. Wenn die Schlitze 60 tangential angeordnet sind, wie dies gezeigt ist, sind auch die Schraub­ öffnungen 70 tangential ausgerichtet. Wenn in ähnlicher Weise die Schlitze 60 radial ausgerichtet sind, sind auch die Schrauböffnungen 70 radial ausgerichtet.

Die Schlitze 60 werden vorzugsweise mittels einer elektroe­ rosiven Bearbeitung (EDM) ausgebildet. Diese EDM-Methode dient zum Abtragen von Metall von einem Werkstück mittels Erosion durch Funkenentladungen. Das EDM-Verfahren wird in einem Flüssigdielektrikum (üblicherweise ein Kohlenwasser­ stoff) unter Einsatz eines Werkzeugs (oder eines Erosions­ kopfes) ausgeführt, welches eine Elektrode hat, welche rela­ tiv zu dem Werkstück bewegbar ist. Eine elektrische Bogenent­ ladung von der Elektrode zu dem Werkstück tritt auf, und das dielektrische Fluid (Dielektrikum) führt die bei der elek­ trischen Entladung erzeugte Wärme ab, so daß kein Temperatur­ anstieg oder wenn nur ein geringfügiger Temperaturanstieg auftritt. Daher kann diese Bearbeitungsweise als eine solche bezeichnet werden, bei der im wesentlichen keine Erwärmung erfolgt. Das EDM-Verfahren ist an sich bekannt und ist bei­ spielsweise in Mark′s Standard Handbook for Mechanical Engi­ neers, 9th Edition, 1987, Seiten 13-73 beschrieben, wel­ ches von E.A. Avaleone und T. Baumeister III herausgegeben und von McGraw Hill Co., New York, veröffentlich wird. Unter anderem ist diese Verfahrensweise in US-PS 5,038,012 angege­ ben.

Das EDM-Verfahren kann numerisch unter Einsatz eines Compu­ ters gesteuert werden, wobei diese Verfahrensweise als CNC-Verfahren bezeichnet wird. Hierdurch wird ermöglicht, daß man Schlitze 60 mit äußerst genauer Präzision und einer hohen Repetiergenauigkeit erhält. Die Ausbildung der Schlitze 60 auf diese Weise ermöglicht, daß jeder der Schneideinsätze selektiv in dem Schneidkopf 10 positioniert werden kann, um Fehler zu vermeiden, die bei den üblichen Auslegungsformen auftreten können. Auch lassen sich hierdurch jegliche kumu­ lierende Fehler vermeiden. Hierdurch wird ermöglicht, daß sich verbesserte Zahnräder mit äußerst genauen Zahngeometrien herstellen lassen.

Obgleich eine bevorzugten Ausführungsform eines Schneidkör­ pers 10 nach der Erfindung den zylindrischen Abschnitt und einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 14 hat, wie dies gezeigt ist, kann der Schneidkörper nach der Erfindung auch als ein einteiliger, im wesentlichen zylindrischer Körper ausgebildet werden, welcher gegenüberliegende erste und zweite Flächen (welche vorzugsweise kreisförmig ausgebildet sind) mit den­ selben Abmessungen oder demselben Durchmesser hat. Eine zylindrische Seitenwand verläuft dann zwischen den beiden Flächen. Ein solcher zylindrischer Schneidkörper kann auch eine Reihe von in Umfangsrichtung beabstandeten Schlitzen ähnlich wie die dargestellten Schlitze 60 haben.

Ein Schneidkopf oder ein Schneidkörper 10 nach der Erfindung kann bei der spanenden Zahnradbearbeitung eingesetzt werden, welche an sich, abgesehen von dem Einsatz des neuen Schneid­ körpers 10 nach der Erfindung, an sich bekannt ist. In ähn­ licher Weise kann die spanende Zahnradherstellung auch einen Teil einer mittels Computer numerisch gesteuerten Zahnrad­ schneidmaschine (CNC-Maschine) bilden, welche abgesehen von dem Schneidkörper 10 ebenfalls an sich bekannt ist.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen eines Schneidkörpers oder eines Schneidkopfes 10 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher erläutert.

Zuerst wird ein einteiliges Werkstück in Form eines einteili­ gen Metallrohlings bereitgestellt, welches gegenüberliegende und parallele erste und zweite Flächen 20 und 28 hat, welche den ersten und zweiten Flächen 20 und 28 jeweils bei dem fertiggestellten Schneidkörper 10 entsprechen. Der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Flächen 20 und 28 bei dem Werkstück ist der gleiche wie bei dem fertiggestellten Schneidkörper 10. Die Abmessungen des Schneidstücks in den beiden verbleibenden Richtungen müssen gleich oder größer als die zugeordneten Endabmessungen des Schneidkörpers 10 sein. Somit kann das Ausgangswerkstück entweder quadratisch oder zylindrisch ausgebildet sein, oder es kann auch jede andere beliebige Gestalt haben. Das Ausgangswerkstück muß aber eine Länge und eine Breite haben, welche gleich oder größer als der Durchmesser des zylindrischen Abschnittes 10 des fertig­ gestellten Schneidkörpers sind.

Die äußere Gestalt des gewünschten Schneidkörpers 10, welche die Seitenwandfläche 22 und 26 und die ringförmige Fläche 24 umfaßt, kann entweder vor oder nach der Ausbildung der Schlitze 60 ausgebildet werden. In ähnlicher Weise kann die axiale Bohrung 30 vor oder nach der Ausbildung der Schlitze 60 vorgesehen werden. Bevorzugterweise wird die axiale Boh­ rung 50 vor dem Schlitz 60 ausgebildet, so daß das Werkstück auf einer Spindel angebracht und im Zuge der Ausbildung der Schlitze 60 gedreht werden kann.

Wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden eine zentrale Bohrung 30 und alle Außenflächen 22, 24 und 26 vor der Ausbildung der Schlitze 60 vorgesehen. Somit hat ein einstückiger Metall­ rohling oder ein Werkstück nach Fig. 5 eine Außengestalt, welche jener eines gewünschten Schneidkörpers entspricht. In Fig. 5 sind nur ein Abschnitt eines Werkstücks 10, das heißt die erste Fläche 20, und ein Abschnitt der zylindrischen Seitenwand 22 und ein Ende der axialen Bohrung 30 jeweils dargestellt. Auch ist aus Übersichtlichkeitsgründen in Fig. 5 nur ein einziger Schlitz 60 verdeutlicht.

Eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Schlitzen 60 kann in dem Metallrohling an den gewünschten Stellen mittels einer elektroerosiven Bearbeitung ausgebildet werden, wobei es sich vorzugsweise um eine Funkenerosionsbearbeitung (EDM) handelt.

Das einteilige Metallwerkstück 10 wird in ein flüssiges Dielektrikum 90 getaucht. Das Dielektrikum 90 kann von einer an sich bekannten Flüssigkeit gebildet werden, welche als ein dielektrisches Fluid beim EDM-Verfahren bekannt ist. Vorzugs­ weise handelt es sich hierbei um einen Kohlenwasserstoff. Das dielektrische Fluid führt die während der Elektroentladung gebildete Wärme ab, so daß der Metallabtragsvorgang im we­ sentlichen ohne Wärme erfolgt. Dies ist äußerst wichtig, da die Wärme zu Verzugserscheinungen an der Schlitzgestalt führen können und dies läßt sich auf diese Weise bei diesem Verfahren vermeiden.

Jeder Schlitz 60 wird einzeln mit Hilfe eines Werkzeugs 92 eingeschnitten, welches eine Elektrode 94 hat, die an diesem Werkzeug angebracht ist. Das Werkzeug 92 mit der Elektrode 94 oder wenigstens die Elektrode 94 ist in Richtung auf das Werkstück zu und von diesem weg hin- und hergehend bewegbar. Die Spitze der Elektrode 94 wird in die Nähe zu dem Abschnitt der Fläche 20 gebracht, von welcher ein Schlitz 60 auszubil­ den ist. Eine elektrische Entladung von der Elektrode 94 zu dem Werkstück 10 bei 60 bewirkt einen Metallabtrag von dem Werkstück 10, und schließlich erhält man einen Schlitz 60. Diese elektroerosive Bearbeitung wird fortgesetzt, bis der Schlitz 60 sich von einer Fläche 20 zu der gegenüberliegenden Fläche 28 (in Fig. 5 nicht gezeigt) erstreckt.

Jeder Schlitz 60 kann auf die gleiche Weise ausgebildet werden. Es ist zweckmäßig, das Werkstück an einer geeigneten Weiterschalteinrichtung anzubringen, welche das Werkstück in der Position hält, während dem ein Schlitz ausgebildet wird. Dann wird das Werkstück um einen gewünschten Bogenwinkel weitergedreht, so daß der nächste Schlitz 60 auf dieselbe Weise wie der erste erstellt werden kann. Die Bearbeitung erfolgt dann auf diese Weise so lange weiter, bis alle Schlitze 60 ausgebildet sind. Unter Einsatz von CNC-Verfah­ rensweisen lassen sich die Schlitze 60 mit äußerst hoher Genauigkeit ausbilden, wobei sich signifikante Fehler ver­ meiden lassen und sich auch Fehler hinsichtlich der Positio­ nierung der Schneideinsätze vermeiden lassen.

Das Dielektrikum 90, das Werkzeug 92 und die Elektrode 94, welche daran angebracht ist, beabstandet zwischen der Spitze der Elektrode 94 und dem Werkstück 10, und die Entladespan­ nung können in Abhängigkeit von den Materialien und den Betriebsbedingungen in abgestimmter Weise gewählt werden, wie dies an sich auf dem Gebiet der EDM-Technik bekannt ist.

Schließlich wird eine Mehrzahl von Gewindeöffnungen 70, welche jeweils in Verbindung mit einem Schlitz 60 stehen, ausgebildet.

Die Bohrung 30, die Außenflächen 22, 24 und 26 und die Öff­ nungen 70 können entweder mittels dem EDM-Verfahren oder mit Hilfe von üblichen Verfahrensweisen ausgebildet und erstellt werden.

Nach der Herstellung des Schneidkörpers oder des Schneidkop­ fes 10 wird der Schneidkopf oder der Schneidkörper 10 aus dem Dielektrikum 90 genommen und dann gewaschen oder getrocknet.

Die hierbei eingesetzte elektroerosive Bearbeitung (EDM) unter Einsatz einer numerischen Steuerung mittels Computer (CNC-Verfahren) ermöglicht die Herstellung von hochgenauen Schlitzausbildungsformen in dem einteiligen Körper. Die gewünschte Schlitzgestalt (oder die Schlitzgestalten, wenn der Schneidkörper mehr als eine Schlitzgestalt hat) wird im Speicher einer programmgesteuerten elektronischen Steuer­ einrichtung gespeichert, welche die Bewegungen der Elektrode 94 relativ zum Werkstück 10 steuert. Die Schlitzausbildungs­ formen sind äußerst genau und präzise und sie lassen sich mit einer hohen Repetiergenauigkeit erstellen.

Der einteilige Schneidkörper nach der Erfindung, in welchem Schlitze 60 mittels den EDM-Verfahrensweise ausgebildet sind, ist widerstandsfähiger, massiver als zweiteilige Schneidkör­ per, welcher an sich bekannt ist oder dieser einteilige Schneidkörper ist sogar widerstandsfähiger als in solchen Fällen, bei denen die Schlitze mit anderen Methoden ausgebil­ det werden. Die Ausbildung der Schlitze unter Einsatz des EDM-Verfahrens führt zu einem widerstandsfähigeren und struk­ turell stabileren Schneidkörper, da keine Erwärmung des Schneidkörpers wie beim Aufschweißen eines äußeren Ringteils auftritt, was beispielsweise bei einem an sich bekannten zweiteiligen Schneidkörper erforderlich ist. Wenn man die Schlitze nach anderen Methoden herstellt, kann ebenfalls Wärme hierbei entstehen. Während übliche zweiteilige Schneid­ körper empfindlich sind und diese leicht beschädigt werden können, ist der einteilige Schneidkörper nach der Erfindung widerstandsfähig und robust und kann in geeigneter Weise bei der spanenden Zahnradherstellung eingesetzt werden. Die Ausbildungsform des Schneidkörpers 10 ermöglicht auch eine Reparatur oder Korrektur unter Einsatz von ähnlichen Bearbei­ tungstechniken auf eine vereinfachte und kosteneffektive Weise.

Obgleich die Erfindung voranstehend an Hand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert worden ist, ist die Erfindung selbstverständlich hierauf nicht beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungs­ gedanken zu verlassen.

Claims (11)

1. Einteiliger Schneidkörper für eine Schneideinrichtung zur spanenden Zahnradherstellung, wobei
der Schneidkörper (10) aus einem einzigen Metall­ stück ausgebildet ist,
der Schneidkörper (10) gegenüberliegende erste und zweite Flächen (20, 28) und eine Seitenwand (22) auf­ weist,
der Schneidkörper (10) ferner eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandete Schlitzen (60) aufweist, die in einer der Flächen (20) ausgebildet sind und sich durch den Körper (10) zu der gegenüberliegenden Fläche (28) erstrecken, wobei die Schlitze (60) derart beschaf­ fen und ausgelegt sind, daß sie Schneidwerkzeuge bzw. Schneideinsätze an vorbestimmten Positionen aufnehmen, die von wenigstens einer Fläche des Körpers (10) vor­ stehen, und
wobei die Schlitze (60) mittels eines im wesentli­ chen ohne Wärme auskommenden Verfahrens ausgebildet sind.

2. Einstückiger Schneidkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze mittels einer elektroe­ rosiven Bearbeitung (EDM) ausgebildet sind.

3. Einteiliger Schneidkörper nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Körper (10) eine axiale Bohrung (30) hat, welche sich durch denselben erstreckt, und eine Mehrzahl von Gewindeöffnungen (70) hat, welche sich von der Seitenwand (22) zu den jeweiligen Schlitzen (60) nach innen erstrecken.

4. Einteiliger Schneidkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegen­ den Flächen (20, 28) kreisförmig sind.

5. Einteiliger Schneidkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkörper (10) einen zylindrischen Abschnitt (12) und einen kegel­ stumpfförmigen Abschnitt (14) aufweist, welche integral miteinander verbunden sind, der zylindrische Abschnitt (12) eine erste Fläche (20), die Seitenwand (22) und eine ringförmige Fläche (24) umfaßt, welche in einem Abstand hiervon parallel zu der ersten Fläche (20) an­ geordnet ist, und der kegelstumpfförmige Abschnitt (14), die zweite Fläche (28) und eine kegelstumpfförmige Fläche (26) umfaßt, welche sich von der ringförmigen Fläche (24) zu der zweiten Fläche (28) erstreckt.

6. Einteiliger Schneidkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (60) unter Einsatz einer Computer gestützten numerischen Steuerung (CNC-Verfahren) ausgebildet sind.

7. Einteiliger Schneidkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (60) derart ausgebildet sind, daß sie eine Schneideinsatzsitzfläche (62) haben, und daß die Schlitze sowie diese Flächen jeweils derart genau ausgebildet sind, daß sich ein Schneideinsatz mit dem jeweiligen Schlitz (60) präzise positionieren läßt.

8. Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Schneidkör­ pers für die spanende Zahnradherstellung, welches fol­ gendes aufweist:

• a) Bereitstellen als ein Werkstück ein ein­ teiliges Metallrohstück, welches gegenüberliegende par­ allele Flächen hat, welche jeweils den ersten und zwei­ ten Flächen (20, 28) einer gewünschten Gestalt eines abschließenden Schneidkörpers (10) zugeordnet sind;
• (b) Ausbilden mittels einer im wesentlichen ohne Wärme auskommenden elektroerosiven Bearbeitung von ge­ wünschten Schlitzen in dem Metallrohkörper an Stellen, welche in Umfangsrichtung beabstandet liegen, wobei jeder Schlitz sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt und wobei die Ausbildung der Schlitze eine elektroerosive Bearbeitung des Rohlings unter Ein­ satz einer Elektrode aufweist, bis man die gewünschte Schlitzgestalt erhält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze durch eine Funkenerosionsbearbeitung in einem Dielektrikum mittels einer Elektrode ausgebildet werden, die auf das Werkstück an Stellen gerichtet wird, welche den gewünschten Stellen der Schlitze entsprechen.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlitze mittels einer elektroerosiven Bearbeitung (EDM) ausgebildet sind.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bewegungen der Elektrode mittels einer Computer gestützten numerischen Steuerung (CNC-Verfahren) gesteuert werden.