DE19903481A1

DE19903481A1 - Device and method for producing gears

Info

Publication number: DE19903481A1
Application number: DE1999103481
Authority: DE
Inventors: Joerg Edelhof
Original assignee: DRE CON GROSWAELZLAGER GmbH
Current assignee: DRE CON GROSWAELZLAGER GmbH
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2000-08-03
Also published as: WO2000044521A1

Abstract

The invention relates to a device and a method for producing gears in a workpiece (12) in accordance with a defined profile. The device comprises a gear cutting unit (14) consisting of a tool holder (23) and a gear cutting tool (18) for the workpiece (12) in which gears are to be cut, as well as adjusting means (10, 25, 30) for adjusting the gear cutting unit (14) and the tool holder (23) in relation to each other. The gear cutting tool (18) is a shank- or finger-type milling cutter which is arranged substantially parallel to a tangential plane of the workpiece.

Description

Technical field

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verzahnung eines Werkstücks nach einem vorgegebenen Profil, enthaltend
The invention relates to a device for toothing a workpiece according to a predetermined profile, containing

a) a workpiece holder on which the workpiece to be toothed can be fixed,
b) a gear unit consisting of a tool holder and a Gear cutting tool,
c) adjusting means for adjusting the gear unit and Workpiece holder relative to each other.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Verzahnungen an einem Werkstück, bei welchem das zu verzahnende Werkstück mit einer Werkstückhalterung fixiert wird und die Verzahnung mittels einer Verzahnungseinheit hergestellt wird, wobei die Verzahnungseinheit und das Werkstück relativ zueinander bewegt werden. Furthermore, the invention relates to a method for producing toothings a workpiece in which the workpiece to be toothed with a Workpiece holder is fixed and the teeth using a gear unit is produced, wherein the gear unit and the workpiece relative to each other be moved.

Underlying state of the art

Verzahnungen werden bei Ringen oder runden Körpern vorgenommen, um so beispielsweise Zahnräder herzustellen. Aber auch bei geradlinigen Werkstücken, wie die Antriebsschienen einer, Zahnradbahn, werden Maschinen und Verfahren zur Verzahnung, benötigt. Kleine Zahnräder, insbesondere bei Massenware, können durch Stanzen, Räumen oder spanloses Umformen hergestellt werden. Die Verfahren werden jeweils nach Genauigkeit und Belastungsanforderungen ausgewählt.Toothings are made on rings or round bodies, and so on for example, to manufacture gears. But also with straight workpieces like that Drive rails of a, cog railway, machines and processes for gearing, needed. Small gears, especially for bulk goods, can be stamped, Broaching or non-cutting forming. The procedures are each based on Accuracy and load requirements selected.

Für kleinere Stückzahlen und geringere Materialdicke werden auch Laserstrahl- oder Wasserstrahlschneidverfahren eingesetzt.For smaller quantities and lower material thickness, laser beam or Water jet cutting process used.

Bei großen Zahnrädern, die oft als spezielle Einzelanfertigungen oder in geringer Stückzahl - z. B. für Kräne oder Bagger - benötigt werden, kommen andere Verfahren zur Anwendung. Dazu sind immer Spezialmaschinen notwendig, auf denen Werkzeuge zum Einsatz kommen, deren Geometrie jeweils dem Modul und der Zähnezahl der gewünschten Verzahnung angepaßt sein muß.For large gears, often as special one-offs or in smaller quantities Number of pieces - e.g. B. for cranes or excavators - are needed, other methods come to use. This always requires special machines on which tools are used, the geometry of which corresponds to the module and the number of teeth of the desired toothing must be adapted.

Mehrere unterschiedliche Verfahren zur Herstellung von Verzahnungen an Ringen sind bekannt. Dabei handelt es sich im wesentlichen um spanende Verfahren wie das Wälzstoßen, das Abwälzfräsen oder das Schlagzahnfräsen.There are several different methods of manufacturing gear teeth on rings known. These are essentially machining processes like that Gear shaping, gear hobbing or impact tooth milling.

Alle diese Verfahren erlauben in bestimmten Modul- und Durchmesserbereichen das Herstellen sowohl von Innen- als auch Außenverzahnungen. Allerdings ist beim Wechsel von Außen- auf Innenverzahnung oder umgekehrt häufig ein erheblicher Umrüstaufwand an den Maschinen erforderlich.All of these methods allow this in certain module and diameter ranges Manufacture of both internal and external gears. However, when changing from external to internal toothing or vice versa often a considerable changeover effort required on the machines.

Beim Schlagzahnfräsen oder beim Einsatz eines Scheibenfräsers mit Wendeschneidplatten wird zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils immer nur eine einzelne Zahnkontur bearbeitet. Ein scheibenförmiger Fräsgrundkörper ist mit einer Anzahl, gehärteter und radial nach außen gerichteter Werkzeuge bestückt. Beim Schlagzahnfräsen haben die Schlagzahnmesser genau die Kontur der herzustellenden Zahnlücke.When impact milling or when using a side milling cutter with indexable inserts only one tooth contour at a time processed. A disk-shaped milling body is with a number, hardened and tools radially directed outwards. When it comes to impact tooth milling, they have Impact tooth knives exactly the contour of the tooth gap to be produced.

Moderne Fräskörper sind mit Wendeschneidplatten bestückt. Durch entsprechende Anordnung auf den Umfang, des Fräsers bilden hier jeweils mehrere Platten die Kontur einer Zahnlücke ab.Modern milling bodies are equipped with indexable inserts. By appropriate Arrangement on the circumference, the milling cutter here form several plates each a tooth gap.

Während des Arbeitsvorganges dreht sich der Scheibenfräser um seine bei Geradverzahnung horizontale, bei Schrägverzahnung entsprechend geneigte Achse.During the working process the side milling cutter turns around Straight toothing horizontal axis, with helical toothing correspondingly inclined axis.

Das zu verzahnende Werkstück ist in einer definierten Lage auf einen drehbaren Maschinentisch aufgespannt. Der rotierende Fräser wird radial an die Stirnfläche des Werkstückes herangefahren. Durch weiteres Zustellen fräsen die Messer die gewünschte Kontur aus dem Material heraus. Danach wird der Fräser aus der Zahnlücke herausgefahren, das Werkstück um genau eine Zahnteilung weitergedreht und der Bearbeitungsvorgang erneut durchgeführt.The workpiece to be toothed is in a defined position on a rotatable one Machine table clamped. The rotating milling cutter is placed radially on the face of the The workpiece. The knives can then be cut to the desired length by further feeding Contour out of the material. After that, the milling cutter comes out of the tooth gap moved out, the workpiece turned by exactly one tooth pitch and the Editing performed again.

Die einzelne Zahnlücke kann statt mit einem Scheibenfräser auch mit einem entsprechend geformten rotierenden Fingerfräser erzeugt werden, der sich mit Vorschubgeschwindigkeit in Achsrichtung des Werkstückes bewegt. Der Fingerfräser ist hierbei im wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse angeordnet, um die die relative Bewegung von Werkzeug zu Werkstück erfolgt.The individual tooth gap can also be used with a disc milling cutter instead Shaped rotating end mill that can be created with Feed speed moved in the axial direction of the workpiece. The end mill is arranged essentially perpendicular to the axis of rotation about which the relative Movement from tool to workpiece takes place.

Diese Verfahren bezeichnet man als Formfräsen im Einzelteilverfahren.These processes are called form milling in the single part process.

Ein weiteres Verfahren ist das Wälzfräsen. Das Werkzeug, der Wälzfräser, ist eine Schnecke mit achsparallelen oder senkrecht zur Schneckensteigung verlaufenden Nuten. Durch diese Konstruktion ergeben sich am Umfang des Fräsers eine größere Anzahl von Schneidzähnen, die entsprechend der Schneckensteigung gegeneinander versetzt sind. Größe und Geometrie der Zähne müssen wiederum gemäß dem allgemeinen Verzahnungsgesetz der herzustellenden Zahnkontur angepaßt sein. Another method is hobbing. The tool, the hob, is one Screw with grooves parallel to the axis or perpendicular to the screw pitch. This construction results in a larger number of milling cutters Cutting teeth that are offset from each other according to the screw pitch. The size and geometry of the teeth must again be according to the general Interlocking law of the tooth contour to be produced.

Beim Wälzfräsen muß die Rotation des Fräsers um eine vorwiegend waagerechte Achse und die Drehung des Werkstück es um eine senkrechte Achse exakt aufeinander abgestimmt sein, denn während des Bearbeitungsvorganges dreht sich das Werkstück kontinuierlich am im Eingriff befindlichen Fräser vorbei. Durch diesen Abwälzvorgang erzeugt eine einzelne Schneide des Fräsers nur einen Teil der angestrebten Zahnflanke. Erst die Gesamtheit der Schneiden erzeugen die komplette Zahnflankenkontur.When hobbing, the cutter must rotate around a predominantly horizontal axis and the rotation of the workpiece exactly on one another about a vertical axis be coordinated, because the workpiece rotates during the machining process continuously bypassing the milling cutter. Through this shifting process a single cutting edge of the milling cutter creates only part of the desired tooth flank. Only the entirety of the cutting edges create the complete tooth flank contour.

Beim Wälzstoßen kommt ein Schneidrad zum Einsatz. Werkstück und Werkzeug drehen sich während der Bearbeitung jeweils um senkrechte Achsen. Durch zusätzliche Hubbewegungen des Schneidrades wird der Zerspanungsvorgang erzeugt.A cutting wheel is used for gear shaping. Turn workpiece and tool around vertical axes during processing. By additional The cutting process generates the stroke movements of the cutting wheel.

Insbesondere zur Erzeugung hoher Oberflächengüten und hoher Genauigkeiten sind verschiedene Varianten des Zahnradschleifens bekannt.In particular for the generation of high surface qualities and high accuracies known different variants of gear grinding.

Räumverfahren sind der Massenfertigung vorbehalten, da mit einem Werkzeug nur jeweils eine in allen Abmessungen festgelegte Werkstückkontur hergestellt werden kann.Broaching methods are reserved for mass production, since only one tool at a time a workpiece contour defined in all dimensions can be produced.

Alle genannten Verfahren erfordern einen hohen Aufwand bei der Werkzeugbereitstellung, denn das Werkzeugprofil wird an dem Ring abgebildet, d. h. für jede individuelle Form der gewünschten Verzahnung ist ein individuelles Werkzeug erforderlich, welche diese individuellen Formen besitzen. Es müssen daher für die verschiedenen Module und Profilverschiebungen, sowie für Zähnezahlfamilien spezielle Werkzeuge zur Verfügung stehen. Die Vorbereitungszeiten sind oft lang und der Logistikaufwand hoch, insbesondere, weil die Fräser einem hohen Verschleiß unterliegen und daher während der Bearbeitung eines Werkstückes häufig gewechselt und nachgeschliffen werden müssen. Das führt zu langen Durchlaufzeiten der Fertigungsaufträge. Für jede Art der Verzahnung ist nämlich ein spezielles Fräswerkzeug erforderlich. Diese werden zur Zeit eigens dafür hergestellt. Die Produktionszeiten von den fertigen Zahnrädern werden damit immens verlängert.All of the methods mentioned require a great deal of effort in the provision of tools, because the tool profile is shown on the ring, d. H. for every individual form of An individual tool is required for the desired toothing have individual shapes. It is therefore necessary for the different modules and Profile shifts, as well as special tools for number of teeth families stand. The preparation times are often long and the logistics effort is high, especially because the milling cutters are subject to high wear and therefore during the Machining of a workpiece often has to be changed and reground. This leads to long lead times for production orders. For every kind of gearing a special milling tool is required. These are currently being used for this manufactured. The production times of the finished gears are immense extended.

Ein weiterer Nachteil bei den bekannten Verzahnungsverfahren ist, daß für die Herstellung größerer Zahnräder entsprechend groß dimensionierte Spezialwerkzeugmaschinen benötigt werden, die zur Beherrschung der mechanischen Belastungen, insbesondere bei unterbrochenen Schnitten, außerdem sehr stabil ausgeführt sein müssen. Derartige Maschinen erfordern hohe Investitionen.Another disadvantage of the known toothing method is that for the production Larger gears corresponding to large dimensioned special machine tools are needed to master the mechanical loads, in particular interrupted cuts, must also be made very stable. Such Machines require high investments.

Es sind auch Fräsmaschinen für die unterschiedlichsten Aufgaben im spanenden Bereich von Metall, Kunststoff, Holz etc. bekannt. Jedoch eignen sich solche Maschinen nicht für die Herstellung von großen Zahnrädern. Weiterhin sind Bandsägen für verschiedenste Materialien hinlänglich bekannt. Bei den Bandsägen stellt sich jedoch bei solchen Präzisionsarbeiten das Problem der Genauigkeit. Durch die flexiblen Bänder läßt sich keine ausreichende Präzision des Heraussägens erreichen.They are also milling machines for a wide variety of tasks in the machining sector known from metal, plastic, wood etc. However, such machines are not suitable for the production of large gears. Furthermore, band saws are for various Well known materials. With the band saws, however, arises with such Precision works the problem of accuracy. The flexible straps allow do not achieve sufficient precision of the sawing out.

Es ist weiterhin bekannt, große Bearbeitungsmaschinen wie z. B. Senkrechtbohrmaschinen durch multifunktionale Bearbeitungseinheiten in ihrer Anwendungsbreite flexibler und wirtschaftlicher zu gestalten. Insbesondere für Spezialaufgaben können derartige Bearbeitungseinheiten den Anwendungsfällen angepaßt werden und bei relativ geringen Investitionen sehr wirtschaftlich arbeiten. Dabei können bestimmte Eigenschaften der bereits vorhandenen Bearbeitungsmaschine mit genutzt werden.It is also known to use large processing machines such. B. Vertical drills Thanks to multifunctional processing units, their range of applications is more flexible and to make it more economical. In particular for special tasks such Machining units are adapted to the applications and at relatively low Investments work very economically. Certain properties of the existing processing machine can also be used.

Disclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, um Werkstücke beliebiger Größe und Form zu verzahnen, die die genannten Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen verbessert.The invention has for its object a device or a method of to develop workpieces of any size and shape interlock the disadvantages of the known methods and devices improved.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verzahnung eines Werkstücks nach einem vorgegebenen Profil ein
According to the invention the object is achieved in that a device of the type mentioned for toothing a workpiece according to a predetermined profile

a) End mill or end mill as a toothing tool in the Tool holder is provided so that the end mill or end mill itself extends substantially parallel to a tangential plane of the workpiece.

Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art durch
Furthermore, the task is accomplished by a method of the type mentioned at the outset

a) Providing an end mill or end mill as a toothing tool for the Gear unit, so that the gear tool essentially extends parallel to a tangential plane of the workpiece,
b) moving the gear unit and the workpiece so relative to each other, that the gearing tool the contour of the intended gearing follows, with the teeth being milled out in the workpiece.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bisherige Verzahnungsmaschinen, insbesondere für Zahnräder, bei zu großen Werkstücken übermäßig groß werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem entsprechenden Verfahren können beliebige Größen an Werkstücken verarbeitet werden. Dabei fährt die Fräse die Verzahnungs kontur des Werkstückes ab. Die Verzahnung wird quasi "herausgesägt". Das erforderliche Zerspanungsvolumen für die Herstellung einer Zahnlücke wird damit gegenüber den Verfahren nach dem Stand der Technik erheblich verringert. Energiebedarf und Fertigungszeit werden ebenfalls reduziert. Bei diesem Verfahren bzw. bei dieser Vorrichtung entfallen die Werkzeuge, die für jedes spezielle Verzahnungsprofil gefertigt werden müssen. Es reicht ein einziger Fräser für alle Verzahnungsprofile. Dadurch werden nicht nur die gesamten Herstellungskosten gesenkt, sondern auch Produktionszeit.The invention is based on the knowledge that previous gear cutting machines, especially for gears, when the workpieces are too large. In the The device according to the invention and the corresponding method can be any Sizes of workpieces are processed. The router drives the gearing contour of the workpiece. The toothing is quasi "sawed out". The necessary Machining volume for the production of a tooth gap is thus compared to that State of the art method significantly reduced. Energy requirements and Manufacturing time is also reduced. With this method or with this The device eliminates the tools that are manufactured for each special tooth profile Need to become. A single milling cutter is sufficient for all tooth profiles. This will not only reduced overall manufacturing costs, but also production time.

Wenn die Werkstückhalterung als verstellbarer Werkstücktisch ausgebildet ist, auf dem das Werkstück fixiert wird, kann das Werkstück relativ zu der Verzahnungseinheit bewegt werden. Aber auch durch eine verstellbare Verzahnungseinheit läßt sich eine relative Bewegung zum Werkstück erzeugen. Sinnvollerweise muß eine zweidimensionale Bewegung relativ zwischen Werkstück und Verzahnungseinheit erfolgen, um die zweidimensionale Kontur ausfräsen zu können. Es ist daher auch möglich, daß die Verzahnungseinheit eine Dimension in der Bewegung abdeckt und die andere Dimension durch das auf dem Werktisch fixierte Werkstück vollzogen wird. Wichtig ist, daß die Verzahnungseinheit während des Verzahnungsvorgangs relativ zum Werkstück verstellt wird.If the workpiece holder is designed as an adjustable workpiece table, on the the workpiece is fixed, the workpiece can be moved relative to the gear unit become. But also by means of an adjustable gear unit, a relative one can be Generate movement to the workpiece. It makes sense to have a two-dimensional one Movement takes place relatively between the workpiece and the gear unit to be able to mill two-dimensional contours. It is therefore also possible that the Gear unit covers one dimension in the movement and the other dimension through the workpiece fixed on the work table. It is important that the Gear unit adjusted relative to the workpiece during the gear cutting process becomes.

Um die Bewegung von Verzahnungseinheit und Werkstück bzw. Werktisch miteinander zu koordinieren, sind Steuerungsmittel zum Steuern der jeweiligen Verstellmittel vorgesehen. Diese Steuerungsmittel steuern die Verstellmittel nach einem vorgegebenen Verzahnungsprofil.The movement of the gear unit and workpiece or work table with each other Coordinating means are control means for controlling the respective adjustment means intended. These control means control the adjustment means according to a predetermined one Gear profile.

Es hat sich aus Gründen der Stabilität als vorteilhaft erwiesen, wenn der Schaft- bzw. Fingerfräser in der Werkzeughalterung in zwei Punkten drehbar gelagert wird. Am einfachsten wird diese Zweipunktelagerung dadurch erreicht, indem die Werkzeughalterung U-förmig ausgebildet ist.For reasons of stability, it has proven to be advantageous if the shaft or End mill is rotatably mounted in the tool holder in two points. At the The simplest way to achieve this two-point position is to use the Tool holder is U-shaped.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, wenn der Schaft- bzw Fingerfräser mit einem Antrieb die Rotation des Fräsers herbeiführt. Bei ringförmigen Werkstücken eignet sich besonders ein Werkstücktisch, der als Drehtisch ausgebildet ist. Dieser Drehtisch wird mit dem Werkstück über einen eigenen Antrieb um seine Achse gedreht.An advantageous embodiment of the invention is when the end mill or end mill with a drive causes the milling cutter to rotate. Suitable for ring-shaped workpieces especially a workpiece table, which is designed as a rotary table. This turntable is rotated around its axis with the workpiece via its own drive.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Verzahnungseinheit Bestandteil einer multifunktionalen Einrichtung ist, an der noch weitere Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen sind. Dadurch läßt sich das Werkstück einfacher verarbeiten, ohne es von Maschine zu Maschine transportieren zu müssen. Dabei spart diese Anordnung durch ihre Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten einigen Platz.Another advantage arises when the gear unit is part of a multifunctional device is provided on which still further processing tools are. This makes it easier to process the workpiece without having to machine it Need to transport the machine. This arrangement saves through its multitude of Possible uses some space.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the invention result from the subject matter of Subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. An embodiment of the invention is below with reference to the associated drawings explained in more detail.

Brief description of the drawings

Fig. 1 zeigt skizzenhaft im Schnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verzahnen von Werkstücken. Fig. 1 shows a sketch of a section of a device according to the invention for gear cutting of workpieces.

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, in dem im wesentlichen nur die Verzahnungseinheit zu sehen ist. FIG. 2 shows an enlarged section from FIG. 1, in which essentially only the toothing unit can be seen.

Fig. 3 zeigt eine Frontansicht einer erfindungsgemäßen Verzahnungseinheit. Fig. 3 is a front view showing a gear unit according to the invention.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem Profil einer Innenverzahnung eines Zahnrades. Fig. 4 shows a section of a profile of an internal toothing of a gear.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem Profil einer Außenverzahnung eines Zahnrades. Fig. 5 shows a section of a profile of an external toothing of a gear.

Preferred embodiment of the invention

In Fig. 1 ist mit 10 ein Maschinentisch bezeichnet, auf dem ein Werkstück 12 gehaltert bzw. fixiert ist. Der Maschinentisch 10 kann über einen nicht gezeigten Antrieb um eine Achse 11 in definierter Weise gedreht werden. Das Werkstück 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise ein ringförmiger Körper, der zum Verzahnen vorgesehen ist. Eine erfindungsgemäße Verzahnungseinheit 14 ist an einem Antriebsteil 16 angekuppelt. Im Normalfall wird als Antriebsteil ein Elektromotor vorgesehen sein, wobei aber andere Antriebsarten auch denkbar sind. Die Verzahnungseinheit 14 besteht aus einer Werkzeughalterung 23 und einem Verzahnungswerkzeug 18, das vorzugsweise von einem Schaft- oder Fingerfräser gebildet wird. Dieser Schaft- oder Fingerfräser 18 ist aus Gründen der Stabilität während des Arbeitsvorgangs zwischen zwei Lagerarmen 20 und 22 einer U-förmigen Werkzeughalterung 23 drehbar in Lagern gelagert. Das Antriebsteil 16 überträgt seine Kraft auf den Schaft- oder Fingerfräser 18 über eine entsprechende Kupplung bzw. Getriebe. Bei größeren Ausführung erfolgt die Kraftübertragung zur schnellen Rotationsbewegung mittels Kardanwelle und bei kleineren mit flexiblen Wellen. Welche Welle verwendet werden kann ist davon abhängig, welche Kräfte zu erwarten sind. Für die Bewegung der Verzahnungseinheit 14 ist ein NC-gesteuerter X-Y-Tisch 25 vorgesehen, welches eine Ausrichtung der Verzahnungseinheit in X- bzw. Y-Richtung in horizontaler Ebene während des Arbeitsvorgangs erlaubt. Das Antriebsteil 16 ist mitsamt der Verzahnungseinheit 14 an einer Führungseinheit 24 montiert.In Fig. 1, 10 denotes a machine table on which a workpiece 12 is held or fixed. The machine table 10 can be rotated about an axis 11 in a defined manner via a drive (not shown). In this exemplary embodiment, the workpiece 12 is preferably an annular body which is provided for toothing. A gear unit 14 according to the invention is coupled to a drive part 16 . In the normal case, an electric motor will be provided as the drive part, but other types of drive are also conceivable. The toothing unit 14 consists of a tool holder 23 and a toothing tool 18 , which is preferably formed by an end mill or end mill. For reasons of stability, this end mill or end mill 18 is rotatably mounted in bearings between two bearing arms 20 and 22 of a U-shaped tool holder 23 . The drive part 16 transmits its force to the end mill or end mill 18 via a corresponding clutch or gear. In the larger version, the power transmission for fast rotational movement takes place by means of a cardan shaft and in the smaller version with flexible shafts. Which shaft can be used depends on the forces to be expected. An NC-controlled XY table 25 is provided for the movement of the gear unit 14 , which allows the gear unit to be aligned in the X or Y direction in the horizontal plane during the working process. The drive part 16 is mounted together with the toothing unit 14 on a guide unit 24 .

Die Führungseinheit 24 gestattet es, die Verzahnungseinheit in einer horizontalen Richtung zu bewegen, um die Bearbeitungsmaschine an die Größe des Werkstücks 12 anzupassen. Dazu ist eine als Querträger ausgebildete Trageeinheit 26 vorgesehen, an der zwischen zwei Maschinenstößel 28 und 30 sind. An dem einen Maschinenstößel 30 der Führungseinheit 24 ist das Antriebsteil 16 und damit auch die Verzahnungseinheit 14 befestigt. Das Maschinenstößel 30 kann nun entlang des Querträgers 26 mit einem entsprechend gesteuerten Antrieb hin und her bewegt werden.The guide unit 24 allows the gear unit to be moved in a horizontal direction in order to adapt the processing machine to the size of the workpiece 12 . For this purpose, a support unit 26 designed as a cross member is provided, on which there are between two machine tappets 28 and 30 . The drive part 16 and thus also the toothing unit 14 are fastened to the one machine tappet 30 of the guide unit 24 . The machine tappet 30 can now be moved back and forth along the cross member 26 with a correspondingly controlled drive.

Erfolgt die Bearbeitung auf konventionellen Maschinen, so wird das Werkstück 12 in geeigneter Weise in eine definierte Ausgangsposition gegenüber der Verzahnungseinheit 14 positioniert. Während des Bearbeitungsvorgangs stehen Führungseinheit 24 und Werkstück 12 still. Alle notwendigen Bewegungen werden von dem X-Y-Tisch 25 ausgeführt.If machining takes place on conventional machines, the workpiece 12 is suitably positioned in a defined starting position with respect to the toothing unit 14 . The guide unit 24 and workpiece 12 stand still during the machining process. All necessary movements are carried out by the XY table 25 .

Je nach Ausstattung der Bearbeitungsmaschine mit NC-Steuerung können die notwendigen Relativbewegungen zwischen Verzahnungseinheit 14 und Werkstück 12 teilweise oder ganz auch vom Maschinentisch 10 und der Führungseinheit 24, dem Maschinenstößel 30 ausgeführt werden. Ist eine Maschine entsprechend ausgerüstet" kann u. U. sogar der X-Y-Tisch 25 entfallen.Depending on the equipment of the processing machine with NC control, the necessary relative movements between the toothing unit 14 and the workpiece 12 can be carried out partially or entirely by the machine table 10 and the guide unit 24 , the machine ram 30 . If a machine is equipped accordingly ", the XY table 25 may even be omitted.

Solche NC-gesteuerte Antriebe für Maschinentische sind hinlänglich bekannt und daher nicht näher beschrieben. Die Rotationsbewegung und die Bewegung der Verzahnungseinheit 14 werden über eine Rechnereinheit koordiniert und gesteuert. Die Rechnereinheit ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Darstellungen nicht gezeigt. Such NC-controlled drives for machine tables are well known and are therefore not described in detail. The rotational movement and the movement of the gear unit 14 are coordinated and controlled by a computer unit. For reasons of clarity, the computer unit is not shown in the illustrations.

Der Steuerung eines Fräsers mit einer Rechnereinheit ist an sich ebenfalls bekannt und daher hier nicht im einzelnen beschrieben.The control of a router with a computer unit is also known per se and therefore not described in detail here.

Um den Verzahnungsvorgang zu beschleunigen sind auch mehr als eine Verzahnungseinheit denkbar. Die Koordination mehrerer Verzahnungseinheiten erfolgt über eine Rechnereinheit.To speed up the gearing process, there are more than one Gear unit conceivable. The coordination of several gear units takes place via a computer unit.

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer Verzahnungseinheites 14. Gleiche Bestandteile haben dementsprechend gleiche Bezugszeichen, wie Fig. 1. Zwischen den Lagerarmen 20 und 22 der U-förmigen Werkzeughalterung 23 ist der Schaft- bzw. Fingerfräser 18 gelagert. Die Länge der Lagerarme 20 und 22 der U-förmigen Halterung 23 sind von der Tiefe abhängig, mit der die Zähne ausgefräst werden. Der Schaft- bzw. Fingerfräser 18 wird durch den Antrieb 16 in Rotation gebracht. Zwischen dem Antrieb 16 und Werkzeughalterung 23 wird der X-Y-Tisch 25 zur Bewegungssteuerung der Werkzeughalterung 23 gut sichtbar. Eine Stütze 32 sorgt dafür, daß die U-förmige Werkzeughalterung 23 auch während des Arbeitsvorganges eine stabile Lage an dem X- Y-Tisch 25 einnimmt. Fig. 2 shows an enlarged detail of a toothing pressure system fourteenth The same components accordingly have the same reference numerals as in FIG. 1. The end mill 18 is mounted between the bearing arms 20 and 22 of the U-shaped tool holder 23 . The length of the bearing arms 20 and 22 of the U-shaped bracket 23 depend on the depth at which the teeth are milled. The end mill or end mill 18 is rotated by the drive 16 . The XY table 25 for controlling the movement of the tool holder 23 is clearly visible between the drive 16 and the tool holder 23 . A support 32 ensures that the U-shaped tool holder 23 assumes a stable position on the X-Y table 25 even during the work process.

In Fig. 3 wird allein die Verzahnungseinheit 14 in Frontansicht gezeigt. Der sehr dünn und schmal ausgebildete Schaft- bzw. Fingerfräser 18 ist in der U-förmigen Werkzeughalterung 23 gelagert. Die U-förmige Werkzeughalterung 23 ist lösbar an dem X-Y-Tisch 25 befestigt. Es ist aber auch denkbar, daß die Halterung fest, z. B. durch Verschweißen oder Vernieten, verankert ist.In Fig. 3 alone the gear unit 14 is shown in a front view. The very thin and narrow shaft or end mill 18 is mounted in the U-shaped tool holder 23 . The U-shaped tool holder 23 is detachably attached to the XY table 25 . But it is also conceivable that the bracket is fixed, for. B. is anchored by welding or riveting.

Fig. 4 und 5 zeigen beispielhaft zwei verschiedene Verzahnungsprofile eines Zahnrades. FIGS. 4 and 5 show examples of two different tooth profiles of a gear.

Fig. 4 stellt die Kontur einer Innenverzahnung und Fig. 5 einer Außenverzahnung eines Zahnrades dar. Die Kontur dieses Profiles wird beispielsweise in einer Rechnereinheit gespeichert, die nach diesem Muster die Bewegung der Verzahnungseinheit bzw. des Werkstückes steuert. Es sind aber auch Schablonen vorstellbar, nach denen das Profil abgefahren wird. FIG. 4 shows the contour of an internal toothing and FIG. 5 an external toothing of a gear wheel. The contour of this profile is stored, for example, in a computer unit which controls the movement of the toothing unit or the workpiece according to this pattern. However, templates are also conceivable according to which the profile is traversed.

Claims

1. Device for toothing a workpiece ( 12 ) according to a predetermined profile, containing

a) a workpiece holder ( 10 ) on which the workpiece ( 12 ) to be toothed can be fixed,
b) a gear unit ( 14 ) consisting of a tool holder ( 23 ) and a gear tool ( 18 ),
c) adjusting means ( 10 , 25 , 30 ) for adjusting the toothing unit ( 14 ) and the workpiece ( 12 ) relative to one another,

characterized in that

a) end mill or end mill is provided as a toothing tool ( 18 ) in the tool holder ( 23 ) so that the end mill or end mill ( 18 ) extends substantially parallel to a tangential plane of the workpiece.

2. Device according to claim 1, characterized in that the workpiece holder is designed as an adjustable workpiece table ( 10 ) on which the workpiece ( 12 ) is fixed.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized by an adjustable toothing unit ( 14 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized by control means for controlling the respective adjustment means ( 10 , 25 , 30 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the control means control the adjusting means ( 10 , 25 , 30 ) according to a predetermined tooth profile.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tool holder ( 23 ) rotatably supports the end mill or end mill ( 18 ) in two points.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tool holder ( 23 ) is U-shaped.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that drive means ( 16 ) are provided for driving the end mill or end mill ( 18 ).

9. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the workpiece table is designed as a rotary table ( 10 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the device for disc-shaped or ring-shaped workpieces is formed.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device is part of a multifunctional device ( 24 ).

12. A method for producing toothings on a workpiece ( 12 ), in which the workpiece ( 12 ) to be toothed is fixed with a workpiece holder ( 10 ) and the toothing is produced by means of a toothing unit ( 14 ), the toothing unit ( 14 ) and the workpiece ( 12 ) are moved relative to one another, characterized by

a) providing an end mill or end mill ( 18 ) as a toothing tool ( 18 ) for the toothing unit, so that the toothing tool ( 18 ) extends essentially parallel to a tangential plane of the workpiece,
b) moving the toothing unit ( 14 ) and the workpiece ( 12 ) relative to one another such that the toothing tool ( 18 ) follows the contour of the toothing provided, the toothing being milled out in the workpiece ( 12 ).

13. A method for producing toothings according to claim 12, characterized in that the movement of the toothing unit ( 14 ) and workpiece ( 12 ) are controlled relative to one another with control means.

14. A method for producing toothings according to claim 13, characterized in that the control means control the movement of the toothing unit ( 14 ) and workpiece ( 12 ) to one another according to a predetermined toothing profile.

15. A method for producing gears according to one of claims 12 to 14, characterized in that a disc-shaped or ring-shaped body is fixed as a workpiece ( 12 ) on a workpiece holder designed as a rotary table ( 10 ).

16. A method for producing toothings according to one of claims 12 to 15, characterized in that the toothing unit ( 14 ) is adjusted relative to the workpiece ( 12 ) during the toothing process.