DE19920323C2 - Verfahren und Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken - Google Patents
Verfahren und Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten WerkstückenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feinbearbeitung der Zahnflanken von
verzahnten Werkstücken mit einem angetriebenen zahnradförmigen Schab- oder
Honwerkzeug, das mit einem Werkstück in Wälzeingriff steht, wobei sich die Achsen
von Werkzeug und Werkstück kreuzen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine zur Durchführung eines derartigen
Verfahrens, umfassend ein Maschinenbett, einen auf dem Maschinenbett verschieb
bar gelagerten ersten Schlitten, der zu Bewegungen entlang einer ersten Achse X
antreibbar ist, einen auf dem ersten Schütten verschiebbar gelagerten zweiten
Schlitten, der zu Bewegungen entlang einer zu der ersten Achse X rechtwinkligen
zweiten Achse Z antreibbar ist, einen mit dem zweiten Schlitten schwenkbar verbun
denen Werkzeugkopf, der zur Einstellung des Achskreuzwinkels zwischen Werkzeug
und Werkstück um eine zu der ersten Achse X parallele dritte Achse A schwenkbar
ist, einen auf dem Werkzeugkopf angeordneten Motor für den Antrieb einer
Werkzeugspindel und eine Werkstückspindel mit Spannmitteln zum Einspannen
eines Werkstücks.
Eine Maschine ähnlicher Art ist in der EP 0 360 953 B1 beschrieben. Bei
dieser bekannten Maschine sind auf dem Maschinenbett zwei Reitstöcke angeord
net, die ein zu bearbeitendes verzahntes Werkstück zwischen sich aufnehmen, so
daß es um eine horizontale Achse verdrehbar ist. Diese bekannte Maschine arbeitet
im sogenannten freilaufenden Verfahren, d. h. das Werkzeug treibt über den Zahneingriff
zwischen Werkzeug und Werkstück das Werkstück freilaufend an. Dabei sind
je nach Ausrüstung der Maschine verschiedene bekannte Schabverfahren, wie z. B.
Tauchschaben, Parallelschaben, Diagonalschaben oder Underpassschaben möglich.
Zum Wechsel des Werkstücks wird der Bearbeitungsprozeß unterbrochen, d. h. das
Werkzeug und das Werkstück stehen still, die Spannmittel werden gelöst, das bear
beitete Werkstück wird entnommen, und ein unbearbeitetes Werkstück wird neu ein
gefädelt (Zahneingriff), gespannt und anschließend vom Werkzeug angetrieben.
Die Bearbeitung beginnt nach dem Einfädeln des Werkstücks in das still
stehende Werkzeug mit einem Hochfahren des Werkzeugs auf Betriebsdrehzahl, und
sie endet mit einem Abbremsen von Werkzeug und Werkstück vor dem Entladen.
Während der Bearbeitung muß die Drehrichtung umgekehrt werden, um eine un
gleiche Bearbeitung der Zahnflanken zu vermeiden, die ansonsten infolge der
wirkenden Trägheitsmomente und der Reibkraft auftritt. Außerdem kann so die
Oberfläche der Zahnflanken beeinflußt werden. Aus diesen Gründen werden in dem
Bearbeitungsprozeß zusätzliche Haltezeiten eingebunden. Die Prozeßführung erfolgt
bis heute mit konstanten, frei gewählten Vorschubgeschwindigkeiten und unter
konstanten Drehzahlen (mit Ausnahme der Beschleunigungs- und Abbremsvor
gänge), wobei innerhalb der Bearbeitung mehrere verschiedene Werte eingestellt
werden können. Nach Erreichen der Solldrehzahl wird das Werkstück mit Eilzustel
lung bis zu einer definierten Achsabstandsposition verfahren. Die weitere Zustellung
zwischen Werkzeug und Werkstück während der Bearbeitung erfolgt dann unter
einem oder mehreren gewählten Vorschüben. In einer gewählten Achsabstands
position kann der Vorschub zunächst gestoppt, die Bearbeitung unter Nenndrehzahl
jedoch für die Dauer einer ersten Ausschabzeit (Haltezeit vor Wenden) weitergeführt
werden. Anschließend wird das Werkzeug abgebremst, seine Drehrichtung gewech
selt und wieder auf eine vorgewählte Drehzahl beschleunigt. Nach Erreichen dieser
Drehzahl erfolgt eine erneute Zustellung bis auf den vorgegebenen Sollachsabstand.
In dieser sogenannten Null-Position wird erneut eine Ausschabzeit (Haltezeit in Null-
Position) eingelegt. Danach erfolgt ein kurzer Rückhub, an den sich eine weitere
Ausschabzeit (sogenannte Wich-Zeit) anschließt, die eine Glättung der
Flankenoberfläche bewirkt. Die Wahl der einzelnen Vorschubwerte, Drehzahlen,
Drehrichtung und Ausschabzeiten bilden dabei die einzige Einflußmöglichkeit auf das
Schabergebnis innerhalb des Prozesses. Nach der Wich-Zeit wird das Werkzeug bis
zum Stillstand abgebremst, und das Werkstück wird außer Eingriff gebracht. Nach
dem Entladen des bearbeiteten Werkstückes und dem Laden eines neuen Werk
stücks startet der zuvor beschriebene Bearbeitungsprozeß erneut.
Aus der DE 31 50 961 A1 ist ein Verfahren zur Feinbearbeitung der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken be
kannt, bei dem ein angetriebenes zahnradförmiges Werkzeug verwendet wird,
dessen Bogenzahndicke kleiner ist als das Fertigmaß der Bogenzahnlücke eines zu
erzeugenden Werkstückes. Dabei findet zunächst eine Zustellung ohne Flankenkon
takt statt, und dann werden bei gleichbleibender Drehrichtung durch Aufbringen von
Drehmomenten in entgegengesetzten Richtungen im Einflankenwälzeingriff zunächst
die Vorder- und sodann die Rückflanken bearbeitet.
Aus der DE 15 52 757 A ist auch bereits ein ähnliches Verfahren bekannt,
bei dem die Bearbeitung eines verzahnten Werkstückes im Zweiflankenwälzeingriff
stattfindet. Dabei können zusätzlich nur Antriebs- oder nur Bremsmomente während
des Abwälzvorganges in jeweils nur einer Richtung verändert werden, also gegen
über dem Treibzustand durch eine freie Mitnahme ohne den Zusatzantrieb.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung, d. h. Maschine zur Feinbearbeitung der Zahnflanken
von verzahnten Werkstücken zu schaffen, das hinsichtlich der Produktivität und der Qualität des
Bearbeitungsvorgangs verbessert ist.
Ein dieser Forderung entsprechendes Verfahren ist im Patentanspruch 1
angegeben.
Durch das gezielte Aufbringen einstellbarer Drehmomente auf das Werkstück
in der einen Richtung und sodann in der entgegengesetzten Richtung ist es möglich,
ohne Wechsel der Drehrichtung des Werkstücks die durch Aufspannung und Lage
rung bedingten Reibkräfte zu kompensieren, so daß ein gleichförmiger Materialab
trag an beiden Zahnflanken des Werkstücks erzielt, wird.
Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen,
daß während der Bearbeitung des Werkstücks die Größe des auf dieses aufge
brachten Drehmoments, die Drehzahl und die Zustellung in Abhängigkeit von einer
Führungsgröße gesteuert werden. Dadurch ist es möglich, den Bearbeitungsprozeß,
insbesondere beim Zahnradschaben unter gleichbleibenden und optimalen Bedin
gungen durchzuführen. Dies kann zu einer Verkürzung der Bearbeitungszeit, zu
einer Verbesserung des Ergebnisses und/oder zu einer Verlängerung der Standzeit
des Werkzeugs führen.
Beispielsweise können als Führungsgröße die werkzeug- oder werkstückseitig
gemessenen Reaktionskräfte oder -momente zugrunde gelegt werden. In diesem
Fall können Zustellung, Drehzahl und Drehmoment so gesteuert werden, daß die
Bearbeitung unter gleichbleibenden Zerspankräften und -bedingungen erfolgt.
Es ist aber auch möglich, als Führungsgröße die werkzeug- oder werkstück
seitig gemessenen Schwingungen zugrunde zu legen. Dadurch können dynamisch
ungünstige Bearbeitungsbereiche vermieden werden. Darüber hinaus kann nach
einer Eilzustellung anhand der Schwingungen der Zeitpunkt des Beginns der Zer
spanung ermittelt werden. Die Schwingungen ermöglichen auch ein Erkennen des
Verschleißzustandes des Werkzeugs.
Ferner können als Führungsgröße die werkzeug- oder werkstückseitig ge
messenen Drehwinkelabweichungen zugrunde gelegt werden. Dadurch ist es mög
lich, die Verzahnungsabweichungen aufgrund der Vorbearbeitung zu erfassen und
gezielt zu beeinflussen. Auch lassen sich negative Einflüsse während der Bearbei
tung, hervorgerufen durch ungünstige Zahneingriffsverhältnisse (Überdeckung)
dämpfen. Diese Drehwinkelabweichungen von Werkstück und Werkzeug im Wälz
eingriff können mit einem elektronischen Getriebe ausgeglichen werden.
Eine Maschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im
Patentanspruch 6 angegeben.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Maschine ermöglicht es, während der
Bearbeitung eines Werkstücks auf der einen Werkstückspindel gleichzeitig, also
zeitparallel auf einer zweiten Werkstückspindel den Belade- und Entladevorgang
durchzuführen und außerdem eine zum radialen Einfädeln von Werkstück und
Werkzeug notwendige Zahn/Zahnlücke-Situation zu suchen. Es ist also möglich,
Werkstück und Werkzeug unter Arbeitsdrehzahl einzufädeln. Als Nebenzeit der Ma
schine tritt daher nur das Drehen des Schalttisches zwischen der Bearbeitungs- und
der Wechselposition und die radiale Zustellung des ersten Schlittens auf. Die den
Werkstückspindeln zugeordneten Motoren eröffnen zugleich die Möglichkeit, das
Ergebnis der Bearbeitung beeinflussende Maßnahmen einzuleiten. Durch diese
Maßnahmen können Qualitätseinflüsse ausgeglichen werden, die aus den Eingriffs
bedingungen zwischen treibender und getriebener Werkstückflanke herrühren.
Gleichzeitig kann die Genauigkeit der Teilung verbessert werden, und es kann der
bisher übliche zeitaufwendige Wechsel der Drehrichtung vermieden werden. Ermög
licht wird dies dadurch, indem das Werkstück in Bezug auf das Werkzeug beschleu
nigend oder bremsend angetrieben wird. Zu diesem Zweck sind die Drehzahl
und/oder das Drehmoment der Antriebsmotoren der Werkzeugspindel und der
Werkstückspindeln in beiden Drehrichtungen regelbar.
Bei zu bearbeitenden wellenförmigen Werkstücken kann der Schalttisch mit
beweglichen Reitstockspitzen bestückt sein.
Zur weiteren Verbesserung der Produktivität der Maschine ist vorgesehen,
daß im Bereich des Schalttisches ein Magazin für die Zu- und Abfuhr der unbear
beiteten und bearbeiteten Werkstücke angeordnet ist.
Eine automatisierte Ausführungsform der Maschine ist gekennzeichnet durch
ein Greifersystem zum Überführen der unbearbeiteten/bearbeiteten Werkstücke zwi
schen dem Magazin und den Werkstückspindeln. Dieses Greifersystem kann einen
Schwenkarm umfassen, der um eine zur Drehachse E des Schalttisches parallele
Zentralachse verschwenkbar ist und an den beiden gegenüberliegenden Enden mit
einem Greifer bestückt ist.
Dem Schalttisch können eine oder mehrere zusätzliche Bearbeitungsstationen
zugeordnet sein, in denen die Werkstückspindeln für eine weitere Bearbeitung der
Werkstücke positionierbar sind. Bei dieser weiteren Bearbeitung kann es sich um
eine Vor- oder Nachbearbeitung der Werkstücke handeln, es ist aber auch möglich,
zwei verschiedene Arten der Feinbearbeitung miteinander zu kombinieren.
Die Energieversorgung der den Werkstückspindeln zugeordneten Motoren
und Spanneinrichtungen erfolgt zweckmäßigerweise über eine zur Drehachse des
Schalttisches konzentrisch angeordnete Energiezuführungssäule.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken
von verzahnten Werkstücken mit einem außenverzahnten Werkzeug,
Fig. 2 eine Ansicht des Schalttisches der Maschine nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht eines mit Reitstockspitzen versehenen Schalttisches,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 1, und
Fig. 5 und 6 Diagramme zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Ma
schine.
Die in den Zeichnungen dargestellte Maschine dient zum Feinbearbeiten der
Zahnflanken von verzahnten Werkstücken mit einem außenverzahnten Werkzeug im
Zweiflankenwälzeingriff. Unter Feinbearbeitung eines zahnradartigen Werkstücks ist
Schaben und Honen zu verstehen.
Die in Fig. 1 gezeigte Maschine besitzt ein Maschinenbett 1 mit einer hori
zontalen Führung 2 und einem Antriebsmotor 3 zum Verstellen eines Horizontal
schlittens 4 entlang einer ersten Achse X. Der Horizontalschlitten 4 besitzt seinerseits
eine vertikale Führung 5 und einen Antriebsmotor 6 zum Verstellen eines Verti
kalschlittens 7 in Z-Richtung.
In den Vertikalschlitten 7 ist eine kreisbogenförmige Führung 8 integriert, de
ren Mittelpunkt 9 am Wälzkreisdurchmesser eines Werkzeugs liegt. Die Führung 8
dient zur schwenkbaren Lagerung eines Wiegeschlittens 11 um eine horizontale
Achse B. An dem Vertikalschlitten 7 ist ein Antriebsmotor 10 angeordnet, um den
Wiegeschlitten 11 zur Einstellung der Konizität der Verzahnung um die Achse B zu
verschwenken. Ein Werkzeugkopf 12 ist mit dem Wiegeschlitten 11 schwenkbar
verbunden. Der Werkzeugkopf 12 kann mit einem Motor 13 um eine zur X-Richtung
parallele horizontale Achse A verschwenkt werden. Diese Verschwenkung des
Werkzeugkopfes 12 dient zur Einstellung des Achskreuzwinkels zwischen dem
Werkzeug und dem Werkstück. In dem Werkzeugkopf 12 ist eine Werkzeugspindel
14 zu einer Verdrehung um eine Achse C1 drehbar gelagert. Die Werkzeugspindel 14
ist mit umlaufenden Spannmitteln 15 zum halbautomatischen Spannen eines
zahnradartigen Werkzeugs 16 versehen. Am Werkzeugkopf 12 ist ein Antriebsmotor
17 zum Antreiben der Werkzeugspindel 14 um die Achse C1 angeordnet. Das Werk
zeug 16 kann ein genutetes Schabrad, ein Rollrad, ein mit CBN- oder Diamantkör
nern beschichtetes Hartschabrad, ein abrichtbares Werkzeug wie ein Honrad oder
ein Feinrad sein.
Der vorstehend beschriebene Aufbau der Maschine ist grundsätzlich aus der
EP 0 360 953 B1 bekannt, wenngleich die Drehachse der Werkzeugspindel bei die
ser bekannten Maschine in einer horizontalen Ebene angeordnet ist.
Ein zweites Maschinenbett 18 ist mit dem Maschinenbett 1 fest verbunden,
beispielsweise verschraubt. Auf dem zweiten Maschinenbett 18 ist ein Schalttisch 19
mit einem Ringlager 20 zu einer Verdrehung um eine vertikale Achse E gelagert. An
dem Maschinenbett 18 ist ein Motor 21 angeordnet, der über ein Zwischengetriebe
mit dem Schalttisch 19 verbunden ist. Die genaue Lageposition des Schalttisches
gegenüber dem Maschinenbett 18 wird über einen Index 31 gesichert.
Auf dem Schalttisch 19 sind zwei Werkstückspindeln 22 und 23 mit vertikalen
Achsen C2 und C3 angeordnet. Den beiden Werkstückspindeln 22 und 23 ist jeweils
ein Antriebsmotor 24 bzw. 25 zugeordnet. Die Werkstückspindeln 22 und 23 sind
ferner mit umlaufenden Spannmitteln 26 und 27 versehen. Die Energieversorgung
der Antriebsmotoren 24 und 25 und der Spannmittel 26 und 27 erfolgt über eine zur
Achse E des Schalttisches 19 konzentrische Energiezuführungssäule 30.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist neben dem Schalttisch 19 ein Magazin 32 für
die unbearbeiteten bzw. bearbeiteten Werkstücke 28, 29 angeordnet. Zur automati
schen Überführung der Werkstücke 28, 29 zwischen dem Magazin 32 und den
Werkstückspindeln 22 und 23 dient ein Doppelgreifersystem 36. Das Doppelgreifer
system 36 umfaßt einen Schwenkarm, der um eine zur Drehachse E des Schalt
tisches 19 parallele Zentralachse verdrehbar ist und an den beiden gegenüberlie
genden Enden mit einem Greifer bestückt ist. Dem Schwenkarm ist ein (nicht ge
zeigter) Antriebsmotor zugeordnet.
Den auf dem Schalttisch 19 angeordneten beiden Werkstückspindeln 22, 23
ist jeweils ein Sensor 34, 35 zur Ermittlung der relativen Winkelstellung der Zähne
des darauf angeordneten Werkstücks 28, 29 zur Achse C2 bzw. C3 des Werkstücks
zugeordnet. Diese Sensoren 34, 35 ermöglichen in Verbindung mit der elektroni
schen Zwangskupplung der Werkstückspindeln 22, 23 mit der Werkzeugspindel 14
das automatische Einfädeln des Werkstücks 28, 29 mit dem Werkzeug 16, wenn der
Schalttisch 19 in die Bearbeitungsposition verdreht wird.
Während der Bearbeitung bzw. auch zum automatischen Einfädeln von
Werkzeug 16 und Werkstück 28 oder 29 ist der jeweilige Motor 24 oder 25 mit dem
Antriebsmotor 17 der Werkzeugspindel 14 drehzahlsynchronisiert, wobei die Über
setzung dem Verhältnis der Zähnezahl von Werkstück und Werkzeug entspricht.
Das jeweils zu bearbeitende Werkstück 28 oder 29 kann über die Antriebsmotoren
24, bzw. 25 mit unterschiedlichen Drehmomenten beaufschlagt werden. Das Werk
stück kann daher gegenüber dem Werkzeug beschleunigend oder bremsend ange
trieben werden. Dadurch kann eine Änderung der Drehrichtung des Werkzeugs
simuliert werden. Der bei herkömmlichen Maschinen zur Feinbearbeitung von Zahn
rädern mit nicht angetriebenem Werkstück erforderliche Wechsel der Drehrichtung
des Werkzeugs ist daher entbehrlich.
Wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, können zur Lagefixierung wellenförmiger
Werkstücke auf dem Schalttisch 19 zusätzlich zwei Reitstockspitzen 33 angeordnet
sein.
Wenngleich bei dem in den Zeichnungen dargestellten und vorstehend be
schriebenen Ausführungsbeispiel der Schalttisch 19 zwischen einer Übergabeposi
tion und einer Bearbeitungsposition um ±180° verdrehbar ist, ist es grundsätzlich
möglich, dem Schalttisch eine oder mehrere zusätzliche Bearbeitungspositionen zu
zuordnen. In diesen zusätzlichen Bearbeitungspositionen kann eine Vor- und/oder
Nachbearbeitung, beispielsweise eine Entgratung, der Werkstücke erfolgen. Es ist
aber auch möglich, daß an zwei Bearbeitungspositionen eine unterschiedliche Fein
bearbeitung der Werkstücke erfolgt. Beispielsweise können verschiedene Feinbear
beitungen miteinander kombiniert werden.
Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel kann auf einfache
Weise dahingehend abgewandelt werden, daß innenverzahnte Werkzeuge verwen
det werden können. Zu diesem Zweck muß lediglich der Werkzeugkopf entspre
chend abgewandelt werden.
Zur Erweiterung der durchführbaren Bearbeitungsverfahren ist es auch mög
lich, zwischen Werkzeug und Werkstück eine zusätzliche Relativbewegung recht
winklig zu der von den Achsen X und Z gebildeten Ebene vorzusehen.
In den Fig. 5 und 6 sind Diagramme zur Erläuterung von zwei Möglichkeiten
der Bearbeitung, beispielsweise des Schabens eines verzahnten Werkstücks mit
einem zahnradförmigen Werkzeug dargestellt. Dabei zeigen die Fig. 5a und 6a die
Zustellung des Werkzeugs, Fig. 5b und 6b die Drehzahl des Werkzeugs und Fig. 5c
und 6c das auf das Werkstück aufgebrachte Drehmoment.
Gemäß Fig. 5b ist die Drehzahl des Werkzeugs während der gesamten Be
arbeitungsdauer konstant. Auf das Werkstück wird zunächst ein konstantes positives
Drehmoment ausgeübt. Gemäß Fig. 5c wird nach der üblichen Haltezeit anstelle der
beim Stand der Technik notwendigen Umkehr der Drehrichtung des Werkzeugs die
Wirkrichtung des auf das Werkstück ausgeübten Drehmoments umgekehrt. Zum
Ausgleich von Qualitätseinflüssen, die aus den Eingriffsbedingungen von treibender
und getriebener Zahnflanke herrühren, oder zur Verbesserung der Genauigkeit der
Teilung ist es auch möglich, die Größe des während der Bearbeitung auf das Werk
stück ausgeübten Drehmomentes zu variieren.
Eine weitere Verbesserung des Bearbeitungsprozesses läßt sich durch eine
Änderung der Zustellstrategie und/oder der Drehzahl erzielen. Wie in Fig. 6 gezeigt,
kann zu diesem Zweck eine prozeßgeführte Regelung der Zustellung erfolgen, bei
welcher der Betrag der Zustellung in Abhängigkeit von einer im Prozeß ermittelten
Führungsgröße gesteuert wird. Hierzu eignen sich beispielsweise die Erfassung
einer oder mehrerer Prozeßkenngrößen, wie z. B. die Reaktionskräfte oder die wäh
rend der Bearbeitung auftretenden Schwingungen. Durch eine solche adaptive Zu
stellstrategie kann die Prozeßdauer weiter verkürzt, das Bearbeitungsergebnis ver
bessert sowie die Werkzeugstandzeit verlängert werden, da der Prozeß so gezielt
unter konstanten günstigen Bearbeitungsbedingungen durchgeführt werden kann.
1
Maschinenbett
2
horizontale Führung auf
1
3
Antriebsmotor für
4
4
Horizontalschlitten
5
vertikale Führung auf
4
6
Antriebsmotor für
7
7
Vertikalschlitten
8
kreisbogenförmige Führung auf
7
9
Mittelpunkt von
8
10
Antriebsmotor für
11
11
Wiegeschlitten
12
Werkzeugkopf
13
Motor für
12
14
Werkzeugspindel
15
Spannmittel
16
Werkzeug
17
Antriebsmotor für
16
18
zweites Maschinenbett
19
Schalttisch
20
Ringlager für
19
21
Motor für
19
22
Werkstückspindel
23
Werkstückspindel
24
Motor für
22
25
Motor für
23
26
Spannmittel
27
Spannmittel
28
Werkstück
29
Werkstück
30
Energiezuführungssäule
31
Index für
19
32
Magazin
33
Reitstockspitzen
34
Sensor
35
Sensor
36
Doppelgreifersystem
A Schwenkachse von
A Schwenkachse von
12
B Schwenkachse von
11
C1
Drehachse von
14
C2
Drehachse von
22
C3
Drehachse von
23
X Bewegungsrichtung von
4
Z Bewegungsrichtung von
7
Claims (12)
1. Verfahren zur Feinbearbeitung der Zahnflanken von verzahnten Werk
stücken mit einem angetriebenen zahnradförmigen Schab- oder Honwerkzeug, wo
bei sich die Achsen von Werkzeug und Werkstück kreuzen, bei dem das Werkstück
auf Arbeitsdrehzahl beschleunigt und sodann mit dem bereits rotierenden Werkzeug
durch Zustellung in Zweiflankenwälzeingriff gebracht wird, das Werkzeug während
der Feinbearbeitung der Zahnflanken des Werkstücks im Zweiflankenwälzeingriff in
einer gleichbleibenden Drehrichtung angetrieben wird, und während der weiteren
Zustellung auf das Werkstück einstellbare Drehmomente, die über bzw. unter denen
bei freilaufender Rotation des Werkstücks liegen, zunächst in einer Richtung und
sodann in entgegengesetzter Richtung aufgebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der
Bearbeitung des Werkstücks die Größe des auf dieses aufgebrachten Drehmoments
und die Drehzahl sowie die Zustellung in Abhängigkeit von einer Führungsgröße ge
steuert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungs
größe die werkzeug- oder werkstückseitig gemessenen Reaktionskräfte oder -
momente zugrunde gelegt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungs
größe die werkzeug- oder werkstückseitig gemessenen Schwingungen zugrunde
gelegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungs
größe die werkzeug- oder werkstückseitig gemessenen Drehwinkelabweichungen
zugrunde gelegt werden.
6. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend
ein Maschinenbett, einen auf dem Maschinenbett verschiebbar gelagerten ersten
Schlitten, der zu Bewegungen entlang einer ersten Achse X antreibbar ist, einen auf
dem ersten Schlitten verschiebbar gelagerten zweiten Schlitten, der zu Bewegungen
entlang einer zu der ersten Achse X rechtwinkligen zweiten Achse Z antreibbar ist,
einen mit dem zweiten Schlitten schwenkbar verbundenen Werkzeugkopf, der zur
Einstellung des Achskreuzwinkels zwischen Werkzeug und Werkstück um eine zu
der ersten Achse X parallele dritte Achse A schwenkbar ist, einen auf dem Werk
zeugkopf angeordneten Motor für den Antrieb einer Werkzeugspindel und eine
Werkstückspindel mit Spannmitteln zum Einspannen eines Werkstücks, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Schalttisch (19) mit dem Maschinenbett (18) drehbar ver
bunden ist zu einer Verdrehung um eine zu der zweiten Achse Z parallele Achse E,
daß der Schalttisch (19) mit einem Motor (21) zu Drehbewegungen um definierte
Drehwinkel antreibbar ist, daß der Schalttisch (19) mindestens zwei Werkstück
spindeln (22, 23) trägt, deren Drehachsen C2, C3 zu der vierten Achse E parallel sind
und von dieser den gleichen Abstand haben, daß dem Schalttisch (19) ein Index (31)
zugeordnet ist, der ihn in der Bearbeitungsphase gegen eine Verdrehung blockiert,
daß jede der Werkstückspindeln (22, 23) mit einem Antriebsmotor (24, 25) verbun
den ist, daß jeder Werkstückspindel (22, 23) ein Sensor (34, 35) zur Ermittlung der
Winkelstellung der Zähne des Werkstücks (28, 29) zur Achse C2, C3 des Werkstücks
zugeordnet ist, daß die Antriebsmotoren (13; 24, 25) der Werkzeugspindel (14) und
der Werkstückspindel (22, 23) durch ein elektronisches Getriebe gekoppelt sind, das
in Abhängigkeit von einem Signal des Sensors (34, 35) Werkzeug (16) und Werk
stück (28, 29) derart zueinander verdreht, daß Zahn auf Lücke steht, und daß das
Drehmoment der Antriebsmotoren (13; 24, 25) der Werkzeugspindel (14) und der
Werkstückspindeln (22, 23) in beiden Richtungen regelbar ist.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalttisch
(19) mit beweglichen Reitstockspitzen (33) bestückt ist.
8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Bereich des Schalttisches (19) ein Magazin (32) für die unbear
beiteten und bearbeiteten Werkstücke (28, 29) angeordnet ist.
9. Maschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Greifersystem (36)
zum Überführen der unbearbeiteten/bearbeiteten Werkstücke (28, 29) zwischen dem
Magazin (32) und den Werkstückspindeln (22, 23).
10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Greifer
system (36) einen Schwenkarm umfaßt, der um eine zur Drehachse E des Schalt
tisches (19) parallele Zentralachse verdrehbar ist und an den beiden gegenüber
liegenden Enden mit einem Greifer bestückt ist.
11. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Schalttisch (19) eine oder mehrere zusätzliche Barbeitungs
stationen zugeordnet sind, in denen die Werkstückspindeln (22, 23) für eine weitere
Bearbeitung der Werkstücke (28, 29) positionierbar sind.
12. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch eine zur Drehachse E des Schalttisches (19) konzentrisch angeordnete Ener
giezuführungsäule (30).
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19920323A DE19920323C2 (de) | 1999-04-13 | 1999-05-03 | Verfahren und Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken |
DE50010540T DE50010540D1 (de) | 1999-04-13 | 2000-04-04 | Verfahren und Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken |
EP00107062A EP1044749B1 (de) | 1999-04-13 | 2000-04-04 | Verfahren und Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken |
AT00107062T ATE297828T1 (de) | 1999-04-13 | 2000-04-04 | Verfahren und maschine zum feinbearbeiten der zahnflanken von verzahnten werkstücken |
JP2000110194A JP2000317733A (ja) | 1999-04-13 | 2000-04-12 | 歯車付き製作品の歯フランクを精密加工する方法と機械 |
US09/548,146 US6394716B1 (en) | 1999-04-13 | 2000-04-13 | Process and machine for fine machining of tooth flanks of geared workpieces |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29906545U DE29906545U1 (de) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken |
DE19920323A DE19920323C2 (de) | 1999-04-13 | 1999-05-03 | Verfahren und Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken |
Publications (2)
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
DE1552757A1 (de) * | 1966-10-26 | 1969-07-24 | Hurth Masch Zahnrad Carl | Vorrichtung mit Zusatzantrieb zum Feinbearbeiten von Zahnraedern |
DE3150961A1 (de) * | 1981-01-27 | 1982-09-02 | Reishauer AG, 8000 Zürich | Verfahren zur bearbeitung eines stirnzahnrades mittels eines rotierenden, zahnradartigen werkzeugs |
EP0360953B1 (de) * | 1988-09-28 | 1993-09-22 | HURTH MASCHINEN UND WERKZEUGE G.m.b.H. | Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken |
DE4308676C2 (de) * | 1993-03-18 | 1995-01-05 | Liebherr Verzahntech Gmbh | Vorrichtung zum automatischen Zuführen, Eingeben und Abführen von Werkstücken bei Werkzeugmaschinen |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1552757A1 (de) * | 1966-10-26 | 1969-07-24 | Hurth Masch Zahnrad Carl | Vorrichtung mit Zusatzantrieb zum Feinbearbeiten von Zahnraedern |
DE3150961A1 (de) * | 1981-01-27 | 1982-09-02 | Reishauer AG, 8000 Zürich | Verfahren zur bearbeitung eines stirnzahnrades mittels eines rotierenden, zahnradartigen werkzeugs |
EP0360953B1 (de) * | 1988-09-28 | 1993-09-22 | HURTH MASCHINEN UND WERKZEUGE G.m.b.H. | Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken |
DE4308676C2 (de) * | 1993-03-18 | 1995-01-05 | Liebherr Verzahntech Gmbh | Vorrichtung zum automatischen Zuführen, Eingeben und Abführen von Werkstücken bei Werkzeugmaschinen |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
JP 2-250718 A. Patents Abstracts of Japan, M-1063,1990, Vol. 14, No. 579 * |
JP 58-66622 A. Patents Abstracts of Japan, M-228, 1983, Vol. 7, No. 159 * |
SCHRIEFER, H.: Zahnflanken-Feinbearbeitung für die Grossserienfertigung. In: Werkstatt und Betrieb, 1993, 126, Heft 7, S. 411-415 * |
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