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Werkzeug für eine Vorrichtung zuta spanlosen Bearbeiten von Zahnrädern
Zusatz zu Patent..................
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(Patentanmeldung P 18 02 228.1-14) Die Erfindung bezieht sich auf
ein verzahntes Werkzeug für eine Vorrichtung zum spanlosen Bearbeiten von Zahnrädern
durch Abwälzen von Werkstück und Werkzeug mit parallelen Achsen bei dem die Zahnflanken
durch vom Kopf zum Fuß verlaufende Absätze unterbrochen sind, die in Ebenen (Wälzebene)
liegen, welche auf der Werkzeugachse rechtwinkelig stehen und-bei dem die Absätze
auf den aufeinander folgenden Zähnon gegeneinander versetzt angeordnet sind, nach
Patent.... (Pat.Anm. P 18 02 228.1-14).
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Durch die oben beschriebenen Absätze werten die Zahnflanken des Werkzeugs
in Längsrichtung verkleinert, d.h. jeder Zahn des Werkzeuge bearbeitet nur einen
Teil einer Werkstükzahnflanke. Die Bearbeitung der gesamten Werkstückzahnbreite
erfolgt mit den nacheinander zur Wirkung kommenden Werkzeugzähnen. Dadurch wird
die Arbeitsfläche verkleinert und bei einer gegebenen Anpreßkraft die Flächenpressung
erhöht. Im Unterschied zu den bekannten Vorrichtungen zum spanlosen Bearbeiten von
Zahnrädern, die mit zwei oder drei in bezug ;auf das Werkstück sich gegenüberliegenden
Werkzeugen arbeiten, um die großen Kräfte aufzufangen, kann auf einen Vorrichtung
nur mit einem einzigen Werkzeug nach dem Vorschlag gearbeitet werden.
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Bei den Werkzeugen nach dem älteren Vorchlag ist die Zahnbreite dadurch
verkleinert, daß die Absätze' in die Flanken durch Einarbeiten von Nuten hergestellt
werden. Dabei sind lediglich die den Nuten benachbarten Stege wirksam.
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Zs gibt Fälle1 in denen keine Vorrichtung zum Herstellen der Nuten
zur Verfügung steht. Auch gibt es Fälle, in denen bei einer gegebenen wirk-' samen
Zahnbreite die Stege zu schmal werden würden.
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Va sich auf diese Fälle einstellen zu können, schlägt die Erfindung
vor, daß die Absätze je Zahnflanke nur einen einzigen die Werkstückzahnflanke bearbeitenden
Steg einschließen. FUr diese Lösung bieten sich zwei Ausführungsformen an. So kann
das Werkzeug nach der Erfindung so gestaltet sein, daß die Absätze und Stege Je
Umfangsabschnitt einen einzeigen Zahn einschließen, der schmaler (in Dichtung parallel
zur Rotationsachse) ist als die Gesamtbreite des Werkzeugs, so daß auf dem Umfang
des Werkzeug die Zähne versetzt angeordnet sind (Fig. 1). Nach einer anderen Ausgestaltung
kann das Werkzeug erfindungsgemäß so ausgebildet sein, daß je Werkzeugzahnflanke
ein die Werkstuckzahnflanke bearbeitender Steg vorgesehen ist, dem Flankenteile
benachbart sind, die im sinne eines dünneren (in Umfangsrichtung) Zahns gegenüber
dem Steg zurückspringen (Fig. 2). Jede der beiden Ausführungsformen hat fUr ihren
Zweck Berechtigung Im ersten Fall liegen sich die Stege je Zahn gegen-Uber, die
Kräfte sind also Je Werkseugzahn ausgeglichen, Im zweiten Fall können die Stege
je Zahnlücke gegenüber angeordnet sein die Verformungskräfte sind dabei Je Werkstückzahn
ausgeglichen.
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Weitere Vorteile und Herkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung hervor. Die erfindung ist anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert. Es
zeigen Fig. 1 eine Maschine, auf der beispielsweise das Werkzeug nach der Erfindung
angewendet wird; 7ig. 2 schematiscß einen Ausschnitt aus einem Werkzeug nach der
Erfindung von der Seite;
Fig. 3 das Werkzeug Fig. 2 von oben; Fig.
4 abgewickelt ein Werkzeug nach einer anderen Ausfiihrungsforn' der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt eine Maschine zum spanloen Feinbearbeiten ton Stirnrädern.
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Der Maschinenständer 10 ist C-förmig ausgebildet. Den einen Schenkel
des "C" bildet der Übergang 11, den unteren Schenkel ein Werkstückschlitten 12,
der in Führungen 13, die am Maschinenständer befestigt sind oder mit diesem ein
Stück bilden, geführt ist. Der Werkstückschlitten kann mittels einer Vorschubspindel
14 in Richtung der oben erwähnten Führungen eingestellt, im Sinne einer Achsabstandsänderung
zwischen dem später beschriebenen Werkzeug und dem Werkstück zugestellt und- ieder
abgerückt werden. Zum Antrieb ist hierfür ein Elektromotor 15 und ein Handrad 16
vorgesehen. Letzteres wird meist zum Voreinstellen des Achsabstands benutzt. Das
Getriebe zwischen Vorschubspindel 14 und dem Elektromotor 15 bzw. dem Handrad- befindet
sich in einem Getriebegehäuse 17 und ist nicht im einzelnen gezeigt. Für die Zustellung
land den Vorschub kennen bekannte Mittel vorgesehen sein, die nicht zur Erfindung
gehören.
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Der Werkstückschlitten 12 oder das Getriebegehäuse 17 trägt einen
Werkstücktisch 18, der mittels Reitstöcken 19, 20 oder anderen Trägern das Werkstück
21 so aufnimmt, daß es sich Drehen kann. Zwischen dem. Werkstückschlitten 12 und
dem Werkstücktisch-- 18 kann noch ein Längsschlitten 22 vorgesehen seint der über
nicht gezeichnete Getriebeelemente und eine ebenfalls nicht gezeichnete Vorschubspindel
antreibbar ist. An dem oberen Schenkel oder Überhang 11 des C-förmigen Ständers
ist mittels eines Werkzeugträgers ein Werkzeug 24 nach der Erfindung drehbar gelagert.
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Das Werkzeug ist unten eingehend beschrieben. Das Werkzeug kann von
einem nicht gezeichneten Motor aus über ein nicht gezeichnetes Getriebe
angetrieben
werden. Das Werkzeug 24 kämmt mit dem Werkstück 21; dabei liegen die Achsen von
Werkstück und Werkzeug parallel.
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Fig. 2 und 3 zeigen eine ausführungsform der Erfindung. Die Zähne
101 bis 105.des Werkzeugs 24 entsprechen nicht der Gesamtbreite 106 des Werkzeugs,
sondern sind durch Absätze 109a, 109b begrenst, so daß sie schmaler (z.B. Breite
107) sind und nur auf einen Teil der Werk6tückzahnflanken einwirken können. Damit
nacheinander alle Werkstückflankenteile bearbeitet werden, sind die Zähne 101, 102,
103, 104 in Umfangsrichtung gestaffelt angeordnet. In dem Beispiel der Fig.3 ist
eine Bahnbreite nach 4 Werkzeugzähnen bearbettet, allerdings liegen die bearbeiteten
Flankenteile zunächst noch auf verschiedenen WerkstUckzähnen. Damit alle Flankenteile
des Werkstücks bearbeitet werden müssen Werkstückzähnezahl und Werkzeugzählnezahl
aufeinander abgestimmt werden.
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Z.B. dürfen die Zähnezahlen nicht gleich sein oder nicht ineinander
aufgehen. Die Ausführungsform ist nur ein Beispiel. So können die Zähne zum Grundkörper
107 mit einem mehr oder weniger großen Radius 108 (gestrichelt gezeichnet) abgerundet
sein. Bei dieser Ausführungsform liegen sich die Stege, z.B. 103/1, 103/2 bezogen
auf den Zahn gegenüber, so daß die auf die Stege einwirkenden Kräfte ausgeglichen
sind. Die Figuren 2 und 3 geben nur ein schematisches Bild, bei dem Wert auf die
Deutlichkeit, nicht aber auf die Festigkeit der Zähne gelegt wurde.
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Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung und zwar ist
ein Werkzeug 200 mit Blick auf die Zahnköpfe dargestellt. Die Zähne sind an sich
so breit, wie das Werkzeug breit ist; doch springen Flankenteile 201, 202 zur Zahnmitte
hin zurück. Andere Flankenteile, Stege 203, 204 genannt, springen zu den Zahnlücken
205, 205a hin vor. Die Ubergänge sind die eingangs erwahnten Absätze 206, 207. Bei
dieser Ausführungsform
liegen sich die Stege bezogen auf die Zahnlücke
gegenüber daß die auf die Werkstückzähne einwirkenden Kräfte weitgehend ausgeglichen
sind.