DE2031597C3

DE2031597C3 - Machine for grinding gear hobs

Info

Publication number: DE2031597C3
Application number: DE19702031597
Authority: DE
Inventors: Nikolai Ewgeniewitsch; Sinder Anatoly Michailowitsch; Kudryaschow Leonid Iwanowitsch; Sitow Wladimir Onisimowitsch; Witebsk; Zofin Emmanuil Efimowitsch Moskau; Golubew (Sowjetunion)
Original assignee: Witebskoje Spezialnoje Konstruktorskoje Bjuro Subojobrabatywajustschich, Schlifowalnich I Satotschnich Stankow, Witebsk (Sowjetunion)
Filing date: 1970-06-26
Publication date: 1976-03-04

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Schleifen von Zahnradwälzf>äsern, in der ein verschiebbar auf einem beweglich am Maschinenbett befestigten Kolben geführter Krafthydraulikzylinder einen den Schleifkopf tragenden Schlitten hin- und hergehend antreibt und über eine Zahnstange-Zahnrad-Paarung eine Welle in Drehung versetzt, die über einen Getriebezug Drehbewegungen auf die Spindel des anzuschärfenden Fräsers überträgt, wobei der Getriebezug eine Differentialeinrichtung aufweist, die ein Werk zur Kreisvorschubbewegung des anzuschärfenden Fräsers und eine Vorrichtung zur Beseitigung der Spiele in diesem Getriebezug enthält. Eine solche Maschine ist aus der USA.-Patentschrift 33 95 492 oder der dieser entsprechenden schweizerischen Patentschrift 4 26 538 bekannt.The present invention relates to a machine for grinding gear hobbing, in which a power hydraulic cylinder that is slidably guided on a piston that is movably attached to the machine bed drives a carriage that carries the grinding head back and forth and via a rack-and-pinion gear pair a shaft is set in rotation, which rotates the spindle via a gear train of the milling cutter to be sharpened, the gear train having a differential device which is a Work for the circular feed movement of the milling cutter to be sharpened and a device for eliminating the Includes games in this gear train. Such a machine is known from US Pat. No. 33 95 492 or from US Pat this corresponding Swiss patent specification 4,26,538 known.

Bei dieser bekannten Ausbildung geht es in erster Linie um einen möglichst wirksamen Schutz der Maschinenführungen vor dem abspritzenden Kühlmittel, das die Schleifspäne und den Schleifmittelabrieb enthält. Während dieses Ziel auch bezüglich der Bearbeitungszone als vorteilhaft erreicht gelten kann, sind doch Teile des Werkstückantriebs nicht geschützt und insbesondere ist die Maschine wenig kompakt.This known training is primarily about the most effective possible protection of the machine guides before the spray of coolant, which contains the grinding chips and the abrasive material. While this goal can also be considered advantageously achieved with regard to the processing zone, are but parts of the workpiece drive are not protected and, in particular, the machine is not very compact.

Bei der bekannten Maschine findet weiterhin zur Führung des Schleifschlittens ein Führungszylinder Anwendung, der mit seinen Enden an den Seitenwänden des Maschinengestells befestigt ist. Dabei muß das Gestell von hinten her offen sein, und die Öffnungen sind lediglich durch Deckel abgedeckt, die keine Kräfte aufnehmen können, so daß auch die Steifigkeit der bekannten Maschine in Frage gestellt ist.In the known machine, a guide cylinder is also used to guide the grinding carriage, which is attached with its ends to the side walls of the machine frame. The frame must be open from behind, and the openings are only covered by covers that do not absorb any forces can, so that the rigidity of the known machine is in question.

Als ungünstig angesehen weiden muß auch der bei der bekannten Ausbildung vorhandene Abstand zwischen dem Antriebszylinder im oberen Teil der Maschine und der Zahnstange im unteren Teil, wodurch ein zusätzliches Moment entsteht.Considered unfavorable must also graze the existing in the known training distance between the drive cylinder in the upper part of the machine and the rack in the lower part, creating a additional moment arises.

Dadurch, daß bei der bekannten Ausbildung der Kolben des Krafthydraulikzylinders von beiden Seiten mittels je einer Kolbenstange eingespannt ist, ergibt sich eine große, durch den notwendigen Hub bedingte Baulänge. Auch dies führt zu einer Verringerung der Steifigkeit in Längsrichtung und zu großen Abmessungen der Maschine.The fact that in the known design of the piston of the power hydraulic cylinder is clamped from both sides by means of a piston rod each, results a large overall length due to the necessary stroke. This also leads to a reduction in rigidity in the longitudinal direction and too large dimensions of the machine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile eine Maschine zum Schleifen von Zahnradwälzfräsern zu schaffen, die sich durch besonders große Steifigkeit auszeichnet, was eine Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer sowie eine Verbesserung der Qualität der Werkslückbearbeitung mit sich bringt. Außerdem sollen die Bauteile leicht zugänglich sein und dennoch sollen die Maschinenführungen zuverlässig vor Kühlflüssigkeit und Schleifabrieb geschützt sein.The object of the present invention is to provide a machine while avoiding the disadvantages described for grinding gear hobs, which is characterized by its particularly high rigidity, resulting in an increase in reliability and service life as well as an improvement in the quality of the Factory reworking brings with it. In addition, the components should be easily accessible and yet should the machine guides must be reliably protected from coolant and grinding abrasion.

Ausgehend von einer Ausbildung der eingings beschriebenen Art wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Zahnstange auf der Außenfläche des Krafthydraulikzylinders vorgesehen ist und die Führungen außen auf dem Zylinder ihn umfassend angeordnet sind, wobei diese Führungen zu einem Gehäuse gehören, in dem die Welle gelagert ist und in dem die Differentialeinrichtung, das Werk zur Kreisvorschubbewegung des Fräsers und die Vorrichtung zur Beseitigung der Spiele montiert sind.Based on a training described at the beginning Art is proposed to solve this problem according to the invention that the rack on the outer surface of the power hydraulic cylinder is provided and the guides on the outside of the cylinder him are arranged comprehensively, these guides belonging to a housing in which the shaft is mounted and in which the differential device, the work for the circular feed movement of the milling cutter and the device to remove the games are mounted.

Es ist dabei zweckmäßig, wenn der den Schleifkopf tragende Schlitten über eine Zahnstange antreibbar ist, welche mit einem auf der Welle sitzenden Zahnrad in Eingriff steht.It is useful if the slide carrying the grinding head can be driven via a rack, which meshes with a gear wheel seated on the shaft.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigtThe invention is explained below through the description of an exemplary embodiment with reference to the drawings further explained. It shows

F i g. 1 erfindungsgemäßc Schleifmaschine in schematischer Darstellung im Längsschnitt undF i g. 1 grinding machine according to the invention in schematic form Representation in longitudinal section and

F i g. 2 die Maschine im Querschnitt.F i g. 2 the machine in cross section.

In der erfindungsgemäßen Zahnradwälzfräserschleifmaschinc versetzt der Krafthydraulikzylinder 1 (F i g. 1 und 2) die Welle 2 in Drehung, die ein Hauptantrieb.selcment der kinematischen Ketten ist, die die Bewegungen auf die Werkstückspindel 3 des anzuschärfenden Fräsers 4 vermittels einer Differcntialeinrichtung A, die ein Werk S(F ig. I) der Kreisvorschubbewegungen des Fräsers 4 und der Beseitigung der Spiele in dieser kinematischen Kette enthält, und auf den einen Schleifkopf 6 tragenden Werkzeugschlitten 5 (F i g. 2) übertragen. In the gear hobbing machine according to the invention, the power hydraulic cylinder 1 (Figs. 1 and 2) sets the shaft 2 in rotation, which is a main drive element of the kinematic chains that control the movements on the workpiece spindle 3 of the milling cutter 4 to be sharpened by means of a differential device A, which a work S (Fig. I) of the circular feed movements of the milling cutter 4 and the elimination of the play in this kinematic chain, and transferred to the tool slide 5 (Fig. 2) carrying a grinding head 6.

Der Kolben 7 (F i g. 1) des Krafthydraulikzylinders 1 ist erfindungsgemäß am Bett 8 der Schleifmaschine unbeweglich montiert, während der Zylinder 9 selbst (F i g. I und 2) an seiner Außenfläche eine Zahnstange 10 besitzt mit Möglichkeit, sich in den Führungen 11 axial zu bewegen. Diese Führungen bilden eine Lagerung 12 für die Welle 2, die ein mit der Zahnstange 10 während der Axialgänge des Zylinders 9 in Eingriff tretendes Zahnrad 13 trägt.According to the invention, the piston 7 (FIG. 1) of the power hydraulic cylinder 1 is immobile on the bed 8 of the grinding machine mounted, while the cylinder 9 itself (F i g. I and 2) has a rack on its outer surface 10 has the possibility of moving axially in the guides 11. These guides form a storage 12 for the shaft 2, which engages with the rack 10 during the axial movements of the cylinder 9 Gear 13 carries.

Die Welle 2 ist mit Hilfe einer Kupplung 14 unmittelbar mit der Welle 15 der Differentiaiv.i^rrichUing A verbunden, die in Lagerungen 16 gelagert ist.The shaft 2 is directly connected to the shaft 15 of the Differiaiv.i ^rr ichUing A with the aid of a coupling 14, which is mounted in bearings 16.

Die Führungen 11 bilden zusammen mit den Lagerungen 12 und 16 ein ganzes Gehäuse 17, das am Bett 8 befestigt ist. In diesem Gehäuse ist auch das Werk ö der Kreisvorschubbewjgungen des Fräsers 4 und derThe guides 11 together with the bearings 12 and 16 form an entire housing 17 which is attached to the bed 8 is attached. The work ö is also in this case the circular feed movements of the cutter 4 and the

Beseitigung der Spiele untergebracht.Elimination of the games housed.

Durch diese Bauweise, bei welcher der Krafthydraulikzylinder 1 den in den Führungen It achsbeweglichen Zylinder 9 mit der Zahnstange 10 an dessen Außenfläche enthält und die Zahnstange mit dem über den erwähnten Führungen angeordneten Zahnrad 13 in Eingriff gritt. wird eine hohe Starrheit des Antriebes der vorgeschlagenen Wälzfräserschleifmaschine erreicht. Die Unterbringung des Krafthydraulikzylinders 1 und der Differentialeinrichtung .4 mit dem Werk B der Kreisvorschubbewegungen des anzuschärfenden Fräsers 4 und der Beseitigung der Spiele zusammen in einem Gehäuse 17 gewährleistet hingegen eine hohe Tragwerkstarrheit der Schleifmaschine, was ihre hohe Betriebssicherheit begünstigt. Das alles bedeutet eine Steigerung der Genauigkeit und Beschaffenheit der geschliffenen Fräserflächen.Through this construction, in which the power hydraulic cylinder 1 contains the cylinder 9 axially movable in the guides It with the rack 10 on its outer surface and the rack meshed with the gear 13 arranged above the mentioned guides. a high rigidity of the drive of the proposed hob grinding machine is achieved. The accommodation of the power hydraulic cylinder 1 and the differential device .4 with the work B of the circular feed movements of the milling cutter 4 to be sharpened and the elimination of the games together in a housing 17, however, ensures a high structural rigidity of the grinding machine, which favors its high operational reliability. All of this means an increase in the accuracy and quality of the ground milling surfaces.

Es soll auch darauf hingewiesen werden, daß die Unterbringung der genannten Baugruppen in einem Gehäuse eine Möglichkeit bietet, deren Montage, Nachprüfung und Einrichtung außerhalb des Maschinenbetts an einem besonderen Prüfstand durchzuführen und dieses Gehäuse mit dem Krafthydraulikzylinder, der Diffcrentialeinrichtung und deren Werk dann wieder am Maschinenbett zu befestigen.It should also be noted that the accommodation of the components mentioned in a housing provides an opportunity to assemble, review and set up outside of the machine bed to be carried out on a special test bench and this housing with the power hydraulic cylinder, the differential device and then to attach their work to the machine bed again.

Zur Erläuterung der Erfindung sind oben nur einige der wesentlichsten Baugruppen der betreffenden Schleifmaschine in Betracht gezogen. Die anderen Baugruppen und Werke der Maschine, die für den Betrieb der Maschine nicht weniger wichtig, aufbaumäßig aber in bekannter Weise ausgelegt sind, z. B. die Differentialeinrichtung A, das Wechselradgetriebe, das Teilgetriebe C das Antriebswerk für die Schleifscheibendrehung und axiale Vorschubbewegung des Schlcifkopfs 6 u. a. m. werden in der vorliegenden Beschreibung nicht ausführlich behandelt.To explain the invention, only a few of the most essential components of the grinding machine in question have been considered above. The other assemblies and works of the machine, which are no less important for the operation of the machine, but structurally designed in a known manner, z. B. the differential device A, the change gear, the sub-gear C, the drive mechanism for the grinding wheel rotation and axial feed movement of the grinding head 6 and others are not dealt with in detail in the present description.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Wälzfräserschleifmaschine verläuft in der folgenden Weise.The operation of the hob grinding machine of the present invention is as follows.

Der Wälzfräser 4 (F i g. 1 und 2) wird auf den Dorn 18 aufgesetzt (Fig. 1) und dann mit diesem an der Spindel 3 des Teilgetriebes C, das sich am Maschinenbett 8 befindet, befestigt. Der Dorn 18 samt dem Fräser wird mil der Spitze des auch am Bett befindlichen Reitstockes 19 herangedrückt.The hob 4 (Fig. 1 and 2) is placed on the mandrel 18 (Fig. 1) and then with this on the Spindle 3 of the partial transmission C, which is located on the machine bed 8, is attached. The mandrel 18 including the milling cutter is pushed towards the tip of the tailstock 19, which is also located on the bed.

Daraufhin wird das Wechselrädergetriebe 20 bis 24. das ein Glied der kinematischen Kette der Werkstückspindel 3 bildet, auf die Teilung der Schneidnut des anzuschärfenden Fräsers 4 eingestellt. Den Schleifkopf 6 (F i g. 2) dreht man in bekannter Weise mit Hilfe einer in den Zeichnungen nicht angedeuteten Vorrichtung 5» um den Winkel, der dem Neigungswinkel de- Schneidnuten des Fräsers 4 entspricht, letzt kann auf der Werkstückspindel 3 die Teilscheibe 25 des Teilgetriebcs C befestigt werden, deren Schlitzzahl mit der Anzahl der Spannuten des anzuschärfenden Fräsers übereinstimmt. The change gears 20 to 24, which forms a link in the kinematic chain of the workpiece spindle 3, are then set to the pitch of the cutting groove of the milling cutter 4 to be sharpened. The grinding head 6 (FIG. 2) is rotated in a known manner with the aid of a device (not shown in the drawings) by the angle that corresponds to the angle of inclination of the cutting grooves of the milling cutter 4 of the gear unit C whose number of slots corresponds to the number of flutes of the milling cutter to be sharpened.

Wird jetzt dem Krafthydraulikzylinder 1, und zwar einem der Hubräume seines Zylinders 9 Druck zugeführt, so beginnt dieser sich in den Führungen 11 (Fig.! und 2) dem unbeweglichen .Kolben 7 gegenüber zu verschieben. Dabei greift die Zahnstange 10 am Zylinder 9 in das auf der Welle 2 sitzende Zahnrad 13 ein.If the power hydraulic cylinder 1, namely one of the cubic capacities of its cylinder 9, pressure is now supplied, so this begins in the guides 11 (Fig.! And 2) to the immovable .Kolben 7 opposite to move. The rack 10 on the cylinder 9 engages with the gear 13 seated on the shaft 2.

Die Drehung der Welle 2 treibt zunächst den den Schleifkopf 6 tragenden Schlitten 5 an, und zwar über das starr mit der Welle 2 verbundene Zahnrad 26 und eine am Werkzeugschlitten 5 befestigte und mit diesem Zahnrad 26 in Eingriff stehende Zahnstange 27.The rotation of the shaft 2 initially drives the slide 5 carrying the grinding head 6, namely via the gear 26 rigidly connected to the shaft 2 and one attached to the tool slide 5 and with it Gear 26 meshing rack 27.

Die Drehübertragung von der Welle 2 auf die Werkstückspindel 3 erfolgt über die kinematische Kette, und zwar über die Kupplung 14, deren axial unbewegliche Hälfte 28 auf der Welle 2 und die gleitende Hälfte 29 auf der Eingangswelle 15 der Differentialeinrichtung A sitzen, die die Zahnräder 30 bis 33 enthält, dann über Zylinderräder 34, 35, Kegelradpaar 36, 37, ferner über das Wechselradgetriebe mit Wechselrädern 20 bis 24 (F i g. 1), ein Zahnrad 38, welches mit Hilfe des Stiftes 39 mit der Teilscheibe 25, die das letzte Glied dieser kinematischen Kette darstellt, verbunden ist.The rotational transmission from the shaft 2 to the workpiece spindle 3 takes place via the kinematic chain, namely via the coupling 14, the axially immovable half 28 of which sits on the shaft 2 and the sliding half 29 on the input shaft 15 of the differential device A , which the gearwheels 30 sit on to 33, then via cylinder gears 34, 35, bevel gear pair 36, 37, and also via the change gear with change gears 20 to 24 (Fig. 1), a gear 38, which with the help of the pin 39 with the indexing disk 25, which the the last link of this kinematic chain is connected.

Bei Umkehrung des Wcrkzeugschlittens 5 wird die Beseitigung der Spiele in der kinematischen Kette vorgenommen, die die Welle 2 mit der Werkstückspindel 3 verbindet. Zu diesem Zweck besitzt das Werk B der Kreisvorschubbewegungen des Fräsers und der Beseitigung der Spiele, das im Gehäuse 17 untergebracht ist, einen Hydraulikzylinder 40. Der Kolben 41 dieses Hydraulikzylinders bewegt sich und damit auch die Schnecke 42 in axialer Richtung, die mit dem Schnekkenrad in Eingriff steht, dessen Kranz 43 am Gehäuse 44 der in Lagerungen 16 gelagerten Differentialeinrichtung A ausgeführt ist. Die Zusammcnwirkung des Schneckenpaars 42,43 bewerkstelligt eine Drehung des Gehäuses 44 und bringt damit die Beseitigung der Spiele in der erwähnten kinematischen Kette zustande.When the tool slide 5 is reversed, the play in the kinematic chain which connects the shaft 2 with the workpiece spindle 3 is eliminated. For this purpose, the work B of the circular feed movements of the milling cutter and the removal of the play, which is housed in the housing 17, has a hydraulic cylinder 40. The piston 41 of this hydraulic cylinder moves and thus also the worm 42 in the axial direction, which with the worm wheel in Engagement is, the rim 43 of which is executed on the housing 44 of the differential device A mounted in bearings 16. The interaction of the pair of worms 42, 43 brings about a rotation of the housing 44 and thus eliminates the play in the aforementioned kinematic chain.

Ein Kreisvorschubgang des Fräsers 4 erfolgt etwa nach einer vollen Umdrehung der Werkstückspindel 3.A circular feed cycle of the milling cutter 4 takes place approximately after a full revolution of the workpiece spindle 3.

Dazu enthält das Werk B einen Hydromotor 45 (F i g. 1), der eine Bewegung der über den Kranz 43 des Gehäuses 44 drehenden Schnecke 42 und somh auch eine Drehung den Zahnrädern 31 bis 33 erteilt, die diese Drehung über die Zylinderräder 34, 35, Kegelräder 36,37, über das Wechselradgclriebe mit Wechselrädern 20 bis 24 weiter auf die Spindel 3 übertragen.For this purpose, the plant B contains a hydraulic motor 45 (FIG. 1), which gives a movement of the worm 42 rotating via the ring 43 of the housing 44 and thus also a rotation to the gears 31 to 33, which gives this rotation via the cylinder gears 34, 35, bevel gears 36, 37, via the change gear drives with change gears 20 to 24 further transmitted to the spindle 3.

Die Drehung der Schleifscheibe 46 des Schleifkopfes 6 und deren axiale Verstellung, welche zum Ausgleich der Schleifscheibenabnutzung erforderlich ist, werden in der erfindungsgemaßen Maschine vie bekannt vorgenommen. The rotation of the grinding wheel 46 of the grinding head 6 and its axial adjustment, which to compensate the grinding wheel wear is required, vie known are made in the machine according to the invention.

Nach einem doppelten Hin- und Hergang des Werkzeugschlittens 5 mit dem Schleifkopf 6 (F i g. 2) erfolgt mit Hilfe des Teilgetriebes C eine Teildrchung der Spindel 3, um den nächsten Zahn des Fräsers 4 anzuschalten. After the tool slide 5 with the grinding head 6 ( FIG. 2) goes back and forth twice, the spindle 3 is partially machined with the aid of the sub-gear C in order to switch on the next tooth of the milling cutter 4.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1.Machine for grinding gear hobs, in which a power hydraulic cylinder, which is slidably guided on a piston that is immovably attached to the machine bed, drives a slide carrying the grinding head back and forth and sets a shaft in rotation via a rack and gear pair, which rotates via a gear train transmits to the spindle of the milling cutter to be sharpened, the gear train having a differential device which contains a mechanism for the circular feed movement of the milling cutter to be sharpened and a device for eliminating gaps in this gear train, characterized in that the rack (10) on the Outer surface of the power hydraulic cylinder (I) is provided and the guides (11) are arranged on the outside of the cylinder (1) encompassing it, these guides (11) belonging to a housing (17) in which the shaft (2) is mounted and in which the differential device (A), the work (B) for the circular feed movement of the milling cutter (4) and the device (40, 41) for eliminating the games are mounted.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the grinding head (6) carrying The carriage (5) can be driven via a toothed rack (27) which is seated with one nuf of the shaft (2) Gear (26) is in engagement.