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Werkzeug zum spanlosen Bearbeiten von Zahnrädern Zusatz zu Patent...
(Pat.Anm. P i8 02 228.1-14) Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zum spanlosen
Bearbeiten von Zahnrädern durch Abwälzen auf dem Werkstück, dessen Zahnflanken mit
vom Kopf zum Fuß verlaufenden Nuten versehen sind, deren Wände sich mit den Zahnflanken
in Wälzebenen (auf Werkstück und/oder Werkzeugachse rechtwinkelig gerichtete Rbenen)
schneiden und die auf den aufeinanderfolgenden Zälinen gegeneinander versetzt angeordnet
sind, nach Patent... (Pat.
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Anm.P 18 02 228.1-14).
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Beim spanlosen Bearbeiten von Zahnrädern mit einem zahnradäiinlichen
oder zahnstangenähnlichen Werkzeug, bei dem die Zahnflanken mittels Nuten in wirksam
vortretende Flankenteile und unwirksam zurücktretende Flankenteile unterteilt solid,
können sich im Bereich der Zahnenden Verzahnungsfehler, insbesondere Flankenformfehler
ergeben, obwohl im Bereich der Zahnmitte ein im wesentlichen einwandfreies Zahnprofil
erzeugt wird. Diese Erscheinung ist besonders stark bei schrägverzahnten Werkstücken.
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Aufgabe der Erfindung ist, diesen Mangel zu beheben, d.h. dafür zu
sorgen, daß die Verzahnungsqualität im Bereich der Zahnenden nicht wesentlich schlechter
ist als in der Mitte.
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Dic der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
eine Sunune der Breiten der den Nuten benachbarten Stege im Bereich der Zahnenden
schmaler als im Bereich der ZaFsnmitte ist.
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Dadurch wird die Flächenpressung an den Zahnenden erhöht bzw.
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die hier wirkende Anpreßkraft und damit die Durchbiegung an den
Zahnenden
vermindert.
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Im Einzelnes kaln dabei so vorgegangen werden, daß die einzelnen Stege
im Bereich der Zahnenden schmaler als im Bereich dör Zahnmitte sind. Vorteilhaft
ist auch eine solche Ausgestaltung der Erfindung, daß die Teilung der Nuten im Bereich
der Zahnenden größer ist als im Bereich der Zahnmitte.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die
mit den Figuren 1 bis 4 gezeigt sind.
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Fig. 1 zeigt eine Maschine, auf der die Erfindung angewendet werden
kann.
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Fig. 2 zeigt einen Zahn eines zahnradähnlichen Werkzeugs von der Seite.
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Fig. 3 zeigt als Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 eine
Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung.
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FiS, 1 zeigt eine Maschine zum spanlosen Bearbeiten von Zahnrädern
mit einem zahnradähnlichen Werkzeug. An einem Maschinengestell 10 ist in Führungen
11, 12, die mit Säulen 13, 14 abgestützt sind, ein Werkzeugschlitten 15 höhenverstellbar
gelagert. Zum Antrieb für die Verstellung ist in bekannter Weise ein nicht gezeichneter
Motor und/oder eine Handlcurbel, gegebenenfalls ein Getriebe, eine Vorschubspindel
16 und eine dazu passende, nicht gezeichnete Vorschubmutter vorgesehen. Der Werkzeugschlitten
kann in der eingestellten Lage mit bekannten und daher nicht gezeichneten Mitteln
festgestellt werden. Auf der Unterseite des Werkzeugschlittens ist um eine Achse
17 schlfenkbar und feststellbar ein Werkzeugträger 18 gelagert, in dem ein zahnradartiges
Werkzeug 19 drehbar gelagert ist. Für den Antriebt
des Werkzeugs
sind ein Motor und ein Getriebe sowie eine Einriclltung zum Umsteuern der Drehrichtung
vorgesehen, die beide, da bekannt, nicht gezeichnet sind.
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Auf dem Maschinentisch ist ein Werkstückschlitten 20 in einer Führung
21 längsverschiebbar geführt. Auf dem Werkstückschlitten wird das Werkstück 22,
ein Zahnrad o.dgl., mittels Reitstöckcn 23 aufgenommen. Die Reitstöcke sind so angeordnet,
daß die Führung für den Werkstückschlitten im wesentlichen rechtwinkelig zur Werkstückachse
gerichtet ist. Der Werkstiickschlitten wird von einer hydraulischen Antriebs einrichtung
25 angetrieben, die am Maschinengestell oder einem mit diesem verbundenen Teil mittels
eines Halters 24 befestigt ist. Um bei verhältnismäßig kleiner Anpreßkraft die für
die Verformung der Werkstückzahnoberfläche erforderliche Flächenpressung erzeugen
zu können, sind in den Flanken der Werkzeugzähne 30 Nuten 31 eingearbeitet, die
sie in wirksam vortretende Flankenteile 32 und unwirksam zurücktretende Flankenteile
33 unterteilen.
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In Fig. 3 ist im Schnitt, etwa entlang der Linie III-III in Fig. 2,
eine Seite eines Werkzeugzaluls in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die Zahnbreite
ist eingeteilt in zlfei Bereiche 301, 302 an den Zahnenden und einen Bereich 303
der Zahnmitte. Die Teilung 304 von einem wirksamen Flankenteil 305, 306, 307, 308,
309 etc. zum nächsten ist über die ganze Zahnbreite gleich. Die Breite 3i0 des wirksamen
Flankenteils 305 am Zahnende ist am schmalsten. Von hieraus nehmen die Breiten 311,
312, 313, 314 etc. zu bis zu Beginn des Bereiches der Zahnmitte die größte Zahnbreite
erreicht ist. Im Bereich 303 der Zahnmitte bleiben die Breite 314 zweckmäßig gleich,
um dann zum anderen Zahnende ifiin (Bereich 302) wieder abzunehmen. Die Brfindung
kann auch so
durchgeführt werden, daß beispielsweise in den Bereichen
der Zahnenden die unwirksamen Flankenteile gleich schmal und irn Bereich der Zahnmitte
gleich breit sind. Es sind verschiedene Kombinationen möglich, wesentlich ist, daß
die Flächenpressung an den Zahnenden größer ist als in der Zahnmitte. Durch Straffe
lung der wirksamen Flankenteile auf den aufeinanderfolgenden Zähnen ist dafür zu
sorgen, daß bei allen Breiten der Flankenteile die Werkstückflanken lückenlos bearbeitet
(gerollt) werden.
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Fig. 4 zeigt eine andere Ausgestaltung, die ebenfalls dazu dient,
an den Zahnenden eine größere Flächenpressung zu erzeugen als in der Zahnmitte Es
ist wieder in vergrößertem Maßstab ein Schnitt III-III (Fig. 2) eines Teils einer
Zahnseite dargestellt und zwar ein Bereich 351 am Zahnende und ein Bereich 352 der
Zahnmitte; hier lQrde die Figur abgebrochen. Die Breiten 353 bis 359 der wirksamen
Flankenteile sind über die ganze Zahnbreite gleich, doch werden die Teilungen 360
bis 364 zur Mitte hin klei ner. Im Bereich der Mitte bleiben die Teilungen 365,
366 gleich und nehmen dann zur anderen Seite hin wieder zu. Auch bei dieser Ausgestaltung
ist für eine geeignete Staffelung zu sorgen. Auch Kombinationen aus den Systemen
nach Fig. 3 und 4 erfüllen den gewollten Zweck.