DE2125975A1

DE2125975A1 - Verfahren zum Bilden von Schraubenflächen einer Globoidschnecke und Vorrichtung zu deren Ausführung

Info

Publication number: DE2125975A1
Application number: DE19712125975
Authority: DE
Inventors: Bohuslav Dipl.-Ing. Pilsen Strejc (Tschechoslowakei)
Original assignee: Skoda np
Current assignee: Skoda np
Priority date: 1970-05-28
Filing date: 1971-05-26
Publication date: 1972-01-27
Also published as: AT313024B; FR2093886A5; CH537239A

Description

Skoda, Narodni podnik, Plzen

Verfahren zum Bilden von Schraubenflächen einer Globoidschnecke und Vorrichtung zu deren Ausführung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden von Schraubenflächen einer Globoidschnecke und eine Vorrichtung, welche einen Teil einer Erzeugungsvorrichtung zum Bearbeiten von Globoidschnecken darstellt.

Erfahrungen bei langzeitigem Lauf von Globoidschnecken haben gezeigt, daß an der Schnecke ein Umgestalten der Zahnflanken der Globoidschnecke bei gleichzeitiger Verbesserung des Wirkungsgrades sowie des ruhigen Ganges eintritt. Es ist ferner allgemein bekannt, daß bei Globoidgetrieben eines der Hauptprobleme das Material der Schnecke und des Schneckenrades darstellt, wobei das Härten des

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Materials der Sohneckenzahnflanken einen entscheidenden Einfluß besitzt. Bei der Erzeugung von Globoidschnecken war es bisher nicht möglich, beim Vollenden der Zahnflanken durch Schleifen Korrekturen der Schraubenfläche der Globoidschnecke entlang der Globoidschraubenlinie auszuführen. Es ist somit sehr wichtig, Globoidschnecken mit Zahnflanken hoher Härte zu haben, wobei deren Schraubenflächen gleichzeitig mit der vorteilhaftesten Form entlang ihrer ganzen Länge ausgestattet sein sollen.

Dieses erreicht die Erfindung.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß das in einem Spindelstock einer Vorrichtung eingespannte Werkstück der Globoidschnecke sich in Abhängigkeit von den erforderlichen Parametern der bearbeiteten Schraubenfläche der Globoidschnecke gleichförmig dreht und die Drehbewegung des Arbeitstisches der Vorrichtung, auf welchem sich das Werkzeug befindet, in einem erforderlichen Übertragungsverhältk nis gleichzeitig durch eine Modifikationsanordnung gemäß einem Programm der Gestaltung der bearbeiteten Globoidschraubenfläche bis zur Kehrseite des Arbeitstisches gesteuert wird. Zum Erzielen der erforderlichen Gestaltung der Globoidschraubenflache durch das Werkzeug beeinflußt die Modifikationsanordnung die Beschleunigung bzw. Verzögerung der Drehgeschwindigkeit des Arbeitstisches mit dem Werkzeug.

Das Wesen der Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens beruht darin, daß es durch einen Antriebsmechanismus mit

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einem Getriebe gebildet wird, das Räder gemäß den Parametern der erzeugten Schnecke enthält, das mit einer Verzögerungskupplung für die Kehrbewegung und einer Welle mit einem Stufengetriebe und ferner mit einem Steuermechanismus verbunden ist, der aus einem gemäß dem Gestaltungsprogramm der Globoidschraubenflache geformten Nocken besteht, gegen welchen eine Rolle eines Zahnkammes anliegt, die gegen das Nockenprofil mittels eines Zylinders gedrückt wird, wobei in den Zahnkamm ein Zahnrad eingreift, welches mit einem Satellitenträger eines Differentialgetriebes fest verbunden ist, das auf einer zum Übertragen der Grunddrehbewegung vom Getriebe auf die Schnecke des Antriebes des Arbeitstisches bestimmten Welle angeordnet ist.

Ein entscheidender Vorteil dieses Verfahrens ist die Möglichkeit, die Werkzeuge zum Fräsen der Verzahnung des Globoidrades mit einem Werkzeugprofil entlang der Globoidschraubenlinie des Werkzeuges zu schleifen, das der grundsätzlichen Voraussetzung eines vollkommenen Eingreifens des erzeugten Globoidgetriebes entspricht, und zwar derart, daß das Werkzeug beim Vollenden mit derselben Technologie geformt wird, die beim Vollenden der Globoidschnecke angewandt wurde. Ein Vorteil ist auch die Möglichkeit einer Ausnützung eines Steuermechanismus für Maschinen, die beim Bearbeiten des Gewindes der Globoidschnecke ohne Überwachung der Änderungen des Steigungswinkels arbeiten. Bei dieser Technologie kommt es zu einem Unterschneiden und so zu einem Umformen der Schraubenlinie der Globoidschnecke entlang ihrer Länge. Durch Einreihen der erwähnten Vorrichtung in eine kinematische Kette, die einen Nocken mit einem Profil, das den Einfluß des Unterschneidens behebt, enthält, allfall a.g einen Nocken mit einer superponierten Form gleichfalls zum Modifizieren der Schraubenlinie ent-

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lang der Globoidschnecke, ist es möglich, den Einfluß des Unterschneidens zu beheben und gleichzeitig eine modifizierte Schraubenlinie der Globοidschraube zu bilden.

Zu den beachtlichsten Vorteilen der Anordnung gehört die Möglichkeit eines beliebigen Formens, der sogenannten Modifikation der Zahnflanke der Globoidschnecke entlang der Globoidschraubenlinie. Dieser Umstand ist ein außergewöhnlicher Vorteil, vor allem beim Vollenden von Globoidschiiecken mit gehärteten Zahnflanken und insbesondere für Globoidschnecken höherer Genauigkeit, da dadurch die Möglichkeit gegeben ist, das Gewinde von Globoidschnecken mit der vollkommensten Schraubenlinie zu bilden, die der vorteilhaftesten Form vom Standpunkt einer maximalen Tragfähigkeit und eines maximalen Wirkungsgrades entspricht.

Die Schraubenfläche der Globoidschnecke wird gemäß dem erfindungsgemäßen Vorfahren an einem Werkstück gebildet, das in einem Spindelstock einer Vorrichtung eingespannt ist, bei gleichförmigem Drehen des Werkstückes in Abhängigkeit von den erforderlichen Parametern der bearbeiteten Schraubenfläche. Der Arbeitstisch der Vorrichtung, der das Werkzeug trägt, dreht sich gemäß dem erforderlichen Übertragungsverhältnis nach dem Programm der Gestaltung der bearbeiteten Schraubenfläche bis zur Kehrstelle des Arbeitstisches, durch die Modifikationsvorrichtung'gesteuert. Die Modifikationsvorrichtung veranlaßt eine Beschleunigung oder Verzögerung der Drehzahl des Arbeitstisches mit dem Werkzeug* Falls der sich drehende Tisch die Kehrstelle erreicht, wird seine Bewegung wegen des sich zurückdrehenden Spindelstockes auf kurze Zeit eingestellt. Während dieser Zeit

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wird das Werkzeug von der bearbeiteten Globοidschraubenfläche entfernt, worauf es ohne Funktion in seine Ausgangslage zurückkehrt.

Das Wesen der vorliegenden E'r?indung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Vorrichtung besitzt einen Antriebsmechanismus, der aus einem Kehrgetriebe 1 besteht, das durch einen Elektromotor angetrieben wird und das über ein Kegelradgetriebe 2 einerseits mit einem Getriebe 3 mit auswechselbaren Rädern, andererseits über die Welle k mit dem Getriebe des Spindelstockes 5 gekoppelt ist. Aus dem Getriebe 3 mit auswechselbaren Rädern tritt eine Welle 6 heraus, an deren Ende eine Verzögerungskupplung 7 vorgesehen ist, deren Austritteil auf einer durch ein Stufengetriebe 9 hindurchführenden Welle 8 befestigt ist. Auf der Welle 8 ist ein Rad eines Differentialgetriebes 10 aufgesetzt, an dessen Austrittswelle 11 eine Schnecke 12 befestigt ist, die das Schneckenrad des Arbeitstisches 13 antieLbt.

Ferner besitzt die Vorrichtung einen Steuermechanismus, dessen Bewegung von der Welle 8 abgeleitet ist, auf welcher das Eintrittszahnrad des Stufengetriebes 9 befestigt ist, an dessen Austrittswelle 14 ein Nocken 15 vorgesehen ist. Gegen den Nockenkörpor wird durch einen hydraulischen Zylinder 28 eine Rolle 16 eines Zahnkammes 17 gedrückt. Der Zahiikamm 17 ist in Eingriff mit einem Zahnrad 18, das mit dem Körper des Sate; LIi tenrni tnehmers des DIf Cerential-

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getriebes 10 fest verbunden ist. Die selbsttätige Kehrbewegung des Arbeitstisches 13 wird durch einstellbare Anschläge 19 und 20 gesteuert, welche einen am Rahmen der Anordnung befestigten Endschalter 21 betätigen. Der Endschalter 21 ist elektrisch an das Kehrgetriebe 1 und den Elektromotor 22 geschaltet, der mit der Teilungsvorrichtung 23 des Spindelkopfes 5 verbunden ist. Am Arbeitstisch 13 ist das Werkzeug 2Ä befestigt, welches die Zahnflanke der Schraubenfläche 25 der Globoidschnecke 26 bearbeitet.

Die beschriebene erfindungsgemäße Anordnung zum Bilden der Schraubenfläche der Globoidschnecke arbeitet so, daß der ganzen kinematischen Kette die grundsätzliche Bewegung vom Getriebe 1 übermittelt x\rlrd, das mit elektromagnetischen Kupplungen zum Umschalten der Kehrbewegung der ganzen Antriebsvorrichtung versehen ist. Vom Getriebe 1 wird die Drehbewegung über das Kegelradgetriebe 2 einerseits über die Welle 4 den Getrieben des Spindelstockes übermittelt, in dessen Einspanngerät 27 die bearbeitete Globoidschnecke 26 eingespannt ist, andererseits dem Getriebe 3} das aus- ψ wechselbare Räder enthält, die das Übertragungsverhältnis der Drehzahlen des Spindelstockes 5 und des Arbeitstisches 13 sichern. Vom Getriebe 3 wird die Drehbewegung über die Welle 6 der Verzögerungskupplung 7 übergeben, deren Austritteil auf der Welle S befestigt ist, die die Räder des Stufengetriebes 9 antreibt. Die Welle 8, die durch das Stufengetriebe 9 durchführt, treibt das Differentialgetriebe 10 an, dessen ungeänderte Drehbewegung über die Welle 11 der das Schneckenrad des Arbeitstisches 13 antreibenden Schnecke 12 übermittelt wird. Beim Einschalten des Steuermechanismus in die kinematische Kette kommt die Drehbewegung vom Getriebe 9 auf die Welle 1*1-, an deren Ende ein

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Nocken I5 mit dem Programm der Gestaltung der Zahnflanken der Scliraubenf lache der Globoi dsclmockc 26 befestigt ist. Die Form des Nockens I5 wird durch eine» Rolle 16 abgenommen, die Toll eines Zahnkammes 17 ist, der dadurch verstollt wird. Die Bewegung des Zalmkammes 17 wird dem Zahnkamm 18 übermittelt, das mit dem Satellitenträger des Differentialgetriebes 10 verbunden ist, wodurch die Drehgeschwindigkeit der Welle 1 1 geniäi3 der gewünschten Gestaltuiig der Zahnf lan!·en der Scliraubenf lache der Schnecke 20 entlang ihrer Länge zusamnen mit der Drehgeschwindigkeit der Schnecke 12 und des Arbeitstisches erhöht oder vermindert wird. Die beschleunigte oder verzögerte Bewegung (los Arbeitstisches I3 der Anordnung zum Beispiel in Rich lung A wird dann durch das Werkzeug 2^ .den Zalmflanken der Schraubenfläche der Globoidschnecke 26 übermittelt.

Nach Erzielen der Endlage des Arbeitstisches 13 betätigt der Anschlag 20 den Endschalter 21, der einen elektrischen Impuls dem Kehrgetriebe 1 übermittelt, wo elektromagnetische Kupplungen eine Umkehr der Austrittdrehrichtung veranlassen, wodurch die Kegelräder 2 in umgekehrter Richtung zu drehen beginnen. Zusammen mit den Kegelrädern 2 beginnt in umgekehrter Richtung auch die Welle 5 die Getriebe des Spindolstockes 5 zu drehen und so auch die bearbeitete Globoidschnecke 26. Die Zahnräder des Getriebes 3 und die Welle υ beginnen gleichfalls sofort in entgegengesetzter Richtung zu drehen und nehmen den Eintritteil der Verzögerungskupplung 7 mit, deren Zähne jedoch am Eintrittteil bei dieser Kehrbewegung einen Teil einer Umdrehung in Leerlauf vollbringen, bevor sie anstoßen und die Gegenzähiie des Eintritteiles der Verzögerungskupplung 7 mitzunehmen beginnen. Während dieser Zeitspanne bleibt der

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Arbeitstisch 13 in seiner ursprünglichen Lage, gleichfalls auch das Werkzeug 2k, die bearbeitete Globoidschnecke 26, die sich schon in umgekehrter Richtung bewegt, entfernt sich mit ihrer bearbeiteten Zahnflanke 25 vom Werkzeug 2k, wodurch während der Kehrbewegung des Arbeitstisches 13 in Richtung B eine Entfernung des Werkzeuges 2k von der bearbeiteten Zahnflanke 25 der Globoidschnecke 26 gesichert wird. Die Größe dieses Leerganges bei Zurückbewegung ist k gemäß Bedarf einstellbar und kann zum Beispiel für einen Kontrollgang der Anordnung bemessen werden.

Beim Drehen des Arbeitstisches beim Rückg^ang in Richtung B erreicht der Anschlag 20 den Endschalter 21, welcher einen Impuls für den Start des Motors 22 aussendet, wodurch die Teiiungsvorrichtung 23 des Spindelstockes 5 in Tätigkeit gesetzt wird. Nach Beenden der Tätigkeit der Teilungsvorrichtung schließt die elektromagnetische Kupplung des Kehrgetriebes 1 die kinematische Kette für die Arbeitsdrehrichtung des Arbeitstisches in Richtung A* Der Steuermechanismus bleibt während des umgekehrten Teiles des % Arbeitszyklus, wo sich der Arbeitstisch 13 in Richtung B bewegt, fortwährend in Tätigkeit.

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Claims

Patentansprüche

( 1 ./"Verfahren zum Bilden von Schraubenflächen einer Globo ids chne cke,
dadurch gekennzeichnet,

daß das in einem Spindelstock einer Vorrichtung eingespannte Werkstück der Globoidschnecke sich in Abhängigkeit von den erforderlichen Parametern der bearbeiteten Schraubenfläche der Globoidschnecke gleichförmig dreht

und daß die Drehbewegung des Arbeitstisches der Vorrichtung, auf welchem sich das Werkzeug befindet, in dem erforderlichen Übertragungsverhältnis gleichzeitig durch eine Modifikationsvorrichtung gemäß einem Programm der Gestaltung der Globoidschraubenfläche bis zur Kehrstelle des Arbeitstisches gesteuert wird.
2. Verfahren zum Bilden von Schraubenflächen nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß zum Erzielen der erforderlichen Gestaltung der Globoidschraubenfläche durch das Werkzeug die Modifikationsanordnung eine Beschleunigung bzw. Verzögerung der Drehgeschwindigkeit des Arbeitstisches mit dem Werkzeug veranlaßt.

3» Verfahren zum Bilden von Schraubenflächen nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß durch zeitgemäßes vorübergehendes Verweilen des Arbeitstisches an der Kehrstelle gegenüber dem sich drehenden

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Spindelstock das Werkzeug von der bearbeiteten Globoidschraubenfläche entfernt wird und funktionslos in seine Ausgangslage zurückkehrt.

k. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß es durch einen Antriebsmechanismus mit einem Getriebe

P (3) gebildet wird, das Räder gemäß den Parametern der erzeugten Schnecke enthält, das mit einer Verzögerungskupplung für die Kehrbewegung und einer Welle (8) mit einem Stufengetriebe (9) und ferner mit einem Steuermechanismus verbunden ist, der aus einem gemäß dem Gestaltungsprogramm der Globoidschraubenflache geformten Nocken (15) besteht, gegen welchen eine Rolle (16) eines Zahnkammes (17) anliegt, die gegen das Profil des Nockens (15) mittels eines Zylinders (28) gedrückt wird, wobei in den Zahnkamm (17) ein Zahnrad (18) eingreift, welches mit einem Satellitenträger eines Differentialgetriebes (10) fest verbunden ist, das auf einer zum Übertragen

^ der Grunddrehbewegung vom Getriebe (3) auf die Schnecke

(12) des Antriebes des Arbeitstisches (13) bestimmten Welle (11) angeordnet ist.

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