DE2250707B2

DE2250707B2 - Schleifkopf zum Schleifen von kegel- oder hyperboloidförmigen Zahnrädern

Info

Publication number: DE2250707B2
Application number: DE2250707A
Authority: DE
Inventors: Erich Kloten Kotthaus (Schweiz)
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1971-10-21
Filing date: 1972-10-16
Publication date: 1975-03-13
Also published as: JPS5335318B2; JPS4850394A; DE2250707C3; IT969749B; CH543921A; US3891407A; SU506276A3; DE2250707A1; FR2157602A5; GB1392862A; SE389043B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifkopf zum Schleifen von kegel- oder hyperboloidförmigen Zahnrädern mit längsgekrümmten Zähnen, der um seine Achse drehbar ist, mit mehreren Schleifkörpern, deren die wirksame Schleiffläche bildende Erzeugende Zähne eines imaginären Planrades darstellen, mit dem das zu schleifende Werkstückrad kämmt, wobei die Schleifkörper außerhalb der Achse des Schleifkopfes auf einem Kreis angeordnet sind, einzeln um ihre Achse antreibbar und in radialer Richtung mit Bezug auf die Schleifkopfachse verstellbar sind.

Die bekannten Schleifköpfe dieser Art (US-PS 855 662) weisen je vier durch Elektromotoren angetriebene Schleifscheiben von verhältnismäßig großem Durchmesser auf. Diese Anordnung hat zwei Nachteile. Erstens können wegen des großen Durchmessers der Schleifscheiben nur wenige Schleifscheiben auf dem Schleifkopf angeordnet werden, wodurch nur eine kleine Schleifleistung möglich ist. Zweitens entstehen starke Verzerrungen in der Form der Zahnprofile, da bei gekrümmten, z. B. zykloidenförmigen Bahnkurven der Berührungspunkt zwischen dem zu schleifenden Zahn und dem Schleifkörper bei großem Radius des Schleifkörpers eine andere Bahn beschreibt als die Schleifkörperachse.

Andererseits sind Schleifköpfe mit mehreren, kegelförmig gestalteten, auf einem konzentrischen Kreis zu seiner Drehachse angeordneten, drehantreibbaren Schleifkörpern bekannt (US-PS 1 243 767), die dem Schleifen von Schnecken dienen. Zum Schleifen von Zahnrädern sind die mit solchen Schleifköpfen versehenen Vorrichtungen nicht geeignet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zahnflanken von kegel- oder hyperboloidförmigen Zahnrädern sowohl kontinuierlich mit änderbarem zykloidenförmigen Längsverlauf als auch nach dem Einzelteilver-

fahren und gegebenenfalls auch ballig zu schleifen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Schleifen der konvexen und der konkaven Zahnflanken eine erste Gruppe von kegelstumpfförmigen Schleifkörper auf einem äußeren Kreis und

eine zweite Gruppe von kegelförmigen Schleifkörpern auf einem inneren Kreis angeordnet ist

Die mit diesem Schleifkopf erreichbare fortschrittliche Wirkung besteht einerseits in einer größeren Schleifleistung und andererseits in qualitativ besseren

ίο Zahnrädern, da Verzerrungen der Zahnform vermieden werden. Darüber hinaus lassen sich die durch Schneiden der Zahnräder vorgeformten Zahnflanken genauer an die ideale Zahnflankenform anpassen.
Zum einochlägigen Stand der Technik wird zusätzlich auf die schweizerische Patentschrift 263 721 der Anmelderin verwiesen, in welcher eine Einrichtung zum Schneiden von Kegelrändern beschrieben ist Der erfindungsgemäße Schleifkopf unterscheidet sich von dem dort beschriebenen Messerkopf im wesentlichen dadurch, daß jedes Messer durch einen Schleifkörper ersetzt i»u

Zweckmäßig ist es, daß jeder Schleifkörper zwischen zwei biegsamen Blattfedern zum Balligschleifen in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist Dadurch lassen sich die Lage und Form der Zahniängsballigkeit beliebig wählen.

Um Lüge und Form der Längsballigkeit ändern zu können, wird weiterhin empfohlen, koaxial zur Schleifkopfachse auswechselbare Steuerscheiben anzuordnen, auf denen die Spindeln der Schleifkörper axial federnd abgestützt sind. Es empfiehlt sich, die eine Steuerscheibe den Schleifkörpcrn für die konkaven und die andere Steuerscheibe den Schleifkörpern für die konvexen Zahnflanken zuzuordnen und beide unabhängig voneinander dreheinstellbar auszubilden.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schleifkopfes wird an Hand der Zeichnungen nachstehend erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Schleifkopf,

so F i g. 2 eine Ansicht des Schleifkopfes I der F i g. 1 von oben mit angedeutetem Werkstück.

Ein Schleifkopf 10 weist elf Schleifkörper 11 auf, die auf einem äußeren Kreis mit dem Radius Ki angeordnet sind, sowie elf Schleifkörper 12, die auf einem inne·

SS ren Kreis mit Radius Ki angeordnet sind. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind zwischen diesen Schleifkörpern 11 und 12 verschiedene Winkelabstände vorgesehen, und zwar ist ein kleinerer Winkelabstand φι und ein größerer Winkelabstand φι vorgesehen, so daß Grup-

pen von je zwei Schleifkörpern U, 12 gebildet werden, die jeweils in eine Zahnlücke des zu schleifenden Zahnrades eingreifen.

Gemäß Fig. 1 besitzt der Schleifkopf 10 einen Grundkörper 13, der eine konische Bohrung 14 auf-

⁶S weist, mit welcher der Schleifkopf 10 auf einer nicht dargestellten Arbeitsspindel befestigt ist An diesem Grundkörper 13 ist ein Haltering 15 mit Schrauben 16 befestigt Auf diesem Haltering 15 sind die elf inneren

Schleifkörper 12 befestigt Ferner sind am Grundkör- Die beiden Steuerscheiben 29 uad 31 sind einstellbar

per 13 die äußeren Schleifkörper 11 direkt befestigt am Gehäuse 30 befestigt

Sowohl die inneren als auch die äußren Schleifkörper Sowohl die inneren als auch die äußeren Schleifkör-11 und 12 sind radial verschiebbar. Zu diesem Zweck ist per 11 und 12 sind um ihre eigenen Achsen drehbar und für jeden inneren Schleifkörper 12 ein Halter 17 vorge- 5 werden pneumatisch angetrieben. Zu diesem Zweck sehen, der im Haltering 15 radial verschiebbar geiralten weist jeder Schleifkörper 11, 12 einen pneumatischen ist Mit Hilfe einer Einstellschraube 18 kann der Halter Antriebsmotor 32 auf, der in der Zeichnung nicht näher 17 in radialer Richtung verschoben werden, und mit dargestellt ist der jedoch von üblicher Bauart sein Hilfe einer Feststellschraube 19 kann er in der ge- kann. Zu jedem Antriebsmotor 32 führt eine Druckluftwünschten Lage fixiert werden. Damit der Halter 17 io leitung 33, die am Grundkörper 13 befestigt ist Im sich bei gelockerter Feststellschraube 19 nicht in unbe- Grundkörper 13 ist für jede Druckluftleitung 33 ein Kaabsichtigter Weise verschiebt, ist eine Blattfeder 20 nal 34 vorhanden. Sämtliche Kanäle 34 münden in vorgesehen. An jedem Halter 17 sind ferner zwei Blatt- einen ringförmigen Raum 35 im Innern eines ortsfesten federn 21 befestigt, zwischen denen ein innerer Schleif- Schleifringes 36. Der ringförmige Raum 35 ist über körper 12 gelagert ist Analog sind die äußeren Schleif- 15 einem am Schleifring 36 befestigten Schlauch 37 mit körper 11 auf Haltern 22 verschiebbar nif dem Grund- einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden,
korper 13 gelagert Der Halter 22 ist mit Hilfe einer Der an Hand der Fi g. 1 und 2 beschriebene Schleif-Einstellschraube 23 in radialer Richtung verschiebbar kopf wird in eine an sich bekannte Maschine zum und kann mit Hilfe einer Feststellschraube 24 in der Schneiden von Kegelrädern eingesetzt
gewünschten Lage fixiert werdea Eine Blattfeder 25 20 Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung sichert den Halter 22 wiederum gegen eine unbeabsich- ist wie folgt: Auf der zum Schneiden der Kegelräder tigte Verschiebung bei gelöster Feststellschraube 24. verwendeten Maschine sind die mit Hilfe der erfin-An jedem Halter 22 sind zwei Blattfedern 26 befestigt dungsgemäßen Vorrichtung zu schleifenden Zahnräder zwischen denen ein äußerer Schleifkörper 11 drehbar hergestellt worden. Zu diesem Zweck ist auf dieser Magelagert ist 25 schine statt des Schleifkopfes 10 ein in den Zeichnun-

Zur Einstellung der Winkelabstände φι und gw ist der gen nicht dargestellter Messerkopf aufgesetzt worden. Haltering 15 verdrehbar auf dem Grundkörper Π befe- Der Schneidvorgang erfolgt in der für den Fachmann stigt Zum Verdrehen des Halteringes 15 auf dem bekannten Weise und ist daher hier nicht näher zu be-Grundkörper 13 genügt es, die Schrauben 16 zu lok- schreiben. Das in der üblichen Weise hergestellte Zahnkern. 3° rad kann nun geschliffen werden, indem auf die Maschi-

Die Schleifkörper U und 12 sind aus einer kegeligen ne statt des Messerkopfes der Schleifkopf 10 aufgesetzt Spitze und einem zylindrischen Teil zusammengesetzt wird. Zum Schleifen des Zahnrades wird die Maschine Die äußeren Schleifkörper 11 sitzen auf einer Spindel in derselben Weise wie beim Schneiden des Zahnrades

27, deren hintere Stirnfläche 28 gewölbt ist Diese in Betrieb gesetzt

Stirnfläche 28 stützt sich auf einer ersten ringförmigen 35 Zum Balligschleifen der Zahnräder dienen die Steuerscheibe 29 ab. Diese erste Steuerscheibe 29 ist Steuerscheiben 29 und 31, welche eine Axialverschie-

am Gehäuse 30, in dem die nicht dargestellte Arbeits- bung der Schleifkörper 11 und 12 ermöglichen. Durch

spindel gelagert ist, befestigt und dreht sich nicht mit diese Axialverschiebung der Schleifkörper U und 12

dem Schleifkopf 10. In analoger Weise stützen sich kann das Zahnrad in der gewünschten Weise balligge-

auch die inneren Schleifkörper 12 auf einer zweiten 40 schliffen werden. Zur Veränderung des Tragbildes ist es

ringförmigen Steuerscheibe 31 ab. Diese zweite Steuer- notwendig, die Lage der Steuerscheiben zu verändern,

scheibe 31 ist in nicht näher dargestellter Weise an der Dies kann entweder ausschließlich durch Einstellen der

ersten Steuerscheibe 29 befestigt Mit Hilfe dieser Steuerscheiben 29, 31 auf dem Gehäuse 30 erfolgen

Steuerscheiben 29,31 können die inneren und äußeren oder durch Auswechseln dieser Steuerscheiben 29, 31

Schleifkörper U, 12 in axialer Richtung unter Durch- 45 gegen anders geformte Steuerscheiben,
biegung der Blattfedern 21 bzw. 26 verschoben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schleifkopf zum Schleifen von kegel- und hyperboloidförmigen Zahnrädern mit längsgekrümmten Zähnen, der um seine Achse drehbar ist, mit mehreren Schleifkörpern, deren die wirksame Schleiffläche bildende Erzeugende Zähne eines imaginären Planrades darstellen, mit dem das zu schleifende Werkstück kämmt, wobei die Schleifkörper außerhalb der Achse des Schleifkopfes auf einem zur Drehachse konzentrischen Kreis angeordnet sind, einzeln um ihre Achse antreibbar sind und in radialer Richtung mit Bezug auf die Schleifkopfachse verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schleifen der konkaven und der konvexen Zahnflanken eine erste Gruppe von kegelstumpfförmigen Schleifkörpern (11) auf einem äußeren Kreis, (Kt) und eine zweite Gruppe von kegelförmigen Schleifkörpern (12) auf einem inneren Kreis (Ki) angeordnet ist

2. Schleifkopf, insbesondere nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schleifkörper (11, 12) zwischen zwei biegsamen Blattfedern (21, 26) zum Balligschleifen in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist

3. Schleifkopf nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch koaxial zur Schleifkopfachse (10) angeordnete, auswechselbare Steuerscheiben (29, 31), auf denen die Spindeln (27) der Schleifkörper (11,12) axial federnd abgestützt sind.

4. Schleifkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Steuerscheibe (29) den Schleifkörpern (12) für die konkaven und die andere Steuerscheibe (31) den Schleifkörpern (11) für die konvexen Zahnflanken zugeordnet ist und daß beide unabhängig voneinander dreheii.ötcllbar sind.