DE2306780A1 - TOOTHED TOOL FOR FINISHING GEAR WHEELS - Google Patents
TOOTHED TOOL FOR FINISHING GEAR WHEELSInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
- B23F21/03—Honing tools
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Description
Verzahntos Werkzeug zum Feinbearbeiten von Zahnrädern Toothed tool for fine machining of gears
Die Erfindung bezieht sich auf ein gerad- oder schrägverzahntes Werkzeug in Form eines Zahnrads oder Zahnstange, dessen arbeitende Oberfläche, also dessen wirksame Zahnflanke, aus einem mineralischen Material besteht zum Feinbearbeiten von Zahnrädern jeglicher Art.The invention relates to a straight or helical toothed tool in the form of a toothed wheel or rack, its working The surface, i.e. its effective tooth flank, consists of a mineral material for fine machining of gears of any kind.
Es sind bereits verzahnte Werkzeuge bekannt, deren Zahnkranz aus mit Kunststoff gebundenem Korund o.dgl. bestehen. Diese Werkzeuge sind zum sogenannten Honen insbesondere von gehärteten Zahnrädern bestimmt. Diese bekannten Werkzeuge sind wenig formhaltig, haben also eine geringe Standzeit,und sind sehr bruchanfällig. Die Erfahrung hat gezeigt, daß sie nicht dazu geeignet sind.die Zahnform' des Werkstücks oder in nennenswertem Maße die Oberfläche zu verbessern. So werden diese Werkzeuge heute nur noch dazu verwendet, einen beim Transport o. dgl. des Werkstücks angeschlagenen Grat zu entfernen und selbst diese Aufgabe wird nur unvollkommen gelöst. (DT-PS 915 174)There are already toothed tools known whose ring gear made of plastic-bonded corundum or the like. exist. These Tools are used for so-called honing in particular hardened ones Gears determined. These known tools are not dimensionally stable, so have a short service life, and are very prone to breakage. Experience has shown that they are not suitable for the tooth shape of the workpiece or in any appreciable way Dimensions to improve the surface. So these tools are only used today to transport a vehicle or the like. to remove the chipped burr of the workpiece and even this task is only partially solved. (DT-PS 915 174)
Es ist auch bekannt verzahnte Honwerkzeuge mit einem verzahnten metallischen Kern zu versehen, auf die eine Schicht aus Schleifmittel aufgebracht wird, wobei die Hohlräume zwischen den Schleifmittelteilchen durch Einseigern mit Metall ausgefüllt werden. In diesem Zusammenhang sind Schleifmittel aus Wolframkarbid und Kupfer oder Kupferlegierung als Füllmaterial bekannt geworden. Diese Honwerkzeuge weisen ini wesentlichen die gleichen Nachteile auf wie die vorher beschriebenen Werkzeuge. (DT-PS 1 272 O85)It is also known to provide toothed honing tools with a toothed metallic core on which a layer is made Abrasive is applied, the voids between the abrasive particles being filled with metal by incorporation will. In this context, abrasives made of tungsten carbide and copper or copper alloy are used as fillers known. These honing tools have essentially the same disadvantages as the tools described above. (DT-PS 1 272 O85)
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs beschriebenen Art zu erstellen, das in der Lage ist, die Verzahnungsqualität und die Oberflächengüte von gehärteten · Zahnrädern zu verbessern, wobei das Werkzeug eine höhere Standzeit aufweisen soll als die bekannten Honwerkzeuge.The invention is based on the object of providing a tool of the initially mentioned type described, which is able to improve the tooth quality and the surface quality of hardened To improve gears, the tool should have a longer service life than the known honing tools.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einem Werkzeug gelöst, das die Merkmale des Anspruch 1 aufweist. Von besonderem Vorteil ist eine Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2. Versuche haben ergeben, daß bei dieser Ausführungsform des Werkzeugs eine hohe Standzeit und gute Haltbarkeit gegen Bruch o. dgl. gegeben ist.The object on which the invention is based is achieved with a tool solved, which has the features of claim 1. An embodiment of the invention according to claim is of particular advantage 2. Tests have shown that this embodiment of the tool has a long service life and good durability against breakage o. the like. Is given.
Mit dem Werkzeug nach der Erfindung kann m.it einem relativen Vorschub (Längsvorschub) entlang der Zähne gearbeitet werden. Das Werkzeug kann in der Vorrichtung auch so verwendet werden, daß kein Längsvorschub ausgeführt wird. In diesem Falle hängt der Wälzkörper des Werkstücks vom Wälzkörper des Werkzeugs ab. Für diesen Zweck ist das Werkzeug nach den Merkmalen des Anspruch 3 zu gestalten.With the tool according to the invention it is possible to work with a relative feed (longitudinal feed) along the teeth. The tool can also be used in the device in such a way that no longitudinal feed is carried out. In this case, the rolling element of the workpiece depends on the rolling element of the tool. For this purpose, the tool is to be designed according to the features of claim 3.
Sind beim Abwälzen die Achsen von Werkstück und Werkzeug parallel angeordnet, so gleiten die Flanken von Werkstück und Werkzeug in Richtung der Zahnhöhe am Kopf und am Fuß mit einer hohen Relativgeschwindigkeit, am Wälzkreis ist dagegen keine Gleitung vorhanden. Das Werkzeug nach der Erfindung würde also am Zahnkopf und -Fuß mehr Material abnehmen als am Wälzkreis. Um das zu vermeiden oder mindestens zu mildern wälzen erfindungsgemäß Werkzeug und Werkstück mit gekreuzten Achsen aufeinander ab, damit über der ganzen Zahnhöhe ein Gleiten in LängsIf the axes of workpiece and tool are arranged in parallel during rolling, the flanks of workpiece and tool slide in the direction of the tooth height at the head and at the foot with a high relative speed, but there is none at the pitch circle Sliding present. The tool according to the invention would therefore remove more material from the tooth tip and root than from the pitch circle. To avoid this or at least to mitigate it, roll according to the invention Tool and workpiece with crossed axes off one another so that they slide lengthways over the entire tooth height
ir der ganzen /.amir the whole /.am
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richtung der Zähne stattfindet.direction of the teeth takes place.
Charakteristisch für das Werkzeug oder das Verfahren nach der Erfindung ist, daß der Druck des Werkzeugs auf das Werkstück sehr gering sein kann. Es genügt im allgemeinen der Anlagedruck durch die Mitnahme der Verzahnung, wenn eines der Elemente (Werkstück oder Werkzeug) beim Abwälzen das andere Element antreibt. Das Abwälzen kann sogar mit Flankenspiel vorsichgehen, wobei allerdings normalerweise dafür gesorgt werden muß, daß nacheinander beide Znhnseiten bearbeitet werden, entweder durch einen Drehrichtungswechsel oder durch geeignetes Abbremsen und Antreiben des getriebenen Elemtmtes. Weitere Vorteile des Werkzeugs nach der Erfindung sind, daß es bezogen auf seine Standzeit sehr billig ist imd daß harte Zahnräder damit feinbearbeitet werden können, die dein Schleifen wegen ihrer Form nicht zugänglich sind, z.H. wogen einer Schulter rieben der Verzahnung.It is characteristic of the tool or the method according to the invention that the pressure of the tool on the workpiece can be very low. In general, the contact pressure caused by the entrainment of the toothing is sufficient if one of the elements (Workpiece or tool) drives the other element during rolling. The rolling can even proceed with backlash, however, normally it must be ensured that both tooth sides are machined one after the other, either by changing the direction of rotation or by suitable braking and driving of the driven element. Further advantages of the tool according to the invention are that it is very cheap in relation to its service life and that it is hard Gears can be finely machined with it, making your grinding work are not accessible due to their shape, z.H. weighed a shoulder rubbed the teeth.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung hervor.
Die Erfindung ist anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert.Further advantages and features of the invention will emerge from the following description.
The invention is explained with reference to FIGS.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil eines Werkzeugs nach der Erfindung, das mit Achskreuzung auf einem zu bearbeitenden Werkstück (teilweise gezeichnet) zur Bearbeitung abwälzt.Fig. 1 shows schematically a part of a tool according to the invention, which with axis crossing on one to machining workpiece (partially drawn) for machining.
Fig. 2 zeigt Werkzeug und Werkstück der Fig. 1 von oben gesehen.FIG. 2 shows the tool and workpiece of FIG. 1 seen from above.
Fdg. 3 zoigt schematisch den Schnitt durch einen Werkzeugzahn,Fig. 3 shows schematically the section through a tool tooth,
dessen Zahnoberfläche erfindungsgemäß mit einerwhose tooth surface according to the invention with a
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Auflage aus Diamantkörnern verschen ist.Edition of diamond grains is given away.
Fig.· 1 zeigt schematisch ein zahnradartiges Werkzeug 1 (teilweise gezeichnet), das zum Zwecke des spanenden Feinbearbeitens in die Verzahnung eines Stirnrades 2 eingreift und auf ihm abwälzt. Die Achsen der Werkzeugspindel 3 und der Werkstückspindel k kreuzen sich, wie vom Zahnradschaben und Zahnradhonen her bekannt ist. Das Beispiel zeigt ein geradverzahntes Werkzeug und ein schrägverzahntes Werkstück. Es ist auch jede andere Kombination möglich. Die Größe des Achskreuzwinkels \f hängt von der speziellen Bearbeitungsaufgabe und davon ab, ob neben der zu bearbeitenden Verzahnung eine den Achskreuz winkel begrenzende Schulter o. dgl. vorhanden ist. Die Bearbeitung kann unter einem Längsvorschub des Werkzeugs relativ zum Werkstück beispielsweise in Richtung des Pfeiles 8 vor sich gehen. Ist das Werkzeug breit genug, so kann auf den Längsvorschub verzichtet werden. In diesem Falle ist der Wälzkörper konkav hyperboloidisch (mit in Längsrichtung hohlen Zahnflanken) auszubilden. Sollen innenverzahnte Werkstücke bearbeitet werden, dann ist der Wälzkörper des Werkzeugs konvex auszubilden. Für den Antrieb der Wälzbewegung ist normalerweise nur eines der beiden Elemente, z.B. das Werkzeug, anzutreiben, während das andere Element über die Verzahnung mitgenommen wird. Die Maschine braucht nicht gezeichnet und beschrieben zu werden, weil genug Vorbilder vom Zahnradschaben oder -honen her bekannt sind.Fig. 1 shows schematically a gear-like tool 1 (partially drawn) which, for the purpose of fine machining, engages in the toothing of a spur gear 2 and rolls on it. The axes of the tool spindle 3 and the workpiece spindle k intersect, as is known from gear scraping and gear honing. The example shows a straight-toothed tool and a helical-toothed workpiece. Any other combination is also possible. The size of the cross-axis angle \ f depends on the specific machining task and on whether, in addition to the toothing to be machined, there is a shoulder or the like that delimits the cross-axis angle. The machining can proceed with a longitudinal advance of the tool relative to the workpiece, for example in the direction of arrow 8. If the tool is wide enough, the longitudinal feed can be dispensed with. In this case, the rolling element has to be concave, hyperboloidal (with tooth flanks hollow in the longitudinal direction). If internally toothed workpieces are to be machined, the rolling element of the tool must be convex. To drive the rolling movement, normally only one of the two elements, e.g. the tool, has to be driven, while the other element is taken along via the toothing. The machine does not need to be drawn or described, because enough examples of gear shaving or honing are known.
Im IJntorschi cd zum Zahnradschaben und -honen benötigt das Werkzeug nach der Erfindung zur Spanabnahme keinen oder nur einenIn the IJntorschi cd for gear scraping and honing the tool is required according to the invention for chip removal no or only one
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geringen Anlagedruck, d.h. es braucht keine oder mir eine geringe Radialkraft aufgebracht zu werden. Es kann sogar mit Flankenspiel gearbeitet werden, wobei dann aber im allgemeinen ein Drehrichtungswechsel erforderlich ist. Der geringe Anlagedruck bedingt, daß alle Genauigkeitsprobleme fortfallen, die mit <lor Durchbiegung der Zähne und der Spanneinrichtung zusammenhängen. low contact pressure, i.e. it does not need any or only a small amount for me Radial force to be applied. It is even possible to work with backlash, but then in general a change in the direction of rotation is required. The low system pressure means that all accuracy problems are eliminated with <lor deflection of the teeth and the clamping device.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Zahn des Werkzeugs nach der Erfindung. Der Zahn besteht aus einem metallischen Grundkörper 5» der mindestens so genau hergestellt ist, wie die gewünschte Qualität des Werkstücks. Auf diesen Grundkörper ist eine Auflage 6 aus einer Mischung von Metall und Diamantkörnern galvanisch aufgebracht und zwar so, daß die bindende Metallauflage dünner ist als die Größe der Diamantkörner 7· Vorteilhaft ist es, wenn der Grundkörper nur eine einzige Schicht Diamantkörner trägt, weil dann die Außenkontur des Werkzeugzahns der Verzahnungsqualität des Grundkörpers am besten angepaßt ist. Für Sonderzwecke kann die Diamantschicht auch dicker als eine Körnung sein. Die Größe der Diamantkörner richtet sich nach der Bearbeitungsaufgabe und nach der gewünschten Oberflächengüte in dem Sinne, daß die Rauhigkeit des Werkstücks um so geringer ist, je feiner die Diamantkörnung ist.Fig. 3 shows schematically a section through a tooth of the tool according to the invention. The tooth consists of a metallic one Base body 5 »which is manufactured at least as precisely as the desired quality of the workpiece. On this Base body is a support 6 made of a mixture of metal and diamond grains galvanically applied in such a way that the binding metal coating is thinner than the size of the diamond grains 7 · It is advantageous if the base body has only one only layer of diamond grains, because then the outer contour of the tool tooth of the tooth quality of the base body on is best adapted. For special purposes, the diamond layer can also be thicker than one grain. The size of the diamond grains depends on the machining task and the desired surface quality in the sense that the roughness of the workpiece the smaller, the finer the diamond grain.
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Legal Events
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