DE2319060C3

DE2319060C3 - Device for deburring and breaking the front tooth edges of straight and helical gears

Info

Publication number: DE2319060C3
Application number: DE19732319060
Authority: DE
Inventors: Herbert 8000 München Loos
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnrad Fabrik 8000 Muenchen
Current assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnrad Fabrik 8000 Muenchen
Filing date: 1973-04-14
Publication date: 1977-09-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruches geschildert ist.The invention relates to a device such as it is described in the preamble of the main claim.

Es ist bereits eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art bekanntgeworden, bei de>- sicli die Achsen von Werkstück einerseits und Werkzeug und Führungsrad andererseits im Abstand kreuzen, bei der die mit den Werkstückzahnenden zusammenwirkenden Kanten der Zähne scharf sind und bei der die Zähnezahl des Werkzeugs in solch einem Verhältnis zur Zähnezahl des Werkstücks steht, daß nach einer Anzahl von Umdrehungen alle Werkstückzähne bearbeitet sind. Die Achskreuzung erfordert einigen baulichen Aufwand für die Vorrichtung außerdem sind die Zähne der Werkzeuge nicht einfach herzustellen. (DT-AS; 21 57 619)A device of the type described above has already become known in which the axes of Cross workpiece on the one hand and tool and guide wheel on the other hand at a distance where the with the The workpiece teeth cooperating edges of the teeth are sharp and in which the number of teeth of the Tool is in such a relationship to the number of teeth of the workpiece that after a number of revolutions, all of the workpiece teeth are machined. the Axis crossing requires some structural effort for the device and the teeth are the Tools are not easy to manufacture. (DT-AS; 21 57 619)

Von daher liegt der Erfindung als Aufgabe eine einfachere Vorrichtung zugrunde, auf der ein einfaches herstellbares Werkzeug verwendet wird, mit dem jede praktisch in Frage kommende Form der Fase an den Stirnkanten von Zahnrädern hergestellt werden kann.Therefore, the invention is based on the object of a simpler device on which a simple manufacturable tool is used, with which every practically possible shape of the bevel on the Front edges of gears can be produced.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.The object underlying the invention is achieved with a device that has the features of Claim 1 has.

Ein besonders einfach herstellbares Werkzeug ergeben die Merkmale des Anspruchs 2.The features of claim 2 result in a tool that is particularly easy to manufacture.

Werden nach Anspruch 3 zylinderische Kopfflächen mit Schneidkanten versehen, dann wird der Werkstück-Lückengrund bearbeitet ohne eine Fase zu erzeugen. Ist; dagegen die Kopffläche kegelig, dann wird am Grund eine Fase erzeugt.If, according to claim 3, cylindrical head surfaces are provided with cutting edges, then the base of the workpiece gap becomes machined without creating a chamfer. Is; on the other hand the head surface becomes conical, then at the base creates a chamfer.

Die Wirkung der Erfindung beruht darauf, daß zum Entgraten der Stirnkanten von Zahnrädern im wesentlichen das Gleiten in Richtung der Zahnhöhe ausgenutzt wird. Die Erfindung hat die Vorteile, daß beide: Stirnseiten eines Werkstückes gleichzeitig bearbeitet werden können, daß mit parallelen Achsen von Werkzeug und Werkstück gearbeitet werden kann und daß auch Verzahnungen dicht neben einer Schulter angefast werden können. Außerdem sind die Werkzeuge auf normalen Verzahnungsmaschinen herstellbar. In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung haben die Zähne lediglich verschiedene Höhen. Die Zah.iköpfe sind zum Erzeugen der Schneidkanten geschliffen, was auch das Schärfen der Werkzeuge vereinfacht.The effect of the invention is based on the fact that the sliding in the direction of the tooth height is essentially used for deburring the front edges of gears will. The invention has the advantages that both: The end faces of a workpiece are machined at the same time be able to work with parallel axes of tool and workpiece and that also teeth can be chamfered close to a shoulder. Besides, the tools are Can be produced on normal gear cutting machines. Have in a simple embodiment of the invention the teeth are just different heights. The tooth heads are ground to create the cutting edges, which also makes it easier to sharpen the tools.

Zum weiteren Stand der Technik wird die US-PS 32 33 518 genannt. Diese zeigt eine Vorrichtung zum Entgraten und Brechen nur der spitzwinkeligen Flankenstirnkanten von Zahnrädern. Beiderseits eines mit dem Werkstück kämmenden Führungsrades ist je ein verzahntes Werkzeugrad angeordnet. Die Achsen von Werkstück und Werkzeugkombination liegen parallel. Zunächst werden die Zähne des einen Werkzeugrades axial in die Werkstückverzahnung gedrückt und dabei die zu brechende Flankenstirnkante nach außen gestaucht. Nach Axialverschiebung wird so auch die andere Stirnseite des Werkstücks bearbeitet. Mit gesonderten beiderseits des Werkstücks stirnseitig arbeitenden spangebenden Werkzeugen wird das nach außen gestauchte Material entfernt. Die GB-PS 7 10 238 (DT-AS 10 07 147) beschreibt ein Verfahren, mit dem ein spangebendes Entgraten beabsichtigt ist. Dort sind Werkzeuge mit Schneidnuten ähnlich wie bei Schabrädern vorgesehen. Die Achsen von Werkstück und Werzeug sind zueinander geneigt, was bei der Erfindung vermieden ist. Auch sind die Schneidkanten so angeordnet, daß kein spanabhebendes Gleiten und damit auch keine nennenswerte Wirkung erzielt werden kann. Es ist ferner ein Werkzeug und ein Verfahren bekanntgeworden (US-PS 29 45 425), mit denen die Zahnlängskanten der Werkstücke entgratet werden sollen. Die Aufgabe unterscheidet sich von der, welche der Erfindung zugrundeliegt. Außerdem ist die gewünschte Wirkung wegen der sogenannten Kopfschleife zu bezweifeln.For further prior art, US-PS 32 33 518 is mentioned. This shows a device for Deburring and breaking only the acute-angled flank front edges of gears. One on both sides a toothed tool wheel is arranged with the guide wheel meshing with the workpiece. The axes of workpiece and tool combination are parallel. First of all, the teeth of one The tool wheel is pressed axially into the workpiece toothing and the leading edge to be broken in the process compressed outwards. After the axial displacement, the other end face of the workpiece is also machined. This is done with separate cutting tools working on the face side on both sides of the workpiece outside compressed material removed. GB-PS 7 10 238 (DT-AS 10 07 147) describes a method with which a cutting deburring is intended. There tools with cutting grooves are similar to those of shaving wheels intended. The axes of the workpiece and tool are inclined to each other, which is what the invention is avoided. Also, the cutting edges are arranged so that no sliding and cutting so that no noteworthy effect can be achieved. It is also a tool and a method became known (US-PS 29 45 425), with which the longitudinal tooth edges of the workpieces are deburred should. The task differs from that on which the invention is based. Also is the one you want Effect because of the so-called head bow to be doubted.

Es ist noch eine Vorrichtung bekannt, die auf dem Prinzip der oben genannten US-PS 23 33 518 beruht mit der Modifikation, daß keine Axialverschiebung erforderlich ist, wenn beide stirnseitigen Zahnkanten des Werkstücks bearbeitet werden sollen. Da diese Vorrichtung nur zum spanlosen Brechen dar Kanten am spitzwinkeligen Auslauf der Zahnflanken eines schrägverzahnten Werkstücks bestimmt ist, kann sie die der Erfindung gestellte Aufgabe nicht lösen. (DT-AS 16 27 376) Schließlich ist noch die DT-AS 20 22 937 zu nennen, die zum Gegenstand ebenfalls eine Vorrichtung zum spanlosen Abschrägen der Stirnkanten von vorverzahnten Zahnrädern hat. Auch hier bleibt das Problem der Beseitigung des angestauchten Materials.Another device is known which is based on the principle of the above-mentioned US Pat. No. 2,333,518 the modification that no axial displacement is required if both frontal tooth edges of the Workpiece are to be machined. Since this device is only used to break the edges without cutting acute-angled run-out of the tooth flanks of a helical workpiece is determined, it can be that of the Invention set problem not solve. (DT-AS 16 27 376) Finally, the DT-AS 20 22 937 is closed call, the subject also a device for non-cutting bevelling of the front edges of has pre-cut gears. Here, too, the problem of removing the upset material remains.

Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert.The invention is explained on the basis of a few exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt die Ansicht der Stirnseite von zwei Werkstückzähnen, deren Kanten an den Zahnenden mit der Vorrichtung nach der Erfindung, wie schraffiert angedeutet ist, zu berechen sind.Fig. 1 shows the view of the end face of two workpiece teeth, the edges of which at the tooth ends with the device according to the invention, as indicated by hatching, are to be calculated.

Fig.2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung nach der Erfindung und zwar einen Schnitt durch die im Eingriff befindliche Verzahnung.Fig.2 shows schematically a section from a Device according to the invention, namely a section through the meshing teeth.

Fig.3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie TII-IIl in F i g. 2 und zwar abgewickelt.FIG. 3 shows a section along the line TII- III in FIG. 2 namely settled.

F i g. 4 zeigt schematisch die Ansicht auf die Stirnseite einiger Zähne eines Schneidwerkzeugs nach der Erfindung.F i g. FIG. 4 schematically shows the view of the end face of some teeth of a cutting tool according to FIG Invention.

Fig.5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4.Fig.5 shows a section along the line V-V in Fig. 4.

Fig.6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in6 shows a section along the line VI-VI in

F i g. 7 zeigt schematisch die Ansicht auf die Stirnseite einiger Zähne einer anderen AusführungsTorm eines Schneidewerkzeugs nach der Erfindung.F i g. 7 shows a schematic view of the face of some teeth of another embodiment of a Cutting tool according to the invention.

Fig.8 zeigt schematisch und abgewickelt einen Schnitt durch die im Eingriff befindliche Verzahnung eines Werkstücks und eines Schneidwerkzeugs in weiterer Ausführungsform.FIG. 8 shows, schematically and developed, a section through the toothing which is in engagement a workpiece and a cutting tool in a further embodiment.

Fig. 9 zeigt die Stirnseite eines Schneidwerkzeugs entsprechend Fig. 8.Fig. 9 shows the end face of a cutting tool according to FIG. 8.

Der Erfindung ist die Aufgabe gestellt, die Stirnkanten 1 und/oder die Grundkanten 2 an den Zahnenden der Zähne 3 eines Werkstücks 4 abzuschrägen, zu brechen oder zu entgraten. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Vorrichtung (Fig. 2) vor, bei der das Werkstück 4 und ein verzahntes Schneidwerkzeug 5 mit parallelen Achsen, die nicht gezeichnet sind, so aufeinander abwälzen, daß die Zähne dabei kämmen. Das Werkzeug besteht im wesentlichen aus einem nicht spanenden verzahnten Führungsrad 6, an dessen beiden Stirnseiten mit geeigneten, bekannten und daher nicht gezeichneten Mitteln je ein Schneidrad 7,8 befestigt ist. Die Schneidräder sind am Umfang mit Zähnen 9 versehen, die ähnlich denen von Kegelrädern geformt sind und zwar in der Weise, daß sie von den Stirnseiten her in die Zahnlücken des Werkstücks so eindringen, daß die Flanken der Schneidradzähne die Kanten an den Flanken und im Grund der Zahnlücke an den Enden der Zähne bearbeiten können. Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie I1I-III in Fig.2. Es sind nur die Zähne 3 des Werkstückes nicht aber die damit kämmenden Zähne des Führungsrades gezeichnet. Stirnseitig greifen in die Zahnlücken des Werkstücks die Zähne 10,11 der Schneidräder ein. Die Ausführungsform der Schneidräder in Fig. 3 unterscheidet sich von der in Fig. 2 dadurch, daß in Fig.2 voll ausgebildete Zähne 9 und Lücken vorhanden sind, während in Fig. 3 die LückenThe object of the invention is to provide the front edges 1 and / or the base edges 2 at the tooth ends of the teeth 3 of a workpiece 4 to beveled, broken or deburred. To this end, the Invention a device (Fig. 2), in which the workpiece 4 and a toothed cutting tool 5 with roll parallel axes, which are not shown, on top of each other so that the teeth mesh. The tool consists essentially of a non-cutting toothed guide wheel 6, on both of which Front sides with suitable, known and therefore not shown means each a cutting wheel 7,8 is attached. The cutting wheels are provided with teeth 9 on the circumference, which are shaped similar to those of bevel gears are in such a way that they penetrate the tooth gaps of the workpiece from the end faces in such a way that that the flanks of the cutting wheel teeth the edges on the flanks and in the bottom of the tooth gap at the ends of the Can edit teeth. Fig. 3 shows a section along the line I1I-III in Fig.2. It's just the teeth 3 of the workpiece but not drawn the meshing teeth of the guide wheel. Grip on the front side in the gaps between the teeth of the workpiece, the teeth 10,11 Cutting wheels. The embodiment of the cutting wheels in FIG. 3 differs from that in FIG. 2 in that fully formed teeth 9 and gaps are present in FIG. 2, while in FIG. 3 the gaps

12 als Kerben ausgebildet sind, wodurch die Schneidräder starrer sind. Das Werkzeug wird relativ zum Werkstück radial zugestellt, dabei drücken die Flanken12 are designed as notches, whereby the cutting wheels are more rigid. The tool is relative to the Workpiece advanced radially, with the flanks pressing

13 der Schneidräder auf die Kanten an den Enden der Werkstückzähne und nehmen dabei Späne ab.13 of the cutting wheels on the edges at the ends of the workpiece teeth and remove chips in the process.

Zum Zwecke der Spanabnahme sind die Flanken der Zähne 9 oder 10, 11 mit Nuten 14 versehen, die zur Wälz- oder Rotationsebene geneigt sind. Die Wände der Nuten bilden mit den Zahnflanken scharfe Schneidkanten 15, die auf den Kanten der Zahnenden des Werkstücks abwälzen und durch die sogenannte Höhengleitung Späne abnehmen und dadurch die Flankenkanten am Werkstück brechen oder entgraten. Die Köpfe der Werkzeugzähne sind ebenfalls mit Nuten 16 oder Absätzen 17 versehen, welche Schneidkanten bilden, die die Kanten am Lückengrunu des Werkstücks brechen oder entgraten. F i g. 5 zeigt einen .Schnitt durch die Nuten eines Schneidradzahnes und zwar in einer Ebene, die parallel liegt zur Rotationsachse oder genauer, die rechtwinkelig liegt zum Radiusvektor auf der Rotationsachse.For the purpose of cutting the flanks of the teeth 9 or 10, 11 are provided with grooves 14, which for Rolling or plane of rotation are inclined. The walls of the grooves form sharp edges with the tooth flanks Cutting edges 15, which roll on the edges of the tooth ends of the workpiece and by the so-called Height glide Remove chips and thereby break or deburr the flank edges on the workpiece. The heads of the tool teeth are also provided with grooves 16 or shoulders 17, which cutting edges that break or deburr the edges of the workpiece. F i g. 5 shows a .Schnitt through the grooves of a cutting wheel tooth in a plane that is parallel to the axis of rotation or more precisely, which lies at right angles to the radius vector on the axis of rotation.

Fig. 6 zeigt einen radialen Schnitt durch einen Schneidradzahn und gleichzeitig durch eine Nute 16 am Kopf.Fig. 6 shows a radial section through a cutting wheel tooth and at the same time through a groove 16 on Head.

Werden schrägverzahnte Werkstücke bearbeitet, wie beispielsweise in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, so sind die Schrägungswinkel ix und β auf beiden Seiten des Schneidradzahns 9 verschieden, damit sich am Werkstückzahn Fasen mit gleichen Winkeln ergeben. Der Winkel γ den der Schneidradzahnkopf mit der Stirnfläche bildet, richtet sich nach der gewünschten Fase am Lückengrund des Werkstücks.If helical workpieces are machined, as is shown schematically in FIG. 3, for example, the helix angles ix and β are different on both sides of the cutting wheel tooth 9 so that chamfers with the same angles result on the workpiece tooth. The angle γ that the cutting wheel tooth head forms with the face depends on the desired bevel at the base of the gap in the workpiece.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform eines Schneidrades 18 nach der Erfindung, bei dem die Zähne (9, 20, 2\ verschieden hoch ausgebildet sind. Die Kopfflächen bilden mit den Zahnflanken Schneidkanten 22 bis 28, mit denen die Flankenkanten an der Stirnseite des Werkstücks bearbeitet werden. Außerdem ist das Schneidrad an seinen höchsten Köpfen mit Absätzen versehen, die mit den Kopfflächen Schneidkanten 29,30 bilden, die die Kanten am Lückengrund des Werkstücks bearbeiten.Fig. 7 shows an embodiment of a cutting wheel 18 according to the invention, in which the teeth (9, 20, 2 \ are of different heights. The head surfaces form with the tooth flanks cutting edges 22 to 28 with which the flank edges are machined on the face of the workpiece In addition, the cutting wheel is provided at its highest heads with shoulders which, with the head surfaces, form cutting edges 29, 30 which process the edges at the base of the gap in the workpiece.

Die Zahnschrägen an den Schneidrädern, wie sie bisher beschrieben wurden, sind etwas unbequem herstellbar, wenn sie zum Bearbeiten schrägverzahnter Werkstücke dienen und daher auf den beiden Zahnseiten mit verschiedenen Winkeln versehen sein müssen, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. In der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 besteht das Schneidrad 31 erfindungsgemäß aus zwei Hälften 32,33. Jede Hälfte ist mit Zähnen 34, 35 versehen, die jeweils nur zur Bearbeitung der Kanten auf einer Zahnseite des Werkstückes bestimmt sind, wie in Fig.8 schematisch und abgewickelt dargestellt ist. Die Herstellung solcher Schneidräder ist einfacher, weil pro Schneidwerkzeug zwei volle Schneidräder mit jeweils einer einzigen Zahnschräge hergestellt werden können, die jeweils einer Zahnseite des Werkstücks entsprechen. Diese Schneidräder werden dann auseinander geschnitten. Auf jeder Seite des Führungsrades (in Fig.8 nicht gezeichnet) werden dann zwei verschiedene Hälften mit bekannten Befestigungsmitteln 36 befestigt. Allerdings muß die Zähnezahl des Schneidwerkzeugs dann so gewählt werden, daß nach einer gewissen Anzahl von Umdrehungen alle Zähne des Werkstücks mit den Zähnen beider Hälften in Berührung gekommen sind. Das tritt beispielsweise ein, wenn die Zähnezahl des Schneidwerkzeuges mit der des Werkstücks keinen gemeinsamen Faktor hat.The inclined teeth on the cutting wheels, as described so far, are a bit uncomfortable can be produced if they are used to machine helical workpieces and therefore on both sides of the tooth must be provided with different angles, as shown in Fig. 5 schematically. In the In the embodiment according to FIGS. 8 and 9, the cutting wheel 31 according to the invention consists of two halves 32, 33. Each half is provided with teeth 34, 35, each only for processing the edges on one side of the tooth Workpiece are determined, as shown in Fig.8 schematically and developed. The manufacture of such Cutting wheels is simpler because there are two full cutting wheels per cutting tool, each with a single one Tooth bevel can be produced, each corresponding to a tooth side of the workpiece. This Cutting wheels are then cut apart. On each side of the guide wheel (not in Fig. 8 two different halves are then fastened with known fastening means 36. However the number of teeth of the cutting tool must then be chosen so that after a certain number of Revolutions all teeth of the workpiece have come into contact with the teeth of both halves. This occurs, for example, if the number of teeth on the cutting tool does not match that of the workpiece has common factor.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for cutting deburring or breaking the front tooth edges of straight and helical gears with at least one end face to the workpiece and with these meshing the tooth edges machining tool and with an axially next to the Tool arranged with this non-rotatably connected and meshing with the workpiece toothed guide wheel, characterized that the tool (5) on the flanks of its teeth with essentially in the longitudinal direction of the teeth lying cutting edges (15, 22 to 28) is provided.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the teeth (19, 20, 21) of the Tool (5) are provided with different tooth heights.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the head surfaces of the tool ^) are provided with shoulders (17) or grooves (16).

4. Apparatus according to claim 1,2 or 3, characterized in that the cutting part of the Tool teeth is tapered.