DE2346530A1

DE2346530A1 - Zahnflankenschleifmaschine

Info

Publication number: DE2346530A1
Application number: DE19732346530
Authority: DE
Inventors: Fritz Boecker
Original assignee: FRITZ BOECKER FA
Current assignee: FRITZ BOECKER FA
Priority date: 1973-09-15
Filing date: 1973-09-15
Publication date: 1975-03-27

Description

Firma Fritz Böcker, 4703 Bönen, Bahnhofstraße 34

Zahnf1ankenschlei fmaschine

Die Erfindung betrifft eine Zahnflankenschleifmaschine zum Schleifen von Stirnrädern und anderen Werkstücken, mit einer Schleifscheibe, die von einem ersten Antriebsmotor angetrieben ist, mit dem über Wechselradscheren und die Kegelräder eines Differentialgetriebes eine Hauptspindel anzutreiben ist, die das zu schleifende Werkstück trägt oder stattdessen ein Abrichtwerkzeug für eine Schleifscheibe.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zahnflankenschleifmaschine zu schaffen, die zum Schleifen von Stirnrädern sowie anderen Werkstücken mit Gerad- und Schrägverzahnung geeignet ist und durch die Verwendung nur sehr weniger Einzelteile im Aufbau · besonders einfach ist, und welche die Vermessung des Werkstückes und* insbesondere der Zahnriohtung auf einfache Weise

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ermöglicht. Darüber hinaus soll die Maschine derart beschaffen sein, daß auch ein größerer Vorrat von Zahnrädern bearbeitet werden kann, ohne daß es dafür des aufeinanderfolgenden Einsatzes jedes Werkzeuges von Hand bedarf und überhaupt einer Stillsetzung der Maschine.

Gemäß der Erfindung ist als Lösung vorgesehen, daß ein zweiter Antriebsmotor vorgesehen ist, mit dem über eine Wechselradschere das Gehäuse des Differentialgetriebes anzutreiben ist. Wird bei dieser Anordnung durch den zweiten Antriebsmotor über eine Gewindespindel der Vorschubschlitten der Schleifmaschine bewegt, so wird das Differentialgehäuse in Drehung versetzt-, und die Maschine ist dadurch zum Schleifen von schrägverzahnten Stirnrädern eingerichtet. Soll anschließend ein anderes Werkstück mit entgegengesetzter Steigungsrichtung geschliffen werden, so braucht lediglich in der Wechselschere ein zusätzliches Zwischenrad angeordnet zu werden. Im übrigen läßt sich durch einen geeigneten Austausch der Wechselräder der zusätzlichen Wechselradschere jede gwünschte Steigung erzielen. Hinzu kommt., daß die Vermessung des Werkstückes auf der Maschine auf sehr einfache Weise möglich ist. Steht nämlich der erste Antriebsmotor still, so läßt sich durch ein Ingangsetzen des zweiten Antriebsmotors der Vorschubgewindespindel nur die für die Schrägverzahnung notwendige zusätzliche Drehrichtung und die hin- und hergehende Bewegung der Spindel hervorrufen, die das schrägverzahnte Werkstück trägt. Es ist dadurch möglich, lediglich eine Meßuhr auf die Verzahnung aufzusetzen und die Zahnrichtung abzufahren.

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Beim Schleifen von Werkstücken, die in Zahnrichtung ballig sind, läßt sich demzufolge fortlaufend die Balligkeit kontrollieren und die Maschine entsprechend einjustieren.

Da im übrigen vom ersten Motor über seinen Getriebezug ausschließlich die Kegelräder des Differentialgetriebes angetrieben werden, das Differentialgehäuse hingegen von dem zusätzlich vorgesehenen zweiten Antriebsmotor, werden die Torsionskräfte in dem Getriebezug und an der Hauptspindel wesentlich vermindert, und das führt auch zu einer höheren Präzision in der Bearbeitung der Werkstücke. Diese sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert.

Die in der Zeichnung wiedergegebene Zahnflankenschleifmaschine besitzt einen ersten Antriebsmotor 1 für eine Schleifscheibe 11 und für einen Getriebezug, zu dem zwei Wechselradscheren 20 und 2: gehören. Dafür ist ein Antriebsriemen 2 vorgesehen, der über zwei Riemenscheiben 3 läuft. Eine Riemenscheibe 3 ist über eine Welle 4 mit einem Antriebsrad 5 verbunden, das mit einem Zahnrad 6 im Eingriff steht. Mit dem Zahnrad 6 ist 'eine Antriebswelle 7 für eine Schnecke 8 und ein Schneckenrad sowie ein Zahnrad 9a verbunden, mit dem ein Zahnrad 10 im Eingriff steht, das mit der Schleifscheibe 11 verbunden ist. Mittels der Schleifscheibe 11 ist ein Werkstück 50 zu bearbeiten, das auf der Aufnahmewelle 12 sitzt, die entsprechend den Pfeilen 51a, b, c und d hin- und herbewegbar und drehbar gelagert ist. Dafür ist eine Übersetzung

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vorgesehen zwischen dem Antrieb der Schleifscheibe 11 und der Aufnahmewelle 12. Zu diesem Antrieb gehören zwei Wechselradscheren 20 und 21. Zu beiden Wechselradscheren gehören jeweils drei hintereinander liegende Wechseiräder 14, 15 und 16 bzw. 17, 18 und 19, von denen die beiden jeweils in der Mitte liegenden Wechselräder 15 und 18 die Zwischenräder bilden. Mittels des Wechselrades 16 werden die beiden Zwischenwellen 20a und 21 a angetrieben. Die Wechselräder 17 und 19 treiben über ein Zwischenrad 18 und die Wechselradschere 21<die Antriebswelle 69 eines Differentials 70 an, das die Differentialräder 25, 25· und 25 " aufweist. Über seine Different!alräder 25, 25· und 25 " wird die Schneckenradwelle 33 angetrieben, die eine Schnecke 32 trägt. Diese Schnecke 32 treibt das Schneckenrad 30 an, das fest mit der Hauptspindel 31 verbunden ist, bzw. mit ihrer Gewindespindel 67.

Die Anordnung zweier Wechselradscheren 20 und 21 mit jeweii zwei Wechselrädern und einem Zwischenrad hat sich als vorteilhafter gezeigt als eine bekannte Anordnung von nur einer Wechsel— radschere, bei welcher die Zahnräder nicht hintereinander sondern nebeneinander liegen. B ei der erfindungsgemäßen Anordnung kann nämlich das Zwischenrad 15 bzw. 18 für alle gewünschten Übersetzungen auf der Wechselradschere verbleiben, und es kann demzufolge als ein Primrad ausgebildet sein bzw. eine Primzahl an Zähnen haben, wodurch die Teilungsgenauigkeit noch erhöht wird, denn bei einem solchen Primrad verteilen sich die Feilungsfehler der Wechselräder, da^ das Primrad bei jeder Umdrehung der Wechselräder um einen Zahn weiterwandert. Da die Wechseiräder

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im übrigen nicht wie bei herkömmlichen Wechselradscheren nebeneinander liegend angeordnet sind, ist die Länge und damit die Größe der Durchbiegung ihrer Aufnahmebolzen wesentlich geringer, so daß auch dadurch Ungenauigkeiten vermieden werden.

Hinter dem Differentialgetriebe 70 liegt ein Winkeltrieb, der aus einer Schnecke 26a und einem Schneckenrad 26 besteht, von denen das Schneckenrad 26 fest mit dem Gehäuse 27 des Differentials 70 verbunden ist. Die Schnecke 26a ist über eine Welle 40 mit einer weiteren Wechselradschere 60 verbunden. Diese Wechselradschere besteht ebenfalls aus drei hintereinander liegenden Rädern 61, 62 und 63, von denen das Wechselrad 61 das Zwischenrad bildet.

Pur den Antrieb der Wechselradschere 60 bzw. des Gehäuses 27 vom Differentialgetriebe 70 ist ein zweiter Antriebsmotor 35 vorgesehen, der aus einem Elektromotor besteht. Dieser treibt außerdem über eine Schnecke 37 und ein Schneckenrad 36 eine Vorschubgewindespindel 67, mit welcher der Schlitten 48 entsprechend den Pfeilen 51c und 51d hin und her zu bewegen ist.

Die Hauptspindel 31 läßt sich damit durch die Vorschubgewinde- ·' spindel 67 über den Antrieb mittels des Motors 35 und die Schnecke mit dem Schneckenrad 36 bzw. 37 vollständig unabhängig von dem Antrieb über den Getriebezug 20, 21, 69, der dem Antriebsmotor ι 1 nachgeordnet ist, hin- und herbewegen.

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Für eine hin- und hergehende Bewegung des Werkstückes 50 entlang der Schleifscheibe 11 läuft der zweite Motor 35 auf dem einen Weg rechts herum und auf dem anderen Weg links herum.\Dabei läßt sich gleichzeitig eine Drehbewegung der Spindel hervorrufen, die über den Antrieb des sich drehenden Differentialgehäuses 27, über die Welle 33 und die Schnecke 32 sowie das Schneckenrad 30 erfolgt , das fest mit der Hauptspindel 31 verbunden ist. Diese für eine Bearbeitung eines schrägverzahnten Zahnrades notwendige zusätzliche Drehung der Hauptspindel 31 muß dergestalt sein, daß sie bei dem einen Vorlauf in Richtung des Pfeiles 51c in der einen Richtung erfolgt und beim Rücklauf, des Werkstückes 50 entsprechend Pfeil 51 d in der entgegengesetzten RicHung. Etwas Derartiges ergibt sich zwangsläufig durch die vorbeschriebene Ümkehrdrehrichtung des Motors 35.

Dreht sich das Different!algehäuse 27 in der gleichen Drehrichtung wie die Welle 69, so ergibt sich eine Zusatzdrehrichtung für rechtssteigende Räder 50. Für die Bearbeitung linkssteigender Räder wird ein zusätzliches Zwischenrad auf der Wechseischere 60 aufgesetzt. Dann dreht sich das Gehäuse 27 entgegengesetzt wie die Welle 69, und es ergibt sich eine Verzögerung in der Drehgeschwindigkeit der Hauptspindel 31.

Soll statt eines linkssteigenden Zahnrades 50 ein anderes beispielsweise mit Rechtssteigung bearbeitet werden, so braucht in der dritten Wechseiradschere 60 anstelle eines einzigen Zwischenrades 61 nur noch ein weiteres Rad eingesetzt zu werden,

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mit dem die Drehrichtung umgekehrt wird. Soll hingegen nach Bearbeitung eines Werkstückes mit einer Zahnsteigung von beispielsweise 15° ein weiteres Werkstück mit einer anderen Steigung wie beispielsweise 20° bearbeitet werden, so brauchen lediglich die Wechselräder in der dritten Wechseiradschere 60 ausgetauscht zu werden.

Für die Bearbeitung grädve: zahnter Zahnräder wird der Antrieb des Gehäuses 27 vom Differentialgetriebe unterbrochen, indem beispielsweise das Wechseirad 62 entfernt oder durch einen Ring ersetzt wird. In diesem Fall stehen die Schnecke 26a, das Schneckenrad 26 und das Gehäuse 27. Der Antrieb erfolgt dann ausschließlich über die Welle 69, die Zahnräder 25, Welle 33, Schnecke 32 und Schneckenrad 33 und der Schub des Schlittens 48 in Richtung der Pfeile 51c und 51 d durch den Motor 35 über Schnecke 37, Schneckenrad 36 und die Vorschubgewindespindel 67.

Im Gegensatz zu vorbekannten Maschinen, bei denen jedes zu bearbeitende Werkstück 50 einzeln aufgespannt werden muß, läßt sich die in der Zeichnung wiedergegebene Maschine auch automatisch bestücken. Dafür ist am Kopf der Hauptspindel 3.1 hinter dem Aufnahmefutter für das Werkstück ein Abtriebszahnrad 80 angeordnet, das über ein Zahnrad 80 a und eine Wechselradschere 81 ein Leitrad 83 antreibt· Auf der Leitradwelle 82 befindet sich ein nicht dargestellter Schwenkhebel, der aus einem Lade-

magazin für Werkstücke jeweils aufeinanderfolgend ein Werkstück 50* zusammen mit einer Aufnahmewelle 12' entnimmt. Dafür greift

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die Verzahnung eines solchen weiterhin zu bearbeitenden Werkstückes 50' in die Verzahnung des Leitrades 83 ein. Danach schwenkt der Schwenkhebel das Werkstück 50 ' unter seinem gleichzeitigen Abrollen auf dem Leitrad 83 in die faschine ein. Danach schließt der Aufnahmekörper 87 des Reitstockes 112 hydraulisch und der SchleifVorgang kann beginnen. Nach Abschluß eines Schleifvorganges bzw. der Bearbeitung eines weiteren Werkstückes fährt der Schleifsupport 112 das Werkstück hydraulisch aus der Verzahnung der Schleifschnecke 11 heraus, so daß das fertige Werkstück auf ein Transportband fallen kann und gleichzeitig ein weiteres Werkstück 50· wieder zugeführt werden kann, ohne daß dabei die Maschine abgestellt zu werden braucht. Daraufhin kann ein neuer Arbeitsvorgang beginnen. Die Schleifspindel der Schleifschnecke braucht auch dafür nicht stillgesetzt zu werden, so daß Nebenzeiten auf ein Minimum verkürzt werden.

Die Maschine ist auch geeignet zum Abrichten einer Schleifscheibe. Dafür läßt sich anstelle eines Werkstückes 50 ein Abrichtwerkzeug setzen wie ein Schneidwerkzeug zum Herstellen und Abrichten von Profilschleifschnecken.

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Claims

1. Zahnflankenschleifmaschine zum Schleifen von Stirnrädern" , und anderen schräg- und geradverzahnten Werkstücken, mit einer Schleifscheibe, die von einem ersten Antriebsmotor angetrieben ist, mit dem über Wechselradscheren und die Kegelräder eines Differentialgetriebes eine Hauptspindel anzutreiben ist, die das zu schleifende Werkstück trägt, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Antriebsmotor (35) vorgesehen ist, mit dem über eine Wechselradschere (6<i das Gehäuse (27) des Differentialgetriebes (70) anzutreiben ist.

2. Zahnflankenschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselradschere (60) über eine Welle (40) durch einen Winkeltrieb (26, 26a) mit dem Gehäuse (27) des Differentialgetriebes (70) verbunden ist. -. ""

3. Zahnflankenschleifmaschine nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschlitten (48) mit der Hauptspindel (31) über eine Gewindevorschubspindel (67) hin- und herzubewegen ist, die über eine Schnecke (37) und ein Schneckenrad (36) vom zweiten Antriebsmotor (35) unabhängig vom ersten Antriebsmotor (1) anzutreiben ist.

4. Zahnflankenschleifmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch.'.gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Antriebsmotor (1) und dem Differentialgetriebe (25)

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zwei Wechselradscheren (10, 21) mit jeweils zwei Wechsel rädern (14, 16 und 17, 19)
und einem Zwischenrad (15 bzw. 18) angeordnet sind.

5. Zahnflankenschleifmaschine nach Anspruch/S^ dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zwischenräder (15, 18) der zwei hintereinander liegenden Wechselradscheren (20, 21) Primräder sind.

6. Zahnflankenschleifmaschine nach einem oder mehreren der vorherghenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopf der Hauptspindel (31) ein Abtriebszahnrad (SO) angeordnet ist, mit dem über eine Wechselradschere (81) und eine Welle (82) ein Leitrad (93) anzutreiben ist, durch das ein Werkstück (50·) mit einer Aufnahmewelle (12·) aus einem Magazin in die Bearbeitungsstellung zu überführen ist.

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