DE2347022A1

DE2347022A1 - Nachformeinrichtung fuer verzahnmaschinen

Info

Publication number: DE2347022A1
Application number: DE19732347022
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Tullner
Original assignee: Hermann Pfauter GmbH and Co
Current assignee: Hermann Pfauter GmbH and Co
Priority date: 1973-09-19
Filing date: 1973-09-19
Publication date: 1975-03-27

Description

HERMANN PFAUTER

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Patentanmeldung

Nachformeinrichtung für Verzahnmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Nachformeinrichtung für Ver-

zahnmaschinen mit einer die Zustellung des Radialschlittens

während des Axialvorschubes über Geber (Fühler) steuernden Leitkurve.

Zweck-einer solchen Einrichtung ist es, der Flankenlinienform, die normalerweise ohne eine solche Einrichtung geradlinig ausgeführt wird, einen bestimmten anderen Verlauf zu geben. Das ergibt dann beispielsweise in der Breitenrichtung ballige, an beiden Enden abgeschrägte oder leichtkegelige Verzahnungen. Diese dienen.beim Einbau in ein Getriebe entweder dazu, unvermeidbare Achsrichtungsabweichungen auszugleichen, so daß ein Kantentragen vermieden wird, oder sie dienen bei leichtkegeligen Verzahnungen dazu, das Einstellen eines bestimmten Flankenspiels von zwei in Eingriff stehenden Verzahnungen durch Verschieben gegeneinander in Richtung ihrer Achsen zu ermöglichen.

Bei bekannten Einrichtungen dieser.Art wird die zum Steuern der Zustellung des Radialschlittens verwendete Leitkurve von einem Sollwertgeber am Axialschlitten während des Axialvorschubes abgetastet. Ein am Radialschlitten angebrachter Istwertgeber veranlaßt eine entsprechende Drehung der Radialspindel und bewirkt damit die Verschiebung des Radialschlittens. Die Form der Leitkurve muß dabei exakt der an der herzustellenden Verzahnung gewünschten Flankenlinienform entsprechen. Das heißt zum Beispiel, daß für zwei Verzahnungen mit unterschiedlicher Breite oder unterschiedlicher"Größe von Balligkeit, Abschrägung an den Enden oder Kegeligkeit jeweils auch verschiedene Leitkurven benötigt werden. Auch die Länge

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der Leitkurve muß gleich der Breite der zu bearbeitenden Verzahnung sein, wodurch sich eine besondere Schwierigkeit bei der Nachformbearbeitung sehr breiter Verzahnungen ergibt, da die Herstellung und Anbringung entsprechend langer Leitkurven mit der benötigten Genauigkeit sehr aufwendig, wenn nicht gar unmöglich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile der bekannten Einrichtungen zur Herstellung von Verzahnungen mit beliebiger Flankenlinienform zu vermeiden und die Herstellung solcher Verzahnungen besonders wirtschaftlich und mit größter Verzahnüngsgenauigkeit zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils für die gewünschte Art der Flankenlinienform - also ballig, an den Enden abgeschrägt, leichtkegelig und so weiter - nur eine einzige Musterleitkurve verwendet wird, gleichgültig, wie breit die herzustellende Verzahnung beziehungsweise wie groß die Balligkeit, Kegeligkeit und so weiter sind. Getrennt von der Verzahnmaschine wird diese Musterleitkurve von dem Sollwertgeber abgetastet, indem dieser mit Hilfe einer gesonderten Gewindespindel mit Mutter an ihr entlanggeführt wird. Diese Gewindespindel und die Axialvorschubspindel der Verzahnmaschine sind durch ein in seiner Übersetzung veränderbares Getriebe miteinander verbunden. Der entlang der Musterleitkurve geführte Sollwertgeber und der die Zustellung des Radialschlittens messende Istwertgeber sind über elektronische Mittel derart miteinander verknüpft, daß damit eine Einstellung des Maßstabsfaktors zwischen Sollwert und Istwert möglich ist.

Das veränderbare Getriebe besteht beispielsweise entweder aus einem mechanischen Wechselgetriebe, wobei dieses unmittelbar an der Maschine angebracht sein kann, oder darin,

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daß die Gewindespindel für den Sollwertgeber und die Axialvorschubspindel der Verzahnmaschine durch Schrittmotor und Winkelschrittgeber an den Enden der Spindeln und zwischengeschalteten elektronischen Teiler miteinander verbunden sind, wobei dann die Musterleitkurve, die Gewindespindel für den Sollwertgeber, der Schrittmotor und der elektronische Teiler in einem von der Maschine getrennten Aggregat angeordnet sein können.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die für die jeweils gewünschte Art der Flankenlinienform benötigten Musterleitkurven auf einem Leitkurventräger aufgenommen, der in verschiedene Stellungen schwenkbar ist.

Weiter sind Mittel vorgesehen, um die Drehrichtung der Gewindespindel für den Sollwertgeber umzukehren.

Schließlich ist zur Berücksichtigung des jeweiligen Werkstückdurchmessers der die Zustellung des Radialschlittens steuernde Istwertgeber in an sich bekannter Weise an einem verstellbaren Anschlag angestellt.

Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung gegenüber dem bisher Bekannten besteht darin, daß, unabhängig von der Breite des zu verzahnenden Werkstückes und unabhängig von der Größe der Balligkeit, Kegeligkeit und so weiter, nur jeweils eine einzige Musterleitkurve benötigt wird von einer solchen Länge und Höhe, daß sie optimal genau herstellbar ist. Selbst für Verzahnungen von mehreren Metern Breite und Balligkeiten von Hundertstelmillimetern kann dieselbe Musterleitkurve verwendet werden wie für stark ballige Kupplungsverzahnungen, an denen die Zahnbreite nur um eine Größenordnung oder weniger größer ist als ihre Balligkeit.

Für alle leichtkegeligen Verzahnungen ist ebenfalls, unabhängig von der Zahnbreite und der Größe der Neigungswinkel, nur eine einzige gerade, in einem beliebigen Winkel geneigte Musterleitkurve nötig. Dasselbe gilt für alle anderen gewünschten Arten

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der Flankenlinienform. wie beispielsweise an beiden Enden abgeschrägt oder ähnlich.

Alle verschieden geformten Musterleitkurven sind auf einem Leitkurventräger angebracht, der wie ein Revolverkopf in die jeweils benötigte Stellung geschwenkt werden kann, so daß die Einrichtung ohne Zeitaufwand umgestellt werden kann.

Sollen ballige, an den Enden abgeschrägte, leichtkegelige oder ähnliche Verzahnungen im Paket bearbeitet werden, so kann auch in diesen Fällen (Bilder 1 und 2) für jede Einzelverz.ahnung jeweils dieselbe Muster leitkurve verwendet werden, indem einfach die Drehrichtung des Schrittmotors an der Gewindespindel für den Sollwertgeber umgekehrt wird. Der Sollwertgeber tastet dann die Musterleitkurve bei der zweiten Verzahnung in entgegengesetzter Richtung ab und so weiter.

Zur Berücksichtigung des jeweiligen Werkstückdurchmessers muß der die Zustellung des Radialschlittens steuernde Istwertgeber in an sich bekannter Weise an einen verstellbaren Anschlag angestellt sein.

Ein weiterer Vorteil ist, daß je nach den vorhandenen Platzverhältnissen die Sollwertgebereinrichtung entweder unmittelbar an der Verzahnmaschine oder aber irgendwo in der Umgebung, beispielsweise am Bedienstand, aufgestellt werden kann. Bei der Lösung mit Schrittmotor auf der Gewindespindel für den Sollwertgeber wird dann lediglich eine Kabelverbindung zur Maschine benötigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Bild 3 schematisch den Aufbau des Erfindungsgegenstandes in der zuletzt genannten Form und seine Wirkungsweise.

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HERMANN PFAUTER WXUFRRSMASCHINENFABRIK

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Das Werkstück 1, das in bekannter Weise auf dem Maschinenbett aufgespannt ist, soll beispielsweise durch einen Wälzfräser 2 schwachballig verzahnt werden. Der Wälzfräser 2 ist auf dem Radialschlitten 3 aufgenommen, der mittels der Radialvorschubspindel 4 in radialer Richtung dem Werkstück zugestellt werden kann. Der Radialschlitten 3 ist verschiebbar auf dem Axialschlitten 5, der wiederum mittels der Axialvorschubspindel 6 auf dem Maschinenbett in axialer Richtung zum Werkstück verschiebbar ist.

In einem von der Maschine getrennten Aggregat 7 befindet sich der Musterleitkurventräger 8, der im Beispielsfall eine kreisbogenförmige Leitkurve 9 und eine geradlinige, geneigte Leitkurve 10 trägt. Der Leitkurventräger 8 ist um die Achse 11 schwenkbar. Die jeweils benötigte Leitkurve wird vom Sollwertgeber 12 abgetastet, der wiederum mittels einer Gewindespindel 13 mit Mutter 13a in Achsrichtung 11 des Leitkurventrägers 8 verschiebbar ist.

Am Ende der Axialvorschubspindel 6 ist ein Winkelschrittgeber 14 und am Ende der Gewindespindel 13 ein Schrittmotor 15 angebracht, die beide über einen elektronischen Teiler 16 elektrisch miteinander verbunden sind.

Wird jetzt vom Antrieb der Verzahnmaschine der Axialschlitten 5 mit dem Werkzeug 2 mittels der Axialvorschubspindel 6 entlang dem Werkstück 1 zum Einarbeiten der Verzahnung geführt, so gibt der Winkelschrittgeber 14 über den elektronischen Teiler 16 Impulse an den Schrittmotor 15. Der Teiler 16 ist im Verhältnis von Breite der zu bearbeitenden Verzahnung zu Länge der Leitkurve eingestellt. Damit wird während eines Durchganges des Werkzeuges über die Zahnbreite der Sollwertgeber 12 einmal entlang der Leitkurve 9 geführt.

Am Radialschlitten 3 ist der die benötigte Zustellung des Radialschlittens 3 während des Axialvorschubes des ■

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Werkzeuges 2 messende Istwertgeber 17 angebracht und - zur Berücksichtigung des jeweiligen Werkstückdurchmessers - an einem am Axialschlitten befestigten, verstellbaren Anschlag 18 angestellt. Der Istwertgeber ist nun wiederum mit dem Sollwertgeber 12 so elektrisch verbunden, daß beide Geber über elektronische Mittel derart miteinander verknüpft sind, daß damit eine Einstellung des Maßstabsfaktors zwischen Soll- und Istwert möglich ist.

Damit kann während des Durchganges des Werkzeuges über die Zahnbreite der Radialschlitten 3 entsprechend der Form der Leitkurve im Beispielsfall im Verhältnis der gewünschten Balligkeit am zu bearbeitenden Werkstück zur Balligkeit der Leitkurve mittels eines geeigneten Antriebes 20 zugestellt werden.

Zur Verbindung zwischen der Gewindespindel 13 für den Sollwertgeber 15 und der Axialvorschubspindel 6 der Verzahnmaschine können beispielsweise auch Wechselräder anstelle der Teile 14, 15 und 16 dienen.

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Claims

HffiMANN PFAUTER

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Patentansprüche

Patentanspruch/1

Nachformeinrichtung für Verzahnmaschinen mit einer die Zustellung des Radialschlittens während des Axialvorschubes über Geber (Fühler) steuernden Leitkurve, dadurch gekennzeichnet , daß der Sollwertgeber durch eine gesonderte Gewindespindel mit Mutter entlang einer Musterleitkurve geführt wird, wobei diese Gewindespindel und die Axialvorschubspindel der Verzahnmaschine durch ein in seiner Obersetzung veränderbares Getriebe miteinander verbunden sind, so daß damit eine Einstellung des Verhältnisses zwischen Verschiebeweg des Axialschlittens entlang der Zahnbreite des Werkstückes und Verschiebeweg des Sollwertgebers entlang der Musterleitkurve möglich ist, und weiterhin dadurch, daß der entlang der Leitkurve geführte Sollwertgeber und der die Zustellung des Radialschlittens messende Istwertgeber über elektronische Mittel derart miteinander verknüpft sind, daß damit eine Einstellung des Maßstabsfaktors zwischen Soll- und Istwert möglich ist.

Patentanspruch 2

Nachformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel für den Sollwertgeber und die Axialvorschubspindel der Maschine durch ein mechanisches Wechselgetriebe miteinander verbunden sind.

Patentanspruch 3

Nachformeinrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Musterleitkurve, die Gewindespindel für den Sollwertgeber und das mechanische Wechselgetriebe unmittelbar an der Maschine angebracht sein kann.

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Patentanspruch 4

Nachformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel für den Sollwertgeber und die Axialvorschubspindel der Maschine durch Schrittmotor und Winkelschrittgeber an den Enden der Spindel und zwischengeschalteten elektronischen Teiler miteinander verbunden sind.

Patentanspruch 5

Nachformeinrichtung nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Musterleitkurve, die Gewindespindel für den Sollwertgeber, der Schrittmotor und der elektronische Teiler in einem von der Maschine getrennten Aggregat angeordnet sein können.

Patentanspruch 6

Nachformeinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß verschiedene, den jeweiligen Erfordernissen entsprechend geformte Musterleitkurven auf einem Leitkurventräger angebracht sind, der in verschiedene Stellungen schwenkbar ist.

Patentanspruch 7

Nachformeinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel vorgesehen sind, um die Drehrichtung der Gewindespindel für den Sollwertgeber umzukehren.

Patentanspruch 8

Nachformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Berücksichtigung des jeweiligen Werkstückdurchmessers der die Zustellung des Radialschlittens steuernde Istwertgeber an einen verstellbaren Anschlag angestellt ist.

Ludwigsburg, am 17.9.1973
Dr.Ko/Bh

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