DE2360021C3

DE2360021C3 - Verzahnmaschine zur Herstellung kreisbogenverzahnter Kegelräder

Info

Publication number: DE2360021C3
Application number: DE19732360021
Authority: DE
Inventors: Lothar Ddr 9030 Karl- Marx-Stadt Bachmann; Karl-Heinz Dipl.- Ing. Ddr 9000 Karl-Marx-Stadt Engemann
Original assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Current assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Priority date: 1973-02-21
Filing date: 1973-12-01
Publication date: 1980-12-18
Also published as: BE811359A; JPS49114195A; DE2360021A1; GB1432868A; SU912419A1; DE2360021B2; DD104445A1

Description

Die Erfindung betrifft eine nacn dem Teilwälzverfahren arbeitende Verzahnmaschine zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelräder^, insbesondere zum Schruppen von Ritzeln, bei der beim Vorwärts- und Rückwärtswälzen eine Bearbeitung des Werkstückes erfolgt und deren Wiege hierfür ein in einer Ebene senkrecht zur Wiegenachse verschiebbares Teil aufnimmt, auf dem der Spreizmesserkopf angeordnet ist.

Es sind bereits nach dem Teilwälzverfahren arbeitende Verzahnmaschinen zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelrädern bekannt, bei denen beim Vorwärtswälzen die eine und beim Rückwärtswälzen die andere Zahnflanke der sich verjüngenden Zahnlücke erzeugt wird.

Bei einer der nach DE-PS 8 55 496 bekannten Verzahnmaschine wird von der Wiege eine Exzentertrommel aufgenommen. Die Achse, um die die Exzentertrommel schwingt, liegt exzentrisch zur Wiegenachse. Exzentrisch zur Achse der Exzentertrommel ist auch die Frässpindel, die den Messerkopf trägt, in der Exzentertrommel gelagert.

Mit dieser bekannten Verzahnmaschine wird beim Vorwärtswälzen bis in die untere Wälzstellung die eine Zahnflanke der sich verjüngenden Zahnlücke mit der ersten Lage der Messerkopfachse erzeugt. Danach wird die Messerkopfachse durch Drehen der Wiege um die Wiegenachse von ihrer ersten Lage in eine Zwischenlage und von da aus durch Drehen der Exzentertrommel um ihre Achse in eine zweite Lage der Messerkopfachse gebracht. Mit dieser zweiten Lage der Messerkopfachse wird beim Rückwärtswälzen bis in die obere Wälzstellung die andere Zahnflanke der sich verjüngenden Zahnlücke erzeugt.

Die genannte Ausbildung einer Verzahnmaschine zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelrädern hat jedoch noch einige wesentliche Nachteile.

Durch die zwei erforderlichen Bewegungen, durch die die Messerkopfachse von der ersten in die zweite Lage gebracht wird, was einmal durch Drehen der Wiege um die Wiegenachse und zum anderen durch Drehen der Exzentertrommel um die Achse der Exzentertrommel geschieht, die beide nicht völlig spielfrei gelagert werden können, läßt sich keine sehr hohe Positioniergenauigkeit erreichen, was sich negativ auf die Qualität der erzeugten Verzahnung auswirkt Darüber hinaus ist für die Veränderung der Lage der Messerkopfachse in einem automatischen Arbeitsablauf für die Bewegung der verhältnismäßig großen Massen ein größerer Zeitaufwand erforderlich, der einer Steigerung der Arbeitsproduktivität entgegenwirkt

Außerdem ergibt sich für die Steuerung der beiden Bewegungen im automatischen Arbeitsablauf ein entsprechender steuerungstechnischer Aufwand.

Ziel der Erfindung ist es, den Zeitaufwand und den steuerungstechnischen Aufwand für die Veränderung der Lage der Messerkopfachse zu senken und die Genauigkeit der erzeugten Verzahnung zu verbessern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nach dem Teilwälzverfahren arbeitende Verzahnmaschine zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelrädem, insbesondere zum Schruppen von Ritzeln, bei der beim Vorwärts- und Rückwärtswälzen eine Bearbeitung des Werkstückes erfolgt und deren Wiege hierfür ein in einer Ebene senkrecht zur Wiegenachse verschiebbares Teil aufnimmt, auf dem der Spreizmesserkopf angeordnet ist, zu schaffen, bei der die Messerkopfachse durch eine Bewegung, bei der geringe Massen bewegt werden müssen, im automatischen Arbeitsablauf in kürzester Zeit, von der ersten in die zweite Lage gebracht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf einer von dem verschiebbaren Teil aufgenommenen Schwenktrommel ein Schwenkteil um eine Schwenkachse automatisch verschwenkbar angeordnet ist das den Spreizmesserkopf trägt und dem Verschwenkeinrichtungen zugeordnet s^;nd. Vorzugsweise fällt die Schwenkachse des Schwenkteiles mit der Achse der Antriebswelle für die Messerkopfspindel des Spreizmesserkopfes zusammen und die Verschwenkeinrichtungen bestehen aus zwei Hydraulikkolben, die sich in Hydraulikzylindern befinden, die auf der Schwenktrommel verschiebbar angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wurde eine Verzahnmaschine der genannten Art geschaffen, mit der es möglich ist, ohne große Massen zu bewegen, im automatischen Arbeitsablauf die Messerkopfachse in

so kürzester Zeit von der ersten Lage in die zweite zu bringen.

Es wird dabei eine hohe Positioniergenauigkeit erzielt und dadurch die Genauigkeit der erzeugten Verzahnung verbessert. Darüber hinaus ist diese Verzahnmaschine durch einen kinematisch einfachen Maschinenaufbau gekennzeichnet, der für den automatischen Arbeitsablauf auch keinen hohen steuerungstechnischen Aufwand erfordert. Dadurch, daß die Schwenkachse des Schwenkteiles mit der Achse der Antriebswelle für die Messerkopfspindel zusammenfällt, ergibt sich ein sehr günstiger Antrieb für den Spreizmesserkopf. Durch die letztgenannten Merkmale ist auch eine Steigerung der Arbeitsproduktivität der Maschine möglich.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
F i g. 1 einen prinzipiellen Aufbau einer Kegelradverzahnmaschine, die nach dem Teilwälzverfahren arbeitet,

Fig.2 einen Schnitt durch die Maschinenelemente zur Aufnahme des Spreizmesserkopfes innerhalb der Wiege der Kegelradverzahnmaschine,

Fig.3 eine Draufsicht auf den Spreizmesserkopf gemäß F i g. 1 und F i g. 2, wobei sich der Spreizmesserkopf in seiner Mittenstellung befindet,

Fig.4 eine Teilansicht gemäß Fig.3 auf die Einstellelemente für das Verschwenken des Spreizmesserkopfes,

Fig.5 einen Schnitt durch eine Klemmeinrichtung, durch d'<e das Schwenkteil auf der Schwenktrommel festgeklemmt wird,

F i g. 6 die Lage des Spreizmesserkopfes während des Abwälzens mit einem Kegelrad innerhalb eines automatisch ablaufenden Arbeitszyklus.

Der prinzipielle Aufbau der Verzahnmaschine ist in F i g. 1 gezeigt Auf einem Maschinenbett 1 wird auf der einen Seite auf einer Führung 2 ein Werkzeugständer 3 horizontal verschiebbar aufgenommen. Dem Werkzeugständer 3 gegenüberliegend ist auf einer Führungsbahn 4 des Maschinenbettes ! ein Schwenkschütten 5 zum Einschwenken eines Ritzels R um die .'-Mitte auf den Kegelwinkel angeordnet. Vom Schwenkschlitten 5 wird auf einer Führung 6 ein Werkstückständer 7 ebenfalls horizontalverschiebbar aufgenommen. Werkzeugständer 3 und Werkstückständer 7 sind über eine Traverse 8 verbunden.

Im Werkzeugständer 3 befindet sich eine Wiege 9 auf der ein Radialschieber 10 angeordnet ist. Der Radialschieber 10 trägt eine Schwenktrommel 11, die ein um eine Schwenkachse S verschwenkbares Schwenkteil 12 aufnimmt. Im Schwenkteil 12 selbst ist der Spreizmesserkopf Wgelagert, dessen Messerkopfachse M in der mittleren Ausgangslage mit der Achse M' der Schwenktrommel 11, wie aus Fig.3 ersichtlich, zusammenfällt

In Fig.2 wird in einem Schnitt durch die Wiege 9 noch einmal näher aufgezeigt, wie in der Wiege 9 der Radialschieber 10, die Schwenktrommel 11 und das Schwenkteil 12 aufgenommen sind. Im Schwenkteil 12 befindet sich die Lagerung 13 der Messerkopfspindel 14, die den Spreizmesserkopf W trägt. Der Antrieb des Spreizmesserkopfes W erfolgt über ein auf der Messerkopfspindel 14 befindliches Zahnrad 15.

Wie aus Fig.3, schematisch angedeutet, entnommen werden kann, ist das Schwenkteil ϊ? um die Schwenkachse S auf der Schwenktrommel 11 schwenkbar angeordnet. Dabei fällf die Schwenkachse S des Schwenkteiles 12 mit einer Achse y einer Welle 16 zusammen, die ein Antrii'bsritzel 17 für den Antrieb der Messerkopfspindel 14 trägt, welches in das Zahnrad 15 auf der Mjsserkopfspindel 14 eingreift. Dem Schwenkteil 12 ist für das Verschwenken des Spreizmesserkopfes W eine Verschwenkeinrichtung 18 zugeordnet, die sich auf der Schwenktrommel 11 befindet.

Am Schwenkteil 12 ist ein fester Anschlag 19 angeordnet, dem zwei einstellbare Anschläge 20; 21 gegenüberliegen. Die einstellbaren Anschläge 20; 21 sind auf der Schwenktrommel 11 befestigt. Das Schwenkteil 12 ist auf der Schwenktrommel 11 durch Klemmeinrichtungen 22 verriegelbar angeordnet. Zum Einstellen der Exzentrizität e, die der Strecke OM auf der Geraden G entspricht, für die mittlere Ausgangslage der Messerkopfachse M ist auf der Wiege 9 eine Skala 23 angebracht, der ein Nullriß 24 auf dem Radialschieber 10 gegenüberliegt. Die Gerade G schließt, die Wiegenachse O und die Messerkopfachse M im jeweiligen Mittelpunkt schneidend_T mit der Momentanachse X einen Wiegenwinkel q_w ein und bildet zum anderen mit der Strecke SM einen Schwenkwinkel q„ Des weiteren befindet sich für das Einstellen des Schwenkwinkels q_s auf der Schwenktrommel 12 eine Skala 25, der ein Nullriß 26 auf dem Radialschieber 10 zugeordnet ist Der Spreizmesserkopf W, auf dem die Messer 27 befestigt sind, befindet sich in F i g. 3 in seiner Ausgangslage für die Messerkopfachse M. Gemäß Fig.2 besteht die Verschwenkeinrichtung 18 aus zwei Hydraulikkolben 28; 29, die in Hydraulikzylindern 30; 31 untergebracht sind, welche unmittelbar auf der Schwenktrommel 11 befestigt sind. Durch Hydraulikleitungen 32; 33 kann das Drucköl in die Hydraulikzylinder 30;31 gelangen.

Wie ai's Fig.4 zu entnehmen ist bestehen die einstellbaren Anschläge 20; 21, die '.l;fn am Schwenkteil 12 befestigten festen Anschlag 19 gegenüberliegen, aus Gewindespindeln 34; 35, die zur Verriegelung mit Klemmeinrichtungen 36; 37 versehen sind. Für eine genaue Einstellung der Mittenversatzwinkel qwund q^a sind dem festen Anschlag 19 Meßbolzen 38; 39 zugeordnet, die sich in der Schwenktrommel U befinden. Zur Einstellung der Mittenversatzwinkel qm und qMi wird ein Blockmaß 40 verwendet In F i g. 5 ist der Aufbau der Klemmeinrichtungen 22 gezeigt

Im Schwenkteil 12 ist eine Bundbuchse 41 angeordnet, die so ausgebildet ist daß in ihr ein Hydraulikzylinder 42 entsteht. Im Hydraulikzylinder 42 wird ein Hydraulikkolben 43 verschiebbar aufgenommen. Der Hydraulikkolben 43 ist an dem einen Ende mit einem T-Nutenstein 44 versehen, der in eine T-Nut 45 eingreift, die sich in der Schwenktrommel 11 befindet Durch eine Hydraulikzuleitung 46, die am Hydraulikkolben 43 befestigt ist, gelangt das Drucköl über eins Boh^ng 47 im Hydraulikkolben 43 in den Hydraulikzylinder 42.

Wie in Fig.3 ersichtlich, ist für die Einstellung des W^:cgenwinkels q_w an der Wiege 9 eine Skala 48 angebracht, der ein Nullriß 49 am Werkzeugständer 3 gegenüberliegt. Der für das Herausarbeiten einer Zahnlücke erforderliche Bewegungablauf zwischen Werkzeug und Werkstück ist in Fig.6 schematisch dargestellt. Der Spreizmesserkopf W nimmt bei Beginn des Vorwärtswälzens zur Wiegenachse Odie Ausgangslage A ein. Das Vorwärtswälzen um einen Wälzwinkel ε», erfolgt von der Ausgangslage A bis in die Wälzendstellung B für das Vorwärtswälzen. Dabei nimmt der Spreizmesserkopf WJetzt die neue Lage W ein und hat gleichzeitig die konvexe Flanke /vam Ritzel R ausgeschnitten.

In der Wälzendstellung B für das Vorwärtswälzen wird der Spreizmecserkopf W mit seiner Lage W um eine Schwenkachse 5, um die Mittenversatzwinkel qMi + <7Ma. in die Ausgangslage Cfür das Rückwärtswälzen geschwenkt Der Spreizmesserkopf W nimmt jetzt die Lage W" ein. Jas Rückwärtswälzen erfolgt nun von der Ausgangslage Cbis in die Wälzendstellung D für das Rückwärtswälzen. Dabei nimmt der Spreizmesserkopf W jetzt die Lage W" ein und hat gleichzeitig die konkave Flanke F. am Ritzel R erzeugt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Nach dem Teilwälzverfahren arbeitende Verzahnmaschine zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelrädern, insbesondere zum SchruDpen von Ritzeln, bei der beim Vorwärts- und Rückwärtswälzen eine Bearbeitung des Werkstückes erfolgt und deren Wiege ein in einer Ebene senkrecht zur Wiegenachse verschiebbares Teil aufnimmt, auf dem der Spreizmesserkopf angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer von dem verschiebbaren Teil aufgenommenen Schwenktrommel (11) ein Schwenkteil (12) um eine Schwenkachse (S) automatisch verschwenkbar angeordnet ist, dem Verschwenkeinrichtungen (18) zugeordnet sind, wobei das Schwenkteil (12) den Spreizmesserkopf Clv; trägt

2. Verzahnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (S) des Schwenkteiles (12) mit der Achse (W der Welle (16) für den Antrieb der Messerkopfspinde! (14) des Spreizmesserkopfes (W) zusammenfällt

3. Verzahnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkeinrichtungen (18) von zwei Hydraulikkolben (28; 29), die in Hydraulikzylindern (30; 31). befestigt auf der Sc'nwenktrommel (11), verschiebbar angeordnet sind, gebildet werden.