DE2404279A1

DE2404279A1 - Verzahntes werkzeug mit schneidkanten an den zahnflanken

Info

Publication number: DE2404279A1
Application number: DE2404279A
Authority: DE
Inventors: Herbert Loos
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1974-01-30
Filing date: 1974-01-30
Publication date: 1975-07-31
Also published as: FR2258926B1; IT1026133B; BR7500549A; GB1450617A; US3943822A; JPS50108695A; JPS5226956B2; FR2258926A1

Description

^rc,riHurth München., den. 24.1.1974

Maschinen-und Zahnradfabrik otzn-z T-frVi/Wo W.rlcll, 8 München40 ²|r ο=ΐ '

MootaciMr Strato 36 ^FLf 351 Telefon (0611) 35011

Verzahntes Werkzeug mit Schneidkanten an den. Zahnflanken

Die Erfindung bezieht sich auf ein verzahntes Werkzeug, dessen Zahnflanken mit Schneidkanten bildenden vom Zahnkopf zum Zahnfuß verlaufenden Nuten versehen sind, zum Schaben von Zahnrädern auf einer Maschine, bei der die das Werkzeug tragende Werkzeugspindel relativ zur das Werkstück tragenden Werkstückspindel vom Werkzeug zum Werkstück gesehen im Sinne einer Achskreuzung im Uhrzeigersinn abweicht.

Auch bezieht sich die Erfindung auf ein analoges Werkzeug, dessen Zahnflanken mit Schneidnuten bildenden vom Zahnkopf zum Zahnfuß verlaufenden Nuten versehen sind, zum Schaben von Zahnrädern auf einer Maschine, bei der die das Werkzeug tragende Werkzeugspindel relativ zur das Werkstück tragenden Werkstückspindel vom Werkzeug zum Werkstück gesehen im Sinne einer Achskreuzung entgegen dem Uhrzeigersinn abweicht.

Es ist bekannt zum Feinbearbeiten von Zahnrädern sogenannte SchabZahnräder zu benutzen, die an den Zahnflanken mit vom Kopf zum Fuß verlaufenden Nuten versehen öind, die Schneidkanten . bilden. Werkzeug und Werkstück walzen .mit gekreuzten Achsen aufeinander ab, wodurch sich eine Gleitung der einen Zahnflanke relativ zur Gegenflanke in Richtung der Zahnlänge ergibt. Die längsgleitenden Schneidkanten nehmen Späne ab. Beim sogenannten Tauchschaben (plunge cut shaving) tritt im Unterschied zu allen anderen Schabverfahren kein weiterer Längsvorschub auf, so daß

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die auf der Achskreuzung beruhende Gleitung die einzige Längsbewegung ist. Damit die Schneidwirkung auf die ganze Länge der Werkstückzähne verteilt wird, sind die Schneidkanten auf den aufeinanderfolgenden Zähnen gestaffelt angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkung der eingangs beschriebenen Werkzeuge im Sinne einer Erhöhung der Oberflächenqualität an der Werkstückzahnflanke zu verbessern. Der Erfinder hat gefunden, daß die Güte der erzeugten Oberfläche einerseits von der Richtung des Achskreuzwinkels und andererseits von der Art der Staffelung der Schneidnuten abhängt. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem im Uhrzeigersinn verlaufenden Achskreuzwinkel mit einem Werkzeug gelöst, auf dem die Nuten in den Zahnflanken in. einer linksgängigen Wendel (helix) angeordnet sind,"die von Nuten auf Zähnen gebildet sind, die in Sprüngen gleich der Zähnezahl des Werkstücks oder einem ganzen Vielfachen davon auf dem Umfang des Werkzeugs auseinander liegen.

Für eine Vorrichtung, bei der der Achskreuzwinkel entgegen dem Uhrzeigersinn verläuft, wird die Aufgabe mit einem Werkzeug gelöst, auf dem die Nuten in den Zahnflanken in einer rechtsgängigen Wendel (helix) angeordnet sind, die in Sprüngen gleich der Zähnezahl des Werkstücks oder einem ganzen Vielfachen davon auf dem Umfang des Werkzeugs auseinander liegen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das mit den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt die Paarung eines Schabrads mit einem Werkstück von der Seite.

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-3-

Fig. 2 zeigt das Schabrad-Werkstückpaar vom Schabrad in Richtung auf das Werkzeug gesehen.

Fig. 3 zeigt schematisch in vergrößertem Maßstab die Anordnung der gestaffelten Schneidnuten, wobei von den Schabradzähnen jeweils nur eine Zahnflanke im Schnitt dargestellt ist. Es wurden nur die Flanken der Zähne gezeichnet, die an den sogenannten Sprüngen nach der Erfindung teilnehmen, während die in dieser Beziehung nicht interessierenden Flanken ausgelassen wurden.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch.den Eingriff eines Schabrads 11 in ein Zahnrad 12, das von dem Schabrad zu bearbeiten ist. Die Achsen 13»l^i um die sich die Elemente drehen, kreuzen sich in einem Abstand, wodurch sich beim Abwälzen eine Längsgleitung beispielsweise in Richtung des Pfeils 15 der Schabradzahnflanke relativ zur Zahnradzahnflanke ergibt. Die Zähne des Schabrads sind an den Flanken mit einer Anzahl von Nuten l6 versehen, deren Nutränder Kanten 17 bilden, die infolge der Längsgleitung Späne abnehmen. Lagerung und Antrieb von Werkstück und Werkzeug (Schabrad) sind bekannt und daher weder gezeichnet noch beschrieben. An der Vorrichtung bzw. Maschine ist keine Einrichtung zum Ausführen eines Längsvorschubs vorhanden, so daß die Späne lediglich aufgrund der oben erwähnten Längsgleitung abgenommen werden, was im allgemeinen mit Tauchschaben (plunge cut shaving) bezeichnet wird. Damit die Kanten aller Werkzeugzähne nicht stets die gleichen Flankenteile des Zahnrads bearbeiten, dagegen andere Partien

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überhaupt nicht, sind die Nuten und damit die Schneidkanten gestaffelt angeordnet und zwar ist bei der Versetzung so vorgegangen, wie beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist.

Fig. 3 stellt scheraatisch die Abwicklung eines Schabrades bei mehreren Umdrehungen dar, wobei aber lediglich eine Flanke der im Zusammenhang mit der Erfindung interessierenden Zähne dargestellt ist. Die zwischen diesen interessierenden Zähnen liegenden Zähne, bzw. ihre Flanken sind nicht gezeichnet; jedoch in der rechten Kolonne auf der linken Seite der Fig. unter Z mitgezählt. Die Kolonne Z gibt also die Folge der Schabradzähne an, die mit den Ordnungsnummern I¹, 2·, 3' u.s.w. bezeichnet sind. Im Beispiel hat das Werkzeug 7 Zähne. Die Folge I¹ bis 7¹ ist 5 mal wiederholt, es ist in Fig. 3 damit schematisch dargestellt, daß sich das Schabrad bei der Betrachtung 5 ^mal herumdreht. Selbstverständlich hat ein Schabrad in der Praxis mehr als 7 Zähne, jedoch ist hier auch abweichend von Fig. 1 eine unüblich kleine Zähnezahl gewählt, um das Beispiel gut überschaubar zu machen. Neben der Kolonne Z_n ist eine Zahlenkolonne Z aufgeführt, die den Ablauf der Werkstückzähne symbolisiert, die mit den Schabradzähnen während des Abwälzens kämmen. Auch hier ist abweichend von Fig. 1 wegen der Übersichtlichkeit die sehr kleine Zähnezahl von 5 gewählt.

Zur Erläuterung der Erfindung sei lediglich jeweils der Zahn des Werkstücks betrachtet. Zu Beginn des Abwälzens möge eine Flanke des Werkstückzahnes 1 die Flanke l8 des Schabradzahns berühren. Die Flanke des Werkstückzahns 1 wird also von den Schneidkanten 17 des Schabradzahns I¹ bearbeitet, wobei die

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Schneidkanten in einer Ebene 1" liegen. Beim Abwälzen berührt der Werkstückzahn 1 das nächste Mal den Schabradzahn 6', dessen Flanke in Fig. 3 eingezeichnet ist. (Die Flanken der Zähne 2' bis 5¹ sind, da an dieser Stelle uninteressant, nicht eingezeichnet.) Damit die Schneidkanten 19 dieses Zahnes einen anderen Teil der Werkstückzahnflanke bearbeiten, sind die .Kanten um den Betrag t (Kantenschritt genannt) gegenüber der Kante 17 versetzt, sie liegen in der Ebene 2". Während des Abwälzens berührt der Werkstückzahn 1 also nacheinander die Schabradzähne 1· - 6· - 4¹ - 2¹ - 7' - 5¹ - 3¹. Damit liegen die Kanten aller Schabradzähne fest. Würde man sie auf die in der Fig. 3 nicht gezeichneten Schabradflanken übertragen, so -würden .sie scheinbar ungeordnet auf .den Flanken liegen. Ihre Ordnung bestimmt sich daraus, daß die Kanten der Schabradzähne l^f - 6' 41 „2· -7' -5' - 3', die in Sprüngen gleich der Zähnezahl 5 des Werkstücks auf dem Umfang des Schabrads (Werkzeugs) auseinander liegen, Schraubenlinien 20 folgen.

Wichtig ist die Steigungsrichtung dieser Schraubenlinie. Nach der Erkenntnis des Erfinders ergibt sich eine saubere Oberfläche an der Werkstückflanke, wenn die Steigungsrichtung der Schraubenlinie, die von den Schneidkanten der Zähne, die in den oben beschriebenen Sprüngen auseinander liegen auf die Richtung des Achskreuzwinkels so abgestimmt ist, wie in den Patentan- ' Sprüchen und im Folgenden beschrieben ist.

Zur Erläuterung der Figuren wird noch darauf hingewiesen, daß die Figuren 1 und 2 einen Achskreuzwinkel zeigen, bei dem im Sinne der Beschreibung die Werkzeugspindel 13 im Uhrzeigersinn

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von der Werkstückspindel abweicht. Fig. 3 zeigt schematisch ein Schabrad bei dem die zu betrachtenden Nuten bzw. Schneidkanten eine rechtsgängige Wendel oder Schraubenlinie bilden.

Sieht man vom Schabrad auf das Werkstück wie in Fig. 2 dargestellt ist, soll Achskreuzwinkel und Steigungsrichtung der Schraubenlinie 20 in folgender Beziehung stehen.

Achskreuzwinkel 21 weicht im Sinne des Uhrzeigers ab, so bilden

die Schneidkanten eine linksgängige Wendel 22 oder Schraubenlinie (helix).

Achskreuzwinkel 21 weicht entgegen dem Uhrzeiger ab, so bilden

die Schneidnuten eine rechtsgängige Wendel oder Schraubenlinie.

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Claims

^rCariHurtJi München, den 24.1.1974

Maschinen- und Zahnradfabrik „-_n, _T . __v /,„. _orio

Werk II, 8 München 40 ²5°3 Lich/Wo 323.

Moosacher Straß· 36 Teleion (0811)35011

Moosacher StraB· 36 .% * "

Ansprüche

[ 1) !Verzahntes Werkzeug, dessen Zahnflanken mit Schneidkanten bildenden vom Zahnkopf zum Zahnfuß verlaufenden Nuten versehen sind, zum Schaben von Zahnrädern auf einer Maschine, bei der die das Werkzeug tragende Werkzeugspindel relativ zur das Werkstück tragenden Werkstückspindel vom Werkzeug zum Werkstück gesehen im Sinne einer Achskreuzung im Uhrzeigersinn abweicht, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Werkzeug ( ll) die Nuten ( l6) in den Zahnflanken in einer

linksgängigen Wendel (helix) angeordnet sind, die von Nuten auf Zähnen gebildet sind, die in Sprüngen gleich der Zähnezahl des Werkstücks (12) oder einem ganzen Vielfachen davon auf dem Umfang des Werkzeugs auseinander liegen.
2) Verzahntes Werkzeug, dessen Zahnflanken mit Schneidnuten bildenden vom Zahnkopf zum Zahnfuß verlaufenden Nuten versehen sind, zum Schaben von Zahnrädern auf einer Maschine, bei der die das Werkzeug tragende Werkzeugspindel relativ zur das Werkstück tragenden Werkstückspindel vom Werkzeug zum Werkstück gesehen im Sinne einer Achskreuzung entgegen dem Uhrzeigersinn abweicht, dadurch gekennzeichnet; daß auf dem Werkzeug ( 11) die Nuten ( l6) in den Zahnflanken in einer rechts gängigen Wendel (helix) angeordnet sind, die in Sprüngen gleich der Zähnezahl des Werkstücks (12)oder einem ganzen Vielfachen davon auf dem Umfang des Werkzeugs auseinander liegen.

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