DE2459033C3 - Correction device for the rolling drive of a gear grinding machine - Google Patents
Correction device for the rolling drive of a gear grinding machineInfo
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Description
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6565 für einen robusten Werkstattbetrieb, insbesondere für viel Wiederholungsfälle geeignet.for a robust workshop operation, especially for a lot of repeat cases suitable.
Zum Stand der Technik ist die US 17 01456 zu nennen. Diese zeigt und beschreibt eine Zahnradschleifmaschine, die ausschließlich einen Tauchvorschub in Richtung der Zahnhöhe ausführt Da diese Maschine keine Korrektureinrichtung im Sinne des Ausgangspunktes zur Erfindung oder gar im Sinne der Erfindung selbst aufweist, ist diese Maschine zur Bearbeitung von sehr genauen Zahnrädern nicht geeignet.US 17 01 456 is to the prior art to name. This shows and describes a gear grinding machine that only has a plunge feed in Direction of the tooth height executes Since this machine is not a correction device in the sense of the starting point for the invention or even in the sense of the invention itself, this machine is not suitable for machining very precise gears.
Es ist auch eine Maschine zum Schleifen von Zahnrädern bekannt, bei der dem Tauchvorschub in Richtung der Zahnhöhe ein Längsvorschub überlagert ist Diese Maschine weist eine Korrektureinrichtung mit einem Rollbandhalter auf, der als elastisches Glied eine Feder enthält Den Längsvorschub und das elastische Glied will die Erfindung vermeiden (DE-PS 9 29 288). It is also a machine is known for the grinding of gears, in which the dip advance in the direction of the tooth height, a longitudinal feed is superimposed This machine comprises a correction means with a roll tape holder on which an elastic member, a spring containing the longitudinal feed and the elastic member will avoid the invention (DE-PS 9 29 288).
Schließlich ist auch ein Abwälzgetriebe für Maschinen zum Schleifen von Zahnrädern bekannt das einen querverschiebbaren starren Rollbandhalter aufweist Dieses dort Rollschlitten genannte Element dient nicht zur Korrektur im Sinne der Erfindung, sondern zum Erzeugen der Abwälzbewegung (DE-PS 7 21 899).Finally, a generating gear for machines for grinding gears is also known has transversely displaceable rigid roller tape holder. This element called there roller slide does not serve for correction within the meaning of the invention, but for generating the rolling movement (DE-PS 7 21 899).
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen erläutert welche die F i g. 1 bis 4 darstellen.The invention is explained on the basis of exemplary embodiments which the FIG. 1 to 4 represent.
F i g. 1 zeigt eine Zahnradschleifmaschine, auf der die Erfindung angewendet ist;F i g. Fig. 1 shows a gear grinding machine to which the invention is applied;
Fig.2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus der Maschine nach F i g. 1, und zwar von der linken Seite ohne Teilungseinrichtung, so daß Rollbogen und Rollbandhalter zu sehen sind;2 shows a section on an enlarged scale from the machine according to FIG. 1, from the left side without dividing device, so that roll arch and roll tape holder can be seen;
F i g. 3 zeigt eine Ansicht entsprechend F i g. 2, jedoch mit nur teilweise abgebrochener Teilungseinrichtung, mit einem Blockschaltbild für eine numerische Steuerung; F i g. 3 shows a view corresponding to FIG. 2, but with the dividing device only partially broken off, with a block diagram for a numerical control;
F i g. 4 zeigt eine vereinfachte Ansicht entsprechend F i g. 3, mit einem Blockschaltbild für eine Steuerung mittels Rechner.F i g. 4 shows a simplified view corresponding to FIG. 3, with a block diagram for a controller by means of a computer.
Auf einem Maschinenständer 1 einer Zahnrad-Schleifmaschine ist ein Rollbogenschlitten 2 in einer geeigneten Führung hin- und hergehend verschiebbar und hierzu antreibbar gelagert. Die Mittel zum Antrieb der Hin- und Herbewegung sind bekannt und daher nicht gezeichnet. Quer zur Bewegungsrichtung des Rollbogenschlittens ist eine bekannte und daher nicht ausführlich gezeichnete Werkstückspindel 4 gelagert. Die Werkstückspindel wird an ihrem dem Werkstück 5 abgewendeten Ende von einer Rollbogenhülse 6 umhüllt. Die Werkstückspindel ist zusammen mit der Rollbogenhülse quer zur Achse der Werkstückspindel hin- und hergehend querverschiebbar angeordnet, sie sind aber nicht parallel zu ihrer Achse längsverschiebbar. Das Werkstück führt also relativ zur Schleifscheibe 19 ausschließlich einen Tauchvorschub in Richtung der Zahnhöhe aus. Am dem Werkstück abgewendeten Ende sind Werkstückspindel und Rollbogenhülse mit einer an sich bekannten Teilungseinrichtung 7, von der in F i g. 1 das Gehäuse gezeichnet ist, gekuppelt. Die Rollbogenhülse und die Werkstückspindel können in gleichen Lagern gelagert sein. Vorzuziehen ist eine Wälzlagerung, bei der die Wälzkörper zum Zweck der Spielfreiheit mit Obermaß eingebaut sind. An dem der Teilungseinrichtung abgewendeten Ende der Werkstückspindel kann das Werkstück 5, ein Lehrzahnrad, Schabrad, Rollrad oder ein anderes Zahnrad, aufgespannt werden. Auf der Rollbogenspindel ist der Rollbogen 8 austauschbar und zweckmäßigerweise relativ zur Rollbogenspindel einstellbar aufgespannt. AnOn a machine stand 1 of a gear grinding machine, a curved slide 2 is in one suitable guide back and forth displaceable and mounted for this purpose drivable. The means of propulsion the back and forth movement are known and therefore not shown. At right angles to the direction of movement of the A known and therefore not shown in detail workpiece spindle 4 is mounted on the curved slide. At its end facing away from the workpiece 5, the workpiece spindle is surrounded by an arcuate sleeve 6 enveloped. The workpiece spindle, together with the curved sleeve, is transverse to the axis of the workpiece spindle arranged to be transversely displaceable to and fro, but they are not longitudinally displaceable parallel to their axis. The workpiece therefore only performs a plunge feed relative to the grinding wheel 19 in the direction of the Tooth height from. At the end facing away from the workpiece, there are workpiece spindle and curved sleeve with an on known dividing device 7, of which in FIG. 1 the housing is drawn, coupled. The roll bow sleeve and the workpiece spindle can be stored in the same bearings. A roller bearing is preferable, in which the rolling elements are installed with oversize for the purpose of freedom from play. On which the Dividing device facing away from the end of the workpiece spindle, the workpiece 5, a master gear, Shaving wheel, rolling wheel or another gearwheel can be clamped. That’s on the arched spindle Roll arch 8 interchangeable and expediently clamped adjustable relative to the roll arch spindle. At
dem Rollbogen sind .Rollbänder 9, 10 befestigt die mit ihrem anderen Ende in geeigneter Weise nachspannbar mit Schrauben 11 an einem Rollbandhalter 12 angeschraubt sind. Der Rollbandhalter ist in einer geeigneten Führung, die nicht näher gezeigt ist, an einem Ausleger 13 quer zur Achse der Werkstückspindel verschieblich gelagert Der Ausleger ist an einem Bock 14, der auf dem Maschinengestell 1 aufgeschraubt ist, mit Hilfe einer Führung 15 in vertikaler Richtung geführt Zuiii Verschieben sind eine Schraubspindel 16 und zum Feststellen Klemmschrauben 17 vorgesehen. Das freie Ende des Auslegers wird höhenverstellbar und festspannbar von einem Lagerbock 38 abgestütztthe roll arch are .Rollbands 9, 10 attached with the its other end can be retightened in a suitable manner with screws 11 on a roller tape holder 12 are screwed on. The roller tape holder is in a suitable guide, which is not shown in detail a boom 13 displaceably mounted transversely to the axis of the workpiece spindle Bock 14, which is screwed onto the machine frame 1, with the aid of a guide 15 in the vertical direction A screw spindle 16 is used to move it and clamping screws 17 are provided for securing. The free end of the boom is adjustable in height and supported by a bearing block 38 such that it can be clamped
Die Schleifscheibe 19, die zum Bearbeiten einer Werkstückzahnflanke in eine Zahnlücke des Werk-Stücks 5 in Eingriff gebracht werden kann, ist in einem Schleifspindelstock 20 höhenverstellbar und im Winkel zum Werkstückzahn, zwecks Einstellen des Eingriffswinkels, an einem Schleifbock 21 befestigt Der Schleifbock kann auf dem Maschinenständer ί auf den gewünschten Schrägungswinkel der Werkstückzähne eingestellt werden.The grinding wheel 19, which is used to machine a workpiece tooth flank in a tooth gap of the workpiece 5 can be brought into engagement, is adjustable in height and angle in a grinding headstock 20 to the workpiece tooth, for the purpose of setting the pressure angle, attached to a bench grinder 21 The The bench grinder can be adjusted to the desired helix angle of the workpiece teeth on the machine stand ί can be set.
Auf dem quer zur Achse der Werkstückspindel 4 hin- und herverschiebbaren Rollbogenschlitten 2 ist auf einem Halter 34 ein Leitlineal 35 schwenkbar gelagert. Der Schwenkwinkel kann mit einer Mikrometerschraube 36 od. dgl. eingestellt werden. Statt des Leitlineals kann auch eine auswechselbare Schablone vorgesehen sein. Dieses Leitlineal oder die Schablone wird abgetastet mit einem elektrischen, hydraulischen, pneumatischen oder — wie gezeichnet — mechanischen Fühler 37. Als Beispiel ist ein zweiarmiger Hebel gewählt, der an einem Festpunkt am Lagerbock 38 drehbar gelagert ist. Um eine Untersetzung vom Leitlineal zur gesteuerten Bewegung zu bewirken, ist ein längerer Hebelarm 40 dem Leitlineal zugeordnet, während der kürzere Hebelarm 41 am Rollbandhalter angreift. Im oder am Rollbandhalter ist eine Rückholfeder 42 vorgesehen, die dafür sorgt, daß der Fühler stets gegen das Leitlineal gedrückt wird. Bei der hin- und « hergehenden Bewegung des Rollbandschlittens gleitet der Fühler auf dem Leitlineal entlang. Je nach Neigung des Leitlineals wird dadurch eine zusätzliche Querbewegung auf den Rollbandhalter ausgeübt, die dem Rollbogen eine zusätzliche Drehbewegung erteilt und damit auch dem Werkstück. Je nach Neigung des Leitlineals oder Form der Schablone wird die Werkstückzahnflanke abweichend von der theoretischen Evolvente geschliffen.On the transversely to the axis of the workpiece spindle 4 back and forth sliding arcuate slide 2 is on a holder 34, a guide rule 35 pivotally mounted. The swivel angle can be adjusted with a micrometer screw 36 or the like. Be set. Instead of the guide, an exchangeable template can also be provided be. This guide rule or template is scanned with an electric, hydraulic, pneumatic or - as shown - mechanical sensor 37. An example is a two-armed lever selected, which is rotatably mounted at a fixed point on the bearing block 38. To get a reduction from To effect a guide rail for controlled movement, a longer lever arm 40 is assigned to the guide rail, while the shorter lever arm 41 engages the roller tape holder. There is a return spring in or on the roll band holder 42 is provided, which ensures that the sensor is always pressed against the guide rule. With the back and forth The sensor slides along the guide rail as the movement of the roller conveyor slide. Depending on the inclination of the guide an additional transverse movement is exerted on the roller tape holder, which the Roll arch gives an additional rotary movement and thus also the workpiece. Depending on the inclination of the The workpiece tooth flank will deviate from the theoretical one as a guide or form of the template Involute ground.
Die Mikrometerschraube 36 kann noch durch eine nicht gezeichnete Meßuhr ergänzt sein, um das Einstellen des Leitlineals zu erleichtern. Oberhalb des Auslegers ist eine zweite Meßuhr 43 vorgesehen, die von einem zweiarmigen Hebel 44 beeinflußt wird, der mit seinem nicht gezeichneten freien Ende am Rollbandhalter 12 angreift. Die Bewegung des Rollbandhalters kann so abgelesen werden. Mit einer Klemmeinrichtung 45 kann der Rollbandhalter festgestellt werden. Die Kopiereinrichtung ist dann auszuschalten. The micrometer screw 36 can also be supplemented by a dial gauge, not shown, to that Setting the guide ruler to make it easier. A second dial gauge 43 is provided above the boom, which is influenced by a two-armed lever 44 with its free end, not shown, on Roll band holder 12 engages. The movement of the tape holder can thus be read off. With a Clamping device 45, the roll tape holder can be determined. The copier must then be switched off.
Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer numerischen Steuerung, die auf den Rollbandhalter 12 einwirkt. Der Rollbogenschlitten 2 und der Rollbandhalter 12 werden mit jeweils einem elektrischen oder hydraulischen Servomotor 74, 75 oder mit je einem Schrittmotor angetrieben. Die Steuerung dieser Motore erfolgt von einer Handeingabeeinrichtung 76 oder Lochstreifenleser oder einem anderen Datenträger aus. In dieser Eingabevorrichtung werden die beiden Koordinaten der gewünschten Profilabweichung eingegeben. Die beiden Koordinaten sind die Eingriffsstrecke oder die Zahnhöhe einerseits, dargestellt durch den Weg des Rollbandschlittens, und die Flankenabweichung von der Evolvente andererseits, dargestellt durch den Zusatzantrieb des Rollbandhalters. Die Handeingabevorrichtung wirkt in bekannter Weise auf eine bekannte N-C-Bahnsteuerung 77, die ihrerseits über je einen Verstärker auf die besagten Servomotor 74, 75 einwirkt Sowohl am Rollbandhalter als auch am Rollbandschlitten ist je ein Linearmeßwertgeber 80,81 vorgesehen, von dem aus eine Rückkopplung auf die N-C-Bahnsteuerung erfolgt3 shows an embodiment of the invention with a numerical control that acts on the roller tape holder 12. The arched slide 2 and the Roll band holder 12 are each with an electric or hydraulic servo motor 74, 75 or with each driven by a stepper motor. These motors are controlled by a manual input device 76 or a punched tape reader or another data carrier. In this input device, the two Enter the coordinates of the desired profile deviation. The two coordinates are the path of contact or the tooth height on the one hand, represented by the path of the roller conveyor slide, and the flank deviation from the involute on the other hand, represented by the additional drive of the roller band holder. The manual input device acts in a known manner on a known N-C path control 77, which in turn has each an amplifier acts on said servo motors 74, 75 both on the roll band holder and on the A linear transducer 80, 81 is provided, from which a feedback to the N-C path control takes place
Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Steuerung mittels eines Rechners. Dafür ist es vorteilhaft, die Punkte der gewünschten Flanker.abweichung auf eine einzige für alle Punktfolgen gültige Gleichung zurückzuführen. Dann isr es möglich, einen Rechner vorzusehen, der nur dieser einen Gleichung zu genügen braucht So können die Punkte der korrigierten Zahnflanke mit einer Hyperbel η-ten Grades verbunden werden, welche lautet4 shows an embodiment of the invention with a control by means of a computer. For this it is advantageous to mark the points of the desired flank deviation to a single equation valid for all point sequences. Then it is possible to have one Provide a calculator that only needs to satisfy this one equation. So the points of the corrected Tooth flank are connected to a hyperbola η-th degree, which reads
y = / (χ) = O0 + O1X + Ci2X2 + . y = / (χ) = O 0 + O 1 X + Ci 2 X 2 +.
a„x"a "x"
(A)(A)
wobei die Kooridnate χ durch die unkorrigierte Rollbogenverstdlung bzw. durch den Weg des Rollbogenschlittens 2 und die Koordinate y durch die zusätzliche Querbewegung des Rollbandhalters dargestellt wird.where the coordinate χ is represented by the uncorrected roll arching or by the path of the roll arch slide 2 and the coordinate y by the additional transverse movement of the roll holder.
Der Rollbandschlitten 2 wird mit einem Motor 82 hin- und hergehend angetrieben. Am Rollbandschlitten ist ein Linearmeßwertgeber 83 vorgesehen, an dem die Koordinate χ abgegriffen und in den Rechner 84 eingegeben wird. In den Rechner werden ferner von Hand oder mit einem Datenträger die Konstanten ao, ai, a2 ... eingegeben. Mit dem Rechenergebnis wird über einen Verstärker 85 der Servomotor 86 gesteuert, der den Rollbandhalter zu seiner zusätzlichen Querbewegung antreibt. Der Rollbandhalter kann noch mit einem zweiten Linearmeßwertgeber 87 versehen werden, der eine Rückkopplung zum Rechner herstellt oder seine Meßwerte zur Korrektur in den Rechner eingibt.The roller conveyor carriage 2 is driven back and forth with a motor 82. A linear transducer 83 is provided on the roller conveyor slide, from which the coordinate χ is picked up and entered into the computer 84. The constants ao, ai, a 2 ... are also entered into the computer by hand or with a data carrier. The result of the calculation is used to control the servomotor 86 via an amplifier 85, which drives the roller tape holder for its additional transverse movement. The roll tape holder can also be provided with a second linear measuring transducer 87, which produces a feedback to the computer or enters its measured values for correction in the computer.
Eine andere vorteilhafte Möglichkeit der Rechensteuerung besteht darin, den Kurvenzug der korrigierten Evolvente auf die Fouriersche ReiheAnother advantageous possibility of arithmetic control is to use the curve of the corrected Involute to the Fourier series
y = /(χ) = i>0 π- £>, cos.v + £>2cos2x + fc3cos3.v ... + o, sinx H- a2 sin 2x + a} sin3.ν ... y = / (χ) = i> 0 π- £>, cos.v + £> 2 cos2x + fc 3 cos3.v ... + o, sinx H- a 2 sin 2x + a } sin3.ν .. .
zurückzuführen. Die Konstanten der Gleichung (B) werden nach der Fourierschen Analyse festgestellt und in den Rechner 84 eingegeben. Die Koordinate χ gibt der Linearmeßwertgeber am Schlitten 2, dann steuert der Rechner den Servomotor durch Synthese der einrelnen Harmonischen.traced back. The constants of equation (B) are determined by Fourier analysis and entered into the computer 84. The coordinate χ is given by the linear transducer on slide 2, then the computer controls the servomotor by synthesizing the harmonics involved.
Selbstverständlich sind auch andere Rechner z. B. für allgemeine Rechenoperationen anwendbar. Auch kann die x-Koordinate rechnergesteuert sein, dann wird der Motor 82 als Servomotor über einen nicht gezeichneten Verstärker gesteuert.Of course, other computers such. B. applicable for general arithmetic operations. Also can the x-coordinate can be computer-controlled, then the motor 82 is used as a servomotor via a not shown Amplifier controlled.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8227 | New person/name/address of the applicant |
Free format text: CARL HURTH MASCHINEN- UND ZAHNRADFABRIK GMBH & CO, 8000 MUENCHEN, DE |
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8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: LOOS, HERBERT SEITZ, MAX, 8000 MUENCHEN, DE ERHARDT, MANFRED, 8031 PUCHHEIM, DE |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |