DE2625804A1

DE2625804A1 - Maschine zum fraesen von zahnradzahnluecken

Info

Publication number: DE2625804A1
Application number: DE19762625804
Authority: DE
Inventors: Jean Ratier
Original assignee: Rouchaud & Lamassiaude Ets
Current assignee: Rouchaud & Lamassiaude Ets
Priority date: 1975-06-11
Filing date: 1976-06-09
Publication date: 1976-12-30
Also published as: FR2314013A1; IT1061801B; ES448809A1; FR2314013B1; GB1521152A; JPS5918165B2; JPS5230991A

Description

Maschine zum Fräsen von ZahnradZahnlücken

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Fräsen von Zahnradzahnlücken mit zwei unabhängigen Fräsköpfen, von denen jeder ein Fräswerkzeug trägt.

Für das Fräsen von ZahnradZahnlückeη an zwei gegenüberliegenden Zahnflanken ist es bekannt, zwei Spindeln zu verwenden, von denen jede einen Fräser trägt und die an einem einzigen Kopf befestigt sind, der von einer Fräsmaschinenspindel angetrieben wird. Diese Vorrichtung gestattet jedenfalls nur eine begrenzte Regelung des Mittenabstands der Spindeln,wenn diese parallel sind, und benötigt unterschiedliche Köpfe, wenn die Spindeln miteinander einen bestimmten Winkel einschließen.

Daraus ergibt sich eine Vorrichtung, die zum Bearbeiten von Zahnrädern unterschiedlicher Abmessungen eine große Anzahl von unterschiedlichen Köpfen benötigt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei größerer Arbeitsgenauigkeit besser an die technischen Notwendigkeiten angepaßt ist.

Dies wird bei einer Maschine der eingangs genannten Arb erreicht durch ein Gestell, auf dem längs einer zur Achse eines Werkstücks senkrechten Achse X- , X_p zwei unabhängige Ständer verschieblich angeordnet sind, von denen jeder einen Fräskopf trägt, dessen Spindel ein Fräswerkzeug trägt, wobei die Ständer außerdem längs zur Achse des Werkstücks parallelen Achsen ~<-, , ^₂ gegenüber dem Gestell schwenkbar angeordnet sind und gegenüber der Achse des Werkstücks geneigte Ebenen aufweisen, auf denen längs Achsen ß, , ß_p die Fräsköpfe schwenkbar befestigt sind, in denen längs zu den Achsen ß ß₂ senkrechten Achsen Z₁, Zp, die das Fräswerkzeug tragenden Spindeln gleiten.

Somit verwendet die vorliegende Erfindung zum Vermeiden der obigen Nachteile eine Maschine mit zwei unabhängigen Fräsköpfen, von denen jeder ein Fräswerkzeug trägt und eine Vielseitigkeit der Stellungen aufweist, die das Arbeiten in a_. Ilen Stellungen und unter allen Winkeln durch einfaches Regeln gestattet, ohne daß ein Element der Maschine ausgetauscht werden muß.

Die Maschine nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht daher eine Arbeitsgenauigkeit, die an die technischen Notwendigkeiten besser angepaßt ist, während ein einziger Fräskopf mit zwei Werkzeugen Zuflucht zu Kompromissen nehmen muß. Überdies ist die Schnelligkeit der in Betriebnahme weitaus höher als diejenige der bekannten Vorrichtungen.

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Die Verwendung zweier unabhängiger Fräsköpfe ermöglicht eine Robustheit und Starrheit der Elemente, die eine größere Lebensdauer der Maschine gewährleisten,da die Spindeln in Abhängigkeit von der auszuführenden Arbeit bemessen werden können und nicht in Abhängigkeit vom Durchmesser des zu bearbeitenden Teils, wie bei einem einzigen zwei Spindeln tragenden Fräskppf.

Auf gleiche Weise können bedeutende Werkzeugeinsparungen verwirklicht werden, weil die Werkzeuge besser bemessen werden können und ein besseres Profil sowie einen besseren Schnitt aufweisen, woraus sich ein geringerer Verschleiß ergibt.

Diese Vorrichtung erleichtert die Produktion und verbessert die Leistungsfähigkeit.

Bei Verwendung von glockenförmigen Fräsern ermöglicht die Anordnung von zwei unabhängigen Fräsköpfen das Entfernen des Bearbeitungsspans zur Außenseite des Ritzels hin. Im Fall eines abschließenden Schabvorgangs schützt dies das Schabwerkzeug, da es nicht mehr nötig ist, den Frässpan wegzunehmen.

Die Maschine nach der Erfindung erlaubt ein Bearbeiten von Außen- und Innenverzahnungen von mit Wellen versehenen Zahnrädern und Ritzeln.

Schließlich kann diese Maschine mit einer automatischen Zahnradzuführungsvorrichtung versehen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

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Fig. 1 eine Gesamtansicht von der Seite der Maschine nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht der Maschine nach der Erfindung; Fig.3 einen Schnitt IH-III der Fig. 2;

Fig.4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Fräskopfs der Maschine;

Fig. 5 einen Schnitt V-V der Fig. 6;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Winkelteilapparats, auf dem das Werkstück befestigt ist.

Die in Fig. 1 bis 4 gezeigte Ausführungsform der Maschine zum Fräsen von ZahnradZahnlücken nach der Erfindung enthält ein Gestell 1, auf dem zwei Ständer 2, 2a befestigt sind, die zwei unabhängige Fräsköpfe 3, ^a tragen. Diese Fräsköpfe sind mit einer Spindel versehen, auf der ein Fräswerkzeug 4 befestigt ist, das zum Bearbeiten eines Zahnrads 5 bestimmt ist, das auf einem im Gestell 1 angeordneten Winkelteilapparat befestigt ist.

Das Gestell 1 weist einen Satz Gleitführungen 6, 6a auf, auf dem längs zwei Achsen X, , Xp/Auflageplatten 7, 7a

verschiebbar befestigt sind, auf denen über kreisförmige Gleitführungen 8 die Ständer 2,2a um Achsen ^L ,okp schwenkbar befestigt sind.

Die Auflageplatten 7, 7a (Fig. 3) sind von Hand längs der Achsen X₁, X₂ mittels Schrauben 9, 9a einregelbar, von denen ein Ende bei 10 mit den Auflageplatten 7, 7a fest verbunden ist und die in mit dem Gestell fest verbundene Muttern 11, 11a eingreifen.

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Die Drehung der Ständer 2, 2a (Fig. 3) gegenüber den Auflageplatten 7, 7a wird in ähnlicher Weise durch auf den Auflageplatten 7, 7a befestigte Wellen, etwa 12, erhalten, die ein Schneckenrad 13 tragen, das mit einem nichr^ezeigten und mit den Ständern 2, 2a fest verbundenen Zahnrad zusammenarbeitet.

Die Achsen X, , Xp verlaufen zur Achse W des Werkstücks senkrecht, während die Achsen et , cf*_r> zur Achse W parallel verlaufen.

Die Ständer 2, 2a weisen eine geneigte Ebene mit einer kreisförmigen Gleitführung 13' auf, auf der ein Fräskopf 5, 3a (Fig. 4 und 6) längs einer Achse :3·,, ßp schwenkbar befestigt ist. Innerhalb jedes Fräskopfs 3 ist ein Gleitschuh 14 befestigt, auf dem längs der Achse Z₁, Zp ein Schieber 15 verschiebbar befestigt ist, der mit einer sich drehenden Spindel 16 versehen ist. Diese Spindel trägt an einem Ende einen Fräser oder ein Fräswerkzeug 4, während das andere Ende durch eine genutete Welle 17 gebildet wird. Auf der Welle 17 ist eine Riemenscheibe 18 verschiebbar und drehfest befestigt. Die Riemenscheibe 18 ist Teil eines Riementriebs, der die Welle I7 mit einem Antriebsorgan I9 (Fig.4 und 5) für den Antrieb der Spindel 16 verbindet.

Der Gleitschuh 14 ist über einen Arm 20 mit einer Stange eines Stellzylinders 22 verbunden, der die Schnellfreigabesteuerung des Schiebers 15 und des Fräsers 4 ausführt.

Der Arbeitsvorschub der Spindel wird durch einen Motor (Fig. 3) erhalten, der im Gestell 1 befestigt und über ein mit Riemenscheibe und Riemen arbeitendes stufenlos regelbares Getriebe 24 mit einer Hauptsteuerwelle 25 verbunden ist, die

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über Lager 26 im Gestell 1 gelagert 1st. Diese Welle ist genutet und trägt Schneckenräder 27, die in ein Zahnrad 28 (Fig.4) eingreifen, das fest mit einer zweiteiligen Zwischenvelle ?9 verbunden ist, das im Ständer 2 drehbar gelagert ist und ein Kegelrad 30 trägt. Dieses Kegelrad steht mit einem v/eiteren Kegelrad JOa in Verbindung,das auf einer Welle 51 verkeilt ist, die zwei Vors chub nocken 32,32a für den Arbeitsvorschub άον Spindel lö trägt. Diese Nocken arbeiten mit zwei Hebeln ;53, 53& (Fig.5) zusammen, die auf einer Welle 3k verkeilt sind, die im Fräskopf 3 schwenkbar gelagert ist. Die Welle 34 trägt an einem Ende einen Hebel 35, der eine Achse 36 trägt, auf der ein Ende eines Pleuels 37 angelenkt ist. Dieses Pleuel trägt an seinem anderen Ende eine Achse 38, ^an. der ein Hebel 39 angelenkt ist, der fest mit einer Achse 40 verbunden ist. Diese Achse ist schwenkbar im Fräskopf 3 gelagert und trägt ein Ritzel kl, das mit einer Zahnstange 42 in Eingriff steht, die mit dem die Spindel 16 und den Fräser 4 tragenden Schieber 15 fest verbunden ist.

Die von der Hauptsteuerwelle 25 und dem Motor 23 angetriebenen Nocken 32, 32a arbeiten mit Hebeln 33, 33a zusammen und übertragen über die beschriebene kinematische Kette längs der Achse Z-, die Arbeitsbewegung des Schiebers 15 und der Spindel l6.

Senkrecht zu dem Satz Gleitführungen 6, 6a (Fig. 2 und 6) ist auf dem Gestell 1 ein Satz GIeitführungen 43, 43a vorgesehen, auf dem längs einer Achse Y ein Schlitten 44 verschiebbar gelagert ist, der von Hand mittels einer Schraube 45 gesteuert wird, die bei 46 an den Schlitten 44 angeschlossen ist und in eine mit dem Gestell 1 fest verbundene Mutter 47 eingreift.

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Aufjdem Schlitten 44 ist ein Winkelteilapparat 48 bekannter Bauart mit einer Spindel 49 vorgesehen, die im Gestell 1 über Lager 50 drehbar gelagert ist und an einem Ende ein Werkstück oder Ritzel 5 trägt. Diese Spindel 49 kann längs der Achse W des Werkstücks 5 verschoben werden, um dieses von den Präsern 4, 4>a zu entfernen oder diesen zu nähern.

Auf der Hauptsteuerwelle 25 ist ein Schneckenrad 5I (Fig. j5 und 6) verkeilt, das mit einem. Über lager 5J5 drehbar im Gestell 1 gelagerten Zahnrad 52 in Eingriff steht. Dieses Zahnrad weist eine genutete Bohrung 54 auf, in die der entsprechende Teil einer über Lager 56 im Schlitten 44 drehbar gelagerten Welle 55 eingreift. Diese Welle trägt an einem Ende ein Kegelrad 57» das mit einem am Ende einer Welle 58 Befestigten Kegelrad 57a in Eingriff steht. Die Welle 58 trägt ein Exzentersystem 59, das über ein Pleuel mit einer Antriebsachse 6l des Winkelteilapparats 48 verbunden ist.

Die Maschine nach der Erfindung arbeitet in der folgenden Weise:

Ist das Werkstück 5 auf der Spindel 49 des Winkelteilapparats 48 aufgespannt und ist der Schlitten 44 durch Einregeln längs der Achse Y in die passende Stellung geführt, so werden die Auflageplatten 7, '(Q. längs den Achsen γ , γ, eingeregelt, die Ständer 2, 2a längs den Achsen «-C^, <Cp ausgerichtet und die Fräsköpfe 3, j>a. längs den Achsen ß^, ß_g aisgerichtet.

Befinden sich die Fräsköpfe in der hinteren Freigabestellung, so werden die Stellzylinder 22 betätigt, um dem Schieber 15 einen schnellen Vorschub zu erteilen.

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Danach wird der Motor 23 in Betrieb gesetzt, der über das stufenlos regelbare Getriebe 24 die Hauptsteuerwelle 25 antreibt, die ihre Bewegung über das Schneckenrad 27 und das Zahnrad 28, die Welle 29, die be idea Kegelräder 30,30a und die Welle 31 auf die Nocken 32, 32a überträgt, die über die Hebel 33, 35, 39, das Pleuel 37, das Ritzel 41 und die Zahnstange 42 mit dem Schieber 15 verbunden sind, der die Spindel ΐβ und den vom Motor 19 in Drehrichtung angetriebenen Präsers 4 trägt.

Diese kinematische Kette gestattet die Übertragung eines Arbeitsvorschubs auf die Fräser 4, 4a zur Ausführung der am Werkstück 5 vorgesehen Bearbeitungsgänge.

Anschließend daran wird mittels des Stellzylinders 22 ein Schnellrücklauf des Schiebers 15 ausgeführt.

Nach einer Bearbeitungsphase wird der Winkelteilapparat von der Hauptsteuerwelle ²5, dem Zahnrad 52 und dem Schneckenrad 51, der Welle 55, den beiden Kegelrädern 57, 57a, derfWelle 58, dem Exzenter 59 und dem Pleuel 60 angetrieben.

Die Drehung des Winkelteilapparates 48 ermöglicht eine Überführung des zu bearbeitenden Ritzels oder Werkstücks 5 in eine unterschiedliche Winkelstellung für die Bearbeitung der Zahnlücken zweier weiterer Zähne.

Anschließend daran wird der gleiche Bearbeitungsvorgang wie der oben beschriebene vorgenommen.

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Claims

Patentansprüche

1.!Maschine zum Fräsen von Zahnradzahnlücken mit zwei unabhängigen Fräsköpfen, von denen jeder ein Fräswerkzeug enthält, geke η nzeichnet durch ein Gestell (1), auf dem längs einer zur Achse (W) eines Werkstücks (5) senkrechten Achse (X₁, Xp) zwei unabhängige Ständer (2, 2a) verschieblich angeordnet sind, von denen jeder einen Fräskopf trägt, dessen Spindel (16) ein Fräswerkzeug (4) trägt, wobei die Ständer (2, 2a) außerdem längs zur Achse (W) des Werkstücks (5) parallelen Achsen (c-C oC ) gegenüber dem Gestell (1) schwenkbar angeordnet sind und gegenüber der Achse (W) des Werkstücks (5) geneigte Ebenen aufweisen, auf denen längs Achsen(ß-, > ß₂) die Fräsköpfe (3) schwenkbar befestigt sind, in denen längs zu den Achsen (B₁, B₂) senkrechten Achsen (Z₁, Zp) die das Fräswerkzeug (4) tragenden Spindeln (16) gleiten.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das Werkstück (5) am Ende einer Spindel (49) eines auf einem Schlitten (44) angeordneten Winkelteilapparats (48) befestigt ist, daß der Schlitten (44) längs einer zur Achse (W) des Werkstücks (5) und zur Achse (X₁, X₂) der Ständer (2, 2a) senkrechten Achse (Y) verschiebbar am Gestell (1) befestigt ist, und daß das Werkstück (5) seinerseits sich längs seiner eigenen Achse (W) verschieben kann.

3. Maschine nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (1) mit einem Satz Gleitführungen (6, 6a) versehen ist, auf denen zwei Auflageplatten (7) verschiebbar befestigt sind, von denen jede eine kreisförmige Gleitführung (8)

mit aufweist, auf der ein Ständer (2, 2a)/einer geneigten Ebene

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befestigt ist, die mit einer kreisförmigen Gleitführung (13¹) versehen ist, auf der der Fräskopf (3) schwenkbar befestigt ist.

4. Maschine nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (1) einen Satz Gleitführungen (43, 43a) aufweist, die senkrecht zu dem die Fräsköpfe (3) tragenden Satz Gleitführungen (13¹) verlaufen und auf denen ein Schlitten (& verschiebbar befestigt ist, auf dem der Winkelteilapparat (48) befestigt ist, der eine Spindel (49) trägt, auf der das Werkstück (5) befestigt ist.

5# Maschine nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß im Gestell (1) eine " Haupts·teuerwelle (25) drehbar gelagert ist, die über ein stufenlos regelbares Getriebe (24) mit einem Antriebsorgan (23) verbunden ist,wobei die Hauptsteuerwelle (25) mit jede Spindel (16) tragenden Spindelschiebern (15) verbunden ist über ein Zahnrad (28) mit Schneckenrad (27), über eine Z -ischenwelle (29), über zwei Kegelräder (30, 30a) und über eine Tragwelle (31) eines Nockens (32, 32a), der mit einer Anordnung von mit jedem Spindelschieber (15) verbundenen Hebeln (35) und Pleueln (37) arbeitet.

6. Maschine nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptsteuerwelle (25) über ein Zahnrad (52) mit Schneckenrad (5I), über eine Zwischenwelle (55)* über zwei Kegelräder (57, 57a) und über eine Antriebswelle (58) mit einer Anordnung von Be tat igungs Organen (60, 6l) des Winkelteilapparates (48) verbunden ist, auf dem das Werkstück (5) befestigt ist.

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7. Maschine nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelschieber (15) zum schnellen Freigeben der das Fräswerkzeug (4) tragenden Spindel (16) von einem Stellzylinder (22) betätigt wird.

8. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß auf jedem Fräskopf (3) ein Antriebsorgan befestigt ist, das über eine Transmission mit der das Fräswerkzeug (4) tragenden Spindel (16) verbunden ist.

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