DE2700525A1

DE2700525A1 - Mehrteiliger abwaelzfraeser

Info

Publication number: DE2700525A1
Application number: DE19772700525
Authority: DE
Inventors: Hans Duesseldorf Langen
Original assignee: Sack GmbH
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1977-01-07
Filing date: 1977-01-07
Publication date: 1978-07-20
Also published as: DE2749373A1

Description

UMehrteiliger Abwälzfräser"
Die Erfindung betrifft einen Abwälzfräser zur Herstellung von Verzahnungen, insbesondere von Verzahnungen bis etwa Modul 40, Sie zielt allgemein darauf ab, einen Abwälzfräser von höchster Wirtschaftlichkeit zu schaffen.
Ein Uberblick über die zur Zeit zur Verfügung stehenden rotierenden Verzahnungswerkzeuge ergibt folgenden Stand der Technik: Für das Einzelteilverfahren, insbesondere zur Ausführung von Schruppschnitten an großmoduligen Zahnrädern verwendet man den Scheibenfräser. Solche Scheibenfräser gibt es auch mit einer Bestückung in Form von kreuzverzahnt angeordneten Hartmetall-Wendeplatten, die ein Nachschleifen des Werkzeuges überflüssig machen. Da beim Scheibenfräser alle Zähne gleichen Verschleiß aufweisen, ist hier die Anwendung von teueren Hartmetall-Wendeplatten, wie man sie in der Zerspanungstechnik beim Drehmeißel kennt, sinnvoll.
Da das Einzelteilverfahren äußerst zeitraubend ist d c.ahler fast ausschließlich zum Verzahnen von Zahnstangen eingesetzt wird, bedient man sich zum Verzahnen von Rädern durchweg des Abwälzfräsers. Diesen gibt es als Vollfräser aus Hochleistungsschnellstahl oder als sogenannte Schienenfräser, dessen Grundkörper aus normalei Werkstoff besteht, wohingegen die Schneiden aus Hochleistungsschnellstahl bestehen. Solche Schienenfräser ermöglichen eine mehrmalige Neubestückung.
Die Weiterentwicklung des Abwälzfräsers stand in der Vergangenheit ersichtlich unter dem Schlelfproblem, insbesondere dann, als man dazu überging, Abwälzfräser mit in kreuzverzahnter Anordnung eingesetzten Messern zu schaffen, die insbesondere für sehr große Teilungen und Fräserabmessungen gedacht waren.
Wegen der kreuzverzahnten Anordnung der Messer wurden solche Fräser nicht wie bei hinterdrehten Fräsern vor der Zahnbrust, sondern an den Außenflächen der Zähne nachgeschliffen. Hierzu war eine Sondermaschine notwendig (DT-PS 576 843, Seite i, Zeile 14 bis 29).
Das Nachschleifproblem führte zur Schaffung des mehrteiligen Abwälzfräsers, der aus mehreren mit planparallelen Stirnflächen und mit der Fräsersteigung entsprechenden schraubenförmigen Zahnkränzen versehenen Scheiben besteht (DT-PS 576 843).
Der Gedanke des mehrteiligen Scheibenfräsers wurde ebenfalls unter dem Gesichtspunkt verbesserter Instandsetzungsmöglichkeiten in neuerer Zeit wieder aufgegriffen, wobei eine 3estufung aus festgeklemmten Hartmetallmessern in kreuzverzahnter Anordnung vorgeschlagen wurde (DT-OS 1 752 707 und 1 918 200).
In Lösung der Aufgabe, einen Abwälzfräser höchster Wirtschaftlichkeit zu schaffen, besteht die Erfindung aus der im Anspruch 1 wiedergegebenen Kombination1 aus einem mehrteiligen Abwälzfräser mit kreuzverzahnt angeordneter Hartmetallbestückung der schraubenförmigen Zahnkränze und der bisher nur beim Scheibenfräser angewandten Hartmetall-Wendeplatten-Anordnung.
Dieser neuen Kombination liegt folgende Überlegung zugrunde: Wie schon gesagt, ist die teuere Bestückung mit Hartmetall-Wendeplatten bei einem Scheibenfräser zu vertreten, weil hier alle Zähne dem gleichen Verschleiß unterliegen. Obwohl nun das Konzept des mehrteiligen Abwälzfräsers fabrikatorisch die Ubertragung des Wendeplatten-Prinzips ohne weiteres zuließe, hat man dies bisher aus zweierlei Gründen nicht in Betracht gezogen. Zunächst würden die Gestehungskosten eines derartigen Abwälzfräsers wegen der Vielzahl der Zähne erheblich ansteigen. Weiterhin hat man analogerweise angenommen, daß alle Wendeplatten eines derartigen Abwälzfräsers von Zeit zu Zeit gewendet werden müßten, ebenso wie bei eingesetzten Schneid leisten oder eingeklemmten Hartmetallmessern alle Zähne geschliffen werden müssen. Die die Erfindung tragende Erkenntnis und zugleich die überraschende Wirkung der beanspruchten Kombination besteht nun darin, daß bei einem Abwälzfräser pro Umdrehung jeweils nur ein Zahn über zMittew geht, d. h. auf der durch den Mittelpunkt des Zahnrades gehenden Senkrechten zur Fräserachse schneidet und damit die höchste Serspanur;gsleistung aufbringen muß. Dieser Zahn verschleißt erkennbar am stärksten, und bei einem Abwälzfräser gemß.der Erfindung ist es somit nicht erforderlich, von Zeit zu Zeit alle Wendeplatten zu wenden, sondern nur diejenige eines einzelnen Zahnes, dessen Wendeplatte zugleich Seiten und Kopfschneider ist. Es ist kein Meß-Durchgang~erforderlich, die die Tauchtiefe einer solchen kopfschneindenden Wendeplatte unverändert bleibt, nachdem sie gewendet wurde. Das Werkzeug braücht nicht gewechselt zu werden, um eine oder einige Wendeplatten zu wenden~, wie dem entsprechend auch kein neues Einrichten des Werkzeuges erfor-~ derlich ist. ~~ Alle diese Vorteile begründen trotz der hohen Anschaffungskosten eines Abwälzfräsers gemäß der Erfindung dessen bisher nicht erreichte Wirtschaftlichkeit im Betrieb.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Abwälzfräsers gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen aus drei Ringscheiben bestehenden Abwälzfräser in Draufsicht, teilweise nach der Linie I-I in Fig. 2 geschnitten, und Fig. 2 eine Seitenansicht von links zur Hälfte.
Der dargestellte Abwälzfräser besteht aus drei mit schraubenförmigen Zahnkränzen versehenen Scheiben 1, 2 und 3, die zusammengesetzt über ihre mittleren Bohrungen 4 auf einen nicht dargestellten Tragdorn aufgesetzt und auf diesem gegen Verdrehung gesichert werden. Die einzelnen Ringscheiben liegen mit ihren planparallelen Stirnflächen gegeneinander, von denen lediglich die äußere Stirnfläche 6er Scheibe 1 und die äußere Stirnfläche 6 der Scheibe 3 mit Bezugszeichen versehen stand. Die zusammengesetzten Scheiben 1 bis 3 werden durch äußere Ringe 7 und 8 zu einem Ganzen zusammengefaßt.
Nicht dargestellt sind parallel zu den Bohrungen 4 verlaufende und die Ringe 7, 8 verspannende Klemmschrauben sowie ein Paßbolzen, der die drei Scheiben 1, 2 und 3 durchsetzt und in ihrer Drehlage zueinander derart fixiert, daß die schraubenförmigen Zahnkränze la, 2a und 3a einen ununterbrochenen Schraubengang entsprechend der modul abhängigen Steigung des Abwälzfräsers bilden.
Die Zahnkränzela, 2a und 3a sind mit Hartmetall-Wendeplatten in kreuzverzahnter Anordnung bestückt. Bei der kreuzverzahnten Anordnung unterscheidet man zwischen den seiten schneidenden Wendeplatten 10 und den kopf- und seiten schneidenden Wendeplatten 11, die durch nicht dargestellte Schrauben auf ihren Sitzen in den Zahnkränzen befestigt sind. Die Hartmetall-Wendeplatten werden durch benachbarte Füllstücke 12, 13 und 14 zusätzlich gegen Verdrehung gesichert.
Die Wendeplatten sind in der Aufeinanderfolge der Zähne rechts- und linksschneidend angeordnet. Ist beispielsweise der in Fig. 2 dargestellte Kopf- und Seitenschneider 11 bei der Drehrichtung R des Fräsers als eine linksschneidende Wendeplatte anzusehen, so trägt der nächste Zahn einen rechtsschneidenden Kopf- und Seitenschneider 11'. Dieser nachschneidende Zahn trägt indessen eine links- und seitenschneidende Wendeplatte 10 in einem größeren radiale Ab stand vom Umfang der Zähne als demjenigen des Kopf- und Seitenschneiders 11 des vorhergehenden Zahnes. Diese wechselnden radialen Abstände bringen es mit sich, daß die seitenschneidenden Wendeplattenkanten sich beim Fräserumlauf überdecken. Da in Fig. 1 die kopf- und seitenschneidende Wendeplatte 11 zu dem letzten Zahn des Zahnkranzes la der Scheibe 1 gehört, der in der Seitenansicht nach Fig. 2 sichtbar ist, ist der darauffolgende, in Fig. 2 dargestellte Zahn mit der linksschneidenden Wendeplatte 10 der erste Zahn des Zahnkranzes 2a der Scheibe 2 in Fig. 1. In der Seitenansicht nach Fig. 2 ist also im unteren Viertel der davorliegende Teil des Zahnkranzes la weggelassen worden.
Bei großmoduligen Abwälzfräsern wird man mehr als einen links-bzw. rechtsschneidenden Seitenschneider 10 vorsehen müssen, wobei aber stets der wechselnde radiale Abstand der Wendeplatten eingestellt werden muß, damit aufeinanderfolgende seiten schneidende Wendeplattenkanten einander überdecken.

Claims

PATENTANSPRUCH Abwälzfräser zur Herstellung von Verzahnungen, insbesondere von Verzahnungen bis etwa Modul 40, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) der Abwälzfräser besteht aus mehreren mit planparallelen Stirnflächen und mit der Fräsersteigung entsprechenden schraubenförmigen Zahnkränzen (la, 2a, 3a) versehenen Scheiben (1, 2, 3), deren Zahnkränze mit kreuzverzahnt angeordneten, auswechselbaren Hartmetallmessern bestückt sind, b) die Hartmetallbestückung besteht aus quadratischen Hartmetall-Wendeplatten (10, 11) als Kopf- und Seitenschneider, die in der Aufeinanderfolge der Zähne fechts- und linksschneidend mit wechselndem radialem Abstand angeordnet sind derart, daß die seitenschneidenden Wendeplattenkanten beim Fräserumlauf einander überdecken.