DE2714706A1

DE2714706A1 - Maschine zum feinbearbeiten, z.b. schaben oder rollen, von zahnraedern

Info

Publication number: DE2714706A1
Application number: DE19772714706
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Buschhoff; Manfred Erhardt; Guenter Dr Kielmann; Josef Lohrer; Herbert Loos
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1977-04-01
Filing date: 1977-04-01
Publication date: 1978-10-12
Also published as: FR2385480B3; IT1143619B; JPS53122994A; DE2714706C2; FR2385480A1

Description

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Maschine zum Feinbearbeiten, z.B. Schaben oder Rollen«von Zahnrädern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruches beschrieben ist.

Bei den Maschinen dieser Art, z.B. Zahnradschabmaschinen ist der Werkstücktisch auf dem mit der Schlittenführung schwenkbaren Schlitten drehbar gelagert; jedoch hat der darauf angeordnete Werkstücktisch lediglich eine Beziehung zum Schlitten nicht aber zu einem dritten Ort. Daraus ergibt sich beim drehenden Einstellen der Schlittenführung für die Wahl der Vorschubrichtung des Schlittens (Diagonalwinkel), daß der vom Schlitten getragene Tisch gesondert drehend ausgerichtet werden muß. Das hat zur Folge, daß das Einrichten der Maschine auf eine gewünschte Vorschubrichtung (Diagonalwinkel) verhältnismäßig zeitraubend ist und daß man bisher auf einen motorischen Antrieb für die Drehung der Schlittenführung verzichtet hat.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu erstellen, bei der das Einrichten auf einen gewünschten Diagonalwinkel vereinfacht ist und bei der mit verhältnismäßig einfachen Mitteln ein motorischer Antrieb für die Drehung der Schlittenführung vorgesehen werden kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Maschine gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

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Eine derartige Maschine hat auch den Vorteil, daß der Diagonalwinkel während des Bearbeitungsvorgangs geändert werden kann, was der Arbeitsqualität, z.B. Oberflächengüte der Werkstückzahnflanke förderlich sein kann.

Für die Parallelführung nach Anspruch 1 gibt es verschiedene kinematische Lösungsmöglichkeiten. So kann z.U. zwischen der drehbaren Schlittenführung und dem relativ zum Schlitten drehbaren Tisch ein Differentialgetriebe vorgesehen sein, das bei Drehung der Schlittenführung den Tisch selbsttätig so zurückdreht, daß er zur ursprünglichen Lage parallel bleibt. Abgesehen von noch weiteren kinematischen Möglichkeiten ist eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 2 besonders einfach, stabil und daher vorteilhaft.

Für die Funktion der Maschine ist eine Ausgestaltung mit den Merkmalen der Ansprüche 3 und k günstig.

Von Bedeutung für die Verwendbarkeit der Erfindung für das Zahnradschaben ist eine Ausgestaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 5ϊ denn die Erfindung gestattet es die Veränderbarkeit des Diagonalwinkels mit einem Balligschaben der Werkstückzahnflanke zu vereinigen.

Damit die Zahnrichtung bei verschiedenen Zahnschrägen des Werkstücks nach der Kippebene der Balligkippvorrichtung ausgerichtet werden kann, wird die Erfindung vorteilhafterweise mit den Merkmalen des Anspruch· 6 weitergebildet.

Bine Ausgestaltung der Maschine nach der Erfindung mit den Merk- Malen des Anspruchs 7 gestattet es, den Diagonalwinkel während des Arbeitsvorganges, z.B. Zahnradschabens, zu ändern. Der be-

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treffende Motor kann hierfür von dem Bewegungsablauf der Mascnine, z.B. vom Tiefenvorschub, von der Anzahl der Werkzeugumdrehunren, von der Anzahl der Längsvorschubhübe oder von Kombinationen daraus gesteuert werden. Hierfür könnon an einer geeigneten Stolle eine oder mehrere Schalttrommeln, Schalter, Anschläge od. dgl. vorgesehen sein. Der Motor kann auch nach einem vorgegebenen Programm gesteuert werden, wozu jeder bekannte Programmträger, z.D. Schalttrommel, Lochband u.a.m., benutzbar ist. Die Schlittenführung kann kontinuierlich gedreht werden, dabei sind die Klemmungen von Schlittenführung und Werkstück- oder Werkzeugtisch gelöst oder die Drehung erfolgt schrittweise, wobei dann zwischen den Schritten geklemmt werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.

Die Erfindung ist anhand der Figuren 1 und 2, die ein Ausführungsbeispiel zeigen, erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Maschine nach der Erfindung teilweise im Schnitt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und durch die Leiteinrichtung für die Balligkippeinrichtung.

Die Maschine nach Fig. 1 weist ein Maschinengestell 1 in sogenannter C-Bauweise auf. Den unteren Schenkel des Maschinengestells bildet eine Konsole 2 in der mittels einer Rundführung ein Rundtisch 3 drehbar und in einer unten beschriebenen Weise hierfür antreibbar gelagert ist. Die Konsole kann mit bekannten

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Mitteln für eine Achsabstandsänderung zwischen dem Werkstück W und dem Werkzeug T, von Hand oder motorisch angetrieben, mit einem Tiefenvorschub zugestellt werden. Ist ein Motor vorgesehen, so kann dieser und/oder das ihm folgende Getriebe zur Änderung der Geschwindigkeit oder der Zustellperioden des Tiefenvorschubs gesteuert werden. Der Rundtisch kann, wie gezeichnet, mit einer Gleitlagerung gelagert sein. Es können aber auch Wälzlager vorgesehen sein. Der Rundtisch 3 trägt eine Schlittenführung k, die rechtwinkelig zur Drehachse des Rundtisches gerichtet ist. In der Schlittenführung k ist ein Schlitten 5 längsverschiebbar geführt. Er kann von einem Motor aus angetrieben werden. Der Motor kann regelbar sein und/oder über ein stufenloses oder gestuftes Getriebe auf den Schlitten wirken. Der Motor mit der Drehzahlregeleinrichtung ist in Fig. 1 mit einem Schemablock dargestellt und mit 6 bezeichnet. Die Drehzahl dieser Antriebseinrichtung kann von Hand oder selbsttätig, z.B. abhängig von Funktionen der Maschine, z.B. Anzahl der Tischhübe oder abhängig vom Tiefenvorschub, gesteuert werden.Auch kann der Motor 6 nach einem vorgegebenen Programm von einem Datenträger aus gesteuert werden. Der Datenträger kann eine mit Nocken bestückte Steuertrommel oder ein Loch- oder Magnetband oder ein sonstiger Datenträger sein. Die Steuereinrichtung ist in Fig. 1 als Schemablock dargestellt und mit 7 bezeichnet. Der Motor 6 wirkt über bekannte Getriebeelemente auf ein Kegelrad 8, dessen Achse mit der Drehachse des Rundtisches zusammenfällt. Von diesem Kegelrad verläuft der Antrieb weiter über ein damit kämmendes zweites Kegelrad 9 und ein Stirnradpaar 10 auf eine Vorschubspindel 11, die in eine Spindelmutter 12 eingreift, welche am Schlitten 5

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befestigt ist. Die Spindelmuttor ist mit bekannten Mitteln zur Spielbeseitigung auspestattet. Der Antrieb für den Schlitten kann auch regelbar hydraulisch sein, wofür die Mittel bekannt sind. Die Steuerung der Geschwindigkeit (über Motor 6 oder hydraulischen Motor) kann zum in der Fachwelt "Schrupp-Schlicht-Verfahren" genannten Arbeitsablauf verwendet werden.

Der Schlitten bildet (lon Tisch 13 für das Werkstück W. Er wird im Folgenden im Einzelnen beschrieben. Auf dem Schlitten ist ein Werkstücktisch vorgesehen auf dem das Werkstück W aufspannbar ist. Der Werkstücktisch besteht im wesentlichen aus einer Grundplatte 151 die auf dem Schlitten drehbar zentriert ist, und einem Kipptisch l6 der das Werkstück trägt. Die Achse der Zentrierung ist parallel zur Achse des Rundtisches gerichtet. Um einerseits ein leichtes Drehen und andererseits eine Spielfreiheit in der Zentrierung zu gewährleisten ist eine Kugellagerung 17 vorgesehen, deren Kugeln mit Übermaß eingelegt sind. Auch kann ein axiales Wälzlager vorgesehen sein. Die Grundplatte kann auf dem Schlitten mit einer bekannten Klemmvorrichtung l8 festgeklemmt werden.

Auf der Grundplatte 15 sind zwei parallele Lenker 19t20 mittels Bolzen 21 mit Abstand drehbar gelagert. Die Achsen der Bolzen sind parallel zur Zentrierung der Grundplatte gerichtet. Die freien Enden der besagten Lenker sind an einer Lenkerplatte 22 gelagert. Die beiden Lenker 19,2O bilden mit der Grundplatte 15 und der Lenkerplatte 22 ein Parallelkurbeltrieb. Rechtwinkelig zu den ersten Lenkern sind an der Lenkerplatte ein Paar zweite Lenker 23,24 mit Bolzen 25 drehbar gelagert, deren freie Enden

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am Maschinengestell 1 mit Bolzen 2(> od. dgl. drehbor golapirt sind. Dieses zweite Lenkerpaar bildet mit der Lenkerplat te und dem Maschinengestell einen zweiten Parallelkurbeltrieb, drr υ\.·λ ersten I'arallelkurbeltrieb rechtwinkelig gerichtet ist. bi.-> Ii<.lzen der Lenker können mit Gleitlagern gelagert sein, sie k.'miu-ri mit Rücksicht auf eine spielfreie Übertragung erfindungscomäu auch mittels Wälzlagern gelagert sein, deren Wälzkörper, z.B. Kugeln, mit Übermaß eingelegt sind, wie im Zusammenhang mit der Kugellagerurig 17 beschrieben wurde.

Die beiden Parallelkurbeltriebe sorgen dafür, daß der Werkstücktisch von dem Schlitten ausschließlich parallelverschoben werden kann.

Auf der Grundplatte sind mit horizontalen Lagern Kippachseri Ll 71 28 gelagert, die andererseits in Augen eingreifen die am Kipptisch II) angeordnet sind. Mit dieser Vorrichtung kann der Kipptisch zum Zwecke des üalligschabens hin- und hergekippt werdci. Die Steuerung hierfür wird unten beschrieben.

Auf dem Kipptisch ist eine Platte 28 drehbar zentriert und iostklemmbar. Die Achse der Zentrierung 29 ist bei horizontalem Kipptisch parallel zur Zentrierung der Grundplatte 15 gerichtet. Auf dieser Platte kann das Werkstück W mittels Reit stocken "}(.) aufgespannt werden. Die Drehbarkeit der Platte gestattet es, die Achse des Werkstücks zur Kippebene des Kipptisches auszurichten, z.U. so, daß die Zahnrichtung in die Kippebene fällt. Mit dem Werkstück W kämmt das Werkzeug T, das ein Schabrad oder Rollrad oder ein anderes zahiirndähnliches Werkzeug sein kann. Maschinen zum Schaben oder Rollen unterscheiden sich - abgesehen

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von ti ei" Starrheit - im Prinzip nicht. Obwohl die Er fiiidunir anhand des Zahnradschabens beschrieben ist, sind die Achsen von Werkstück und Werkzeug der Einfachheit wegen parallel gezeichnet. ücini Znhtiradschahen sind sie in Wirklichkeit im Abstand gekreuzt. Wenn der Kipptiscli l6 hör i zon ta 1, i s t bei kleinstem Achsabstand von Werkstück W und Werkzeug T die ihren beiden Achsen gemeinsame Normale ^O parallel /,ur Achse des Rundtisches 3 gerichtet. Das Werkzeug (Schabrad) ist in einem Werkzeughalter 4° gelagert, der unter dem oberen Schenkel 31 des Maschinengestells auf einen gewünschten Achskreuzwinkol eingestellt werden kann. Das Werkzeug (Schabrad, Rollrad oder sonstiges verzahntes Werkzeug) kann von einem Motor 32 aus angetrieben werden. Der Antrieb kann regelbar sein, z.B. mit Hilfe eines regelbaren Elektro- oder Hydraulikmotors 32 und/oder einem regelbaren Getriebe. Die Regelung kann mittels einer Steuereinrichtung 33 vorgegeben gesteuert werden.

Der Rundtisch 3 ist mit einem Schneckenrad "}h versehen, in das eine Schnecke 35 eingreift. Dieses Schneckengetriebe kann auch mit einer bekannten Vorrichtung zur Spielbeseitigung versehen sein. Die Schnecke 35 kann von einem Motor 3° aus angetrieben werden. Lr selbst und/oder das ihm nachgeschaltete Getriebe kann regelbar sein. Der Motor und gegebenenfalls das Getriebe sind in Fig. 1 durch einen Schemablock dargestellt. Die Regelung des Motors und/oder des nachgeschaLtet en Getriebes kann gesteuert werden. Die Steuereinrichtung ist mit einem Schemablock 37 dargestellt. Die Steuerung kann nach einem vorgegebenen Programm erfolgen ähnlich wie bereits oben im Zusammenhang mit den Motoren 7 und 32 beschrieben wurde. Ohne Steuereinrichtung dient der

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Motor lediglich als Einstellhilfe. Mit Steuereinrichtung kann der Diagonalwinkel während dos Arbeitsvorgangs geändert wordcii. So kann beispielsweise zunächst während einem oder mehreren Hüben des Schlittens 5 mit einem Diagonalwinkel geschabt wer<Lm und danach mit beispielsweise dem letzten oder den letzten mit einem anderen Diagonalwinkel. Oder es kann zunächst mit einem Diagonal winkel und anschließend im sogenannten Underpass- oder Parallelverfahren geschabt werden oder in einer anderen Kombination, was einem "Schrupp-Schlichf'-Ef f ekt entspricht. Das Gleiche gilt auch für das spanlose Rollen oder Honen oder Läppen oder sonstigen Verfahren.

Mit einer Klemmvorrichtung 18 kann der Rundtisch festgeklemmt werden.

Zur Steuerung des Kipptisches zum Zwecke des Balligschaberis ist am Maschinengestell ein Leitliiieal J& schwenkbar gelagert. Zum· Schwenken des Leitlincals ist ein Schneckengetriebe 39 vorgesehen. Mit dem Leitlineal wirken drei Rollen 4θ zusammen von denen eine über dem Leitlineal und zwei darunter angeordnet sind oder umgekehrt. Die Rollen werden auf dem Leitlineal axial mit Leisten 4l,42 gehalten. Die Rollen sind stirnseitig an einer Achse Ό drehbar gelagert. Die Achse ist längsverschiebbar in einem Lagerbock kk am Kipptisch l6 gelagert und zwar spielfrei mittels mit Übermaß eingelegten Kugeln ^5· Die Achse kann sich somit drehen und längsverschieben. Fährt der Schlitten 5 in seiner Führung hin und her, dann wälzen sich die Rollen auf dem Leitlineal ab. Je nach Neigung des Leitlineals wird dann der Kipptisch um die Kippachsen 27»28 hin- und hergekippt, wodurch das Schabrad am Werkstück eine in Längsrichtung ballige

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Zahnform erzeugt. Uie rechtwinkelig zur Längserstreckung des Leitlineals liegende Komponente des Diagonalwinkels der Schlittenbewegung nimmt die länj;sbewegliche Achse kj auf.

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ANSPRÜCHE

. y^Iaschine zum Feinlienrbeitcn, z.B. Schaben, Rollen od. dgl., von Zahnrädern, bei der ein zahnradförmiges Werl./ouir otier das Werkstück auf einem Tisch od. dgl. aufspannbar ist, der in einer Schlittenführung längsverschiebbar geführt und aritreibbar ist in einer Ebene, die - abgesehen von einer Kopfbewegung des Werkstückes oder Werkzeugs für eine BaI li_;; bearbeitung, rechtwinkelig zur den Achsen von Werkstück und Werkzeug gemeinsamen, dem kleinsten Achsabstand zugeordneten Normalen verläuft, wobei die Schlittenführung im Maschinengestell um eine zur besagten gemeinsamen Normalen parallelen Achse drehbar und antreibbar gelagert ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale,

a) der Tisch (13) besteht aus einem in der Schlittenführung ( 4 ) geführten Schlitten ( 5 ) und

b) aus eir.em darauf parallel zur besagten gemeinsamen Normalen (50) drehbaren und feststellbaren Werkstück- oder Werkzeugtisch;

c) der Werkstück- oder Werkzeugtisch ist mit einer Parallelführung relativ zur besagten gemeinsamen Normalen (50) nicht drehbar aber verschiebbar gehalten;
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelführung aus zwei winkelig zueinander angeordneten Parallelkurbeltrieben besteht mit einer gemeinsamen Lenkerplatte (22), an der die vier Lenker (19,20,23,24) gelenkig

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ang csch lossen sind, wobei die freien Enden von zwei eier Lcnkfir ( 1» 3» — Ί ) am Maschinengestell ( 1 ) und von den beiden ander·-:· Lenkern (19,120) nm Werkstück- oder Werkzeugtisch ( l'l ) angeschlossen sind.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch .gekennzeichnet, daß die Schlittenführung ( h ) im Maschinengestell ( 1 )oder in einer Konsole (2) festklemmbar ist.
'i. Maschine nach Anspruch 1, 2 oder 3« dadurch gekennzeichnet , daß der Werkstück- oder Werkzeugtisch ( l'l) auf dem Schlitten (5) f'estkl emmb ar ist.
5. Maschine nach Anspruch 1, 2, 3 oder Ί, dadurch gckennzeic'.: iet, daß der Werkstück- oder Werkzeugtisch ( l'l) ein das Werkstück oder Werkzeug tragender Kipptisch umfaßt, der eine in an sich bekannter Weise abhang ig von der Längsbewegung des Schlittens gesteuerte Kippbewegung um eine Kippachse (27,28) ausführt, die rechtwinkelig zur besagten gemeinsamen Normalen (50) gerichtet ist.
6. Maschine nach Anspruch 1, 2, 3» '* oder 5i dadurch gekennzeichnet , daß auf dem Kipptisch eine das Werkstück (W) oder Werkzeug tragende Platte (28) angeordnet ist, die um eine parallel zur besagten gemeinsamen Normalen gerichtete Achse drehbar und feststellbar ist.
7. Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schlittenführung (4 ) von

dreh-
einem Motor (36)/antreibbar ist, der vom Bewegungsablauf der

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Mnschine abhängig oder von einem l'rogrammtriigpr poslrucrt wird.

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