DE2719524A1

DE2719524A1 - Vorrichtung zum feinbearbeiten von zahnraedern

Info

Publication number: DE2719524A1
Application number: DE19772719524
Authority: DE
Inventors: Albert Faessler
Original assignee: DIAMANTSCHEIBEN APPARATE AG
Current assignee: DIAMANTSCHEIBEN APPARATE AG
Priority date: 1976-05-14
Filing date: 1977-05-02
Publication date: 1977-12-01
Also published as: JPS52140097A; CH595172A5

Description

Vorrichtung zum Feinbearbeiten von Zahnrädern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feinbearbeiten von Zahnrädern, insbesondere zum Honen gehärteter Stirnräder, mit einem verzahnten Werkzeug, das auf dem zu bearbeitenden Zahnrad abgewälzt wird.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art hat das Werkzeug die Form eines Stirnzahnrades. Die Eingriffslänge dieses Werkzeuges in das als Werkstück zu bearbeitende Zahnrad ist dabei von den Durchmessern des Werkzeuges und des Zahnrades abhängig und beeinflusst die Qualität in bezug auf Formtreue und Masshaltigkeit. Eine Erhöhung der qualität ist also nur durch eine Vergrösserung der Eingriffs länge und damit durch einen grossen Durchmesser des Werkzeuges möglich. Einer solchen Forderung sind jedoch durch die Raumverhältnisse an der Werkzeugmaschine Grenzen gesetzt.
Ein weiterer Nachteil einer kurzen Eingriffs länge ist eine entsprechend lange Bearbeitungszeit. Da das Werkzeug infolge seiner Härte relativ spröde sein kann, besteht eine erhöhte Bruchgefahr.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Qualität der bearbeiteten Zahnräder erhöht und die Bearbeitungszeit gesenkt werden kann.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt dadurch, dass das Werkzeug innenverzahnt ist.
Als Vorteile ergeben sich eine grössere Eingriffslänge und damit eine bessere Formtreue und Masshaltigkeit der bearbeiteten Zahnräder. Das innenverzahnte Werkzeug ist auch wegen einer grösseren Zahnfussbreite weniger anfällig auf Bruch, besonders Zahnbruch, als ein aussenverzahntes Werkzeug. Die Abnutzung des Werkzeuges ist kleiner und damit die Standzeit grösser.
Anhand der Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 : eine Anordnung eines innenverzahnten Werkzeuges mit einem zu bearbeitenden Stirnzahnrad, Fig. 2 : eine Schnittdarstellung nach der Fig.
1 gemäss A - Fig. 3 : ein Teil eines aussenverzahnten Werkzeuges, Fig. 4 : ein Teil eines innenverzahnten Werkzeuges, und Fig. 5 : eine Antriebsvorrichtung für das Werkzeug.
In der Fig. 1 ist innerhalb eines Werkzeuges 1, das die Form eines innenverzahnten Zahnrades hat, ein als Werkstück zu bearbeitendes Stirnzahnrad 2 angeordnet.
In der Fig. 2 ist das Werkzeug 1 entsprechend dem Schnitt A-A nach der Fig. 1 gezeigt. Es ist in einer später beschriebenen Antriebsvorrichtung gelagert. Gegenüber der Achse des Zahnrades 2 ist das Werkzeug 1 mit seiner Achse 3 um einen Winkel 4 gekreuzt. Das Zahnrad 2 befindet sich auf einer Welle 5, die zwischen zwei Spitzen 6, 6' in einem aus den Teilen 7, 7' bestehenden Reitstock durch das Werkzeug 1 hindurch eingespannt ist. Der Reitstock 7, 7' ist auf einem verschiebbaren Arbeitstisch 8 angeordnet.
In der Fig. 3 ist ein Teil eines zum Stand der Technik gehörenden Werkzeuges mit Aussenverzahnung 10 und einer entsprechenden Zahnfussbreite 11 gezeigt. Die Fig. 4 zeigt einen Teil des Werkzeuges 1 mit einer Innenverzahnung 12 und einer Zahnfussbreite 13 in Gegenüberstellung zur Fig. 3, aus der hervorgeht, dass die Zahnfussbreite bei der Innenverzahnung grösser als bei der Aussenverzahnung ist. Aus der Fig. 4 ist ferner ersichtlich, dass das Werkzeug 1 aus einem Zahnkranz 14 und einem diesen umgebenden Ring 15 besteht. Mit 16 ist eine Oberfläche einer Zahnflanke bezeichnet.
Die Antriebsvorrichtung nach der Fig. 5 ist auf einem Flansch 20 aufgebaut, der zur Befestigung an einer Werkzeugmaschine vier Befestigungslöcher 21 aufweist. Auf dem Flansch 20 ist ein Schwenkkopf 22 drehbar gelagert, der durch Betätigen einer Handkurbel 23 in Pfeilrichtung 24 oder 24' um eine zur Zeichnungsebene senkrechte Achse verschwenkt werden kann. Zwischen der Handkurbel 23 und dem Schwenkkopf 22 ist eine nicht dargestellte Untersetzung mit einer Schnecke und einem Schneckenrad angeordnet. Auf dem Schwenkkopf 22 ist ein Elektromotor 25 mit einem Ritzel 26 aufgebaut. Durch das Motorritzel 26 wird über ein Ritzel 27 ein mit einem Zahnkranz 28 ausgerüsteter Lagerring 29 angetrieben. Der Lagerring 29 ist auf Kugeln 30 in einem Rahmen 31 gelagert. Durch eine nicht *argestellte Vorrichtung lässt sich das mit den Kugeln 30 gebildete Lager annähernd spielfrei einstellen. Innerhalb des Lagerringes 29 ist das Werkzeug 1 eingesetzt und zwischen zwei Spannringe 32, 32' eingespannt. Die Spannringe 32, 32' sind mit Schrauben 33 am Lagerring 29 befestigt. Mit 34 ist die Achse des Lagerringes 29 bzw. des Werkzeuges 1 bezeichnet.
Zum Bearbeiten des Zahnrades 2 (Fig. 1 und 2) wird das Werkzeug 1 durch die Antriebsvorrichtung (Fig. 5) angetrieben. Das Werkzeug 1 steht entsprechend einem Schrägungswinkel des Zahnrades 2 und dem Kreuzungswinkel 4 zur Achse der Spitzen 6, 6' geneigt. Unter Längsbewegungen des Arbeitstisches 8 wird ein abzutragender Betrag schrittweise oder stufenlos zugestellt. Die Drehrichtung des Werkzeuges 1 wird periodisch gewechselt, beispielsweise bei jedem Umsteuern des Arbeitstisches. Zur Erzielung einer besonders hohen Form- und Masstreue kann auch das Werkstück 2 mit angetrieben werden, um einen Synchronlauf mit den Zähnen des Werkzeuges 1 zu erhalten.
Der Zahnkranz 14 kann aus in einem Bindemittel eingebetteten Hartstoffkörnern oder aus einem Honstein bestehen.
Es kann aber auch nur die Oberfläche jeder Zahnflanke 16 mit in einem Bindemittel eingebetteten Hartstoffkörnern beschichtet sein. Die Hartstoffkörner können wenigstens zum Teil Körner aus kubischem Bornitrid oder Diamantkörner sein.
Die Herstellung des Zahnkranzes 14 kann auch durch Giessen oder Sintern in einer Form mit einem Kern erfolgen, der gegengleich wie die Innenverzahnung profiliert ist oder durch'Bearbeitung aus einem vollen Rohling. Zur Feinprofilierung oder auch zum Nachprofilieren infolge Abnutzung wird das Werkzeug mit einem mit Diamanten beschichteten Abrichtrad auf der selben Vorrichtung abgerichtet, auf der die Zahnräder bearbeitet werden. Auch zum Abrichten bleiben die Achsen zwischen Werkstück und Werkzeug gekreuzt.
Die Bearbeitung von gehärteten Zahnrädern mit dem beschriebenen Werkzeug ergibt eine hohe Oberflächengüte der Zahnflanken, so dass die Einlaufzeit der damit ausgerüsteten Getriebe verkürzt und die Lebensdauer durch eine gute Oelfilmbildung erhöht wird. Zur Bearbeitung nicht gehärteter Zahnräder kann das Werkzeug 1 auch ein Schabrad, beispielsweise ein genutetes Schabrad sein.

Claims

P A T E N T A N S P R U E C H E D Vorrichtung zum Feinbearbeiten von Zahnrädern, insbesondere zum Honen gehärteter Stirnräder, mit einem verzahnten Werkzeug, das auf dem zu bearbeitenden Zahnrad abgewälzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug innenverzahnt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zahnkranz (14) des Werkzeuges (1) aus in einem Bindemittel eingebetteten Hartstoffkörnern besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Oberfläche jeder Zahnflanke (16) des Werkzeuges (1) mit in einem Bindemittel eingebetteten Hartstoffkörnern beschichtet ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffkörner wenigstens zum Teil Körner aus kubischem Bornitrid sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffkörner wenigstens zum Teil Diamantkörner sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1) in einem angetriebenen Ring (29) festgespannt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwälzrichtung umkehrbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (29) um eine zur Ringachse (34) rechtwinklige Achse verschwenkbar und feststellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (29) in einem Schwenkkopf (22) gelagert ist und ein' Motor (25) als Antrieb für den Ring (29) am Schwenkkopf befestigt ist.