DE2811769B2

DE2811769B2 - Abrichtwerkzeug für die Schleifscheibe einer Zahnradschleifmaschine

Info

Publication number: DE2811769B2
Application number: DE2811769A
Authority: DE
Inventors: Klaus 8961 Sulzberg Koch; Juergen 8960 Kempten Pomp; Dieter Dr. 7505 Ettlingen Wiener
Original assignee: Liebherr-Verzahntechnik 8960 Kempten GmbH
Current assignee: Liebherr-Verzahntechnik 8960 Kempten GmbH
Priority date: 1978-03-17
Filing date: 1978-03-17
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2811769A1; US4237852A

Description

Die Erfindung betrifft ein Abrichtwerkzeug für die Schleifscheibe einer Zahnradschleifmaschine zum Formschleifen &_brägverzahnter Stirnräder, das Abrichtflsnken in Form eines Ausschnitte? des Werkstückzahnrades aufweist und über dessen Flanken ein mit Diamantkorn besetztes Band gespannt ist, wobei das Werkzeug beim Abrichten der Schleifscheibe in gleicher Weise geführt wird wie das Werkstückzahnrad beim Schleifen.

Beim Formschleifen von Zahnrädern handelt es sich um ein Verfahren, das gegenüber dem bisher üblichen Wälzschleifen eine Reihe von Vorteilen bringt. Einer dieser Vorteile beruht auf der höheren Zerspanleistung, die kürzere Studenten ermöglicht Die Verzahnungsqualität eines formgeschliffenen Rades wird unter anderem von dem Profil der Schleifscheibe, also von deren Abrichteinrichtungen oestimmt Es ist bereits bekannt (DE-OS 25 33 301), daß das Abrichtwerkzeug die Raumform eines mindestens einen Zahn oder eine Zahnlücke umfassenden Ausschnitts des Werkstückzahnrades besitzt, und daß über die Abrichtflanken ein mit Diamantkorn besetztes Band gespannt ist. Zur Abrichtung der Schleifscheibe wird in Umkehrung des Fertigungsprozesses das Werkzeug auf der gleichen Bewegungsbahn geführt wie das Werkstückzahnrad beim Schleifen selbst. Da somit beim Abrichten die gleichen Berührungsverhältnisse vorliegen, wie beim Schleifen, wird der Schleifscheibe unabhängig von deren Abmessungen immer das gewünschte Profil verliehen.

Zur Befestigung des mit Diamantkorn besetzten Bandes auf den Abrichtflanken des Werkzeugs ist es bereits bekannt, das Band am Fuß der Abrichtflanke zu befestigen und das andere Ende des Bandes mit einem Spannhebel festzuziehen, der seinerseits am Abrichtwerkzeug schwenkbar abgestützt und durch ein Stellglied entsprechend festgelegt ist.

Eine besondere Schwierigkeit beim Spannen des diamantkornbesetzlen Bandes ergibt sich dann, wenn schräg verzahnte Stirnräder geschliffen werden sollen, da die obere Begrenzungskante einer Zahnflanke eine Schraubenlinie ist, die von einem Band nicht ohne Knicken oder Aufstauchen überspannt werden kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Flanken eines scheibenförmigen Abrichtwerkzeugs als .Spannfläche für ein mit Diamantkorn besetztes Band zum Formschleifen schräg verzahnter Stirnräder derart auszubilden, daß ein Beulen und Knicken des gespannten Bandes vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Flanken der Zahnlücke in der Nähe des Fuß-

ίο

und Kopfzylinders jeweils mit einer Erzeugenden enden. Damit ist die von den Erzeugenden eingeschlossene Fläche in der Ebene abwickelbar. An die Erzeugende, die im Bereich des Kopfzylinders liegt, kann eine Übergangslasche, z, B. der Abschnitt eines Zylindermantels anschließen.

Nachstehend ist eine AusführungsfGrm der Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf ein Abrichtwerkzeug für eine Formschleifscheibe zur Herstellung schrägverzahnter Evolventen-Stirnräder,

F i g. 2 einen Schnitt durch den bei der Ausführungsform nach F i g. 1 verwendeten Spannbolzen und seine Befestigung, und

F i g. 3 eine perspektivische schematische Darstellung der Flankenfläche eines schrägverzahnten Stirnrades und die Schnittlinien dieser Flankenfläche mit Grund- und Kopfzylinder.

Das in F i g. 1 gezeigte Abrichtwerkzeug ist ein scheibenförmiger Körper 10', dessen Hauptabmessung geringfügig größer als der Durchmesser des Werkstückzahnrades ist, das mit der Schleifscheibe bearbeitet werden soll. Kopfkreis, Teilkreis, Fußkreis und Grundkreis des Werkstückzahnrades sind strichpunktiert angedeutet Am Umfang des scheibenförmigen Körpers 10 sind vier Zahnlücken 10' nachgebildet, deren jeweils zugeordnete Flanken- 14', 16' bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel Evolventen an den Grundkreis des Werkstückzahnrades sind.

Die Anzahl der möglichen Zahnlücken hängt von der Zähnezahl des Werkstückzahnrades ab. Je weniger Zähne dieses aufweist, desto größer müssen die Zahnlücken ausgebildet sein und entsprechend weniger Zahnlücken können um den Umfang des scheibenförmigen Körpers 10' herum angeordnet werden. Die Winkelabstände zwischen den Mittellinien der Zahnlükken 12' brauchen nicht unbedingt gleich zu sein wie bei dem Ausführungsbeispiel. Bei einer ungeraden Anzahl von Zahnlücken ist es ohne weiteres möglich, den Winkelabstand zwischen zwei Zahnlücken 12' abweichend von dem Winkelabstand der übrigen Zahnlücken zu wählen.

Die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Evolventen ausgebildeten Flanken 14', 16' weisen eine größere Länge auf. al« für das »aktive Flankenprofil« der Verzahnung erforderlich ist. Die Flanken münden unterhalb des Fußkreises der Verzahnung in eine Bohrung 18', deren Durchmesser größer ist als der engste Abstand der Flanken. Oberhalb des Kopfkreises der Verzahnung verlaufen die Flanken 14', 16' allmählich an der Umfangsfläche des scheibenförmigen Körpers 10'. Die Dicke des scheibenförmigen Körpers 10 ist bei der Herstellung geradverzahnter Stirnräder nicht kritisch, sie sollte jedoch vorzugsweise etwa der Dicke des Werkstückzahnrades entsprechen.

Beidseitig jeder Zahnlücke 12' sind Klemmplatten 20' angeordnet, die beispielsweise mit Schrauben auf der Umfangsfläche des scheibenförmigen Körpers 10' lösbar befestigt sind.

In die Bohrung 18' ist ein Spannbolzen 24' eingeführt, dessen Durchmesser geringer als der Durchmesser der Bohrung 18' ist, so daß er innerhalb der Bohrung radial bewegbar ist. Von einer Nut der Mittelbohrung 26' aus ragt eine Spannschraube 28' bis etwa zum Mittelpunkt in die Bohrung 18' hinein. Der Spannbolzen 24' weist mittig eine radiale Gewindebohrung auf, in welche die Spannschraube 28' eingreift. Ein Verdrehen der

Spannschraube 28' von der Mittelbohrung aus bewirkt daher eine Verlagerung des Spannbolzens in radialer Richtung in der Bohrung 18,

Der bei der Ausfährungsform nach F i g, 1 verwendete Spannbolzen 24' weist seitlich zwei ebene Flächen 32 auf, auf denen zylinderförmige Ansätze 34 ausgebildet sind, die in entsprechende öffnungen je eines von einer Flanke 14' bzw. 16' in die Öffnung 18' hineinragenden Bandes eingreifen. Das Band 30 ist bei dieser Ausführungsform zweigeteilt Durch das Eingreifen der Ansätze 34 in entsprechende in den Bandenden vorgesehene Löcher wird ein Verdrehen der Bandenden gegenüber der inneren Flfmkenbegrenzung in gewissem Umfang ermöglicht Die Bandenden können im Bereich der Löcher durch aufgeklebte oder aufgelötete Laschen 36 verstärkt sein. Das Spannen des zweiteiligen Bandes erfolgt durch Anziehen der Spannschraube 28'. Es kann alternativ auch ein einteiliges Band verwendet werden, das schleifenförmig um den Spannbolzen herumläuft

Zur Erläuterung der Lage und Form der Flanken 14', 16' wird auf F i g. 3 Bezug genommen.

Die Evolventenfläche 40 wird durch Geraden erzeugt, welche eine auf dem Grundkreis bzw. Grundzy'-'nder 42 liegende Schraubenlinie 48 tangieren. Die Evolventenfläche 40 ist somit abwickelbar und kann beispielsweise mit einem Stahlband bespannt werden. Die Schnittlinien der Evolventenfläche 40 mit dem Grund- bzw. Fußzylinder 42 und dem Kopfzylinder 44 sind jedoch Schraubenlinien 48 bzw. 46, die, falls sie die Begrenzung einer Übergangsfläche bilden, in der Ebene nicht abwickelbar sind. Die Abwickelbarkeit der Flankenfläche mit den zugehörigen Obergangsflächen ist jedoch eine Voraussetzung dafür, daß ein Stahlband über die Flankenfläche gezogen werden kann. Als Begrenzung der Evolventenfläche wird daher nicht, wie es zunächst naheliegen würde, die Schnittlinie der Evolventenfläche 40 mit den entsprechenden Grund- und Kopfzylindern 42, 44 der Verzahnung gewählt, sondern die entsprechenden geradlinigen Erzeugenden 50 bzw. 52 der Evolventenfläche 40. Am Fuß- bzw. Grundzylinder ist die Abweichung zwischen der Schnittlinie 48 zwischen Evolventenfläche 40 und Grundzylinder 42 und der Erzeugenden 52 für den Wälzwinkel 9 = 0^e nicht so groß wie der Unterschied zwischen der Erzeugenden 50 für den Wälzwinkel φ und der Schnittlinie 46 zwischen Evolventenfläche 40 und Kopfzylinder 44. Die Erzeugende 50 für den Wälzwinkel ist bei dem gezeigten Beispiel die obere Begrenzung der Evolventenfläche 40, an die beispielsweise ein Zylindermantelabschnitt tangential anschließen kann. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel steigt die Zahnhöhe in axialer Richtung des Zahnrades bzw. Werkzeugs an. Die Eingriffsebene für den Wälzwinkel φ = 0 ist mit 54 bezeichnet und die Eingriffsebene für den Wälzwinkel φ mit 56.

Die Flanken 14', 16' der Zahnlücken 12' des Abrichtwerkzeugs gemäß F i g. 1 sind entsprechend den in Zusammenhang mit Fig.3 dargelegten geometrischen Beziehungen um den Schrägwinkel des schrägverzahnten Werkstückrades zur Stirnfläche geneigt Die äußere Begrenzung der Evolventenflächen der Flanken 14'. 16' sind nicht achsparallel, senilem in einem bestimmten Winkel zur Achse des Werkzeuges geneigt. Wie vorstehend beschrieben, wird diese äußere Abgrenzung von geradlinigen Erzeugenden gebildet, an welche Zylindermantelabschnitte tangential anschließen. Dabei ergibt sich die in F i g. 1 in der Draufsicht dargestellte Flankenform.
Zum Abrichten der Schleifscheibe kann das Werkzeug beispielsweise anstelle des Werkstückzahnrades auf dessen Achse montiert werden und geradlinig an der Schleifscheibe vorbeigeführt werden, so daß der äußere Rand der Schleifscheibe in eine Zahnlücke 12' eingreift und entsprechend der Flankenform dieser Zahnlücke abgerichtet wird. Nach Abnutzung des Bandes 30 einer Zahnlücke 12' wird das Werkzeug lediglich um 90° verschwenkt Es versteht sich von selbst, daß obwohl nur eine Zahnlücke 12' genauer beschrieben wurde, die anderen Zahnlücken in gleicher Art und Weise ausgebildet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Abrichtwerkzeug für die Schleifscheibe einer Zahnradschleifmaschine zum Formschleifen sobrägverzahnter Stirnräder, das Abrichtflanken in Form eines Ausschnittes des Werkstückzahnrades aufweist und über dessen Flanken ein mit Diamantkorn besetztes Band gespannt ist, wobei das Werkzeug beim Abrichten der Schleifscheibe in gleicher Weise geführt wird wie das Werkstückzahnrad beim Schleifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken {14', 16') der Zahnlücke (12') in der Nähe des Fuß- und Kopfkreises (42, 44) jeweils mit einer Erzeugenden (50,52) enden.