DE3136235A1

DE3136235A1 - Verfahren und maschine zum balligschaben der zahnflanken eines verzahnten werkstuecks

Info

Publication number: DE3136235A1
Application number: DE19813136235
Authority: DE
Inventors: Heinrich 8000 München Fischer
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1981-09-12
Filing date: 1981-09-12
Publication date: 1983-03-31
Also published as: SU1299489A3; JPS5856726A; FR2512714A1; GB2105625B; IT8248603A0; IT1148581B; GB2105625A

Description

Verfahren und Maschine zum Balligschaben der Zahnflanken eines verzahnten Werkstücks

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Balligschaben der Zahnflanken eines versahnten Werkstücks nach dem Oberbegriff des An.sps"wchs i und eine dafür geeignete Maschine. .. "

Bie Erfindung geht dabei aus von einer Maschine zum Feinbearbeiten von Zahnrädern, wie sie in der DE-OS 29 27 976 beschrieben, ist. Bis mit der bekannten Maschine herstellbar© Balligkeit der Zahnflanken ist bei. Verwendung eines geraden Leitlineals nur in einem engen Bereich variierbar» Der Anwendung gekrümmter Lineale sind aus koiistriak&ivea und aus kostenmäßigen Gründen Grenzen gesetzt.

Ύοη daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine dafür geeignete Maschine zu entwickeln, mit dsta bzw. der die Größe und die Form der Balligkeit möglichst freizügig gewählt und ohne großen Aufwand auch geändert werden kann»

Gelöst wird die Aufgabe mit einem Verfahren nach dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1, das mit dem

gO Merkmal des Anspruchs 2 noch vorteilhaft ergänzt werden kann. Eine zum Durchführen des Verfahrens geeignete Maschine weist die Merkmale des Anspruchs 3 auf. Um ballige Zahnf!ankern zu erzeugen, ßsuß das Schabrad entsprechend der gewünschtem Balligkeit gegenüber dem Werkstück geneigt werden» Das jeweils erforderliche Maß der Neigung kann »ach der Erfindung abhängig vom Zyklus der hin- und hergehenden Vorschubbewegung durch

3Ί36235

Variieren des Abstands zwischen Vorschubschlitten und Führungslineal verändert werden, z.B. über einen mit der, beispielsweise numerischen, Steuerung der Maschine verbundenen Impulsgeber, der abhängig vom zurückgelegten Vorschubweg eine Abstandsänderung veranlaßt. Um einwandfreie Schabergebnisse zu erzielen ist es erwünscht, daß das Schabrad immer senkrecht zum jeweiligen Abschnitt des Werkstückzahnes gerichtet ist. Diese Forderung wird dadurch erreicht, daß das Führungslineal immer parallel zur Führung des Vorschubschlittens im Führungsträger, d.h. parallel zur Vorschubbewegung, gehalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 die Anordnung des Schabkopfes, des Vorschubschlittens und des Führungslineales in einer perspektivischen Ansicht,

Figur 2 dieselben Teile in einer Ansicht,

Figuren 3 bis 5 den Bewegungsablauf in verschiedenen Positionen des Vorschubschlittens,

Figur 6 eine schematische Darstellung des Werkzeugs in verschiedenen Positionen bei normaler Balligkeit.

An einem vertikal verstellbaren Vertikalschlitten 1 einer nicht näher dargestellten Zahnradschabmaschine ist ein Einstellschlitten 2 angebracht (Fig.1 und 2), der im wesentlichen aus drei zueinander beweglichen Teilen besteht: einer Schwenkplatte 31 einem Führungsträger k und einem Vorschubschlitten 5· Die Schwenkplatte 3 ist in einer vorgespannten Rundführung 6 im Vertikalschlitten 1 um eine vertikale Achse 7 schwenk-

.5.

bar und feststellbar aufgenommen. Damit kann die Vorsehubrichtung 8, 8', 8" des Schabrades 9 beim Parallel-, Diagonal- oder Underpassschaben beliebig eingestellt werden. An der Schwenkplatte 3 ist an einem Bolzen 10 der Führungsträger 4 um eine horizontale Achse 11 kipp» bar aufgehängt. Der Führungsträger h nimmt an seiner Unterseite in einer vorgespannten Längsführung 12 den Vorschubschlitten 5 auf· An seiner Unterseite ist in einer Rundführung 13 ssma Einstellen des Achskreuzwinkela ein um eine vertikale Achse lk drehbarer Schabkopf 15 rait dem Schabrad 9 aufgenommen. Die Längsführung 12 ist quer zur Achse 11 gerichtet. Die Einrichtungen zum Verschieben des Vorschubschlittens 5 sind ebenso wie die Einrichtungen zum Dreheiastellen der Schwenkplatte 3 oder des Schabkopfes 15 bekannt und werden hier nicht beschrieben. Sie sind auch nicht gezeichnet. Unterhalb des Schabrades 9 und mit diesem in Zahneingriff ist das Werkstück l6 in bekannten, nicht gezeigten Einrichtungen drehbar, aber ortsfest aufgenommen. Der Vorschubschlitten 5 weist an einem Ende einen nach oben gerichteten, in seiner Länge verstellbaren Arm in Form einer in eine Spindelmutter l8 eingreifenden Gewindespindel 19 auf, an deren freier? Emde in einem Kopf 20 ein Lineal 21 angebracht ist. Das Lineal 21 ist um eine horizontale Achse 22, die parallel zur Kippachse 11 gerichtet ist, schwenkbar und am Kopf 20 feststellbar. Die Schwenkplatte 3 weist einen Ausleger 23 auf, an dessen freietn Ende eiae Kulisse 2k frei drehbar angelenkt ist. In dieser Kulisse ist das Lineal 21 geführt.

Auf einem mit dem Kopf 20 verbundenen Träger 25 ist ©in Servomotor 26 angeordnet, der über einen nicht gezeichneten Riementrieb in dem Träger 25 die Gewindespindel 19 drehend antreibt. Der Servomotor 26 ist über einen bekannte» Impulsgeber mit der Steuerung der Schabmaschine verbunden.

In der Normal- oder Mittelstellung des Schabrades 9 " ist die Länge der Gewindespindel 19 so eingestellt, daß der Vorschubschlitten waagerecht steht. Das Lineal 21 steht in einem Abstand 28 dazu ebenfalls waagerecht (Fig. 2 und 3). Wird der Vorschubschlitten nach links oder nach rechts bewegt (Pfeil X)., dann bewegt er sich in einer zur Werkstückachse parallelen Ebene. Zum Erzeugen balliger Zähne auf dem Werkstück 9 wird während der Vorschubbewegung nach links die Gewindespindel 19 im Sinne einer AbstandsVerkürzung zwischen Vorschubschlitten 5 und Lineal 21 bewegt. Dadurch wird dem Vorschubschlitten 5 und dem Führungsträger k eine kleine Schwenkbewegung um die Achse 11 entgegen dem Uhrzeigersinn aufgezwungen, das Lineal 21 wird in Y-Richtung ausgelenkt und das Schabrad 9 erhält eine Neigung (oder einen Sturz) et gegenüber dem Werkstück l6. Bei fortgesetzter Abstandsverringerung während der Vorschubbewegung nach links bewegt sich das Schabrad auf einer bogenförmigen Kurve (Fig.6) mit der Bogenhöhe H. Am Ende des Vorschubweges weist es dann die größte Neigung Oi auf, der Abstand 28 ist gleichzeitig auf sein Minimum verringert (28* in Fig. k). Bei anschließender Umkehr der Vorschubrichtung X wird der Abstand zwischen dem Vorschubschlitten 5 und dem Lineal 21 durch Umkehr der Drehrichtung des Servomotors 26 bzw. der Gewindespindel 19 wieder vergrößert und die Neigung oL des Schabrades 9 verringert. Wenn der Ausgangszustand nach Fig. 3 wieder erreicht ist, steht das Schabrad wieder senkrecht, um bei Fortsetzung der Vorschubbewegung nach rechts und fortgesetzter Vergrößerung des Abstandes 28, bedingt durch die damit verbundene kleine Schwenkbewegung des Vorschubschlittens 5 im Uhrzeigersinn, eine Neigung nach der anderen Seite zu erhalten. Am Ende des Vorschubweges weist es wieder die größte Neigung et auf, gleichzeitig ist der Abstand 28 auf sein Maximum angestiegen (28" in Fig.5).

Die Drehbewegung der Gewindespindel 19 wird mit einem mit der allgemeinen Steuerung, z.B. einer numerischen Steuerung, der Maschine verbundenen Impulsgeber gesteuert, der den Servomotor 26 im Zyklus der hin- und hergehenden Vorschubbewegung und in Abhängigkeit vom jeweils zurückgelegten Vorschubweg oder anderer, den jeweiligen Erfordernissen entsprechend veränderbarer Kriterien ein-, aus- und umschaltet. Die vom Schabrad 9 beschriebene Kurvenbahn kann durch eine der Vor-Schubbewegung X überlagerte Bewegung des Einstellschlittens in Z-Bichtuag, d.h. im Sinne einer Achsabstands verringerung oder -vergrößerung, noch variiert werden. Somit sind

Ö, H₁ B .. f (X,Y,Z).

Selbstverständlich kann die Veränderung des Abstandes 28 zwischen dem Vorschubschlitten und dem Lineal 21 auch erst dann begonnen werden, wenn ein Teil des Vorschubweges B bereits zurückgelegt ist. In diesem Falle würden nur die Zahnenden ballig ausgeführt werden.

Oder die Veränderung des Äbstandes 28 wird beendet, ehe der gesamte Vorsehubweg B zurückgelegt ist. Dann würden die Zahnenden konisch auslaufen. Wichtig ist aber in jedem Falle« daß einer Abstandsveränderung in der einen Vorschubrichtung eine genau entgegengesetzte AbStandsveränderung an der jeweiligen Stelle des Vorschubweges in der entgegengesetzten Vorschubrichtung entsprechen muß.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das hier beschrie bene Ausführungsbeispiel einer Schabmaschine mit oberhalb des Werkstücks liegendem Schabrad, sondern ist bei allen Schabmaschinen usid Maschinen für vergleichbare Zahnradfeinbearbeitungsverfahren anwendbar, bei denen das Werkstück ortsfest aufgenommen ist und alle erforderlichen Bewegungen vom Werkzeug ausgeführt werden.

3 1 3 b2 35

Begriffallste - ' °'

1	Vertikalschlitten
2	Einstellschlitten
3	Schwenkplatte
k	Führungsträger
5	Vorschubschlitten
6	Rund führung
7	Achse von 3
8	Vorschubrichtung
9	Schabrad
10	Bolzen
Il	Achse von 10
12	Längsführung
13	Rundführung
l4	Achse von 15
15	Schabkopf
16	Werkstück
17
18	Spindelmutter
19	Gewindespindel
20	Kopf
21	Lineal
22	Achse von 21
23	Ausleger
24	Kulisse
25	Träger
26	Servomotor
27
28 ♦	28*, 28" Abstand zwisc
OC	β Neigung
B	a Vorschubweg
H	s Bogenhöhe
X	s Vorschubrichtung
Y	« Auslenkung von 21
Z	■ Achsabstandsänderung

Leerseite

Claims

HURTH ....... _%..; .. „ . ³^ 3623b

ili««ä>lnert-und Zahnradfabrik QmbH a Co ; . * „ * ** » "--"1*Γ· 9· 19Ö1

Mooeaohor Str.so, 6 Münohen 40 „Γ,.** " » *"· " - -25O3 Lfl/Wo 457.00

Patentansprüche

! i) Verfahren zum Balligschaben der Zahnflanken eines ^ verzahnten Werkstücke, das in einer Zahnradschabjcaschine drehbar, aber ortsfest gelagert ist, mit einem Schabrad, das in einem Schabkopf drehantreibbar aufgenommen ist, der zum Zwecke der Achskreuzung zwischen Werkstück, und Schabrad um eine zur Werkstückachse senkrecht© Achse dreheinstellbar an einem Vorschubschlitten angebracht ist, der

a) in einem Führungsträger für einen hin- und heri© gehenden Längsvorschub verschiebbar geführt und dafür antreibbar ist, wobei der Führungsträger auf einem quer zur Vorschubrichtung angeordneten Bolzen schwenkbar gelagert ist, der seinerseits in einer um eine zur Werkstückachse senkrechte Achse schwenk- und feststellbaren Schwenkplatte gelagert ist, und

b) mit einem Lineal über eine Kulisse odedgi. an der Schwenkplatte geführt ist,

und mit einer Einrichtung zur Achsabstandsanderung zwischen Schabrad und Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Lineal (2l) und dem Vorschubschlitten (5) abhängig vom Zyklus der hin- und hergehenden Vorschubbewegung verändert und das Lineal (21) dabei ständig parallel zur Führung des Vorschubschiit ten s (5) i«a Führungsträger (4) gehalten wird.
2) Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Achsabstand zwischen Schabrad (9) und Werkstück (l6) abhängig vom Zyklus der hin- und hergehenden Vorschubbewegung verändert wird.

313B235
3) Maschine zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lineal (21) und der Vorschubschlitten (5) über eine Spindel (19) mit Spindelmutter (l8) miteinander verbunden sind und die Spindel (19) mittels eines Servomotors (26) antreibbar ist.