DE3230177C2

DE3230177C2 - Zahnrad- oder zahnstangenförmiges Werkzeug zum Schaben von Zahnrädern

Info

Publication number: DE3230177C2
Application number: DE3230177A
Authority: DE
Inventors: Manfred 8031 Puchheim Erhardt
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Hurth Maschinen und Werkzeuge 8000 Muenchen GmbH
Priority date: 1982-08-13
Filing date: 1982-08-13
Publication date: 1984-06-20
Also published as: IT8348263A0; DE3230177A1; IT1168773B

Abstract

Zur Erhöhung der Standzeit zahnrad- oder zahnstangenförmiger Werkzeuge zum Schaben von Zahnrädern sind die Wände der in die Zahnflanken eingebrachten Nuten bzw. der von einer Flanke eines Zahnes zur benachbarten Flanke verlaufenden Schlitze mit einer Verschleißschutzschicht versehen. Damit werden die von den Wänden am Austritt der Nuten bzw. der Schlitze aus den Zähnen zusammen mit den dazwischen befindlichen Flankenteilen gebildeten Schneidkanten gefestigt. Die Flankenteile selbst sollen keine Schutzschicht aufweisen.

Description

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Die Erfindung betrifft Werkzeuge zum Schaben von ι Zahnräder, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs beschrieben sind.

Derartige Werkzeuge sind als Schabräder seit langer Zeit bekannt und haben einen festen Platz in der Zahnradherstellung, insbesondere in der Großserienfertigung. Ie nach Größe (Zähnczahl. Modul) und Werkstoff der Werkstücke sowie der geforderten Oberflächengüte können mit einem Schabrad etwa 1000 bis 5000 Werkstücke bearbeitet werden, dann muß das Schabrad nachgeschliffen werden. Für eine automatisierte Fertigung wird eine höhere Standzeit angestrebt, d. h. es sollen mehr Werkstücke mit einem Werkzeug bearbeitet werden, bis es ausgewechselt bzw. nachgeschliffen werden muß; denn der Stillstand einer Schabmaschinc zum Wechseln des Schabrades hat bei verketteten Maschinen in der Regel auch den Stillstand der nachfolgenden, bei nur geringen Speichermöglichkeiten /wischen den Maschinen oft auch den Stillsland der davor arbeitenden Maschinen zur Folge.

Schon früher gemachte Vorschläge bezüglich Form oder der Anordnung der Nuten bzw. Schlitze und damit der Schneidkanten führten zwar zu besseren Schabergebnissen, brachten aber keine merkliche Standzeitverbesserung.

Aus der CH-PS b 15 852 ist es bekannt. Werkzeuge zur spanabhebenden Bearbeitung von Zahnrädern nach dem Abwälzvcrfahren zur Erhöhung der Standzeit mit einer VerschieißschutzM.-hieht zu verschen und zwar an den Stellen, die auf Verschleiß beansprucht sind.

Für die Beschichtung haben sich bei den bekannten Anwendungsfällen vor allem Titannitrid und Titancar-ImI bewahrt, aber auch Verbindungen anderer verschleißfester Werkstoffe sind mit Erfolg verwendet worden. Schabräder weiden aus Wirtschaftlichkeitsgründen an den /.ahnflanken naehgeschäiTi. Wiesen nun die Flanken eine derartige Versehleißschui/sehichl auf. dann müllie diese schon beim ersten Nachsehleilen ab iieiraiien weiden, was nur mit einem mehl zu vertreten den Aufwand an Zeit und Werkzeugen, also Kosten, zu bewerkstelligen wäre. Außerdem wäre für den weiteren Einsatz ohnehin keine Schutzschicht mehr auf den Flanken vorhanden. Schon von daher würde sich das Beschichten von Schabwerkzeugen mit einer Verschleißschutzschicht eigentlich verbieten. Das Schabwerkzeug liegt mit seinen Flankenteilen an den Zahnflanken des zu bearbeitenden Zahnrades an bzw. wird um einen ganz kleinen Betrag in der Größenordnung von μιη in die Zahnflanke hineingedrückt. Aus der Rotationsbewegung und dem Achskreuzwinkel zwischen Werkzeug und Werkstück entsteht beim Abwälzen der Flanken aufeinander eine Axialkomponente, d. h. die Schabkanten schaben in axialer Richtung auf den Zahnflankendes Zahnrades und tragen dabei Material ab (sofern nicht ohnehin ein Schabverfahren mit einer axialen Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück angewendet wird). Der Erfindung hat nun herausgefunden, daß die bekannten Beschichtungsstoffe sehr gute Gleiteigenschaften haben und beschichtete Zahnflanken des Werkzeugs ohne eine nennenswerte Spanabnahme auf den Flanken des Werkstücks gleiten würden, so daß eine Vcrschleißschutzschicht an den Flanken eines Schabwerkzeuges sogar nachteilig für die Funktion des Schabrades wäre.

Ausgehend von dem eingangs genannten Bedürfnis der Praxis liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorteile der .Standzeiterhöhung durch Aufbringen einer Versehleißsehulzsehiehl auf die versehleißbeanspruchten 1 lachen auch bei Schabwerkzeugen erzielen zu können.

Als Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, die Seilcnwände der Nuten oder der Schlitze mit einer Verschlcißschuizschicht zu versehen. Diese Verschleißschutzschicht kann auch den Nut- oder Schlitzgrund bedecken, soll aber nicht auf den wirksamen Zahnflanken vorhanden sein. Hierdurch wird die überraschende Wirkung erzielt, daß die Vcrschleißschutzschicht in ihrer Funktion voll zum Tragen kommt, obschon die Zahnflanken nicht beschichtet sind, d.h.. daß an den wirksamen Schneidkanten des Schabwerkzeugs lediglich die Spanflächen nicht aber die Freiflächen mit der Vcrschieißsehutzsehiehl versehen sind.

Die Erfindung kann vorleilhaftcrweise auch bei soge-, nannten Lamellenschabrädern angewendet werden, die aus mehreren abwechselnd geschichteten Lamellen zusammengesetzt sind und deren Schneidkanten von den Begren/ungskanien der jeweils gegenüber der ncbcnliegendcn. zurückstehenden Lamelle vorstehenden La-ι mclle gebildet sind. Auf die Planflächen der Lamellen kann die Verschieißschutzschichl problemlos aufgebracht werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispicle beschrieben, die in den F i g. 1 und > dargestellt sind. In einer dritten Figur ist ein Teilschnitt durch einen Zahn eines Schabrades dargestellt.

F i g. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem genuteten Schabrad 1. Seine Zahnflanken 2, 3 sind mit Nuten verschen, die vom Kopf zum Fuß gerichtet sind. Die i Nuten 4 können auch schräg verlaufen und/oder sich nur über einen Teil der Zalmhöhc erstrecken. Die Nmwiinde "5, ft bilden zusammen mit den /wischen den Nuten 4 befindlichen Flankenieilen 7 Schneidkanten 8. Die Nutwände 5, (i sind mit einer Verschleißschutz.-„-, schicht 10 versehen (F i g. J). die aus Fcrtigungsgninden auch auf dem Niitgrund Il vorhanden sein kann, dort aber keine Funktion hat. Wesentlich ist die Verschleiltsehiit/schichi an ilen Nuiwanden 5. h und zwar inslv-

ondere an den Schneidkanten 8, 9. Die Flankenteile 7 iabcn keine Verschleißschulzschicht. Die Verschleißchul/schichi 10 ist eine nur wenige um dicke llaribechichiung aus einem verschleißfesten Werkstoff, /_ B. Titannitrid, Titancarbid o. a. und wird in e'er Regel un- ϊ mittelbar auf das Schabrad 1 angebracht. Beim Nachichlcifen des Schabrades wird Material von den Flanken I, 3 abgetragen und dabei die Nmiiefe verringert. An .!en Nutwänden 5, 6 bleibt die Versehleißsdiutzsehieln 10, so daß die beim Nachschleifen entstehenden neuen m Schneidkarien 8', 9' ebenso geschützt sind wie die ursprünglichen Schneidkanten 8,9.

Eine andere Ausführung eines Schabrades ist in F i g. 2 gezeigt. Seine Zähne sind mit Schlitzen 14 versehen, die jeweils von einer Zahnflanke 12 zur anderen π Zahnflanke 13 verlaufen. Die Schliizwände 15,16 bilden am Austritt der Schlitze 14 zusammen mit den zwischen den Schlitzen befindlichen Flankenabschnitten 17 Schneidkanten 18, 19. Die Schlitzwändc sind wie die vorher beschriebenen Nuten 4 mit eine/ Verschleißschutzschicht 10 versehen, die auch auf dem Schliizgrund 21 vorhanden sein kann, dort aber keine Funklion hat. Ähnlich den Flankenteilen 7 beim genuteten Schabrad sind auch die Flankenabschniite 17 ohne Verschleißschutzschicht. Das Nachschleifen zwecks Bildung neuer 2^r> Schneidkanieii erfolgt in gleicher Weise wie oben beschrieben.

Die Anordnung der Nuten bzw. Schlitze und der Verschleißschutzschicht bei zahnstangenförmigen Werkzeugen entspricht den beschriebenen und dargestellten jii Beispielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Zahnrad- oder zahnsiaiigenförmiges Werkzeug zum Feinstbearbeiten der Flanken von Zahnrädern durch Schaben, dessen Zahnflanken mit jeweils mindestens einer vom Zahnkopf bis zum Zahnfuß verlaufenden Nut versehen sind, die die Zahnflanke in vortretende und zurückgesetzte Flankenflächcntcile unterteilt, oder dessen Zähne mit jeweils mindestens einem vcn einer Flanke zur anderen durchgehenden, vom Kopf zum Fuß verlaufenden Schul/ verschen sind, der'bzw. die die Zahnflanken in zwei bzw. mehrere Flankenabschnitte unterteilt, wobei das Werkzeug in beiden Fallen einstückig oder aus Lamellen zusammengesetzt sein kann, dadurch gekennzeichne i. daß die seitlichen Nutwände (5,6) und gegebenenfalls der Nutgrund (11) bzw. die seitlichen Schlitzwände (15, 16) und gegebenenfalls der Schlitzgrund (2J) in bei spangebenden Zahnradbearbeitungswerkzeugen bekannter Weise mit einer Verschleißschulzschicht (10) versehen sind, wogegen die vortretenden Flankcnflächcnteilc (7) bzw. die Flankcnabschnitte (17) ohne Verschleißschutzschicht sind.

ίο