DE3341671A1

DE3341671A1 - Vorrichtung zum herstellen oder bearbeiten von zahnraedern

Info

Publication number: DE3341671A1
Application number: DE19833341671
Authority: DE
Inventors: Manfred 8031 Puchheim Erhardt; Herbert 8250 Dorfen-Stadt Loos
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1983-11-18
Filing date: 1983-11-18
Publication date: 1985-06-05

Description

Vorrichtung zum Herstellen oder
Bearbeiten von Zahnrädern 2 Zusatz zum Patent ..........
(Patentanmeldung P 33 04 980.7) Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben ist Dem Hauptpatent liegt die Aufgabe zugrunde, das Arbeitsergebnis einer derartigen Vorrichtung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, die Merkmale aufweist, welche im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführt sind.
Unter "abrasiver Oberfläche" ist dabei eine spanabhebende Oberfläche des Werkzeugs gemeint, die keine einheitijch gerichtete Schneidkanten od. dgl. aufweist. Darunter fallen alle Werkzeuge mit körniger Arbeitsfläche, z.B.
Schleifwerkzeuge, aber auch Werkzeuge flir elektrolytische oder elektroerosive oder elektrochemische Materialabtragang. (Nicht darunter fallen beispielsweise Schabzahnräder.) Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff arbeitet mit kirlflankenanlage, d.h., von jedem Werkzeug- oder Werkstückzahn liegt bei der Bearbeitung jeweils nur eine Zahnflanke an. Das hat erhebliche Vorteile gegenüber einem spiel freien Eingriff. Auch können für die Führungsräder außer Zahnrädern unter Umständen auch Reibräder oder Reibscheiben od. dgl verwendet werden deren lierstellurig verhaltnismäßig einfach ist. Es ist lediglich darauf zu achten, daß sie die richtige Übersetzung aufweisen, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsqualität der Vorrichtung zu verbessern. Die Lösung diese Aufgabe setzt nicht, wie sonst bei Werkzeugmaschinen, am Werkzeug an, sondern an deii Führungsrädern, weil diese bei der Erfindung nach dem Hauptpatent einen besonderen Einfluß auf die Wirkungsweise des Werkzeugs haben url(I zwar dadurch, daß sowohl die Führungsradpaarung als aucGI die Werkzeug-Werkstück-Paarung jeweils mit sogenannter Einflanken-Anlageg also mit Flankenspiel, aber im Gesamten mit Zweiflankenanlage, also spielfrei, aufeinander abwälzen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Die Erfindinig kann auf verschiedene Weise verfolgt werden. In einer ersten Ausgestaltung wird mindestens eines der Führungsräder nach Anspruch 2 mit einem verschleißfesten Material, z.B. Titannitrid (TIN), beschichtet oder hartverchromt od. dgl.. Dabei können entweder nur di, Zahnfianken oder das ganze Rad beschichtet sein Nach einer anderen Ausfiihrungsform kann nach Anspruch 3 vorgegangen sein, wobei entweder die Zahnflanken oder das ganze Rad mit einem Kunststoff oder einem anderen Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften beschichtet wird.
Vorteilhafterweise werden beide aufeinander arbeitenden Flanken beschichtet. Es ist auch eine Kombination aus den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 günstig.
Die Erfindung ist anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert.
Figur l zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, auf die die Erfindung angewendet werden kann.
Figur 2 zeigt schematisch einen Zahneingriff von Fiihrull$S-zahnrädern nach der Erfindung.
Figur 3 zeigt schematisch einen Zahrleingriff einer Werkstück-Werkzeug-Paarung Figur 1 zeigt eine Vorrichtung, auf die die Erfindung anwendbar ist nur schematisch. Alle fiir das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile wie Maschineilgestell, Schlitten, Vorschubantrieb usw. sind beispielsweise von Zahnradschabmaschinen und anderen Zahnrad-Feinbearbeitungsmaschinen her bekannt und dauer im Schema fortgelassen.
Auf einer Werkstückspindel 1 sitzen nebeneinander ulld achsgleich ein zu bearbeitendes Zahnrad 2 (Werkstück) und ein Führungsrad 3. Beide sind mit einer Spanneinrichtung 4 drehsicher und nicht längsverschiebbar aber auswechselbar auf der Werkstückspindel 1 befestigt. Aui einer Werkzeugspindel 5 sitzen drehfest, nicht längsverschiebbar, aber auswechselbar ein verzahntes Werkzeug 6 und ein Führungsrad 7. Das Werkzeug hat eine abrasiv} Arbeits-Oberfläche, also Zahnflanke,und kämmt mit der Verzahnung des Werkstjicks 2 Das Führungsrad 7 ist wie das Führungsrad 3 ein Zahnrad. Beide Zahnräder kämmen miteinander. Die Achsen der Werkstückspindel 1 und der Werkzeugspindel 5 sind im Abstand gekreuzt. Der sogenannte Achskreuzpunkt 8 (gemeinsame Normale) liegt innerhalb der Werkstück-Werkzeug-Paarung, z.B. in deren Mitte, er kann aber auch innerhalb der Führungsradpaaruhig oder jeweils daneben, z.B zwischen den beiden besagten Paarungen, liegen.
Die Vorrichtung arbeitet im sogenannten Tauchverfahren.
Die Zahnflanken der Werkstückverzahnung werden also ohne e iii Längsverschieben des Werkzeugs relativ zum Werkstück bearbeitet, z.B. geschliffen. Es ist daher erforderlich, daß der Wälzkörper (in der Achsrichtung ausgedehnter Wälzkreis) des Werkzeugs den Wälzkörper des Werkstücks hyperboloidisch umgreift. Außerdem muß die gesamte Werkstück-Zahnbreite von der Werkzeugverzahnung überdeckt werden. In Figur 1 liegt der Achskreuzpunkt in der Mitte d er Werkstückverzahnung, das llyperboloid 9 des Werkzeugs Ist <laher symmetrisch gezeichnet. Die Verzahnung der Führungsrad-Paarung ist wie bei einem Getriebe mit gekreuzten Achsen entsprechend der Lage des Achskreuzpunktes hyperboloidisch oder ähnlich geformt.
In Figur 2 ist eine Zahnlücke des Führungsrades in vergrößerem Maßstab gezeichnet, in die ein Zahn des Führungsrades 3 eingreift. Die Zahnflanken liegen links an, während auf der r-echten Seite Flankenspiel vorhanden ist.
In Figur 3 ist ebenfalls in vergrößertem Maßstab eine Zahnlucke des Werkzeugs 6 und ein Zahn des Werkstiicks 2 gezeichnet. Hier liegen die Zahnflanken auf der rechten Seite an, während links Spiel besteht. In den; gezeigten Beispiel wird also die rechte Zahnflanke des Werkstücks bearbeitet, während die linke Flanke des achsgleichen Fiihrungsrades 3 führt und abstützt. Zur Bearbeitung der anderen Werkstück-Zahznflanke wird die relative Lage innerhalb der beiden Radpaarungen gewechselt, also es liegen darein die Flanken auf der rechten Seite in Figur 2 und auf der linken Seite der Figur 3 aufeinander. Die Flanken können gewechselt werden.
In dem in Figur 2 dargestellten Beispiel sind die Zallnflanken der Führungsräder 3, 7 mit einer Schicht 201, 202 versehen, deren Werkstoff von dem Material des Grundkörpers 203, 204 abweicht. Dieser Werkstoff kann je nach Erfindungszweck entweder besonders verschleißfest sein oder besonders gute Laufeigenschaften haberl Im ersten Falle kann für die Beschichtung 201, 202 z.B.
Titannitrid (TIN) oder eine Hartverchromuxlg od. dgl. und im zweiten Falle ein Kunststoff oder ein Metall mit guten Gleiteigenschaften oder auch ein Material für eine Kombination aus den Fällen eins und zwei verwendet werderi. Die Grundkörper 203, 204 der Fiihrungsräder können dann aus einem billigeren Material sein urld vom Standpurlkt der Festigkeit gewählt werden.
Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn für die Führungsräder statt Zahnräder Reibräder verwendet werden Dann ändert sich die Erfindung lediglich darin, daß nicht die Zahnflanken, sondern die Gleitflächen beschichtet sind Es ergibt sich daraus allerdings eine Abweichung vom letzten Merkmal des Oberbegriffs des Ilauptanspruchs.
Begriffsliste t Werkstiickspindel 2 Werkstück 3 Fiihrungsrad 4 Spanneinrichtung 5 Werkzeugspindel 6 Werkzeug 7 Führungsrad 8 Achskreuzpunkt 9 Hyperboloid 201 202) Beschichtung 203 204) Grundkörper der Führungsräder

Claims

ANSPRÜCHE 1. 1. Vorrichtung zum Herstellen oder Bearbeiten der Verzahnung von gerad- oder schrägverzahnten Zahnrädern mit einem hyperboloidisch oder gioboidisch oder ähllich geformten, verzahnten Werkzeug, das eine abrasive oder ähnliche Oberfläche aufweist und das eine solche axiale Abmessung hat, daß es von einer Stirnseite der Werkstückverzahnung bis zur anderen im Eingriff ist, wobei ein Achskreuzwinkel zwischen Werkstück und Werkzeug vorhanden ist, und wobei das Werkzeug und das Werkstiick jeweils mit einem Führungsrad im wesentlichen gleichachsig gekuppelt sind, wobei sich die Führungsräder berühren und das gleiche Übersetzungsverhältnis aufweisen wie die Werkstück-Werkzeug-Paarung, und wobei die Werkstiick-Werkzeug-Paarung sich derart aufeinander abwälzt, daß während eines Bearbeitungsvorganges jeweils nur die Rechts- oder Links fl anke der Werkzeugzähne an Werkstückzähnen anliegt, nach Patent .... (Patentanmeldung P 33 04 98().7), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Shitlrungsräder (3,7) mindestens an der arbeitenden Fläche mit einem vom Material des Grundkörpers (203,204) abweichenden Werkstoff (201,202) beschichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (201,202) aus einem Material besteht, das verschleißfester ist als das Material des Grundkörpers (203,204), z.B. aus Titannitrid.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (201,202) aus einem Material mit besseren Gleiteigenschaften besteht als das Material des Grundkörpers (203,204), z.B. aus einem Kunststoff.