DE3341877A1

DE3341877A1 - Vorrichtung zum herstellen und bearbeiten von zahnraedern

Info

Publication number: DE3341877A1
Application number: DE19833341877
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: 1983-11-19
Filing date: 1983-11-19
Publication date: 1985-05-30

Description

Vorrichtung zum Herstellen und
Bearbeiteii von Zahnrädern 3. 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 einheitlich gerichtete Schneidkanten od. dgl. aufweist. Darunter fallen alle Werkzeuge mit körniger Arbeitsfläche, z.B.
Schleifwerkzeuge, aber auch Werkzeuge für elektrolytische oder elektroerosive oder elektrochemische Materialabtragung. (Nicht darunter fallen beispielsweise Schabzahnräder.) Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff arbeitet mit Einflankenanlage, d.h., von jedem Werkzeug- oder Werkstückzahn liegt bei der Bearbeitung jeweils nur eine Zahnflanke an. Das hat erhebliche Vorteile gegenüber einem spielfreien Eingriff. Es können für die Führungsräder außer Zahnrädern unter Umständen auch Reibräder oder Reibscheiben od. dgl. verwendet werden1 deren Herstellung verhältnismäßig einfach ist. Es ist lediglich darauf zu achten, daß sie die richtige Übersetzung aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit der Vorrichtung und die Qualität der Werkstücke zu erhöhen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Damit werden die Führungsräder geschont und es wird vor allem vermieden, daß Späne od.
dgl., die sich auf den Zahnflanken der Führungsräder festsetzen, dort Flankenformfehler verursachen, die sich auf das Werkzeug und damit auf das Werkstück übertragen.
Die Erfindung läßt mehrere Ausführungsformen zu. So ist sehr vorteilhaft eine Ausgestaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 2. Zwar nicht so betriebssicher aber billiger und platzsparender ist eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Die Erfindung ist anhand der Figuren 1 und 2 erläutert.
Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung nur schematisch. Alle für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile wie Maschinengestell, Schlitten, Vorschub antrieb usw. sind beispielsweise von Zahnradschabmaschinen und anderen Zahnrad-Feinbearbeitungsmaschinen her bekannt und daher im Schema der Fig. 1 und 2 fortgelassen.
Auf einer Werkstückspindel 1 sitzen nebeneinander und achsgleich ein zu bearbeitendes Zahnrad 2 (Werkstück) und ein Führungsrad 3. Beide sind mit einer nicht gezeichneten Spanneinrichtung drehsicher und nicht längsverschiebbar aber auswechselbar auf der Werkstückspindel 1 befestigt. Auf einer Werkzeugspindel 5 sitzen drehfest, nicht längsverschiebbar, aber auswechselbar ein verzahntes Werkzeug 6 und ein Führungsrad 7. Das Werkzeug hat eine abrasive Arbeits-Oberfläche, also Zahnflanke, und kämmt mit der Verzahnung des Werkstücks 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) kann innerhalb der Werkstück-Werkzeug-Paarung, z.B. in deren Mitte, oder innerhalb der Führungspaarung oder jeweils daneben, z.B. zwischen den beiden besagten Paarungen, liegen.
Die Vorrichtung arbeitet im sogenannten Tauchverfahren.
Die Zahn flanken der Werkstückverzahnung werden also ohne ein 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.
Eine der beiden Spindeln, im Beispiel die Werkzeugspindel 5, ist mit einem Motor 101, z.B. Elektromotor, ge- kuppelt. Dieser Motor ist durch Polumschalten oder mittels eines nicht gezeichneten Getriebes auf beide Drehrichtungen umschaltbar.
Die Spindel, die nicht mit dem Motor gekuppelt ist, im Beispiel die Werkstückspindel 1, ist mit einer Bremse 102 versehen. Die Bremse ist ein- und ausschaltbar. Sie gewährleistet die stetige Anlage der Flanken der Führungsräder, so ist der Anlagedruck auf die Zahnflanken etwa gleich dem Arbeitsdruck. Zweckmäßigerweise wird die Flankenanlage der Führungsräder in der Arbeitsphase des Abbremsens nicht unterbrochen.
Damit die Führungsräder 3, 7 vor Verunreinigungen geschützt werden, die aus dem Arbeitsraum der Werkstück-Werkzeug-Paarung 2, 6 kommen können, ist das Führungsradpaar von einem Gehäuse 301 umgeben (Figur 1). Die Bohrungen im Gehäuse, durch die die Spindeln 1, 5 treten, werden zum Arbeitsraum 2, 6 hin mit Spritzscheiben 302, 303 abgedeckt, die auf den Spindeln befestigt sind und mit ihnen rotieren. Auf der dem Arbeitsraum abgekehrten Seite ist das Gehäuse am Durchtritt der Spindel 1 mit einer Dichtung 304 abgedichtet. Eine derartige oder ähnliche bekannte Dichtung könnte auch auf der Seite des Arbeitsraumes vorgesehen sein. Das Gehäuse ist auf der dem Arbeitsraum abgewendeten Seite lediglich mit einer Bohrung für die Spindel 5 versehen unter der Annahme, daß diese Stelle von den besagten Verunreinigungen nicht erreicht wird. Das Gehäuse ist für Montage und Demontage mit einem nicht gezeichneten, geeigneten Deckel oder mit einer nicht gezeichneten Teilfuge versehen. Letztere verläuft zweckmäßigerweise durch die Achsen beider Spindeln.
In der Ausfiihrullgsform nach Figur 2 ist die Spindel, welche mit dem Motor 101 gekuppelt ist, im Beispiel die Werkzeugspindel 5, zusätzlich mit einer schaltbaren-Kupplung 103 zwischen dem Führungsrad 7 und dem Werkzeug 6 versehen, so daß Führungsrad und Werkzeug während des Arbeitsablaufes voneinander getrennt werden können. Die Bremse 102, die übrigens auch eine Schwungmasse sein kann, ist im Unterschied zur Figur 1 auf die andere Seite der Werkstückspindel gesetzt. Die Führungsräder 3, 7 sind bei dieser Ausführungsform nicht von einem Gehäuse umgeben, sondern zum Schutz der Führungsräder ist lediglich eine Spritzscheibe 305 auf der Werkstückspindel 1 befestigt, die so groß ist, daß der Eingriff der beiden Führungsräder zum Arbeitsraum 2, 6 hin abgedeckt ist.
Die Spritzscheibe kann auch auf der Werkzeugspindel 5 befestigt sein. Der Schutz wird erhöht, wenn beide Spindeln mit einer Spritzscheibe versehen sind.
Begriffsliste 1 Werkstückspindel 2 Werkstück 3 Führungsrad 4 5 Werkzeugspindel 6 Werkzeug 7 Führungsrad 8 Achskreuzpunkt 101 Motor 102 Bremse oder Schwungscheibe 103 schaltbare Kupplung 301 Gehäuse 302 303) Spritzscheiben 304 Dichtung 305 Spritzscheibe - Leerseite -

Claims

ANSPRÜCHE Vorrichtung zum Herstellen oder Bearbeiten der Verzahnung von gerad- oder schrägverzahnten Zahnrädern mit einem hyperboloidisch oder globoidisch oder ähnlich 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 Werkstück jeweils mit einem Führungsrad im wesentlichen gleichachsig gekuppelt sind, wobei sich die Führungsräder berühren und das gleiche Übersetzungsver hältnis au£weisen wie die Werkstück-Werkzeug-Paarung, und wobei die Werkstück-Werkzeug-Paarung sich derart aufeinander abwälzt, daß während eines Bearbeitungsvorganges jeweils nur die Rechts- oder Linksflanke der Werkzeugzähne an Werkstückzähnen anliegt, nach Patent ...., (Patentanmeldung P 33 04 980.7), dadurch fiekennyeichnet, daß der Eingriff der Führungsräder (3,7) durch eine Schutzvorrichtung (301 bis 305) vor Verunreinigungen, z.B. Abrieb, aus der Werkstück-Werkzeug-Paarung (2,6) geschützt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzvorrichtung ein die Führungsräder (3,7) umgebendes Gehäuse (301) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzvorrichtung mindestens eine Spritzscheibe (305) auf mindestens einer der Spindeln (1,5) zwischen den Führungsrädern (3r7r und der Werkstück-Werkzeug-Paarung (2,6) ist.