DE3442830C2

DE3442830C2 -

Info

Publication number: DE3442830C2
Application number: DE3442830A
Authority: DE
Inventors: Dieter 8011 Kirchheim De Buschmeier
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1984-11-23
Filing date: 1984-11-23
Publication date: 1989-11-23
Also published as: GB2168274B; FR2573690B1; IT8548659A0; DE3442830A1; IT1182910B; JPS61131820A; FR2573690A1; GB2168274A; US4693231A; GB8528769D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abrichten eines abrasiven zahnradartigen Feinbearbeitungswerkzeugs ent sprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Abrichtvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.

Die Erfndung geht damit aus von zahnradartigen abrasi ven Werkzeugen, wie sie zum Feinbearbeiten der Flanken von Zahnrädern allgemein bekannt sind (US-PS 30 92 934, DE-OS 27 19 524). Zum Abrichten der Werkzeug-Zahnflanken bedient man sich im allgemeinen eines Abrichtwerkzeugs entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2. Fein bearbeitungswerkzeug und Abrichtwerkzeug werden dazu in kämmenden Zahneingriff gebracht. Wird dabei mit spiel freiem Zahneingriff gearbeitet, dann wirken auf beide Seiten der im Eingriff befindlichen Zähne Kräfte ein, die - je nachdem, wie viele Flanken momentan am Eingriff beteiligt sind - ständig wechseln. Diese wechselnden Kräfte verursachen Fehler an den Flanken des Feinbear beitungswerkzeugs, die später auf die damit zu bearbei tenden Werkzeuge übertragen werden. Wird dagegen mit Einflankenanlage abgezogen, dann läuft das Abrichtwerk zeug gewissermaßen den am Feinbearbeitungswerkzeug vor handenen Flankenfehlern nach, ohne diese zu beseitigen.

Von der DE-OS 33 04 980 ist die Anwendung von Führungsrädern für das Feinbearbeiten von Zahnrädern bekannt. Dabei muß jedoch die Maschine, auf der diese Feinbear beitung ausgeführt wird, für die koaxiale Aufnahme des Führungsradpaares eingerichtet sein und über die erfor derlichen Einrichtungen verfügen, um die Flankenanlage im Führungsradpaar und im Werkzeug-Werkstück-Paar wech seln zu können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abrichten von zahnradartigen abrasiven Feinbearbeitungswerkzeugen und eine dafür geeignete Abrichtvorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der ein genaues Abrichten des genannten Feinbearbeitungswerkzeugs auch auf weniger aufwendigen Zahnradbearbeitungsmaschinen durchführbar ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 1 bzw. 2 vorgesehen. Gegenüber dem bisher üblichen Abrichten zeichnet sich das erfin dungsgemäße Verfahren dadurch aus, daß zwar zwischen dem abzurichtenden Feinbearbeitungswerkzeug und dem Abrichtwerkzeug Flankenspiel vorhanden sein kann, das Abrichten selbst aber spielfrei erfolgt. Da das Führungsrad und das Führungsritzel sehr genau hergestellt werden können, wird beim Abrichten eine sehr gute Flankenform am Fein bearbeitungswerkzeug erzeugt, denn die Form der Füh rungsradflanken wird auf das Feinbearbeitungswerkzeug übertragen.

Das erfindungsgemäße Abrichtverfahren und die zugehörige Abrichtvorrichtung sind auf fast jeder bekannten Zahnrad bearbeitungsmaschine einsetz- bzw. durchführbar.

Das Feinbearbeitungswerkzeug mit seinem Führungsrad und/ oder das Abrichtwerkzeug mit seinem Führungsritzel können, je nach den zu bearbeitenden Werkstücken, die Form von gerad- oder schrägverzahnten Stirnrädern oder von gerad- oder spiralverzahnten Kegelrädern haben; sie können auch innenverzahnt sein.

Die Eingriffsteilung des Feinbearbeitungswerkzeugs und des Abrichtwerkzeugs braucht nicht mit der der Führungs räder übereinzustimmen. Es kann sogar günstiger sein, wenn sie verschieden sind, weil sich dann evtl. vorhan dene Teilungsfehler ausgleichen. Wichtig ist nur, daß die beiden Übersetzungsverhältnisse gleich sind.

Wenn das Abrichten der Feinbearbeitungswerkzeuge auf ei ner Maschine erfolgt, bei der das Werkzeug und das Werk stück einander in axialer Richtung genähert und in Zahn eingriff gebracht werden, dann ist es zum Schutz der stirnseitigen Zahnkanten vorteilhaft, je nach Bewegungs richtung die Zähne des Führungsrades oder des Führungs ritzels an ihrer einen Stirnseite abzudachen oder abzu runden, wie das ansich von Kfz- Schaltgetrieben her bekannt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in 3 Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt in einer Ansicht ein Feinbearbeitungswerk zeug und ein Abrichtwerkzeug mit dem zugehörigen Führungsrad und -ritzel, die

Fig. 2 und 3 zeigen jeweils eine Seitenansicht des Feinbearbeitungswerkzeugs mit unterschiedlichen Stellun gen des Führungsrades.

An einem zahnradartigen Feinbearbeitungswerkzeug 1 mit abrasiven, d. h. keine einheitlich gerichteten Schneid kanten aufweisenden Flanken 12, 13 ist seitlich ein schmales Zahnrad als Führungsrad 2 befestigt. Zu diesem Zweck sind im Werkzeug 1 Schrauben 3 vorgesehen, die durch Langlöcher 4 im Führungsrad 2 ragen und mit Mut tern 5 gehalten werden. Auch an einem zahnradartigen Abrichtwerkzeug 6, dessen Flanken 17, 18 mit CBN- oder Diamantkörnern beschichtet sind, ist seitlich ein schma les Zahnrad als Führungsritzel 7 befestigt, und zwar mittels Schrauben 8. Ein relatives Verdrehen von Abricht werkzeug 6 und Führungsritzel 7 ist nicht vorgesehen, die Zahnflanken beider Teile bleiben immer in derselben Stellung zueinander. Im in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist das Feinbearbeitungswerkzeug 1 geradverzahnt und das Abrichtwerkzeug 6 schrägverzahnt. Es kann auch jede andere Kombination gewählt werden, auch kann eines der Teile mit seinem Führungsrad bzw. -ritzel innenverzahnt sein, oder beide haben die Form von Kegelrädern.

Das Feinbearbeitungswerkzeug 1 und das Abrichtwerkzeug 6 wälzen aufeinander ab. Dabei kreuzen ihre Achsen 11, 16 im Abstand miteinander. Die auf den Achsen 11, 16 rechtwinkelig stehende gemeinsame Normale (senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1) verbindet die beiden Achsen im Achskreuzpunkt 10. Die Form des Feinbearbeitungswerk zeugs 1 und demgemäß die des Abrichtwerkzeugs 6 richtet sich nach der Form der mit dem Werkzeug 1 zu bearbeiten den Werkstücke. Bei dieser Feinbearbeitung eines Getrieberades verbleibt das Führungsrad 2 funktionslos am Werkzeug 1.

Wenn die Flanken 12, 13 des Feinbearbeitungswerkzeugs 1 abgerichtet werden müssen, dann wird das Führungsrad 2 nach Lösen der Schrauben 3 relativ dazu soweit verdreht, bis die Flanken 12 gegenüber den Flanken 22 des Füh rungsrades um einen dem vorgesehenen Materialabtrag ent sprechenden Betrag 20 vorstehen. Die Schrauben 3 werden wieder angezogen. Das Feinbearbeitungswerkzeug 1 wird jetzt mit dem Abrichtwerkzeug 6 in rotierenden Zahnein griff gebracht. Dabei erfolgt so lange eine Zustellbewe gung (Pfeilrichtung 21) im Sinne einer Achsabstands verringerung, bis das Führungsrad 2 spielfrei mit dem Führungsritzel 7 kämmt. Sodann wird das Feinbearbei tungswerkzeug 1 aus der Maschine entnommen. Nach er neutem Lösen der Schrauben 3 wird das Führungsrad 2 relativ zum Werkzeug 1 jetzt in entgegengesetzter Rich tung so weit verdreht, bis die Flanken 13 gegenüber den Flanken 23 um einen dem hier vorgesehenen Materialabtrag entsprechenden Betrag 24 vorstehen. Die Schrauben 3 wer den wieder angezogen und das Feinbearbeitungswerkzeug 1 in der Maschine mit dem Abrichtwerkzeug 6 in rotierenden Zahneingriff gebracht, und zwar bei entgegengesetzter Drehrichtung. Dabei wird wieder so lange zugestellt (Pfeilrichtung 25), bis das Führungsrad 2 spielfrei mit dem Führungsritzel 7 kämmt. Beim Abrichten der Flanken 13 kann auch mit derselben Drehrichtung gearbeitet wer den wie beim Abrichten der Flanken 12, wenn dazu das Abrichtwerkzeug 6 und das Feinbearbeitungswerkzeug 1 andersherum, d. h. um 180° um die gemeinsame Normale ge dreht, in die Maschine eingesetzt werden.

Wenn das Ineingriffbringen von Werkzeug 1 und Abricht werkzeug 6 in axialer Richtung erfolgt, können die Zähne des Führungsrades 2 und/oder des Führungsritzels 7 an der Stirnseite eine Dachform 26 oder eine Rundung 27 od. dgl. aufweisen, wie das in Fig. 1 an jeweils einem Zahn dargestellt ist. Damit wird das Ineingriffbringen er leichtert und die Zahnkanten, insbesondere die des Fein bearbeitungswerkzeugs 1, vor Beschädigungen geschützt.

Wenn das Ineingriffbringen von Werkzeug 1 und Abrichtwerk zeug 6 in radialer Richtung erfolgt, also auch in Pfeil richtung 21, 25, dann kann für das Führungsrad 2 und das Führungsritzel 7 eine andere Eingriffsteilung vorgesehen werden als beim Werkzeug 1 und beim Abrichtwerkzeug 6. Der Betrag 20, 24 wird dann jeweils von einem bestimmten, als Referenz dienenden Zahn des Führungsrades 2 aus er mittelt.

In den Figuren sind alle für die Erfindung nicht wesent lichen Teile wie z. B. die Maschine selbst und die Spann-, Antriebs- und Zustelleinrichtungen nicht dargestellt, da diese allgemein bekannt sind. Wenn das Feinbearbeitungs werkzeug 1 und/oder das Abrichtwerkzeug 6 innenverzahnt oder kegelradartig ausgebildet sind, dann erfolgt das Abrichten der Flanken 12, 13 in gleicher Weise wie es vor stehend anhand von Stirnrädern beschrieben ist.

Claims

1. Verfahren zum Abrichten eines abrasiven zahnradartigen Feinbearbeitungswerkzeuges in einer Zahnradbearbeitungsmaschine, das dazu mit einem mit CBN- oder Diamantkörnern beschichteten Abrichtwerkzeug in rotierenden Zahneingriff gebracht wird, gekenn zeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Manuelles winkeleinstellbares Verdrehen eines am Feinbearbeitungswerkzeug (1) gleichachsig befestigten Führungs rades (2) relativ zum Feinbearbeitungswerkzeug, derart, daß die einen Flanken (12) des Feinbearbeitungswerkzeugs (1) in Umfangsrichtung gegenüber denen des Führungsrades (2) um einen dem vorgesehenen Materialabtrag ent sprechenden Betrag (20) vorstehen;
b) Abrichten der Flanken (12) in an sich bekannter Weise, wobei das Feinbearbeitungswerkzeug (1) und das Abrichtwerkzeug (6) so weit relativ zueinander zugestellt werden, bis das Führungsrad (2) mit einem am Abrichtwerkzeug (6) gleichachsig befestigten Führungsritzel (7) spiel frei kämmt;
c) Manuelles winkeleinstellbares Verdrehen des am Feinbearbeitungswerkzeug (1) befestigten Führungsrades (2) relativ zum Feinbearbeitungs werkzeug (1) in entgegengesetzter Richtung, derart, daß dessen andere Flanken (13) in Umfangsrichtung gegenüber dem Führungsrad (2) um einen, dem vorgesehenen Materialabtrag entsprechenden, Betrag (24) vor stehen;
d) Wiederholen des Abrichtens nach Verfahrensschritt b) bei entgegengesetzter Drehrich tung oder bei um jeweils 180° gewendetem Feinbear beitungswerkzeug (1) und Abrichtwerkzeug (6).

2. Abrichtvorrichtung mit einem Abrichtwerkzeug zum Abrichten der eine abrasive Ober fläche aufweisenden Flanken eines zahnradförmigen Fein bearbeitungswerkzeugs unter gegenseitigem Abwälzen zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, wobei das Abrichtwerkzeug einen metallischen, zahnradartig ausgebildeten Grund körper aufweist, dessen Zahnflanken mit CBN- oder Diamantkörnern beschichtet sind, gekennzeichnet durch ein am Abrichtwerkzeug befestigtes koaxiales Führungsritzel (7), das mit einem koaxial an dem abzurichtenden Feinbearbeitungswerkzeug (1) manuell winkeleinstellbar befestigten Führungsrad (2) in Eingriff bringbar ist.

3. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Eingriffsteilung des Führungs rades (2) eine andere ist als die des Feinbearbeitungs werkzeugs (1), wobei das Übersetzungsverhältnis zwi schen Führungsrad (2) und Führungsritzel (7) dem zwi schen Feinbearbeitungswerkzeug (1) und Abrichtwerkzeug (6) entspricht.

4. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zähne des Führungsrades (2) auf der dem Feinbearbeitungswerkzeug abgewandten Seite eine Dachform oder eine Rundung (27) od. dgl. aufweisen.

5. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsteilung des Führungsritzels (7) eine andere ist als die des Abrichtwerkzeugs (6), wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen Führungsritzel (7) und Führungsrad (2) dem zwischen Abrichtwerkzeug (6) und Feinbearbeitungswerkzeug (1) entspricht.

6. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des Führungsritzels (7) auf der dem Abrichtwerkzeug (6) abgewandten Seite eine Dachform (26) oder eine Rundung od. dgl. aufweisen.

7. Abrichtvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die winkel einstellbare Befestigung des Führungsrades (2) am Feinbearbeitungswerkzeug (1) durch darin vorgesehene Schrauben (3) erfolgt, die durch Langlöcher (4) im Führungsrad (2) ragen.