DE3636058A1 - Zahnradzurichtungsmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradzuricht­ ungsmaschine wie zum Beispiel eine Schabmaschine. Die Schabmaschine ist ein anschauliches Beispiel der Zahnradzurichtungsmaschinen. Bei ihr wird ein zahnradähnliches Schneidewerkzeug in kämmendem Eingriff mit dem zu bearbeitenden Zahnrad in Drehung versetzt, um die Oberfläche des Zahnrades spanabnehnmend fein zu bearbeiten.

Die Fig. 4 zeigt die Gestalt eines Tisches bei einer solchen gattungsgemäßen Schabmaschine. Gemäß der Figur umfaßt die Maschine einen Sockel 2 und ein Maschinenbett 1, worauf ein um seine Achse drehbares Zahnrad angeordnet ist. Ein Schlitten 3 ist am Sockel 2 befestigt. Der Sockel 2 mit dem Zahnrad steht in kämmendem Eingriff mit einem am Maschinenbett 1 angeordneten Ritzel 4. Der Sockel 2 wird mittels vier Schraubenbolzen 5 am Maschinenbett befestigt. Der Schlitten 3 besitzt eine Gleit­ fläche, worauf ein weiterer Sockel 6 gleitend getragen wird. Der Gleitsockel 6 wird mittels einer Spindel 7 verschoben. Ein Tischträger 8 ist am Gleitsockel 6 drehbar angeordnet und er wird zumeist am Gleitsockel mittels vier Schraubenbolzen 9 gesichert. Zwecks Einstellung des zu schabenden Zahnrades ist ein Tisch durch eine Tischtragwelle 10 mit dem Tischträger 8 verbunden. Andererseits sind am einen Ende des Tisches 11 eine mit einem Stützglied 12, einer Balligkeitwelle 13, Rollen 14 und einer Ver­ bindungswelle 15 ausgestattete Balligkeitseinrichtung, eine mit einer Verjüngungssäule 16 ausgestattete Verjüngungseinrichtung und ebenfalls ein Ständer 17 für die Verjüngungseinrichtung vor­ gesehen. Die Balligkeitseinrichtung soll den Tisch 11 ver­ schwenken, der eine Balligkeit in der Richtung der Spur des zu schabenden Zahnrades erzeugt, so daß der Tisch 11 am einem Ende zurückbleibt und am anderen Ende nach rechts verdreht wird. Die Verjüngungseinrichtung dient dazu, die Neigungswinkel des Tisches 11 zu verändern.

Das Gewicht des Tisches 11 wird in der Hauptsache durch den Tischträger 8 über die Tischtragwelle 10 aufgenommen, während die Balligkeitseinrichtung und die Verjüngungseinrichtung gleichfalls das Gewicht des Tisches 11 aufnehmen. Während des Schabvorganges bewegt sich der Tisch 11 parallel zu der Stirnfläche des Maschinenbettes 1. Einen Arbeitsvorgang, bei dem die Bewegung­ srichtung des Tisches 11 parallel zur Stirnfläche des Bettes 1 liegt, nennt man den herkömmlichen Vorgang, den Vorgang, bei dem die Bewegungsrichtung senkrecht zur Stirnfläche des Bettes 1 ist, den Unterführungsvorgang und den Vorgang, bei dem die Richtung gegenüber der Stirnfläche des Bettes 1 geneigt ist, den Diagonal­ vorgang. Die Wahl des jeweiligen Vorganges wird gemäß der Art des Schabwerkzeugs und der Gestalt des zu bearbeitenden Zahnrades bestimmt. Die Bewegungsrichtung des Tisches 11 läßt sich dadurch ändern, daß man die vier Schraubenbolzen 5 lockert, um das Ritzel 4 so verdrehen zu können, daß der Sockel 2 sowie der Gleitsockel durch einen vorbestimmten Winkel relativ zum Bett 1 gedreht werden, und weiterhin durch lockern der vier Schraubenbolzen 9, um den Tischträger relativ zum Gleitsockel 6 so zu drehen, daß der Tisch 11 parallel zur Stirnfläche des Bettes 1 eingestellt wird, wonach die acht Schraubenbolzen 5 und 9 wieder festgezogen werden. Beim Wechsel der Schabwerkzeugsart und der Art des Zahn­ rades (Austauschvorgang), werden die acht Schraubenbolzen 5 und 9 gelockert, um diese Drehbewegung zu ermöglichen.

Nachteilig an dieser Tischanordnung ist es, daß beim Austausch­ vorgang es sich als umständlich erweist, zunächst die acht Schraubenbolzen 5 und 9 zu lockern, um den Schlitten 3 und den Tisch 11 durch einen vorbestimmten Winkelbetrag zu schwenken, wonach die acht Schraubenbolzen wieder festgezogen werden müssen. Weiterhin ist wegen des eher komplizierten Aufbaus der Tisch­ schwenkeinrichtungen 11 die Steifigkeit des Tischträgers nicht zufriedenstellend, es ist nicht ohne weiteres möglich, den Tisch 11 beim Austauschvorgang in die genaue Stellung zurückzubringen und die Arbeitsgenauigkeit wird verschlechtert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der erwähnten Unzulänglichkeiten eine Zahnradzuricht­ ungsmaschine vorzusehen, die ohne den Drehmechanismus des das zu bearbeitende Zahnrad tragenden Tisches und ohne den Austausch­ vorgang auskommt, der sonst nötig wäre, um den Tisch bei der Richtungsänderung zu verschieben; wobei bei gleichzeitiger Erhöhung der Arbeitsgenauigkeit und der Steifigkeit des Tisch­ trägers die erfindungsgemäße Zahnradzurichtungsmaschine den Werk­ zeugaustauschvorgang und den Übergang zu einer anderen Zahnrad­ gestalt zu beschleunigen gestattet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Zahnradzurichtungs­ maschine mit einer Balligkeitseinrichtung sowie einer Verjüngungs­ einrichtung, die das zahnradförmige Werkzeug und das zu bearbeit­ ende Zahnrad mit den jeweiligen Achsen unter dem notwendigen Winkel zueinander verschiebt, um das Zahnrad in einem Zustand zu­ zurichten, in dem das zahnradförmige Werkzeug mit dem Zahnrad mit kreuzenden Achsen in Eingriff steht, gekennzeichnet durch eine sich um die senkrechte Achse der Maschine drehende Einrichtung, die das Werkzeug in einen vorbestimmten Kreuzungswinkel einstellt, und durch zwei Antriebseinrichtungen, die das Werkzeug sowie das Zahnrad unabhängig voneinander rechtwinklig zur senk­ rechten Richtung und in jeweiligen axialen Richtungen antreiben, in denen beide Achsen der zwei Antriebseinrichtungen rechtwinklig zueinander stehen, um das Werkzeug und das Zahnrad relativ in einer gewünschten Richtung zu bewegen.

Erfindungsgemäß kommt die Bewegung des Zahnrades relativ zum Werkzeug dadurch zustande, daß das Werkzeug verschwenkt wird, um den Kreuzungswinkel zwischen dem Werkzeug und dem Zahnrad ein­ zustellen und durch Änderung der relativen Stellung des Zahnrades in bezug auf das Werkzeug durch Zusammenarbeit beider unabhängig­ en Antriebe ohne Drehung eines das zu bearbeitenden abstützenden Tisches.

In der oben beschriebenen Form führt die erfindungsgemäße Zahnradzurichtungsmaschine zu folgenden Vorteilen.

Sie kann den Austauschvorgang zur Verschiebung des Tisches überflüssig machen, die sonst bei Änderung der Bewegungsrichtung des das Zahnrad tragenden Tisches stattfindet, und sie erhöht die Steifigkeit der den Tisch tragenden Teile. Demnach läßt sich die Werkzeugaustausch- und Zahnradformänderungszeit erheblich verkürzen, während die Arbeitsgenauigkeit sich verbessern läßt. Weiterhin kann die Wiederholbarkeit der Arbeitsgenauigkeit bei Richtungsänderung erhöht werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 perspektivisch den Maschinentischaufbau bei einer Schabmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung

Fig. 2 eine Stirnansicht der Maschine,

Fig. 3 schematisch den Mechanismus des Schneidekopfes der Maschine,

Fig. 4 perspektivisch den Aufbau des Tisches einer bekannten Schabmaschine.

Die Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichen eine Schabmaschine gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung, bei der die Fig. 1 den Aufbau des Maschinentisches perspektivisch, die Fig. 2 die Maschine in der Stirnansicht und die Fig. 3 den Mechanismus des Schneidekopfes der Maschine zeigt.

Ein Tischschlitten 22 ist fest an einem Maschinenbett 21 angebracht. Ein Tischträger 23 stützt sich am Tischschlitten 22 ab, so daß er in der Richtung parallel zur Stirnfläche des Bettes 21 gleitend verschoben werden kann. Der Tischträger 23 wird durch eine Spindel 24 angetrieben, die durch einen Tischzustellmotor 25 in Drehung versetzt wird. Ein Tisch 27 ist am Tischträger 23 mittels einer Tischtragwelle 26 befestigt. Auf einer Seite des Tisches 27 sind vorne und hinten zwei Tragarme 28 vorgesehen. Dabei sind eine Balligkeitseinrichtung sowie eine Verjüngungseinrichtung auf den Tragarmen 28 angeordnet. Die Verjüngungswellen 30 sind mittels Rollen 29 mit den Tragarmen verbunden und durch einen für die Verjüngungseinrichtung vorgesehenen Sockel 32 mittels einer Verjüngungssäule 31 getragen. Der Sockel 32 ist am Maschinenbett 21 befestigt. Zwischen einem Spindelkasten 33 sowie einem Reitstock 34, die oben am Tisch 27 montiert sind, ist ein zu bearbeitendes Zahnrad 35 drehbar abgestützt. Ein mit einem Schabwerkzeug 36 und einem Hauptwellenmotor 37 ausgestatteter Schneidekopf 38 ist drehbar innerhalb einer horizontalen Ebene an einem Zustellsockel 39 angeordnet. Der Zustellsockel 39 ist in einem Kopfträger 40 angeordnet, so daß eine Bewegung rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Tisches 27 stattfinden kann. Dabei vermag der Kopfträger 40 (Fig. 3) sich lediglich in der senkrechten Richtung (Richtung der X-Achse) zu bewegen, während der Zustellsockel 39 unterhalb des Kopfträgers 40 gleitend durch eine Stützplatte 45 getragen ist, so daß er entlang der Y-Achse nach vorne und nach hinten verschoben werden kann. Ein Zustellmotor 41, der den Zustellsockel 39 antreibt, befindet sich hinter dem Kopfträger 40. Der Zustellsockel 39 ist mittig mit einer Bohrung für die Drehbewegung ausgestattet, in der der Schneidekopf 38 drehbar angeordnet ist. Die Drehbewegung wird durch ein am Schneidekopf befestigtes und mit einer innerhalb des Zustellsockels 39 angeordneten Schnecke in kämmenden Eingriff stehendes Schneckenrad 44 erzeugt. Der die Drehbewegung erzeugende Motor 43 ist hinter dem Zustellsockel 39 angeordnet, und versetzt den Schneidekopf 38 um die senkrechte Achse A in Drehung. Es sind also zwei voneinander unabhängige Antriebsquellen vorgesehen, die durch die Zustellmotoren 25 bzw. 41 verwirklicht sind.

Im Betrieb der so aufgebauten Schabmaschine wird der Motor 43 betätigt, um den Schneidekopf 38 unter einem vorbestimmten Winkel zum Zustellsockel 39 mittels des Schneckenrades 44 in Drehung zu versetzen, so daß der Schneidekopf 40 nach unten verschoben wird und das Schabwerkzeug das Zahnrad 35 bearbeitet. Bei der Verschiebung des Tisches 27 parallel zur Stirnfläche des Maschinenbettes 21 wird der Tischzustellmotor 25 betätigt, um den Tisch 27 zu verschieben. Weiterhin wird beim Verschieben des Tisches 27 rechtwinkelig zur Stirnfläche des Maschinenbettes 21 der Tischzustellmotor 25 nicht betätigt. Dabei wird der Zustellmotor 41 betätigt, um den Schneidekopf 38 samt Zustellsockel 39 zu verschieben, so daß der Tisch 27 sich relativ zum Schabwerkzeug 36 und rechtwinkelig zur Stirnfläche des Maschinenbettes 21 bewegt. Bewegt sich der Tisch 27 geneigt relativ zur Stirnfläche des Maschinenbettes 21, so werden die Zustellmotoren 25 und 41 gleichzeitig bei einer Tourenzahl betätigt, die dem Neigungswinkel entspricht, um den Tisch 27 sowie den Schneidekopf 38 gleichzeitig zu verschieben, so daß der Tisch 27 sich relativ zum Schabwerkzeug 36 in der Neigungsrichtung der Stirnfläche des Maschinenbettes 21 verschiebt.

Demnach ist bei der erfindungsgemäßen Schabmaschine der Austauschvorgang bei der Bewegungsänderung des Tisches 27 nicht mehr nötig, wobei die Steifigkeit der den Tisch 27 tragenden Teile erhöht wird, denn die Zustellung des Tisches 27 findet lediglich in einer Richtung statt.

Obwohl die Erfindung in der Anwendung bei einer Schabmaschine beschrieben worden ist, läßt es sich ohne weiteres einsehen, daß sie auch bei anderen Zahnradzurichtungsmaschinen verwirklicht werden kann.

Claims (1)

1. Zahnradzurichtungsmaschine mit einer Balligkeitseinrichtung sowie einer Verjüngseinrichtung (31), die das zahnradförmige Werkzeug (36) und das zu bearbeitende (35) Zahnrad mit den jeweiligen Achsen unter dem notwendigen Winkel zueinander verschiebt, um das Zahnrad (35) in einem Zustand zuzurichten, in dem das zahnrad­ förmige Werkzeug (36) mit dem Zahnrad mit kreuzenden Achsen in Eingriff steht, gekennzeichnet durch eine sich um die senkrechte Achse der Maschine drehende Einrichtung, die das Werkzeug in einen vorbestimmten Kreuzungswinkel einstellt, und durch zwei An­ triebseinrichtungen (25 bzw. 41), die das Werkzeug sowie das Zahnrad unabhängig voneinander rechtwinklig zur senkrechten Richtung und in jeweiligen axialen Richtungen antreiben, wobei beide Achsen der zwei Antriebseinrichtungen rechtwinklig zuein­ ander stehen, um das Werkzeug und das Zahnrad relativ in einer gewunschten Richtung zu bewegen.