DE3642162A1

DE3642162A1 - Device for generating face-crowned gearwheels on a gear roller grinding machine

Info

Publication number: DE3642162A1
Application number: DE19863642162
Authority: DE
Inventors: Sieghart Dipl Ing Lenz; Hans-Joachim Dipl Ing Ulrich; Uwe Dipl Ing Bernau
Original assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Current assignee: Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1987-06-25
Also published as: DD244509A1

Abstract

The invention relates to a device for generating face-crowned gearwheels on a gear roller grinding machine, in which a mechanism is actuated with the lifting movement, which mechanism, depending on the arrangement and the form of templates, generates a radial movement of the grinding body towards the workpiece. The object of the invention is to provide a device in the case of which the amounts of the flank correction and flank correction width can be measured, compared with the required values and corrected without the gearwheel which is being machined having to be removed from the machine for this purpose or manual adjustments to parts of the device being necessary. According to the invention, the object is achieved in that, to measure the radial position of the grinding carriage and to measure the lifting position of the lifting carriage, there are arranged in each case a displacement measuring system as well as in each case an adjusting unit on the template carrier and on the template, the displacement measuring systems and the adjusting units being connected to a control and computation unit. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung von breitenballigen Zahnrädern an einer Zahnradteilwälzschleif maschine, mit einem im Hubschlitten angeordneten und durch dessen Hubbewegung betätigbaren Getriebe, bei dem das An triebsglied ein Tastelement ist, das durch das Abfahren von an einem Drehteil befestigten Schablonen, deren An ordnung in Hubrichtung verstellbar ist, bewegbar ist und bei dem das Abtriebsglied mit einem radial zum Werkstück verschiebbaren Schleifschlitten, an dem sich ein Schleif körper befindet, verbunden ist.The invention relates to a device for generating wide spherical gears on a gear wheel part grinding machine, with one arranged in the lifting carriage and through whose stroke movement actuated gear, in which the on drive element is a sensing element, which is caused by the shutdown of stencils attached to a rotating part, the An Order is adjustable in the direction of stroke, is movable and in which the output member with a radial to the workpiece sliding grinding slide on which there is a grinding body is connected.

Nach den DD-WP 64 639 und DD-AP 1 08 228 sind Einrichtungen zur Erzeugung von breitenballigen Zahnrädern für mit Doppel kegelschleifkörpern arbeitenden Zahnradteilwälzschleifma schinen bekannt. Bei beiden Lösungen dienen Schablonen, die paarweise am Drehteil der Zahnradteilwälzschleifmaschine in ihrer Lage einzeln verstellbar angeordnet sind, dazu, die Breitenballigkeit (Zahnbreitenmodifikation) am Werkstück hinsichtlich Form und Größe zu erzeugen. Ein Tastelement fährt dabei mit der Bewegung des Hubschlittens diese Scha blonen ab und erteilt über ein Getriebe dem Schleifschlit ten radial zum Werkstück eine Zusatzbewegung. Die radiale Position des Schleifschlittens wird somit in Abhängigkeit von der Position des Hubschlittens geändert und an den Zahnflanken des Werkstückes entsteht maßstäblich zur Scha blone die Breitenballigkeit, die durch die Beträge Flanken rücknahme und Flankenrücknahmebreite bestimmt wird. Der Betrag der Flankenrücknahme ist abhängig vom Steigungs winkel der Schablonen und von dem an der Einrichtung einge stellten Übertragungsverhältnis.According to DD-WP 64 639 and DD-AP 1 08 228 there are facilities for the production of wide-spherical gears for double conical grinding wheel working gear hobbing seem known. In both solutions, templates are used that in pairs on the rotating part of the gear hobbing machine in their position are individually adjustable, to that Width crowning (tooth width modification) on the workpiece in terms of shape and size. A tactile element moves this Scha with the movement of the lifting carriage block and gives the grinding slide via a gear an additional movement radially to the workpiece. The radial The position of the grinding slide is thus dependent changed from the position of the lifting carriage and to the Tooth flanks of the workpiece are created to scale to the Scha blone the crowning that flanks through the amounts redemption and flank redemption width is determined. The amount of edge relief depends on the slope angle of the stencils and turned on at the device provided transfer ratio.

Der Betrag der Flankenrücknahmebreite an beiden Zahnenden des Werkstückes resultiert aus der Lage beider Schablonen in Hubrichtung. Gemäß der Lösung nach DD-AP 1 08 228 auch für die Rechts- und Linksflanke des Werkstückes unter schiedliche Beträge der Breitenballigkeit erzeugt werden.The amount of flank relief width on both tooth ends of the workpiece results from the position of both templates in the stroke direction. According to the solution according to DD-AP 1 08 228 also for the right and left flank of the workpiece below different amounts of latitude are generated.

Der wesentliche Nachteil der genannten Lösungen besteht da rin, daß die Einstellung des Übertragungsverhältnisses des Getriebes und der daraus resultierende Betrag der Flanken rücknahme und die Einstellung der Lage der Schablonen in Hubrichtung und der daraus resultierende Betrag der Flanken rücknahmebreite erst nach dem Schleifen einiger Zähne des Zahnrades und nach dem Messen auf einer Zahnradmeßmaschine überprüft und korrigiert werden können. Dazu ist ein wieder holtes Ab- und Aufspannen des ersten Zahnrades einer Serie auf der Zahnradschleifmaschine und auf der Zahnradmeßma schine notwendig, bis durch die Einstellungen die geforder ten Beträge der Flankenrücknahme und Flankenrücknahmebreite am Werkstück erreicht sind. Zur Korrektur dieser Beträge sind jeweils manuelle Verstellungen der Lage der Schablonen am Drehteil sowie Veränderungen des Übersetzungsverhält nisses an den Übertragungselementen des Getriebes am Hub schlitten der Zahnradschleifmaschine notwendig. Damit sind hohe zeitliche Aufwendungen für das Einrichten verbunden, die die Arbeitsproduktivität des Schleifens breitenballiger Zahnräder beeinträchtigen und hohe Fertigungskosten ver ursachen.The main disadvantage of the solutions mentioned is there rin that the setting of the transfer ratio of the Gearbox and the resulting amount of flanks withdrawal and adjustment of the position of the templates in Stroke direction and the resulting amount of flanks withdrawal width only after grinding some teeth of the Gear and after measuring on a gear measuring machine can be checked and corrected. To do this is again The first gear in a series was unclamped and unclamped on the gear grinding machine and on the gear measurement seems necessary until the required settings amounts of edge relief and edge relief width reached on the workpiece. To correct these amounts are manual adjustments of the position of the templates on the turned part and changes in the gear ratio nisse on the transmission elements of the transmission at the hub slide of the gear grinding machine necessary. With that high time expenditure for setting up, which broadens the work productivity of grinding Impact gears and high manufacturing costs causes.

Es ist Ziel der Erfindung, die Arbeitsproduktivität beim Schleifen breitenballiger Zahnräder zu erhöhen.The aim of the invention is to improve labor productivity Grinding wide-crown gears to increase.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Be träge der Flankenrücknahme und Flankenrücknahmebreite er faßt, mit den Sollwerten verglichen und korrigiert werden können, ohne daß hierzu das in Bearbeitung befindliche Zahnrad von der Maschine genommen werden muß und manuelle Justagen an Teilen der Einrichtung notwendig sind. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwi schen dem Schleifschlitten und dem Hubschlitten ein Weg meßsystem zur Erfassung der Radialposition des Schleif schlittens und zwischen dem Hubschlitten und dem Drehteil ein Wegmeßsystem zur Erfassung der Hubposition des Hub schlittens sowie an einem Schablonenträger, auf dem die Schablone befestigt ist, eine Verstelleinheit zur Ver schiebung des Schablonenträgers am Drehteil und an der Schablone eine Verstelleinheit zur Verstellung des Stei gungswinkels der Schablone angeordnet sind, wobei die Weg meßsysteme und Verstelleinheiten mit einer Steuer- und Recheneinheit verbunden sind.The invention has for its object a device to create the type mentioned, in which the Be inertia of the edge relief and edge relief width summarized, compared with the target values and corrected can, without this being processed Gear must be removed from the machine and manual Adjustments to parts of the facility are necessary. According to the invention the object is achieved in that between between the grinding slide and the lifting slide measuring system for detecting the radial position of the grinding slide and between the lifting slide and the rotating part a measuring system for detecting the stroke position of the stroke slide as well as on a template carrier on which the Template is attached, an adjustment unit for ver sliding the template carrier on the turned part and on the Template an adjustment unit for adjusting the stei supply angle of the template are arranged, the path measuring systems and adjustment units with a control and Computing unit are connected.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Steuer- und Rechen einheit mit einer Anzeigeeinheit verbunden.In a preferred embodiment, the control and rake unit connected to a display unit.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei spiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:The invention is illustrated below in one embodiment game are explained in more detail. In the accompanying drawing shows:

Fig. 1 die schematische Darstellung der Einrichtung in einer Ansicht, Fig. 1 is a schematic representation of the device in a view

Fig. 2 den Schnitt A-A zu Fig. 1 in schematischer Dar stellung (Schablonen und Verstelleinheiten nicht dargestellt). Fig. 2 shows the section AA to Fig. 1 in a schematic Dar position (stencils and adjustment units not shown).

Am Drehteil 1 sind die Schablonenträger 3 in einer gemein samen Führung 2 in Hubrichtung mittels der Verstellein heit 4 verschiebbar angeordnet. Auf dem Schablonenträger 3 ist die Schablone 5 mittels der Verstelleinheit 6 zur Ein stellung des Schablonensteigungswinkels schwenkbar gela gert.On the rotating part 1 , the template carrier 3 are arranged in a common guide 2 in the stroke direction by means of the adjusting unit 4 . On the template carrier 3 , the template 5 is pivoted gela by means of the adjusting unit 6 for a setting of the template pitch angle.

Das in der Fig. 1 dargestellte Schablonenpaar ist für die Erzeugung der Breitenballigkeit an einer Zahnflanke des Werkstückes bestimmt. Das Schablonenpaar für die andere Zahnflanke und die Umschalteinrichtung sind nicht darge stellt.The pair of templates shown in FIG. 1 is intended for the generation of the crowning on a tooth flank of the workpiece. The pair of templates for the other tooth flank and the switching device are not shown.

Das Getriebe zur Erzeugung der Breitenballigkeit wird ge bildet durch Tastelement 12, Übertragungsstange 14, Hebel 15, Exzenter 16 und Schleifschlitten 10, der das Abtriebs glied des Breitenballigkeitsgetriebes bildet.The gearbox for generating the crown is formed by feeler element 12 , transmission rod 14 , lever 15 , eccentric 16 and grinding slide 10 , which forms the output member of the crown mechanism.

Der Exzenter 16 ist zur Veränderung des Übertragungsver hältnisses in seiner Exzentrizität verstellbar.The eccentric 16 is adjustable for changing the transmission ratio in its eccentricity.

Der Hubschlitten 7 führt die für die Durchführung des Zahn radteilwälzschleifens mit Doppelkegelschleifkörper erfor derliche Hubbewegung 9 aus. Zwischen Drehteil 1 und Hub schlitten 7 ist ein Wegmeßsystem 8 angeordnet. Der Schleif schlitten 10 mit Schleifspindel 17 und Doppelkegelschleif körper 11 führt die für die Erzeugung der Breitenballig keit erforderliche Radialbewegung 19 bezüglich des Zahn rades 20 aus. Die Radialbewegung 19 wird durch das zwi schen Schleifschlitten 10 und Hubschlitten 7 angeordnete Wegmeßsystem 18 erfaßt. Der Radialweg des Schleifschlit tens 10 ist proportional dem zu erzielenden Betrag der Flankenrücknahme. Die Wegmeßsysteme 8 und 18 sind an eine Steuer- und Recheneinheit 21 angeschlossen, die ihrer seits mit den Verstelleinheiten 4 und 6 und mit einer An zeigeeinheit 22 verbunden ist.The lifting carriage 7 carries out the necessary lifting movement 9 for the implementation of the gear wheel part grinding with double cone grinding bodies. Between the rotating part 1 and the stroke carriage 7 , a position measuring system 8 is arranged. The grinding carriage 10 with grinding spindle 17 and double cone grinding body 11 performs the radial movement 19 required for the generation of the width-balling with respect to the toothed wheel 20 . The radial movement 19 is detected by the inter mediate grinding carriage 10 and lifting carriage 7 arranged measuring system 18 . The radial path of the grinding slide 10 is proportional to the amount of flank relief to be achieved. The position measuring systems 8 and 18 are connected to a control and computing unit 21 , which in turn is connected to the adjusting units 4 and 6 and to a display unit 22 .

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:The mechanism works as follows:

Nach entsprechend den geforderten Breitenballigkeitswerten Flankenrücknahme/Flankenrücknahmebreite für die vier Flan kenabschnitte Rechtsflanke/Linksflanke - obere/untere Stirnseite des Zahnrades berechneten Einstellwerten für die Lage der Schablonenträger 3 in Hubrichtung und für die Schablonensteigungswinkel der Schablonen 5 werden die ent sprechenden Einstellungen vorgenommen. Hierzu wird bei lang samer Hubbewegung 9 des Hubschlittens 7 das Getriebe zur Erzeugung der Breitenballigkeit durch Abtasten der Schablo nen 5 mittels Tastelement 12 betätigt. Dabei werden durch das Wegmeßsystem 8 die jeweilige für die Bestimmung der Flankenrücknahmebreite erforderliche Hubposition des Hub schlittens 7 und durch das Wegmeßsystem 18 die der Flanken rücknahme proportionale Radialposition des Schleifschlit tens 10 erfaßt und der Steuer- und Recheneinheit 21 zuge leitet, in der ein Soll-Istwert-Vergleich und die Be rechnung korrigierter Einstellwerte erfolgt. Daraufhin er folgt die selbsttätige Veränderung der Einstellung der Lage des Schablonenträgers 3 und/oder des Steigungswinkels der Schablonen 5 mittels der Verstelleinheit 4 und/oder 6. Dieser Einstellvorgang wird solange wiederholt, bis die Istwerte der Position der Radialbewegung 19 in Bezug auf die jeweilige Position der Hubbewegung 9 innerhalb zu lässiger Grenzen der Sollwerte liegen.According to the required curvature values for flank retraction / flank retraction width for the four flank sections right flank / left flank - upper / lower end face of the gearwheel, calculated setting values for the position of the template carrier 3 in the stroke direction and for the template pitch angle of the templates 5 are made accordingly. For this purpose, at slower lifting movement of the lifting carriage 9 7, the gear for generating the crowning by scanning the Template nen 5 actuated by sensing element 12th In this case, the respective stroke position of the lifting carriage 7 required for determining the flank withdrawal width is detected by the path measuring system 8 and the radial position of the grinding carriage 10 proportional to the flank withdrawal is detected by the path measuring system 18 and supplied to the control and computing unit 21 , in which a target Actual value comparison and the calculation of corrected setting values takes place. Then he follows the automatic change in the setting of the position of the template holder 3 and / or the pitch angle of the templates 5 by means of the adjustment unit 4 and / or 6 . This adjustment process is repeated until the actual values of the position of the radial movement 19 in relation to the respective position of the stroke movement 9 lie within the permissible limits of the target values.

Bei einer bevorzugten Ausführung werden Sollwerte und Ist werte der Position der Radialbewegung 19 des Schleifschlit tens 10 in Abhängigkeit von der Position der Hubbewegung 9 und die korrigierten Einstellwerte für die Lage der Scha blonenträger und den Steigungswinkel der Schablonen durch eine Anzeigeeinheit 22, z.B. einen Bildschirm, angezeigt. In a preferred embodiment, setpoints and actual values of the position of the radial movement 19 of the grinding slide 10 as a function of the position of the lifting movement 9 and the corrected setting values for the position of the template holders and the pitch angle of the templates are displayed by a display unit 22 , for example a screen, displayed.

Es liegt im sachlichen Inhalt der Erfindung, daß auch die Veränderung des Übertragungsverhältnisses des Getriebes zur Erzeugung der Breitenballigkeit mittels Veränderung der Exzentrizität des Exzenters 16 durch eine geeignete Ver stelleinheit vorgenommen wird und daß diese Verstelleinheit von der Steuer- und Recheneinheit 21 angesteuert wird. Hier zu wird von der Steuer- und Recheneinheit 21 gegebenenfalls ein korrigierter Einstellwert errechnet, der im Fall der Ausführung mit Anzeigeeinheit 22 auch von dieser angezeigt wird.It is in the factual content of the invention that the change in the transmission ratio of the transmission for generating the crowning by changing the eccentricity of the eccentric 16 is made by a suitable Ver adjusting unit and that this adjusting unit is controlled by the control and computing unit 21 . For this purpose, the corrected setting value is calculated by the control and arithmetic unit 21 , which is also displayed by the display unit 22 in the case of the embodiment.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Lage der Schablonen in Hubrichtung, der Schablonenstei gungswinkel und das Übertragungsverhältnis der Einrichtung bereits während eines Probelaufes beim Einrichten der Ma schine hinsichtlich des Erzeugens der geforderten Beträge der Breitenballigkeit überprüfbar und selbsttätig korri gierbar sind und daß das Anschleifen des Zahnrades und das nachfolgende Messen auf einer Zahnradmeßmaschine sowie das dazu erforderliche wiederholte Ab- und Aufspannen auf der Zahnradteilwälzschleifmaschine und auf der Zahnradmeßma schine entfällt. Dadurch wird das Einrichten der Maschine wesentlich verkürzt, die Arbeitsproduktivität erhöht und damit die Fertigungskosten gesenkt. The advantage of the solution according to the invention is that the position of the templates in the stroke direction, the template block angle and the transmission ratio of the device already during a test run when setting up the Ma with regard to generating the required amounts check the latitude and automatically correct are available and that the grinding of the gear and that subsequent measurements on a gear measuring machine and that required repeated unclamping and unclamping on the Gear wheel part grinding machine and on the gear wheel measurement rail is not applicable. This will set up the machine significantly shortened, labor productivity increased and thus reducing manufacturing costs.

List of the reference numerals used 1 turned part
2 leadership
3 template carriers
4 adjustment unit
5 template
6 adjustment unit
7 lifting slides
8 position measuring system
9 stroke
10 grinding slides
11 double taper grinding wheels
12 sensing element
13 tactile movement
14 transmission rod
15 levers
16 eccentrics
17 grinding spindle
18 position measuring system
19 radial movement
20 gear
21 control and computing unit
22 display unit

Claims

1. Device for the production of wide-spherical gears on a gear wheel hobbing machine, with a gear arranged in the lifting slide and operable by its lifting movement, in which the drive member is a push-button element, the arrangement of which can be adjusted in the lifting direction by moving off a template fastened to a rotating part is movable and in which the output member is connected to a grinding slide which can be moved radially to the workpiece and on which a grinding wheel is located,
characterized by
that between the grinding slide ( 10 ) and the Hubschlit th ( 7 ) a displacement measuring system ( 18 ) for detecting the radial position of the grinding carriage ( 10 ) and between the lifting slide ( 7 ) and the rotating part ( 1 ) a displacement measuring system ( 8 ) for detection the stroke position of the lifting carriage ( 7 ) and on a template holder ( 3 ), on which the template ( 5 ) is attached, an adjustment unit ( 4 ) for moving the template holder ( 3 ) on the rotating part ( 1 ) and on the template ( 5 ) an adjusting unit ( 6 ) for adjusting the pitch angle of the template ( 5 ) are arranged, where the measuring systems ( 8 ; 18 ) and adjusting units ( 4 ; 6 ) are connected to a control and computing unit ( 21 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that
that the control and computing unit ( 21 ) is connected to a display unit ( 22 ).