DE3710303A1 - Schleifkoerper, insbesondere doppelkegelschleifkoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schleifkörper, insbesondere Doppelkegelschleifkörper für eine im Teilwälzverfahren arbeitende Zahnradschleifmaschine.

Um Zahnradgetriebe mit hoher Übertragungsleistung, kleinen Abmessungen, kleinen Massen, langer Lebensdauer und geräuscharmen Lauf zu erhalten, werden die vorverzahnten Zahnräder häufig einsatzgehärtet. Zur Beseitigung des bei der Wärmebehandlung entstehenden Härteverzuges und zur Erzielung einer hohen Verzahnungsgenauigkeit werden diese Zahnräder durch Schleifen feinbearbeitet.

Für eine hohe Übertragungsleistung ist eine hohe Zahnfußfestigkeit ausschlaggebend. Diese wird wesentlich durch die vom Verzahnverfahren und vom Verzahnwerkzeug beeinflußte Zahnfußausrundung bestimmt. Für das Bezugsprofil der Verzahnungen sind Fußrundungsradien abhängig vom Modul festgelegt, für deren Erzeugung für das Bezugserzeugungsprofil des Verzahnwerkzeuges Zahnkopfradien vorgesehen sind. Während die Vorverzahnwerkzeuge (z. B. Wälzfräser) mit diesen Zahnkopfradien hergestellt werden, ist die Erzeugung dieser Zahnkopfradien an Doppelkegelschleifkörpern außerordentlich schwierig. Für die universell einsetzbaren Zahnrad-Teilwälzschleifmaschinen sind Doppelkegelschleifkörper mit Zahnkopfradius nicht wirtschaftlich profilierbar. Bisher werden die Doppelkegelschleifkörper in der Achsschnittebene trapezförmig und ohne Zahnkopfradius profiliert. Demzufolge entstehen am Zahnfuß entsprechend der Konstellation der Verzahnungs- und Verzahnwerkzeugparameter beim Zahnrad- Teilwälzschleifen scharfkantige oder mit kleineren Fußrundungsradien gerundete Schleifabsätze.

Auch das mit Produktivitätseinbußen verbundene Schleifen mit gegenüber dem Profilwinkel der Verzahnung größer ausgeführtem Profilwinkel des Werkzeuges beseitigt diesen Nachteil nicht wesentlich.

Bekannt ist weiterhin, den in der Achsschnittebene trapezförmig profilierten Schleifkörper am Übergang von den Kegelmantelflächen zur Umfangsfläche mit einer Fase, die einem Profilwinkel des Werkzeuges von 35° entspricht, zu versehen. Dadurch kann zwar die Tiefe des Schleifabsatzes verringert werden, jedoch bildet sich in der Zone des Übergangs von der Kegelmantellinie zur Fase eine Ausrundung heraus, deren Fußrundungsradius wesentlich kleiner als der gewünschte ist.

Ziel der Erfindung ist es, Zahnräder mit hoher Übertragungsleistung herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schleifkörper, insbesondere Doppelkegelschleifkörper so zu gestalten, daß am Zahnrad der Fußrundungsradius der Feinbearbeitungskontur dem Fußrundungsradius der Vorbearbeitungskontur entspricht.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß in der Achsschnittebene des Doppelkegelschleifkörpers der Übergang von der im Profilwinkel zur Profilmittellinie liegenden Flankenlinie zu der den Zahnkopf begrenzenden Linie durch einen Kreisbogen, dessen Mittelpunkt maximal um die Größe des modulabhängig wählbaren Zahnkopfradius von der den Zahnkopf begrenzenden Linie entfernt ist und durch eine anschließende, unter einem Winkel von 35° bis 50° zur Profilmittellinie verlaufenden Tangente gebildet ist. Von Vorteil ist, daß der Winkel, den die Tangente mit der Profilmittellinie bildet, vorzugsweise 45° ist.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 den Achsschnitt des Schleifkörpers, (Bezugserzeugungsprofil),

Fig. 2 die beim Teilwälzschleifen durch Hüllschnittbildung mit dem erfindungsgemäßen Schleifkörper erzeugte Feinbearbeitungskontur

Fig. 3 Ausschnitt A der Fig. 2, vergrößert dargestellter Zahnfußbereich.

In der Fig. 1 ist der Achsschnitt des Doppelkegelschleifkörpers 1 für Zahnrad-Teilwälzschleifmaschinen mit dem erfindungsgemäßen Bezugserzeugnisprofil dargestellt. Die Zahndicke s₀ und die Zahnhöhe h _aO des Schleifkörpers 1 sind als Vielfache des Normalmoduls m _n bezogen auf die Profilbezugslinie 10 dargestellt.

Die Flankenlinie 2 des Doppelkegelschleifkörpers 1, die unter dem Profilwinkel α₀ zur Profilmittellinie 6 weist, geht in einen Kreisbogen 3 des Zahnkopfradius ρ _{a 0} mit Mittelpunkt M über. Der Mittelpunkt M ist maximal um die Größe des Zahnkopfradius ρ _a0 von der den Zahnkopf begrenzenden Linie 5 entfernt. An den Kreisbogen 3 schließt sich eine Tangente 4 an, die unter einem Winkel α′₀ von 35° bis 50° zur Profilmittellinie 6 verläuft.

In der Fig. 2 und Fig. 3; Ausschnitt A der Fig. 2, ist die beim Teilwälzschleifen durch die Hüllschnittbildung mit dem erfindungsgemäßen Bezugserzeugungsprofil des Doppelkegelschleifkörpers 1 erzeugte Feinbearbeitungskontur 8 für eine Zahnflanke im Zusammenhang mit der Vorbearbeitungskontur 7 dargestellt. Am Auslauf der Feinbearbeitungskontur 8 entsteht der Schleifabsatz 9, der die Tiefe t _s aufweist. Er hat den Fußrundungsradius ρ _{f 2}, die Vorbearbeitungskontur 8 den Fußrundungsradius ρ _{f 1}.

Aus den Fig. 2 und 3 ist die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Bezugserzeugungsprofils gemäß Fig. 1 ersichtlich:
Durch die Hüllschnitte infolge der Wälzbewegung wird durch den Doppelkegelschleifkörper 1 die Feinbearbeitungskontur 8 gebildet. Sie stellt im Flankenbereich näherungsweise eine Äquidistante im Abstand des Betrages der Schleifzugabe Z zur Vorbearbeitungskontur 7 dar.

Es ist ersichtlich, daß durch das erfindungsgemäße Bezugserzeugungsprofil der Fußrundungsradius ρ _{f 2} in nahezu gleicher Größe erzeugt wird, wie der bei der Vorbearbeitungskontur 7 ausgebildete Fußrundungsradius ρ _{f 1}. Weiterhin ist bei Anwendung des Winkels α′₀ = 45° die Tiefe t _s des Schleifabsatzes 9 minimal.

Es liegt im Wesen der Erfindung, das erfindungsgemäße Bezugserzeugungsprofil auch für andere Feinbearbeitungsverzahnwerkzeuge einzusetzen, die bei im Wälzverfahren arbeitenden Verzahnmaschinen eingesetzt werden.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß der Fußrundungsradius der Feinbearbeitungskontur in nahezu gleicher Größe wie der Fußrundungsradius der Vorbearbeitungskontur erzeugt werden kann, ohne daß komplizierte, in ihrer Herstellung und Anwendung aufwendige Einrichtungen zur Profilierung eines voll abgerundeten Schleifkörpers erforderlich sind, und daß dadurch eine hohe Zahnfußfestigkeit gewährleistet wird. Darüber hinaus tritt eine - wenn auch geringfügige - Verkleinerung der Tiefe des Schleifabsatzes gegenüber der Feinbearbeitung mit voll gerundetem Schleifkörper ein, wodurch zusätzlich die Zahnfußfestigkeit erhöht wird.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

 1Doppelkegelschleifkörper  2Flankenlinie  3Kreisbogen  4Tangente  5Linie, die den Zahnkopf des Werkzeuges begrenzt  6Profilmittellinie  7Vorbearbeitungskontur  8Feinbearbeitungskontur  9Schleifabsatz 10Profilbezugslinie t _s Tiefe des Schleifabsatzes h _{a 0}Zahnkopfhöhe (Werkzeug) s₀Zahndicke (Werkzeug) m _n Normalmodul a₀Profilwinkel (Werkzeug) MMittelpunkt des Kreisbogens 3 ZSchleifzugabe pro Flanke α′₀Winkel der Tangente 4 mit der Profilmittellinie 6 ρ _{a 0}Zahnkopfradius des Werkzeuges ρ _{f 1}Fußrundungsradius der Vorbearbeitungskontur 7 ρ _{f 2}Fußrundungsradius der Feinbearbeitungskontur 8 im Schleifabsatz 9 AAusschnitt (Fig. 3)

Claims (2)

1. Schleifkörper, insbesondere Doppelkegelschleifkörper für eine im Teilwälzverfahren arbeitende Zahnradschleifmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß in der Achsschnittebene des Doppelkegelschleifkörpers (1) der Übergang von der im Profilwinkel (α₀) zur Profilmittellinie (6) liegenden Flankenlinie (2) zu der den Zahnkopf begrenzenden Linie (5) durch einen Kreisbogen (3), dessen Mittelpunkt (M) maximal um die Größe des modulabhängig wählbaren Zahnkopfradius (ρ _{a 0}) von der den Zahnkopf begrenzenden Linie (5) entfernt ist, und durch eine anschließende, unter einem Winkel (α′₀) von 35° bis 50° zur Profilmittellinie (6) verlaufenden Tangente (4) gebildet ist.

2. Schleifkörper, insbesondere Doppelkegelschleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α′₀) der Tangente (4) vorzugsweise 45° ist.