DE3712454A1

DE3712454A1 - Verfahren zum ausgleich von verzahnungsfehlern

Info

Publication number: DE3712454A1
Application number: DE19873712454
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Sc Techn Brandner; Andreas Dipl Ing Guenther; Dieter Dipl Ing Rietzel; Frank Dipl Ing Weigel
Original assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Current assignee: Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date: 1986-04-28
Filing date: 1987-04-11
Publication date: 1987-10-29
Also published as: DD248529A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleich von Verzahnungsfehlern, die sich aus exzentrischer Aufspannung des Werkstückes bei der Bearbeitung im Teil-Wälzverfahren ergeben, wobei zwischen einem Werkzeug mit Zahnstangenprofil und dem Werkstück eine Wälzbewegung stattfindet, die sich aus einer linearen, tangential zum Wälzkreis gerichteten Bewegung des Werkzeuges relativ zum Werkstück und einer Drehbewegung des Werkstückes um seine Achse zusammensetzt.

Mit der Vielfalt von Größe und Ausführungsform von Zahnrädern ist ein umfangreiches Sortiment von Spannmitteln verbunden. So sind bei Bohrungsqualitäten 6 und 5 allein für die Überdeckung des Toleranzfeldes drei zylindrische Dorne erforderlich, wenn eine hohe Verzahnungsqualität gefordert ist.

Die Genauigkeit dieser Spannmittel und deren Aufspannung auf dem Rundtisch beeinflußt ganz entscheidend die Einzelabweichungen der Verzahnung wie Rundlaufabweichung, Profilgesamtabweichung, Grundkreisabweichung, Teilungsgesamtabweichung usw.

Trotz erheblicher Aufwendungen bei der Bereitstellung genauer Spannmittel und deren Ausrichtung auf der Maschine ist stets mit einem Restwert des Rundlauffehlers zu rechnen, der entweder gar nicht oder nur mit weiterem erheblichen Aufwand zu reduzieren ist.

Dieser Restwert ist abhängig von der Art des Spannmittels, wie Dornspannung oder Topfspannung, oder ob zylindrische bzw. kegelige Dorne Verwendung finden.

Auch ist entscheidend, ob Dehndorne oder Dorne mit Zwischenhülsen Verwendung finden. Universell einsetzbare Dorne, wie solche mit Zwischenhülsen, haben einen großen Anwendungsbereich, dafür ist aber ein größerer Rundlauffehler des mit diesem Spannmittel aufgenommenen Stirnrades zu erwarten.

Spanntöpfe dienen zum Spannen meist großer Zahnräder oder auch solcher mit großen Bohrungen und kleinen Bohrungslängen. Vielfach erfolgt das Vorzentrieren dieser Räder nach Sicht mit anschließendem Ausrichten nach Kontrollbund. Je höher die an das Zahnrad gestellten Qualitätsforderungen sind, um so höher ist auch der Ausrichteaufwand. Auch bei Spanntöpfen sind Spreizbuchsen für das endgültige Ausrichten in Anwendung. Je größer die Zahnräder sind, um so zeitaufwendiger ist das Ausrichten dieser Räder und um sos teurer sind auch die Ausrichte- und Zentrierhilfen.

Gemäß DD-PS 89 556; B 24 B 5/28 ist eine Bohrungsschleifeinrichtung bekannt, welche am Werkstückträger einer Verzahnungsschleifmaschine in Zustell- und Vorschubführungen gelagert ist und mit der die Bohrung eines auf einem Spanntopf gespannten Zahnrades während des Verzahnungsschleifens oder auch danach zur Beseitigung von Aufspannfehlern konzentrisch geschliffen wird. Der Nachteil solcher Einrichtungen besteht darin, daß entweder beim gleichzeitigen Schleifen von Zahnflanken und Bohrung eine gegenseitige Beeinflussung hinsichtlich der Oberflächengüte oder beim Schleifen nacheinander ein erhöhter Zeitaufwand entsteht.

Weiterhin sind solche Schleifeinrichtungen zur Korrektur von Aufspannfehlern nur bei Topfspannungen möglich, welche die Zugänglichkeit der Aufnahmebohrung gewährleisten. Zahnräder, die auf einem Dorn gespannt werden, scheiden deshalb für dieses Verfahren aus.

Die angesprochenen Verzahnungsfehler ergeben sich durch die exzentrische Aufspannung der Zahnräder auf dem Rundtisch der Verzahnungsmaschine, wobei die Mitte des Zahnrades zur Mitte des Rundtisches um den Betrag der Exzentrizität versetzt ist.

Dadurch ist auch die Lage des Wälzkreises gegenüber der Lage eines Wälzkreises, dessen Mitte mit der Mitte des Rundtisches übereinstimmt, fehlerhaft versetzt, so daß sich während des Wälzvorganges Abweichungen von der exakten, theoretisch genauen Verzahnungsgeometrie ergeben. Es entstehen dadurch größere Rundlauffehler, Einzelteilungsfehler, Flankenformfehler und Fehler im Eingriffswinkel.

Als Ziel der Erfindung wird angestrebt, die durch Toleranzbereiche der Spannmittel oder durch fehlerhaftes Aufspannen infolge exzentrischer Verlagerung bewirkten Verzahnungsfehler zu reduzieren und die Herstellungskosten der Spannmittel durch Senkung der Genauigkeitsanforderungen zu senken sowie den Arbeitsaufwand für das Ausrichten der Werkstücke auf dem Rundtisch der Verzahnmaschine einzuschränken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Anwendungsgebiet der Erfindung zu entwickeln, bei dem die durch fehlerhafte Aufspannung entstehende Abweichung der Zahnradmitte zur Mitte des Rundtisches als gegeben hingenommen wird und der Fehlerausgleich während des Wälzvorganges durch Wiederherstellung der korrekten Verzahngeometrie erfolgt.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß in der Aufspannlage des Werkstückes auf dem Rundtisch der Verzahnmaschine die Exzentrizität zwischen der Mitte des Rundtisches und der Mitte des Werkstückes ermittelt wird, und bei der Vornahme des Verzahnungsvorganges der Wälzbewegung eine Zusatzbewegung erteilt wird, deren Betrag sich von Flanke zu Flanke der durch die Exzentrizität veränderten Verzahngeometrie anpaßt und jeder Teilbewegung von Zahnlücke zu Zahnlücke eine entsprechende Korrekturbewegung hinzugefügt wird.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist die Zusatzbewegung zur Wälzbewegung sowie die Korrekturbewegung zur Teilbewegung in der linearen, tangential zum Wälzkreis gerichteten Bewegung des Werkzeuges relativ zum Werkstück enthalten oder dieser hinzugefügt.

Die Zusatzbewegung zur Wälzbewegung und/oder die Korrekturbewegung zur Teilbewegung kann auch in der Drehbewegung des Werkstückes um seine Achse enthalten sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie die Berechnungsgrundlagen für die Bestimmung der Größen der Zusatz- und Korrekturbewegungen sind aus dem Ausführungsbeispiel ersichtlich.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Aufspannlage eines Werkstückes auf dem Rundtisch der Verzahnmaschine,

Fig. 2 die verzahngeometrische Betrachtung der Aufspannlage gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Fortführung der verzahngeometrischen Betrachtung in Anlehnung an Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere verzahngeometrische Betrachtung,

Fig. 5 die schematische Aufteilung verschiedener Mittenlagen des Werkstückes,

Fig. 6 die schematische Darstellung der Bewegungskomponenten in einem Koordinatensystem mit dem Nullpunkt in der Mitte des Rundtisches,

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Wälzantriebes einer Zahnflankenschleifmaschine.

Fig. 1 zeigt die Lage eines Zahnrades 1, wie sie durch eine fehlerhafte Aufspannung auf dem Rundtisch 2 einer Verzahnmaschine zustande kommt, wenn die Zahnradmitte E sich nicht mit der Mitte O des Rundtisches 2 deckt. Der Abstand der Zahnradmitte E von der Mitte O des Rundtisches 2 wird als Exzentrizität e bezeichnet.

Der Schleifkörper 3 der dem Beispiel zugrunde gelegten Zahnflankenschleifmaschine schleift während des Wälzvorganges das Zahnprofil Z. Im Wälzvorgang dreht sich der Rundtisch 2 um seine Mitte O, wobei dieser Drehung der Drehwinkel ϕ _w zugeordnet ist.

Gleichzeitig führt der Schleifkörper 3 relativ zur Mitte O des Rundtisches 2 eine geradlinige Bewegung s aus.

Der Radius r in Fig. 1 ist der dem Zahnrad 1 zugeordnete Wälzkreisradius. Der Wälzkreis W ist derjenige Kreis, dessen Punktgeschwindigkeit im Wälzpunkt C infolge der Drehung um die Mitte O mit der Geschwindigkeit infolge der Bewegung s übereinstimmt.

Üblicherweise sind aber maschinenseitig die Bewegungen so aufeinander abgestimmt, daß die Geschwindigkeiten infolge der geradlinigen Bewegung s und der Drehbewegung um die Mitte O am Wälzpunkt C übereinstimmen.

Der Punkt C _f ist dabei der Wälzpunkt, der auf dem fehlerhaften Wälzkreis W _f mit Wälzkreisradius r um die Mitte O liegt (Fig. 2).

Wird das Zahnrad 1 um den Drehwinkel ϕ _w gedreht, so daß die Wälzpunktlage C _f nach A _f wandert, so verschiebt sich relativ der Schleifkörper 3 mit seiner Schneidkante k aus der Schneidkantenstellung k₀ nach der Schneidkantenstellung k _f.

Der Verschiebeweg C _f A _g ist dabei gleich dem Bogen C _f A _f. Der zugehörige Eingriffspunkt N wandert in Abhängigkeit von diesen Bewegungen in die Eingriffspunktlage N _f.

In Wirklichkeit liegt jedoch der dem Zahnrad 1 zugeordnete Wälzkreis W konzentrisch zur Zahnradmitte E, die bei Drehung um die Mitte O des Rundtisches 2 einen Kreis mit dem Radius der Exzentrizität e beschreibt. Um das Profil des Zahnrades 1 mit der Schneidkante k richtig erzeugen zu können, muß der Schleifkörper 3 mit seiner Schneidkante k neben der Bewegung s eine Zusatzbewegung s _z ausführen, die die Kreisbewegung der Zahnradmitte E um die Mitte O des Rundtisches 2 kompensiert. Schon in der Ausgangslage darf der Wälzpunkt C nicht die Wälzpunktlage C _f einnehmen, sondern er muß auf dem dem Zahnrad 1 zugeordneten Wälzkreis W liegen. Die Geschwindigkeiten infolge der Drehung um die Mitte O und der geradlinigen Bewegung s müssen dann auch im Wälzpunkt C gleich sein.

Aufgrund der Exzenterbewegung des Wälzkreises W führt auch der diesem zugeordnete Wälzpunkt C eine entsprechende Exzenterbewegung aus. In der Mittenlage E _w der Zahnradmitte E nimmt der Wälzpunkt C auch die benachbarte Wälzpunktlage C _w ein. Hierbei stimmen die Bögen EE _w und CC _w identisch überein.

Die Schneidkante k hat, bezogen auf die Ausgangsposition in der Nachbarlage des Zahnrades 1 die Schneidkantenstellung k _w durch Punkt P eingenommen. Die Strecke C _w P ist dabei gleich dem Bogen C _w A _w, der bei Drehung von C _w um E _w durchlaufen wird. Der korrekte Eingriffspunkt zwischen Zahnrad 1 und Schleifkörper 3 ist dann durch die Eingriffspunktlage N _w gegeben.

Aus diesen Darstellungen ist zu erkennen, daß bei der üblichen Herstellungsweise Abweichungen zu den exakten Werten für Eingriffswinkel, Eingriffsteilung, Profilform, Rundlauf und bezogen auf die Zahnbreite auch Abweichungen zu den exakten Werten für die Flankenlinie entstehen.

Es treten am Radumfang taumelnde Abweichungen auf, die sich auch in einer Teilungsgesamtabweichung niederschlagen. Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß schon in der Ausgangslage ein fehlerhafter Eingriffswinkel und ein fehlerhaftes Zahnprofil Z _f erzeugt wird, da hierfür der gültige Eingriffspunkt N zwischen k und Z _f liegt.

Bei der exakten Herstellung des Zahnprofils Z treten die folgenden Bewegungskomponenten auf:
Erstens die Bewegung der Zahnradmitte E nach E _w und damit auch des Wälzpunktes C nach C _w und zweitens die Drehung des Zahnrades 1 um Drehwinkel ϕ _w bezogen auf die Nachbarlage E _w zur Zahnradmitte E.

Die Drehung des Zahnrades 1 um den Drehwinkel ϕ _w ist dabei Teil der bei der üblichen Verfahrensweise angewendeten Wälzbewegung.

Mit den angeführten Bewegungskomponenten bewegt sich auch die Schneidkante k erstens von k₀ nach k₁ und zweitens von k₁ nach k _w.

Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, daß es dabei völlig belanglos ist, auf welchem Weg die Schneidkante k die Schneidkantenstellung k₁ eingenommen hat. Das bietet die Möglichkeit, die Kreisbewegung des Wälzpunktes C nach C _w allein durch eine lineare Bewegung s zu kompensieren, und zwar in der Weise, daß nach Ablauf der Bewegungskomponenten des Wälzpunktes C nach C _w die Schneidkante k dann auch infolge der korrigierten Bewegung s durch C _w geht. Daraus geht hervor, daß die dem Zahnrad 1 mit Wälzkreis W zugeordnete exakte Wälzbewegung mit zwei numerisch gesteuerten Achsen realisiert werden kann.

In Fig. 3 ist im Gegensatz zu Fig. 1 eine beliebige Anfangslage der Zahnradmitte E durch die Mittenlage E _i gekennzeichnet. Hierzu gehört die Wälzpunktlage C _i.

Wandert E _i aufgrund der Wälzbewegung nach E _w, so verlagert sich auch C _i nach C _w und C _w nach A _w.

Infolge der Exzentrizität e ist in Abhängigkeit von ϕ _w neben der bisher angewendeten Bewegung s von der Größe

s = r (ϕ _w - ϕ _i)

bei der Bearbeitung einer beliebigen Zahnflanke in einer Zahnlücke mit der Zahnlückenzahl i eine Zusatzbewegung s _z von der Größe

oder

s _zi = e (sin ϕ _w - sin ϕ _i) - e (cos ϕ _i - cos ϕ _w) tan α _s

erforderlich, so daß sich als gesamter Wälzweg s _g ergibt:

s _gi = s + s _zi .

Es ändern sich aber nicht nur diese Wälzwege mit den zugehörigen Wälzverhältnissen beim Bearbeiten der Zahnflanken entlang des Zahnradumfanges, sondern auch der Betrag der Teilung von Zahnlücke zu Zahnlücke bei fortschreitender Bearbeitung des Zahnrades 1. Diese Teilungsänderung läßt sich ebenfalls durch eine veränderte Position der Schneidkante k in Richtung der Bewegung s, bezogen auf die einzelnen Zahnlücken am Radumfang, kompensieren. Bei der Teilbewegung von Zahnlücke zu Zahnlücke ist eine zusätzliche Verschiebung des Bettschlittens der Zahnflankenschleifmaschine um eine Korrekturbewegung s _ti erforderlich. Sie hat für eine beliebige Zahnlückenzahl i die Größe:

oder

s _ti = e · sin ϕ _i - e (1 - cos ϕ _i) tan a _s ,

wobei α _s für den Stirneingriffswinkel steht und i als Zahnlückenzahl je nach der Zähnezahl z des Zahnrades 1 die Werte

i = 1; 2; 3 . . . z - 1

annehmen kann.

Für das maschinenseitig darzustellende Wälzverhältnis wird dem Rundtisch 2 ein Bezugskreis B mit dem Radius r _B zugeordnet. Im Sonderfall kann dies auch der Teilkreis des dem Rundtisch 2 zugehörigen Teilschneckenrades sein. In Abhängigkeit von der Wälz- bzw. auch Teilbewegung wird auf diesem Bezugskreis B jeweils der Bogen b _w oder b _i zurückgelegt. Damit gilt:

Für das Wälzverhältnis sind die in der Zeiteinheit auf dem Wälzkreis W und dem Bezugskreis B (Fig. 3) zurückgelegten Wege maßgebend. Auch hier tritt gegenüber dem üblichen Herstellungsverfahren ein zusätzlicher Betrag auf, der durch die momentane Tangentialgeschwindigkeit v _w des Punktes E _w verursacht wird.

Die Tangentialgeschwindigkeit v _w ist in die Komponenten v₁ und v₂ zerlegt.

Das bisherige Wälzverhältnis I ist:

und das zusätzliche:

so daß sich insgesamt ergibt:

Zur Herstellung des Zahnprofils wird nur ein kleiner Bogenabschnitt auf dem Kreis mit der Exzentrizität e (Fig. 2) wirksam. Es kann deshalb die jeweilige Tangentialgeschwindigkeit in den Mittenlagen

E _i = (E₁, E₂, E₃ . . . E _z-1)

und den Drehwinkeln

ϕ _i = (ϕ₁, ϕ₂, ϕ₃ . . . ϕ _z-1)

für die Erzeugung des Profils verwendet werden.

Damit wird praktisch der Kreis mit dem Radius der Exzentrizität e durch Tangenten eingehüllt, die im Abstand der Teilung diesen Kreis in den Mittenlagen E _i berühren (Fig. 5).

Das gesamte Problem vereinfacht sich dann erheblich, da für jedes Zahnprofil aufeinanderfolgender Zahnlücken eine andere, aber doch konstante Wälzgeschwindigkeit anwendbar ist. Sie hat für die jeweilige Mittenlage E _i der Zahnradmitte E die Größe:

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf allen Verzahnmaschinen durchführen, die mit Zahnstangenprofil ausgestatteten Werkzeugen im Einzelteil-Wälzverfahren arbeiten. Da besonders hohe Genauigkeitsanforderungen insbesondere beim Zahnflankenschleifen auftreten, ist im folgenden der Verfahrensablauf für eine NC-gesteuerte Zahnflankenschleifmaschine dargelegt.

In Fig. 7 ist der Werkstückträger einer Zahnflankenschleifmaschine dargestellt. Der Schleifkörper 3 ist mit einem nicht gezeichneten Werkzeugträger verbunden und führt tangential zum Zahnrad 1 keine Bewegungen aus. Die Wälzbewegung erfolgt durch die Drehung des Rundtisches 2 um Mitte O und durch die lineare Bewegung s des Bettschlittens 4, in dem der Rundtisch 2 gelagert ist.

Der Bettschlitten 4 wird auf einem Bett 5 mit Hilfe des Stellmotors 6 über die Gewindespindel 7 angetrieben, und der Rundtisch 2 erhält seine Drehung vom Stellmotor 8 über Schnecke 9 und Schneckenrad 10.

Sowohl dem Stellmotor 6 als auch 8 ist je ein Tachogenerator und ein Winkelmeßsystem 11; 12 zugeordnet.

Die beiden Winkelmeßsysteme 11; 12 sind über eine Rechnersteuerung 13 mit Stellern 14; 15 verknüpft, die ihrerseits mit den Stellmotoren 6; 8 in Wirkverbindung stehen.

Vor Schleifbeginn wird während einer Umdrehung des Rundtisches 2 an der Bohrung oder einem Prüfbund 16 des Zahnrades 1 die Exzentrizität e der Aufspannlage ermittelt und damit die Lage der Zahnradmitte E registriert (Fig. 6).

Allgemein geht das Zahnprofil Z (Fig. 4) dabei nicht durch den Wälzpunkt C. Um die Lage der Zahnradmitte E zum Schnittpunkt des Zahnprofils Z mit dem Wälzkreis W zu bestimmen, erfolgt zunächst ein Anschleifen der Kopfkante (Punkt K in Fig. 4). Mit dem Anschleifen der Kopfkante wird der Exzenterwinkel ϕ _k ermittelt.

Jetzt wird das Zahnrad 1 soweit zurückgedreht, daß das Zahnprofil Z aus der Zahnprofillage Z _k die Lage Z _c einnimmt und durch die Wälzpunktlage C _k geht. Der Winkel, um den das Zahnrad 1 zurückgedreht wird ist ε. Er ergibt sich durch das Drehen eines Flankenpunktes F aus der Flankenpunktlage F _k um E _k in die Lage F _c.

Der Punkt F _k wandert hierbei auf dem Grundkreis G (Fig. 4). Der Bogen F _c F _k hat den Betrag:

F _c F _k = r _g (tan α _k - tan a _s)

und der Winkel ε ergibt sich zu:

Damit ist die Ausgangslage für die Bearbeitung durch die Positionierung der Zahnradmitte E in die Zahnradmittenlage E₀ auf dem Kreis mit dem Radius der Exzentrizität e festgelegt. Der zugehörige Drehwinkel ϕ₀ des Rundtisches 2 ergibt sich zu:

ϕ₀ = ϕ _k - ε .

Ausgehend von diesem Bezugs-Drehwinkel ϕ₀ mit Zahnmittenlage E₀ wird das Schleifen des Zahnprofils Z mit veränderter Wälzgeschwindigkeit von Zahnlücke zu Zahnlücke sowie der veränderten Zustellung des Bettschlittens 4 bzw. Rundtisches 2 von Teilung zu Teilung wie folgt vorgenommen:

In der Rechnersteuerung 13 ist ein elektronischer Exzenter realisiert, dem das Maß der Exzentrizität e zugeordnet ist. Die Exzentrizität e wird im Koordinatensystem X; Y, das in der Mitte O des Rundtisches 2 errichtet ist (Fig. 6), abhängig vom Drehwinkel ϕ _i, in die beiden Komponenten OY und OX aufgeteilt, wobei die Ordinate nachträglich eine Maßstabänderung mit dem Faktor tan α _s erhält.

Für jede Teilung um den Drehwinkel ϕ _i führt der Bettschlitten 4 mit Hilfe dieses elektronischen Exzenters eine Zusatzbewegung und YE₀ mit Berücksichtigung der Maßstabänderung für die Ordinate aus.

Für die erforderliche Zusatzwälzung wird der gleiche Exzenter mit einer Maßstabsänderung um tan a _s für die X-Achse benutzt. Dabei wird von abgezogen und das Ergebnis mit dem Bezugskreisradius ins Verhältnis gesetzt. Unterscheidet sich die Anfangsposition des Zahnrades 1 für das Schleifen der ersten Flanke Z bezogen auf die Zahnmitte E bzw. dem Wälzpunkt C (Fig. 4) um den Drehwinkel ϕ₀, dann ändert sich auch jeweils ϕ _i um den Drehwinkel ϕ₀.

Der technisch-ökonomische Effekt der Erfindung liegt darin begründet, daß Verzahnungsfehler, die aus ungenauen Aufspannungen resultieren, weitgehend gemindert werden können, ohne den Genauigkeitsaufwand für die Aufspannmittel in unökonomischer Weise zu erhöhen. Dieser Aufwand kann entgegen allen bisherigen Vorstellungen auf ein Mindestmaß reduziert werden, wodurch sich eine Senkung der Herstellungskosten, einschließlich der Kosten, die für die Lehrenbereitstellung in einer höheren Passungsqualität unerläßlich sind, ergibt.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1Zahnrad 2Rundtisch 3Schleifkörper 4Bettschlitten 5Bett 6Stellmotor 7Gewindespindel 8Stellmotor 9Schnecke 10Schneckenrad 11Winkelmeßsystem 12Winkelmeßsystem 13Rechnersteuerung 14Steller 15Steller 16Prüfbund zZähnezahl a _sStirneingriffswinkel α _kKopfeingriffswinkel eExzentrizität OMitte des Rundtisches EZahnradmitte E _NMittenlage der Zahnradmitte E _iMittenlage der Zahnradmitte E _{i 1}Mittenlage der Zahnradmitte E _{i 2}Mittenlage der Zahnradmitte E _{i 3}Mittenlage der Zahnradmitte E _kMittenlage der Zahnradmitte E₀Mittenlage der Zahnradmitte ZZahnprofil Z _fZahnprofil, fehlerhaft Z _kZahnprofillage Z _cZahnprofillage FFlankenpunkt F _kFlankenpunktlage F _cFlankenpunktlage sBewegung (lineare) s _tiKorrekturbewegung s _ziZusatzbewegung s _zZusatzbewegung s _giWälzweg, gesamt kSchneidkante k₀Schneidkantenstellung k₁Schneidkantenstellung k _fSchneidkantenstellung k _iSchneidkantenstellung k _wSchneidkantenstellung CWälzpunkt C _wWälzpunktlage C _fWälzpunktlage C _kWälzpunktlage C _iWälzpunktlage NEingriffspunkt N _fEingriffspunktlage N _wEingriffspunktlage WWälzkreis W _fWälzkreis GGrundkreis BBezugskreis rWälzkreisradius r _BRadius des Bezugskreises r _kRadius des Kopfkreises r _gRadius des Grundkreises ϕ₀Drehwinkel ϕ _wDrehwinkel ϕ _iDrehwinkel ϕ _kExzenterwinkel εWinkel vTangentialgeschwindigkeit v _wTangentialgeschwindigkeit v₁Komponente der Tangentialgeschwindigkeit v₂Komponente der Tangentialgeschwindigkeit IWälzverhältnis I _zWälzverhältnis, zusätzliches I _gWälzverhältnis, gesamt I _giWälzgeschwindigkeit b _wBogen b _iBogen A _fPunkt A _gPunkt A _wPunkt DPunkt HPunkt KPunkt LPunkt MPunkt PPunkt

Claims

1. Verfahren zum Ausgleich von Verzahnungsfehlern, die sich aus exzentrischer Aufspannung des Werkstückes bei der Bearbeitung im Teil-Wälzverfahren ergeben, wobei zwischen einem Werkzeug mit Zahnstangenprofil und dem Werkstück eine Wälzbewegung stattfindet, die sich aus einer linearen, tangentialen zum Wälzkreis gerichteten Bewegung des Werkzeuges relativ zum Werkstück und einer Drehbewegung des Werkstückes um seine Achse zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufspannlage des Werkstückes (1) auf dem Rundtisch (2) der Verzahnmaschine die Exzentrizität (e) zwischen der Mitte (O) des Rundtisches (2) und der Mitte (E) des Werkstückes (1) ermittelt wird, und bei der Vornahme des Verzahnungsvorganges der Wälzbewegung eine Zusatzbewegung erteilt wird, deren Betrag sich von Flanke zu Flanke der durch die Exzentrizität (e) veränderten Verzahngeometrie anpaßt, und jeder Teilbewegung von Zahnlücke zu Zahnlücke eine entsprechende Korrekturbewegung hinzugefügt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzbewegung (s _zi) zur Wälzbewegung sowie die Korrekturbewegung (s _ti) zur Teilbewegung in der linearen, tangential zum Wälzkreis gerichteten Bewegung des Werkzeuges (3) relativ zum Werkstück (1) enthalten ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzbewegung zur Wälzbewegung sowie die Korrekturbewegung zur Teilbewegung in der Drehbewegung des Werkstückes (1) um seine Achse enthalten ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzbewegung (s _Z) zur Wälzbewegung für eine beliebige Zahnlückenzahl (i) die Größe s _Zi = e (sin ϕ _w - sin ϕ _i) - e (cos ϕ _i - cos d _w) tan α _saufweist und die Korrekturbewegung (S _ti) für die Teilbewegung an der Stelle einer beliebigen Zahnlückenzahl (i) die Größes _ti = e · sin ϕ _i - e (1 - cos ϕ _i) tan α _saufweist.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 1; 2 und 4 oder 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erzeugung des Zahnprofils (Z) die jeweilige Tangentialgeschwindigkeit (V) in den Mittenlagen (E _i) der Zahnradmitte (E) zugrunde gelegt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 1; 2; 4 und 5 oder 1; 3; 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bearbeitung jeder Flanke in der Nachbarschaft zu den ausgewählten Mittenlagen (E _i) auf dem Kreis mit dem Radius r um die Mitte (O) des Rundtisches (2) mehrere Mittenlagen (E _{i 1}; E _{i 2}; E _{i 3}) zur Bestimmung der Zusatzbewegung und der Korrekturbewegung berücksichtigt werden.