DE378580C - Vorrichtung zur Erzeugung der Waelzbewegung beim Schneiden von Verzahnungen - Google Patents

Description

Beim Schneiden von Verzahnungen wird das längs den Zahnlücken des zu schneidenden Rades hin und her gehende Werkzeug an einem Werkzeugträger befestigt, der gegenüber dem zu schneidenden Rad eine Verschiebung erhalten muß. Diese Verschiebung entspricht für eine Stirnradverzahnung der gleitungslosen Abwälzung des Verzahnungsteilkreises auf einer Geraden des Werkzeughalters winkelrecht zur Arbeitsrichtung des Werkzeuges und für eine Kegelradverzahnung der gleitungslosen Abwälzung des Teilkegels auf einem Plankegelrade, in dessen Ebene das Werkzeug seine Arbeitsbewegung ausführt.

Man hat zahlreiche Maschinen gebaut, bei denen diese abwechselnden Bewegungen, deren Verhältnis für jeden besonderen Fall verschieden ist, durch verschiedene Wälzbogen erhalten werden. Jeder dieser Wälzbogen entspricht einem bestimmten Teilkreisdurchmesser bzw. Teilkegehvinkel, so daß man gezwungen ist, ihn auszuwechseln, sobald Räder mit anderen Abmessungen bearbeitet werden sollen. Man muß also eine große Anzahl von verschiedenen Wälzbogen bereit halten; es ist aber unmöglich, ein genaues Schneiden für Räder beliebiger Abmessungen zu erreichen.

Gemäß vorliegender Erfindung wird im

Gegensatz hierzu nur ein einziger Wälzbogen benötigt, und es besteht zwischen dem zu schneidenden Rad und dem Werkzeugträger eine solche Verbindung, daß man ein genaues Abwälzen der beiden Teile erhält, welches i auch der Durchmesser des zu schneidenden Rades, seine Zähnezahl und (wenn es sich um Kegelradverzahnungen handelt) der Teilkegelwinkel sein mag. Es ist bekannt, die Wälzbewegung durch einen auf dem Werkstückdorn befestigten Wälzbogen und eine mit letzterem in Eingriff stehende Zahnstange zu erzeugen. Die Erfindung besteht nun darin, daß diese Zahnstange durch einen um den Werkstückdorn lose drehbaren Schlitzhebel mit einer parallel zu ihr liegenden zweiten Zahnstange verbunden ist, die selbst als Werkzeugträger ausgebildet ist oder mit diesem in Eingriff steht.

Auf der Zeichnung sind schematisch mehrere Ausführungsbeispiele der Vorrichtung dargestellt, die zum Schneiden von Stirnradverzahnungen und zum Schneiden von Kegelradverzahnungen benutzt werden.

Die Abb. 1 und 2 beziehen sich auf Stirnradverzahnungen; nach Abb. 1 wird das Werkstück gedreht und gleichzeitig der mit dem zahnstangenförmigen Werkzeug versehene Werkzeugträger verschoben; nach Abb. 2 steht das Werkzeug fest, und das Werkstück führt die aus Drehung und Verschiebung sich zusammensetzende Wälzbewegung allein aus.

Die Abb. 3 und 4 beziehen sich auf Kegelradverzahnungen, und zwar entspricht Abb. 3 der Abb. 1, Abb. 4 der Abb. 2 hinsichtlich der Verteilung der Bewegungen.

In Abb. ι ist das Werkstück 1, das mit Stirnradverzahnung versehen werden soll, auf dem Dorn 2 befestigt, während das Werkzeug 3, das eine hin und her gehende Schneidbewegung winkelrecht zur Stirnfläche des Werkstückes ausführt, auf dem Werkzeugträger 4 befestigt ist. Das Werkstück 1 muß gegenüber dem Werkzeug 3 die bekannte Abwälzbewegung ausführen, d. h. der Teilkreis des Werkstückes muß auf der gedachten Teillinie des zahnstangenartigen Werkzeuges rollen, ohne zu gleiten. Um das zu erreichen, ist ein gezahnter Wälzbogen 5 auf dem Dorn 2 aufgekeilt, der mit einer entsprechend geführten Zahnstange 6 in Eingriff steht. Auf dem Dorn 2 ist ferner ein Schlitzhebel 7 frei drehbar gelagert, in dessen Schlitzen 8 und 9 die Zapfen 10 und 11 der Zahnstange 6 des Wälzbogens und der Zahnstange 4 des Werkzeugträgers eingreifen. Infolge dieser Verbindung führt das Werkstück 1 gegenüber dem Werkzeugträger 4 eine Relativbewegung aus, die theoretisch genau der Abwälzbewegung entspricht, sofern die Abstände der Zapfen 10 und

τι von den Teilrißlinien der Zahnstange 6 und des Werkzeuges 3 richtig gewählt sind. Es kann stets dasselbe Übersetzungsverhältnis des gezahnten Wälzbogens 5 und der Zahnstange 6 benutzt werden, welches auch der Durchmesser des Werkstückes 1 und die Anzahl seiner Zähne ist.

Nach Abb. 2 erhält das Werkstück 1' sowohl die Drehbewegung als auch die geradlinige Verschiebung, während das Werkzeug 3' und der Werkzeugträger 4' ortsfest bleiben. Die Teile sind im übrigen dieselben wie in Abb. 1 und auch mit denselben Bezugszeichen, jedoch mit einem Index bezeichnet. Der Zapfen 11' des Werkzeugträgers ist fest, und der Dorn 2' wird gedreht; die Abwälzung des Wälzbogens 5' auf seiner Zahnstange 6' hat außer der Drehung des Werkstückes 1' die geradlinige Verschiebung seiner Drehachse von 2' nach 2" zur Folge. Während dieser Wälzbewegung erzeugt das ortsfeste Werkzeug 3' theoretisch richtig evolventische Zahnflanken am Werkstück 1'.

Zum Schneiden von Kegelradverzahnungen dienen die Vorrichtungen nach Abb. 3 und 4. Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 führt· das auf dem Dorn 15 sitzende Kegelradwerkstück 12 eine Drehbewegung um seine Achse aus, die sich mit der senkrechten Drehachse 13 schneidet. Um diese Achse 13 schwingt gleichzeitig die gezahnte, als Werkzeugträger ausgebildete Platte 14. Letztere hat einen radialen Schlitz zur Führung des hin und her bewegten Werkzeuges 25. Auf dem Dorn 15 ist außer dem Kegelradwerkstück 12 ein gezahnter Wälzbogen 16 befestigt; dieser steht in Eingriff mit einer Zahnstange 17, die in Lageraugen 26 derartig geführt ist, daß sie sich frei drehen und nach dem Wälzbogen 16 einstellen kann. Auf dem Dorn 15 ist ein Schlitzhebel

19 lose drehbar aufgehängt, der zwei Schlitze

20 und 21 besitzt, in die der Zapfen 22 der Zahnstange 17 und der Zapfen 23 einer zweiten Zahnstange 24 eingreifen. Diese zweite Zahnstange 24 ist in Lageraugen 27 geführt, die mit einem die senkrechte Drehachse 13 aufnehmenden Auge 28 durch Arme verbunden sind. Die Zahnstange 24 steht mit der Verzahnung der Platte 14 in Eingriff. Wenn man den Werkstückdorn 15 dreht, so verschiebt der gezahnte Wälzbogen 16 die Zahnstange 17, die ihrerseits mittels des Schlitzhebels 19 die Zahnstange 24 mitnimmt und so der Platte 14 die erforderliche Schwingung er-

teilt. Durch die hin und her gehende Bewegung des Werkzeuges 25 wird infolge der Schwingbewegung der Platte 14 und der gleichzeitigen Drehung des Kegelradwerkstückes um seine Achse die Abwälzbewegung erzeugt.

Mit der Vorrichtung nach Abb. 3 können alle Kegelradverzahnungen mit Evolventenprofil von beliebigen Teilkegelwinkeln geschnitten werden, gleichviel, welches auch der Halbmesser und die Anzahl der Zähne ist.

Die Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß die beiden Komponenten der Abwälzbewegung, die vorher vom Werkstück und Werkzeug ausgeführt wurden, vom Werkzeug gleichzeitig ausgeführt werden.

Letzterer Fall ist in Abb. 4 dargestellt. Diese Vorrichtung besteht aus denselben Einzelteilen wie diejenige nach Abb. 3; die Bezugszeichen entsprechen denjenigen in Abb. 3, sind jedoch mit einem Index versehen. Wenn man dem Kegelradwerkstück, dessen Anfangslage 12' ist, eine Drehbewegung um die Achse des Domes 15' erteilt, nimmt der gezahnte Wälzbogen 16' die Zahnstange 17' und durch Vermittlung des Schlitzhebels 19' die zweite Zahnstange 24' mit, die sich auf der ortsfesten gezahnten Werkzeugträgerplatte 14' abwälzt. Das Kegelradwerkstück 12' rollt also auf der Werkzeugträgerplatte 14' um die senkrechte Achse 13' und kommt z. B. in die Stellung 12", in der sein Dorn die Stellung 15" einnimmt. Während dieser ganzen Bewegung nimmt das Werkzeug 25' zum Kegelradwerkstück die zur Erzielung genauer Zahnflanken erforderliche Stellung ein. _go

Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht es, irgendwelche Verzahnungen mit großer Genauigkeit zu schneiden, da das zu schneidende Stück und das Werkzeug immer die theoretische Wälzbewegung zueinander haben. Sie bietet gegenüber den bisher üblichen Vorrichtungen außerdem den Vorteil, daß die bei den bisherig notwendigen Ausgleichmittel, die eine Ursache von Fehlern sind, wegfallen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Vorrichtung zur Erzeugung der Wälzbewegung beim Schneiden von Verzahnungen, die aus einem auf dem Werkstückdorn befestigten Wälzbogen und einer mit diesem in Eingriff stehenden Zahnstange besteht, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zahnstange durch einen um den Werkstückdorn lose drehbaren Schlitzhebel mit einer parallel zu ihr liegenden zweiten Zahnstange verbunden ist, die selbst als Werkzeugträger ausgebildet ist oder mit diesem in Eingriff steht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.