DE384440C - Verfahren und Vorrichtung zum Hobeln von Kegelschraubenraedern nach dem Abwaelzverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hobeln von Kegelschraubenrädern nach dem Abwälzverfahren.

Die Mittellinie des Zahnes eines Kegel-Schraubenrades verläuft, wie Abb. ι zeigt, in Form einer Schraubenlinie auf dem Teilkegelmantel bis zur Kegelspitze entsprechend der Linie 1-2-3. In der Draufsicht auf die Kegelmantelfläche verläuft die Schraubenlinie nach einer Spirale, wie sie die Kurve 1-2-3 i*¹ Abb. 2 erkennen läßt. Der Zahn des Kegelschraubenrades würde sich entsprechend dieser Spirale im Grundriß vom Umfang, d. h. von Punkt 1 aus, bis zur Kegelspitze, also bis zu Punkt 3, verjüngen.

Bei der Herstellung der Zähne von Kegelschraubenrädern, beispielsweise auf einer Hobelmaschine, ersetzt man den in Aufsicht als ; Spirale erscheinenden Zahn durch einen Zahn, wie ihn Abb. 3 zeigt, d. h. man ersetzt die Kurve 1-2 durch eine gerade Linie 1-2, die J einen Kreis vom Halbmesser α berührt. Der j Kreis ist um die Projektion der Kegelspitze ^j als Mittelpunkt geschlagen. Sein Halbmesser α \ entspricht der Entfernung des Punktes 2 von ! • ler Kegelspitze in Abb. 2.

Stellt man nun Kegelräder beispielsweise auf einer Hobelmaschine her, die nur mit einem j Hobelstahl arbeitet, so kann man den Hobel- j stahl stets auf der Linie 1-2 der Abb. 3 seine i Schneidl>ewegung ausführen lassen und den j herzustellenden Zahn so einstellen, daß er sich \ einmal mit seiner rechten Flanke, einmal mit ' seiner linken Flanke an einem links bzw. rechts ■ schneidenden Hobelstahl abwälzt. Dadurch er- ! hält der hergestellte Zahn die richtige Ver- ! jüngung, wie sie durch Abb. 4 dargestellt ist. Der Hobelstahl bestreicht dann die Linien i'-2' ! und ι"-2". Stellt man jedoch die Zähne des j Kegelschraubenrades mit zwei gleichzeitig ; arbeitenden Hobelstählen her, die exzentrisch ^! zu der Schwingungsachse ihrer Schlitten ein- ; stellbar sind, so ergibt sich der Nachteil, daß dann wohl die Mittellinie des von den beiden Stählen eingeschlossenen Zahnwinkels (Abb. 5) nach der Linie 1-2 der Abb. 3 bzw. Abb. 4 verläuft, aber die von den Hobelstählen bestrichenen Linien i'-2, i"-2 ebenfalls auf den Punkt 2 zulaufen. Damit wird, aber der Zahn zu spitz hergestellt bzw. die Zahnlücke wird am inneren Durchmesser des Kegelrades zu weit, und die Räder wurden nicht einwandfrei laufen.

Wollte man die Hobelstähle richtig einstellen, so müßte man sie im Verjüngungswinkel α des Zahnes des Kegelschraubenrades einstellen, wie er sich aus Abb. 2, in der die Linie 1-2-3 die Winkelhalbierende ist, ergibt, und wie er in Abb. 6 in der Abwicklung, d. h. in Ausstreckung in ejne Gerade, dargestellt ist. Der verjüngte Zahn verläuft dann nach den Linien < 4~3> 5-3· Benutzt man nur den Teil des Zahnes zwischen der Strecke 1-2, so müßte man einen Zahn von der prismatischen Form zwischen den Linien 4-6, 5-7 herstellen.

Bei einer Bearbeitung in der obenerwähnten ι Weise mit zwei Hobelstählen, deren Einstellungswinkel um einen gemeinsamen Mittelpunkt eingerichtet wird, verläuft aber der Zahn nach den Linien 4-2, 5-2. Er wird also, wie die Abb. 6 zeigt, zu spitz.

Die Einstellung der Schrägstellung der Hobelschlitten gegeneinander um die Spitze 3 des Zahnes (Abb. 6) führt zu außerordentlich umständlichen Antriebsvorrichtungen für die Stähle.

Das Verfahren gemäß der Erfindung beseitigt nun diese Schwierigkeiten in einfacher Weise. Danach werden zum Hobeln der Kegelschraubenräder in bekannter Weise zwei exzentrisch der Schwingachse ihrer Schlitten einstellbare Hobelstähle verwendet. Diese Hobelstähle werden aber im Gegensatz zu den bisher bekannten Arbeitsweisen zunächst so eingeteilt, daß die von ihnen bestrichenen Linien einen Winkel bilden würden, der dem Verjüngungswinkel des Kegelschraubenzahnes gleich ist und mit seinem Scheitel im Berührungspunkt der entsprechenden Mittellinie mit dem Exzentrizitätskreise liegt. Ist das geschehen, so werden, bevor die eigentliche Bearbeitung beginnt, die Hobelstähle quer zu ihrer geradlinigen Bewegung gleichmäßig um je einen Betrag auseinandergerückt, welcher der halben gewünschten Zahnstärke im Innendurchmesser der Verzahnung entspricht.

Der Erfolg dieses A'erfahrens ergibt sich aus der schematischen Abb. 7. Die Hobelstähle werden zunächst so eingestellt, daß die von ihnen bestrichenen Linien 8-2 und 9-2 sich im Punkt 2 eines Kreises vom Halbmesser a entsprechend der Exzentrizität der Einstellung schneiden würden. Dieser Punkt 2 ist der Berührungspunkt der Mittellinie 1-2 mit dem genannten Kreise. Der von den Linien 8-2 und 9-2 gebildete Winkel wird gleich dem Verj üngungswjnkel α des Kegelschraubenzahnes gemacht. Würde man die Hobelstähle in dieser

Lage laufen lassen, so würde der von ihnen bearbeitete Zahn zu spitz sein, wenngleich auch seine Seitenflächen die richtige Schräge zueinander hätten. Um nun aber auch die richtige Zahndicke zu erhalten, ist es dann nur noch nötig, die Stähle parallel zu den Linien 8-2 und 9-2 so weit auseinanderzurücken, daß der Zahn am Innendurchmesser die richtige Stärke erhält. Zu diesem Zweck werden die Stähle um die Strecken 8-4 bzw. 9-5 seitlich auseinandergerückt, welche Strecken der Hälfte der gewünschten Zahnstärke am Innendurchmesser entsprechen. Geht man jetzt zur Bearbeitung über, so durchlaufen die Hobelstähle die Strecken 4-3 und 5-3, wobei aber die geradlinige Bewegung der Hobelstähle so begrenzt wird, daß nur die Teilstrecken 4-6 und 5-7 für die Zahnherstellung verwertet werden.

Wenn bei der bisherigen Darstellung angenommen wurde, daß die Schraubenlinie auf der Kegelmantelfläche nach einer Spirale verläuft, die in der Kegelspitze endet, so geschah dies nur zum Zwecke vereinfachter Erläuterung.

Praktisch wird meistens die Spirale so ausgeführt, daß sie vom Punkte 2 der Abbildungen ab rückläufig ist, d. h. auf dem Kegel nach der anderen Seite zu genau so abläuft, wie sie auf der einen Seite ansteigt.

Um dieses neue Verfahren bei Hobelmaschinen mit zwei exzentrisch zu ihrer Schwingachse einstellbaren Hobelstählen zu verwenden, ist nur eine sehr geringe Änderung der Maschine erforderlich.

Die Maschine ist in beispielsweiser Ausführungsform in den Abb. 8, 9 und 10 dargestellt. Abb. 8 ist ein teilweiser Längsschnitt durch die Maschine; Abb. 9 eine Vorderansicht des Werkzeugträgers und Abb. 10 eine Draufsicht darauf.

Gegenüber dem Einspannfutter 21 für das Werkstück liegt die zweiteilig ausgeführte Planscheibe; sie besteht aus einer Führungsscheibe 33, die auf dem durch die Schnecke 16 angetriebenen Schneckenrade 17 festsitzt, und einem Vorderteil 34, der sich in einer Schwalbenschwanzführung der Führungsscheibe 33 verschieben läßt, und zwar mit Hilfe einer Spindel 35, die in der Führungsscheibe 33 drehbar gelagert ist und eine in dem Vorderteil 34 befestigte Mutter besitzt. Die Feststellung der beiden Teile gegeneinander erfolgt mittels der Stellschrauben 36 und des Beilegkeiles 37. Auf dem Vorderteil 34 der Planscheibe sind die Schlitten 19 für die Hobelmesser 20 angeordnet. Die Hobelmesserschlitten können also mittels der Spindel 35 exzentrisch zur Planscheibe 21 eingestellt werden, so daß bei der Abwälzung von Werkstück und Werkzeug aneinander die Mittellinie des von den Bahnen der Hobelstähle gebildeten Winkels einen mit dem Betrage der Exzentrizität um den Mittelpunkt des Planrades geschlagenen Kreis berührt.

Der Antrieb des Vorderteiles 34 der Planscheibe erfolgt vom Zahnrad 38 aus über das Zahnrad 39 und die Welle 40 auf ein Zahnrad 41, das wiederum mit den die Steine 42 drehenden Zahnrädern 43 kämmt. Die Steine 42 bilden mit jedem Schlitten 19 für die Hobelstahlhalter 46 eine Kurbelschleife. Um den Eingriff auch bei einer Verstellung des Vorderteiles 34 aufrechtzuerhalten, ist die Welle 40 mit zwei Universalgelenken 44 versehen und außerdem geteilt, sowie bei 45 teleskopartig zusammengesetzt.

Bis hierher ist die Maschine bekannt. Neu ist nun, daß die eigentlichen Stahlhalter 46 wiederum auf den Hobelschlitten, und zwar quer zur Bewegungsrichtung der Hobelschlitten mittels Schwalbenschwanzführungen 47 verschiebbar sind. In den Schwalbenschwanzführungen 47 ist zu diesem Zweck eine Schraubenspindel 48 drehbar gelagert, die in die als Muttern ausgebildeten Ansätze 49 der Hobelstahlhalter 46 greift und mit gegenläufigem Gewinde versehen ist, so daß bei Drehung eines der an ihr befestigten Handräder 50 ein gleichmäßiges Nähern oder Auseinanderrücken der Hobelstähle 20 erfolgt.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Verfahren zum Hobeln von Kegelschraubenrädern nach dem Abwälzverfahren mit zwei exzentrisch zu der Schwingachse ihrer Schlitten einstellbaren Hobelstählen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hdbelstähle zunächst so eingestellt werden, daß der Winkel, den die von ihnen bestrichenen Linien bilden würden, dem Verjüngungswinkel des Kegelschraubenzahnes gleich ist und mit seinem Scheitel im Berührungspunkt seiner Halbierungslinie an dem Exzentrizitätskreis liegt, daß aber vor Beginn der Bearbeitung jeder Hobelstahl quer zu seiner geradlinigen Bewegung um einen solchen Betrag von der Halbierungslinie des Verjüngungswinkels entfernt wird, der der halben gewünschten Zahnstärke am Innendurchmesser der Verzahnung entspricht, no
2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hobelstähle gleichmäßig, aber in entgegengesetzter Richtung winkelrecht zu ihrer Gleitführung verstellbar sind.

   Hierzu r Blatt Zeichnungen.

   rrrxra. gedruckt in der heichsdruckerfi.