DE395323C - Fraesmaschine zum Abrunden der Stirnenden von Radzaehnen - Google Patents

Description

Die Maschine nach der vorliegenden Erfindung ist in erster Linie zum Abrunden der Stirnenden von Radzähnen bestimmt, beispielsweise der Zähne von Zahnrädern, die auf ihrer Achse verschoben werden, so daß sie von der Stirnseite aus in die Zähne anderer Räder eingreifen können. Der Fräser macht dabei, wie bei den bekannten Fräsmaschinen, eine Drehung um seine eigene Achse. Außerdem wird er gemäß der Erfindung auch um eine zweite, exentrisch zu ersterer liegende Achse bewegt, und bei dieser Bewegung führt er sich nach einem Kreisbogen über das Stirnende eines Zahnes des festgelegten Werkstückes.

Die erforderliche Exzentrizität wird dadurch erreicht, daß das Lager, welches die Frässpindel trägt, einstellbar ist, und es ist zu diesem Zweck verschiebbar in dem U-förmigen Schlitz einer verschiebbaren Hülse angeordnet.

Das Werkstück wird während des Fräsvorganges gegen Drehung oder andere Verschiebung dadurch gesichert, daß eine ortsfeste Führungszunge sich in die Verzahnung oder gegen einen anderen Teil dieses Werkstückes legt. Wenn die gewünschte Abrundung des Stirnendes eines Zahnes des Werkstückes stattgefunden hat, wird nun das Werkstück von dieser Führungszunge freigegeben, und nach der Drehung des Werkstückes tritt diese Führungszunge in eine andere Zahnlücke des gleichen Werkstückes ein.

Die Mantellinie des Fräsers bildet mit der Achse des Fräsers einen Winkel, der gleich ist dem Eingriffswinkel der Verzahnung. Die Drehbewegung der Hülse, in der das Lager für die Frässpindel sitzt, wird von einer Hubscheibe aus abgeleitet unter Vermittlung eines Vorgeleges von Zahnrädern und einer Zahnstange. Dieses Vorgelege veranlaßt auch die Gleitbewegung der Tischplatte, auf welcher das Werkstück befestigt ist. Die Schaltung des Werkstückes nach der Aüsfräsung erfolgt unter Vermittlung eines Schaltrades und einer Klinke, die von einem Lenker gesteuert wird. Die Größe der Schaltung ist durch Stellringe, gegen welche ein Hebel stößt, veränderbar.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel dar:

Abb. ι ist eine Seitenansicht der Maschine; Abb. 2 ist eine Aufsicht,

Abb. 3 ein senkrechter Schnitt nach X-X der Abb. 2,

Abb. 4 - ein senkrechter Schnitt nach Y-Y der Abb. 3;

Abb. 5 zeigt in größerem Maßstabe einen Schnitt durch den vorderen Teil der Fräserspindel bei Beginn der Arbeit;

Abb. 6 zeigt eine Aufsicht auf die Fräs-S spindel an dem Ende der Arbeit;

Abb. 7 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise in Vorderansicht die Anordnung des Fräsers mit Bezug auf einen zu bearbeitenden Zahn;

ίο Abb. 8 zeigt in größerem Maßstabe den Weg des Fräsers;

Abb. 9 zeigt eine geschlitzte Hülse für das Werkzeug,

Abb. io den Stahlhalter;

Abb. 11 stellt einen Zahn eines im Schnitt gazeigten Zahnrades nach seiner Bearbeitung dar.

Das kastenartig ausgebildete Gestell 1 erhebt sich auf der Grundplatte 2 und hat auf der Vorderwand Führungen 3 und 4 für einen Werkzeugtisch 5, der durch die in dem Lager 7 geführte Spindel 6 auf und nieder verstellt werden kann. Das Schraubenrad 8 (Abb. 3) am oberen Ende der Spindel greift in das Schraubenrad 9 ein und dreht die Welle io, die quer durch den Tisch verläuft und bei 11 ein aus dem Tisch herausragendes vierkantiges Ende (Abb. 1) aufweist.

Eine Platte 12 auf dem Arbeitstische 5 hat Längsnuten von bekanntem T-förmigen Querschnitt zur Aufnahme der Bolzen 13, die den Ständer 14 tragen. Diese Platte hat ferner an den Seitenführungen Nuten 15 für die Köpfe von Bolzen 15^x, welche durch Zugstangen 16 an Schwingarme 17 angeschlossen sind. ·

Der Antrieb der Maschine erfolgt durch die Stufenscheibe 22 auf der in Abb. 3 dargestellten Antriebwelle 21, deren Schnecke 20 im Innern des Gestells 1 mit dem Schneckenrad 19 j auf der Welle 23 in Eingriff steht. Auf der gleichen Welle 23 sitzt ferner eine Steuerscheibe 24, welche unter Vermittlung der Rolle 25 die Schwingbewegung des Armes 26 veranlaßt und damit der Welle 27 eine hin und her drehende Bewegung erteilt. Auf der letzteren sind die Arme 17 außen aufgekeilt, so daß die Hin- und Herbewegung der Platte 12 von dem Antrieb der Maschine aus unter Vermittlung der Steuerscheibe 24 erfolgt.

Nach Abb. 3 sitzt auf dem Gestell 1 ein Bock 30 für den Werkzeugträger 31, der aus j einem zylindrischen Halter 32 (Abb. 9) und einer eigentümlich ausgebildeten Hülse 34 besteht. Der zylindrische Halter 32 hat eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung, die an den entgegengesetzten Seiten abgeflacht ist und sich bis an den Außenumfang des Zylinders i hin erstreckt, während der Boden der so ausgebildeten Nut konzentrisch zum Zylinder j selbst ist. Die Hülse 34 ist in diese trog- | j förmige Nut eingepaßt und nimmt eine durch- · bohrte Spindel 35 auf, in der eine Spannpatrone für den Werkzeugschaft 36 angeordnet ■ ist. Der Fräser selöst ist mit 37 bezeichnet. Die Spindel 35 ragt aus der Hülse 34 heraus und trägt dort eine Riemenscheibe 38 zum Antrieb des Fräsers.

Zur Einstellung der Spindel 35 ist an jedem ί Ende der Hülse 34 ein Ring 39 und 40 angeordnet, der mit Stellschrauben versehen ist. Der Ring 40 ist außerdem mit einem Zahnkranz 41 ausgestattet. In diesen Zahnkranz greift das Vorgelegerad 42 ein, das unter Vermittlung des Ritzels 43 und einer senkrecht geführten Zahnstange 44 angetrieben wird (Abb. 3 und 4).

Diese Zahnstange wird ebenfalls unter Ver- : mittlung einer Rolle 45 durch eine auf der Welle 23 feste Steuerscheibe 46 auf und nieder bewegt. Durch die senkrechte Bewe- : gung dieser Zahnstange wird also die Hülse 34 unter Vermittlung des eben beschriebenen Vorgeleges geschwungen, und da diese Hülse unter Vermittlung der Stellschrauben der Ringe 39 und 40 verstellbar ist, so erfolgt dadurch eine exentrische Schwingbewegung der Spindel, während diese ihre umlaufende Bewegung durch die Riemenscheibe 38 erhält. Wie aus Abb. 3 ersichtlich, ist ein Teil 47 der Steuerscheibe 46 gerade ausgebildet. Wenn die Rolle 45 der Zahnstange 44 in diesen geraden Teil eintritt, so wird die Zahnstange und damit die Spindel rasch zurückbewegt, während die Zahnstange durch den gekrümmten Teil dieser Steuerscheibe nur eine langsame Vorwärtsbewegung erhält.

Der Kegel 51 des Fräsdornes 54 sitzt in einem Futter 50, das in einer Bohrung des Ständers 14 geführt ist. Das Futter 50 ist gegen Längsverschiebung durch Muttern 52 gesichert. Auf dem Fräsdorn 54 ist das Arbeitsstück 57 in passender Höhe zwischen Hülsen 55 und 56 befestigt. Eine Drehung des Futters 50 um seine Achse wird durch den unter Federwirkung stehenden kurzenZapfen 53, der als Sperrvorrichtung dient, verhindert. Das Futter kann jedoch zwecks Ausführung der Teilbewegung gedreht werden. Zu diesem Zwecke dient eine Schaltvorrichtung, deren Klinke in Schaltzähne 58 am Flansch des Futters eingreift.

Der Klinkenträger59 ist unter dem Flansch 50 angeordnet (Abb. 2 und 3) und hat einen radial nach außen ragenden Arm zur Aufnähme der unter Federwirkung stehenden Klinke 60, welche in die Schaltzähne 58 eingreift. Der Arm des Klinkenträgers 59 ist mit einer Stange 61 verbunden, welche innerhalb bestimmter Grenzen selbsttätig verschiebbar ist. Zu diesem Zweck ist ein um einen Bolzen des Maschinengestells drehbarer He-

bei 62 vorgesehen. Dieser trägt an seinem oberen Ende eine einstellbare Gabel 81, die über die Stange 61 greift und gegen deren Stellringe 63 stößt. Der Hebel 62 wird durch einen Lenker 64 ausgeschwungen, welcher durch den Bolzen 65 mit der hin und her bewegten Platte 12 verbunden ist. Dieser Bolzen 65 kann an verschiedenen Stellen der Nut 15 festgeklemmt werden entsprechend

to der Zähnezahl des Zahnrades, das zu bearbeiten ist.

Ein von dem Bock 30 nach vorn ragender Arm 66 ist so ausgebildet, daß er mit seinem freien Ende zwischen Zähne des zu bearbeitenden Rades oder dgl. greift (Abb. 5) und dadurch das Zahnrad während der Bearbeitung gegen Drehung um seine Achse sichert.

Der Weg des Fräsers geht besonders aus den Abb. 5 und 8 hervor. Abb. 5 zeigt den Beginn der Bewegung des Fräsers 37 um die Fläche des zu bearbeitenden Zahnes herum, und zwar bewegt sich der Fräser exzentrisch zu seiner Drehungsachse in Richtung des Pfeiles. Nach Abb. 8 durchläuft die Achse des Fräsers ungefähr die Peripherie des Kreises 70. Der Mittelpunkt dieses Kreises liegt in der Mittelebene des Zahnes. Wenn der Fräser von der in Abb. 3 in vollen Linien gezeigten Stellung in die in punktierten Linien gezeigte Lage übergetreten ist, ist der Arbeitsvorgang beendet. Durch die Stütze 66, die, wie namentlich aus Abb. 3 ersichtlich, auch quer zu dem Bock 30 etwas verschoben werden kann, wird das Arbeitsstück 57 während des Arbeitens des Fräsers 37 festgehalten. Je nach der Einstellung des Arbeitsstückes auf dem Fräsdorn 54 kann nun eine Bearbeitung der Stirnkanten jedes Zahnes bis zu dem gewünschten Grad erfolgen. Man kann entweder nur den Grat an der Kante entfernen oder aber den Zahn bis zu einer verhältnismäßig großen Tiefe, achsial von der Stirnseite aus gemessen, bearbeiten. Auch kann bei entsprechender Einstellung des Werkstückes nur eine Kante bearbeitet werden, während die andere Seite des Zahnes von dem Fräser unberührt bleibt.

Die exzentrische Bahn des Fräsers wird durch die Kurvenscheibe 46 bestimmt. Aus einem Vergleich der beiden Kurvenscheiben 24, 46 geht hervor, daß die Scheibe 24 das Arbeitsstück während einer verhältnismäßig langen Zeit jedes vollen Arbeitsganges örtlich feststellt, die andere Kurvenscheibe 46 ist wiederum so ausgebildet, daß die Länge der Zeit, während welcher der' Fräser auf die Kante des abzurundenden Zahnes eingreift, viel langer ist als jene Zeit, in der die Rückbewegung stattfindet. Während dieser Rückbewegung wird also die Platte 12 unter dem Einfluß der Kurvenscheibe 24 verschoben, gerade wenn die Rolle 25 den gekriimten Teil 80 der Kurvenscheibe durchläuft. Während dieser Verschiebung des Arbeitsstückes findet dann die Weiterschaltung des Arbeitsstückes um eine Zahnteilung statt.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Fräsmaschine zum Abrunden der Stirnenden von Radzähnen, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser während seiner Umlaufbewegung um seine eigene Achse um eine zweite, exzentrisch. zu ersterer liegende Achse nach einem Kreisbogen über das Stirnende eines Zahnes des örtlich festen Werkstückes geführt wird.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Frässpindel (35) tragende Lager (34) durch Verschieben in dem U-förmigen Schlitz einer schwingbaren Hülse (32) auf die erforderliche Exzentrizität einstellbar ist.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück während des Fräsvorganges durch eine ortsfeste Führungszunge (66) gegen Drehung gesichert ist, jedoch durch die auf den Fräs Vorgang folgende Abwärtsbewegung des Werktisches (5) von der Führungszunge freigegeben wird, die nach Schaltung des Werk-Stückes in eine andere Zahnlücke eintritt.

4. Fräsmaschine^ nach Anspruch 1 mit konisch geformtem Fräser, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinie des Fräsers mit dessen Achse einen Winkel bildet, der gleich dem Eingriffswinkel der Verzahnung ist.

5. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Hülse (32) unter Vermittlung von Stirnrädern (41, 42), einem Ritzel (43) und einer Zahnstange (44) von einer Kurvenscheibe (46) abgeleitet wird, die sich gemeinsam mit der Kurvenscheibe (24) dreht, von der in bekannter Weise die Hin- und Herbewegung der Werktischplatte (12) abgeleitet wird.

6. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des Werkstückes unter Vermittlung eines Schaltrades (58), eines Klinkenträgers (59), einer Steuerstange (61), eines Hebels (6z) und eines Lenkers (64) vom Tisch (12) abgeleitet wird und die Einstellung des Schalthubes durch Anschläge (63) und den Lenker (64) regelbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.