DE4207511A1 - Grinding process for correcting involute profile of internal gear - depends on use of grinding tool in form of convex globoid worm which is meshed with rack formed dresser to produce corrected involute and then used to grind gear - Google Patents
Grinding process for correcting involute profile of internal gear - depends on use of grinding tool in form of convex globoid worm which is meshed with rack formed dresser to produce corrected involute and then used to grind gearInfo
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Abstract
Description
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Schleifen von Evolventenzähnen mit Hilfe einer innenschraubenden, konvexen Globoidschraubschnecke als nachformbares Schleifwerkzeug (1) stellt ein wirtschaftlicheres Schleifkorrekturverfahren von gehärteten Innenzahnrädern für Einzelwerkstücke als das bekannte Teil verfahren dar. Die Schleifschnecke wird aus einem bekannten Schleifkörper ring nach DIN 69100 gefertigt. Deren Schleifschraubgänge werden mittels z. B. diamantbeschichteter Zahnstangen nach DIN 867 durch Schraubabwälzen der konvexen Schleifschnecke relativ zur Zahnstange erzeugt.The method according to the invention for grinding involute teeth with the aid of an internally screwing, convex globoid screw worm as a re-shapeable grinding tool ( 1 ) represents a more economical grinding correction method for hardened internal gears for individual workpieces than the known part method. The grinding worm is made from a known grinding wheel ring according to DIN 69100. Their grinding screw threads are z. B. diamond-coated racks according to DIN 867 by screw rolling the convex grinding worm relative to the rack.
Es ist bekannt größere Stückzahlen von gehärteten Innenzahnrädern mit Hilfe einer unkorrigierbaren, diamantbeschichteten Schleifschnecke schleifhüllend zu korrigieren, für Innenzahnräder für Sonderplanetengetriebe z. B. ist dies wegen geringer Losgröße unwirtschaftlich. Deshalb wird zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit für diesen Fertigungsbereich das erfindungsgemäße Ver fahren vorgeschlagen.It is known to use larger numbers of hardened internal gears an uncorrectable, diamond-coated grinding worm to correct for internal gears for special planetary gear z. B. is this uneconomical due to small lot size. Therefore, to increase the Cost-effectiveness for this manufacturing area the Ver invention drive suggested.
Dieses geht von einer beliebigen geraden oder schrägen Evolventenverzahnung entsprechend einem Bezugsprofil nach DIN 867 aus. Um gleichzeitig mehrere Zahnflanken eines Innenzahnrades globoidschraubhüllschleifend (nicht wäl zend) korrigieren zu können, wird vorgeschlagen eine konvexe Globoidschraub schleifschnecke analog DE 36 42 816 A1 als innenschraubende, modifizierte Globoidschraubschnecke, aus z. B. bekannten Schleifscheiben nach DIN 69100 her gestellt, zu verwenden, und daß die Verschraubung bis zu z. B. 16 schraub schleifenden Flanken ausgedehnt wird. Verfahrensgemäß ist es erforderlich die rotierende Schleifschnecke mit modifizierten Evolventenhüllschleif schraubgängen zu versehen, welche die Evolventenzahnprofilflanken einhül lend auf einer veränderlichen Berührungslinie schleifen. Um eine unzu lässige Verzerrung beim Abrichten bzw. Einbringen der Schleifschraubgänge zu vermeiden, ist diese in einer von verschiedenen Faktoren bestimmten Weise ortsfest zu bewegen bzw. gesteuert zu bewegen. This is based on any straight or oblique involute toothing according to a reference profile according to DIN 867. To several at the same time Tooth flanks of an internal gear wheel grinding with a globoid screw (not zend), a convex globoid screw is proposed grinding worm analogous to DE 36 42 816 A1 as an internal screw, modified Globoid screw, from z. B. known grinding wheels according to DIN 69100 ago posed to use, and that the screw connection up to z. B. 16 screw grinding flanks is expanded. According to the procedure, it is required the rotating grinding worm with modified involute envelope grinding to provide screw gears, which envelop the involute tooth profile flanks grind on a variable line of contact. To be a casual distortion when dressing or inserting the grinding screw gears To avoid this is determined by one of several factors Way to move stationary or move controlled.
Diese verfahrensgemäßen Funktionsbedingungen sind:These procedural operating conditions are:
- 1. In die konvexe Oberfläche der rotierenden Schleifgloboidschnecke (1) wird mittels relativem Abwälzschraubwerkzeug nach DIN 867 als eine mehrfach verzahnte, diamantbeschichtete ortsfeste, um den Schwenkwin kel δ auf dem Zustellradius in der Rotationsebene verdrehte Zahnstange bis zur Teilkreisdeckung zwischen Werkstück und Schleifgloboidschnecke durch die ortsfeste und radial relative Zustellung der Letzteren ein geschnitten.1. In the convex surface of the rotating grinding globular worm ( 1 ) by means of a relative hobbing tool according to DIN 867 as a multi-toothed, diamond-coated stationary rack rotated by the swivel angle δ on the infeed radius in the plane of rotation up to the partial circle coverage between the workpiece and the grinding globoid worm by the stationary and cut a radial relative delivery of the latter.
- 2. Bei diesem Profilierungsschnitt läuft die Schleifgloboidschnecke (1) mit Winkelgeschwindigkeit W1 um ihre eigene Achse in der Rotations mittenebene und mit der relativen Werkstückwinkelgeschwindigkeit W2 normal mittig relativ zu dieser um die Werkstückachse mit veränder barem Zustellradius um.2. In this profiling cut, the grinding globoid worm ( 1 ) rotates with angular velocity W 1 around its own axis in the center plane of rotation and with the relative workpiece angular velocity W 2 normally in the center relative to it around the workpiece axis with a variable feed radius.
- 3. Das diamantbeschichtete Abrichtzahnstangenwerkzeug (3) als gerade ge formtes Evolventen-Bezugsprofil ist tangential länger und normal breiter als der Schneckenberührungsbogen auszuführen. Somit ist zur Profilein bringung nur eine schraubwälzende, radiale Zustellung des Schleif schneckenkörpers ohne Längsbewegung auszuführen.3. The diamond-coated dressing rack tool ( 3 ) as a straight shaped involute reference profile is tangentially longer and normally wider than the screw contact elbow. Thus, only a screw-rolling, radial infeed of the grinding worm body without longitudinal movement is to be carried out for inserting the profile.
- 4. Nach deren Profilierung wird die stillstehende Schleifschnecke radial zurückgezogen, in das stillstehende Werkstück, dabei relativ um Δβ schwenkend hineinbewegt, um danach die Werkstückzahnflanken mittig zum Schleifschraubprofil zwecks ersten Schliffes auszurichten.4. After they have been profiled, the stationary grinding worm becomes radial withdrawn, into the stationary workpiece, thereby relatively by Δβ pivoted into it, in order to then center the workpiece tooth flanks Align the grinding screw profile for the first sanding.
- 5. Beim globoiden Evolventenzahnschraubschleifen wird von der Schleif werkzeuglängsbewegung eine von der Summe der Flankensteigung β und der Werkzeugsteigung β₀ abhängige, normale Schwenkung Δδ um die Werkstück achse abgeleitet.5. In the case of globoid involute screw grinding, the grinding longitudinal tool movement one of the sum of the flank pitch β and the Tool pitch β₀ dependent, normal swiveling Δδ around the workpiece axis derived.
- 6. Zum anschließenden Nachprofilieren der Globoidschleifschraubflanken wird die radialzurückbewegte Schleifgloboidschnecke (1) durch Längs bewegung vor das Abrichtwerkzeug (3) gestellt, bei gleichzeitiger normaler steigungsabhängiger Schwenkung um die Werkstückachse, sodann nach Beendigung der Längsbewegung radial zugestellt, die Schraubschleif profilhüllflanken unter relativem Rotationsverhältnis W2= W1·Z1/Z2 nachgeschärft. 6. For subsequent reprofiling of the Globoidschleifschraubflanken radially moved back Schleifgloboidschnecke (1) movement by longitudinal brought to the dressing tool (3), while normal gradient-dependent pivoting about the workpiece axis, then after completion of the longitudinal movement radially infed, the Schraubschleif profilhüllflanken under relative rotation ratio W 2 = W 1 · Z 1 / Z 2 resharpened.
- 7. Die Lage und die Winkelstellung des Abrichtwerkzeuges (3) bestimmt die Evolventenflankenform der Werkzeugzähne. Sie kann durch radiale Ver stellung desselben bei geeignetem Steigungswinkel durch das Maß der Zahnkorrektur bestimmt werden.7. The position and the angular position of the dressing tool ( 3 ) determines the involute flank shape of the tool teeth. It can be determined by the radial adjustment of the same at a suitable pitch angle by the amount of tooth correction.
- 8. Der relative Schwenkwinkel Δδ um die Werkstückachse ist eine Funktion des Zahnsteigungswinkels β plus Schleifscheibensteigung β₀ zur Rotations ebene und der Größe der linearen Längsbewegung der Schleifscheibenachse parallel zur Werkstückachse im Abstand a.8. The relative swivel angle Δδ around the workpiece axis is a function the tooth pitch angle β plus grinding wheel pitch β₀ to the rotation plane and the size of the linear longitudinal movement of the grinding wheel axis parallel to the workpiece axis at a distance.
- 9. Bei relativer Schleifgeschwindigkeit und aufeinanderfallen von Rad mittelschnittebene mit der Rotationsebene kann bei radialer Zustellung der Schleifscheibendrehachse ein gehärtetes, konkavinnenschraubendes Evolventengloboidschraubzahnrad hüllschleifend korrigiert werden. Diese konkave Innenschraubung mit einer konvexen Globoidschraubschnecke läßt die Berührungslinien zwischen den Zahnflanken um so mehr auf die Mittel schnittebene zuschwenken, je kleiner die Steigungsdifferenzen sind bzw. je kleiner das Verhältnis des Abstandes der Schleifscheibendrehachse von der Werkstückachse zum mittleren wirkenden Schleifradius ist. Vor aussetzung einer solchen Radpaarung ist die exakte Übereinstimmung von Endmaßschleifschnecke und Globoidschnecke durch die gleiche Herstellungs parameter bei gleichen Abmessungen und Verwendung gleicher Bezugsprofile nach DIN 867.9. With relative grinding speed and wheel colliding mid-section plane with the plane of rotation can be with radial infeed the grinding wheel rotation axis is a hardened, concave screw Involute globoid helical gearwheel be corrected enveloping. These concave internal screw with a convex globoid screw the lines of contact between the tooth flanks all the more on the medium swivel the cutting plane, the smaller the slope differences are or the smaller the ratio of the distance between the grinding wheel rotation axis from the workpiece axis to the average effective grinding radius. Before Exposure of such a wheel pair is the exact match of Gauge grinding worm and globoid worm by the same manufacturing parameters with the same dimensions and use of the same reference profiles according to DIN 867.
- 10. Durch Veränderung des Eingriffswinkels α = 20° nach DIN 867 im Profil normalschnitt des Schleifwerkzeuges kann die hydrodynamische Schmier druckbildung gesteigert und der örtliche normale Krümmungsradius der erzeugenden Werkstückflankenkrümmungen vergrößert und die Hertzsche- Pressung auf eine größere Fläche verteilt werden.10. By changing the pressure angle α = 20 ° according to DIN 867 in the profile Normal cutting of the grinding tool can make the hydrodynamic lubrication increased pressure and the local normal radius of curvature generating workpiece flank curvatures enlarged and the Hertzian Pressing can be spread over a larger area.
- 11. Durch die Verringerung des Achsabstandes a d. h. durch optimierte An näherung der Schleifwerkzeugradien an die korrespondierenden Radradien schwenken die Schleifberührungshüllinien zur Mittelschnittebene hin, sodaß die formflächigen Berührungszonen vergrößert und die Belastung der Schleifkornschicht verringert wird.11. By reducing the center distance a d. H. through optimized approximation of the grinding tool radii to the corresponding wheel radii swivel the grinding contact sleeve lines towards the middle section plane, so that the surface areas of contact are enlarged and the load is increased the abrasive grain layer is reduced.
Fig. 1 zeigt schematisch verfahrensgemäß ein konvexes Schleifwerkzeug (1) im profilschneidenden schraubwälzenden Eingriff mit dem Abricht werkzeug (3) außerhalb des Werkstückes z. B. als stillstehendes Innenstirnrad (2). Die gerade Teilungslinie des Zahnstangenwerk zeugs (3) berührt bei x=0 den zylindrischen Teilkreismantel in P und ist um den Schwenkwinkel δ aus der relativen W2-Rotationsebene verdreht. Das Zahnstangenwerkzeug (3) kann mit ± x zwecks Profil korrektur radial verschoben werden. Fig. 1 shows schematically a convex grinding tool ( 1 ) in profile-cutting screw-rolling engagement with the dressing tool ( 3 ) outside the workpiece z. B. as a stationary internal spur gear ( 2 ). The straight dividing line of the rack and pinion tool ( 3 ) touches the cylindrical pitch circle jacket in P at x = 0 and is rotated by the swivel angle δ from the relative W 2 rotation plane. The rack tool ( 3 ) can be moved radially with ± x to correct the profile.
Fig. 2 zeigt schematisch verfahrensgemäß das Schleifwerkzeug (1) in das Werkstück zugestellt. Das Werkstück steht still, während das Schleifwerkzeug in zwei normalen Ebenen im Verhältnis W1:W2=Z2 rotiert. Zum Nachschärfen des Schleifwerkzeuges wird dieses rotie rend durch lineare Längs- und radiale Zustellbewegung schraubwäl zend mittels Abrichtwerkzeug nachgeformt. Fig. 2 shows schematically according to the method, the grinding tool (1) delivered to the workpiece. The workpiece stands still while the grinding tool rotates in two normal planes in the ratio W 1 : W 2 = Z 2 . To re-sharpen the grinding tool, it is subsequently rotated by means of a dressing tool by means of a linear longitudinal and radial infeed movement.
Fig. 3 zeigt das verfahrensgemäße Abrichtwerkzeug nach DIN 867. Fig. 3 shows the method according Dressing tool according to DIN 867.
Fig. 4 zeigt schematisch einen verfahrensgemäßen Schleifkopf (4) zur zentralen Schwenkung des Schleifwerkzeuges mittels Kreisbogen führung (5), drehbar ortsfest im Schleifschlitten (6) und linear am Maschinenständer (7) geführt, Schleifmaschinenantriebmotor (8) treibt über Kegelstirnradrädergetriebe Schleifwerkzeug (11) an, dieses ist in der tiefsten Schleiflage positioniert und hat das Innenstirnrad (2) fertiggeschliffen, der Schlitten (12) mit Dreh teller (10) auf Lagern (11) drehbar gelagert, Schlitten (12) linear verschiebbar zum Ständer (7) und zum Schleifwerkzeug ein stellbar. Abrichtwerkzeug (3) radial und schwenkbar verstellbar mit dem Drehteller (10) verbunden. Schleifkopf (4) mit Hilfe des Reitstocklagers (13) abgestützt. Fig. 4 schematically shows a method according to the grinding head (4) to the central pivoting of the grinding tool by means of the circular arc guide (5) rotatably fixed in the grinding carriage (6) and linearly guided on the machine frame (7), grinder drive motor (8) drives over Kegelstirnradrädergetriebe grinding tool (11) on, this is positioned in the deepest grinding position and has finished grinding the internal spur gear ( 2 ), the slide ( 12 ) with a rotating plate ( 10 ) is rotatably mounted on bearings ( 11 ), slide ( 12 ) can be moved linearly to the stand ( 7 ) and Adjustable grinding tool. Dressing tool ( 3 ) connected to the turntable ( 10 ) so that it can be adjusted radially and pivotably. The grinding head ( 4 ) is supported with the help of the tailstock bearing ( 13 ).
SachwortverzeichnisSubject index
1 nachformbares Schleifwerkzeug als konvexinnenschraubende
Globoidschraubschnecke ausgebildet
2 evolventenförmige Innenzahnradzahn- und Innengloboidradzahnflanken
3 diamantbeschichtetes Abrichtwerkzeug mit Zahnstangenbezugsprofil
nach DIN 867
4 Schleifkopf
5 Kreisbogenführung
6 Schleifschlitten
7 Maschinenständer
8 Schleifscheibenantriebmotor
9 Zentrierring
10 Drehteller
11 Drehlager
12 Schlitten
13 Reitstocklager 1 reshapable grinding tool designed as a convex internally screwing globoid screw
2 involute-shaped internal gear tooth and internal globoid gear tooth flanks
3 diamond-coated dressing tools with toothed rack reference profile according to DIN 867
4 grinding head
5 circular arc guidance
6 grinding slides
7 machine stands
8 grinding wheel drive motor
9 centering ring
10 turntables
11 pivot bearings
12 sledges
13 tailstock bearings
ZeichenbedeutungSign meaning
β = Schrägungswinkel
βo = mittlerer Steigungswinkel des Schleifprofilganges
zur Rotationsebene
δ = Gesamtschwenkwinkel
Δδ = überlagerter Schwenkwinkel
W₁ = Winkelgeschwindigkeit der Schleifscheibe
W₂ = relative Winkelgeschwindigkeit des Werkstückes
im Teilkreis
Z₁ = Schleifwerkzeugschraubgangzahl
Z₂ = Zähnezahl des Werkstückes
t = Stirnteilung
do1 = Schleifwerkzeugteilkreis in der Rotationsebene
do2 = Werkstückteilkreisβ = helix angle
β o = average pitch angle of the grinding profile path to the plane of rotation
δ = total swivel angle
Δδ = superimposed swivel angle
W₁ = angular speed of the grinding wheel
W₂ = relative angular velocity of the workpiece in the pitch circle
Z₁ = number of grinding tool screw turns
Z₂ = number of teeth on the workpiece
t = forehead division
d o1 = grinding tool pitch circle in the plane of rotation
d o2 = workpiece pitch circle
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924207511 DE4207511A1 (en) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Grinding process for correcting involute profile of internal gear - depends on use of grinding tool in form of convex globoid worm which is meshed with rack formed dresser to produce corrected involute and then used to grind gear |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4207511A1 true DE4207511A1 (en) | 1993-09-16 |
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ID=6453639
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DE19924207511 Withdrawn DE4207511A1 (en) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Grinding process for correcting involute profile of internal gear - depends on use of grinding tool in form of convex globoid worm which is meshed with rack formed dresser to produce corrected involute and then used to grind gear |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ARNDT, FRANZ MARTIN, 97737 GEMUENDEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |