DE4400887A1 - Fräsmaschine zum Bearbeiten von Firstkanten an Stirnseiten von Zähnen eines Zahnrades - Google Patents

Description

In synchronisierten Schaltgetrieben werden Zahnräder mit an den Stirnseiten ihrer Zähne angebrachten, insbesondere doppelseitigen Dachschrägen eingesetzt. Vor allem bei der Herstellung von solchen Zahnrädern mit einseitigen Dachschrägen entstehen zwischen den Zahnflanken und den Dachschrägen besonders scharfkantige Firstkanten. Für den praktischen Einsatz sind solche Zahnräder nicht geeignet. Deshalb wird gefordert, daß die Firstkanten nicht scharfkantig sind, sondern vorzugsweise abgerundet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen, mit der nicht scharfkantige, insbesondere abgerundete Firstkanten an den Stirnseiten von Zähnen eines Zahnrades herstellbar sind.

Die Erfindung betrifft somit eine Fräsmaschine zum Bearbeiten von Firstkanten an Stirnseiten von Zähnen eines Zahnrades, insbesondere zwischen den Zahnflanken und stirnseitigen Dachschrägen an den Zähnen. Diese Fräsmaschine weist erfindungsgemäß einen drehbar angetriebenen Werkstückträger für das Zahnrad und einen drehbar angetriebenen Werkzeugträger für ein Schlagmesser auf, wobei die Drehantriebe derart miteinander synchronisiert sind, daß Zahnrad und Schlagmesser in Wälzkopplung stehen, und ferner einen zwischen Werkstückträger und Werkzeugträger wirksamen Vorschubantrieb, der das jede Firstkante bei jedem Werkstückumlauf höchstens einmal überstreichende Schlagmesser längs dieser Firstkante bewegt. Dabei ist die Schneide des Schlagmessers vorzugsweise als eine abgerundete Hohlkehle ausgebildet.

Bei der Erfindung beschreibt das Schlagmesser gegenüber dem Zahnrad eine Zykloidenbahn, die ihrerseits wegen der Bewegung längs der Firstkante eine Spiralbahn beschreibt. Der Durchmesser des Umlaufkreises des Schlagmessers sollte möglichst klein sein, damit das Schlagmesser mit hoher Drehzahl umlaufen kann. Daraus resultiert dann eine relativ hohe Werkstückdrehzahl, die trotz des räumlich kurzen Eingriffs des Schlagmessers bei jedem Schlagmesserumlauf einen großen Vorschub je Zeiteinheit und damit eine kurze Bearbeitungszeit ermöglicht. Die räumliche Stellung der Achse des Werkzeugträgers sollte zur Firstkante so gewählt werden, daß die Firstkante mit linearem Vorschub überfahren werden kann.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, die in

Fig. 1 von einer Fräsmaschine nur einen Werkzeugträger mit Schlagmesser und einen Ausschnitt aus einem Kupplungsring in isometrischer Darstellung und in

Fig. 2 den Werkzeugträger mit Schlagmesser im Eingriff an einer Firstkante eines Zahns eines Zahnrades in Aufsicht zeigt.

Ein Zahnrad 1 in Form eines Kupplungsrings eines synchronisierten Schaltgetriebes für Kraftfahrzeuge ist in einem nicht dargestellten, drehbar angetriebenen Werkstückträger einer Fräsmaschine eingespannt. Das Zahnrad 1 weist eine Außenverzahnung mit Zähnen 2 auf, die an ihren Stirnseiten einseitige Dachschrägen 3 tragen. Zwischen diesen Dachschrägen 3 und den Flanken 4 eines jeden Zahnes 2 befindet sich eine Firstkante 5. Diese Firstkante 5 soll über ihre gesamte Länge abgerundet sein, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Die Fräsmaschine weist außer dem Werkstückträger einen drehbar angetriebenen Werkzeugträger 6 auf, der als Werkzeug ein Schlagmesser 7 in Form einer zum Beispiel dreieckigen Schneidplatte trägt. Das Schlagmesser 7 weist an seinen Ecken als Hohlkehlen ausgebildete Schneiden 8 auf.

Die Drehantriebe des Werkstückträgers für das Zahnrad 1 und des Werkzeugträgers 6 für das Schlagmesser 7 sind miteinander synchronisiert, derart, daß die Schneide 8 des Schlagmessers 7 gegenüber dem Zahnrad 1 eine Zykloidenbahn beschreibt, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist. Zahnrad 1 und Schlagmesser 7 stehen somit in Wälzkopplung. Bei jedem Zahnradumlauf 1 überstreicht das Schlagmesser 7 die Firstkante 5 eines jeden Zahns 2 einmal. Es ist allerdings auch möglich, daß jede Firstkante nur bei jedem zweiten Zahnradumlauf einmal überstrichen wird. Da der Umlaufkreis des Schlagmessers 7 verhältnismäßig klein ist, kann es mit hoher Drehzahl umlaufen und auch an dem zahnradinneren Ende der Firstkante 5 mit tiefen Span abtragen.

Der Bewegung des Schlagmessers 7 gegenüber dem Zahnrad 1 auf der Zykloidenbahn ist eine Bewegung in Achsrichtung der Firstkante 5 überlagert. Dies läßt sich mit einem mit den Drehantrieben gekoppelten Vorschubantrieb verwirklichen. Wegen des kontinuierlich wirkenden Vorschubes des Werkstückträgers 6 in Längsrichtung der Firstkanten 5 ergibt sich also eine Bewegung, bei der die Zykloidenbahn auf einer Spiralen liegt. Das Werkzeug greift also bei jedem neuen Werkstückeingriff an einer gegenüber dem vorhergehenden Eingriff in Richtung der Firstkante versetzten Stelle an. Bei entsprechend klein gewähltem Vorschub erhält man auf diese Weise eine auf ihrer gesamten Länge gleichmäßig abgerundete Firstkante.

Claims (2)

1. Fräsmaschine zum Bearbeiten von Firstkanten (5) an Stirnseiten von Zähnen (2) eines Zahnrades (1), insbesondere zwischen den Zahnflanken (4) und stirnseitigen Dachschrägen (3) an den Zähnen (2), mit einem drehbar angetriebenen Werkstückträger für das Zahnrad (1) und einem drehbar angetriebenen Werkzeugträger (6) für ein Schlagmesser (7), wobei die Drehantriebe für das Zahnrad (1) und das Schlagmesser (7) derart miteinander synchronisiert sind, daß die Zähne (2) und das Schlagmesser (7) in Wälzkopplung stehen, und mit einem zwischen dem Werkstückträger und dem Werkzeugträger (6) wirksamen Vorschubantrieb, der das jede Firstkante (5) bei jedem Werkstückumlauf höchstens einmal überstreichende Schlagmesser (7) längs der Firstkante (5) bewegt.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneide (8) des Schlagmessers (7) als eine abgerundete Hohlkehle ausgebildet ist.