DE481762C

DE481762C - Process for grinding gear wheel flanks on gear wheels

Info

Publication number: DE481762C
Application number: DEH116141D
Authority: DE
Original assignee: FELIX HOFMANN; FRITZ ROEHL
Current assignee: FELIX HOFMANN; FRITZ ROEHL
Priority date: 1928-04-16
Filing date: 1928-04-17
Publication date: 1929-09-18
Also published as: GB309870A

Description

Diese Erfindung bzw. das Verfahren bezweckt eine Verbesserung der Zahnflanken-an Stirn- und Schraubenrädern, wie sie mit den bisher bekannten Verfahren und Methoden nicht erreicht werden konnte.The purpose of this invention and the method is to improve the tooth flank Spur gears and helical gears, as they are with the previously known methods and methods could not be reached.

Die Anforderung an Zahnräder in bezug auf Geräuschlosigkeit hat in der Industrie eine weitere Vervollkommnung der Verzahnungsarbeit erforderlich gemacht. Verschiedene Verfahren sind angewendet worden, um die Ansprüche an hochwertige Zahnräder zu erfüllen.The requirement for gears in terms of noiselessness has in the industry made a further perfecting of the gearing work necessary. Different Processes have been used to meet the requirements for high quality gears.

Es ist bekannt, daß schon seit langer Zeit die Zahnräder durch Rotation oder Schnelldrehung zusammengehöriger Paare auf Einlaufmaschinen unter Zusatz von Schmirgel eingeschliffen wurden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Zahnform ver schliff en wurde, und zwar deshalb, weil die Gleitge-It has been known for a long time that the gears have been rotated or rotated at high speed Matching pairs were ground in on infeed machines with the addition of emery. This procedure has the disadvantage that the tooth shape has been ground, namely because the sliding

ao schwindigkeiten über die Zahnflanken hinweg veränderlich sind. Durch Einlauf nach dem angezogenen Verfahren wird Zahnkopf und Zahnfuß weggeschliffen und dadurch die Eingriffslänge vermindert. Auf diese Art eingeschliffene Räder werden eher schlechter als besser.ao speeds across the tooth flanks are variable. By enema after the When the procedure is tightened, the tip and root of the tooth are ground away and thereby the length of engagement reduced. Wheels ground in this way tend to get worse rather than better.

Es darf ferner als bekannt vorausgesetzt werden, daß bei der Anwendung der Einschleifverfahren im allgemeinen versucht wurde, die Drehbewegung eines Räderpaares nur zum Weiterdrehen der Räder zu benutzen und die eigentliche Einschleifarbeit durch Läiigsaxialbewegung der Räderpaare zueinander auszuführen. Dieses letztere Verfahren zerstört nicht die Zahnform, hat aber auf der anderen Seite den großen Nachteil, daß die erzielte Verfeinerung nicht groß genug ist und auch den Anforderungen nicht genügt.It can also be assumed that when using the grinding process in general, attempts have been made to use the rotational movement of a pair of wheels only to continue turning the wheels and the actual grinding work by regular axial movement of the pairs of wheels to each other to execute. This latter procedure does not destroy the tooth shape, but does have on the on the other hand, the great disadvantage that the refinement achieved is not great enough and also does not meet the requirements.

Diese Erscheinung ist erklärlich, wenn man die der Einschleif arbeit vorausgegangene Verzahnungsarbeit in Betracht zieht. Die Zähne eines Zahnrades werden entweder gefräst oder gehobelt. In jedem Fall zieht das Werkzeug in Längsrichtung durch die Zahnlücken und hinterläßt auf den Zahnflanken Längsriefen, die auch bei Verwendung feinster Werkzeuge nicht zu verhindern sind. Denkt man sich die Zahnflanke und die Riefen stark vergrößert, so wird man finden, daß dieselben Ähnlichkeit mit einer Feile haben. Arbeiten nun zwei Räder mit solchen riefigen Zahnflanken zusammen mit hoher Umlaufgeschwindigkeit, dann wirken diese Riefen wie aufeinandergleitende Feilen. Diese rauhen Zahnflanken wirken sich als Geräusch aus.This phenomenon can be explained if one looks at the gearing work that preceded the grinding work is considering. The teeth of a gear are either milled or planed. In any case, the tool pulls in the longitudinal direction through the tooth gaps and leaves longitudinal grooves on the tooth flanks, which cannot be prevented even when using the finest tools. If you think of them Tooth flank and grooves greatly enlarged, one will find the same similarity with a file. Now work two wheels with such grooved tooth flanks together with high circulation speed, then these grooves act like sliding one on top of the other Filing. These rough tooth flanks act as noise.

Benutzt man nun das bekannte Verfahren des Einschleifens mit der schnellen Axialbewegung und der Drehbewegung nur als Vorschub, dann setzen sich naturgemäß die Schleifkörner in die Riefen, und da die Einschleifarbeit in der gleichen Richtung wie die Verzahnungsarbeit geschieht, ist es auf diesem Wege selbstverständlich unmöglich, die Riefen aus den Zahnflanken herauszupolieren. Außer diesen Riefen haben die Zahnflanken, ganz gleich ob gefräst oder gehobelt, keine absolut gleichmäßig verlaufende Form, sondern die Zahnflanken bestehen aus lauter kleinen Facetten in Längsrichtung der Zahne.. Diese rühren von dem Vorschub desIf you now use the known method of grinding in with the rapid axial movement and the rotary movement only as feed, then the abrasive grains naturally settle in the grooves, and since the grinding work takes place in the same direction as the gear work, it is of course impossible in this way, polish out the grooves on the tooth flanks. Apart from these grooves, the tooth flanks, regardless of whether they are milled or planed, do not have an absolutely uniform shape, but the tooth flanks consist of nothing but small facets in the longitudinal direction of the teeth

Fräsers und der unterbrochenen Schnittarbeit der verschiedenen Zahnreihen am Werkzeug her. Auch diese Facetten können mit dem bekannten Verfahren der schnellen Axialbewegung nicht herauspoliert werden.Milling cutter and the interrupted cutting work of the various rows of teeth on the tool here. These facets can also be made using the known method of rapid axial movement cannot be polished out.

Die gleichen Verhältnisse liegen ähnlich beiThe same proportions are included

Zahnrädern, die vor dem Einlauf geschliffen sind. Auch hier sind die Flanken in der Längsrichtung der Zähne rauh.Gears that are ground before the run-in. Again, the flanks are in the Longitudinal teeth rough.

ίο Das neue Verfahren hat nun den Zweck, den Nachteil der beiden vorstehend genannten und schon bekannten Verfahren zu vermeiden und die Verzahnungsstruktur an den Zahnflanken zu verwischen und im Sinne des Zahneingriffs zu verändern.ίο The new procedure now has the purpose of Avoid disadvantage of the two above-mentioned and already known methods and to blur the tooth structure on the tooth flanks and in terms of tooth mesh to change.

Das neue Verfahren besteht nun darin, daß zu der verhältnismäßig langsam erfolgenden Drehbewegung und der schnell erfolgenden axialen Bewegung zwischen dem Werkstückrad und dem genau verzahnten Werkzerugrad erfmdungsgemäß eine dritte radiale Bewegung zwischen Werkstück und Werkzeug hinzugefügt wird. Durch die Kombination der drei Bewegungen wird ein Einschleifmuster ₂g bei -den ZahnfLanken erzeugt, wie es in Abb. 4 dargestellt ist. Die Zahnflanken gleiten in kreis- oder ovalförmigen Bewegungen je nach dem Größenverhältnis beider Bewegungen zueinander, aufeinander. Auf diese Art werden die Schmirgelteilchen aus den Riefen, die durch das Verzahnen hervorgerufen sind, herausgerissen und über die hohen Punkte gedrückt, so daß die Verzahnungsstruktur verwischt und eine Struktur auf der Flanke oder Fläche erzeugt wird, bei der die Schleif linien oder Markierungen keine bestimmte Richtung aufweisen.The new method consists in adding a third radial movement between the workpiece and the tool to the relatively slow rotary movement and the fast axial movement between the workpiece wheel and the precisely toothed tool wheel. By combining the three movements, a grinding _{pattern 2} g is created on the tooth flanks, as shown in Fig. 4. The tooth flanks slide on one another in circular or oval movements depending on the size ratio of the two movements to one another. In this way, the emery particles are torn out of the grooves caused by the toothing and pressed over the high points, so that the tooth structure is smeared and a structure is produced on the flank or surface in which the grinding lines or markings are not specific Have direction.

Dieses Verfahren hat ebenfalls den Vorteil der Gleichmäßigkeit in bezug auf Schleifwirkung auf den verschiedenen Flankenzonen. Die Bewegungen der Radkörper bei dem Einschleifen sind in Abb. 1 und 2 dargestellt. Bei Abb. 1 sind die beiden Räder α und b dargestellt, während d die Axialbewegung beider Räder zueinander angibt. In Abb. 2 bedeutet c die langsame Drehbewegung der beiden Räder, während e die Richtung der radialen Bewegung angibt. Die Bewegungen d und e sind je nach Größe des Moduls zu wählen und dürfen nicht so groß sein, daß etwa die Räder außer Eingriff kommen. Die gleichen Bewegungen c, d und e sind auch in Abb. 3 ersichtlich, welche den Zahn eines zum Einschleifen vieler Räder dienenden Werkzeugrades darstellt, das kreuzweise Nuten enthält, die als Füllnuten für das Schleifmittel gedacht sind. Das neue Verfahren kann auch ausgeführt werden mit einem Räderpaar, welches auch später zusammen laufen soll.This method also has the advantage of uniformity in terms of the grinding effect on the various flank zones. The movements of the wheel bodies during grinding are shown in Figs. 1 and 2. In Fig. 1, the two wheels α and b are shown, while d indicates the axial movement of both wheels to each other. In Fig. 2, c indicates the slow turning movement of the two wheels, while e indicates the direction of the radial movement. The movements d and e are to be selected depending on the size of the module and must not be so large that, for example, the wheels disengage. The same movements c, d and e can also be seen in Fig. 3, which shows the tooth of a tool wheel which is used to grind many wheels and which contains crosswise grooves which are intended as filling grooves for the abrasive. The new method can also be carried out with a pair of wheels, which should also run together later.

Die allgemeine Erfahrung zeigt, das nicht die theoretische Genauigkeit eines Rades das wesentliche ist, vielmehr ist es gebräuchlich, Räder zusammenzupassen, deren Flankencharakteristiken sich gleichen, d. h. die Räder 6s werden . ohne Rücksicht auf theoretisch passende Fo<rm gepaart. Wird .ein solches Räderpaar nach dem neuen Verfahren poliert, so daß alle noch vorhandenen Unebenheiten und Formfehler ,sich durch den Schleifprozeß ausgleichen und praktisch eine gleichmäßige Form beider zusammenkämmender Zahnräder erzielt wird, so erhalten wir absolut geräuschlose Zahnräder.General experience shows that the theoretical accuracy of a wheel is not that What is essential, rather it is common, is to match wheels, their flank characteristics be the same, d. H. the wheels will be 6s. regardless of theoretical Matching form paired. If such a pair of wheels is polished using the new process, so that any unevenness and shape defects still present pass through the grinding process equalize and practically a uniform shape of both meshing gears is achieved, we get absolutely noiseless gears.

In erster Linie werden durch, das neue Verfahren, wie schon vorstellend erklärt, die Facetten und die Verzahnungsstruktur verwischt. Außerdem werden durch dieses Verfahren kleine Teilfehler ausgeglichen. Zur Erläuterung sei noch bemerkt, daß die Bewegung, wie sie die Erfindung darstellt, insofern im wesentlichen schon bei Werkzeugmachern bekannt ist, als diese ihre Lehrenflächen und hochglanzpolierten Kaliberflächen mit dieser kreisenden Schubberbewegung, allerdings von Hand, einschleifen.First and foremost, the new procedure, as already explained, Facets and the tooth structure blurred. Also, through this procedure small partial errors compensated. For explanation it should be noted that the movement, as it represents the invention, so far essentially already with toolmakers is known as this their gauge surfaces and highly polished caliber surfaces with this circular thrust movement, but by hand, grind in.

Für dieses Verfahren dient eine Maschine, welche in ihren. Hauptelernenten. auf Abb. 5 schematisch dargestellt ist.A machine is used for this process, which is in its. Main students. on fig. 5 is shown schematically.

Eine Werkzeugradspindel h ist beispielsweise mit einem Kurbelarm g verbunden, der zweckmäßig verstellbar ist, damit die Hubhöhe verändert werden kann. Diese Spindel h nimmt entweder das Werkzeugrad α oder das Werkstück b auf und dient dazu, die Hubbewegung d in Richtung der Zahnlänge auszuführen. Eine zweite Spindel^ nimmt das Arbeitsstück, oder, falls dieses auf der Werkzeugradspindel sitzt, das Werkzeugrad auf. Diese zweite Spindel erzeugt die Drehbewegung c und gleichzeitig die Radialbewegung e, welche darin besteht, daß sich, die Achsen beider Spindeln fortwährend nähern und voneinander entfernen. Alle drei Bewegungen sind durch geeignete Mittel, beispielsweise Wechselräderübersetzungen, veränderlich. Auch beide Spindeln können durch Wechselräderübersetzungen in relative Rotation, die dem Verhältnis zwischen Werkzeugrad und Arbeitsstück entspricht, gebracht werden, oder aber es kann eine der beiden Spindeln durch den Zahneingriff mit dem Gegenrad geschleppt werden. Das Werkzeugrad kann an den Zahnflanken so ausgebildet werden, daß über das Profil hinweg Kreuznuten k angebracht werden, welche der Schleifkomposition gestatten, zwischen die Arbeitsflächen zu dringen.A tool wheel spindle h is connected, for example, to a crank arm g which is expediently adjustable so that the lifting height can be changed. This spindle h takes either the tool wheel α or the workpiece b and is used to carry out the stroke movement d in the direction of the tooth length. A second spindle ^ takes the work piece, or, if it is seated on the tool wheel spindle, the tool wheel. This second spindle generates the rotary movement c and at the same time the radial movement e, which consists in the fact that the axes of both spindles continually approach and move away from one another. All three movements can be changed by suitable means, for example change gear ratios. Both spindles can also be brought into relative rotation by changing gear ratios, which corresponds to the ratio between tool wheel and workpiece, or one of the two spindles can be dragged through the meshing with the mating gear. The tool wheel can be designed on the tooth flanks in such a way that cross grooves k are made across the profile, which allow the grinding composition to penetrate between the working surfaces.

Claims

Patent claims:

i. Method of grinding in vui Gear flanks on gears that

rolling each other slowly while simultaneously occurring faster axial reciprocal Displacement, characterized in that these two movements A third one is added to the gears, which continuously approaches one another in the radial direction and separated from each other.

2. Tool for carrying out the method for grinding gears according to claim i, characterized in that in the tooth flanks crosswise or interruption grooves for receiving, also running in the longitudinal direction of the tooth flanks an abrasive are incorporated.

For this purpose ι sheet of drawings