DE491923C - Verfahren zum Schleifen von Zahnraedern mit Vorschleifen und Nachschleifen der Zahnflanken - Google Patents

Description

Beim Schleifen eines Zahnrades werden vorerst einer oder mehrere Schrappschliffe und alsdann einer oder mehrere Schlichtschliffe durchgeführt. Handelt es sich dabei um ein größeres Rad, so hat die Schleifscheibe während der Schrupparbeit gewöhnlich eine beträchtliche Menge von Material abzuheben. Dieses setzt sich zum Teil in der Schleifscheibe fest und führt eine starke Abnahme der Schneidfähigkeit herbei. Für den nun folgenden Schlichtschliff ist es jedoch, um genaue Resultate zu erhalten, nötig, daß die Schleifscheibe gut schneidet. Man ist also gezwungen, sie vor Beginn der Schlichtarbeit mit dem Abrichtwerkzeug zu schärfen. Aber unmittelbar nach dem Schärfen hat eine Schleifscheibe eine außerordentlich hohe Schneidfähigkeit, die jedoch nach ganz kurzer Schleifarbeit, entsprechend etwa dem Schleifen von 2 bis 3 Zahnflanken, auf einen mittleren Wert sinkt, der bei geringer Spanabnahme ziemlich lange unverändert bleibt. Die Schleifscheibe würde daher die ersten, bei Beginn der Schlichtarbeit bearbeiteten Zahnflanken sehr viel schärfer angreifen als die alsbald folgenden weiteren Zahnflanken, was zu ungenauen Ergebnissen führen müßte.

Zur Vermeidung dieses Übelstandes wird erfindungsgemäß so verfahren, daß die Schleifmaschine einige Zahnteilungen vor Beendigung

der Schrupparbeit zum Stillstand gebracht, die Schleifscheibe geschärft und darauf mit der Arbeit so fortgefahren wird, daß mit der neu geschärften Scheibe die Schrupparbeit bei den letzten noch übrigen Zahnflanken fortgesetzt wird. Bier schadet die abnormal hohe Schneidfähigkeit insofern nichts, als bei dem später folgenden Schlichtschliff der etwa entstandene Fehler wieder ausgeglichen wird. Dann wird die Maschine auf den zur Schlichtarbeit erforderlichen kleineren Tischvorschub umgestellt und mit der Abschlichtung begonnen. Die vorerwähnte Ungenauigkeit bei der Abschlichtung der ersten Zahnflanken kann dann nicht mehr eintreten, weil beim Schruppen der letzten Zähne die Schneidfähigkeit der Scheibe auf den Normalwert gesunken ist und diese während des weiteren Fortganges der Schlichtarbeit nicht mehr nachgeschärft wird. Zur Durchführung des Verfahrens wird nach der Erfindung die Maschine mit einer Einrichtung versehen, die ihre Stillsetzung nach dem Abschruppen der Zahnflanken bis auf die letzten zwei oder drei selbsttätig bewirkt.

Eine dazu dienende Schaltvorrichtung zur Steuerung der Vorschub- und Wälzbewegungen einer Zahnradschleifmaschine ist zur Erläuterung der Erfindung in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Sie ermöglicht eine im wesentlichen selbsttätige Arbeitsweise, was besonders für den Fall vorteilhaft ist, daß gleichzeitig mehrere Maschinen von derselben Person bedient werden oder eine Anzahl gleicher Räder nacheinander zu bearbeiten ist.

Abb. ι zeigt schematisch eine Ausführungsform, Abb. 2 eine Einzelheit.

Das Schaltrad 1 ist mit numerierten Zahnlücken versehen, deren Anzahl mindestens doppelt so groß sein muß wie die größte Zähne-

zahl der zu bearbeitenden Räder. Jeweils, nachdem ein Zahn geschliffen ist, wird das Werkstück um eine Teilung weitergedreht, wobei gleichzeitig auch die Klinke 2 das Schaltrad 1 um einen Zahn weiterdreht. Auf der Achse 3, auf der das Schaltrad 1 drehbar sitzt, ist ein Arm 4 schwenkbar und feststellbar angeordnet, der an seinem äußeren Ende eine Rolle 5 trägt. Diese stößt bei der schrittweisen to Drehung des Schaltrades 1 im gegebenen Zeitpunkt gegen die Anlauffläche 6 eines Hebels 7, der infolgedessen geschwenkt wird und dabei einen Mitnehmer 8 verschiebt. Dieser wirkt auf ein Zahnräderpaar 9, 10, das längsverschiebbar auf einer Welle 15 sitzt und von dieser in Drehung versetzt wird. Im Eingriff mit diesem Zahnräderpaar steht, und zwar je nachdem mit dem Rad 10 oder mit dem Rad 9 (s. Zeichnung) ein weiteres Räderpaar 11,12, das fest auf einer Welle mit Schraubenspindel 13 sitzt. Bei Drehung der letzteren wird eine Mutter 14, die an dem das Werkstück tragenden Tisch festsitzt, entsprechend dem erforderlichen axialen Vorschub des zu bearbeitenden Zahnrades verschoben und damit auch der Werkstücktisch verstellt.

Ferner befindet sich auf der Achse 3, ebenfalls schwenkbar und feststellbar, ein weiterer Arm 16 mit einem Nocken 17, der in die Lücken des Schaltrades 1 paßt. Der Winkel et, den die Mittellinien der Arme 4 und 16 miteinander bilden und dessen Größe von der jeweiligen Einstellung der Arme auf der Welle 3 abhängig ist, entspricht dem Zentriwinkel einer oder < mehrerer ZahnteEungen des Schaltrades. Am j Arm 16 befindet sich ferner noch ein Anschlag 18, j der bei Drehung des Schaltrades 1 im gegebenen j Zeitpunkt gegen die Gleitfläche 19 eines Hebels 20 stößt und diesen dabei ausschwenkt. Dadurch wird die Verriegelung eines Hebels 21 gelöst, der alsdann von einer Feder 22 gegen einen Anschlag 23 gezogen wird und dabei einen elektrischen Schalter 24 öffnet, wodurch ein elektrischer Stromkreis unterbrochen wird. +5 Dadurch wird sowohl die durch die Spindel 13 veranlaßte Vorschubbewegung des Werkstücktisches als auch die Wälzbewegung der Maschine stillgesetzt, während der Hebel 20 durch eine Feder 25 wieder in seine frühere Lage zurückgestellt wird.

Unter Umständen ist es erwünscht, mittels des Armes 4 den Vorschub des Werkstücktisches, wie oben erwähnt, umschalten zu lassen, ohne von der Funktion des Armes 16 Gebrauch zu machen. Da aber diese beiden Arme stets unter dem Winkel a. zueinander stehen, so muß der Anschlag 18 aus dem Bereiche der Gleitfläche 19 gebracht werden. Zu diesem Zwecke ist der Anschlag 18 auf einem Zapfen 26 verschiebbar und feststellbar angeordnet (Abb. 2). Um den Nocken 17 in verschiedene Lücken des Schaltrades 1 legen zu können, läßt sich dieser aus dem Arm 16 mittels des Knopfes 27 (Abb. 2) herausziehen. Eine Feder 28 hält ihn nach erfolgter Einstellung des Schaltrades in eingerücktem Zustande fest.

Schließlich befindet sich auf der Achse 3 noch ein dritter Arm 29, ebenfalls auf der ersteren schwenkbar, jedoch nicht feststellbar. Dieser ist mit einer ähnlichen Nockenvorrichtung V]^a i8^fl, 27 und 28 (die beiden letztgenannten sind bei Arm 29 nicht gezeichnet) wie der Arm 16 versehen, jedoch ist der Anschlag i8^a fest mit dem Nocken 17^s verbunden. Der Arm 29 dient zum Ausschalten des Maschinenantriebes, nachdem das Zahnrad fertiggeschliffen ist. Er wirkt in gleicher Weise auf die Gleitfläche 19 wie der Arm 16.

Die Wirkungsweise ist folgende: Das Schaltrad ι wird, wie schon erwähnt, jedesmal wenn die (hier nicht gezeichnete) Teilvorrichtung der Maschine das zu bearbeitende Zahnrad um eine Zahnteüung weiterdreht, ebenfalls um einen Zahn gedreht. Dabei nimmt es mittels der Nocken 17 und χη^α die drei Arme 4, 16 und 29 mit. Das Schaltrad hat im übrigen keine andere Einwirkung auf die Maschine als die Bewegung dieser Arme. Der Arm 16 kommt als erster zur Wirkung und veranlaßt die Unterbrechung des elektrischen Stromkreises und damit die Stillsetzung der Wälz- und Vorschubbewegungen. Dies geschieht je nach der Größe des Winkels α einige Zahnteilungen vor der Umschaltung des Vorschubes durch den Arm 4, wodurch der gewünschte Erfolg erreicht wird.

Die Einstellung der beiden Arme 16 und 29 auf dem Schaltrad ergibt sich nach dem vorher Gesagten ohne weiteres. Es soll beispielsweise ein Rad mit 40 Zähnen geschliffen werden. Zur Ausführung gelangen zwei SchruppschKffe und ein Schlichtschliff, wobei die Schleifscheibe drei Zähne vor Beendigung des Schruppens nachgeschärft werden soll. Dabei ist vorausgesetzt, daß die Lückenzahl des Schaltrades 1 mindestens dreimal vierzig betrage, was aber, wie ausdrücklich bemerkt werden muß, in der Zeichnung nicht durchgeführt ist. Die Zeichnung ist so zu verstehen, daß auf dem ungezahnt gezeichneten Teil des Umfanges die an der genannten Zahl fehlenden Zähne bei entsprechend größerem Durchmesser angebracht zu denken sind.

Man stellt also Nocken 17 des Armes 16 in die Lücke 77 und Nocken 17^s des Armes 29 in die Lücke 120. Bei Beginn des Schruppens wird die Klinke 2 derart in das Schaltrad eingesetzt, daß der Anschlag 18 um siebenundsiebzig Zahnteilungen von der Gleitfläche 19 entfernt ist. Wird jetzt die Maschine in Gang ge- lao setzt, so erfolgt vorerst ein Schruppschliff über das ganze Rad und hierauf noch über sieben-

unddreißig Zähne. Während die Maschine die achtundsiebenzigste Teilung durchführt, bewirkt der Anschlag 18 die öffnung des Stromkreises und damit die Stillsetzung der Wälz- und Vorschuborgane. Dies ist das Zeichen zum Nachschärfen der Schleifscheibe. Ist das geschehen, so wird der Schalter 24 von Hand wieder geschlossen, die Verriegelung des Hebels 21 setzt ein, und die Zähne 38 bis 40 werden fertiggeschruppt. Nun folgt die einundachtzigste Teilung der Maschine, während der die Rolle 5 den Hebel 7 ausschwenkt und damit die bis jetzt vorhandene größere Vorschubübersetzung io, 12 durch die kleinere 9, 11 ersetzt.

Der Zahn 1 des Rades wird also mit geringerem Vorschub geschliffen, d. h. geschlichtet. Währenddem die Maschine die einhunderteinundzwanzigste Teilung ausführt, stößt der Anschlag i8^a gegen die Gleitfläche 19 und löst dadurch die Verriegelung des Hebels 21 aus, wodurch die Maschine abermals stillgesetzt wird. Es wurden also insgesamt 120 Zähne geschliffen, wovon 80 mit großem und 40 mit kleinem Axialvorschub des Zahnrades. Dies entspricht einem zweimaligen Schruppen und einmaligen Schlichten des Rades.

Bei kleinen Rädern mit wenig Zähnen wird

man nicht bei jedem Rad die Schleifscheibe gegen Ende des Schruppschliffes nachschärfen.

In diesem Falle läßt sich, wie oben beschrieben, durch Verschieben des Anschlages 18 auf der Welle 26 die Wirkung des Armes 16 ausschalten.

Die Tätigkeit der Vorrichtung beschränkt sich hierbei auf die Umstellung des Vorschubgetriebes nach ein- oder mehrmaligem Schruppen durch Arm 4 und auf die Endabstellung durch Arm 29.

Claims (4)

1. Patentansprüche :

   i. Verfahren zum Schleifen von Zahnrädern mit Vorschleifen (Schruppen) und Nachschleifen (Schlichten) der Zahnflanken, dadurch gekennzeichnet, daß das Schruppen (bei wiederholtem Schruppen das letzte) vor Bearbeitung der Flanken der letzten Zähne unterbrochen wird, worauf die Schleifscheibe geschärft wird, um dann erst jene Flanken der letzten Zähne zu schruppen, worauf die Schleifscheibe mit verringerter, aber bei geringer Spanabnahme lange unverändert bleibender Schneidefähigkeit samtliehe Zähne schlichtet.
2. 2. Vorrichtung zum Steuern der Vorschubbewegungen an einer Zahnflankenschleifmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung mittels einer gezahnten Schaltscheibe (1), deren Zähnezahl mindestens doppelt so groß wie die des Werkstückes ist, in der Weise erfolgt, daß die ' Teilvorrichtung der Maschine nach Schleifen eines Zahnes die Schaltscheibe (1) immer um eine Zahnteilung weiterschaltet, bis ein auf der Schaltscheibe (1) verstellbarer und feststellbarer Anschlag (16) vor dem Beenden der Schrupparbeit den Antrieb der Maschine ausschaltet, worauf nach erfolgtem Schärfen der Schleifscheibe und nach Wiedereinrücken des Maschinenantriebes ein zweiter verstellbarer Anschlag (4) nach Beendigung des Schruppens den Vorschub der Maschine auf Schlichtarbeit umschaltet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schaltscheibe (1) ein dritter Anschlag (29) verstellbar und feststellbar angebracht ist, der den Antrieb der Maschine nach beendeter Schlichtarbeit ausschaltet.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Maschine vor Beendigung der Schrupparbeit ausschaltende Anschlag (16) in wirkungslose Lage gebracht werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen