DE496861C - Verfahren zur Herstellung eines Schraubenfraesers, mit welchem nach dem Abwaelz-verfahren gerade oder schraege Zaehne an Kegelraedern geschnitten werden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein. Verfahren zur Herstellung eines Schraubeirjfräsers, der bestimmt ist, die Zähne eines entweder schraubenförmig, schräg oder gerade verzahnten S Kegelrades nach dem Abwälzverfahren in einem einzigen fortlaufenden Arbeitsgänge und in genauer Evolventienform zu erzeugen. Es wurde bereits für diesen Zweck ein Fräser in Vorschlag gebracht, bei welchem die Schneidzähne auf einem Schraubengang angeordnet sind und paarweise so miteinander arbeiten sollen, daß jedes Paar mit nur auf einer Seite eines jeden Zahnes angeordneten Schneidkanten an jeweils bestimmter Stelle innerhalb der Gesamtlänge der Zahnlücke des zu erzeugenden Rades die sich gegenüberliegenden Flanken zweier Zähne genau auf die richtige Form schneidet.

Das Verfahren zur Herstellung eines der-

ao artigen Fräsers ist jedoch schwierig und langwierig, da es notwendig ist, die für die verschiedensten Punkte eines Zahnes des zu schneidenden Rades in Frage kommenden Querschnitte in voller Größe aufzuzeichnen und nach derartigen Zeichnungen Schablonen anzufertigen, nach denen wiederum die Schneidkanten der Fräserschneidzähne zu bestimmen sind.

Gegenstand dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Fräsers, und zwar ein ganz automatisches Verfahren, bei dem irgendeine Berechnung oder irgendein zeichnerischer- Entwurf nicht mehr erforderlich ist.

Wenngleich das im folgendien beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Fräsers der oben beschriebenen Art besonders geeignet ist, kann es natürlich auch zur Herstellung von Fräsern verwendet werden, die zum Schneiden von Evolventenzähnen anderer Art bestimmt sind. Die Erfindung umfaßt selbstverständlich auch den- nach dem neuen Verfahren hergestellten Fräser.

Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß der Fräser aus einem mit einem Schraubengang von gegebener Steigung versehenen Werkstück erzeugt wird, dessen Steigung gleich der inneren bzw. kleineren Normalteilu'ng des mit dem herzustellenid'en Fräser zu schneidendien Kegelrades ist undi daß dieses Werkstück mit einem sogenannten Werkzeugrad in Eingriff gebracht wird, das genaui dem später mit dem fertig hergestellten Fräser zu schneidenden Zahnrade entspricht und mit Schneidzähnen versehen ist. Das Fräserwerkstück und das Werkzeugrad wenden in eine geeignete Maschine so eingespannt, daß die zur Werkstückachse senkrechte Mittelebene des Fräserwerkstücks in der Mittelebene eines Zahnes des Werkzeugrades liegt und daß

das Fräservverkstück über das Wlerkzeugrad hinweggeführt werden kann, wobei das Fräserwerkstück und das Werkseugraid fortlaufend so gedreht werden, daß. bei¹ einer ganzen Umdrehung des Fräserwerkstückes das Werkzeugrad sich um eine Zahnteilung weiterdreht. Wenn bei derartiger Anordnung das Fräserwerkstück vollständig über das Werkzeugrad hinweggieführt ist, ist der ίο Schraubengang des Werkstückes vollkommen korrekt ausgearbeitet, worauf letzterem (dem Schraubengang des Werkstückes),, um einen Fräser zu bekommen, mit dem Zahnräder entsprechend der Gestalt des Werkzeugrades hergestellt werden können, durch entsprechende Unterteilung nur noch die erforderlichen Schneidzähne zu geben, diese Schneidzähne dann etwas zu !unterschieden und mit scharfen Schneidkanten zu· versehen sind¹. Für die weitere Beschreibung der Erfindung wird auf beiliegende Zeichnungen Bezug genommen.

Abb. ι ist eine Seitenansicht eines fertigen nach dem Verfahren gemäß dieser Erfindung hergestellten Fräsers.

Abb. 2 ist eine Vorderansicht dessieäben Fräsers.

Abb. 2a ist eine Abwicklung des in dan Abb. ι und 2 dargestellten Fräsers. Abb. 3 und 4 stellen einmal von der Seite und einmal von vorn gesehien ein roh geschnittenes Fräserwierkstück dar, aus dem der Fräser nach dem Verfahren gemäß dieser Erfindung hergestellt wird.

Abb. s stellt ein Stück eines mit gerader Verzahnung versehenen Werkzeugkegelrades dar.

Abb. 6 stellt im Schnitt das Fräserrohwerkstück dar, und zwar unmittelbar über dem Werkzeugrad, mit dessen Hilfe ein zum Schneiden geradier Kegelverzahnung bestimmter Fräser hergestellt wird.

Wie aus den Abb. 1 und 2 ersichtlich, besitzt der Fräser mehrere auf einem Schraubengang angeordnete und auf jeder Seite mit Schneidkanten 10 versehene Schneidzähne 9. Die Querschnitte der Schneidzähne 9 nehmen in der Größe, ausgehend von der Mitte des Schraubenganges nach beiden Enden ab; hierzu s. Abb. 2a, die den Fräser mit insgesamt 17 Schneidzähnen in der Abwicklung und insbesondere die Gestaltung der Schneidzahnprofile α veranschaulicht. Die Steigung des Schraubenganges ist gleich der Zahnteilung, die das zu schneidende Kegelrad bzw. ein anderes zu schneidendes Objekt auf dem kleineren Teilkreis besitzt.

Sind die Zähne 9 des Fräsers ordnungsgemäß fertiggestellt, so können mit diesem Fräser, so wie es im folgenden noch näher beschrieben wird, alle Zähne eines Kegelrades bzw. irgendeines anderen Gegenstandes in einem einzigen fortlaufenden Arbeitsgänge geschnitten werden.

Ein solcher zum Schneiden 'eines Kegelrades brauchbarer Fräser wird auf folgende Art hergestellt:

Zunächst wird ein sogenanntes Werkzeugrad 11 auf irgendeiner geeigneten Maschine hergestellt, und zwar genau entsprechend! dem Zahnrad, das später mit Hilfe des zu erzeugenden Fräsers geschnitten werfen soll. In dem hier angenommenen Beispiel besitzt dieses Rad 11 gerade Zähne 12. Diese Zähne 12 werden mit untereinander versetzten, cjuer durchgehenden Einschnitten 13 versehen, um Schneidkanten zu bilden, die dann noch ein wenig hinterdreht bzw. hinterechnitten werden. Danach wird dieses Rad gehärtet und schließlich zweckmäßig durch Schleifen nachgearbeitet, um die korrekte Gestalt herauszubekommen.

Ein Fräserrohwerkstück 14 (Abb. 3 und 4) wird dann roh vorgeschnitten, d.h. in ganz roher Form mit einem Schraubengang 15 versehen, dessen Steigung der auf dem kleinen Teilkreis des zu; schneidenden Kegelrades gegebenen Zahnteilung entspricht. Der Schraubengang ι S könnte dann gleich, 'entsprechend der Zähl der für den Fräser gewünschten Schneidzähne unterteilt werden. Es kann aber mit dieser Unterteilung auch, so lange gewartet werden, bis der Schraubengang mit Hilfe des Werkzeugrades 'endgültig ausgearbeitet ist.

Das Werkzeugrad 11 wird auf dien Werkstückkopf einer- geeigneten Zahnräderfräsmaschine aufgespannt, während das Fräsierrohwerkstück 14 auf die Frässpindel gespannt und schließlich dem Getriebe der Maschine ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis gegehen wird. Das Fräserrohwerkstück 14 wird dann mit geeigneter Geschwindigkeit und mit Eingriff seines Schraubengangies in das Werkzeugrad 11 einmal quer über letzteres hinweggeführt, wobei das Rad 11 umd d!as Fräserrohwerkstück 14 kontinuierlich gedreht werden, und zwar so, daß ■ das Fräserrohwerkstück bei einer Drehung des Rades um eine Zahntiedlung genau eine ganze Umdrehung ausführt.

Das Fräserwerkstück wixdin Richtung rechtwinklig zu seiner Achse vorgeschoben, und zwar so, daß diese Achse sich in einer Ebene verschiebt, die zu einer zum Fußkreiskegel des Werkzeugradies tangentialen Ebene genau parallel liegt.

Sofern der herzuistellendie Fräser zum Schneiden von Kegelrädern 'mit gerader Verzahnung dienen soll, wird das Fräserrohwerkstück gegenüber dem Werkzeugrad so gehalten, wie es in Abb. 6 dargestellt ist, d. h. so, daß die zur Fräserachse senkrecht stehende Mittelebene des Fräsers, die in der

Abb. 6 durch die strichpunktierte Linien! angedeutet ist, die Achse des Werkzeugrades 11 in sich aufnimmt.

Während des Schneidvorganges werden die mit den Einschnitten 13 gegebenen Schneidkanten des Werkzeugrades den Schraubengang 15 so gestalten, wie es der besonderen Arbeit, für welche der Fnäser bestimmt ist, entspricht. Danach wird dieser Schraubengang entsprechend der Zahl der gewünsciiten Schneidzähne unterteilt, sofern diese Unterteilung nicht schon vorher geschehen sein sollte. Schließlich werden die so erhaltenen Schneidzähne noch so hinterschnittien bzw. hinterdreht, daß sie beim Schleifen, nachdem der Fräser gehärtet ist, ihre korrekte Form beibehalten.

Dem fertigen Fräser soll vorzugsweise eine ungerade Zahl Zähne gegeben werden, damit

so beim Schneiden eines Werkstückes der mittlere Schneidzahn des Fräsers auf die Mittellinie des Werkstückes gesetzt werden kann, da dieser Zahn immer djer Mittellinie einer Zahnlücke im zu schneidenden. Rad folgt.

Zum Schneiden schräger Verzahnungen bestimmte Fräser werden natürlich, wie es ohne weiters verständlich sein sollte, mit Hilfe eines Werkzeugrades erzeugt, das die entsprechende schräge Verzahnung hat. Das Fräserwerkzeug wird in diesem Falle so wie in Abb. 6 auf die Mittellinie gesetzt und außerdem noch schräg gestellt, um der Bahn der zu schneidenden schrägen Verzahnung zu folgen. Wenngleich die Erfindung hier im Zusammenhang mit der Herstellung von Kegelrädern beschrieben wurde, ist es "ganz selbstverständlich, daß es gemäß dieser Erfindung auch möglich ist, einen Schraubenfräser herzustellen, mit dem gerade, schräge oder schraubenförmige Zähne auf irgendeiner kegeligen oder ebenen Fläche geschnitten werden können. Erfordlerlich ist lediglich, daß in den einzelnen Fällen zur Herstellung des Fräsers ein Werkzeugrad verwendet wird, welches genau demjenigen Rad bzw. demjenigen Körper entspricht, der mit dem betreffenden Fräser geschnitten werden soll. So wäre es z. B. möglich, einen Fräser herzustellen, mit welchem eine Verzahnung, beispielsweise auf der ebenen Fläche des Körpers einer Klauenkupplung, geschnitten werden könnte. Im Zusammenhang hiermit wäre ein ebener Körper bzw. eine Platte als ein Kegel mit einem Spitzenwinkel voa i8o° anzunehmen. Werkzeugrad und¹ Fräser werden aus Stahl oder aus irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt.

Der Ausdruck Werkzeugrad¹ kann je nach Lage des Falles ein Kegelrad oder irgendeinen anderen gezahnten Gegenstand' betreffen, beispielsweise die gezahnte Scheibe einer Kupplung.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung eines Schraubenfräsers, mit welchem nach dem Abwälzverfahren gerade oder schräge Zähne an Kegelrädern geschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Rad genau von der Gestalt des mit dem Fräser zu schneidenden Zahnrades hergestellt wird, dessen Zähne in einzelne Schneidzähne unterteilt werden, so daß ein Werkzeug entsteht, das ■ mit einem vorgearbeiteten eingängigen Fräserrohwerkstück, dessen Steigung gleich der inneren bzw. kleineren Normalteilung des obenerwähnten Werkzeugrades ist, in der Weise in Eingriff gebracht wird, daß die zur Werkstückachse senkrechte. Mittelebene des Fiäserwerkstücks in der Mittelebene eines Zahnes des Werkzeuigrades liegt und daß das Fräserwerkstück bei einer Drehung des Werkzeuges um eine Zahnteilung eine vollständige Umdrehung macht und des weiteren eine relative Bewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück in der Weise stattfindet, daß die Achse des Werkzeuges sich in einer Ebene parallel zu einer zum Fußkegelkreis des Werkzeugrades tangentialen. Ebene verschiebt, so daß der Schrauibiengang auf dem Fräserrohwerkstück durch die Schneidzähne des Werkzeugrades das zum Schneiden der gewünschten Kegelräder erforderliche Profil erhält, worauf der so profilierte Schraubengang in eine Reihe von Schneidzähnen unterteilt wird¹ und schließlich diese Schneidzähne in einer geeigneten Weise hinterdreht werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen