DE585465C - Vorrichtung zum Abrichten von Schleifscheiben fuer die Herstellung von Evolventenverzahnungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Abrichten von Schleifscheiben für die Herstellung von Evolventenverzahnungen und betrifft eine neue Ausbildung und Anordnung der zur Herbeiführung der erforderlichen Kurvenbewegung des Abrichtwerkzeuges dienenden Triebwerksteile, die eine genauere Arbeitsleistung und bessere Einstellmöglichkeit bietet, als dies bei den bekannten Einrichtungen der Fall ist. Diese Vorrichtungen beruhen auf den mathematischen Gesetzmäßigkeiten zur Erzeugung von Evolventenkurven und bieten somit nur eine Verstellmöglichkeit durch Änderung des als Abwälzbahn für die Erzeugende dienenden Grundkreises, die den hohen Anforderungen der heutigen-Werkzeugtechnik in bezug auf Genauigkeit nicht mehr gerecht wird.

Die Erfindung verläßt die für die Erzeugung von Evolventen ,festliegenden mathematischen Gesetzmäßigkeiten und. benutzt als Träger für das Abrichtwerkzeug ein Lenkergetriebe, mit dem durch Änderung der Längen und Verlagerung der Drehpunkte der einzelnen Glieder eine Reihe von Kurven in feinster Abstufung erzeugt werden können, die in dem für den Arbeitsbereich der Vorrichtung in Betracht kommenden Kurvenast eine starke Annäherung an die theoretische Evolvente zeigen und durch die verschiedenen EinsteUmöglichkeiten genauer an diese angeglichen werden können.

Erfindungsgemäß besteht das neue Getriebe aus einem das Abrichtwerkzeug tragenden Lenker, der in einer drehbaren und vorteilhaft auf einer Tangente an den Grundkreis der Verzahnung längsverschiebbaren Führung gleitend aufgenommen ist, und einermit dem Lenker gekuppelten, um einen ortsveränderlichen Punkt drehbaren Schwinge, deren Länge so bemessen ist, daß der Lenker bei der Verstellung der Führung sich auf einer dem Grundkreis der Verzahnung angenäherten Kurve abwälzt und mit dem Abrichtwerkzeug eine einer Evolvente nahe kommende Kurve beschreibt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert und in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, die eine im wesentlichen schematisch gehaltene Draufsicht auf eine Ausführungsform des Lenkergetriebes zeigt.

Die Schleifscheibe 1 dient zum Schleifen der Zähne eines Zahnrades mit Mittelpunkt o, Teilkreis 2, Grundkreis 3 und Kopfkreis 4. Das mittels der Vorrichtung herstellbare

Zahnprofil gleicht dem theoretischen Ast einer Evolvente mit einer Genauigkeit von ¹Z₁₀₀₀ bis ²/iooo ^mm·

Die Vorrichtung besteht aus einem Rahmen 5 mit einem zur Lagerung desselben bestimmten Auge 6. Der aus einem Ganzen gefertigte Rahmen könnte auch mehrteilig sein, um so für die Bearbeitung verschieden großer Zahnräder Verwendung zu finden. Der

to Rahmen besitzt eine geradlinige Führungsbahn 7, die tangential zum Grundkreis 3 verläuft und deren Länge sich nach dem Durchmesser des zu bearbeitenden Zahnrades richtet. Senkrecht zu dieser Gleitbahn 7 ist in dem Rahmen eine zweite Führungsbahn 8 vorgesehen, deren Längsachse mit der Normalen des Berührungspunktes der Achse der Führung 7 zusammenfällt. In der Führung 7 ist ein Gleitstein 9, etwa mittels einer in einem Muttergewinde 11 des Rahmens 5 durch ein Handrad 12 verstellbaren Spindel 10, verschiebbar gelagert.

Auf dem Gleitstem 9 ist ein Führungsglied 13 drehbar befestigt, das mit einem Lenkerarm 14 starr verbunden ist, dessen Längsachse senkrecht zur Führungsachse des Gliedes 13 steht. Im Führungsglied 13 ist eine Lenkerstange 15 längsverschiebbar, die an ihrem einen Ende das Abdrehwerkzeug 16 trägt, während am Gegenende 17 eine Schwinge 18 angelenkt ist, deren Drehpunkt 19 auf dem Rahmen 5 verstellbar ist.

Der Lenkerarm 14 ist in einem auf dem Stein 21 drehbar befestigten Glied 20 geführt, dessen Drehpunkt auf der Längsachse der Führungsbahn für den Stein 21 liegt. Je nach dem Durchmesser des zu bearbeitenden Rades wird der Stein in der Führungsbahn eingestellt, bleibt aber unbeweglich während der Betätigung des Lenkergetriebes.

Die Ortsveränderung des Drehpunktes 19 erfolgt durch in Gewindeführungen 23 und 24 • mittels der längs der Geraden x-y und M-N verstellbaren Mikrometerschrauben.

•15 Als zweckmäßige Lagerung und Bemessung der einzelnen Teile ergab sich

a) für die Entfernung der Führungsbahn 7 vom Mittelpunkt ο der Grundkreisradius des zu bearbeitenden Zahnrades.

b) Der durch die Führungen 23 und 24 einstellbare Drehpunkt 19 liegt vom Ausgangspunkt des Evolventenastes in einer Entfernung P = 0,168 mal Teilkreisdurchmesser und vom Mittelpunkt ο in einem Abstand ö=o,448-

c) Die Entfernung der Drehachse des Steines 21, durch dessen Lage die Drehbewegung der Lenkerstange 15 beeinflußt wird, vom Mittelpunkt ο beträgt p = 0,262 mal Teilkreisdurchmesser.

d) Die Länge der Schwinge 18 beträgt

zweckmäßig das o,465fache des Teilkreisdurchmessers des zu bearbeitenden Zahnrades.

e) Die Länge der die Abdrehvorrichtung an ihrem einen Ende aufweisenden Lenkerstange 15 beträgt das o,64ofache des Teilkreisdurchmessers des zu bearbeitenden Zahnrades.

Die Einstellung der einzelnen Teile des Lenkergetriebes erfolgt durch Mikrometerschrauben, um ein genaues Arbeiten der Vorrichtung zu verbürgen.

Der Gleitstein 9 bewegt sich während des Arbeitens der Vorrichtung in Richtung der an den Grundkreis tangierenden Längsachse seiner Führungsbahn 7. Das auf ihm drehbar befestigte Führungsglied 13 wird dadurch zwangsläufig· längsverschoben, wobei ihm noch eine Drehbewegung durch die Längsver-Schiebung des mit ihm starr verbundenen Lenkerarmes 14 in dem auf dem fest eingestellten Stein 21 drehbar befestigten Führungsgliede 20 erteilt wird. Die gegenseitige Lagenänderung dieser Lehkergetriebeteile ist so getroffen, daß das die Lenkerstange 15 führende Glied 13 in jedem einzelnen Augenblicke des Arbeitsvorganges der Vorrichtung in eine zur Erzeugung der Evolvente geeignete Lage gebracht wird.

Im Führungsglied 13 verschiebt sich die Lenkerstange 15 unter Einfluß der an sie angelenkten, um den Punkt 19 drehbaren Schwinge 18.

Während der Betätigung des Lenkergetriebes wälzt sich die Längsachse des Führungsgliedes 13 nicht gemäß der theoretischen Definition der Evolventenkonstruktion als Tangente auf dem Grundkreis als Hüllbahnkurve ohne zu gleiten ab, sondern auf einer von dem Grundkreis abweichenden Kurve. Mit Rücksicht auf diese Abweichung der Hüllbahnkurven erteilt man der Lenkerstange 15 durch die Schwinge eine zusätzliche Längsverschiebung, so daß die Spitze des AbdrehWerkzeugs 16 eine Evolvente durchläuft.

Durch die Einstellmöglichkeit des Drehpunktes 19 kann man Lage und Gestalt der mittels des Lenkergetriebes erzeugbaren Kurve ändern. Die Verschiebung des Festpunktes in Richtung M-N ändert die Lage der Kurve zu dem Radius 10 bis 0,' die Verschiebung in Richtung X-Y gestattet es, die Kurve auszuwölben oder abzuflachen. Gegenüber einer Genauigkeit von 0,02 mm bei den bekannten Geräten erhält man mit vorliegendem Lenkergetriebe durch die Verstellmöglichkeit des Drehpunktes 19 eine Genauigkeit von 0,002 bis 0,001 mm, ohne daß eine genaue Einstellung der übrigen Lenkerteile zu erfolgen braucht.

Ist die Vorrichtung einmal eingestellt, so kann man mit ihr eine beliebige Anzahl von Profilen herstellen. Die Bewegungen der einzelnen Teile .erfolgen zwangsläufig, sind somit unabhängig von der Art der Bedienung, die von Hand oder durch eine selbsttätige Vorrichtung erfolgen kann.

Da die in der beiliegenden Zeichnung wiedergegebene Ausbildung eines Lenkergeto triebes zur Erzeugung von Schleifscheibenevolventenprofilen nur schematisch zu verstehen ist, können die Größen- und Gestaltsanordnung der einzelnen Lenkerteile, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen, naturgemäß geändert werden.
Dieses besteht in:

1. dem Abwälzen ohne zu gleiten· der an ihrem Ende das Abdrehwerkzeug aufweisenden Lenkerstange auf einer von dem Grundkreis abweichenden Hüllbahnkurve,

2. Führung der Lenkerstange in einer zur Erzeugung der Evolvente geeigneten Lage durch eine an ihr angelenkten Schwinge von fester Länge,

3. der Verstellmöglichkeit des Drehpunk-• tes der Schwinge an dem Grundrahmen.

Das Lenkergetriebe zeigt einen sehr einfachen mechanischen Aufbau, so daß die Ausführung mit großer Genauigkeit erfolgen kann. Es besteht nur aus Anlenkungen und Bauteilen mit geradlinigen Begrenzungskanten, deren Herstellung leicht möglich ist.

Um zur Bearbeitung eines Zahnrades mit anderem Teilkreisdurchmesser überzugehen, bedarf. es nur einer leicht durchführbaren Längenänderung der einzelnen geradlinigen Bauteile. Eine Auswechselung von Bauteilen wie bei anderen ähnlichen Vorrichtungen, die Zahnräder oder verstellbare Kurvenstücke aufweisen, ist nicht nötig. Mit einem einzigen derartigen Lenkergetriebe lassen sich alle geläufigen Zahnevolventenprofile herstellen, so daß sich eine wesentliche Verminderung der Bauteile für Zahnradschleifmaschinen ergibt.

Die Feineinstellung des die Bewegung der Schwinge und damit der das Abdrehwerkzeug aufnehmenden Lenkerstange beeinflussenden Punktes 19 ist so getroffen, daß auch größere Verschiebewege der Führungen 23 und 24 das erzeugte Profil nur in sehr geringem Maße abändern (1 mm Verschiebeweg in Richtung X-Y bedingt nur eine Abänderung des Profils um 0,003 bis 0,004 mm).

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Vorrichtung zum' Abrichten von Schleifscheiben für die Herstellung von Evolventenverzahnungen, gekennzeichnet durch einen das Abrichtwerkzeug (16) tragenden Lenker (15), der in einer drehbaren und vorteilhaft auf einer Tangente an den Grundkreis der Verzahnung längsverschiebbaren Führung (13) gleitend aufgenommen ist, und eine mit dem Lenker (15) gekuppelte, um einen ortsveränderlichen Punkt (19) drehbare Schwinge (18), deren Länge so bemessen ist, daß der Lenker (15) bei der Verstellung der Führung (13) sich auf einer dem Grundkreis der Verzahnung angenäherten Kurve abwälzt und mit dem Abrichtwerkzeug eine einer Evolvente nahe kommende Kurve beschreibt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (13) für den Lenker (15) auf einem Gleitstein (9) drehbar gelagert ist und ihre Winkelstellung durch eine starr an ihr befestigte Führungsstange (14) festgelegt ist, die in einem um eine ortsfeste Achse drehbaren Führungsglied (20) längsverschiebbar geführt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (14) rechtwinkelig zur Schiebeachse des Lenkers (15) an der Führung (13) befestigt und das Lager (21) des Führungsgliedes (20) in einer radial zum Grundkreis der Verzahnung go gerichteten Führungsbahn (8) ver- und feststellbar ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen