DE587998C - Messerkopf zum Fraesen von Kegelraedern mit verstellbaren Messern - Google Patents

Description

Im allgemeinen werden Kegelräder auf besonderen Kegelradhobel- oder Fräsmaschinen verzahnt.

Durch die vorliegende Erfindung ist es nun möglich, eine gewöhnliche kontinuierlich arbeitende Stirnradfräsmaschine auch zum Verzahnen von Kegelrädern in kontinuierlichem 'Arbeitsgange zu benutzen. Die als Zusatzeinrichtung ausgebildete Vorrichtung zum Fräsen von Kegelrädern bietet da großen Vorteil, wo keine besondere Kegelradverzahnungsmaschine zur Verfügung steht und eine kontinuierlich arbeitende Stirnradfräsmaschine universal ausgenutzt werden soll.
In den Zeichnungen sind die zu der Vorrichtung gehörenden Teile dargestellt.

Fig. 1: Querschnitt des Messerkopfes, wobei die Mitte der exzentrisch angeordneten Buchse k in der Messerkopfachse liegt. Die sich durch die in den Führungsringen V und Z" gleitenden Segmentstücke ζ auf die Buchse k abstützenden Messerhalter b bis i stehen bei dieser Stellung alle auf einer Höhe. Fig. 2: Querschnitt des Messerkopfes mit aus der Messerkopfachse geschwenkten Buchse k, wobei die Messerhalter b bis i eine Höhenverstellung und die in der Achsrichtung des Messerkopfes schräg geführten , Messerhalter b, C₁ e, g, i außerdem noch eine Seitenverstellung in Richtung der Messerkopfachse erhalten.

Fig. 3: Längsschnitt des Messerkopfes.

Fig. 4: Ansicht der Seite des Messerkopfes, gegen die das das Gegenlager bildende Getriebe geschoben und das durch die Achse m bewegt wird.

In dem Messerkopfgehäuse α sind die Messerhalter l·, c, d, e, f, g, h, i axial versetzt angeordnet (Fig. 8). Durch die Zahnstärke der Messer der Messe'rhalter b, C₁ e, f, g, i ist die kleinste mit dem Messerkopfe zu fräsende Zahnteilung bestimmt, während die größte zu fräsende Zahnteilung von der Schwenkung der Buchse k abhängt. Die Messer der Messerhalter d und h erzeugen die genaue Zahnform des zu fräsenden Kegelrades und brauchen deshalb nur diese zwei Profilmesser beim Umstellen auf eine andere Zahnform ausgewechselt zu werden, da die übrigen Messer gerades Flankenprofil haben und nur zum Vorarbeiten dienen (Fig. 9 bis 17).

Beim Einstellen zum Fräsen ist der Messerkopf so zu verschieben, daß das Messer des Messerhalters f genau in der Mitte des zu fräsenden Kegelrades liegt. Dreht sich nun der Messerkopf bei geschwenkter Buchse k, so werden die Messerhalter d, f, h nur eine Höhenverstellung erhalten.

Die anderen Messerhalter b, c, e, g, i erhalten dabei eine im Verhältnis zur Höhenverstellung stehende axiale Verschiebung, um sich der Zahn Verjüngung des zu fräsenden Kegelrades anzupassen. Die Führungsschräge in Achsrichtung des Messerkopfes wird da-

bei um so größer, je weiter die Zahnflanken der Messer von der Kegelradmitte abstehen (Fig. 8 bis 17).

Das Getriebe, dessen Aufgabe es ist, die Buchse k um die Messerkopfachse zu bewegen, ist in Fig. 5, 6 und 7 in zwei Ansichten und einem Schnitt in der Antriebsrichtung dargestellt.

Das Getriebegehäuse 0 ist so ausgebildet,

ίο daß es in derselben Weise wie ein Gegenlager auf dem Frässupport der Fräsmaschine befestigt werden kann. Die mit der Achse m gekuppelte Schneckenwelle p treibt ein Schneckenrad, dessen Achse q zur Aufnahme eines Wechselrades dient. Das auf einem Stelleisen sitzende Wechselrad stellt die Verbindung mit der Schneckenwelle r dar, welche das mit dem Drehteil t fest verbundene Schraubenrad ί treibt, Mit der Schraubenradachse ν wird die Buchse k gekuppelt, und durch Verdrehen der Schneckenwelle u schwenkt man die Buchse k aus der Messerkopfmittelachse, um beim Fräsen eines Kegelrades den Messerhaltern b bis i die von der Zahnverjüngung abhängige Höhen- und Seitenverstellung zuteil werden zu lassen.

In Fig. 24 ist die Aufspannvorrichtung der Werkstücke dargestellt. Der Befestigungsarm χ des Werkstückträgers B ist mit dem Gegenhalter A- verbunden. Der Antrieb des Werkstückaufspanndorns erfolgt von dem Aufspanntisch des Werkstückträgers aus und wird durch Kegelräder, welche ein Schwenken des Lagers y in den Kegelwinkel des zu fräsenden Kegelrades zulassen, nach dem den Aufspanndorn tragenden Lager y weitergeleitet.

Aus Fig. 25 ist das Aufstellungsschema von Messerkopf, Getriebe und Aufspannvorrichtung zu ersehen.

Wirkungsweise

Messerkopf- und Werkstückumdrehung arbeiten in kontinuierlicher Bewegung; zu jedem Stande des Messerkopfes gehört also ein ' bestimmter Stand des Werkstückes (Fig. 9 bis 17),

Bei dem Umdrehen des Messerkopfgehäüses α gleiten die Segmentstücke s, durch die sich die Messerhalter b bis i auf die Buchse k abstützen, in den Führungsringen V und I". Steht die Buchse k konzentrisch, so könnte man ein Stirnrad fräsen, dessen Teilung mit dem Stande der Messer der Messerhalter d und h übereinstimmt. Die richtige Zahnform wird nur durch diese zwei Messer erzeugt, während die anderen Messer lediglich vorarbeiten.

Beim Fräsen eines Kegelrades wird die Buchse k geschwenkt, wodurch sich dauernd beim Umdrehen des Messerkopfes die Messerhalter b, c, e, g, i um so mehr von der Kegelradmitte entfernen, j e höher sie aus dem Messerkopfgehäuse geschoben werden und sich mehr der Kegelradmitte nähern, je mehr sie in das Messerkopfgehäuse hineingezogen werden. An dem Teile des Umfanges des Messerkopfes, der mit der Zahnlänge des zu fräsenden Kegelrades übereinkommt, müssen also die Höhen- und die dazugehörigen Seitenverschiebungen der Messerhalter genau im Verhältnis zu der Zahnverjüngung der Zahnlänge des Kegelrades stehen.

Da der Messerkopf eine Vorschubbewegung erhalten muß, um die ganze Zahnlänge des Kegelrades fräsen zu können, wird der geschwenkten Buchse k durch den Drehteil t eine Drehbewegung in Abhängigkeit des Vorschubes in entgegengesetzter Richtung erteilt.

Wird ein Kegelrad nach der Kegelspitze zu gefräst, so muß beim Fräsbeginn der Stand der Messerhalter b bis i auf der Messerkopfmitte mit der größten Teilung des Kegelrades übereinstimmen (Fig. 18 und 21). Während nun der Messerkopf in Achsrichtung des Kegelrades durch die Vorschubmechanismen der betreffenden Fräsmaschine verschoben wird, muß die in dem bereits geschwenkten Zustand befindliche Buchse k in entgegengesetzter Vorschubrichtung gedreht werden, so daß bei durchgefräster Zahnlange dort auch wieder die Teilung des Kegelrades mit dem Stande der Messerhalter b bis i auf der Messerkopfmitte übereinstimmt (Fig. 20 tmd 23).

Die einzelnen Arbeitsstellungen (Fig. 9 bis 17) der Messerhalter, deren Anzahl hier acht ist, jedoch beliebig sein kann, ist wie folgend.

Im Beginn steht das Messer des Messerhalters b mit seiner der Kegelradmitte zustehenden Flanke eine halbe Zahnstärke des zu fräsenden Zahnes von der Kegelradmitte ab. Kommt nun c in Eingriff, so hat sich das Werkstück gleichzeitig mitgedreht, und steht die innere Flanke des Messers eine viertel Zahnstärke von der Kegelradmitte ab. Bei d kommt die innere Flankenlinie des Messers mit der Kegelradmitte überein, und hier erhält durch das Profilmesser die eine Seite des Zahnes die richtige Form. Da alle Messer schwächer sind als die Zahnlücken des Rades, sind die folgenden Messer e, f, g so gestellt, daß sie seitlich und am Grunde die Zahnlücke auf die richtige Breite und Tiefe bringen, bis beim Schneiden des Messers h wieder die andere richtige Profilform in der Kegelradmitte erzeugt wird, i dient zum Nacharbeiten, bis b wieder mit der Reihenfolge beginnt. Um bei Kegelrädern mit kleiner Zähnezahl durch die Profilmesser nicht von der theoretischen Zahnform abzu-

weichen, werden die Kegelräder mit gleichbleibender Zahnhöhe ausgeführt (Fig. 21 bis 23).

Soll die Vorrichtung zum Fräsen von Kegelrädern eingerichtet werden, so sind in die Messerhalter h und d der zu fräsenden Zahnform entsprechende Profilmesser einzusetzen. Der Messerkopf wird durch den Schaft η mit der Fräsmaschine verbunden.

Das Getriebe wird so gegen den Messerkopf geschoben, daß die Kupplungsnut der Achse m in die der Schneckenwelle p greift und die Buchse k mit ihrer Kupplungsnut in die der Schraubenradwelle ν faßt. Durch ,die Schneckenwelle u wird die Buchse k in den gewünschten Winkel geschwenkt. Der Drehteil t wird durch die Schneckenwelle r und damit auch die Buchse k so weit gedreht, daß der Stand der Messerhalter b bis i mit ihren eingesetzten Messern auf der horizontalen Mittellinie des Messerkopfes übereinstimmt mit der auf dieser Höhe befindlichen Teilung des zu fräsenden Kegelrades (Fig. 18, 21). Nun werden die im Verhältnis zu den Umdrehungen des Messerkopfes, der Anzahl der zu fräsenden Zähne, der Vorschubgeschwindigkeit und der konstanten Getriebeübersetzung stehenden Wechselräder auf die Schneckenradwelle q und r gesteckt.

Nachdem erst mit ausgeschalteten Wechselrädern und ausgeschaltetem Vorschub radial bis auf richtige Zahntiefe am Beginn der Kegelradzahnlänge gefräst ist, werden die Wechselräder und der Vorschub eingeschaltet.

Hat der Messerkopf die ganze Zahnlänge durchgefräst, so hat sich auch die Buchse k in entgegengesetzter Richtung bewegt und muß beim Fräsen eines neuen Rades wieder in ihre Anfangsstellung zurückgebracht werden.

Claims (2)

,Patentansprüche :

1. Messerkopf zum Fräsen von Kegelrädern mit verstellbaren Messern, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerhalter, von denen die mit der zu fräsenden Zahnform entsprechenden- Profilmessern versehenen zwei Messerhalter (d und ti) sowie der in ihrer Mitte liegende Vorschneidmesserhalter (f) radial und die übrigen mit Vorschneidmessern versehenen Messerhalter (b, c,.e, g,i) in Achsrichtung des Messerkopfes schräg geführt werden, beim Umdrehen des Messerkppfes eine zwangsläufige Verschiebung erhalten durch Abstützen auf eine im Messerkopfgehäuse (α) exzentrisch angeordnete. Buchse (k), welcher mittels eines vom Messerkopf selbst bewegten, das Gegenlager des Messerkopfes bildenden Getriebes eine Drehbewegung in Abhängigkeit vom axialen Vorschub des Werkstückes erteilt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspann- 6g vorrichtung für das Werkstück an dem Gegenhalter (A) des Werkstückträgers (B) angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen