DE607525C - Verfahren zum Herstellen von profilierten, sich drehenden Werkzeugen fuer das Erzeugen von Schraubenflaechen und deren Huellflaechen, insbesondere von Schneckenradverzahnungen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM
29. DEZEMBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49 d GRUPPE 7

©r.-3ng. Arno Budnick in Dresden

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Dezember 1927 ab

Die Herstellung von Schraubenflächen (Gewinden) an Bolzen, Spindeln, Schnecken erfolgte früher ausschließlich auf Drehbänken. Ein Stahl mit einem der Gewindelücke entsprechenden Profil wurde senkrecht zur mittleren Steigung der Schraube eingespannt und zerspante das Material in der Gewindelücke. Die Schnittverhältnisse an den Seiten des Stahles sind hierbei aber oft ungünstig, besonders bei großer Schraubensteigung, zu- - dem sind bei der Herstellung größerer Gewinde viele Arbeitsgänge notwendig.

Größere Spanleistungen erzielte man auf der Gewindefräsmaschine (Schneckenfräsmaschine), die an Stelle des Drehbankstahles einen rotierenden Scheibenfräser trapezförmigen Meridianschnittes als Werkzeug verwendet. Die genaue Fräsergestalt jedoch, die für eine gewünschte Schraubengestalt jeweils erforderlich ist, konnte nur unter Aufwendung einer umfangreichen Zeichenarbeit auf dem Reißbrett ermittelt und dann von der Zeichnung auf den Fräser übertragen werden. Trotz der Mühe, die dies Verfahren verursacht, ist es nicht genau genug. Man hat daher versucht, solche Werkzeuge maschinell zu erzeugen. Von der Schraubenfläche, die man herzustellen wünschte, führte man nur eine Linie als Werkzeugschneide aus und führte an dieser als an einem Teile der nunmehr nur gedachten Schraube einen Werkzeugrohling unter steter Drehung um seine Achse genau so vorbei, wie später das fertige Werkzeug an der herzustellenden Schraube. Dabei bekam der Werkzeugrohling die richtige Gestalt, die dann auf das herzustellende Werkzeug, den Fräser, übertragen wurde. Bei diesem fortgeschrittenen Verfahren ist . jedoch die Zeichenarbeit lediglich an eine andere Stelle gerückt; die Schneide muß meist gekrümmt sein, und ihr genauer Verlauf muß vorher zeichnerisch festgelegt \verden. In den Fällen, in denen eine gerade Schneide möglich wäre, ist deren Lage jedoch meist so. daß sie zu ungünstige Schnittverhälthisse für die Herstellung des Rohlings aufweist. Ferner ist die Arbeit der Übertragung der ermittelten Gestalt auf den endgültigen Fräser mit ihren Fehlerquellen ebenso aufzuwenden wie bei dem älteren \^rerfahren. <

Das neue Verfahren verfährt ähnlich wie das geschilderte, geht aber in der Mechanisierung noch einen Schritt weiter. Es benutzt nicht eine Werkzeugschneide, sondern nur eine Werkzeugspitze, die an einer Linie der ί gewünschten Schraubenfläche während der Werkzeugerzeugung entlang bewegt wird. Der Spitzenstahl kann nun unabhängig von dem Verlauf dieser Linie so eingestellt werden, daß er günstige Schnittverhältnisse vorfindet. Dadurch können alle die Fälle, in denen gerade Erzeugende möglich sind, ohne

Einschränkung ausgenutzt werden zur Anfertigung geraderGleitbahnen für das Spitzenwerkzeug. In den Fällen aber, in denen gerade Erzeugende nicht vorhanden sind, können dem Spitzenwerkzeug gleichzeitig mehrere geradlinige Bewegungen und Drehbewegungen erteilt werden, wobei die Verhältnisse der Geschwindigkeiten der einzelnen Bewegungen zueinander sich so ändern, daß die ίο Werkzeugspitze die Linie mit der erforderlichen Krümmung beschreibt. Es kommen damit jegliche zeichnerischen Ermittelungsarbeiten in Fortfall. Ferner kann der Werkzeugspitze noch eine zusätzliche Hinterdrehbewegung gegeben werden, deren Richtung unabhängig von der Richtung des Verlaufes der gewählten Erzeugenden und damit so erfolgen kann, wie es die Flanken der Zähne des herzustellenden Fräsers verlangen. Damit entfällt auch die Notwendigkeit der Herstellung eines Zwischenkörpers, dessen Gestalt dann erst auf den endgültigen Fräser übertragen werden müßte.

Die Zeichnung veranschaulicht den Vorgang. Sie zeigt eine irgendwie gekrümmte Schraubenfläche 3" mit der Achse A-A in Xormalprojektion. Sie ist dargestellt als dünne Schale, und dünn eingezeichnete Schraubenlinien sollen ihre Körperlichkeit verdeutlichen. Ihrer Herstellung dient das Werkzeug W, das ein Rotationskörper mit der Achse B-B ist und dessen Gestalt im übrigen unbekannt ist und auch nicht bestimmt zu werden braucht. Die Achse B-B ist in dem dargestellten Beispiel der Achse A-A parallel gelegen gewählt lediglich zu dem Zwecke, beide Körper, ^S" und W, bequem und gut zeichnen zu können. Bei gekreuzten Achsen wäre das Bild wenigstens .0 eines der beiden Körper sehr unkenntlich geworden. Im übrigen ist die Lage der beiden Achsen zueinander für das Verfahren ohne jede Bedeutung, sie können sich kreuzend oder sich schneidend angeordnet werden, wie es jeweils bequem oder für die Schnittverhältnisse beim späteren Arbeitsgang günstig erscheint.

Um die Gestalt des Werkzeugs W maschinell zu erzeugen oder nachzuarbeiten, ο genügt, es, die arbeitende Spitze oder Schneide eines Werkzeuges (Abrichtdiamant, Drehstahl) an irgendeiner Erzeugenden der herzustellenden Schraubenfläche S, z. B. der Linie E, entlang zu bewegen. Wird das herzustellende oder nachzuarbeitende Werkzeug W nun unter steter Drehung um seine Achse zur Erzielung der erforderlichen Schabgeschwindigkeit an der Erzeugenden E so vorbeigeführt, wie später an der von ihm zu bearbeitenden Schraubenfläche *S\ und das notfalls so häufig, bis die Werkzeugspitze nacheinander alle Breitenkreise vom Werkzeug W bestrichen hat, so hat dies dadurch automatisch die richtige Gestalt erhalten. Daß bei der Herstellung von Fräsern die Werkzeugkörper W vorher genutet und der Drehstahl im Einklang mit der Drehung des Werkzeugkörpers um seine Achse vor- und rasch zurückgeschoben werden muß, sei noch erwähnt.

Man erkennt leicht, daß auf ganz die gleiche Weise verfahren werden kann, wenn die Schraubenfläche S nicht von außen als Vollschraube (Bolzengewinde), sondern von innen als Hohlschraube (Muttergewinde) bearbeitet werden soll. Auch in diesem Falle braucht nur die Erzeugende E auf die oben beschriebene Weise verwirklicht und das Werkzeug W, das in diesem Falle dann nicht außerhalb (Außenwerkzeug), sondern innerhalb von 6" (Innenwerkzeug) sich befindet, in der beschriebenen Weise an ihr vorbeibewegt zu werden. Besitzt man aber ein Paar solcher Werkzeuge, ein Außen- und ein Innenwerkzeug, unter Benutzung derselben Erzeugenden E erzeugt, so kann man damit Voll- und Hohlgewinde, Bolzen- und Muttergewinde herstellen, deren Schraubenflächen genau aufeinanderpassen, wofür bis jetzt noch kein Verfahren bekanntgeworden ist.

Das Verfahren kann weiter auch für die Herstellung von Hüllflächen von Schrauben, z. B. von Schneckenradverzahnungen, verwendetwerden. Erforderlich ist ein Innenwerkzeug, das auf die oben beschriebene Weise zu einer Erzeugenden E der später mit dem 'Schneckenrade zusammenarbeitenden Schnecke gewonnen worden ist. Zweckmäßig wird man es nach Art eines Schlagzahmverkzeuges verwenden, also unter Drehung um seine Achse B-B, außerdem um die Schraubenachse A-A kreisen lassen, während das Schneckenrad entsprechend der Übersetzung zwischen Schnecke und Schneckenrad, z. B. bei eingängiger Sehnecke während eines Schlagzahnumlaufes um eine Zahnteilung, um seine Achse gedreht wird. Zur Fertigbearbeitung der Schneckenradverzahnung ist dann weiter _ ein Abwälzprozeß nötig: der Schlagzahn wird durch das Eingriffsfeld der Schnecke hindurchbewegt unter gleichzeitiger Abwälzung des Schneckenrades an ihm. Man kann das Werkzeug W aber auch anders arbeiten lassen, z. B. man wälzt es in einer ausreichenden Anzahl von Stellungen zur Achse A-A am Schneckenrade wiederholt ab und stellt so eine Zahnlücke des Schneckenrades nach der andern fertig, statt, wie oben, alle Zahnlücken gleichzeitig zu bearbeiten. Die Bedeutung dieses Verfahrens liegt darin, daß es dadurch möglich ist, Schneckenradverzahnungen zu schleifen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:
   ι. Verfahren zum Herstellen von profilierten, sich drehenden Werkzeugen für das Erzeugen von Schraubenflächen und deren Hüllflächen, insbesondere von Schneckenradverzahnungen, unter Ableiten des Werkzeugprofiis von der Erzeugenden der herzustellenden Schraubenfläche in der' Weise, daß der sich um seine Achse drehende Werkzeugrohling eine relative Schraubenbewegung zu der Erzeugenden der herzustellenden Schraubenfläche ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende durch die Bahn einer Werkzeugspitze gebildet wird.
2. 2. Verfahren zur Herstellung von Schneckenradverzahnungen mit einem nach dem Verfahren des Anspruchs 1 von einer Innenschraubenfläche abgeleiteten Werkzeug, wobei dieses an der Schneckenradverzahnung abgewälzt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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