DE609916C - Verfahren zur Herstellung von Schneckengetrieben, bei denen die Schnecke genau auf das zugehoerige Schneckenrad abgestimmt wird - Google Patents

Description

Die praktischen Erfahrungen haben gezeigt, daß der geringe Wirkungsgrad und die rasche Abnutzung vieler Schneckengetriebe zum großen TeE auf .die Unzulänglichkeit des Her-Stellungsverfahrens der Schnecken zurückzuführen ist. Im wesentlichen liegt das daran, daß zur Verwirklichung des wichtigen Grundgesetzes von der unbedingten Übereinstimmung von Schnecke und Schneckenrad mit hinreichender Genauigkeit die erforderlichen Verfahren und Einrichtungen fehlen.

Die Maßnahme, Schnecke und Schneckenrad dadurch zur Übereinstimmung zu bringen, daß man durch Nachdrehen von Musterschnecken entsprechend dem sich durch das Nachschärfen verändernden Schneckenradfräser gerecht zu werden versuchte oder durch Absolutmessung die nach jedem Nachschärfen veränderte Abmessung zu ermitteln und bei der Schneckenherstellung zu berücksichtigen trachtete, führte weder zu der bei hochwertigen Schneckengetrieben erforderlichen gleichmäßigen Genauigkeit noch zu der erwünschten Wirtschaftlichkeit der Herstellung der Schnecken.

Diese Unzulänglichkeit beseitigt das mit vorliegender Erfindung entwickelte Verfahren, das mit einfachen Mitteln zu hoher Genauigkeit in der Abstimmung von Schnecke und Schneckenrad aufeinander und zu wirtschaftlicher Herstellung der Schnecken führt. Es geht von dem Gedanken der Absolutmessung ab und benutzt den Schneckenrad

fräser in seinem jeweiligen Abnutzungszustand als Urmaß auf der Schneckenschleifmaschine selbst, wobei die zur Erzeugung einer hohen genauen Übereinstimmung erforderlichen Messungen durch ein Meßgerät erfolgen, das auf der Maschine selbst angebracht ist.

Die jedem Schneckenradfräser eigenen und die Abmessungen des Schneckenrades bestimmenden Abmessungen werden auf der Schneckenschleifmaschine abgetastet. Nachher wird das Schleifen der zugehörigen Schnecken mit den so ermittelten Werten mit Hilfe des gleichen Meßgerätes in der gleichen Stellung, die es vorher zu dem Fräser eingenommen hat, geprüft.

Die Erzielung einer sehr hohen Überein-Stimmung zwischen Schnecken- und SchnekkenradfLanken erfolgt auch unter dem Gesichtswinkel, daß mit zunehmender Übereinstimmung durch Vergrößerung der Anlagefläche die Ölfilmbildung begünstigt und durch die verminderte Reibungszahl der Wirkungsgrad gesteigert wird.

In den nachstehend beschriebenen Abbildungen sind die Zusammenhänge des Verfahrens und die dazu notwendige Einrichtung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.

Abb. ι Ansicht auf eine Schneckenschleifmaschine mit Meßgerät von oben.

Abb. 2 Ansicht auf das Meßgerät, von oben gesehen, beim Messen der ZahnfLanfcen

6Ö9916

eines Fräsers und der dazugehörigen Schnecke.

Abb. 3 Schnitt durch das Meßgerät, von oben gesehen, beim Messen der Zahnstärke und der Steigung eines Fräsers und der zugehörigen Schnecke.

DasVergleichsschleifverfahren für Schnekken besteht darin, daß man auf einer Schnekkenschleifmaschine an Stelle der zu schleifenden Schnecke einen Schneckenradwälzfräser F, der in seinem jeweiligen Abnutzungszustand als Urmaß für die auf der Schneckenschleifmaschine zu schleifende Schnecke S dient, einspannt und mit Hilfe eines an dem Werkstückschlitten A der Schneckenschleifmaschine angebrachten Meßgerätes B zuerst die Lage und die Geradheit oder Krümmung der rechten und linken Fräserzahnflanke feststellt und die gemessenen Werte notiert, sodann das Meßgerät B umstellt und den Abstand einer bestimmten Zahnstärke des Fräsers von der Fräserachse sowie die Steigung des Fräsers ermittelt. Nachdem alle kennzeichnenden Maßie des Schnecbenradwäl^fräsers festgestellt wurden, wird an Stelle des Fräsers F jetzt die zu schleifende Schnecke 5" auf die Maschine gespannt und vor Beginn des Schleifens ebenfalls auf ihre kennzeichnenden Maße hin geprüft. Das Meßgeräts wird für die einzelnen Messungen, wie Flankenwinkelmessung, Zahnstärkenprüfung und Steigungsprüfungj genau in die gleiche Stellung gebracht, die es auch beim Messen der als Urmaß dienenden Fräserabmessungen innehatte. Die Schneckenschleifmaschine wird genau nach dem am Fräser festgestellten Maß eingestellt.

Neben der Flankenprüfung ist ■ mit dem gleichen Meßgerät während des Schleifens die Zahnstärke dauernd prüfbar, ohne das Werkstück von der Maschine spannen zu müssen. Sowohl die Meßvorgängie wie auch das Umstellen des Meßgeräts von einer Meßart auf die andere ist sehr einfach. Darin liegt ein besonderer Vorteil, weil es durch die Art und Einfachheit des Messens erst möglich wird, den Schneckenradwälzfräser als Urmaß für die zu schleifende Schnecke zu gebrauchen.

Ein weiterer Vorteil des Vergleichsschnekkenschleifverfahrens gemäß der Erfindung liegt darin, daß alle Schneckenradgetriebe, die mit einem Abwälzfräser in einem bestimmten Abnutzungszustand gefräst worden sind und deren zugehörige Schnecken genau den Abmessungen des Fräsers in diesem Abnutzungszustand entsprechen, unter sich austauschbar sind.

Die Einrichtung zur Ausübung ,dieses Vergleichsschleifverfahrens für Schnecken gemäß Erfindung besteht in einem Meßgerät B, das an dem Werkstückschlitten A in Richtung der Werkstüekachse verschiebbar angebracht ist. Die folgende Beschreibung erklärt eine von verschiedenen möglichen Ausführungen des Meßgerätes B.

Das Meßgerät B besteht aus einer Platte 1, an der ein Gehäuse 2 um eine senkrecht zur -Werkstüekachse stehende waagerechte Achse drehbar befestigt ist. In dem Gehäuse 2 ist ein Führungskörper 3 um eine lotrechte Achse 4 schwenkbar. In dem Körper 3 ist ein mit Außengewinde versehenes Führungsrohr 5 in seiner Achsrichtung mit Hilfe der Kurbel 6 verschiebbar. An der Gradteilung 7 (Abb. 2) ist die jeweilige Stellung ablesbar. In dem Führungsrohr 5 ist ein hohlgebohrter Hebel 8 um eine lotrechte Achse 9 (Abb. 3) leicht schwenkbar.

In dem hohlen Hebel 8 ist ein StTft 10 in seiner Achsrichtung leicht verschiebbar geführt. An einem Ende dieses Stiftes kann entweder ein Taster 11 (Abb. 2) oder eine Schablone 12 (Abb. 3) befestigt werden. Wenn der Taster 11 eingesetzt ist, so legt sich dieser gegen die zu messende Flanke 13 des Werkstückes, der Hebel 8 drückt mit seinem anderen Ende gegen die Meßuhr 14. Ist jedoch die Schablone 12 eingesetzt, so drückt diese den Stift 10 gegen die Meßuhr 15. .-

Tastern und Schablone 12 können mit Hilfe der Gradteilung 16 (Abb. 2) in den Steigungswinkel des Werkstückes eingestellt werden.

Da der Körper 3 um die lotrechte Achse 4 schwenkbar ist, so kann auch der Taster 11 um den halben Flankenwinkel des Fräserzahnes oder des Schneckengewindeprofils geschwenkt werden und durch eine Schraube und Klaue 17 an dem Gehäuse 2 in der gewünschten Stellung festgezogen werden. Um den halben Flankenwinkel des Werkstückes genau einstellen zu können, ist der Bolzen 18 (Abb. 2) und die Anschläge 19 und 20 vorgesehen, zwischen die ein dem halben Flankenwinkel entsprechendes Endmaß 21 gelegt werden kann.

Das ganze Meßgerät!? ist auf einer Schiene 22 an dem Werkstückschlitten A genau gleichachsig zu der Fräserachse mit Hilfe der Kurbei 23 verschiebbar.

An den Werkstückschlitten A ist eine dritte Meßuhr 24 oder ein Fühlhebelgerät mit Teilung befestigt. Zwischen dem Tastbolzen dieses Meßgerätes 24 und der Platte 1 können Endmaße 25 gelegt werden, so daß die axiale Verschiebung des Meßgerätes B auf einen kleinen Bruchteil eines Millimeters genau gemessen werden kann.

Die Handhabung des Meßgerätes B ist fol- iao jende: Zum Prüfen der Flanken 13 oder 26 ines Fräserzahnes. oder 'eines Schneckenge-

windeprofHs auf den halben Flankenwinkel wird der Taster 11 eingesetzt und der Körper 3 so weit nach links oder rechts geschwenkt, bis der Bolzen 18 an das zwischen diesem und dem Anschlag 19 oder 20 gelegte Endmaß 21 anschlägt. In dieser Stellung wird er festgezogen und danach der Taster 11 durch Drehen an der Kurbel 6 an der Flanke entlang geführt. Wenn 'die Flanke im Achsenschnitt beispielsweise genau gerade sein soll und im richtigen halben Flankenwinkel liegt, dann muß die Meßuhr 14 dauernd auf einen bestimmten Teilstrich zeigen und darf nicht abweichen. Weicht der Zeiger der Meßuhr 14 beim Messen des als Urmaß geltenden Fräsers F ab, so kann durch Zwischenlegen anderer Endmaße 21 der Körper 3 mit dem Taster 11 so lange verstellt werden, bis die Meßuhr 14 keinen Ausschlag mehr zeigt. Ist die Fräser- oder Schneckenflanke gekrümmt, so wird die Meßuhr während des Entlangfahrens des Tasters 11 an der betreffenden gekrümmten Zahnflanke 13 verschiedene Ausschläge zeigen. Das 'endgültige Endmaß 21 sowie die Ausschläge der Meßuhr 14, die der etwaigen Krümmung der Fräserflanke entsprechen, werden entsprechend dem Vergleichsverfahren gemäß Erfindung notiert und später beim Prüfen der zu schleifenden Schneckenprofilflanke berücksichtigt, so 'daß eine genaue Übereinstimmung der Fräserzahnflanke mit der Schneckenprofilfknke durch das Schleifen erzielt werden kann.

Um den Taster 11 von einer Fräserflamkie 13 auf die andere, 26, zu bringen, kann 'entweder der Fräser oder der Taster 11 herumgedreht werden; ferner wird der Körper 3 nach der anderen Seite herumgeschwenkt, so daß der Bolzen 18, der vorher beispielsweise gegen das an den Anschlag 19 anliegende Endmaß 21 anschlug, jetzt gegen das gleiche Endmaß schlägt, das jetzt aber am Anschlag 20 seinen Halt findet.

Beim Messen des Abstandes einer bestimmten Zahnstärke des Fräserzahnprofils von der Fräserachse wird an Stelle des Tasters 11 eine Schablone 12 eingesetzt, deren beide Meßkanten einen festen Abstand voneinander haben, wobei eine Schablone für mehrere verschieden große Fräser, z. B. für Fräser Modul 6 bis Fräser Modul 8, verwendet werden kann. Nun wird der Körper 3 durch Zwischenlegen eines entsprechenden Endmaßes 21 so eingestellt, daß die Achse der Führungsbüchse 5 senkrecht zur Fräserachse steht. Darauf drückt man die Schablone 12 durch Drehen an der Kurbel 6 so weit gegen die Zahnflanke des Fräsers, bis der Zeiger der Meßuhr 15 auf einen bestimmten Teilstrich zeigt. Dieser Teilstrich wird notiert und ebenso der Teilstrich der Gradteilung 7, die angibt, wie weit die Schablone gegen den Fräser herangeführt worden ist. Später wird an Stelle des Fräsers F, der als Urmaß dient, die zu schleifende Schnecke 5 eingespannt und die Schablone 12 wieder gegen die Flanke geführt. Das' Schneckenprofil hat dann im gleichen Abstand von der Schneckenachse die gleiche Zahnstärke wie der Fräserzahn, wenn auf der Gradteilung 7 und auf der Meßuhr 15 der Zeiger auf den gleichen Gradteilstrich zeigt. Solange dies nicht der Fall ist, muß von den Schneckengewindeflanken noch abgeschliffen werden.

Zur Prüfung der Steigung des Fräsers /' wird die Schablone 12; an einem am Ende des Fräsers gelegenen Fräsierzahn, ζ. Β. bei 27, angelegt und die Entfernung des Meßgeräts B von der Meßuhr 24 durch Zwischenlegen von entsprechenden Endmaßen 25 festgestellt. Darauf, wird das ganze Meßgeräts um einen beliebigen Steigungswert weitergescho'hen und die Schablone an einem anderen Fräsierzahn, z. B. 28, angelegt und so eingestellt, daß die Meßuhren 14 und 15 auf den gleichen Teilstrich zeigen wie vorher. Hierauf wird der Abstand des Meßgeräts B von der Meßuhr 24 wieder durch Endmaße 25 ermittelt und dann nachgeprüft, ob die Steigung des Fräsers F der Sollsteigung des betreffenden Moduls entspricht. Diese Messung gestattet es, die Maschine zum Schleifen der Schnecke S, die mit dem Fräser F übereinstimmen soll, genau der Steigung des Fräsers entsprechend einzurichten und somit dem Vergleichsschleifverfahren entsprechend die Schnecke mit genau der gleichen Steigung zu schleifen, die auch der Fräser hat.

Das Vergleichsschleifverfahren gemäß Erfindung kann auch unter Verwendung des gleichen beschriebenen Meßgeräts B unabhängig von einer bestimmten Schneckenschleifmaschine angewendet werden, wenn das Meßgerät B nicht unmittelbar an der zur Verfügung stehenden Schneckenschleifmaschine (Abb. 1) befestigt werden kann, indem das Meßgerät mit einem als selbständige Vorrichtung ausgebildeten Schleifmaschinenschlitten verbunden wird, auf dem Fräser F und Schnecke 5* genau in der gleichen Weise eingespannt und vergleichsweise gemessen werden können wie auf der oben beschriebenen Schneckenschleifmaschine.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung von Schneckengetrieben, bei denen die Schnecke genau auf das zugehörige Schneckenrad abgestimmt wird, dergestalt, daß der zum Fräsen des Schneckenrades bestimmte Wälzfräser in seinem jeweiligen Abnutzungszustand als Maß-

   grundlage für die Herstellung der Schnecken dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenradfräser auf der gleichen Schleifmaschine, die zum Schleifen der Schnecken dient, an Stelle , der Schnecke aufgespannt und mit Hilfe von geeigneten, an. der Maschine fest angebrachten Meßgeräten auf Flankenwinkel, Zahnstärke, Durchmesser und Steigung gemessen wird, auf der die so gewonnenen Abmessungen zur Einstellung der Maschine zum Schneckenschleifen und zur Kontrolle der später auf der gleichen Maschine geschliffenen korrespondierenden Schnecken mit den gleichen Meßgeräten in der gleichen Einstellung dienen.
2. 2. Meßgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitten (i) parallel zur Achse des zu messenden Werkstückes verschiebbar an dem Werkstückträger der Maschine sowie eine Meßuhr (24) fest angebracht und in dem Schlitten (1) ein axial verschiebbarer, um eine senkrechte Achse (4) und seine Längsachse in den halben Flankenwinkel und den Steigungswinkel des Werkstücks einstellbarer und festklemmbarer Hohlkör-P^er (S) geführt ist, in dessen Bohrung ein hohler, einen axial verschiebbaren, auf eine Meßuhr (15) wirkenden Stift (10) führender Hebel (8) um eine senkrechte Achse (9) pendelnd befestigt ist, der einen gegen eine Schablone (12) (Fig. 3) auswechselbaren Taster (11) trägt und beim Entlangführen des Tasters an der zu messenden Flanke auf einer Meßuhr (14) Abweichungen der Flanke von der Geraden und vom Flankenwinkel anzeigt, während mit der sich, gegen die beiden Flanken des zu messenden Zahnes anlegenden Schablone (12) auf einer Meßuhr (15) Abweichungen des Durchmessers der Werkstückschnecke von dem als Meßgrundlage dienenden Wälzfräser abgelesen werden können und eine Meßuhr (24) mit Hilfe von zwischen diese und den Schlitten (1) gelegten Endmaßen Abweichungen von der Steigung des "Vergleichsfräsers anzeigt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen