DE668897C

DE668897C - Machine for milling elliptical cogwheels, which should rotate around their center, by means of a worm-shaped hobbing cutter

Info

Publication number: DE668897C
Application number: DEB169435D
Authority: DE
Original assignee: Bopp and Reuther GmbH
Current assignee: Bopp and Reuther GmbH
Priority date: 1935-04-16
Filing date: 1935-04-16
Publication date: 1938-12-12
Also published as: GB531563A

Description

Wenn elliptische Zahnräderpaare mit rein elliptischen Teilkurven sich um ihre Mittelpunkte drehen sollen, so zeigt sich, daß der Zahneingriff nur dann einwandfrei ist, wenn die zugehörigen großen und kleinen Achsen in einer geraden Linie stehen. Um auch einen guten Eingriff in den Zwischenstellungen zu erhalten, müssen die Teilkurven, der Verzahnungen nach außen erweitert werden, wie diesWhen elliptical gear pairs with purely elliptical partial curves move around their center points should rotate, it shows that the meshing is only correct if the associated major and minor axes are in a straight line. To one too To get good engagement in the intermediate positions, the partial curves, the gears outwardly like this

ίο in der Patentschrift 605 028 'beschrieben wurde. Zum Fräsen nach dem Abwälzverfahren solcher Räder dient die Maschine nach der vorliegenden Erfindung. Beim Fräsen solcher Räder muß erstens das Werkstück mit der der Schneckenfräserumdrehungszahl entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit gedreht werden; zweitens muß der Schneckenfräser im Raum so eingestellt werden, daß er gerade dort steht, wo er den Zahn schneiden soll.ίο in the patent 605 028 'was described. The machine according to the present invention is used for milling such wheels using the hobbing process Invention. When milling such wheels, the workpiece must first of all be at the speed corresponding to the number of revolutions of the worm cutter Peripheral speed are rotated; secondly, the worm cutter must be in Space can be set so that it stands exactly where it is supposed to cut the tooth.

Dies wird dadurch erreicht, daß die das Werkstück tragende Welle zwangsläufig mit der Welle eines von einer mit der Umlauf zahl des Schneckenfräsers laufenden. Schnecke oder proportional zu dieser angetriebenen Meisterzahnrades gekuppelt ist, während die Lage des Schneckenf räsers im Raum durch eine Meisterscheibe gesichert wird, die mit einem Anschlag des den Schneckenfräser tragenden Schlittens zusammenarbeitet.This is achieved in that the shaft carrying the workpiece inevitably with the Shaft one of a running with the number of revolutions of the worm cutter. Snail or proportional to this driven master gear is coupled, while the location of the Auger milling cutter is secured in space by a master disk with a stop of the slide carrying the worm cutter cooperates.

Beim Fräsen solcher elliptischem Räder findet eine Verschiebung der Schneidzone in der Richtung der Fräserachse nach rechts und links statt. Diesem Umstand wird durch Verwendung eines Abwälzschneckenfräsers Rechnung getragen, der stets eine gewisse Länge und eine Mehrzahl von Schneidzähnen hat. Die Schneidzone liegt in der Mitte des Abwälzfräsers nur, wenn die in. den Achsen des Ellipsenrades liegenden Zähne geschnitten werden. Bei allen anderen Zähnen wandert die Schneidzone auf dem Fräser um einen gewissen, vom Achsenverhältnis der Ellipse abhängigen Betrag nach rechts und links aus.When milling such elliptical wheels, there is a shift in the cutting zone in the direction of the cutter axis to the right and left instead. This circumstance is made use of a hob cutter taken into account, which always has a certain length and a plurality of cutting teeth. the The cutting zone is only in the middle of the hob if the in. The axes of the Elliptical gear lying teeth are cut. With all other teeth migrates the cutting zone on the milling cutter by a certain, from the axis ratio of the ellipse dependent amount to the right and left.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Maschine schematisch dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an embodiment of the machine is shown schematically, namely shows

Abb. ι eine Seitenansicht derselben, während Abb. 2 und 3 Einzeldarstellungen sind.Fig. Ι a side view of the same, while Fig. 2 and 3 are individual representations.

Auf der Grundplatte« ist der Ständerb befestigt, in dessen drei Lagern c, d unde die Welle / senkrecht gelagert ist. Die Welle / trägt das Werkstück g und die Meisterscheibe h und das Meisterzahnrad /. In einer geeigneten Führung A der Grundplatte α bewegt sich senkrecht zu-der Welle/ der Schlittenm hin und her. Er wird durch einen Gewichtszug n, der auch durch Federkraft ersetzt werden kann, ständig auf die Welle/ zu bewegt. In einer · senkrechten Führung trägt der Schlitten, tn den Support Ό des Schneckenabwälzfräsers p, der in geeigneter Weise, z. B. durch eine biegsame Welle, angetrieben wird, während der Support <o durch eine geeignete Schalteinrichtung auf und nieder bewegt werden kann. Unterhalb des Supportes ο sitzt auf dem Schlitten m die Anschlagscheibe q, die sich gegen die glatte The stand b is fastened to the base plate, and the shaft / is supported vertically in its three bearings c, d and e. The shaft / carries the workpiece g and the master disk h and the master gear /. In a suitable guide A of the base plate α moves perpendicular to the shaft / the carriage m back and forth. It is constantly moved towards the shaft / by a weight pull n, which can also be replaced by spring force. In a vertical guide, the carriage, tn, carries the support Ό of the worm hobbing cutter p, which can be appropriately, e.g. B. is driven by a flexible shaft, while the support <o can be moved up and down by a suitable switching device. Below the support ο sits the stop disk q on the slide m, which rests against the smooth

Meisterscheibe A legt und sich um die Achse/· drehen kann. Unterhalb des Anschlages q ist die Antriebsschnecke α des gezahnten Meisterrades / angeordnet, welche von einem in einer waagerechten Führung des Schlittens- m beweglichen Bolzend getragen und von einer Feder» ständig in Eingriff mit dem Rad/ gehalten wird. Der Antrieb der Schnecke s erfolgt ebenfalls durch eine biegsame Welle oder ähnliches.Master disc A and can turn around the axis / ·. Q below the stop, the drive screw α of the toothed wheel master / arranged, which is supported by a horizontal in a guide of Schlittens- m movable Bolzend worn continuously and / held by a spring "into engagement with the wheel. The screw s is also driven by a flexible shaft or the like.

Es sei zunächst angenommen, daß der Umfang der glatten Meisterscheibe h und die Teilkurve des gezahnten Meisterrades i die gleiche Größe und die gleichen Abmessungen haben wie das zu fräsende elBpsenähnJiche Zahnrad £\ Da der Schlitten m durch den Gewichtszug« auf die Welle/ zu gezogen wird, legt sich der Anschlag q gegen den Umfang der Meisterscheibe h und bestimmt so die Lage des Fräsers ρ zn dem Umfang des Werkstückes £. Die Drehung des Werkstückes erfolgt durch das gezahnte Meisterrad i, welches die gleiche Zähnezahl hat wie das zu fräsende Werkstück, und von der Schnecke s, deren Steigung und Drehzahl die gleichen sind wie die des Fräsers p. It is initially assumed that the circumference of the smooth master disk h and the part curve of the toothed master wheel i have the same size and the same dimensions as the elbpsen-like gear wheel to be milled, since the slide m is pulled towards the shaft / by the weight pull " , the stop q lies against the circumference of the master disk h and thus determines the position of the milling cutter ρ zn the circumference of the workpiece £. The workpiece is rotated by the toothed master wheel i, which has the same number of teeth as the workpiece to be milled, and by the worm s, the pitch and speed of which are the same as those of the milling cutter p.

In der Praxis wird aber das zu fräsende ellipsenähnliche Rad meistens kleine Abmessungen haben, so daß es aus baulichen Gründen nicht angängig ist, Meisterräder von kongruenter Form zu verwenden. Die Meisterscheibe/z und das Meisterzahnrad i massen also größer werden als das zu fräsende Rad. Die Vergrößerung der Meisterscheibe und des Meisterzahnrades muß nach besonderen Gesichtspunkten erfolgen. Da der Anschlag q den Umfang der glatten Meisterscheibe h dauernd berührt, so erhält man'die vergrößerte Scheibe h aus der Teilkurve des zu fräsenden Rades g (Abb. 3), indem man in jedem Punkt der Teilkurve eine Senkrechte zur Tangente errichtet und auf dieser den gleichen Betrag nach außen hin abträgt. Dieser Betrag muß der Entfernung ν zwischen der Vorderfläche des Anschlages q und dem entsprechenden Punkt der Teilkurve des Rades g entsprechen (Abb. 1). Um die Teilkurve des gezahnten Rades i zu erhalten, muß anders verfahren werden, denn bei diesem Rad soll die Umfangsgeschwindigkeit 'ein Mehrfaches'der Umfangsgeschwindigkeit der Teilkurve des Werkstückes o· betragen. Es müssen also gleiche Punkte des Rades i und der Teilkurve des Werkstückes g auf dem vom Mittelpunkt des letzteren aus gezogenen Radius Vektor liegen. Wie Abb. 2 zeigt, werden die Punkte der Teilkurve des Rades i dadurch erhalten, daß man die Teilkurve des Werkstückes £ in gleiche Teile teilt, durch diese vom Mittelpunkt ζ des Rades g aus Linien durch diese Teilpunkte zieht und diese Linien um den Betrag verlängert, der durch Multiplikation des betreffenden Radius Vektor des Rades g mit deiin gleichen Faktor erzielt wird. Dieser Faktor wird wie folgt gefunden,In practice, however, the elliptical wheel to be milled will mostly have small dimensions, so that for structural reasons it is not possible to use master wheels of congruent shape. The master disk / z and the master gear i should therefore be larger than the wheel to be milled. The enlargement of the master disk and the master gear must take place according to special considerations. Since the stopper q the circumference of the smooth master disc h frequently touched, receives man'die enlarged disc h from the partial curve of g to be milled wheel (Fig. 3) by building in each point of the part of curve a normal to the tangent and on this transfers the same amount to the outside world. This amount must correspond to the distance ν between the front surface of the stop q and the corresponding point on the partial curve of the wheel g (Fig. 1). In order to obtain the partial curve of the toothed wheel i , the procedure must be different, because with this wheel the peripheral speed should be 'a multiple' of the peripheral speed of the partial curve of the workpiece o. The same points of the wheel i and the partial curve of the workpiece g must therefore lie on the radius vector drawn from the center of the latter. As Fig. 2 shows, the points of the partial curve of the wheel i are obtained by dividing the partial curve of the workpiece £ into equal parts, drawing lines through these parts from the center point ζ of the wheel g through these partial points and lengthening these lines by the amount , which is obtained by multiplying the relevant radius vector of the wheel g by the same factor. This factor is found as follows,

Wenn das zu fräsende Rad z. B. Modul 1 hat, d.h. eine Teilung von 3V4 mm, so muß die Teilung des größeren Meisterzahnrades so gewählt werden, daß bei gleicher Zähnezahl ein gebräuchlicher Modul erhalten wird, also z. B. Modul 2,5. Es wird also die ZahnteilungIf the wheel to be milled z. B. Module 1 has, i.e. a division of 3V4 mm, then must the division of the larger master gear can be chosen so that with the same number of teeth a common module is obtained, e.g. B. Module 2.5. So it will be the tooth pitch

des Meisterzahnrades — = 2,5 mal größerof the master gear - = 2.5 times larger

werden als bei dem zu fräsenden Rad. Dies ist der Faktor, mit dem der Fahrstrahl bei der Konstruktion nach Abb. 2 multipliziert werden muß. Die so erhaltene Form der Teilkurve des Rades i ist in Abb. 2 dargestellt. Die Zäbnezahl des Rades i sowie die Umdrehungszahl der Schnecke s müssen der Zähnezahl des Werkstückes £· und der Umdrehungszahl des Fräsers ρ entsprechend gewählt werden.than with the wheel to be milled. This is the factor by which the driving beam must be multiplied for the construction according to Fig. 2. The shape of the partial curve of the wheel i obtained in this way is shown in Fig. 2. The number of teeth of the wheel i and the number of revolutions of the worm s must be selected according to the number of teeth of the workpiece £ · and the number of revolutions of the milling cutter ρ.

Da das Meisterzahnrad größer ist als das zu fräsende Rad, ist auch die Differenz zwischen der großen Achse und der kleinen Achse bei der ersteren größer als bei den letzteren. Der Hub der Meisterscheibe Ii entspricht aber dem Hub des Fräsers am zu fräsenden Rad. Dieser Hub ist also kleiner als der Hub der Schnecke am Meisterzahnrad. Um diese Differenz in den Hüben auszugleichen, d.h. um die Schnecke in ständigem Eingriff mit dem M'eisterzahnrad zu halten, ist sie nachgiebig angeordnet.Since the master gear is larger than the gear to be milled, the difference between the major axis and the minor axis is also greater for the former than for the latter. The stroke of the master disk Ii , however, corresponds to the stroke of the milling cutter on the wheel to be milled. This stroke is therefore smaller than the stroke of the worm on the master gear. In order to compensate for this difference in the strokes, ie to keep the worm in constant engagement with the master gear, it is arranged to be flexible.

Die Scheibe q ist drehbar gelagert, um die Reibung zwischen ihr und dem Umfang der Scheibe Ii zu vermindern.The disk q is rotatably mounted in order to reduce the friction between it and the circumference of the disk Ii .

Claims

Patent claims:

1. Machine for milling elliptical gears that are to rotate around their center, by means of a helical cylindrical hob, characterized in that on the workpiece axis (/) a workpiece (g) corresponding master gear (z), which its drive from a screw mounted on the tool carrier (m)

(s) receives, and also a master part corresponding to the workpiece curve ' is arranged (Ji) , which rests against a stop (17) of the tool carrier, which is non-positively movable in the direction of the workpiece axis (/), so that the with the workpiece (g) rotating master disk (Ji) moves the tool carrier (m) back and forth.

2. Machine according to ^^ claim 1, characterized in that the stop (q) of the tool carrier (m) is designed as a rotatable disc.

3 · Method for determining the shape of the master disk, if it is larger than the elliptical part cylinder of the workpiece wheel, characterized in that at every point of the workpiece part curve at right angles to the tangent at this point, a distance outwards is plotted, which is equal to the distance (V) between the stop (q) and the partial curve of the workpiece wheel.

4. Procedure for determining the partial curve of the master wheel, if it is larger is characterized as the workpiece wheel to be milled, that each driving beam drawn from the center of the master wheel (i) is extended by the amount obtained by multiplying the length of the Eahrstrahles the partial curve of the workpiece wheel with one of the desired number of teeth Factor is obtained.

5. Machine according to claim 1, characterized in that the drive worm (5) of the master wheel is resiliently mounted.

1 sheet of drawings