DE670548C

DE670548C - Maschine zum Bearbeiten der Flanken von Zahnraedern

Info

Publication number: DE670548C
Application number: DER96577D
Authority: DE
Original assignee: J E REINECKER AKT GES
Current assignee: J E REINECKER AKT GES
Priority date: 1936-06-19
Filing date: 1936-06-19
Publication date: 1939-01-20

Description

Die Erfindung betrifft Zahnradbearbeitungsmaschinen. Bei diesen Maschinen ist es bekannt, die Zahnform am Werkstückrad durch Abwälzen an einem oder mehreren Werkzeugen, die das Zahnstangenprofil verkörpern, zu erzeugen. Für Räder mit großer Zahnbreite oder für solche, deren Zahngrund parallel zur Teillinie verläuft, ist es außerdem noch notwendig, eine Bewegung zwisehen Werkzeug und Werkstück entlang den Zähnen des Werkstückes vorzunehmen. Als besonders zweckmäßig hat es sich für viele Fälle erwiesen, die Abwälzbewegung langsam im Vergleich zur Bewegung in der Längsrichtung der Zähne vorzunehmen, da der Überlaufweg gering gehalten werden kann. Das Zahnprofil wird hierbei aus einzelnen Hüllschnitten gebildet, die aneinandergereiht sind.

Für den Wälzvorschub hat man bei diesen Maschinen bisher Einrichtungen benutzt, mit denen der in der Zeiteinheit zurückgelegte Wälzweg oder Wälzwinkel gleichblieb. Vorzugsweise erfolgte der Wälzvorschub mit Spindel und Mutter, doch sind auch andere Mittel, z. B. "-Kurbelgetriebe, zur Erzeugung der Wälzbewegung bekannt. Das Ergebnis dieser Art des Vorschubes, nämlich des Vorschubes um gleichbleibende Drehwinkel, ist schematisch in stark übertriebenem Maße in Abb. 4 dargestellt und besteht darin, daß die einzelnen Hüllschriitte g_lt g₂, g_a usw., die das theoretisch korrekte kurvenförmige Evolventenprofil einhüllen, an den Ecken immer größere Abweichungen von der genauen Evolvente haben, je weiter sie von dem Evolventenursprung entfernt sind.

Die Zunahme des Fehlers in der Genauigkeit der erzeugten Verzahnung hat auch noch den Nachteil, daß beim Schleifen eines derart vorbearbeiteten Flankenprofils auf andere Art, z. B. mit kontinuierlichem Wälzvorschub, die Schleifscheibe ungleichmäßig starke Späne wegzuschleifen hat, wodurch wiederum die Endgenauigkeit des erzeugten Rades leidet.

Es ist versucht worden, die Differenzen im Evolventenprofil dadurch zu vermindern, daß kleinere Vorschübe gewählt wurden. Dieser Weg jedoch verlangt eine größere Zahl von Arbeitshüben auf einer Werkstückflanke und damit eine längere Bearbeitungszeit zur Fertigstellung des Werkstückes, ohne die Ungleichförmigkeit der Späne zu beseitigen.

Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile durch eine im Aufbau verbesserte Maschine zu vermeiden, bei der die Herstellung der Werkstücke außerdem wesentlich wirtschaftlicher erfolgt. '

Erfindungsgemäß wird für den schrittweise erfolgenden Abwälzvorschub eine auswechselbare Kurvenscheibe ο. dgl. vorgesehen, die den Wälzschlitten derart absatzweise bewegt, daß die von den einzelnen Hüllschnitten eingeschlossenen Wälzwinkel vom Kopf zum Grund des Werkstückzahnes mit der Maßgabe zunehmen, daß die Hüllschnitte als

Tangenten einer Evolvente gleichzeitig Sehnen einer Nachbarevolvente des gleichen Grundkreises sind.

Es ist zwar an sich bereits bekanntgeworden, bei Maschinen mit kontinuierlichem Abwälzvorschub eine Kurvenscheibe als Antriebsorgan für den Abwälzvorschub zu benutzen, die so ausgebildet ist, daß bei konstanter Winkelgeschwindigkeit der Kurvenscheibe die Tangentialgeschwindigkeit des betrachteten Evolventenpunktes gleichbleibt. Die Aufgabe, die dieser Ausbildung zukommt, ist aber grundverschieden von derjenigen des Erfindungsgegenstandes. Außerdem ist mit diesen Kurvenscheiben nicht die erfindungsgemäße Lage der Hüllschnitte erreichbar.

In den Abbildungen ist die Erfindung an einer Zahnradschleifmaschine dargestellt. Es zeigen:

Abb. ι eine Seitenansicht der Schleifmaschine,

Abb. 2 eine Vorderansicht der Schleifmaschine,

Abb. 3 eine übertriebene Darstellung der Hüllschnittlage, die mit der Erfindung erzeugt wird,

Abb. 4 eine übertriebene Darstellung der Hüllschnittlage, die mit den bisher üblichen Maschinen erzeugt wurde,

Abb. 5 eine Abwicklung der Antriebskurvenscheibe.

Auf dem Gestell 1 (Abb. 1 und 2) der Maschine befinden sich der Stößel 2, der die Schleifscheibe 3 trägt, und der Wälzschlitten 4, der das Werkstück 5 trägt. Der Stößel 2 führt zwischen einstellbaren Anschlägen 6 eine rasche hin und her gehende Arbeitsbewegung aus, so daß die Schleifscheibe 3, die im Querschnitt an einer Seite das Profil einer Flanke der zum Werkstück 5 zugehörigen Zahnstange hat, mit ihrer arbeitenden Seite eine Flanke des Zahnstangenzahnes verkörpert.

Während der raschen hin und her gehenden Bewegung des Stößels 2 zwischen den Anschlägen 6 wird die Kurvenscheibe 7 bei jedem Hub des Stößels 2 um einen bestimmten Winkel gedreht. Die Kurvenscheibe 7, die nur für eine Gruppe von Zahnrädern benutzt wird, ist auswechselbar für verschiedene Werkstücke. In die Kurvenscheibe 7 greift ein Zapfen 8 ein, der sich an einem Arm 9 des Wälzschlittens 4 befindet. In dem Wälzschlitten 4 ist in an sich bekannter Weise mit dem Werkstücks ein Wälzkörper 10 drehbar gelagert. An dem Wälzkörper 10 sind zur Erzeugung der Wälzbewegung Stahlbänder 11 befestigt, die mit einem Rahmen 12, der starr mit dem Gestell ι verbunden ist, verspannt sind. Eine Verschiebung des Wälzschlittens 4 hat daher gleichzeitig eine bestimmte Drehung des Werkstückes 5 zur Folge.

Die in Abb. 5 in Abwicklung dargestellte Kurvenscheibe 7 hat erfindungsgemäß eine besondere Form. Diese Form ist so beschaffen, daß bei jedem einzelnen Hub des Stößels 2 der Wälzvorschub vom Kopf des Zahnes zum Fuß hin größer wird. Hierdurch wird erreicht, daß bei der gleichen Zahl von Hüllschnitten auf der Flanke die Genauigkeit erhöht wird, ohne daß für die Bearbeitung ein höherer Zeitaufwand nötig ist.

In der Stellung I des Zapfens 8 beginnt die Berührung der Schleifscheibe am Zahnkopf. Bei gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit der Kurvenscheibe 7 werden in gleichen Zeitabschnitten von I nach II immer größere Wälzwege zurückgelegt, bis in Stellung II der Wälzschlitten so weit verschoben ist, daß die Scheibe die Zahnflanke im Grund schleift. Zwischen II und III kehrt die Wälzbewegung um. Zwischen III und IV findet der entsprechende Vorgang wie zwischen I und II in der anderen Richtung statt.

Nachdem die Schleifscheibe bei IV außer Eingriff mit dem Werkstück gekommen ist, kann die Teilbewegung in der üblichen Weise vorgenommen werden. Die Kurvenscheibe go dreht sich in der Zwischenzeit weiter. In der Stellung I beginnt dann das Arbeitsspiel von neuem.

Einrichtungen zum Anstellen auf Spantiefe und seitliche Verstelleinrichtungen zum Einstellen von Schleifscheibe und Werkstück, um in den Punkten I und IV die richtige Berührung zu bewirken, sind bekannt und deshalb nicht näher beschrieben.

Übertrieben ist in den Abb. 3 und 4 der Unterschied zwischen den bisherigen und den neuen Ergebnissen dargestellt. Die Winkel <x_x, (X₂ usw. (Abb. 3), die von den einzelnen Hüllschnitten ^₁, f₂, fs usw. eingeschlossen sind, nehmen vom Kopf K₁ der Evolvente zum Grundkreis G₁ hin zu, während bei der bisher üblichen Ausführung die Winkel ß_x, ß₂, ß_s usw. (Abb. 4) zwischen den einzelnen Hüllschnitten g_u g₂ gleichblieben.

Die Ermittlung der Winkel Oi₁, <x₂ usw. erfolgt auf einfache Weise zeichnerisch oder rechnerisch, wobei die Erkenntnis, daß zwei Evolventen des gleichen Kreises stets in gleichem Abstand voneinander bleiben, als Grundlage dient.

Die Ausgestaltung kann verschiedenartig sein, ohne daß sich am Erfindungsgedanken etwas ändert. So kann z. B. die Kurvenscheibe auch dazu dienen, einen Widerstand für einen Elektromotor oder ein Drosselventil für einen hydraulischen Motor für den Wälzvorschub zu steuern, oder es kann durch

geeignete Kurbelgetriebe die Kurvenscheibe ersetzt werden o. dgl. Die Kurvenscheibe stellt allerdings eine besonders einfache Lösung dar.

Claims

Patentanspruch:

Maschine zum Bearbeiten der Flanken von Zahnrädern, die durch Abwälzen an einem zahnstangenartigen Werkzeug derart erzeugt werden, daß nach jeder ReIativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug in der Längsrichtung der Zähne Werkstück und Werkzeug schrittweise aneinander abwälzen, dadurch gekennzeichnet, daß für den schrittweise erfolgenden Abwälzvorschub eine auswechselbare Kurvenscheibe ο. dgl. vorgesehen ist, die den Wälzschlitten derart absatzweise bewegt, daß die von den einzelnen Hüllschnitten eingeschlossenen Wälzwinkel (a_u «₂> ^as · · ·) vom Kopf zum Grund des Werkstückzahnes mit der Maßgabe zunehmen, daß die Hüllschnitte als Tangenten einer Evolvente mit ihren Schnittpunkten auf einer Nachbarevolvente des gleichen Grundkreises liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen