DE671151C - Abrichtverfahren fuer Schleifscheiben zum Schleifen von Stirnraedern mit schraubenfoermig verlaufenden Zaehnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Abrichten der gekrümmten Arbeitsfläche an Schleifscheiben, zum Schleifen von Stirnrädern mit schraubenförmig verlaufenden Zähnen, insbesondere mit evolventenförmig oder ähnlich gekrümmten Zahnflanken.

Zur Sicherung eines zuverlässig richtigen Schleifergebnisses wird die Arbeitsfläche der Schleifscheibe als Hüllkurve an den Schrägzahn ausgebildet. Bisher waren geeignete Mittel hierfür nicht bekanntgeworden. Es ist z. B. bei der Herstellung von Abwälzfräsern bekanntgeworden, eine Werkzeugspitze gemäß einer geradlinig Erzeugenden zu führen, wobei dem Werkstück Verschraubbewegungen erteilt werden. Die genannten Bewegungen können jedoch zur Herstellung von schraubenförmig gewundenen Zähnen mit evolventenförmig oder ähnlich gekrümmten Zahnflanken nicht dienen.

Bei Zahnradschleifmaschinen suchte man sich für das Abrichten der Schleifscheibe dadurch zu helfen, daß man durch Verstellen des Spindelbockes die Schleifscheibenachse rechtwinklig zur Achse des zu schleifenden Rades einstellte, die Scheibenarbeitsfläche gemäß der Stirnkurve (z. B. Stirnevolvente) abrichtete und darauf die Schleifscheibe wieder in die zur richtigen Bearbeitung des Zahnrades erforderliche Schräglage zurückbrachte. Dieses Vorgehen war natürlich umständlich und zeitraubend, und es konnte dadurch das richtige Profil ohne besondere Berichtigungsmaßnahmen nicht erreicht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun wesentlich einfacher und bietet dabei vollkommene Sicherheit hinsichtlich Arbeitsgenauigkeit.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Arbeitsspitze des Abrichtwerkzeuges auf der gedachten herzustellenden Radzahnfläche in Zickzacklinien geführt wird, welche dadurch entstehen, daß das Werkzeug gleichzeitig verschraubt und entlang dem Zahnprofil bewegt wird.

Dabei kann die Hinundherbewegung der Arbeitsspitze entlang dem Zahnprofil mit einer Geschwindigkeit vorgenommen werden, die .wesentlich größer ist als diejenige der Bewegung in Richtung der Zahnlänge, so daß die Zickzacklinie in Richtung der Zahnlänge fortschreitet.

Bei der Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens wird erfindungsgemäß die Bewegung des Abrichtwerkzeuges entlang dem Zahnprofil mit der Schraubbewegung gekoppelt. Einzelheiten bezüglich der Ausbildung der Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens werden im Verlauf der Beschreibung an Hand eines zeichnerischen Beispiels noch erläutert.

Es ist zwar bekannt, dem Abrichtwerkzeug die Bewegung entlang einer Stirnevolvente zu geben und dazu eine Schraubbewegung zu

überlagern, wobei jedoch das Werkzeug stets durch besondere Mittel auf der Berührungslinie zwischen Schleifscheibe und Schrägzahn geführt wird.

Demgegenüber können gemäß der vor liegenden Erfindung die besonderen Führungsmittel nunmehr fortgelassen werden und das Gerät eine erhebliche Vereinfachung erfahren, indem sich die Bewegung des Werkzeuges in ίο Zickzacklinien über die ideelle Zahnoberfläche erstreckt.

Die Zeichnung läßt an Ausführungsbeispielen das Nähere zur Verständlichmachung der Erfindung erkennen.

Beispielsweise ist für die durch den Schliff zu erzeugende Krümmung der Zahnfläche eine Evolvente gewählt, wie sie vorherrschend bei Schrägzahnrädern in Betracht kommt.

Abb. ι zeigt im Querschnitt eine Schleifscheibe, und es ist daran das Abrichtwerkzeug (Diamant) in den beiden Endstellungen angedeutet.

Abb. 2 zeigt in schaubildlicher Darstellung eine Schleifscheibenabrichtvorrichtung, zwisehen die Körnerspitzen einer Schleifmaschine eingespannt, und zwar an Stelle des zu schleifenden Zahnrades. Nebenbei sind auch die Mittel zur Erzeugung der Schraubbewegung gezeigt.

Abb. 3 deutet die eine Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens an.

Abb. 4 deutet die andere Arbeitsweise an. Abb. S und 6 lassen eine besondere Ausführungsform zur Betätigung einer Schleifscheibenabrichtvorrichtung erkennen.

Abb. 5 ist eine Seitenansicht von Teilen der Abrichtvorrichtung und der Schleifmaschine.

Abb. 6 ist eine zu Abb. 5 gehörige Ansicht von oben.

An der Schleifscheibe ι wird die gekrümmte Arbeitsfläche 1' durch das in bestimmter Weise bewegte Werkzeug 13, das vorn einen Diamanten trägt, abgerichtet. Die Abrichtvorrichtung besteht aus dem an die gleiche Stelle wie das zu schleifende Schrägzahnrad zwischen die Körnerspitzen 2 und 3 der Schleifmaschine zu setzenden Tragteil 10 mit dem seitlich an einem Arm angeordneten Mitnehmerzapfen 11. In dem Tragteil 10 sind verstellbar die Stützen 12 und 14 eingeführt, von denen die Stütze 14 mit einer Evolventenschablone 15 versehen ist, auf die der Führungsbolzen 16 mit Hilfe einer Zugfeder 17 gehalten wird. Der Fuhrungsbolzen 16 gehört dem Brückenteil 18 an, der vermöge seiner Lagerung mittels des Kugelgelenkes 19 den Bereich einer Strahlenfläche nach Maßgabe der Schablone 15 bestreichen kann. Zwischen den Teilen 14 bzw. 15 und 18 besteht eine besondere Gelenkverbindung durch eine an den Teil 14 angelenkte Stange S, ein Kugelgelenk 6 und eine an den Teil 18 angeschlossene Stange 7. Auf dem Brückenteil 18 ruht längs verstellbar ein Stützlager 20, das einen um einen Zapfen 21 durch Schwenken einstellbaren Bock 22 aufnimmt, und in diesem Bock sitzt das Abrichtwerkzeug 13, dessen Spitze genau in die Mittelachse des Zapfens 21 ragt. Entsprechend der Evolventenschablone 15 vollführt das Werkzeug 13 ebenfalls eine Bewegung in einer Evolvente, wenn der Brückenteil 18 mit Hilfe des Handhebels 23 mit dem Gleitzapfen 16 über die Schablone 15 in der einen oder anderen Riehtung hin bewegt wird. Diese Bewegung des Werkzeuges erfolgt somit auf und ab in Richtung des Zahnpröfils des zu schleifenden Zahnrades, das man sich in Abb. 2 zwischen den Körnerspitzen 2 und 3 zu denken hat. Zu der erwähnten Bewegung in Richtung des Zahnprofils kommt erfindungsgemäß noch die Schraubbewegung, die durch Längsverschiebung des Tischschlittens 24, auf dem einerseits der feste Lagerblock 25 und andererseits der längs einstellbare Lagerbock 26 für das zu schleifende Rad bzw. für die Abrichtvorrichtung vorgesehen sind. Unabhängig von der die Körnerspitze 2 aufweisenden Achse ist in Verbindung mit einer schwenkbaren Mitnehmergabel 35 eine mitdrehbare Trommel 34 über einem im Tischschlitten 24 quer beweglichen Schlitten 30 vorgesehen. Zwei Stahlbänder 33 sind mit einem Ende am Schlitten 30 und mit dem anderen Ende auf der Trommel 34 befestigt. Die Schlitten 30 trägt einen mittels Drehzapfen angeschlossenen Stein 31, der in eine Führung 32 paßt, die schräg zum Tisch 24 auf einem Konsol 37 des ortsfesten Maschinenbettes 27 einstellbar ist. Die Grundplatte der Führung 32 wird dieserhalb drehbar und festspannbar auf dem Konsol 37 angeordnet. Mit Hilfe der Schrägführung 32 wird bei Verschiebung des Tischschlittens 24 in der angegebenen Pfeilrichtung der Abrichtvorrichtung eine Drehbewegung erteilt und dabei ergibt sich eine Verschraubbewegung des Abrichtwerkzeuges 13.

Erfindungsgemäß soll nun das Abrichtwerkzeug an der ideellen, d. h. gedachten gekrümmten Seitenfläche eines Zahnes die Bewegungen in Richtung der Zahnhöhe, und zwar bei Verschraubung ausführen. Dies ist durch die Abb. 3 und 4 veranschaulicht. Hierin ist an der Schleifscheibe 1 die gedachte Zahnfläche angedeutet, in der sich das Abrichtwerkzeug 13 so bewegt, daß die Schleifscheibenarbeitsfläche die Hüllkurve an die Zahnfläche bildet. Gemäß Abb. 3 soll z. B. das Werkzeug in Richtung der Zahnhöhe dicht aufeinanderfolgende Bewegungen beschreiben und überstreicht dabei stets die

sogenannte Schleiflinie, d. h. die Berührungslinie zwischen Zahnfläche und Schleifscheibe. Diese Schleiflinie, die in schräger Richtung über die Arbeitsfläche i' der Schleifscheibe verläuft, ist in Abb. 3 angedeutet und mit 40 bezeichnet.

Gemäß Abb. 4 vollführt das Werkzeug 13 auf der Zahnfläche eine Zickzackbahn, wobei sich die dicht aufeinanderfolgenden Bewegungen längs über die Zahnfläche hin erstrecken. Die Aufundabbewegungen am Zahnprofil lassen sich in gewisse Abhängigkeit zur Längsbewegung des Tischschlittens 24 bringen durch entsprechende mechanische Kopplung, wie es beispielsweise Abb. S und 6 erkennen lassen. Hierbei erhält der Handhebel 23, der um den Zapfen 28 schwenkbar ist, einen Verlängerungsarm 43, an den ein Lenker 44 angeschlossen ist. Der Lenker 44 ist andererseits an einen Teil 45 eines Klemmgesperres angeschlossen, der mit Walzen 46 den inneren Teil 47 umgibt. Die Hebellängen können dem gewünschten Übersetzungsverhältnis entsprechend bemessen sein. Der Teil 47 ist drehbar, jedoch axial unverschiebbar gehalten durch Klauen 48, die in eine Ringnut des Teiles 47 eingreifen und an den Lagerbock 49, der am Tisch 24 festsitzt, angeschraubt sind. Der Teil 47 bildet eine Mutter und paßt auf das Gewinde des Bolzens 50, der im Arm 49 des ortsfesten Maschinenständers 27 undrehbar gehalten ist. Bei Bewegung des Handhebels 23 in der in Abb. 2 angegebenen Pfeilrichtung dreht sich der äußere Teil 45 infolge der Wirkung der Hebelverbindung 43, 44, 45 und nimmt dabei unter Klemmung der Walzen 46 den inneren Teil 47 mit, so daß der Tisch 24 in der angegebenen Pfeil richtung verschoben wird, wodurch mit Hilfe der Teile 32, 33, 34, 35 und 11 dem Abziehgerät die Schraubbewegung erteilt wird. Das Freilaufgesperre wird nach zwei Richtungen umschaltbar wirkend ausgebildet, so daß sowohl die Aufwärtsbewegung als die Niederbewegung des Handhebels 23 eine Verschiebung des Tisches veranlaßt.

Das Abrichtwerkzeug kann auch für sich bewegt werden, während die Bewegung des Tisches zwecks Erzielung der Schraubbewegung besonders von Hand oder maschinell bewirkt wird.

In allen Fällen wird aber gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Schleifscheibenarbeitsfläche so abgerichtet, daß sie beim Schleifen den zu schleifenden Schrägzahn in den bestimmten Arbeitspunkten berührt. Es ist dabei vorteilhaft Sorge getragen, daß das Abrichtwerkzeug stets rechtwinklig zur Zahnfläche gerichtet ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Abrichtverfahren für Schleifscheiben zum Schleifen von Stirnrädern mit schraubenförmig verlaufenden Zähnen unter Benutzung eines spitzen Abrichtwerkzeuges, das auf der gedachten herzustellenden Zahnfläche geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspitze des Werkzeuges auf der gedachten herzustellenden Radzahnfläche in Zickzacklinien geführt wird, welche dadurch entstehen, daß das Werkzeug gleichzeitig verschraubt und entlang dem Zahnprofil bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Arbeitsspitze entlang dem Zahnprofil hin und her geht mit einer Geschwindigkeit, die wesentlich größer ist als diejenige der Bewegung in Richtung der Zahnlänge, so daß die Zickzacklinie, in Richtung der Zahnlänge fortschreitet.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Abrichtwerkzeuges entlang dem Zahnprofil mit der Schraubbewegung gekoppelt ist.

4. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Kopplung des Abrichtgerätes mit dem Schleifmaschinentischschlitten hergestellt ist durch ein vom Abrichtgerät führendes Gestänge (44) und anschließendes am Tischschlitten (24) angeordnetes Klemmgesperre (45, 46, 47), welch letzteres mit seinem einen Teil (47) als Schraubenmutter auf einer am stillstehenden Maschinenständer (27, 51) befestigten Schraubenspindel (50) sitzt, derart, daß die Aufundabbewegungen des Abrichtwerkzeuges (13) am Zahnprofil in gewisser Abhängigkeit zur Längsbewegung des Tischschlittens (24) erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen