DE6915106U

DE6915106U - Vorrichtung zum spanlosen bearbeiten von zahnraedern

Info

Publication number: DE6915106U
Application number: DE19696915106
Authority: DE
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1968-07-09
Filing date: 1969-04-16
Publication date: 1970-07-16
Also published as: JPS4833507B1; GB1224140A; DE1919249A1; FR1602103A; SU382265A3

Description

Vorrichtung zum spanlosen Bearbeiten von Zahnrädern

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum spanlosen Bearbeiten von Zahnrädern durch Abwälzen des Werkstücks auf einem zahnradartigen oder zahnstangenartigen Werkzeug.

Der Zweck einer solchen Bearbeitung ist, die Verzahnung des Werkstücke möglichst genau auf ein vorbestimmtes Haß zu bringen, dabei die Oberfläche der Zahnflanken mit einer möglichst hohen Qualität zu versehen und dabei auch die Oberfläche der Zahnflanken zu verdichten.

Der Neuerung liegt über die oben genannten Forderungen hinausgehend die besondere Aufgabe zugrunde die Arbeitszeit zu verkürzen. Ferner soll sich das Werkzeug wenig abnutzen, so daß es nur in langen Perioden ausgewechselt zu werden braucht; das Werkzeug soll also möglichst viel Werkstücke bearbeiten bevor es ausgewechselt werden muß.

Die der Neuerung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Werkzeug relativ zum Werkstück einen Längsvorschub ausführt, dessen Richtung in einer Ebene liegt, die parallel liegt zu der die beiden Wälzkreise von Werkzeug und Werkstück tangierenden, durch die Berührungsstelle der Wälzkreise verlaufenden Ebene, wobei der dabei auftretende kleinste Achsabstand zwischen Werkzeug und Werkstück so bemessen ist, daß eine zum Werkzeug und Werkstick radial gerichtete Druckkomponente auftritt. Bei der Vorschubrichtung nach der Neuerung ist für den Antrieb des Vorschubs eine verhältnismäßig kleine Kraft aufzuwenden, während die radiale Kraft im wesentlichen von Stützelementen für Werkzeug und Werkstück aufgenommen wird.

-2-

Mb.

• « · aflat «|

«ft···* «I

··· at ι ■ f«l< I

-2-

Die Maschine arbeitet erfindungsgemäß zweckmäßig derart, daß der Längsvorschub des Werkzeugs relativ zum Werkstück aus einem Zustand des losen Eingriffs von Werkstück- und Werkzeugverzahnung Uoer einen einen radialen Druck,ausübenden spielfreien Eingriff in einen Zustand des losen Eingriffs der Verzahnungen verläuft, wobei die Zustände des losen Eingriffs einerseits oder beiderseits von Werkstück und Werkzeug liegen können. Hierbei kann die Maschine so arbeiten, daß der Längsvorschub nur einen Hingang zum Zwecke des Bearbeitens ausführt oder ein oder mehrere Hin- und Hergänge.

Das Werkstück kann auf der Vorrichtung nach der Erfindung ausschließlich in einem Längsvorschub oder einem oder mehreren hin- und hergehenden Längsvorschuben ohne zwischengeschaltete Tiefenzustellung bearbeitet werden. Erfindungsgeraäß können aber auch Tiefenzustellungen vorgesehen werden und zwar zweckmäßigerweise so, daß während mindestens einem Zu- staad des l&sen Eingriffs eine den Achsabstand zwischen Werkstück und Werkzeug verändernde Tiefenzustellung erfolgt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Grundkonzeption so gestaltet, daß die Achsen von Werkstück und Werkzeug parallel liegen. Die Vorrichtung kann aber auch so ausgestaltet sein, daß sich die Achsen von Werkstück und Werkzeug im Abstand kreuzen mit einem Achskreuzwinkel der kleiner als 3° ist. Dadurch ergibt sich eine kleine Längsgleitung der Werkzeugzahnflanke relativ zur Werkstückzahnflanke, die aber im Unterschied zum Zahnradschaben nicht dazu dienen soll Späne abzunehmen, oder im Unterschied zum Zahnradläppen durch Abrieb Material vom Werkstück herunterzunehmen.

Von besonderem Vorteil und daher von besonderer Bedeutung ist die Verwendung eines zahnradartigen Werkzeugs, dessen Zahnflanken mit einer Anzahl

-3-

Il (Il

Nuten versehen sind, die die Oberfläche der Zahnflanken verkleinern, daß bei einer gegebenen Anpreßkraft die Fläohenpressung im Verhältnis zur Flächenpressung durch ununterbrochene Flanken vergrößert ist. Dadurch ist es möglich die ganze faschine bzw. Vorrichtung leichter zu gestalten als die bekannten Maschinen und Vorrichtungen zum spanlosen Bearbeiten von Zahnrädern. Erfindungsgemäß können auf der Vorrichtung je nach Verwendungszweck verschieden gestaltete Werkzeuge verwendet werden. So kann ein Werkzeug für eine Vorrichtung nach der Erfindung so ausgebildet sein, daß die Nuten auf den aufeinanderfolgenden Zähnen des Werkzeugs in parallelen Ebenen angeordnet sind, die senkrecht auf der Achse des Werkzeugs stehen. Von besonderem Vorteil ist eine solche Form des Werkzeugs,,daß die Nuten auf den aufeinanderfolgenden Zähnen des Werkzeugs gestaffelt sind. Hiervon abgeleitet ergibt sich eine weitere günstige Ausgestaltung, die darin besteht, daß die Nuten auf den aufeinanderfolgenden Zähnen des Werkzeugs Schraubenlinien folgend angeordnet sind.

Besonders wichtige Merkmale der Erfindung sind, daß der Längsvorschub rechtwinklig zur Werkstückachse gerichtet ist oder daß der Längsvorschub rechtwinklig zur Werkzeugachse gerichtet ist, was gleichbedeutend ist, wenn die Achsen von Werkstück und Werkzeug parallel liegen, was aber einen Unterschied ausmacht, wenn zwischen beiden Achsen ein kleiner Achskreuzwinkel vorhanden ist.

Insbesondere für die oben erwähnte Werkzeugform, bei der die Nuten hintereinander in Ebenen angeordnet sind kann eine Ausgestaltung nach der Erfindung von Bedeutung sein, die dahin geht, daß die Richtung des Längsvorschubs zum rechten Winkel auf die Achse des Werkzeugs in einem Winkel geneigt ist, dessen Katheten gebildet werden aus etwa der Breite einer Nut oder etwas mehr und dein Anteil des Umfangs des Werkzeugs über

-k-

I I I

III

I I I I

ι I ·

eine bestimmte Anzahl von Zähnen. Während also normalerweise nach der Erfindung der Längsvorschub -rechtwinklig zur Werkzeugachse gerichtet ist, weicht nach dieser Ausgestaltung der Erfindung die Richtung des Längsvorschubs je nach Gestaltung des Werkzeugs von dem rechten Winkel ab, wobei aber keine nennenswerten Späne abgenommen werden sollen.

Die Erfindung verzichtet bewußt auf eine Spanabnahme. Das Werkzeug kann - und in einigen Ausgestaltungen der Erfindung soll - das Werkzeug so gestaltet sein, daß die von den Werkzeug-Zahnflanken und den Wänden der Nuten gebildeten Kanten stumpf sind.

Mit der Erfindung wird eine extrem kurze Bearbeitungszeit für das Feinbearbeiten von Zahnrädern erzielt. Dieser Vorteil kommt erst dann voll zur Wirkung» wenn auch die sogenannten Verlustzeiten klein sind. Daher ist für die Erfindung ein Verfahren von großer Bedeutung, das so abläuft, daß das Werkstück auf der einen Seite der durch die Achsen von Werkstück und Werkzeug gehenden Ebene eingespannt und während eines Rück.laufes des Längsvorschubs auf dieser Ausgangsposition ausgespannt wird. Dieses Verfahren ist durchführbar mit einer Maschine, bei der das Maschinengestell in der Richtung des Längsvorschub des das Werkzeug oder das Werkstück tragenden Schlittens liegt oder daneben. Günstig ist auch eine Portalbauweise, bei der also das Maschinengestell beiderseits des Schlittens angeordnet ist. Da bei der kurzen Bearbeitungszeit das Be- und Entladen der Maschine eine große Bedeutung hat, kann erfindungsgemäß auch eine solche Gestaltung der Maschine von Bedeutung sein, bei der das Werkzeug über dem Werkstück liegt und die Maschine von oben her zugänglich ist.

Die Tiefenzustellung braucht nicht nur, wie vorher beschrieben wurde,an den Umkehrpunkten des Längsvorschubs vorsieh zu gehen. Hinsichtlich der

-5-

-5-

Tiefenzustellung kann die Maschine erflndungsgemäß auch so arbeiten« daß zwischen den Endpunkten (Umkehrpunkten) des Längsvorschub* stens eine den Achsabstand zwischen Werkstück und Werkzeug Tiefenzustellung ausgeführt wird. Diese Ausgestaltung ist e.B. dann v4£&r'

Bedeutung, wenn Längsvorschub und Tiefenvorschub mindestens Übel¹

gewissen Zeitraum gleichzeitig ablaufen, sich die Tiefenzustellung über eine bestimmte Dauer des Längsvorschubs erstreckt.

Damit mit der Vorrichtung nach der Erfindung auch konische Werkstücke bearbeitet werden kennen oder damit Verzahnungen mit einem Wälzzylinder (Stirnradverzahnungen), die dicht neben einer Schulter angeordnet sind» bearbeitet werden können, wird die Erfindung dahingehend weitergebildet* daß die Achsen von Werkzeug und Werkstück so zueinander neigbar sind, daß bei der Bearbeitung mindestens eines der beiden Elemente einen konischen Wälzkörper aufweisen oder einen solchen bearbeiten kann (Fig.3 u.O«

Weiterhin ist die Erfindung dahingehend ausbaubar, daß der Wälzkörper des Werkzeugs konkav oder konvex gekrümmt ist, beziehungsweise daß die Zähne des Werkzeugs in Längsrichtung konkav oder konvex gekrümmte Zahnflanken aufweisen, so daß Werkstücke mit konvex oder konkav balligen Zähnen bearbeitbar sind.

Um eine optimale Wälzgeschwindigkeit einstellen zu können, kann die Erfindung ausgestaltet sein durch ein Wechselgetriebe im Antrieb für die Wälzbewegung. Wenn beispielsweise das Werkzeug angetrieben ist, dann liegt das Wechselgetriebe im Antrieb für die Drehung des Werkzeugs. Die Erfindung kann weiterhin vervollkommnet sein durch ein Wechselgetriebe im Antrieb des Längsvorschubs. Wenn eine Tiefenzustellung vorgesehen ist, dann ist es vorteilhaft, die Erfindung so auszubauen, daß am den Längs-

vorschub ausführenden Schlitten ο.dgl. Schaltelemente, z.B. Nocken und Schalter vorgesehen sind, die die Tiefenzustellung steuern.

Eg kann die Vorrichtung nach der Erfindung noch dahingehend ausgebildet sein, daß das Werkzeug oder Werkstück auf einem Träger gelagert ist, der auf dem Maschinengestell so schwenkbar und feststellbar angeordnet ist, daß mit dessen Hilfe die Werkzeugachse relativ zur Werkstückachse winkelig eingestellt werden kann, wodurch sich eine universell einsetzbare Maschine ergibt.

Hinsichtlich des Aufsteilens der Maschine oder Vorrichtung innerhalb einer Maschinengruppe oder Maschinenstraße, die automatisch arbeitet und um die Maschine nach der Erfindung ohne Schwierigkeit umgruppieren zu können, kann die Erfindung dahingehend weiter ausgebildet werden, daß die Verschieberichtung des das Werkstück oder das Werkzeug tragenden Schlittens relativ zum Maschinengestell oder Werkzeug einstellbar ist, um die Lage des Werkstücks in eine für eine Lade- und Entladeeinrichtung passende Lage zu bringen. Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen, die mit den Figuren 1 bis 10 dargestellt sind, nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt vereinfacht eine Maschine bzw. Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise im Schnitt.

Fig. 2 zeigt vereinfacht die Maschine oder Vorrichtung nach Fig. 1 von einer anderen Seite, auch teilweise im Schnitt.

Fig. 3 zeigt schematisch das Bearbeiten eines konischen Stirnrads mit konischem Wälzkörper mit einem Werkzeug mit zylindrischen Wälzkörpern.

-7-

II«* ■ ·

ft ·

f ♦ ·

ti·*

-7-

Fig. k zeigt schematisch das Bearbeiten eines Stirnrads mit zylindrischen Wälzkörpern mit einem Werkzeug, das einen konischen Wälzkörper aufweist.

Fig. 5 zeigt schematisch das Bearbeiten eines Stirnrads mit konvex balligem Wälzkörper; es entstehen dabei auf dem Werkstück konvex ballige Zähne

Fig. 6 zeigt schematisch das Bearbeiten eines Stirnrads mit konkav balligem Wälzkörper} es entstehen dabei auf dem Werkstück in Längsrichtung konkav gekrümmte Zahnflanken.

Fig. 7 zeigt die Draufsicht auf ein Werkzeug zur Verwendung auf einer Maschine nach der Erfindung.

Fig. 8 zeigt schematisch die Draufsicht auf einige Zähne eines abgewickelt dargestellten Werkzeugs für die Erfindung.

Fig. 9 zeigt schematisch die Draufsicht auf einige Zähne einer anderen Ausführungsform eines Werkzeugs für die Erfindung.

Fig.10 zeigt als Detail einen Schnitt durch die. stumpfen Kanten an einem Werkzeug für die Erfindung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen als Ausführungsbeispiel für die Erfindung eine Maschine mit einem C-förmigen Maschinengestell 10, in dessen oberen Überhang 11 ein zahnradähnliches Werkzeug 12 gelagert ist. Das Werkzeug ist in bekannter Weise auswechselbar auf einer drehbaren Werkzeugspindel 1J aufgenommen. Die Werkzeugspindel ist in einem Werkzeugträger 100 gelagert, der am Überhang 11 um eine Schwenkachse 101 schwenkbar und feststellbar angeordnet ist. Das Werkzeug wird von einem Motor 1^ aus über

-8-

-** . t Λ Λ m Λ Μ Λ Λ Λ Λ

-8-

tii · · ·

11 11 I · · · · i

ein Wechselgetriebe 15t eine Welle 102, ein Kegelradgetriebe 103, eine in der Schwenkachse 101 liegende Welle iO*f, ein Stirnradpaar 105, eine Welle 106, ein Kegelradpaar 107 und die Werkzeugspindel 13 angetrieben.

Am Mittelteil 16 des Maschinengestells ist eine Schlittenführung 17 vorgesehen, auf dem eine Konsole 18 den Abstand vom Werkzeug verändernd hin- und herschiebbar gelagert ist. Sie Konsole ist mit Hilfe einer Gewindespindel 19 am unteren Schenkel 20 des Maschinengestells, in dem sie drehfest gelagert ist, abgestützt. In der Konsole ist eine Vorschubmutter 21 gelagert, in die die Gewindespindel 19 eingreift. Die Vorschubmutter ist am Umfang mit einer Schneckenradverzahnung 22 versehen« die mit einer Schnecke kämmt, welche in Fig. 1 von der Vorschubmutter verdeckt

und daher nicht gezeichnet ist* Die Schnecke sitzt auf einer Welle 23a, 23b. Die Schneckenwelle bzw. die Schnecke kann wahlweise von einam Motor 2k aus über ein Wechselgetriebe 25 und eine nicht gezeichnete Kupplung oder über eine Kupplung 27 von einem Vierkant 26 aus, auf das ein Handrad o.dgl. gesteckt werden kann, angetrieben werden. Auf der Konsole ist eine Schlittenführung 28 vorgesehen, die mittels eines Drehtisches 28a in der Konsole 18 schwenkbar und feststellbar gelagert ist und zwar um eine Achse die parallel oder axial zur vorher erwähnten Achse 101 liegt. In der Schlittenführung ist ein Werkstückschlitten 29 längsverschiebbar gelagert. Die Richtung der Verschiebbarkeit verläuft rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der Konsole (Doppelpfeil x-x in Fig: 1). -Der Werkstückschlitten ist mit einer Vorschubmutter 30 versehen, in die eine Vorschubspindel 31 eingreift. Die Vorschubspindel ist drehbar in der Konsole gelagert und ist von einem Motor 32 aus über ein Wechselgetriebe 33 sowie über eine Welle 108, ein Kegelradpaar 109, eine Welle 110, deren Achse in der die Schwenkachse des Drehtisches liegt, ein weiteres Kegelradpaar

-9-

-9-111, eine Welle 112 und über ein Stirnradpaar 113 antreibbar. Der

Werkstückschlitten 29 ist mit einem oder mehreren Nocken 3^· versehen, die mit einem oder mehreren Schaltern 35 o.dgl. zusammenwirken. Mit diesen Steuermitteln kann der Antrieb des Werkstückschlittens mittels Polumschaltern des Motors oder mittels eines Wendegetriebes, das zweckmäßig mit dem Wechselgetriebe 33 vereinigt ist, uugesteuert werden. Auf dem Werkstückschlitten ist eine Grundplatte 104- angeordnet, die unter Umständen um einen Zapfen 71 schwenkbar und feststellbar ist. Auf der j Grundplatte ist mit Hilfe eines Bolzens 115 o.dgl. ein Werkstücktisch

116 um eine Achse schwenkbar gelagert, die rechtwinklig zu den beiden vorher erwähnten Schwenkachsen gerichtet ist. 0er gewählte Winkel zwischen Grundplatte Wk und Werkstücktisch 116 kann mit Hilfe einer Haltevorrichtung fixiert werden. Diese Haltevorrichtung kann beispielsweise aus Bolzen 117 und Muttern 118 bestehen. Die Haltevorrichtung kann einseitig oder beiderseitig des Bolzens 115 angeordnet sein.

Auf dem Werkstücktisch ist mit Hilfe von verstellbaren fieitstöcken 36, 37 das Werkstück 38 ein- und ausspannbar gelagert. Die Achse des Werkstücks liegt in der Grundform der Erfindung parallel zur Achse des Werkzeugs bzw. der Werkzeugspindel.

Nach der Grundidee der Erfindung ist der Längsvorschub kO rechtwinkelig

zu den Achsen von Werkstück und/oder Werk. "¹Ug und parallel zu einer

Ebejie 41, die die Wälzkreise von Werkstück und Werkzeug in der Berührungs-

linie kZ tangiert, gerichtet. Dadurch ergeben sich hohe, radial zu Werka
;| stück und Werkzeug gerichtete Kräfte kS_t k9 bei verhältnismäßig kleiner

Vorschubkraft in Sichtung des Pfeils *fO, während die Badialkräfte im wesentlichen von reinen Stützkräften aufgenommen werden. Die Kräfteverhältnisse sind für die Erfindung, d.h. für eine Maschine oder Vorrichtung

-10-

Buin spanlosen Formen von Zahnrädern von besonderer Wichtigkeit.

Wenn die Bearbeitung ohne Tiefenzustellung erfolgt, verläuft die Bearbeitung von einem Zustand des losen Eingriffs von Werkzeug- und Werkstückverzahnung, beispielsweise in Fig. 2 rechts der Mittelebene k7 über einen Zustand des kleinsten Achsabstands kj> auf der besagten Mittelebene, in dem ein spielfreier Eingriff besteht und der größte Bearbeitungsdruck ausgeübt wird, in einen Zustand des losen Eingriffs beispielsweise links der Ebene V? (Fig.2). Wenn mehrere Hin- und Hergänge des Werkstück-Bchlittens vorgesehen sind, dann kann beispielsweise an jedem Hubende oder zeitlich nach jedem Hubende eine Tiefenzustellung durch Betätigen der Vorschubmutter 21 erfolgen, die - gesteuert von den Nocken 3h und Schaltern 35 - von dem Motor 2*t veranlaßt wird.

Bei der spanlosen Zahnradbearbeitung nach der Erfindung ist die eigentliche Bearbeitungszeit so kurz, daß die sogenannten Verlustzeiten, z.B. für das Be- und Entladen aer Maschine mehr Zeit benötigen als die eigentliche Bearbeitungszeit: daher ist eine im Hinblick auf das Be- und Ent-

laden ausgestaltete Vorrichtung und das von dieser Vorrichtung durchgeführte Verfahren von äußerster Wichtigkeit. Erfindungsgemäß geht der Arbeitsablauf folgendermaßen vorsieh: Zunächst steht der Werkstückschlitten 29 rechts, der Mittelebene A-7; das Werkstück 38 wird eingespannt. Dann läuft der Schlitten mit dem Werkstück unter dem Werkzeug hindurch und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß während des Zustands des spielfreien Eingriffs und des kleinsten Achsabstands alle Zähne des Werkstücks bearbeitet werden. Ist das Werkstück links der

-11-

• · * · · ■· I I I f I ·

fl · · ■ · b « II«

■ •■•■I ■ · ι ι ι

• * · · · I III

-11-

Mittelebene k7 in einem Zustand des losen Eingriffs angelangt, dann wird das Werkstück von den Reitstockspitzen freigegeben und fällt auf eine Ablaufrinne, oder wird von einer Entladeeinrichtung (beide nicht gezeichnet) erfaßt und abtransportiert! währenddessen läuft der Werkstückschlitten in die Ausgangsposition zurückφ Wenn er dort angelangt ist ι kann ein neues Werkstück eingespannt werden.

Statt einem Hingang kann auch ein Hin- und Hergang oder mehrere Hin- und Hergänge vom Werkstückschlitten ausgeführt werden, wobei diese Hin- und Hergänge noch mit Tiefenzustellungen mittels der Gewindespindel kombiniert sein können, die vorzugsweise an den Hubenden des Längsvorschubs beginnen oder dort ausgeführt werden. Zum Zwecke des automatischen Spannens ist einer der Reitstöcke (z.B. 37) Mit einer hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Spanneinrichtung k6 zum Betätigen der Pinole versehen.

Die vorher erwähnte Begrenzung des Winkels auf gleich oder kleiner als 3 bezieht sich nur auf einen unter Umständen eingestellten Achskreuzwinkel zwischen Werkstück und Werkzeug nicht abe*· auf die Abweichung der Sichtung des Längsvorschubs von der Senkrechten auf den beiden beispielsweise parallel liegenden Wellen von Werkstück und Werkzeug. Fip;.3 zeigt schematisch einen Anwendungsfall für die Anwendung der Schwenkbarkeit des Werkstücktisches um den Bolzen 115« Im Beispiel der Fig.3 ist die Achse des Werkstücks 5° ^zur Achse des Werkzeugs 12 so geneigt, daß ein Stirnrad mit konischem Wälzkörper (statt mit Wälzzylinder) bearbeitet wird.-Der konische Wälzkörper macht sich dadurch bemerkbar, daß auf einem bestimmten durch die Zähne verlaufenden Zylinder die Zähne an der einen Stirnseite eine' andere Dicke aufweisen als auf der anderen.

-12-

I t I

I I 1

1 I I

I I ·

Im Beispiel der Fig.h ist die gleiche Vorrichtung dazu benutzt um mit einem konischen Werkzeug ein Stirnrad 511 das einen Wälzzylinder aufweist, zu bearbeiten, was bedeutungsvoll sein kann, wenn die spanlos zu bearbeitende Verzahnung bis dicht an eine Schulter 52 reicht.

Fig.5 zeigt schematisch die Bearbeitung eines Werkstücks 53 mit konvex gekrümmtem Wälzkörper, d.h. ein Werkzeug mit konvex balligen Zähnen, mit einem Werkzeug 12b, das einen konkav gekrümmten Wälzkörper, also in Längsrichtung konkav gekrümmte Zahnflanken aufweist.

Fig.6 zeigt die Bearbeitung eines Werkstücks ^k mit konkav gekrümmtem Wälzkörper, d.h. also mit konkav gekrümmten Zahnflanken (die Zähne sind an den Stirnseiten dicker als in der Mitte)«mit einem Werkzeug mit konvex gekrümmtem Wälzkörper (konvex balligen Zähnen).

Fig.7 zeigt ein Werkzeug 12 (ähnlich auch 12a, b, c), wie es auf der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird. Das Werkzeug ist ein Zahnrad aus einem für Werkzeuge geeigneten Material, dessen Zähne 62 an den Flanken 61 mit einer Anzahl Nuten 63 versehen sind. Durch diese Nuten wird die Oberfläche der Flanken verkleinert und dadurch bei gegebener Anpreßkraft der Flächendruck erhöht.

Fig.8 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Werkzeugs 12a nach der Erfindung. Die Nuten 63a sind auf den aufeinanderfolgenden Zähnen in Ebenen 6h liegend angeordnet. Die Ebenen stehen rechtwinklig auf der Achse des Werkzeugs. Damit auf der Werkstückzahnflanke keine unbearbeiteten Flankenteile zurückbleiben, sollte die Sichtung hOa. des Längsvorschubs winkelig zu diesen Ebenen verlaufen. Vorteilhaft ist es wenn die Richtung 40a des Längsvorschubs mit den Ebenen 6*f einen Winkel 66 bildet, dessen Katheten gebildet werden aus mindestens der Breite 67 der Nuten und dem Anteil 68 des Umfangs des Werkzeugs, der einer bestimmten Anzahl

-13-

von Zähnen entspricht. Der Zweck dieser Aus f Ulirunge form de? feist, mit den wirksamen Flankenteilen alle Werkstück flankenteCU beiten. ,

Fig.9 zeigt eine andere AusfUhrungsform der Erfindung. Auf de» aufeinanderfolgenden Zähnen des Werkzeugs 12b sind die Nuten 63b eo gepta£$0$& angeordnet, daß sie Schraubenlinien 65 folgen. Durch diese Staffelung wird erreicht, daß alle Werkstück flanken von den FlankentedULex; 61 des Werkzeugs bearbeitet werden, wenn der Längsvorschub *tOb rechtwinklig zur Werkzeugachse gerichtet ist.

Fig.10 zeigt in vergrößertem Maßstab den Querschnitt durch eine Nute 63 eines Werkzeugs nach der Erfindung. In dem Falle, daß eine Längsgleituag der Werkzeugflanke relativ zur Werkstückflanke vorhanden ist, sind die Nutkanten 69 bewußt stumpf ausgebildet.

Tie Erfindung ist nicht an die mit den Figuren 7 bis 9 gezeigten Ausführungsformen des Werkzeugs gebunden.

Mit der Erfindung sind Zahnräder hoher Verzahnungsqualität mit einer glatten und verdichteten Oberfläche in einer extres kurzes Zeit bearbsitbar, wobei die Voraussetzung zum Anbringen einer Vorrichtung zum Be- und Entladen der Maschine gegeben ist.

Claims

Schutzansprüche

1) Vorrichtung zum spanlosen Bearbeiten von Zahnrädern durch Abwälzen auf einem zahnradartigen oder zahnstangenartigen Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (12) relativ zum Werkstück (38) einen Längsvorschub ausführt, dessen Richtung (*fO) in einer Ebene liegt, die parallel liegt zu der die beiden Wälzkreise von Werkzeug und Werkstück tangierenden, durch den Berührungspunkt der Wälzkreise verlaufenden Ebene (*t1), wobei der dabei auftretende kleinste Achsabs ta nd (Jf3) zwischen Werkzeug und Werkstück so bemessen ist, daß eine zum Werkzeug und Werkstück radial gerichtete Druckkomponente (4-8, ^9) auftritt, wodurch für den Antrieb des Vorschubs eine verhältnismäßig kleine Kraft aufzuwenden ist, während die radiale Kraft im wesentlichen von Stützelementen für Werkzeug und Werkstück aufgenommen wird.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsvorschub (4-0) des Werkzeugs relativ zum Werkstück aus einem Zustand des losen Singriffs von Werkstück- und Werkzeugverzahnung über einen einen radialen Druck ausübenden spielfreien Eingriff in einen Zustand des losen Eingriffs der Verzahnungen verläuft.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustände des losen Eingriffs auf der gleichen Seite von Werkstück und Werkzeug liegen.

k) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß während mindestens einem Zustand des losen Eingriffs eine den Achs-

-2-

··· I»·· 111

-2-

abstand zwischen Werkstück und Werkzeug verändernde erfolgt. ·■ ■ ■ ^ " ■ .

5) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder ¹I-, dadurch

daß die Achsen von Werkstück (12) und Werkzeug (38) parallel

6) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4·, dadurch daß sich die Achsen von Werkstück und Werkzeug im Abstand kreuzen mit eiuem Achskreuzwinkel der kleiner als 3° ist.

7) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, k, 5 oder 6, gekennzei^thnet durch die Verwendung eines zahnradartigen Werkzeugs, dessen Zahnflanken ■£& einer Anzahl Nuten (63) versehen sind, die die Oberfläche der Zahnflanken verkleinern, so daß bei einer gegebenen Anpreßkraft die Flächenpressung im Verhältnis zur Flächenpressung durch ununterbrochene Flanken vergrößert ist.

8) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüten (63a) auf den aufeinanderfolgenden Zähnen des Werkzeugs (12a) In parallelen Ebenen (6*0 angeordnet sind, die senkrecht auf der Achse des Werkzeugs stehen.

9) Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (12b) auf den aufeinanderfolgenden Zähnen des Werkzeugs (61b) gestaffelt sind.

10)Vorrichtung nach Anspruch 9« dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (63b) auf den aufeinanderfolgenden Zähnen des Werkzeugs (12b) Schraubenlinien (65) folgend angeordnet sind.

Iff

I ' I « · ■ It· Π '-'

-3-

11) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3i ²^ 5ι 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsvorschub rechtwinklig zur Werkstückachse gerichtet ist.

12) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3» ^» 5i 6, 7i 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsvorschub rechtwinklig zur Werkzeugachse gerichtet ist.

13) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung des Längsvorschubs zum rechten Winkel auf die Achse des Werkzeugs in einem Winkel (66) geneigt ist, dessen Katheten gebildet werden aus
etwa der Breite (6?) einer Nut oder etwas mehr und dem Anteil (68)
des Umfangs des Werkzeugs über eine bestimmte Anzahl von Zähnen.

Vorrichtung nach Anspruch 7» 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die von den Werkzeug-Zahnflanken und den Wänden der Nuten gebildeten Kanten (69) stumpf sind.

Verfahren für eine Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3> ^₁ 5» 6, 7> 8, 9, 10, 11, 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (38) auf der einen Seite der durch die Achsen von Werkstück und Werkzeug gehenden Ebene (Vt) eingespannt und während eines Rücklaufes des Längsvorschubs auf dieser Ausgangsposition ausgespannt wird.

16) Vorrichtung nach Anspruch 1,2, 3, *f, 5, 6, 7t 8, 9, 10, 11, 12, 13
oder 1A-, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Endpunkten (Umkehrpunkten) des Längsvorschubs mindestens eine den Achsabstand zwischen Werkstück und Werkzeug verändernde Tiefenzustellung ausgeführt wird.

17) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, ^, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, "\h oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen von Werkzeug (12)

und Werkstück (38) so. zueinander neigbar sind, daß bei der Bearbeitung mindestens eines der beiden Elemente (12 oder 38) einen konischen Wälzkörper aufweisen oder einen solchen bearbeiten kann (Fig.3 und k).

18) Vorrichtung nach Anspruch 7» 8, 9» oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper des Werkzeugs konkav oder konvex gekrümmt ist, beziehungsweise daß die Zähne des Werkzeugs in Längsrichtung konkav oder konvex gekrümmte Zahnflanken aufweisen, so daß Werkstücke mit konvex oder konkav balligen Zähnen bearbeitbar sind.

19) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3» 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13i 14, 16, 17 oder 18, gekennzeichnet durch ein Wechselgetriebe (55) im Antrieb für die Wälzbewegung.

20) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18 oder 19, gekennzeichnet durch ein Wechselgetriebe (33) im Antrieb des Längsvorschubs

21) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am den Längsvorschub ausführenden Schlitten (29) o. dgl. Schaltelemente, z.B. Nocken (3*0 und Schalter (35) vorgesehen sind, die die Tiefenzustellung steuern.

22) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3i 4, 5i 6, 7i 8, 9, 10, 11, 12, 13i

14, 16, 17, 18, 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (12) oder Werkstück auf einem Träger (100) gelagert ist, der auf dem Maschinengestell so schwenkbar und feststellbar angeordnet ist, daß mit dessen Hilfe die Werkzeugachse relativ zur Werkstückachse winkelig eingestellt werden kann.

-5-

Carl Hurth Maschinen- und Zahnradfabrik 8 München 5» Holzstraße 19

München, den 1 2503 Lich/Wo G 69 15 106.0

-5-

23) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, ^, 5, 6, 7, 8, 9t 10, 11, 12, 13, 1^, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieberichtung des das Werkstück (38) oder das Werkzeug tragenden Schlittens (29) relativ zua Maschinengestell oder Werkzeug einstellbar ist, um die Lage des Werkstücks in eine für eine Lade- und Entladeeinrichtung passende Lage zu bringen.