DE755504C - Waelz- und Profilfraeser, insbesondere Zahnradabwaelzfraeser sowie Gewindebohrer undSchneideisen, bei denen die Hinterarbeitung der Zaehne durch spanlose Verformung erzeugt ist - Google Patents

Description

• Wälz- und Profilfräser, insbesondere Zahnradabwälzfräser sowie Gewindebohrer und Schneideisen, bei denen die Hinterarbeitung der Zähne durch spanlose Verformung erzeugt ist Die Erfindung betrifft Wälz- und Profilfräser; insbesondere Zahnradwälzfräser sowie Gewindebohrer und Schneideisen, bei denen die Hinterarbeitung der Zähne durch spanl!ose Verformung erzeugt ist, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Fräser dieser Art sind bekannt. Beispielsweise wurden an scheibenförmigen Fräsern die Zähne am Umfange mit einer Preßvorrichtung eingepreßt, um die Herstellung zu vereinfachen und Ersparnisse an den hochwertigen Werkstoffen, aus welchen die Fräserzähne bestehen, zu erzielen.
• Um aber mit hinterarbeiteten Fräsern Arbeiten durchführen zu können, welche hohen Anforderungen genügen, werden die Fräser heute meist hinterschliffen. Dieses Hinterschleifen geschieht auf Spezialmaschinen und wird j e nach Art und Größe der Fräser und ihrer Teilung mit doppelkegligen Schleifscheiben, hohlkegligen Schleifscheiben oder kegligen Fingerscheiben vorgenommen. Diese Schleifscheiben sind klein und empfindlich, insbesondere bei der Herstellung von Fräsern mit kleiner Teilung. Sie müssen ja den Hinterschliff jedes einzelnen Fräserzahnes auszuführen gestatten, ohne daß sie den nächstfolgenden Zahn beschädigen, wie dies größere Schleifscheiben tun würden. Diese kleinen Schleifscheiben sind teuer in ihrer Herstellung und unterliegen einer überaus starken Abnutzung. Ein weiterer Mangel der hinterschliffenen Fräser ist noch der, daß die Entfernung der beim Schleifen auftretenden Unebenheiten an den Flanken der fertiggeschliffenen Fräserzähne nicht mehr möglich ist.
• Es ist ferner eine nachstellbare Reibahle bekanntgeworden, deren Messer an einem hülsenartigen Werkzeugkörper befestigt sind, der einen im Innern angeordneten axial verschiebbaren kegligen Ausdehnungskörper in einzelnen in Richtung der Verlängerung der Messer nach der Mitte zu liegenden Mantellinien berührt, wobei die Berührung in Richtung der Verlängerung der Schneidkanten der Messer erfolgt, wodurch sich mit der Durchmesseränderung auch die Brustwinkel der Messer ändern. Auch dieses Werkzeug bringt lediglich eine Einsparung an teurem Schneidstahl, aber keine Verbesserung der Güte der einzelnen Zähne mit sich, so daß die bearbeiteten Oberflächen nicht besser ausfallen als beim Arbeiten mit normalen Werkzeugen.
• Alle diese Mängel werden durch den erfindungsgemäßen Fräser vermieden, der die Möglichkeit bietet, Arbeiten von bisher unerreichbarer Güte herzustellen.
• Bei dem Wälz- und Profilfräser, insbesondere Zahnradwälzfräser sowie Gewindebohrer und Schneideisen nach der Erfindung, sind die Zähne als in ihren Umfangsflächen radial geformte Zahnsegmente ausgebildet und auf einem weichen Zylinder befestigt, dessen Form sich der Form eines in ihm angeordneten, der Segmentzahl entsprechend polygonartigen harten Tragkörper anpaßt.
• Bei dem Verfahren zum Herstellen eines solchen Fräsers wird erfindungsgemäß das Zahnprofil in einen harten oder härtbaren ringförmigen Körper vorzugsweise eingeschliffen, der mit dem weichen, nicht härtbaren Zylinder fest verbunden ist, in dem derTragkörper eingepreit ist, sodann wird der Profilkörper durch etwa axial verlaufende, bis mindestens auf den Tragzylinder reichende Nuten (Spannuten) in die einzelnen Segmente zerlegt, und schließlich wird der Tragzylinder an diesen frei liegenden Stellen bis zur gleichmäßigen Anlage auf dem Tragkörper angepreit, wodurch die gleiche Hinterarbeitung der Zähne erreicht wird.
• Die Herstellung eines erfindungsgemäßen I# räsers soll im folgenden an Hand der Abbildungen näher erläutert werden.
• 1. Ein gedrehter Schneidring i aus Stahl (Fig. i) wird auf einen Trägerring 2 aus einem nicht härtbaren Material, z. B. Kupfer, mittels eines Hartlotes aufgelötet oder geschweißt und gehärtet.
• 2. Der Trägerring 2 wird ausgedreht und ein 1'olcgoii 3 eingepreit. Eine zweckmäßige Form des Polygons, die sich praktisch bewährt hat, ist in Fig. i dargestellt.
• 3. Der entstehende Körper wird auf einen Normaldorn aufgenommen, und die seitlichen Flächen und der Außendurchmesser werden geschliffen.
• .4. Das Profil wird in den gehärteten Außenring eingeschliffen. Dabei l:.#nrien ohne weiteres Schleifscheiben mit größerem Durchmesser verwendet werden, da ein Hinterschleifen nicht stattfindet. Diese Schleifscheiben sind verhältnismäßig billig und schleifen auch z. B. die Profile für kleinsten 1lodul mit der erforderlichen Genauigkeit.
• Wird auf besonders glatte Oberfläche der verzahnten Räder Wert gelegt, was z. B. bei kleinen Zahnrädern für Triebswerkteile der Fall ist, so wird nun das Profil des Fräsers noch durch Läppen feinst bearbeitet. Die Flanken der später aus diesem Profil herausgearbeiteten Fräserzähne erhalten auf diese Weise eine Oberflächengüte, die nach keinem der bis jetzt bekannten Verfahren auch nur annähernd zu erreichen war.
• 6. Nun werden Spannuten eingeschliffen, so daß die einzelnen Fräserzähne entstehen. Das Einschleifen der Spannuten geschieht so, daß der gehärtete Außenring bis auf den Trägerring durchgeschliffen wird.
• 7. Mit Hilfe einer in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung werden die einzelnen Profilsegmenteeingezogen. Ring d.wird ingeeigneter Weise, z. B. durch eine Schraubenspindel, immer mehr in Ring 5 hineingezogen und bewirkt, daß unter Vermittlung der Keile 6 der Trägerring derart deformiert wird, daß die in Fig. 3 dargestellte Form entsteht. Das nicht härtbare Material hält eine solche Formänderung ohne weiteres aus, und man erreicht also den Hinterschliff 7 mit einer Genauigkeit, die nur von der genauen Ausführung der Einziehvorrichtung abhängig ist.
• B. Nach dem Scharfschleifen und Läppen der Zahnbrust ist das Werkzeug gebrauchsfertig. Will man die Schleifarbeit abkürzen, so kann man gegebenenfalls auch einen Teil der spanabhebenden Bearbeitung des Profilringes i vor dem Aufziehen und Härten durch Vordrehen oder Vörfräsen vorwegnehmen. Die in Fig. 2 gezeichnete Einziehvorrichtung kann selbstverständlich durch irgendwelche andere Vorrichtungen, die dieselben Wirkungen erzielen, ' ersetzt werden.
• Der Fräser nach der Erfindung zeigt gegenüber den bekannten folgende bedeutende Vorteile: Die zur Herstellung der Fräser erforderlichen Arbeitszeiten sind wesentlich geringer. Die zum Schleifen des Profils erforderliche Zeit beträgt wenige Minuten gegenüber mehreren Stunden beim alten Verfahren des Hinterschleifens.
• Die Oberflächen der Flanken der Fräserzähne und daher auch die Oberflächen der verzahnten Räder oder erzeugten Profile sind wesentlich besser als die Oberflächen der Verzahnungen, welche mit den besten geschliffenen Fräsern herstellbar sind.
• Die Zähnezahlen der Fräser können ungefähr um 25 % erhöht werden. Dadurch wird eine bessere Einhüllung der Zahnflanken, die vor allem bei kleinen zu schneidenden Zähnezahlen von Bedeutung ist, erreicht.
• Es können auch Fräser mit kleinstem Modul, z. B. ungefähr o, r, geschliffen werden. Auch die mit diesen kleinen Fräsern hergestellten Zähne zeigen eine hervorragende Oberflächengüte, wie sie durch mikroskopische Betrachtung und sorgfältige Messungen beim Laufen dieser Räder feststellen läßt.
• Die Kosten eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fräsers betragen nur ungefähr die Hälfte derjenigen eines Fräsers mit hinterschliffenen Flanken. Diese bedeutende Kostenermäßigung ist sowohl auf Ersparnisse an teurem, hochwertigem Werkzeugstahl als auch auf die wesentlich geringere Arbeitszeit, die für die Herstellung aufgewendet werden muß, zurückzuführen. Da die auf dem Trägerring aufgelöteten bzw. aufgeschweißten Zähne über ihre ganze Länge das richtige Profil aufweisen, können sie bis zum Segmentende ausgenutzt werden: Die erfindungsgemäßen Fräser sind zu allen Verzahnungs- und Profilierungsarbeiten ohne Einschränkung anwendbar. Stirnräder, Spindel- und Schneckenräder und Profile jeder Art können mit einer solchen Genauigkeit hergestellt werden, daß volle Austauschharkeit der erzeugten verzahnten Körper gewährleistet ist. Die höhere Zahnzahl des Fräsers erlaubt größeren Vorschub sowie höhere Schnittgeschwindigkeit und damit eine Leistungssteigerung bei gleichzeitiger Verbesserung der Güte der erzeugten Verzahnungen.

Claims (3)

1. PATENTANSPPÜCIIE: I. Wälz- und. Profilfräser, insbesondere Zahnradwälzfräser sowie Gewindebohrer und Schneideisen, bei denen die Hinterarbeitung der Zähne durch spanlose Verformung erzeugt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne, als in ihren Umfangsflächen radial geformte Zahnsegmente ausgebildet, auf einem weichen Zylinder befestigt sind, dessen Form sich der Form eines in ihm angeordneten, der Segmentzahl entsprechend polygonartigen harten Tragkörper anpaßt.
2. 2. Verfahren zum Herstellen von Fräsern nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnprofil in einen harten oder härtbaren ringförmigen Körper vorzugsweise eingeschliffen wird, der mit dem weichen, nicht härtbaren Zylinder fest verbunden ist, in den der Tragkörper eingepreßt ist, sodann der Profilkörper durch etwa axial verlaufende, bis mindestens auf den Tragzylinder reichende Nuten (Spannuten) in die einzelnen Segmente zerlegt wird und schließlich der Tragzylinder an diesen frei liegenden Stellen bis zur gleichmäßigen Anlage auf dem Tragkörper angepreßt wird, wodurch die gleiche Hinterarbeitung der Zähne erreicht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, .dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des harten oder härtbaren Außenringes, der zur Aufnahme des Fräserprofils dient, einzelne Zahnsegmente mit dem nicht härtbaren Trägerring fest verbunden werden. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschrift N r. 530:213; britische Patentschrift Nr. 474 599.