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Zahnradabwälzfräs-er Zahnräder mit Evolventenverzahnung werden häufig
mit schraubenförmigen Wälzfräsern hergestellt. Das Wälzfräsverfahren hat den Vorteil
einer ununterbrochenen Arbeitsweise, die die Maschine gleichmäßig beansprucht und
hohe Leistungen erreicht. Während die Maschine verhältnismäßig einfach genau hergestellt
werden kann, stößt die Anfertigung genauer Wälzfräser auf Schwierigkeiten, weil
durch die Form der Zahnflanken eines.. solchen Fräsers das-Messenerschwert ist.
Es ist bekannt, daß die schneidenden Kanten eines Zahnradwälzfräsers auf den FlankenschTaubenflächen
einer Evolventenschnecke liegen sollen, damit an dem gefrästen Rad theoretisch richtige
Evolventenzahnflanken erzeugt werden. Die Konstruktion einer Evolventenschnecke
ist gegeben durch ihren Grundzylinder und die Schneckensteigung. Eine Evolventenschnecke
hat eine gerade Erzeugende, die eine Schraubenlinie auf ihrem Grundzylinder tangiert
und mit einer senkrecht
zur Achse stehenden Ebene den gleichen
Winkel bildet wie diese Schraubenlinie, deren Steigung gleich der Schneckensteigung
ist. Die Evolventenschnecke kann als Schraubenrad mit Evolventenzähnen, dessen Bezugsprofil
die geradflankige Zahnstange ist, angesehen werden. Soll sie als Zahnradwälzfräser
dienen, so muß sie mit schneidenden, hinterarbeiteten Zähnen. ausgerüstet werden.
Durch die Hinterarbeitung der einzelnen Fräserzähne treten die Kopffläche und die
Flankenflächen eines Fräserzahnes zurück und bilden mit der Mantelfläche bzw. den
Flankenschraubenflächen der Evolventenschnecke gewisse Winkel, die durch die Hinterarbeitung
bestimmt sind. Durch die Spannuten wird die Evolventenschnecke mehrfach, entsprechend
der Zähnezahl des Fräsers, unterbrochen.
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Es sind Meßverfahren bekannt, die eine theoretisch einnv andfreie
Messung ermöglichen und bei denen der Umriß der bei entsprechender Verschraubbewegung
des Fräsers von den einzelnen Schneidkanten bestrichenen Evolventenschnecke geprüft
wird. Hierbei wird die Schneidkante punktweise abgetastet; die Höchstanzeige des
Meßgerätes beim Vorbeigehen der Schneidkante an dem Taster wird jeweils abgelesen.
Diese Messung hat den Nachteil, daß sie sehr zeitraubend ist und daß die Schneidkante
nicht als Linienzug, sondern nur in einzelnen Punkten geprüft wird. Die Ablesung
kann nur einen Augenblickswert erfassen, der sofort wieder verschwindet, ist daher
ermüdend und gibt zu Irrtümern Anlaß. Andere, vereinfachte Meßverfahren ergeben
keine theoretisch einwandfreie Messung.
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Durch die bestimmte Formgebung der Flankenschneidlianten gemäß der
Erfindung wird eine theoretisch einwandfreie und trotzdem einfache Messung der Schneidkantenform
und auch des Zahnprofils hinter der Schneidkante ermöglicht: In einer Schnittebene
durch die Evolventenschnecke, die den Grundzylinder derselben tangiert, ist die
eine (rechte) oder andere (linke) Flanke der Evolventenschnecke als Gerade abgebildet,
je nach der Seite, an der der Grundzylinder berührt wird. Wird die Brustfläche eines
Fräserzahns in eine solche Ebene gelegt, so ist die Schnei.dkante der einen Zahnflanke
eine Gerade, die mit der Erzeugenden der Evolventenschnecke zusammenfällt und als
solche durch einfachstes Abfahren mit einem Taster geprüft werden kann. Ein so ausgebildeter
Fräserzahn, der an einer Flankenschneidkante ein theoretisch einwandfreies Messen
in einem Zug erlaubt, sei Meßzahn genannt. Bei einem rechtsgängigen Fräser muß die
linke Flanke eines Meßzahns, gegen die Brust des aufrecht stehenden Fräserzahnes:
gesehen, mit ihrer Verlängerung den Grundzylinder hinter der Mitte, die rechte Flanke
eines Meßzahns den Grundzylinder mit ihrer Verlängerung vor der Mitte tangieren;
beim linksgängigen Fräser entsprechend umgekehrt. Jeweils diejenige Zahnflanke,
die sich hierbei nicht als Gerade ergibt, wird zweckmäßig freigearbeitet, so daß
.ein Wechselschnitt entsteht, der für ein ruhiges Arbeiten des Fräsers sehr günstig
ist. Man kann den Fräser so ausbilden, daß di.e ganzen Zahnreihen abwechselnd mit
der rechten und linken Flanke arbeiten: hierdurch erhält die eine Zahnreihe Unterschnitt
(die Brustebene tangiert den Grundzylinder hinter der Mitte), die andere Zahnreihe
Schleppschnitt (die Brustebene tangiert - den Grundzylinder vor der Mitte).
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Wälzfräser mit verschiedenen
Zahngruppen auszuführen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß ein Teil der in gleicher
Weise hinterarbeiteten Fräserzähne eine auf Schnitt gestellte Zahnbrust (hakenförmige
Fräserzähne) und der andere Teil der Fräserzähne eine radiale Zahnbrust hat und
die beiden Zähnearten miteinander abwechseln. Die auf Schnitt stehenden Zähne sollen
die Zerspanung wirtschaftlicher gestalten, schneiden eine schmalere Zahnlücke als
die anderen. Zähne und wirken als Vorschneider. Diejenigen Zähne, deren Zahnbrust
radial verläuft, sollen das Profil fertigarbeiten. Im Gegensatz hierzu wird die
Fertigbearbeitung des Profils bei Anwendung des Fräsers nach der Erfindung von den
in bestimmter Weise vor und hinter der Mitte stehenden Flanken vorgenommen. Eine
Messung von radial stehenden Fräserzahnflanken, die bisher übliche Ausführung, ist
nicht ohne weiteres möglich, weil in einer Achsenschnittebene der Evolventenschnecke
keine geraden, sondern gekrümmte Flanken abgebildet werden. Eine einfache und theoretisch
einwandfreie Messung der Zahnflankenform ist dagegen an dem vorliegenden Erfindungsgegenstand
möglich.
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Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die ganze Brustfläche in
einer Ebene liegt, die den Grundzylinder tangiert. Die Brustfläche kann auch in
einer solchen Ebene liegen, die mit jener achsparallelen Ebene einen spitzen Winkel
bildet derart, daß dieDurchdringungslinie der beiden Ebenen die theoretisch richtige
Fräserzahnflankenschneidkante darstellt.
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Der Fräser kann auch so ausgebildet werden, daß beide Zahnflanken
an zwei Meßzähnen geprüft werden, deren. Zahnbrust die beschriebene Lage hat, und
daß die Brustflächen der übrigen Zähne eine beliebige Lage haben. Die zwei Meßzähne
werden vorteilhaft am
Anfang und Ende des Schraubenganges. der Evolventenschnecke
(erster und letzter Fräserzahn) angeordnet. Die Übertragung der richtigen Form der
Flankenschneidkanten der MeBzähne auf die Flanken der übrigen Zähne bei der Herstellung
des Fräsers erfolgt durch an sich bekannte Verfahren.
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Die gemäß der Erfindung als Gerade ausgebildeten Schneidkanten können
als, gerade Linie einfach und genau geprüft werden, wobei der Fräser in Ruhe bleiben
kann und nicht verschraubt zu werden braucht. An Stelle der Schneidkante kann das
Zahnprofil an beliebiger Stelle des Zahns" durch einfaches Abfahren mit einem Taster
geprüft werden, der sich in einer Ebene bewegt, die den Grundzylinder tangiert.
Da die Zahnbrustebene den Grundzylinder berührt, also parallel zur Fräserachse verläuft,
ist das Nachschleifen der Zahnbrust gegenüber den bekannten schraubenförmigen Zahnbrustflächen
vereinfacht.
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Abb. r zeigt die bisher übliche radiale Lage der Zahnbrust und der
Flankenschneid-kanten; in Abb. 2 ist ein ,Meßzahn als letzter Zahn eines rechtsgängigen
Schraubenganges dargestellt; Abb.3 zeigt abwechselnde Meßzähne für die eine und
die andere Flankenschneidkante.