DE7704595U1

DE7704595U1 - DEVICE FOR FINISHING THE TOOTHED GEARS OF INTERIORED WORKPIECES

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Publication number: DE7704595U1
Application number: DE19777704595
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-02-16
Filing date: 1977-02-16
Publication date: 1980-09-11

Description

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MSaobu, d.a l4. 2. 1977 2503 Lieh/*© 388.OO PL MSaobu, since l4. 2. 1977 2503 Lieh / * © 388.OO PL

Vorrichtung zum Feinbearbeiten der Zahnflanken innenverzahnter WerkstückeDevice for fine machining the tooth flanks of internally toothed workpieces

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Feinbearbeiten, z.B. Schaben, Rollen oder Läppen, der Zahnflanken eines innenverzahnten Werkstückes, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben ist.The invention relates to a device for fine machining, e.g. scraping, rolling or lapping the tooth flanks of an internally toothed workpiece, as described in the preamble of the main claim is described.

Insbesondere das Schaben der Zahnflanken vor der Wärmebehandlung von Werkstücken gehört seit langem zu den bevorzugten Fertigungsverfahren, insbesondere in der Großserienfertigung von außenverzahnten Stirnrädern. Weniger verbreitet 1st das Verfahren bei innenverzahnten Werkstücken, da hier zum einen das Werkstück bestimmte werkseugbedingte Mindestabmessungen haben muß und zum andern wegen der meist kleineren Stückzahlen eine wirtschaftliche Anwendung des Schabens nicht immer gegeben ist.In particular, the scraping of the tooth flanks before the heat treatment of workpieces has long been one of the preferred Manufacturing processes, especially in large-scale production of externally toothed spur gears. This is less common Procedure for internally toothed workpieces, as here, on the one hand, the workpiece has certain factory-related minimum dimensions must have and on the other hand, because of the mostly smaller number of pieces, an economical application of scraping is not always given is.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, die eine zeitliche Verkürzung der Schaboperation und damit eine wirtschaftlichere Anwendung insbesondere bei großen Zahnrädern ermöglicht.The invention is therefore based on the object of a device to develop the type described above, which shortens the time of the scraping operation and thus a allows more economical use, especially with large gears.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Hauptanspruchs aufweist. Die Anordnung von wenigstens zwei Schabrädern bringt eine erhebliche Verkürzung des für den Schabvorgang erforderlichen Zeitaufwands. Die Erfindung 1st auch nützlich beim Rollen, Läppen und anderen Verfahren. This object is achieved with a device which has the features of the main claim. The arrangement of at least two shaving cutters results in a considerable shortening of the time required required for the scraping operation. The invention is also useful in rolling, lapping and other processes.

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Die Werkzeugzustellung erfolgt zweckmäßig mit den im Anspruch beschriebenen Mitteln und kann vorteilhaftervreiee nach Anspruch weiter ausgebildet werden.The tool infeed is expediently carried out with the means described in the claim and can advantageously be carried out according to the claim be trained further.

Um auch innenverzahnte Werkstücke mit Schrägverzahnung bearbeiten zu können und zur Erreichung des beim Schaben notwendigen Achskreuzwinkela ist ein Verschwenken der Werkzeuge nach Anspruch 4 notwendig»In order to be able to machine internally toothed workpieces with helical teeth and to achieve the necessary scraping Achskreuzwinkela is a pivoting of the tools according to claim 4 necessary »

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.Further advantages and features of the invention will emerge from the following description.

Die Erfindung ist anhand von mit den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigenThe invention is explained on the basis of the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 3. Show it

Fig. 1 die wesentlichen Teile der Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung nach der Erfindung, und Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel für die Vorrichtung.Fig. 1 the essential parts of the device according to the invention, FIG. 2 shows a view of the device according to the invention, and FIG. 3 shows an application example for the device.

An einem Maschinenständer 1 ist in Führungebahnen 2 ein Werkzeugschlitten 3 in bekannter Weise höhenverschiebbar angebracht. Dieser Werkzeugschlitten trägt die zur Aufnahme der Werkzeuge, beispielsweise der Schabräder 4,4·,4", ausgebildete Vorrichtung 5, den sog. Schabkopf. In entsprechend gestalteten radial angeordneten Bohrungen sind Schabradträger 6 verschiebbar aufgenommen. In den Figuren 1 und 2 sind drei Schabradträger dargestellt, es können jedoch auch mehr oder weniger sein. Jeder Schabr^dträger besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Führungsstück 7, an das sich ein etwa U-formig gestaltetes Aufnahmestück 8 anschließt, zwischen dessen Schenkeln sich dasA tool slide 3 is attached in a known manner to be vertically displaceable in guide tracks 2 on a machine stand 1. This tool slide carries the device designed to hold the tools, for example the shaving wheels 4, 4 ″, 4 ″ 5, the so-called scraper head. Shaving wheel carriers 6 are slidably received in appropriately designed, radially arranged bores. In Figures 1 and 2, three shaving wheel carriers are shown, but it can also be more or less. Everyone Schabr ^ dträger consists of an essentially cylindrical Guide piece 7, on which an approximately U-shaped Receiving piece 8 connects, between the legs of the

Verkzeug befindet, das mit bekannten Mitteln in den Schenkeln frei um seine senkrecht zur Achse 20 des zylindrischen Führungestückes stehende Achse drehbar gelagert ist. Tool is located in the thighs by known means is freely rotatable about its axis perpendicular to the axis 20 of the cylindrical guide piece.

Die Schabradträger 6 sind nicht nur längsverschiebbar im Schabkopf angeordnet, sondern können auch um ihre Längsachse 20 geschwenkt und so in jeder gewünschten Schrägetellung festgeklemmt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Werkzeuge in die zum Bearbeiten schrägverzahnter Innenzahnkränze erforderliche Schrägstellung zu bringen und den beim Schaben erforderlichen Achskreuzwinkel einzustellen* Zum Feinbearbeiten des Werkstücks 9t das in oder auf einer an sich bekannten und daher nicht gezeichneten Vorrichtung festgespannt ist, wird der Werkzeugechlitten soweit nach unten verfahren, bis die Werkzeuge nach Art der Planetenräder in einem Planetengetriebe mit der Verzahnung des Werkstücks in Eingriff kommen. Der Vorschub des Schabkopfes in Richtung der Werkstückachse wird wie bei bekannten Innen-Schabmaschinen gesteuert und braucht hier nicht erläutert zu werden.The scraping wheel carriers 6 are not only longitudinally displaceable in the scraping head arranged, but can also be pivoted about their longitudinal axis 20 and thus clamped in any desired inclined position will. In this way it is possible to set the tools in the inclined position required for machining helical internal gear rims and to set the cross-axis angle required for scraping * For finishing the workpiece 9t that in or on a known per se and therefore not drawn The device is clamped, the tool slide is moved down until the tools according to the type of Planet gears come into engagement with the teeth of the workpiece in a planetary gear. The advance of the scraper head in The direction of the workpiece axis is the same as with known internal scraping machines controlled and need not be explained here.

Eine im Maschinenständer untergebrachte, nicht gezeichnete Antriebseinheit erteilt der das Werkstück aufnehmenden Vorrich-' tung und damit dem Werkstück eine Drehbewegung, so daß die Werkzeuge über das Werkstück drehend angetrieben werden.A drive unit (not shown) housed in the machine stand provides the device holding the workpiece device and thus the workpiece a rotary movement, so that the tools are driven to rotate on the workpiece.

Innerhalb des Werkzeugschlittens bzw. des Schabkopfes ist eine Einrichtung vorhanden, die die radiale Zustellung der Schabräder, also auf die Zähne des Werkstücks zu, ermöglicht: Eine geeignete Antriebseinrichtung, z.B. ein Motor 11, treibt über eine Schnecke 12 ein Schneckenrad 13, dessen Drehachse alt der des WerkstücksInside the tool slide or the scraper head there is a device that enables the radial infeed of the scraper wheels, i.e. towards the teeth of the workpiece: A suitable drive device, e.g. a motor 11, drives a worm wheel 13, whose axis of rotation is old, via a worm 12 that of the workpiece

zusammenfällt. Auf derselben Achse sind, drehfest mit dem Schneckenrad 13 verbunden, eine Kurvenscheibe 10 und eine Schaltscheibe Ik. Letztere trägt eine Anzahl verstellbarer Zapfen 15t die auf einen oder mehrere Schalter 16 wirken. Wird nun das Schneckenrad angetrieben, werden die Nockenscheibe und die Schaltscheibe gleichermaßen gedreht. Dabei werden die Schabradträger 6, die mit den inneren Stirnseiten 17 ihrer Führungsstücke 7 beispielsweise mit nicht dargestellten Federn geigen die Kurvenscheibe gedrückt werden, entsprechend der Nockensteigung gegen die Federkraft nach außen geschoben. Die Drehung des Schneckenrades mit der Kurvenscheibe und der Schaltscheibe wird unterbrochen und damit die Zustellung der Schabräder beendet, sobald ein vorher entsprechend eingestellter Zapfen 15 einen Schalter l6 betätigt und der Motor 11 ausgeschaltet wird. Nach einem Durchgang der Schabräder durch das Werkstück wird der Motor wieder in Betrieb gesetzt und die Schabräder werden weiter zugestellt. Diese Grobzustellung mit anschließendem Schabvorg*ng kann stufenweise fortgeführt werden, bis eine auf der Achse der Schnecke sitzende, verstellbare und feststellbare Nockenscheibe l8 auf einen Endschalter 19 wirkt. Die Nockenscheibe ist vorher so eingestellt worden, daß sie bei Erreichen der größten erforderlichen radialen Zustellung der Schabräder den Endschalter 19 betätigt (Feineinstellung).coincides. On the same axis, non-rotatably connected to the worm wheel 13, a cam disk 10 and a switching disk Ik. The latter carries a number of adjustable pins 15t which act on one or more switches 16. If the worm wheel is now driven, the cam disk and the switching disk are rotated equally. In this case, the shaving wheel carriers 6, which are pressed with the inner end faces 17 of their guide pieces 7, for example with springs (not shown), the cam disk are pushed outwards against the spring force in accordance with the cam pitch. The rotation of the worm wheel with the cam disk and the switching disk is interrupted and the delivery of the shaving wheels is thus terminated as soon as a previously set pin 15 actuates a switch 16 and the motor 11 is switched off. After the shaving wheels have passed through the workpiece, the motor is restarted and the shaving wheels are advanced. This coarse infeed with subsequent scraping process can be continued in stages until an adjustable and lockable cam disk 18 located on the axis of the worm acts on a limit switch 19. The cam disk has been set beforehand so that it actuates the limit switch 19 when the greatest required radial infeed of the shaving wheels is reached (fine adjustment).

Der vorstehend beschriebene Arbeitsablauf mit radialer Zustellung der Schabräder gegen die Zähne des Werkstücks und Tiefenvorschub längs der Werkstückachse entspricht dem Parallelschaben. Bei geeigneten Abmessungen von Werkstück und Werkzeug kann mitThe work sequence described above with radial infeed of the shaving wheels against the teeth of the workpiece and depth feed along the workpiece axis corresponds to parallel scraping. With suitable dimensions of workpiece and tool,

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der Vorrichtung nach der Erfindung aber auch nach dem Te-achschabverfahren gearbeitet werden, d.h. es erfolgt nur eine radiale Zustellung der Schabräder gegen das Werkstück. Daneben sind noch weitere vorteilhafte Arbeitsmethoden möglich. Bei einer Anordnung ■it nur zwei einander gegenüber angeordneten Schabrädern beispielsweise kann bei gleicher Zustellung für beide Werkzeuge gegenüber den bekannten Innenschabmaschinen mit nur einem Schabrad mit doppelt so großem Vorschub vorgeschabt werden. Zum Fertigschaben kann dann der Vorschub reduziert und ein Schabrad ganz zurückgezogen werden. Für das Vorschaben ergibt sich so eine Zeitersparnis von 50%. the device according to the invention can also be worked according to the Te-achschabverfahren, ie there is only a radial infeed of the shaving wheels against the workpiece. Other advantageous working methods are also possible. In the case of an arrangement with only two shaving wheels arranged opposite one another, for example, with the same infeed for both tools, compared to the known internal shaving machines, pre-shaving can be carried out with only one shaving wheel at twice the feed rate. To finish scraping, the feed rate can then be reduced and a scraper wheel can be retracted completely. This results in a time saving of 50% for the advance.

Eine weitere Zeitersparnis kann mit der Vorrichtung nach der Erfindung erreicht werden, wenn sie an einer Maschine nach Fig. 3 zum Einsatz kommt, die eine Kombination von Zahnradstoß- und 'Schabmaschine zeigt. Mehrere auf dem Maschinenständer 21 verschiebbare und drehbar antreibbare Werkstückhalter, die nicht dargestellt sind, sind vorgesehen. Ein den Maschinenständer etwa in seiner Mitte umgebendes Portal 23 trägt auf einer Seite die zum Stoßen von Innenverzahnungen auf einem Schlitten 24 angeordneten bekannten Einrichtungen, auf der anderen Seite den Werkzeugschlitten 3 mit der zum Schaben erforderlichen Vorrichtung nach der Erfindung. Bei 26 wird ein Werkstück 22 auf einem Werkstückhalter aufgespannt, der Werkstückhalter wird nach 27 bewegt, wo die Verzahnung gestoßen wird; anschließend erfolgt eine Weiterbewegung nach 28, wo - ohne das Werkstück umspannen zu müssen -die Verzahnung geschabt wird; schließlich wird der Werkstückhalter nach 29 gebracht, wo das fertig verzahnte Werkstück entnommenA further time saving can be achieved with the device according to the invention if it is used on a machine according to FIG is used, which shows a combination of gear shaping and scraping machine. Several on the machine frame 21 displaceable and rotatably drivable workpiece holders that are not are shown are provided. A portal 23 surrounding the machine stand approximately in its center carries the on one side Known devices arranged on a carriage 24 for pushing internal gears, on the other hand the tool carriage 3 with the device required for scraping according to the invention. At 26 a workpiece 22 is clamped on a workpiece holder, the workpiece holder is moved to 27, where the teeth meet; This is followed by a further movement to 28, where - without having to reclamp the workpiece - the toothing is scraped; Finally, the workpiece holder is brought to 29, where the finished toothed workpiece is removed

vird. Das Spannen und Ausrichten der Werkzeuge kann während eines Bearbeitungsvorganges erfolgen, ebenso das Entfernen des bearbeiteten Werkstücks. Da auch zwischen dem Stoßen der Verzahnung und dem Schaben nicht aus- und wieder neu gespannt und ausgerichtet werden muß, sind beachtliche Einsparungen an Fertigungszeit möglich.vird. The clamping and alignment of the tools can be carried out during a Machining process take place, as well as the removal of the machined workpiece. Since also between the butting of the toothing and The scraping does not have to be stretched and aligned again and again, considerable savings in production time are possible.

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BegriffslisteList of terms

11 Mas chin en st and erMas chin en st and er 22 FührungsbahnenGuideways 33 WerkzeugschlittenTool slide 44th SchabradShaving wheel 55 SchabkopfScraper head 66th S chabradträgerS chabrad carrier 77th FührungsstückGuide piece 88th Auf nähmestückOn sewing piece 99 Werkstückworkpiece 1010 KurvenscheibeCam 1111th Motorengine 1212th Schneckeslug 1313th S chne ckenradWorm gear 1414th SchaltscheibeSwitching disk 1515th ZapfenCones 1616 Schaltercounter 1717th StirnseiteFront side 1818th NockenscheibeCam disc 1919th EndschalterLimit switch 2020th Achse von 6Axis of 6 2121 MaschinenständerMachine stand 2222nd Werkstückworkpiece 2323 Portalportal 2424 Schlittensleds 2525th 26_} 26 _} 27)27) 2828 Werkstück-PositioWorkpiece position //
29)29) 3030th

Claims

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1) Vorrichtung zum Feinbearbeiten mit einen; zahnradförmigen Werkzeug, z.B. Schaben, der Zahnflanken eines innenverzahnten Werkstücks, das in einer, beispielsweise auf einem Maschinenständer angebrachten, drehend antreibbaren Einrichtung zentrisch eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Werkzeuge, z.B. Schabräder (4, 4', 4") in der Art von Plajietenr ädern in einer in Richtung der Werkstückachse verfahrbaren Werkzeugaufnahme (6) angeordnet sind und sich beim Bearbeitungsvorgang mit dem Werkstück (9) angetrieben in Eingriff befinden.1) Device for finishing with a; Gear-shaped tool, e.g. scraping, of the tooth flanks of an internally toothed workpiece which is clamped centrically in a device that can be driven in rotation, for example on a machine stand, characterized in that at least two tools, e.g. scraping wheels (4, 4 ', 4 ") in the Type of Plajietenwheels are arranged in a tool holder (6) which can be moved in the direction of the workpiece axis and are in driven engagement with the workpiece (9) during the machining process.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (4, 4', 4") auf radial zum Werkstück gerichteten Achsen (20, 20', 20") verschiebbar sind, wobei die Verschiebung durch an sich bekannte Mittel, beispielsweise eine Kurvenscheibe (10), gesteuert wird.2) Device according to claim 1, characterized in that the tools (4, 4 ', 4 ") on axles (20, 20', 20") directed radially to the workpiece are displaceable, the displacement by means known per se, for example a cam (10) is controlled.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Werkzeuge (4, 4' , 4*') um unterschiedlich große Wege verschoben werden.3) Device according to claim 2, characterized in that the individual tools (4, 4 ', 4 *') are displaced by distances of different sizes.

4) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (4, 4', 4") um radial zum Werkstück gerich tete Achsen (20, 20', 20") entsprechend dem Schrägungswinkel der jeweiligen Werkstück-Verzahnung und dem erforderlichen Achskreuzwinkel schwenkbar und feststellbar sind.4) Device according to claim 1 to 3 » characterized in that the tools (4, 4 ', 4") about axes directed radially to the workpiece (20, 20', 20 ") corresponding to the helix angle of the respective workpiece toothing and the required axis crossing angles are pivotable and lockable.