DE8510944U1 - Abrichtwerkzeug zum Abrichten von abrasiven zahnradartigen Feinbearbeitungswerkzeugen - Google Patents

Description

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Abrichtwerkzeug zum Abrichten von abraeiven zahnradartigen Feinbearbei tungswerkzeugen

Die Erfindung betrifft ein Abrichtwerkzeug entsprechend dem Oberbegriff dee Anspruchs 1. Dabei soll sowohl beim Abrichtwerkzeug als auch beim Feinbearbeitungswerkzeug unter "zahnradartig" auch "schneckenförmig*' od. dgl., d.h. also Verzahnungen jeder Art verstanden werden und unter "abrasiv" ist "keine einheitlich gerichteten Schneidkanten aufweisend" zu verstehen.

Es sind zahnradartige Werkzeuge für das Feinbearbeiten von Zahnrädern bekannt, die aus in einem Bindemittel eingebetteten, extrem harten Schleifkörnern bspw. aus kubischem Bornitrid (CBN) bestehen oder aus einem verzahnten metallischen Grundkörper, dessen Zahnflanken mit solchen in einem Bindemittel eingebetteten Schleifkörnern belegt sind. Diese Werkzeuge sind einem gewissen Verschleiß unterworfen und müssen von Zeit zu Zeit abgerichtet werden, um wieder ihr ursprüngliches- Profil zu bekommen. Die dafür verwendeten Abrichtwerkzeuge bestehen in der Regel aus einem verzahnten metallischen Grundkörper mit einer Beschichtung aus ebensolchen in einem Bindemittel eingebetteten Schleifkörnern, z.B.

Diainantkörnern. Die Abrichtwerkzeuge erhalten vielfach dieselben Abmessungen wie die von den abzurichtenden Keinbearbeitungswerkzeugen bearbeiteten Zahnräder, weil damit ein Umrüsten der Maschine für das Abrichten entfällt: die Abrichtwerkzeuge werden den Feinbearbeitungswerkzeugen anstelle der Zahnräder zugeführt und nach dem Abrichten wieder entnommen.

Tnsbesonciere bei Verzahnungen mit kleinem Modul bereitet das gleichmäßige Beschichten mit den Schleifkörnern jedoch mitunter erhebliche Schwierigkeiten, da eine galvanische oder auch andere Behandlung in den engen Zahnlücken vielfach nur mangelhafte Ergebnisse bringt. Die Ursache dafür ist in den eng nebeneinander liegenden Zahnflanken einer Zahnlücke zn suchen, wodurch die Schleifkörner beim Beschichtungsvorgang abgelenkt werden.

Von dstisr Ids^t usr Sriindun" <ii<i Auf°"2t>s z-xigriint?β; ein zahuradartiges Abrichtwerkzeug der genannten Art zu schaffen, bei dem die geschilderten Schwierigkeiten beim Beschichten nicht auftreten.

Die Lösung dieser Aufgabe soll noch - soweit das gleichzeitig möglich ist - die Lösung eines anderen Problems ermöglichen, das bei derartigen Abrichtwerkzeugen auftritt, nämlich den enormen Zeitaufwand für das Schleifen der Zahnflanken zu verringern. Im Interesse des Arbeitsergebnisses beim Feinbearbeiten muß das Feinbearbeitungswerkzeug innerhalb enger Grenzen formgenau sein. Das ist aber nur mit einem hochgenauen Abrichtwerkzeug erreichbar. Die mit den angegebenen Schleifkörnern beschichteten Abrichtwerkzeuge müssen deshalb mit einer Diamantschleifscheibe geschliffen werden. Der dabei erreichbare Abtrag am Abrichtwerkzeug ist jedoch nur sehr gering, woraus sich der hohe Zeitaufwand beim Schleifen derartiger Abrichtwerkzeuge ergibt.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Abrichtwerkzeug vorgeschlagen, das das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 aufweist. Damit entfallen die bekannten Probleme beim Beschichten, da die einzelnen Zähne ja keine Zahnlücken aufweisen.

Gegenüber einen: anderen, zei tglei chsn Vorschlag (Patent= anmeldung P 33 kG 189.9-1⁷I), wonach bei einem verzahnten Grundkörper mindestens jeder zweite Zahn entfernt wird um mit der so erzielten Verbreiterung der Zahnlücken ein problemloses, gleichmäßiges Beschichten zu ermöglichen, hat die erfindungsgemäße Ausführung den Vorteil, daß nur kleine Teile beschichtet werden müssen. Die dafür erforderlichen Einrichtungen können also auch klein gehalten werden. Außerdem brauchen nicht die ganzen Seitenflächen des Abrichtwerkzeugs abgedeckt zu werden, um den teuren Belag nicht auf solche Stellen zu bekommen, wo er nicht gebraucht wird, sondern nur die Seitenflächen der Zähne und evtl. ihr Halteprofil.

Aus der GB-PS 908 88? ist es bereits bekannt, daß die Lücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen bei einem Schleifwerkzeug breiter sein kann als bei einem vergleichbaren Zahnrad mit im übrigen gleichen Verzahnungsdaten. Hier handelt es sich aber um ein Honrad, dessen Zähne ganz aus in einem Trägermaterial eingebetteten Schleifkörnern bestehen, wobei die Verbreiterung der Zahnlücken dort Jedoch nur die Folge der Abnutzung der Zähne an ihren Flanken ist und somit nicht - wie bei der vorliegenden Erfindung - dem Neuzustand des Werkzeugs entspricht. Zu der vorliegenden Erfindung führt das bekannte Werkzeug daher nicht.

Mit dem Weglassen von "mindestens jedem zweiten Zahn" sind - bei fortlaufender Nummerierung der Zähne - die Zähne 2, k, 6, 8 ... gemeint oder die Zähne 2, 3; 5, 6; ü, 9 ... oder 2, 3, k; 6, 7, 8; 10, 11, 12; ... usw..

Wenn nur jeder 2. Zahn entfernt ist, wird die für das Schleifen erforderliche Zeit um etwa 50?· verringert. Wenn mehr Zähne entfernt werden, verringert sich die Schleifzeit entsprechend noch mehr. Dabei fällt der aufgrund der verringerten Zähnezahl erforderliche zeitliehe Mehraufwand beim Abrichten nicht so stark ins

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Gewicht. Im Lxtremialle kann das Abrichtwerkzeug nur einen Zahn aufweisen. Ein Abrichtwerkzeug mit nur einem Zahn ist * allerdings an sich bereits aus der DE-OS 25 33 301 bekannt,

{ Dort ist über die Abrichtzahnflanken ein mit Diamantkorn

beschichtetes Band gespannt, wobei bei dieser Aueführung die mit der vorliegenden Erfindung zu beseitigenden Probleme nicht auftreten.

';' Für die Befestigung der Zähne im Grund körper wird mit dem

'; kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 2 eine zweckmäßige

ν 10 Ausführung angegeben.

Jp Die die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2

% aufweisenden Abrichtwerkzeuge können allerdings nur auf

% solchen Maschinen sinnvoll eingesetzt werden, bei denen

% das abzurichtende Feinbearbeitungswerkzeug mit dem von

·;. 15 ihm zu bearbeitenden Werkstück in irgendeiner Weise gekuppelt ist, z.B. über Leiträder oder eine elektrische Welle. Um sie auch für Maschinen mit einfacher Mitnahme durch die Verzahnung von Feinbearbeitungswerkzeug und Werkstück verwendbar zu machen, ist die Ausgestaltung mit dem Kennzeichen von Anspruch 3 zu empfehlen; eine Weiterbildung mit den Kennzeichen des Anspruchs k ist zweckmäßig. Die Führungsräder können als schmale verzahnte Scheiben neben dem eigentlichen Abrichtwerkzeug angebracht sein. Die Einrichtung zum Dreheinstellen ermöglicht es, die linke Flanke des einen Führungsrades der linken Flanke des Abrichtwerkzeugs und die rechte Flanke des anderen Führungsrades der rechten Flanke des Abrichtwerkzeugs zuzuordnen. Wenn der Grundkörper im Bereich der weggelassenen Zähne zurückgesetzt ist, können die Führungsräder mit nur den den am Abrichtwerkzeug weggelassenen Zähnen entsprechenden Zähnen ausgeführt sein, die dann - in liinf arigsri chtung gesehen - den Zähnen des Abrichtwerkzeugs unmittelbar folgen, bei dieser Ausführung benötigen die Führungsräder keinen zusätzlichen Platz neben dem eigentlichen Abrichtwerkzeug, sondern sind voll darin integriert.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispjele beschrieben, die in den Figuren 1 bis 6 dargestellt sind. Es zeigen

Figur 1 ein Abrichtwerkzeug mit nur einem eingesetzten Zahn im Längsschnitt,

Figur 2 den Schnitt II-IT aus Figur 1,

Figur 3 eine Ansicht eines Abrichtwerkzeugs mit zwei Führungsrädern,

Figur 4 den Schnitt IV-IV aus Figur 3,

Figur 5 eine Ansicht einer anderen Ausführung des Abrjchtwerkzeugs nach den Figuren 3 und 4,

Figur 6 den Schnitt VI-VI aus Figur 5.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Abrichtwerkzeug 4l dargestellt. Ein hohlzylindrischer Grundkörper 43, der vorzugsweise aus Metall besteht, weist eine Nut 44 auf, die einen an seinem Fußbereich mit einem entsprechenden Gegenprofil 48 versehener Zahn 42 spielfrei aufnimmt. An Stelle des T-Profils 48 kann auch ein anders geformtes Profil verwendet werden. Zur axialen Sicherung des Zahnes 42 sind seitlich am Grundkörper 43 Sicherungsscheiben 49 aufgesetzt, die mit Schrauben 45 am Grundkörper 43 befestigt sind.

Der Zahn 42 ist an seinen Flanken 34, 35 mit einer Beschichtung 6 aus extrem* harten Schleifkörnern, z.B. Diamantkornern, versehen. Von dem mit dem Abrichtwerkzeug 4l abzurichtenden Feinbearbeitungewerkzeug 9 sind nur einige Zähne dargestellt.

Statt des einen Zahnes 42 können auch mehr Zähne vorhanden sein, die so angeordnet werden, daß nur Jeder zweite oder dritte oder vierte usw. Zahn eines vergleichbaren

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Zahnrades mit im übrigen gleichen Verzahnungsdaten vorhanden ist. Venn die Zähnezahl eine gleichmäßige Verteilung der Zähne 42 nicht erlaubt, können auch zwei "halbe" Zähne vorgesehen werden, bei denen an einem die linke Jk und beim andern die rechte Flanke 35 entfernt ist. Es soll nämlich vermieden werden, daß das Abrichtwerkzeug eine unterschiedliche Anzahl von linken 34 und rechten Zahnflanken 35 aufweist.
Das Abrichtwerkzeug kl läßt sich - unabhängig davon, ob es nur einen Zahn oder mehr Zähne aufweist - nur auf solchen Maschinen anwenden, bei denen eine Zwangsführung zwischen der Werkzeug- und der Werkstückspindel gegeben ist, da die fehlenden Zähne eine Eingriffsmitnahme zwischen Abrichtwerkzeug 4l und abzurichtendem Feinbearbeitungswerkzeug 9 verhindern. Um dem zu begegnen sind in den Figuren 3 und 4 bzw. 5 und 6 zwei Ausführungsbeispiele gezeigt von Abrichtwerkzeugen 51 und 6l ähnlich dem Werkzeug 4l, mit denen eine Eingriffsmitnahme möglich ist. Das Abrichtwerkzeug 51 gleicht in seinem Aufbau, d.h. in der Anordnung e.einer beschichteten Zähne 42, einem Abrichtwerkzeug 4l, bei dem nur Jeder zweite Zahn des vergleichbaren Zahnrades weggelassen ist. Anstelle der Sicherungsscheiben 49 sind schmale Führungsräder 58, 59 angebracht, die gegeneinander und gegenüber dem Grundkörper 43 dreheinstellbar sind. Damit können z.B. die linken Flanken 54 des Führungsrades 58 deckungsgleich mit den beschichteten linken Flanken 34 der Zähne 42 und die rechten Flanken 55 des Führungsrades 59 deckungsgleich mit den beschichteten Flanken 35 der Zähne 42 eingestellt werden. Diese Einstellbarkeit läßt größere Fertigungstoleraiizen an den FUhrungsrädern 58, 59 zu und ermöglicht außerdem ein Nachstellen, wenn ihre Zähne 52 beim Abwälzen mit den abrasiven Flanken des abzuziehenden Keiubearbeitungswerkzeugs 9 abgenutzt sind.

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Die um die Dicke der Führungsräder 58, 59 vergrößerte Breite des Abrjchtwerkzeugs 51 kann jn einigen Ballen zu Problemen führen, nämlich dann, wenn kein einwandfreier Eingriff der Führungsräder 581 59 in das abzuziehende Feinbearbeitungswerkzeug 9 gegeben ist. In diesen Fällen ist die Ausführung nach Figur 5 und 6 zu bevorzugen. Das dortige Abrichtwerkzeug 6l gleicht dem Abrichtwerkzeug 51, jedoch ist der hier mit 63 bezeichnete Grundkörper mit seitlichen Ausnehmungen versehen, in die Führungsräder 68, 69 eingelegt sind. Die Führungsräder 68, 69 haben nur solche Zähne 62, die den am eigentlichen Abrichtwerkzeug fehlenden Zähnen k7 entsprechen. Die äußeren Stirnseiten der Führungsräder 68, 69 decken sich mit denen der Zähne k2, so daß die Breite des Abrichtwerkzeugs 61 trotz der Führungsräder 68, nicht größer ist als die des Abrichtwerkzeugs kl.

Claims (4)

CARL HURTH- ihmMärz 19β5 ÄSi "·:i ··::··:*·'. 505.00/2503 «nsprü

1) Zahnradartiges Abrichtwerkzeug zum Abrichten von abrasiven zahnradartigen Feinbearbeitungswerkzeugen, dessen Zahnflanken mit extrem harten Schleifkörnern, insbesondere solchen aus Diamant oder kubischem Bornitrid (CBN) beschichtet sind und bei dem die Lücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen breiter ist als bei einem vergleichbaren Zahnrad mit im übrigen gleichen Verzahnungsdaten, dadurch gekennzeichnet, daß die die Beschichtung aufweisenden Zähne (42) einzeln in einen vorzugsweise metallischen Grundkörper (43) formschlüssig eingesetzt sind, derart, daß gegenüber dem vergleichbaren Zahnrad zumindest Jeder zweite Zahn, im Extremfall alle Zähne bis auf einen, weggelassen ist.

2) Abrichtwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Fußbereich mit einem Profil (48) versehenen Zähne (42) in entsprechend geformte Nuten des Grundkörperβ (43) eingesetzt und mit seitlich aufgesetzten Sicherungsscheiben (49) gehalten sind.

3) Abrichtwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Sicherungsscheibe als in Achsrichtung neben dem Grundkörper (43) angeordnetes und mit diesem winkeleinstellbar verbundenes Führungerad (50,59,60,69) ausgebildet ist, das ebenfalls mit dem abzurichtenden Feinbearbeitungswerkzeug (9) in Eingriff bringbar ist.

4) Abrichtwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrad bzw. die Führungsräder (68, 69) nur die Zähne (62) aufweist bzw. aufweisen, die

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den gegenüber dem vergleichbaren Zahnrad fehlenden Zähnen (22*) entsprechen.

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