DE8713758U1

DE8713758U1 - Zahnrad- oder zahnstangenförmiges Werkzeug zum Feinbearbeiten von insbesondere gehärteten Zahnrädern

Info

Publication number: DE8713758U1
Application number: DE8713758U
Authority: DE
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-02-09

Description

Zahnrad- oder Zahnstangen förmiges Werkzeug zum Feinbearbeiten von insbesondere gehärteten Zahnrädern

Die Neuerung besieht aich auf ein Werkzeug, wie es im Oberbegriff dea Schutzanapruche beschrieben ist.

Ee ist bereit» ein Verfahren zum Feinbearbeite^ von gehärteten Zahnrädern bekannt ("Werkstatt und Betrieb", Il8. Jg.(1985), Heft 8, Seiten 505 bis 509), bei dem das Werkzeug parallel zur Werkatiickach.se bewegt wird und intermittierend dazu eine radiale Zustellung erfolgt. Der Längsvorschub irfordert aber Bearbeitungezeit und sollte deshalb vermieden werden. Bei einem anderen bekannten Verfahren wird das Werkzeug ausschließlich radial zugestellt, was eine kürzere Bearbeitungneit ermöglicht. Um die Werkstück-Verzahnung auf ihrer ganzen Breite zu bearbeiten, muß sich die Werkzeug-Verzahnung an d?.e Werkstück-Verzahnung anschmiegen, was bei der Werkzeug-Herstellung gewisse Probleme nit sich bringt.

Die genannten Nachteile können verringert bzw. umgangen werden, wenn nach dem sogenannten Diagonalverfahren gearbeitet wird. Dabei wird das Werkzeug relativ zum Werkstück An einer Richtung bewegt, die schräg zur Werkstückachse verläuft. Je nach der Breite des Werkzeuge und dem für die Vorachubrichtung gewählten Winkel zur Werkstückachje genügt u.U. schon ein relativ kurzer Vorschubweg, um den Eingriffspunkt bzw. die gemeinsame Normale von einer Stirnseite der Werkstückverzahnung über die Zahnbreite zur anderen Stirnseite zu verlegen. Es ist deshalb besondere wichtig, die Breite des Werkzeugs ift Abhängigkeit von den Verfahrensgrößen zu wählen.

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Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde« das beschriebene Werkzeug ro zu vcrbcsiern, daß e· beim Einsatz im Diagonalverfahren einen Möglichst kurzen Vorschubweg ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit einem Werkzeug gelöst, das die Merkmale des Schutzansprucha aufweist. Wenn ein Werkzeug, z.B. ein vorhandene·, mit einer größeren Breite als angegeben verwendet wird, dann wird diese nicht voll auegenutzt. Würde ein breiteres Werkzeug erst angefertigt, dann ergäben sich unnötig« Mehrkosten für das Werkzeug. Wenn die Breite de· Werkzeuge dagegen kleiner ist als im Schutzanspruch angegeben, dann werden die Zahnfinnken des Werkstücks nicht auf der ganzen Breite bearbeitet, es sei denn, der Vorschubweg würde entsprechend verlängert werden, was aber gerade vermieden werden soll. Das neuerungsgemäße Werkzeug ist zur Verwendung bei Feinbearbeitungsverfahren, die unter Zweiflankenanlage ablaufen, ebenso geeignet wie für solche, die unter Einflankenanlage ablaufen.

Weitere Vorteile und Merkmale dmr Neuerung gehen aus

der folgenden Beschreibung hervor, in der die Neuerung anhand von 3 Figuren erläutert ist.

Es zeigen

Fig. 1 ein Werkzeug im Eingriff mit einem Werkstück in einer Seitenansicht,

Fig. 2 das Werkzeug mit dem Werkstück in einer Draufsicht, und

Fig. 3 die Situation von Fig. 2 in vergrößerter Darstellung und stark vereinfacht mit verschiedenen Stellungen des Werkzeugs.

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Ein zahnradartiges Werkzeug T steht unter gekreuzten Achsen 3) ^ nit einem zu bearbeitenden Zahnrad (Wefkstück V) in Eingriff. Zumindest an den Flanken seiner Zähne besitzt es eine abrasive, d.h« keine einheitlich gerichteten Schneidkanten aufweisende Oberfläche. Wenn noch nicht gehärtete Zahnräder bearbeitet werden, kann das Werkzeug T ganz aus Keramik oder Kunstharz mit darin eingebetteten Schneidkörnern bestehen. Das Werkzeug T besteht jedoch aus einem verzahnten metallischen Grundkörper, dessen Zahnflanken 5 eine Beschichtung mit Hart-•toffkörnern, z.B. aus kubischem Bornitrid (CBN) oder Diamant, haben, wenn damit vornehmlich gehärtete Zahnräder bearbeitet werden. Dieses Verfahren wird als Hartschaben oder Schabschleifen bezeichnet. Dazu wird das

Werkstück W oder das Werkzeug T in Rotation versetzt,

das Jeweils andere Glied wird über die Verzahnungen mitgedreht. Während des Rotierens wird das Werkzeug T relativ zum Werkstück W in Pfeilrichtung 6 hin und her bewegt. Diese Vorschubbewegung erfolgt in einer Ebene, die paral-IeI liegt zu den Achsen 3, k. Außer der Vorschubbewegung 6 erfolgt intermittierend dazu eine radiale Zustellung in Pfeilrichtung 7, auch wird di« Drehrichtung i.d.R. mindestens einmal gewechselt. Zwischen dem Werkzeug T und dem Werkstück W besteht theoretisch eine Punktberührung im Eingriffspunkt N₁ der auf der sogenannten gemeinsamen Normalen, einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Achsen 3, k und senkrecht dazu gerichtet, liegt. Während der Vorschubbewegung verändert der Eingriffspunkt seine Lage zwischen den Stirnseiten 8, 9 des Werkstücks W, d.h.

er wandert von der einen Extremstellung M an der einen Stirnseite 8 über die gezeigte Hittelstellung N bis zur anderen Extremstellung 0 an der anderen Stirnseite 9· Damit dies bei möglichst kurzem Vorschubweg möglich ist, müssen ganz bestimmte Zusammenhänge beachtet werden.

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Ee wurde gefunden, daß zwischen der optimalen Breite des Werkzeuge T und anderen die relative Stellung und Bewegung zwischen Werkzeug T und Werkstück W definierenden Größen die Beziehung

erfüllt sein soll. In dieser Formel bezeichnen b- die Breite des Werkzeugs T,

h.. die Breite de* WsrkatUcka V.
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V· den Achskreuzwinkel zwischen den Achsen 3 und k, S den Diagonalwinkel, d.h. den Winkel zwischen der Achse k und der Vorschubrichtung 6.

Diese Größen sind zu« besseren Verständnis in Fig. 3 dargestellt. Außerdem ist dort die Strecke auf dem Vorschubweg, die zurückzulegen ist, um den Eingriffspunkt von der Mittelstellung N in die Extremstellung 0 zu bringen, mit s bezeichnet und der dann in der Projektion das Werkstück W noch überdeckende rechte Abschnitt von __T mit x.

Die Vorrichtungen, in denen das Werkzeug und das Werkstück aufgenommen sind, wurden in den Figuren nicht dargestellt, da sie für das Verständnis der Neuerung ohne Bedeutung sind. Gleiches gilt für die Antriebeeinrichtungen sowie für die Maschine, auf der das Werkstück mit dem Werkzeug bearbeitet wird.

II. Il · **

Begriffsliste

3 Achse von T k Achse von W

5 Zahnflank« von T

6 Vorschub

? Radialzustellung

8 Stirnseite von W

9 Stirnseite von W

M Eingriffspunkt extrem N Eingriffspunkt mittig O Eingriffspunkt extrem

T Werkzeug

W Werkstück

b_ Breite von T b&ldquor; Breite von W

&bgr; Strecke von 6

&khgr; Überdeckung

tf" Achskreuzwinkel

£ Diagonalwinkel

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Claims

Schutzanapruch

Zahnrad- odor zahnatangenförnigea Werkzeug zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von inabeaondere gehärteten Zahnrädern unter gekreuzten Ach»an, das eine abrasive, d.h. keine einheitlich gerichteten Schneidkanten aufweiaendc Oberfläche auf seinen Zahnflanken aufweist, insbesondere in frorm einer Beschichtung «it Hartatoffkörnern, z.B. aus kubischem Bornitrid (CBN) oder Diamant, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Breite b-, des Werkzeuge (T), der Breite b_w dea zu bearbeitenden Werkatücka (W) und anderen die relative Stellung und Bewegung zwiachen Werkzoug und Werkatück definierenden Größen die Beziehung - > _H I &ldquor; ^ sin £

" L *^c "*ⁱⁿ ^{&egr;*&rgr;

besteht, wobei

/ den Achskreuzwinkel zwiachen Werkzeug (T) und Werkstück (W) und

£ den Winkel zwiachen der Werkatückachae (4) und der Vorachubrichtung (6) dea Werkzeuge (T) relativ zu« Werkstück (W)

bezeichnen.