DE896907C - Stirnkegelradwaelzfraeser - Google Patents

Description

• Stirnkegelradwälzfräser Gegenstand, der Erfindung ist ein Wälzfräser zur Erzeugung von Stirnkegelrädern mit gerader Verzahnung im Abwälzverfahren.
• Für die Stirnk egelradherstellun.g sind als Werkzeuge für das Teilverfahren Formmesser zum Stoßen und scheibenförmige Formfräser zum Fräsen bekannt. Bekannt sind ferner für. das selbsttätige in Abhängigkeit mit dem Werkzeug stehende Schaltverfahren wiederum Formmesser zum Stoßen (Bilgram-Verfahren) oder scheibenförmige Formfräser (Waaren-Verfahren) bzw. Messerköpfe mit eingesetzten Formstählen (Beale-Verfahren) zum Fräsen.
• Die an die genannten Werkzeuge gebundenen Verfahren haben alle den Nachteil, daß sich die Stärke dieser Werkzeuge nach der Lücke zwischen den Zähnen am kleinen Durchmesser und ihre Breite nach der Lücke am .großen Durchmesser der herzustellenden Stirnkegelräder richten muß. Außerdem muß man zur Verminderung der Schwierigkeiten beim Kämmen von Stirnkegelrad paaren die Zahnlänge kurzkalten. Stirnkegelräder mit einer über die ,gesamte Zahnlänge theoretisch einwandfreien Kugelzykloide oder sphärischen Evolvente herzustellen, ist mit .diesen bekannten Verfahren nicht möglich. Sie alle stellen nur praktische Annäherungsversuche an die theoretisch bestehende Forderung dar.
• Um diesen Nachteilen auszuweichen und zugleich die Vorteile des Abwälzverfahrens bei .der Herstellung von Stirn- und Schraubenrädern auch auf Kegelräder zu übertragen, ist man auf schraubenförmige, Kegelräder übergegangen. Man verwendet .dabei entweder einen Messerkopf mit eingesetzten Formstählen (das Böttcher- [Gl,eason-] Verfahren) odier man stellt mittels eines Wälzfräsers mit konischem Teilkreisdurchmesser die Palloid-Verzahnung her (das Klingelnberg-Verfahren). Beiden Verfahren haftet der Nachteil an, daß die nach ihnen erzeugten Kegelräder beim Kämmen störende Axialdrücke ergeben. Während bei allen Verfahren die ;Zahnhöhen am großen. und, kleinen Durchmesser des Kegelrades verschieden sind" sind die Zahnhöhen der Klingelnberg-Verzahnung überall gleich groß. Außerdem ist die Zahnstärke der Klingelnb,erig-Verzahnung über die gesamte Zahn.-länge annähernd gleich. Der konische Wälzfräser wird dabei so korrigiert, daß,die Tragfläche für die kämmenden Spiralkegelräder in der Zahnmitte entsteht, während an .den übrigen Stellen der Fräser den Zahn freiärbeitet. Es ist. also hier .eine besondere spiralförmig angeordnete von den theoretisch auf Grund der Eingriffsverhältnisse erwünschten Zahnformen abweichende Zahnform deshalb gewählt, um sie nach ,dem Abwälzverfahren herstellen zu können:. Dabei handelt es sich nicht um eine auf theoretischer Grundlage sich aufbauende Abwicklung, sondern um eine ,Zahnform, die mit Hilfe von Korrekturen ,den gestellten Forderungen der Verzahnungstechnik möglichst nahe zu kommen versucht.
• Unumstritten wären Stirnkegelräder mit. theoretisch einwandfreien Zahnformen sphärischer Evolventen die Ideallösung, weil mit ihnen ein einwandfrei richtiges Kämmender St-irnkegelradpaare durch den Ablauf der Evolventen ohne Auftreten irgendwelchen störenden Axialdruckes erreicht würde, zumal, wenn es gelänge, diese Kegelräder nach dem Abwälzverfahren herzustellen. Die Hauptvoraussetzung für dieses Verfahren. bildet ein geeignetes Wälzfräsierwerkzeug.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein besonders gestaltetes Wälzfräse rwerkzeug für die Herstellung von Stirnkegelradverzahnungen nach .dem Abwälzverfahren.
• Zur Herstellung .gewöhnlicher Stirnräder im Abwälzverfahren bedient man sich bekanuterweise der .Wälzfräser, welche der Zahnlücke als :dem jeweiligen Modul entsprechende Fräserzähne aufweisen. Beim Stirnkegelrad wächst der Modul eines Zahnes vom kleinsten bis zum größten Durchmesser stetig steigend an. Diesem Umstand wird erfindungsgemäß dadurch entsprochen, .daß der Wälzfräse r auf seinem Umfang mit einer auf dem stets gleichbleibenden Teilkrei.s,durchmesser in einer mit wachsender Steigung angeordneten Schraubenlinie Fräserzähne mit sich Stetig vergrößernder Zahnform erhält,, derart, daß bei der geringsten Steigung beginnend, die Zahnform sich allmählich bis zur größten Steigung ständig vergrößert, so daß der Kopfkreis. sich fortwährend vergrößert, der Fußkreis sich fortwährend verkleinert.
• Gibt man den Fräserzähnen eines solchen Abwälzfräsers eine Zahnflanke, die beim Wälzen eine Evolvente erzeugt, d. h. daß sie, beispielsweise nach DIN eine Gerade mit 15 oder 2o° Eingriffswinkel bildet, so vermag man mit einem solchen Wälzfräser alle Stirnkegelräder, gleich welcher Winkelstellung und gleich welcher (Zähnezahl mit Evolventenverzahnung; zu fräsen, deren kleinste und deren größte Teilung noch von den Fräserzähnen geschnitten werden können, gleichgültig, ob die Teilung nach Modul, metrisch oder circular pitch öder diametral pitch erfolgt.
• Der erfundene Fräser löst damit nicht allein die gestellte Aufgabe, sondern er besitzt dabei zugleich noch eine solche Vielseitigkeit der Anwendungsmöglichkeit, @daß ein einziger Fräser genügen kann, um alle praktisch vorkommenden Stirnkegelräder im Bereich seiner Größenordnung damit zu erzeugen.
• Die Zeichnung erläutert die Erfindung schaubildlich.
• Der Wälzfräser i ist auf seinem Umfang mit den in einer Schraubenlinie verlaufenden Fräserzähnen 2 versehen.
• Die Schnittkanten der Fräserzähne sind vom kleineren zum größeren Ende verlaufend ausgebildet.
• Alle Fräserzähne liegen auf dem stets gleich groß bleibenden an sich beliebig großen Teilkreisdurchmesser 3. Der Fußkreisdurchmesser q. nimmt von einem größten Maß q.' an dem Ende der kleinsten Teilung ständig ab, bis auf ein kleinstes Maß d" am Ende der größten Teilung. Der ,Kopfkreis wächst von einem kleinsten Maß 5' am Ende der kleinsten Teilung bis zu einem größten Maß 5" am Ende der größten Teilung (die eingezeichneten Maßlinien gelten wegen der sich ständig ändernden Maße nur angenähert). Desgleichen wächst die Steigung von einem Maß 6' bei der kleinsten Steigung bis zu dem Maß 6" bei der größten Teilung.
• Das zugezeichnete Kegelrad 7 weist bei zwanzig Zähnen an seinem größen Teilkreisdurchmesser 8 eine Teilung Modul 3, an seinem kleinsten Teilkreisdurchmesser 9 eine Teilung Modul :2 auf.
• Die entsprechenden Zahnkreise (8r und .c1' sind an den Stellen des Fräsers i in der Lage gezeichnet, in der sie von ihm fertig geschnitten werden. Der gezeichnete Fräser würde also beispielsweise auch ein- Kegelrad von den Teilkreisd urchmessern io und i i noch erzeugen können, ebenso wie zwischen diesen beiden Teilkreisdurchmessern ro und i i liegende- Kegelräder irgendeines anderen Neigungswinkels. 12.
• Bei der Arbeit mit einem solchen Fräser steht der Arbeitsfortgang in Abhängigkeit von der Umdrehung des Werkzeuges und; des Werkstückes,

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Stirukegelradwälzfräser, dadurch gekennzeichnet, @daß auf dessen- Umfang die Fräserzähne in einer Schraubenlinie mit wachsender Steigung angeordnet sind und daß, bei der kleinsten,-Steigung beginnend, die Fräserzahnform sich ständig vergrößert, derart, daß .bei stets. :gleichbleibendem Teilkreis der Kopfkreis sich fortlaufend vergrößert, der Fußkreis sich fortlaufend verkleinert.