DE911933C - Schneckenfoermiger Waelzfraeser zur Herstellung aussenverzahnter Stirn- und Schraubenraeder - Google Patents

Description

• Schneckenförmiger Wälzfräser zur Herstellung außenverzahnter Stirn- und Schraubenräder Die Herstellung außenverzahnter Stirn- und Schraubenräder mittels schneckenförmiger Fräser gehört zu den leistungsfähigsten Verzahnungsverfahren überhaupt. Hinsichtlich der Genauigkeit der so erzeugten Räder genügt die Kreisteilung selbst den höchsten Ansprüchen. Weniger befriedigend ist dieForrngenauigkeit wälzgefräster Stirnräder. Diese liegt in der Regel unter der der Teilung.
• Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß die große Zahl der das Zahnprofil durch Wälzen gestaltenden Schneidkanten nur mit größtem Genauigkeitsaufwand so am Fräser angebracht werden können, da,ß die Voraussetzungen für eine einwandfreie Profilgestaltung erfüllt sind. In der Regel machen die dem Wälzfräser anhaftenden Taumelfehler der Schneidkanten die Erzeugung eines einwandfreien Profils unmöglich.
• Erfindungsgemäß werden die geschilderten Nachteile dadurch beseitigt, daß die Schneidkanten des Fräsers in ihrer Anordnung zueinander an Stelle der üblichen Zahnstangenbezugsverzahnung eine Innenradverzahnung verkörpern. Diese Lösung unterscheidet sich grundsätzlich von einem bekanntgewordenen Vorschlag zur Herstellung von Wälzfräsern für Keil- und sonstige Profilwellen, die ihres schwierig herzustellenden Profils wegen vorher mit Scheibenfräsern bearbeitet wurden, während nach jenem Vorschlag die Form des Arbeitsstückes als Erzeugerfräser benutzt wird. Demgegenüber zeigt diese Erfindung, daß man bei außenverzahnten Stirnrädern, die ohne Schwierigkeiten mit einem zylindrischen Wälzfräser verzahnt werden können, mit großem Vorteil: Wälzfräser verwendet, deren Schneidkanten eine Innenverzahnung verkörpern. Die neue Lehre gilt also für das wirtschaftlich und technisch außerordentlich wichtige Gebiet der außenverzahnten Stirn- und Schraubenräder.
• Die vorgeschlagene Lösung hat auch keinen Zusammenhang mit einem anderen bekannten Vorschlag zur Verwendung von schneckenförmigen Fräsern zum Verzahnen von Geradzahnkegelrädern; denn damit können nur angenäherte Verzahnungen hergestellt werden, während die Erfindung gerade Wege für besonders genaue Verzahnungen zeigt.
• Der große Vorteil der vorgeschlagenen Lösung liegt darin, daß der neue Fräser das Zahnprofil mit wesentlich weniger Hüllschnitten einschließt und so weniger Schnittspuren hinterläßt. Es sind weniger Zähne für den Fräsprozeß erforderlich als bei den bekannten zylindrischen Fräsern. Damit wird die Gefahr des sonst so gefürchteten Taumelns herabgesetzt. Die Profilgenauigkeit wird gesteigert.
• Man kann den neuen Fräser so ausbilden, daß die Bahn seiner Schnittkanten ein Innenrad verkörpern, sie können auch selbst konvex gestaltet sein.
• Werden die konvexen Flanken so weitgehend dem Profil des zu schneidenden Rades angepaßt, daß die wirksame Fräserlänge kürzer ist als die Eingriffsstrecke, so reicht es aus, daß die einzelnen Schneidstollen, die üblicherweise die Gestalt von Zahnstangen haben, nur je aus einem einzelnen Zahn bestehen. Dabei kommt als Vorteil hinzu, daß alle Fräserflanken für die Bearbeitung frei liegen und nicht durch Nachbarzähne behindert sind. Ein solcher Fräser ist derjenigen Fräserart zuzuordnen, die als Einstellfräser bekannt sind und die benutzt werden, um Profile zu erzeugen, die nur in einer bestimmten axialen Lage des Fräsers formgetreu geschnitten werden können. Die Regeln zum axialen Einstellen solcher Fräser gehören zum bekannten Stand der Technik und erfordern deshalb kein besonderes Eingehen. Ein solches axiales Einstellen ist grundverschieden von dem axialen Einstellen zylindrischer Fräser beim Schneiden von Stirnrädern mit nur wenigen Zähnen, das den Zweck hat, das Netz der Hüllschnitte auf Flanke und Gegenflanke gleichmäßig zu verteilen, oder dem axialen Einstellen kegelig angespitzter zylindrischer Fräser zum Verzahnen von Schraubenrädern, das erfolgt, um dem kegeligen Teil des Fräsers die Hauptschrupparbeit zuzuweisen.
• Die Zeichnung zeigt ein Beispiel der Erfindung. Man könnte die Erfindung natürlich auch auf andere Weise verwirklichen, etwa an einem Fräser mit einschraubbaren Zähnen. Das gewählte Beispiel schien besonders geeignet, den Erfindungsgedanken verständlich zu machen.
• In den Bildern i und 2 ist a der zylindrische Grundkörper eines Schneckenfräsers mit der Bohrung b und Längsnuten c, in welche die Füße d der einzelnen Fräserzähne e lösbar eingelassen sind. Ihre endgültige Befestigung erfolgt mit konisch abgeflachten Zylinderstiften f. die parallel zur Tiefenrichtung der Nuten F in den Grundkörper eingelassen sind. Es ist günstig, die Stifte auf der Mittellinie g des Schneckenganges anzubringen. Sie nehmen so die auftretenden Kräfte gut auf und können außerdem auch noch als Rückenstütze dienen, wenn sie um einen entsprechenden Betrag aus dem Grundkörper vorstehen.
• Die stufenweise abgesetzten Zähne e sind so gestaltet, daß ihre aus .dem Grundkörper vorstehenden Teile auf der Zylinderfläche des Umfanges auf-" sitzen. Man schafft so eine Anlage, die mühelos einwandfrei rundgeschliffen werden kann.
• Mit dem dargestellten Fräser soll ein Zahnrad h gefräst werden.
• Die dargestellten Zähne (der Einfachheit halber wurden nur drei Fräserzähne gezeichnet) sind nach der zu schneidenden Lücke profiliert. Sie haben hohle Schneidkanten m. In der Darstellung ist die Deckung von Profil und Gegenprofil vollkommen. Das ist praktisch der Fall bei Fräsern mit nur geringer Gangsteigung. Andernfalls ergibt sich ein die Wälzung berücksichtigender Unterschied. Diesem Sachverhalt wird ohne besonderen Arbeitsaufwand Rechnung getragen, wenn man die Flanken der Fräserzähne in einem Hilfskörper bearbeitet, in dem sie so verkippt sind, daß ihre Kopfflächen auf einem Kreis liegen, angedeutet durch den gestrichelten Zahn 1. Dann kann man die Flanken mit einem zahnradartigen Werkzeug bearbeiten, dessen Profil dein Profil des zu schneidenden Rades entspricht. h in Bild 2 verdeutlicht also nicht nur das zu schneidende Rad, sondern auch das zur Erzeugung der Werkzeugschnecke vorgesehene Schneidrad.
• Die Zähnezahl des Werkzeuges und sein Modul, mit dem die Fräserschnecke bearbeitet wird, wird nach der Zähnezahl und dem Modul des zu erzeugenden Zahnrades gewählt. Es ist aber nicht notwendig, daß beide gleich sind. Bewußte Abweichungen werden gewählt, um durch das Kippen der Fräserzähne in ihre hinterarbeitete Stellung oder etwaige Neigungen der Spanflächen hervorgerufene Profilveränderungen auszugleichen. Solche Unterschiede können auch dazu benutzt werden, um ein Kopfeingriffsspiel zu erzeugen.
• So wird der beschriebene Fräser für eine bestimmte Zähnezahl gestaltet. Wie aber scheibenförmige Profilfräser einen ganzen Bereich von Zähnezahlen umfassen, ist auch der neue Fräser praktisch nicht an nur eine Zähnezahl gebunden.
• Der Schneckengang des Fräsers bildet in diesem Beispiel eine Globoidschnecke. Zweckmäßig besteht, wie dargestellt, jeder Schneidstollen dieser Schnecke nur aus einem einzigen Zahn. Dann ist ohne weiteres die eingangs aufgestellte Bedingung erfüllt, daß die Fräserlänge einen Gang nicht überschreiten soll. Auf diese Weise wird die Wirkung der Wälzung eingeschränkt, man spart hochwertigen Werkstoff und macht die Fräserflanken gut zu- i gänglich für die Bearbeitung.

Claims (2)

1. PATENTANSPRC-CIIE: i. Schneckenförmiger Fräser zur Herstellung von außenverzahnten Stiril=. und Schraubenrädern, dadurch gekennzeichnet, daß seine Schneidkanten in ihrer Anordnung zueinander an Stelle der üblichen Zahnstangenbezugsverzahnung eine Innenradverzahnung verkörpern. 2. Schneckenförmiger Fräser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten wie die Flanken von Innenzahnrädern konvex gestaltet sind. 3. Schneckenförmiger Fräser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexen Flanken so weitgehend dem Profil des zu schneidenden Rades angepaßt sind, daß die wirksame Fräserlänge kürzer ist als die Eingriffsstrecke, und zwar vorzugsweise so kurz, daß jeder Schneidstollen aus nur einem Zahn zu bestehen braucht. Angezogene Druckschriften: Firmenhandbuch Pfauter Wälzfräsen, Springer Verlag, Berlin 1933, S. 37 bis 39, 267 und 268; Werbeschrift Fa. Staehely HF/A 3952; Werkzeughandbuch O'Ing. Fritz P ü t z, Hauser Verlag, München 1950, S. 350; deutsche Patentschriften Nr. 627 o17 (S.
2. 2, Z. 5), 500 028, 552 798, 571 o96, 126 91o, 14,. 652, io 694, 69635.