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Maschine zum Fräsen von Verzahnungen mit drehender Bewegung .des Werkstücks
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine oder eine Vorrichtung zum Fräsen von
Verzahnungen, wobei das Werkstück ebenso wie das Werkzeug, der Fräser, eine drehende
Bewegung ausführen. Die bisher zur Herstellung einer Verzahnung benutzten Maschinen
sind sehr umfangreich in ihrem Aufbau und daher sehr teuer, so daß sie für kleinere
Betriebe nicht beschafft werden können.. Auch ist es bei den bekannten Maschinen
sehr umständlich, wenn die Maschine auf die Herstellung einer anderen Verzahnung
eingestellt werden muß. Hierfür benötigt man meist eine Änderung mehrerer Zahnräder
innerhalb des Getriebekastens, die für die verschiedenen Module vorrätig gehalten
werden müssen.
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Um eine im Aufbau sehr einfache und billige Maschine oder Vorrichtung
zum Fräsen von Verzahnungen zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
zwei Werkstücke verschiebbar an zwei gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugs anzuordnen
und durch Kopierräder zu drehen. Hierbei werden die auswechselbaren Kopierräder
über biegsame Wellen von einer durch Motor angetriebenen Spindel oder einer Spindel
einer vorhandenen Bohrmaschine od. dgl. aus angetrieben. Bei Abänderung des Moduls
brauchen keine Wechselräder ausgebaut zu werden, sondern es ist nur notwendig, ein
anderes Kopierrad bzw. für die beiden Werkstücke zwei Kopierräder auszuwechseln.
Man erreicht eine wesentliche Ersparnis an Kosten und Zeit, so-daßdiaslVerzahnengegenüberAnwendungbekannter
Maschinen wesentlich verbilligt werden kann.
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Bei der praktischen Ausführung ist jede Achse für das Kopierrad und
das Werkstück in einem
Schlitten angeordnet, der das Antriebsende
und die Lagerung der biegsamen Welle aufnimmt. Die beiden Schlitten können gegenläufig
radial zum Werkzeug durch eine Spindel mit Handrad über Spindelmuttern verstellbar
sein. Der Träger dieser beiden Schlitten kann noch senkrecht zu dem Werkzeugschlitten
verstellbar gemacht werden, um ein Ausrichten der Werkstücke gegenüber dem Werkzeug
vornehmen zu können. Das Werkzeug kann noch an dem Fuß des Schlittenträgers mit
einem verstellbaren Körner .od. dgl. gelagert werden.
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Der Antrieb der Maschine kann beliebig vorgesehen werden. Beispielsweise
ist die Werkzeugspindel mit einer Stufenscheibe ausgerüstet, die von irgendeiner
beliebigen anderen Stufenscheibe angetrieben wird. So kann man einen besonderen
Motor vorsehen, der z. B. über die Stufenscheibe die Einrichtung antreibt, so daß
eine selbständige Maschine entsteht. Selbstverständlich kann der Motor auch über
ein Räderwechselgetriebe od. dgl. die Werkzeugspindel antreiben. Man kann aber auch
die Werkzeugspindel mit einer vorhandenen Werkzeugspindel, z. B. mit einer Bohrmaschinenspindel
verbinden, so däß das Gerät als zusätzliche Vorrichtung bei einer Bohrmaschine oder
einer anderen Maschine Verwendung finden kann.
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Mit der Vorrichtung lassen sich beliebige Verzahnungen herstellen;
je nach der gewünschten Ausführung wird ein entsprechender Fräser benutzt. Die Werkstücke
werden mit den Schlitten radial zugestellt und anschließend findet die selbsttätige
Drehung der Werkstücke in Abhängigkeit von der Werkzeugspindel statt. So kann man
Abwälzfräser für beliebige Zahnformen oder Kordelfr äser od. dgl. verwenden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Fräseinrichtung
gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i die Vorderansicht, . Fig.
2 die Rückansicht der Werkstückschlitten, Fig. 3 die Seitenansicht und Fig. 4 den
Querschnitt durch die Werkstückachsen. -Auf einer Grundplatte i ist ein Schlittenträger
:2 mit seinem Fuß 3 verschiebbar, und zwar mittels der Spindel 4, die durch ein
Handrad 5 drehbar ist. Mit der Schraube 6 kann der Schlittenträger 2 festgeklemmt
werden. An diesem Schlittenträger sind zwei Werkstückschlitten 7 und 8 geführt,
wobei die oberen Führungsleisten 9 durch Schrauben io einstellbar sind. Die Schlitten
sind, wie insbesondere aus Fig. 2 und 4 hervorgeht, in senkrechter Ebene durch Leisten
i i geführt, die durch Schrauben 12 nachstellbar sind. Auf der Rückseite trägt jeder
Schlitten 7 oder 8 eine Mutter 13, die durch eine Spindel 14 mit Handrad 15 gegenläufig
zueinander verstellbar ist. Durch in Langlöchern 16 geführte Schrauben 17 (Fig.
i) lassen sich die Schlitten an dem Träger :2 festklemmen.
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In jedem Schlitten ist eine Welle 18 gelagert, auf der ein Kopierrad
i9 sowie das zu verzahnende Werkstück 2o mittels der Mutter 2i festgeklemmt werden.
Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht; lassen sich die Kopierräder i9 sowie die
Werkstücke 2o sehr schnell und bequem auswechseln.
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Oberhalb des Schlittenträgers :2 befindet sich ein Zahnradgehäuse
22 mit einem mittleren Zahnrad 23 auf der Werkzeugspinde124. Diese Spindel 2-4 trägt
am unteren Ende ein Spannfutter 25 für das Werkzeug, den Fräser 26, der an seinem
unteren Ende in einer Körnerspitze 27 gelagert sein kann, die verstellbar .am Fuß
3 des Schlittenträgers 2 befestigt ist.
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Das Zahnradgehäuse 22 kann durch einen (nicht dargestellten) Ständer
mit der Grundplatte i verbunden sein. Bei Verwendung der Einrichtung bei einer Bohrmaschine
ist z. B. das Zahnradgehäuse 22 mit dem Kopfteil der Maschine verbunden, während
die Grundplatte i auf dem Bohrmaschinentisch befestigt wird. Die Spindel 24 trägt
eine Stufenscheibe 28 od. dgl., die .in geeigneter Weise von einem besonderen Motor
oder dem Bohrmaschinenmotor angetrieben werden kann. Es kann aber auch die Spindel
24 beispielsweise von oben unmittelbar von einer vorhandenen über ein Getriebe angetriebenen
Werkzeugspindel in Umdrehung gebracht werden, so daß die Stufenscheibe fehlen kann.
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In dem Zahnradgehäuse 22 befinden sich noch zwei weitere Zahnräder
29 und 3o, die mit dem Zahnrad 23 im Eingriff stehen. Diese Zahnräder 29 treiben
jeweils eine biegsame Welle 31 bzw. 32 an, die zu den Aufsatzschlitten 33 und 34
führen. Am oberen Ende der Schlitten sind entsprechende Lagerstellen 35 für diese
biegsame Welle vorgesehen. Im Innern der Schlitten greifen die Enden 36 der biegsamen
Welle in eine entsprechende Verzahnung 37 (Fig. 4) der Kopierräder i9 ein, so daß
diese Kopierräder in Abhängigkeit von der Werkzeugspindel 24 gedreht werden. Je
nach dem Durchmesser dieser Kopierräder i9 können die Aufsatzschlitten 33 und 34
auf den Grundschlitten 7 und 8 verstellt und durch die in Langlöchern 16 geführten
Schrauben 17 festgestellt werden.
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Durch die gleiche Verzahnung auf den Kopierrädern i9 bei verschieden@nZähnezahlen
der Kopierräder kann man erreichen, daß die unteren Enden 36 der biegsamen Welle
31 und 32 nicht ausgewechselt zu werden brauchen. Ist dies jedoch notwendig, so
muß man innerhalb der Lagerstellen 35 eine entsprechende Auswechselung der Antriebsenden
36 je nach Modul oder Verzahnung vornehmen.
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Die Wirkungsweise einer solchen Fräsvorrichtung ist folgende: Je nach
der herzustellenden Verzahnung wird ein entsprechender Fräser 26 in die Vorrichtung
eingespannt. Es werden dann die notwendigen Kopierräder i9 auf die Wellen 18 aufgesteckt
und die Rohlinge 2o ebenifalls auf dieser Welle 18 mittels der Mutter 21 befestigt.
Anschließend werden die beiden Rohlinge 2o mit ihren Schlitten mittels des Handrades
15 radial auf das Werkzeug zugesteuert, wobei sowohl das Werkzeug als auch die Rohlinge
gedreht werden.
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Bei der Herstellung einer geraden Verzahnung wird die Spindel 24 mit
dem Abwälzfräser 26 in üblicher Weise schräg gestellt und nach dem Umlauf der Werkstücke
der Fuß 3 mit dem Schlittenträger
2 von Hand verschoben, bis die
gewünschte Zahnbreite erreicht ist.
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Eine solche Maschine oder Einrichtung ist insbesondere für die Massenherstellung
vieler gleicher "Zahnräder geeignet. Durch (nicht dargestellte) Anschläge od. dgl.
kann man nach Beendigung des Fräsvorganges natürlich auch noch ein selbsttätiges
Abstellen der Maschine erreichen.