DE975817C - Zahnradfoermiges Werkzeug zum Fertigbearbeiten von Zahnraedern - Google Patents

Zahnradfoermiges Werkzeug zum Fertigbearbeiten von Zahnraedern

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DE975817C
DE975817C DEF5393D DEF0005393D DE975817C DE 975817 C DE975817 C DE 975817C DE F5393 D DEF5393 D DE F5393D DE F0005393 D DEF0005393 D DE F0005393D DE 975817 C DE975817 C DE 975817C
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tooth
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DEF5393D
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Edward E Miller
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Fellows Gear Shaper Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/28Shaving cutters
    • B23F21/282Shaving cutters with inserted cutting elements
    • B23F21/284Shaving cutters with inserted cutting elements in exchangeable arrangement

Description

  • Zahnradförmiges Werkzeug zum Fertigbearbeiten von Zahnrädern Die Erfindung bezieht sich auf ein zahnradförmiges Werkzeug zum Fertigbearbeiten von Zahnrädern durch Schaben, bei dem die Zahnflanken in bei einem Zahnrad an sich bekannter Weise in ihrer Längsrichtung symmetrisch zur Längsmittellinie der Zähne gekrümmt sind. Wenn das Werkzeug- und das Werkstückrad mit einem Berührungsdruck zwischen ihren zugehörigen Zähnen kämmend miteinander laufen, haben die divergierenden Bahnen, in denen diese Zähne sich bewegen, zur Folge, daß die Schabkanten sich längs der Zähne des Werkstückes bewegen und von deren Flächen dünne Späne mit einer Schabwirkung entfernen. Die Zahnflächen neben den Schabkanten reiben zu derselben Zeit auf den Flächen der Zähne des Werkstückes, begrenzen die Tiefe, bis zu der die Schabkanten wirken können, und bearbeiten diese Flächen zu einer feineren Vollkommenheit der Form.
  • Es ist vorgeschlagen worden, mit einem Werkzeug dieser Art Zähne mit geradem oder schraubenförmigem Längsverlauf an Außen- oder Innenzahnrädern bei ausgedehnter Auflage in der Längsrichtung zwischen den Zähnen des Werkzeugrades und des Werkstückrades fertigzubearbeiten. Die Schneidkanten eines solchen Werkzeuges sind die Schnittlinien zwischen den Seitenflächen ihrer Zähne und den Nuten, welche in diese Flächen teilweise oder vollständig durch das Material der Zähne hindurch eingeschnitten sind.
  • Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines zahnradförmigen Werkzeuges, das gegenüber dem älteren Vorschlag Verbesserungen mit Bezug auf die Schabkanten aufweist, so daß diese Kanten wiederholt wirksam geschärft werden können, nachdem sie durch den Gebrauch stumpf geworden sind.
  • Bei einem zahnradförmigen Werkzeug der einleitend gekennzeichneten Art besteht gemäß der Erfindung das Werkzeug aus mehreren scheibenförmigen Teilen oder Einheiten, -derart, daß die Zähne der mit ihren radialen Ebenen aufeinandergelegten Scheiben im vereinigten Zustand an ihren einander zugekehrten Enden .im Abstand -voneinander liegen und Schneidkanten an diesen Enden haben.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Flanken der sich entsprechenden, an ihren zugekehrten Enden durch einen Abstand voneinander getrennten Zähne der vereinigten Einheiten oder Teile auf gleichen oder annähernd gleichen Krümmungskurven liegen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Schneidkanten an den einander zugekehrten Enden der Zähne einer oder mehrerer der Einheiten oder Teile mit einem Spanwinkel versehen sein.
  • Dem Werkzeug nach der Erfindung kann in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung zugeordnet sein, mittels deren die Ausrichtung der sich entsprechenden Zähne der Teile oder Einheiten gemäß den Krümmungskurven herbeigeführt und aufrechterhalten wird.
  • Es kann ferner die Krümmung der Flanken der Werkzeugzähne so sein, daß, bezogen auf ein mit dem Werkzeug kämmendes Werkstückzahnrad, auf einem mittleren Teil der Zahnlänge eine volle Auflage der Werkzeugzähne auf den Werkstückzähnen und nach beiden Enden hin ein allmähliches Entfernen von den Werkstückzähnen erfolgt.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, während der Lebensdauer des Werkzeuges einen Anstellwinkel an den Schabkanten vorzusehen und aufrechtzuerhalten.
  • In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen axialen Schnitt durch den Hauptteil eines Schabwerkzeuges gemäß der Erfindung, Fig.2 eine Stirnansicht des Schabwerkzeuges, von der rechten Seite der Fig. i aus gesehen, Fig. 3 einen axialen Schnitt durch einen zugehörigen Teil des Werkzeuges, Fig. 4 eine Schnittansicht durch das zusammengesetzte Schabwerkzeug im Arbeitszustand, Fig. 5 eine ähnlicheAnsicht eines entsprechenden Werkzeuges, bei dem die Zähne an ihren schabenden Teilen einen Anstellwinkel aufweisen, Fig.6 eine der Fig.4 ähnliche Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform eines Werkzeuges gemäß der Erfindung, Fig.7 eine Schnittansicht eines Werkzeuges gleich dem der Fig. 6, das aber an seinen Schabkanten einen Anstellwinkel hat, Fig. 8 eine Abwicklung des in Fig. 4 dargestellten Werkzeuges, dessen Zähne ein Zahnrad mit äußeren Schraubenzähnen fertigbearbeiten können, Fig. 9 eine Abwicklung eines ähnlichen Werkzeuges, bei dem die Zähne so gestaltet sind, daß sie Zahnräder mit inneren Schraubenzähnen fertigbearbeiten können, Fig. io eine Abwicklung eines Werkzeuges derselben Art, das schraubenförmige Zähne hat, die Außenzahnräder fertigbearbeiten können, Fig. i i eine Abwicklung eines schraubenförmigen Werkzeuges, dessen Zähne Innenzahnräder fertigbearbeiten können, Fig. i2 und 13 schematische Darstellungen von Werkzeug und Werkstück in Ansicht bzw. in Draufsicht, Fig. 14, 15 und 16 Schnittansichten nach den Linien 14-i4, 15-i5 bzw. 16-r6 der Fig. 13 von miteinander kämmenden Zähnen eines Werkzeuges und eines schraubenartigen Werkstückrades ohne ausgedehnte Auflage zwischen den sich berührenden Zähnen, Fig. 17 und 18 ähnliche Ansichten wie die der Fig. 14 und 16 und veranschaulichen Zahnausbildungen gemäß der Erfindung, durch welche eine ausgedehnte Auflage in der Längsrichtung zwischen den Zähnen des Werkzeuges und des Werkstückes erzielt wird, Fig. i9 eine Draufsicht auf den Werkzeugzahn der Fig. 17 und 18, Fig. 2o und 21 Diagramme, welche veranschaulichen, wie eine ausgedehnte Auflage zwischen einem Werkzeug und einem Werkstückrad mit inneren Schraubenzähnen erzielt wird, Fig. 22, 23 und 24 Schnittansichten in vergrößertem Maßstab nach den Linien 22-22, 23-23 bzw. 24-24 der Fig. 2i, Fig. 25 eine der Fig. 23 ähnliche Schnittansicht und veranschaulicht eine Ausführung eines Zahnes gemäß der Erfindung, durch den eine ausgedehnte Auflage zwischen den Zähnen des Werkzeuges und den Zähnen eines Innenzahnrades erzielt wird, und Fig. 26 eine Draufsicht auf den Zahn der Fig. 25. Das in den Fig. i bis 4 dargestellte Werkzeug weist eine Nabe 2i mit Flansch 22 auf, der Außenzähne 23 hat; die Nabe 2i mit dem Flansch 22 bildet einen Teil des zusammengesetzten Werkzeuges. Der mit ihm zusammenwirkende Teil ist ein Ring 24 mit Außenzähnen 25, der auf der Nabe 21 angebracht wird; die Bohrung in dem Ring 24 hat eine genau bearbeitete Lagerfläche 26, die dicht auf die äußere Lagerfläche 27 der Nabe 21 paßt. Der Ring 24 wird gegen den Flansch 22 durch eine Mutter 28 festgeklemmt, welche auf den mit Gewinde versehenen Teil 29 der Nabe 21 aufgeschraubt wird (Fig.4).
  • Der Flansch 2,2, des ersten Werkzeugteils ist neben der Lagerfläche 27 mit einer Schulter 30 und der Ring 24 mit einer Schulter 31 versehen. Die Enden der Zähne beider Teile sind von diesen Schultern aus weggeschnitten, so daß nach der Zusammensetzung ein Zwischenraum 32 zwischen den aneinanderstoßenden Enden der entsprechenden, ausgerichteten Zähne 23 und 25 der Teile verbleibt. Dieser Zwischenraum 32 ist für die Ableitung von Spänen genügend breit und tief und ermöglicht ein ausreichendes schneidendes Einwirken der Schabkanten mit den Zähnen des Werkstücks.
  • Das Anschärfen der Schabkanten erfolgt durch Schleifen der Zahnenden, welche die Umgrenzungs-Linien des Raumes 32 bilden. Das Schleifen ist mit üblichen Werkzeugschleifmaschinen an jedem Teil leicht zu bewirken, wenn er von dem anderen abgenommen ist, und kann wiederholt und mehrmals durchgeführt werden, wenn die Kanten stumpf werden. Das Schleifen kann nach Trennen der Teile bequem durchgeführt und die geschärften Teile wieder zusammengesetzt werden. Zwecks Aufrechterhaltens einer im wesentlichen gleichförmigen Breite für den Zwischenraum 32 können die Schultern 30 und 3 1 oder eine von ihnen von Zeit zu Zeit abgeschliffen werden. Wenn nach dem Schleifvorgang die Teile zusammengesetzt werden, werden die Zähne der beiden Teile mit Bezug aufeinander genau ausgerichtet, bevor die Mutter 28 festgezogen wird. Das Ausrichten kann durch ein Werkzeug oder einen Teil bewirkt werden, welcher in eine Zahnlücke eintritt und sich über eine ausgedehnte Strecke längs der Seiten benachbarter Zähne auflegt; das Ausrichten kann auch durch einen Keil und eine Nut zwischen der Nabe 21 und dem Ring 24 bewirkt werden. In den Fig. 6 und 7 ist eine ausrichtende Keileinrichtung in Verbindung mit einer anderen Form eines Werkzeuges beispielsweise dargestellt.
  • Die Zähne können an ihren Schneidenden mit oder ohne Spanwinkel ausgebildet werden. Die Fig. i, 3 und 4 veranschaulichen die Zahnenden, welche in Ebenen abgeschliffen sind, die rechtwinklig zu der Achse des Werkzeuges verlaufen, d. h., die Zahnenden weisen keinen Spanwinkel auf. Fig. 5 veranschaulicht ein ähnliches Werkzeug, bei dem ein Spanwinkel durch Anschleifen einer konischen Fläche hergestellt ist. Die Zähne von stirnradartigen Werkzeugen können an ihren Enden nach schrägen Ebenen abgeschliffen werden (Fig. 9), wodurch spitze Winkel an den Kanten 231 des einen Teiles und an den Kanten 25i des anderen Teiles hergestellt werden.
  • In den Fig. 6 und 7 sind abgeänderte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht. In der Fig. 6 sind drei Werkzeugteile 33, 34, 35, die alle abnehmbar sind, auf einer Nabe 36 angebracht, welche einen Anschlagflansch 37 an dem einen Ende aufweist und an ihrem anderen Ende mit einer Klemmutter 36 ausgestattet ist. Die Teile 33, 35 sind spiegelbildliche Gegenstücke, und der Teil 34 ist eine Scheibe, die zwischen beiden angeordnet und in der Breite neben ihrer Umfangsfläche verringert ist, so daß Zwischenräume 39, 40 gebildet werden. Die drei Teile weisen Zähne auf, die miteinander fluchten. Beim Ausführungsbeispiel ist ferner eine Keilvorrichtung dargestellt, um das Ausrichten der Zähne herbeizuführen und aufrechtzuerhalten; diese Vorrichtung enthält Buchsen 44 42, 43, die in die entsprechenden Teile eingesetzt sind, sowie einen Stift 44, welcher durch die Bohrungen aller Muffen hindurchgeht. Die Muffen sind aus weicherem Metall als die Werkzeugteile, um eine maschinelle Bearbeitung der Kanäle und Bohrungen genau fluchtend zueinander zu ermöglichen und um ein genaues Passen mit dem Stift herbeizuführen, nachdem die einzelnen Einheiten gehärtet und fertigbearbeitet worden sind. Die Schneidkanten sind an den inneren Enden der Zähne an den Teilen 33 und 35 und an beiden Enden der Zähne an dem Teil 34 gebildet. Diese Zähne haben keinen Anstellwinkel.
  • Ein ähnliches Werkzeug, das an seinen Schneidkanten 45, 46, 47, 48 einen Anstellwinkel hat, ist in Fig. 7 dargestellt.
  • Die Zähne, mit denen diese Werkzeuge versehen sind, sind im Profil den Zähnen der Zahnräder angepaßt, die sie bearbeiten sollen.
  • Werkzeuge gemäß der Erfindung sollen so angeordnet werden, daß ihre Achsen nicht parallel zu der Achse des Werkstückrades verlaufen und sich nicht schneiden und eine ausgedehnte Auflage längs der Zähne des Werkstückrades hergestellt wird. Zu diesem Zweck kommen für die Fertigbearbeitung von geradverzahnten Stirnrädern (d. h. Zahnrädern, deren Zähne parallel zu ihrer Achse verlaufen) Werkzeuge mit schraubenförmigen Zähnen und für die Fertigbearbeitung von Schraubenrädern entweder geradverzahnte oder auch schraubenradartige Werkzeuge zur Verwendung. Schraubenradartige Werkzeuge können für schraubenförmige Zahnräder verwendet werden, wenn der Schraubenwinkel der Radzähne verschieden von dem des Werkstückes ist. In allen diesen Fällen bewegen sich daher die Zähne des Werkzeuges in Bahnen, welche in bezug auf die Bahnen der Räderzähne des Werkstückes konvergieren, wenn letztere miteinander kämmen, und die divergieren, wenn diese Zähne außer Eingriff sind, weshalb ein längsgerichtetes Gleiten zwischen den sich berührenden Zähnen auftritt, wodurch die gewünschte Schabwirkung eintritt.
  • Um eine ausgedehnte Auflage in der Längsrichtung zwischen den sich berührenden Zähnen zu erzielen und um die Schnittiefe zu begrenzen, sind die Seitenflächen der Werkzeugzähne in der Längsrichtung und auf beiden Seiten entgegengesetzt zueinander gekrümmt, und zwar mit einer Krümmung, deren Tiefe von dem Schrägungswinkel abhängig ist. Für Werkzeuge zum Fertigbearbeiten von Außenzahnrädern ist die Krümmung konkav, und für Werkzeuge zum Fertigbearbeiten von Innenzahnrädern ist die Krümmung konvex. Die wesentlichen Merkmale von stirnrad- und schraubenradartigen Werkzeugen mit Außenverzahnungen sind in Fig. 8, 9, io und i i dargestellt, wobei die Krümmung übertrieben angegeben ist, um sie deutlicher sichtbar zu machen.
  • Fig. 8 kann als eine in eine Ebene abgewickelte Seitenansicht eines Werkzeuges angesehen werden, wie es in Fig. q. dargestellt und dazu bestimmt ist, eine ausgedehnte Auflage in der Längsrichtung mit den Zähnen eines Zahnrades mit äußerer Schraubenverzahnung herzustellen. Die Zähne der betreffenden Teile sind, wie in den vorhergehenden Figuren, mit 23 und 25 bezeichnet. Die gegenüberliegenden Seitenflächen 23 a, 23 b und 25 a, z5 b eines jeden Zahnes sind in der Längsrichtung gleich und symmetrisch konkav gestaltet. Die Stirnflächenkurven sind in allen senkrechten Ebenen einander gleich. Wenn also das Werkzeug zur Fertigbearbeitung von Evolventenrädern bestimmt ist, sind seine Zahnkurven Evolventen desselben Grundkreises in allen Profilebenen; dasselbe gilt für Zähne von anderer Gestalt als für Evolventenzähne. Die längs verlaufenden Kurven der beiden ausgerichteten Zähne sind Abschnitte derselben Kurve, welche durch den Zwischenraum 32 unterbrochen ist. Diese Krümmung ist fast eine kreisförmige, wenn auch nicht eine genau kreisförmige.
  • Fig.9 veranschaulicht in ähnlicher Weise ein Werkzeug, das zum Fertigbearbeiten von Innenzahnrädern geeignet ist. Hier sind die Seitenflächen 23 c, 23 d, 25 c, 25 d bei einer fast oder im wesentlichen kreisförmigen Krümmung konvex, wobei die entsprechenden Flächen der ausgerichteten Zähne der Schneideinheiten in genauer Fortsetzung zueinander liegen.
  • Ein schraubenförmig gezahntes Werkzeug zum Fertigbearbeiten von Außenzahnrädern ist in Fig. io dargestellt, und ein entsprechendes Werkzeug zum Fertigbearbeiten von Innenzahnrädern ist in Fig. i i gezeigt; diese Werkzeuge haben dieselben wesentlichen Eigenschaften mit Bezug auf die längs gerichtete Konkavität und Konvexität, nur mit dem Unterschied, daß die gekrümmten Kurven auf den Zahnflächenschrauben oben aufliegen, wodurch diese Schrauben etwas abgeändert werden. Die mittleren Schraubenlinien dieser Zähne sind wahre Schraubenlinien, während ihre Flächenkurven in der erforderlichen Weise abgeändert sind, um in den Zahnstärken mit Bezug auf die mittlere Schraubenlinie symmetrische Abstufungen zu erhalten. Die Kurven 23 e und 25 e sind sich fortsetzende Teile einer konkav gekrümmten Schraubenlinie auf der einen Seite der Zähne und symmetrisch mit Bezug auf die gegenüberliegenden Kurven 23f und 25f angeordnet. Die Kurven 23 g und 25 g bzw. 23 1a und 25 h sind dementsprechend Schraubenlinien, welche durch eine symmetrische und entgegengesetzte Konvexität etwas abgeändert sind. Wenn auch die Tiefe oder Höhe der gekrümmten Gestalt bei Werkzeugen der in den Zeichnungen dargestellten Größe verhältnismäßig klein ist, so ist sie trotzdem erkennbar und meßbar, und ihr Vorhandensein verursacht in den Abmessungen des fertigbearbeiteten Werkstücks eine Genauigkeit sowie eine Glätte und Vollkommenheit der fertigbearbeiteten Fläche mit einer Arbeitsersparnis, die sonst nicht erzielbar ist.
  • In allen Fällen sind die Zahnprofile eines Zahnes in allen parallelen Ebenen quer zur Zahnlänge einander gleich mit Ausnahme von Unterschieden in der Dicke in verschiedenen Ebenen und haben dieselben charakteristischen Kurven.
  • Zur Erklärung sei ausgeführt, daß die stirnradartigen Werkzeuge der Fig. 8 und 9, wenn sie sich auch infolge ihrer gekrümmten Flächen von Stirnrädern unterscheiden, solchen Zahnrädern gleichartig sind, indem ihre Mittellinien gerade sind und parallel zu der Achse verlaufen. Demzufolge ist für den Zweck des Verständnisses der Erfindung, wenn ein Zahn eines Werkzeuges gerade ist, dies so zu verstehen, daß dies sich auf die längs verlaufende Mittellinie des Zahnes oder dessen längs verlaufende Mittelebene bezieht.
  • Werkzeuge, die aus drei oder mehr Teilen ähnlich denen der Fig. 6 und 7 zusammengesetzt sind, haben dieselbe bogenförmige Krümmung in den stirnrad- oder schraubenradartigen Zähnen, wie oben auseinandergesetzt, und die Seiten der zueinander fluchtend liegenden Zähne bilden Abschnitte derselben unterbrochenen Kurven.
  • Zur weiteren Erklärung der Eigenschaft der bogenförmigen Zahnausbildung sei auf die Fig. 12 und 13 .verwiesen. Angenommen, daß in Fig. 12 der Zylinder A den Teilkreis eines Stirnrades darstellt, dessen Zahnflanken parallel zu der Achse verlaufen, und daß B den Teilkreis eines Schraubenzahnrades darstellt, das mit dem erwähnten Stirnrad gepaart ist, und daß Ta einen Zahn des erstgenannten Rades bezeichnet, welcher in der Mitte im Eingriff mit zwei angrenzenden Zähnen T i, T2 des anderen Rades steht. Die Achsen der Räder verlaufen zueinander schräg unter einem Winkel, welcher dem Schraubenwinkel der Zähne T i, T2 entspricht. So angeordnete Zylinder berühren einander nur an einem einzigen Punkt a, welcher die Stelle ist, an der das gemeinsame Lot zu ihren beiden Achsen die Teilkreise schneidet. Von diesem Punkt aus divergieren in jeder Längsrichtung der miteinander kämmenden Zähne die Teilzylinder, und der Mittenabstand nimmt zu. Während also der Zahn Ta sich in vollem Eingriff mit den angrenzenden Zähnen in der Ebene 15-i5 befindet, welche den Berührungspunkt und das gemeinsame Lot enthält (Fig. 13 und 15), befindet er sich an beiden Enden außer Eingriff (Fig. 14 und 16). Diese Bedingung trifft für alle Zahnräder zu, welche Zähne von gleicher Dicke von dem einen bis zum anderen Ende haben und bei schräg verlaufenden Achsen miteinander kämmen; die Berührung ist auf eine Punktberührung beschränkt. Infolge der Zusammendrückbarkeit des Metalls ist die tatsächliche Berührung eine Fläche von meßbaren Abmessungen, aber nur von sehr geringen Abmessungen. Sie verschiebt sich in einer diagonalen Linie in der Längsrichtung und radial zu den Zähnen im Verlauf des kämmenden Eingriffs, jedoch ist die Berührung zu jedem Zeitpunkt stets eine Fläche von beschränkter Größe. .
  • Bei der Herstellung eines Werkzeuges, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, werden die Enden der Zähne so verbreitert, daß sie in Ebenen, die denen entsprechen, welche bei 14-4 und 15-15 in Fig. 13 angedeutet sind, an den Punkten b und c (Fig. 17 und 18) - eine Berührung herstellen; die Dicke dieser Zähne wird in anderen Ebenen proportional erhöht, so daß eine gleichzeitige Berührung nach einer Linie vorhanden ist, die sich über die sich überlappenden Längen der Zähne des Werkzeuges und des Werkstücks innerhalb der Länge des Berührungskreisbogens erstreckt. Dieser Berührungskreisbogen ist ein Bogen um die Mitte eines Zahnrads, bei dessen Drehung die Zähne dieses Rads eine Berührung mit den Zähnen des mit ihm gepaarten Rades herstellen. Seine Begrenzung ist durch die Schnittpunkte des Umfangsunterschieds dieses Zahnrads (Unterschied zwischen dem wirklichen und geometrischen Radius) mit den Wirkungslinien gegeben. Bei Werkzeug- und Werk-Stückzahnrädern, bei denen die Zähne so lang sind oder der schräge Winkel so groß ist bzw. der Zahnteilungsradius so kurz ist, daß die Enden eines Zahnes außerhalb der Grenzen des Wirkungskreisbogens liegen, wenn sein mittlerer Teil sich in der Mitte dieses Wirkungskreisbogens befindet, ist es nicht möglich, eine gleichzeitige Berührung über die ganze Länge bei den Werkzeugzähnen und Werkstückzähnen gemeinsam zu erzielen. In anderen Fällen ist dies aber möglich, und in allen Fällen (ausgenommen, wenn die weiter unten beschriebenen Abänderungen benutzt werden) bewirkt die Länge der miteinander gepaarten Zähne, die innerhalb dieser Grenzen liegt, eine gleichzeitige und gleichförmige Auflage. Die sich ändernde Dicke, mittels deren diese ausgedehnte Auflage erzielt wird, ist das Maß der oben beschriebenen gewölbten Krümmung. Es ist in Fig. r9 mit äußerster Annäherung an seinen tatsächlichen Wert bei den in den Fig. 16, 17 und 18 gezeigten Zahnabmessungen und einem schrägen Winkel angegeben, welcher in Fig. 13 gezeigt ist.
  • Die Verhältnisse bei einem geradverzahnten Stirnrad, das sich im Eingriff mit einem Zahnrad mit innerer Schraubenverzahnung befindet, sind in den Fig. 2o bis 24 angegeben. Der Teilzylinder A eines Außenzahnrades steht mit dem Teilkreis B eines Innenzahnrades, wenn die Achsen dieser Zahnräder in einem schrägen Winkel zueinander liegen, an den getrennt voneinander befindlichen Berührungspunkten c und d an den Enden des kürzeren Zylinders in tangentialer Berührung, und zwischen diesen tangentialen Berührungspunkten liegen die Teilzylinder voneinander getrennt. Ein Stirnzahnrad Ta an dem Teilzylinder A steht nur an seinen Enden mit dem Innenzahnrad an den Punkten f und g in voller Berührung (Fig. 22 und 24), während er an seiner Mitte und an allen anderen Punkten, an denen der Mittenabstand kleiner ist, keine Berührung herstellt (Fig. 23).
  • Indem die Zähne des Werkzeuges von beiden Enden aus nach der Mitte zu fortschreitend dicker oder von der Mitte nach den beiden Enden hin fortschreitend dünner (Fig.25) gemacht werden, wird eine ausgedehnte Auflage von dem einen bis zum anderen Ende der sich überlappenden Zahnlängen hergestellt, um im besonderen durch die Kanten in der Mitte zwischen den Enden der Zähne eine Schabwirkung zu erzielen. Diese fortschreitende Veränderung in der Dicke ist das Maß der konvexen Krümmung der Zähne eines Schabwerkzeuges zum Fertigbearbeiten von Innenzahnrädern. Eine sehr genaue Annäherung an die tatsächlichen Verhältnisse eines solchen Zahnes ist in Fig. 26 gezeigt.
  • Schraubenförmige Zähne bei Werkzeugen zwecks Einwirkung auf gerade Zähne oder Zähne von verhältnismäßig unterschiedlichem Schraubenwinkel werden in der Dicke gemäß denselben Grundsätzen und den obigen Angaben entsprechend geändert.
  • Auch kann die radiale Höhe der Zähne und die radiale Tiefe der Lücken zwischen diesen Zähnen in ähnlicher Weise geändert werden, um eine gleichförmige Eingriffstiefe über die sich überlappende Länge der Zähne des Werkzeugrades und des Werkstückrades zu erzielen, so daß der äußere Umfang der Werkzeuge für Werkstücke mit Außenverzahnungen sphäriodisch konkav und derjenige für Werkstücke mit Innenverzahnungen sphäriodisch konvex wird; dieses Merkmal ist zeichnerisch nicht dargestellt.
  • Die Zähne mit konvexen Seiten können mehr konvex und die Zähne mit konkaven Seiten weniger konkav als diejenigen hergestellt sein, welche eine gleiche und gleichförmige Auflage über ihre Länge bewirken, und einen mehr verstärkten Berührungsdruck neben ihren Schneidkanten als an anderen Stellen herzustellen, während trotzdem eine Auflagelänge erhalten wird, die bedeutend größer als diejenige ist, welche mit nicht gekrümmten Zahnflächen erhalten wird. Diese Abänderung ist zweckvoll, wenn ein kräftiger Druck erwünscht ist.
  • Die Erfindung umfaßt auch ein Werkzeug mit Innenverzahnung, gleichgültig, ob die Zähne gerade (in dem oben beschriebenen Sinne) oder schraubenförmig sind. Ein Werkzeug dieser Art, welches dem in den Fig. r bis 4 dargestellten entspricht, besteht aus einer zylindrischen Muffe, welche an dem einen Ende einen aus einem Stück mit ihr bestehenden Innenflansch hat und an ihrem Inrienumfang mit Zähnen versehen ist, sowie aus einem inneren zylindrischen Lager neben diesem Flansch und einem Innengewinde, das sich von dem dem gezahnten Flansch abgekehrten Ende aus nach innen erstreckt. Der trennbare Teil ist ein Ring, der auf dieser Lagerfläche außen passend sitzt und Innenzähne hat, welche in Ausrichtung und Fortsetzung ihrer Seitenflächen mit den Zähnen des Flansches liegen, wie dies zwischen den Zähnen 23 und 25 der oben beschriebenen Ausführung der Fall ist. Andererseits können innere Ringeinheiten entsprechend denen der Fig. 6 und 7 in ähnlicher Weise mit dem Inneren einer Muffe vereinigt werden, welche an dem einen Ende einen inneren Anschlagflansch hat und mit einer inneren Klemmutter ausgerüstet ist, die in Schraubeneingriff mit deren anderem Ende steht.
  • Das Merkmal der gekrümmten Flächenwölbung der Zähne eines solchen mit Innenzähnen versehenen Werkzeuges wird durch Betrachtung der Zähne verständlich, die bei T 3 und T 4 in den Fig. 20, 22, 23 und 24 dargestellt sind, welche in dem mittleren Teil verdickt sind, um an dieser Stelle eine Berührung mit einem Zahn, wie beispielsweise dem Zahn Ta herzustellen, der eine gleichförmige Dicke hat; die Zähne T 3 und T 4 erhalten an anderen Stellen eine geeignet geringere Dicke, um eine ausgedehnte Auflage über die gewünschte Strecke von dem mittleren Teil aus auf die eine oder andere Art zu bewirken. Die Zähne eines Werkzeuges mit innerer Verzahnung können also mit einer konvexen Längskrümmung ähnlicher Art, wie in den Fig. 9, i i und 26 dargestellt, und mit einem Grad versehen werden, der zu dem schrägen Winkel paßt, unter dem das Werkzeug im Eingriff mit dem Werkstückrad zu laufen bestimmt ist.
  • Dies ermöglicht nicht nur, daß die Schneidkanten in der Mitte der Länge oder an anderen dazwischenliegenden Stellen bei einem Werkzeug mit Außenverzahnung mit einem mit Innenverzahnung ausgerüsteten Werkstück oder umgekehrt wirksam werden, sondern es kommt auch eine Arbeitsberührung im Sinne des Preßpolierens neben diesen Kanten auf. Die Linie der glättenden Berührung verschiebt sich in der Richtung vom Grund bis zum Kopf der Zähne des Werkzeuges oder in umgekehrter Richtung zu derselben Zeit, in der diese Linie in der Längsrichtung wandert, und die Schneidbewegung wandert gleichfalls durch die divergierenden Bahnen der miteinander kämmenden Zähne in der Längsrichtung.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Zahnradförmiges Werkzeug zum Fertigbearbeiten von Zahnrädern durch Schaben, bei dem die Zahnflanken in bei einem Zahnrad an sich bekannter Weise in ihrer Längsrichtung symmetrisch zur Längsmittellinie der Zähne gekrümmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug aus mehreren scheibenförmigen Einheiten (22, 24) besteht, derart, daß die Zähne (23, 25) der mit ihren radialen Ebenen aufeinandergelegten Scheiben im vereinigten Zustand an ihren einander zugekehrten Enden im Abstand voneinander liegen und Schneidkanten an diesen Enden haben.
  2. 2. Werkzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (23 a, 23 b ; 25 a, 25 b) der entsprechenden, an ihren zugekehrten Enden durch einen Abstand voneinander getrennten Zähne (23, 25) der vereinigten Einheiten auf gleichen oder annähernd gleichen Krümmungskurven liegen.
  3. 3. Werkzeug nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten an den einander zugekehrten Enden der Zähne einer oder mehrerer der. Einheiten mit einem Spanwinkel versehen sind.
  4. 4. Werkzeug nach einem der Ansprüche i bis 3, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (4i, 42, 43, 44), mittels deren die Ausrichtung der sich entsprechenden Zähne der Einheiten gemäß den Krümmungskurven herbeigeführt und aufrechterhalten wird.
  5. 5. Werkzeug nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die-Krümmung der Flanken der Werkzeugzähne so ist, daß, bezogen auf ein mit dem Werkzeug kämmendes Werkstückzahnrad, auf einem mittleren Teil der Zahnlänge eine volle Auflage der Werkzeugzähne auf den Werkstückzähnen und nach beiden Enden hin ein allmähliches Entfernen von den Werkstückzähnen erfolgt. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 975 i64.
DEF5393D 1936-04-16 1937-04-16 Zahnradfoermiges Werkzeug zum Fertigbearbeiten von Zahnraedern Expired DE975817C (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2542372A1 (de) * 1975-03-03 1976-09-23 Samputensili Spa Vorrichtung zum abrunden und entgraten der kanten von zahnraedern

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE975164C (de) * 1936-10-31 1961-09-07 Fellows Gear Shaper Co Verwendung eines Zahnrades mit konvex oder konkav gekruemmten Zahnflanken als Werkzeug zum Fertigbearbeiten eines anderen Zahnrades

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