NL9401089A

NL9401089A - Method for manufacturing an unwinding cutter.

Info

Publication number: NL9401089A
Application number: NL9401089A
Authority: NL
Inventors: Augustus Franciscus H Basstein; Gustaaf Adolf Uittenbogaart
Original assignee: Crown Gear Bv
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1996-02-01
Also published as: WO1996000635A1; JPH10502301A; EP0760728A1

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het vervaardigen van een afwikkelfrees.Short designation: Method for manufacturing an unwinding cutter.

De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van een door het slijpen van de spaanvlakken naslijpbare afwikkelfrees voor het bewerken van een kroonwiel, welke afwikkelfrees een schijf vormig lichaam omvat met een rotatie-as en aan de buitenomtrek een aantal gelijkmatig over de omtrek verdeelde freesstollen, die elk aan de voorzijde zijn begrensd door een spaanvlak en aan de buitenzijde door een vrijloopvlak, waarbij de nabij de spaanvlakken gelegen gedeelten van de vrij loopvlakken een uit één of meerdere tanden bestaand profiel vormen, dat zich in hoofdzaak schroefvormig over de buitenomtrek van het schijfvormige lichaam uitstrekt, waarbij een dwarsdoorsnede van het schroefvormige profiel is afgeleid van een denkbeeldig tandwiel met oneindig kleine dikte, waarvan het middelpunt (profielmidden) in een loodrecht op de rotatie-as van het gereedschap staand middenvlak ligt en het schroefvormige profiel een spoed heeft die zodanig is dat bij een volledige omwenteling van het schijfvormige lichaam om de rotatie-as het denkbeeldige tandwiel over een of meer tandsteken om het profielmidden verdraait, waarbij bij elke freesstol de afstand (b) van het midden tot de rotatie-as bij van de afwikkelfrees vanaf het spaanvlak naar de achterzijde van de freesstol kleiner wordt.The invention relates to a method for manufacturing an unwinding cutter which can be sharpened by grinding the chip surfaces for machining a crown wheel, which unwinding cutter comprises a disc-shaped body with a rotary axis and a number of cutter solids distributed evenly over the circumference at the outer circumference, each of which is bounded at the front by a chip face and on the outside by a free-running surface, the portions of the free running surfaces located near the chip surfaces forming a profile consisting of one or more teeth, which is substantially helical over the outer circumference of the disc-shaped body, a cross section of the helical profile being derived from an imaginary gear of infinitely small thickness, the center (profile center) of which lies in a central plane perpendicular to the axis of rotation of the tool and the helical profile has a pitch such that is that with a complete revolution of it disc-shaped body about the axis of rotation rotates the imaginary gear wheel over one or more toothed holes around the profile center, with the distance (b) from the center to the axis of rotation of the milling cutter from the rake face to the rear of the milling cutter at each milling cutter is getting smaller.

Een dergelijke werkwijze is bekend, uit WO 92/09395. Bij de bekende werkwijze wordt het vrijloopvlak bewerkt met een slijpschijf waarbij er tussen de slijpschijf en het vrij loopvlak in principe puntcontact is. Dit betekent dat de slijp-schijf steeds een puntvormig of cirkelvormig contactvlak heeft met het vrij loopvlak, waarbij de grootte van dit contact door de vorm van het vrij loopvlak en de vereiste nauwkeurigheid zeer klein is, bijvoorbeeld ongeveer 0,2 mm2. De bewerking van het vrij loopvlak door middel van dit punt-of cirkelvormige contact vindt plaats voor alle met een werkstuk in aanraking komende punten van het vrij loopvlak van de afwikkelfrees. De vervaardiging van de afwikkelfrees kost daardoor veel tijd en is dus kostbaar.Such a method is known from WO 92/09395. In the known method, the free-running surface is machined with a grinding wheel, in principle there is point contact between the grinding wheel and the free tread. This means that the grinding wheel always has a pointed or circular contact surface with the free running surface, the size of this contact being very small, for example about 0.2 mm 2, due to the shape of the free running surface. The machining of the free tread by means of this point or circular contact takes place for all points of the free tread of the unwinding cutter that come into contact with a workpiece. The production of the unwinding cutter takes a lot of time and is therefore expensive.

Doel van de uitvinding is een werkwijze te verschaffen waarmee afwikkelfrezen voor het bewerken van kroonwielen sneller en daardoor goedkoper kunnen worden vervaardigd, en waarbij het vrijloopvlak op zodanige wijze wordt bewerkt dat het profiel dat ontstaat na het slijpen van het spaanvlak en waarmee de kroonwielen worden bewerkt, niet of slechts in geringe mate afwijkt van het theoretisch juiste profiel.The object of the invention is to provide a method with which unwinding cutters for machining crown wheels can be manufactured faster and therefore cheaper, and wherein the free-running surface is machined in such a way that the profile that arises after grinding the chip surface and with which the crown wheels are machined , does not deviate or only slightly deviates from the theoretically correct profile.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat bij de in de aanhef genoemde werkwijze het vrij loopvlak van elke freesstol bewerkt wordt door een ronddraaiende geprofileerde slijpschijf in een bewerkingsvlak, waarin ook de rotatie-as van de afwikkelfrees ligt, waarbij de slijpschijf tijdens het met een constante snelheid om de rotatie-as roteren van de afwikkelfrees bij het bewerken van de betreffende freesstol van of naar de rotatie-as wordt bewogen en de slijpschijf tegelijkertijd met constante snelheid wordt gedraaid om een haaks op het bewerkingsvlak staande rotatie-as die het bewerkingsvlak in het profielmidden snijdt.According to the invention, this object is achieved in that in the method referred to in the preamble, the free running surface of each milling cutter is machined by a rotating profiled grinding disc in a machining plane, in which the rotary axis of the unwinding cutter is also located, wherein the grinding disc is rotated with a Rotating the unwinding cutter at a constant speed about the axis of rotation when machining the respective milling cutter is moved from or to the axis of rotation and at the same time the grinding wheel is rotated at a constant speed about an axis of rotation perpendicular to the working plane which cuts the profile center.

Het vrijloopvlak wordt daarbij bewerkt met een profiel-slijpschijf die tijdens het bewerken in aanraking is met de gehele tandhoogte van een freestand, waardoor alle naar dezelfde zijde gerichte tandflanken haaks op het vrij loopvlak hetzelfde profiel hebben. De bewerkte vrij loopvlakken van de freestand worden over de gehele tandhoogte in één keer bewerkt, waardoor aanzienlijke bewerkingstijds- en kostenbesparing bereikt wordt. Deze besparing kan oplopen tot een vermindering van de bewerkingstijd tot minder dan 0,1 van de bij de bekende werkwijze benodigde tijd.The free-running surface is machined with a profile grinding wheel that contacts the entire tooth height of a milling tooth during machining, so that all tooth flanks facing the same side have the same profile at right angles to the free tread. The machined free running surfaces of the milling stand are machined in one go over the entire tooth height, resulting in significant machining time and cost savings. This saving can rise to a reduction of the processing time to less than 0.1 of the time required in the known method.

De besparing in de bewerkingstijd kan ten koste gaan van niet toelaatbare afwijkingen van de theoretisch juiste gereedschapsvorm. Deze juiste gereedschapsvorm wordt onder meer bepaald door het profiel van de snijkant die na het slijpen van het spaanvlak ontstaat. Het is mogelijk de optredende afwijkingen te groot zijn om een kroonwiel te kunnen vervaardigen dat voldoet aan de gestelde kwaliteitseisen.The saving in machining time can be at the expense of unacceptable deviations from the theoretically correct tool shape. This correct tool shape is determined, among other things, by the profile of the cutting edge that is created after grinding the chip surface. It is possible that the deviations that occur are too large to be able to manufacture a crown wheel that meets the required quality requirements.

Een ander aspect van de uitvinding is deze afwijkingen te vermijden.Another aspect of the invention is to avoid these deviations.

Daartoe worden overeenkomstig de werkwijze volgens conclusie 3 correcties in de positie van de slijpschijf aangebracht.According to the method according to claim 3, corrections are made for this purpose in the position of the grinding wheel.

Door het aanbrengen van de correcties, verminderen de afwijkingen in de snijkant zodanig dat deze kleiner zijn dan de afwijkingen die door andere oorzaken ontstaan.By making the corrections, the deviations in the cutting edge decrease so that they are smaller than the deviations that arise from other causes.

De uitvinding betreft eveneens een afwikkelfrees die vervaardigd is overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding.The invention also relates to an unwinding cutter manufactured in accordance with the method according to the invention.

De uitvinding wordt hierna toegelicht aan de hand van een tekening.The invention is explained below with reference to a drawing.

Figuur 1 toont een afwikkelfrees volgens de stand van de techniek in zij-aanzicht.Figure 1 shows a side view of a prior art unwinding cutter.

Figuur 2 toont de buitenomtrek van de afwikkelfrees van figuur 1.Figure 2 shows the outer circumference of the unwinding cutter of Figure 1.

Figuur 3 toont de afwikkelfrees volgens doorsnede III-III van figuur 1.Figure 3 shows the unwinding cutter according to section III-III of figure 1.

Figuur 4 toont het bewerken van het vrij loopvlak van de afwikkelfrees met een geprofileerde slijpschijf.Figure 4 shows the machining of the free running surface of the unwinding cutter with a profiled grinding disc.

Figuur 5 toont doorsnede V-V van figuur 4.Figure 5 shows section V-V of figure 4.

Figuur 6 toont een schematische weergave van figuur 4.Figure 6 shows a schematic representation of Figure 4.

Figuur 7 toont de bewegingen van de afwikkelfrees en de slijpschijf ten opzichte van elkaar.Figure 7 shows the movements of the unwinding cutter and the grinding disc relative to each other.

In de figuren zijn dezelfde onderdelen zoveel mogelijk van dezelfde verwijzingscijfers voorzien.In the figures, the same parts are provided with the same reference numbers as much as possible.

Figuren 1, 2 en 3 tonen een afwikkelfrees 1 waarmee een kroonwiel 7 bewerkt kan worden. Daarbij is de afwikkelfrees 1 voorzien van een aantal freesstollen 8, die elk een spaanvlak 3 en een vrij loopvlak 2 hebben. Tussen twee freesstollen 8 is een kuil 11. De afwikkelfrees 1 roteert om een rotatie-as 4 en beweegt tijdens het bewerken langs het kroonwiel 7. De vorm van een snijkant 10 van een freestand 9 is afgeleid van een rondsel 6, waarvan de vorm en tandental overeenkomen met een werkrondsel dat samenwerkt met het door de afwikkelfrees 1 te bewerken kroonwiel. Hierbij heeft het rondsel 6 een middelpunt 5, dat in een middenvlak 17 haaks op de rotatie-as 4 ligt, waarbij een afstand b van het middelpunt 5 tot rotatie-as 4 startend bij het spaanvlak 3 bij elke de freesstol 8 bij verdraaien van de afwikkelfrees 1 kleiner wordt. Bij rotatie van de afwikkelfrees 1 over een volledige omwenteling om zijn rotatie-as 4 roteert elke freestand 9 over een hoek φ om het middelpunt 5, waarbij de hoek φ gelijk is aan één of meerdere malen 360° gedeeld door het tandental van het rondsel 6. Door deze rotatie ontstaat een één- of meergangige afwikkelfrees waarbij de freestanden 9 als het ware schroefvormige met een spoedhoek y over de buitenomtrek van de afwikkelfrees gepositioneerd zijn.Figures 1, 2 and 3 show an unwinding cutter 1 with which a crown wheel 7 can be processed. The unwinding cutter 1 is provided with a number of milling blocks 8, each of which has a chip surface 3 and a free running surface 2. Between two milling blocks 8 there is a hole 11. The unwinding mill 1 rotates about a rotation axis 4 and moves along the crown wheel 7 during machining. The shape of a cutting edge 10 of a milling stand 9 is derived from a pinion 6, the shape and teeth correspond to a working pinion which cooperates with the crown wheel to be processed by the unwinding cutter 1. Here, the pinion 6 has a center point 5, which is perpendicular to the axis of rotation 4 in a center plane 17, a distance b from the center point 5 to the axis of rotation 4 starting at the chip surface 3 at each milling cutter 8 when the cutter is rotated. unwinder 1 becomes smaller. When the unwinding cutter 1 is rotated through a full revolution about its axis of rotation 4, each cutter position 9 rotates through an angle φ about the center 5, the angle φ being one or more times 360 ° divided by the number of teeth of the pinion 6 This rotation results in a single or multi-turn unwinding cutter in which the cutter teeth 9 are, as it were, helically positioned with a pitch angle y over the outer circumference of the unwinding cutter.

Voor het maken van kroonwielen van grote nauwkeurigheid is het noodzakelijk dat de snijkanten van de afwikkelfrees zeer nauwkeurig zijn. Dit betekent dat de spaanvlakken 3 nauwkeurig over de omtrek van afwikkelfrees l verdeeld moeten zijn. Dit wordt uitgevoerd op de daarvoor geconstrueerde bekende slijpbanken, op overeenkomstige wijze zoals deze gebruikt worden bij het scherpslijpen van afwikkelfrezen die gebruikt worden bij het bewerken van cilindrische evolvente tandwielen.To make crown gears of high precision it is necessary that the cutting edges of the unwinding cutter are very accurate. This means that the chip surfaces 3 must be accurately distributed over the periphery of the unwinding cutter 1. This is carried out on the previously known known grinding machines, in a similar manner as used in sharpening unwinding cutters used in machining cylindrical involute gears.

De nauwkeurigheid van de snijkant 10 wordt verder in belangrijke mate bepaald door de nauwkeurigheid waarmee de gecompliceerd gevormde vrijloopvlakken 2 bewerkt worden. Omdat het freesmateriaal gehard is worden deze in het algemeen geslepen, waarbij de slijpschijf op de bekende wijze kan zijn uitgevoerd als een geprofileerde schijf waarop slijtvaste korrels, bijvoorbeeld van Cubisch Borium Nitride (CBN) of van diamant, zijn aangebracht.The accuracy of the cutting edge 10 is further largely determined by the precision with which the intricately shaped free-running surfaces 2 are machined. Because the milling material is hardened, these are generally ground, the grinding wheel can in the known manner be designed as a profiled disc on which wear-resistant grains, for example of Cubic Boron Nitride (CBN) or of diamond, are applied.

Figuur 4 toont het bewerken overeenkomstig de uitvinding van het vrij loopvlak 2 van de freesstol 8. De getoonde freésstol 8 is een deel van de afwikkelfrees 1, die overeenkomt met de afwikkelfrees getoond in de figuren 1-3 en die kan zijn opgebouwd uit een groot aantal, bijvoorbeeld 9 tot 30, van dergelijke freesstollen, waarbij twee aansluitende freesstollen 8 gescheiden worden door de kuil 11. De afwikkelfrees 1 heeft een buitenomtrek 15 en een in een vlak loodrecht op een met rotatieas 4 uit figuur l overeenkomende rotatie-as 16 liggende straal r.Figure 4 shows the machining according to the invention of the free running surface 2 of the milling cutter 8. The milling cutter 8 shown is a part of the unwinding cutter 1, which corresponds to the unwinding cutter shown in Figures 1-3 and which can be built up from a large number, for example 9 to 30, of such milling blocks, two connecting milling blocks 8 being separated by the codend 11. The unwinding mill 1 has an outer circumference 15 and a rotation axis 16 lying in a plane perpendicular to rotation axis 4 of figure 1 radius r.

De snijkanten 10 van de afwikkelfrees 1 hebben een profiel dat is afgeleid van het rondsel 6 en dat kan samenwerken met de kroonwielen die met de afwikkelfrees gemaakt worden. Deze snijkanten 10 ontstaan als snijlijn tussen het spaanvlak 3 en het vrij loopvlak 2, waarbij het vrijloopvlak 2 en het spaanvlak 3 bijvoorbeeld door slijpen hun vorm krijgen.The cutting edges 10 of the unwinding cutter 1 have a profile which is derived from the pinion 6 and which can cooperate with the crown wheels made with the unwinding cutter. These cutting edges 10 arise as a cutting line between the chip surface 3 and the free running surface 2, the free running surface 2 and the chip surface 3 taking their shape, for example, by grinding.

De afstand van het vrij loopvlak 2 tot de rotatie-as 16 van de afwikkelfrees 1 neemt af naarmate de afstand van het spaanvlak 3 toeneemt. Hierdoor wordt bereikt dat het vrijloopvlak 2 nadat het kroonwiel in contact is geweest met de snijkant 10 van de frees niet meer opnieuw in contact komt met het te bewerken kroonwiel. De afname van deze afstand kan op verschillende manieren plaats vinden, echter steeds is er een hoek β tussen vrij loopvlak 2 en de buitendiameter 15, die dezelfde waarde heeft over de hele breedte van het spaanvlak 3, waarbij de hoek B kan variëren over de lengte van de freesstol 8. De meest gebruikelijke uitvoeringsvorm is echter dat deze hoek B ook constant is over de lengte van de freesstol 8, waardoor het vrij loopvlak 2 in elk vlak haaks op de rotatie-as 16 spiraalvormig wordt.The distance from the free running surface 2 to the axis of rotation 16 of the unwinding cutter 1 decreases as the distance from the chip surface 3 increases. This ensures that the free-running surface 2 no longer comes into contact again with the crown wheel to be processed after the crown wheel has been in contact with the cutting edge 10 of the milling cutter. The decrease of this distance can take place in different ways, however there is always an angle β between free tread 2 and the outer diameter 15, which has the same value over the entire width of the chip surface 3, whereby the angle B can vary over the length of the milling mill 8. However, the most common embodiment is that this angle B is also constant over the length of the milling mill 8, whereby the free running surface 2 becomes spiral in each plane at right angles to the axis of rotation 16.

De hoek B moet voldoende groot zijn, zodat er voldoende vrijloop is tussen het vrij loopvlak 2 en de te produceren kroonwielen over de gehele tandlengte van het kroonwiel en dus bij alle drukhoeken van het kroonwiel. Bepalend is hier de kleinste drukhoek van het kroonwiel dat met de frees gemaakt wordt. Indien de kleinste drukhoek bijvoorbeeld 10 graden is is een vrijloophoek 6 van meer dan 12 graden nood2akelijk om voldoende vrijloop tussen werkstuk en gereedschap te bereiken.The angle B must be sufficiently large so that there is sufficient free running between the free running surface 2 and the crown wheels to be produced over the entire tooth length of the crown wheel and thus at all pressure angles of the crown wheel. The decisive factor here is the smallest pressure angle of the crown wheel that is made with the cutter. If the smallest pressure angle is, for example, 10 degrees, a clearance angle 6 of more than 12 degrees is necessary to achieve sufficient clearance between workpiece and tool.

De freesstol 8 wordt in een vlak 18 bewerkt door een slijpschijf 12, die ter plaatse van een bewerkingsprofiel 13 voorzien is van slijtvaste korrels. De slijpschijf 12 heeft een in f iguur 4 niet getoonde rotatie-as 20, waarop in het vlak door het midden van het bewerkingsprof iel 13 een middelpunt 21 ligt.The milling cutter 8 is machined in a plane 18 by a grinding disc 12, which is provided with wear-resistant grains at the location of a machining profile 13. The grinding wheel 12 has a rotary axis 20, not shown in Figure 4, on which a center 21 is located in the plane through the center of the machining profile 13.

De hoek B wordt in het vrijloopvlak 2 aangebracht door het middelpunt 21 van de slijpschijf 12 naar deze rotatie-as 16 in de richting B te bewegen bij rotatie van de afwikkelfrees om zijn rotatie-as 16 in een richting A. Bij constante rotatiesnelheid van de afwikkelfrees l moet deze beweging in richting B voor alle tanden 9 in één bewerkingsvlak 18 even groot zijn, zodat de hoek B over de breedte van de afwikkelfrees in één bewerkingsvlak 18 steeds één waarde heeft. In de praktijk kan dit bereikt worden door bij het bewerken van de freesstol 8 de beweging naar de rotatie-as 16 steeds bij iedere freesstol 8, dus na iedere kuil 11, op identieke wijze opnieuw te laten plaatsvinden, ook bij het bewerken van tweede en volgende tanden van de freesstol 8 zal deze beweging in de richting B steeds identiek moeten zijn.The angle B is provided in the freewheel face 2 by moving the center 21 of the grinding disc 12 to this rotary axis 16 in the direction B when the unwinding cutter is rotated about its rotary axis 16 in a direction A. At a constant rotation speed of the unwinding cutter 1, this movement in direction B must be the same for all teeth 9 in one working surface 18, so that the angle B over the width of the unwinding cutter in one working surface 18 always has one value. In practice, this can be achieved when the milling cutter 8 is machined in an identical manner in which the movement to the rotary shaft 16 is always repeated at each milling cutter 8, i.e. after each pit 11, also when machining second and second In subsequent teeth of the milling cutter 8, this movement in direction B must always be identical.

In het bewerkingsvlak 18 ligt het middelpunt 5 van de doorsnede van het van het schroefvormige profiel, en loodrecht op dit bewerkingsvlak 18 door het middelpunt 5 is een rotatie-as 22. Tijdens het bewerken van de om rotatie-as 16 roterende afwikkelfrees 1 met de slijpschijf 12 beweegt de slijpschijf 12 in de richting B naar de rotatie-as 16, terwijl de slijpschijf 12 tegelijk roteert om de rotatie-as 22, waardoor de tanden 9 in de spoedrichting worden bewerkt.In the machining plane 18 the center 5 of the cross-section of the of the helical profile lies, and perpendicular to this machining plane 18 through the center 5 is a rotation axis 22. During the machining of the unwinding cutter 1 rotating about the rotation axis 16 with the grinding wheel 12 moves the grinding wheel 12 in the direction B to the axis of rotation 16, while the grinding wheel 12 simultaneously rotates about the axis of rotation 22, so that the teeth 9 are machined in the pitch direction.

Het middelpunt 21 van het slijpprofiel 13 van de slijpschijf 12 heeft een afstand a tot het bewerkingsvlak 18. Deze afstand a verandert tijdens de rotatie van de slijpschijf 12 om de rotatie-as 22.The center 21 of the grinding profile 13 of the grinding wheel 12 has a distance a from the machining plane 18. This distance a changes during the rotation of the grinding wheel 12 about the axis of rotation 22.

Figuur 5 toont de bewerking van het vrij loopvlak 2 door de slijpschijf 12 in doorsnede V-V van figuur 4. Daarbij is te zien dat de freesstol 8 in de getoonde doorsnede, die meestal overeenkomt met de doorsnede van het spaanvlak 3, een vorm heeft die overeenkomt met de vorm van het in figuur 3 getoonde rondsel 6 dat met het door de frees vervaardigde kroonwiel kan samenwerken. Daarbij zijn het middelpunt 5 en de tanden 9 van het rondsel zichtbaar, waarbij tevens de vorm van de buitenomtrek 15 van de afvikkelfrees 1 overeenkomt met die van het rondsel 6.Figure 5 shows the machining of the free running surface 2 by the grinding disc 12 in section VV of figure 4. It can be seen that the milling cutter 8 in the section shown, which usually corresponds to the section of the chip surface 3, has a shape that corresponds in the form of the pinion 6 shown in Figure 3 which can cooperate with the crown wheel produced by the milling cutter. The center point 5 and the teeth 9 of the pinion gear are visible, the shape of the outer circumference 15 of the flaking cutter 1 also corresponding to that of the pinion gear 6.

Zowel in figuur 4 als in figuur 5 is de slijpschijf 12 getoond in twee bewerkingsposities, namelijk bij het bewerken van de tand 9 geplaatst in het middenvlak 17 en bij het bewerken van de meest naar opzij geplaatste tand (in de praktijk zal deze tand meestal niet bewerkt worden daar deze tand gewoonlijk niet in ingrijping komt met een te bewerken kroonwiel).In both Figure 4 and Figure 5, the grinding wheel 12 is shown in two machining positions, namely when machining the tooth 9 placed in the center plane 17 and when machining the most laterally positioned tooth (in practice this tooth will usually not because this tooth usually does not engage with a crown wheel to be machined).

Als doorsnede V-V op verschillende plaatsen op een freesstol 8 en op verschillende freesstollen bekeken wordt, dan roteren de tanden 9 om het middelpunt 5 en verplaatst het middelpunt 5 zich van en naar de rotatie-as 16 van de afwikkelfrees bij opeenvolgende posities van de doorsnede. Door het roteren om het middelpunt 5 krijgen de tanden 9 een spoed met een spoedhoek y en door de beweging naar de rotatie-as 16 ontstaat de vrijloophoek 6. De slijpschijf 12 beweegt tijdens het bewerken van het vrijloopvlak 2 en de rotatie van de afwikkelfrees 1 om de rotatie-as 16 zodanig dat het contactvlak tussen slijpschijf en afwikkelfrees van en naar de rotatie-as 16 beweegt en roteert om het van en naar de rotatie-as 16 van de frees bewegend middelpunt 5. Als de slijpschijf 12 ongeveer in het middenvlak 17 staat, staat de slijpschijf 12 ongeveer in de richting van de spoedhoek y van de tanden 9 van de frees en beweegt zodanig dat de rotatie-as 20 van de slijpschijf 12 in een normaalvlak 19 ligt, welk normaalvlak 19 ter plaatse van het bewerkingsvlak 18 loodrecht op het vrijloopvlak 2 staat.When section V-V is viewed at different locations on a milling cutter 8 and on different milling blocks, the teeth 9 rotate about the center point 5 and the center point 5 moves to and from the rotation axis 16 of the unwinding cutter at successive positions of the section. Rotating about the center 5 causes the teeth 9 to have a pitch with a pitch angle y and the movement towards the rotation axis 16 creates the clearance angle 6. The grinding disc 12 moves during the machining of the clearance surface 2 and the rotation of the unwinding cutter 1 about the axis of rotation 16 such that the contact surface between the grinding wheel and unwinding cutter moves to and from the axis of rotation 16 and rotates about the center point 5 moving to and from the axis of rotation of the cutter 5. If the grinding disk 12 is approximately in the center plane 17, the grinding wheel 12 is positioned approximately in the direction of the pitch angle y of the teeth 9 of the milling cutter and moves such that the axis of rotation 20 of the grinding wheel 12 lies in a normal plane 19, which normal plane 19 at the machining plane 18 is perpendicular to the free running surface 2.

Staat de slijpschijf 12 zodanig dat deze bijvoorbeeld een freestand 29 bewerkt, zoals getoond figuur 5, dan maakt de rotatie-as 20 van de slijpschijf 12 ongeveer een hoek B met het bewerkingsvlak 18.If the grinding wheel 12 is positioned such that it processes, for example, a milling position 29, as shown in figure 5, the axis of rotation 20 of the grinding wheel 12 makes an angle B approximately with the working plane 18.

In elke doorsnede V-V over de lengte van de freesstol 8 moet de snijlijn van het spaanvlak 3 en het vrij loopvlak 2 van de freesstol 8 overeenkomen met het profiel van het met het kroonwiel samenwerkend rondsel. De bewerking van het vrij loopvlak vindt echter niet in het vlak van deze doorsnede V-V plaats, maar in het contactvlak 19 dat haaks op het vrijloopvlak 2 staat en door de rotatie-as 20 van de slijp-schijf 12 gaat. Dit heeft tot gevolg dat de theoretisch juiste vorm van het profiel 13 van de slijpschijf 12 varieert met de plaats waar het vrij loopvlak 2 bewerkt wordt, en steeds andere slijpschijven nodig zijn.In each section V-V along the length of the milling cutter 8, the cutting line of the chip face 3 and the free running surface 2 of the milling cutter 8 must correspond to the profile of the pinion cooperating with the crown wheel. The working of the free running surface, however, does not take place in the plane of this cross-section V-V, but in the contact surface 19 which is perpendicular to the free running surface 2 and passes through the rotation axis 20 of the grinding disc 12. As a result, the theoretically correct shape of the profile 13 of the grinding wheel 12 varies with the location where the free running surface 2 is processed, and different grinding wheels are always required.

In de praktijk blijkt een benadering te voldoen, waarbij de vorm van het slijpprofiel 13 wordt berekend voor de positie waarbij dit profiel de tandkuil 30, als deze in het middenvlak 17 van de afwikkelfrees 1 geplaatst is, op de theoretisch juiste wijze maakt. Daarbij is de vorm van het slijpprofiel voor de linker kant en de rechter kant van de tandkuil verschillend, doordat in de berekening de spoedhoek y een rol speelt.In practice, an approach proves to be satisfactory, in which the shape of the grinding profile 13 is calculated for the position at which this profile makes the tooth well 30, when it is placed in the central plane 17 of the unwinding cutter 1, in the theoretically correct manner. The shape of the grinding profile for the left-hand side and the right-hand side of the dental well is different, because the pitch angle y plays a role in the calculation.

Het uitvoeren van een dergelijke berekening kan met de bekende rekentechnieken onder gebruikmaking van de bekende theoretische gegevens gebeuren, deze berekeningen zijn vergelijkbaar met de berekening van slijpschijven voor de afwikkelfrezen van cilindrische evolvente tandwielen.Such a calculation can be carried out with the known calculation techniques using the known theoretical data, these calculations are comparable to the calculation of grinding wheels for the unwinding mills of cylindrical involute gears.

Figuur 6 toont een schematische doorsnede die overenkomt figuur 5, met een willekeurig aantal linker flanken van de freestanden 9, zoals die in een dergelijke doorsnede mogelijk zijn. Een minimale drukhoek van een te produceren kroon-wiel geeft een ingrijplijn 23 voor het contact tussen afwikkelfrees en kroonwiel, en een maximale drukhoek α,^ van een te produceren kroonwiel geeft een ingrijplijn 24 voor het contact tussen afwikkelfrees en kroonwiel. De onderbroken lijn geeft een maximale hoogte 25 aan van de tanden van de te produceren kroonwielen. Het de arcering is een actief werkgebied 26 van de linkerflanken van de afwikkelfrees aangegeven. Met de dikke lijn is een actief deel 27 van de linkerflank aangegeven, de dunne lijn geeft een niet-actief deel 28 aan.Figure 6 shows a schematic cross-section corresponding to figure 5, with any number of left flanks of the milling teeth 9, as are possible in such a cross-section. A minimum pressure angle of a crown wheel to be produced provides an engagement line 23 for the contact between the unwinder cutter and crown wheel, and a maximum pressure angle α, van of a crown wheel to be produced provides an engagement line 24 for the contact between unwinder cutter and crown wheel. The broken line indicates a maximum height of the teeth of the crown wheels to be produced. Shading indicates an active work area 26 of the left flanks of the unwinder. The thick line indicates an active part 27 of the left flank, the thin line indicates an inactive part 28.

Bij het bewerken van het vrij loopvlak 2 is het noodzakelijk dat het freesprofiel voor het actieve deel 27 van de flank minimale afwijkingen heeft van het theoretisch juiste profiel. Door de slijpschijf 12 te laten roteren om de rotatieas 22, zie figuur 4, die overeenkomt met het middelpunt 5 van het van het rondsel 6 afgeleide profiel worden de tanden in het juiste profiel geslepen. Er ontstaan echter afwijkingen door de hiervoor beschreven oorzaken voor tanden die niet in het middenvlak 17 zitten.When machining the free tread 2, it is necessary that the milling profile for the active part 27 of the flank has minimal deviations from the theoretically correct profile. By rotating the grinding wheel 12 about the axis of rotation 22, see figure 4, which corresponds to the center 5 of the profile derived from the pinion 6, the teeth are ground in the correct profile. However, deviations arise from the above-described causes for teeth that are not in the central plane 17.

In de praktijk is het mogelijk gebleken om het actieve deel van de flank met zeer kleine afwijkingen te bewerken door de slijpschijf naast de rotatie om de rotatie-as 22 nog een extra verplaatsing te geven. In de meeste gevallen blijkt een verplaatsing evenwijdig aan de rotatie-as 16 van de frees voldoende te zijn. De verplaatsing wordt door middel van een optimaliseringsmethode berekend, waarbij blijkt dat in de meeste gevallen de correctie voor de bewerking van elke tand over de lengte van een freesstol constant gehouden kan worden en dat de nauwkeurigheid van de snijkanten bijzonder groot is. Bij juist toegepaste correcties is de maximale afwijking die tengevolge van de hierboven omschreven werkwijze optreedt bij een frees met de moduulwaarde van 3 mm kleiner dan 3 micron.In practice it has been found possible to machine the active part of the flank with very small deviations by giving the grinding wheel next to the rotation about the rotation axis 22 an additional displacement. In most cases, a displacement parallel to the axis of rotation 16 of the cutter appears to be sufficient. The displacement is calculated by means of an optimization method, which shows that in most cases the correction for the machining of each tooth over the length of a milling cutter can be kept constant and that the accuracy of the cutting edges is very high. With correctly applied corrections, the maximum deviation that occurs as a result of the above-described method for a cutter with the module value of 3 mm is less than 3 microns.

In figuur 7 is de doorsnede van de frees getoond, met de verschillende bewegingen die de om de rotatie-as 20 roterende slijpschijf 12 maakt tijdens het bewerken van de vrijloopvlakken 2 waarbij de frees om zijn rotatie-as 16 roteert. Tijdens het bewerken van de freesstol 8 en het roteren van de afwikkelfrees 1 om zijn rotatie-as 16 maakt de slijpschijf 12 een beweging B naar de rotatie-as 16 van de afwikkelfrees 1, en bij het overstappen naar de volgende freêsstol, waarbij de kuil 11 doorlopen wordt, beweegt de slijpschijf 12 zich steeds terug naar zijn startpunt. Tijdens het bewerken van de freesstol 8 roteert de slijpschijf volgens pijl C om het middelpunt 5 van het rondsel ter plaatse van het bewerkingsvlak 18, waardoor de spoedhoek y in de buitenomtrek ontstaat. Tengevolge van deze spoedhoek moet de slijpschijf 12 eveneens in deze hoek geplaatst worden door rotatie om een in het bewerkingsvlak 18 liggende as 31, die evenwijdig is aan het middenvlak 17. Teneinde de actieve flank te corrigeren voor de bovengenoemde afwijkingen moet er bovendien nog een correctie in een richting D worden aangebracht. Eventueel kunnen nog andere correcties aangebracht worden.Fig. 7 shows the cross-section of the milling cutter, with the different movements made by the grinding wheel 12 rotating about the axis of rotation 20 during the machining of the freewheeling surfaces 2, the milling cutter rotating about its axis of rotation 16. During the machining of the milling cutter 8 and the rotation of the unwinding cutter 1 about its axis of rotation 16, the grinding wheel 12 makes a movement B towards the axis of rotation 16 of the unwinding cutter 1, and when it is switched to the next milling cutter, whereby the hole 11, the grinding wheel 12 always moves back to its starting point. During the machining of the milling tool 8, the grinding wheel rotates according to arrow C about the center point 5 of the pinion at the working plane 18, whereby the pitch angle γ in the outer circumference is created. As a result of this pitch angle, the grinding wheel 12 must also be placed in this angle by rotation about an axis 31 lying in the machining plane 18, which is parallel to the center plane 17. In addition, in order to correct the active edge for the aforementioned deviations, a correction must also be made in direction D. Other corrections can also be made.

Claims

Method for manufacturing an unwinding cutter (X) which can be sharpened by grinding the chip surfaces (3) for machining a crown wheel (7), which unwinding cutter (1) comprises a disc-shaped body with a rotary axis (4); 16) and on the outer circumference a number of milling blocks (8) evenly distributed on the circumference, each of which is bounded at the front by a chip face (3) and on the outside by a free running surface (2), the adjacent near the chip faces (3 ) portions of the free running surfaces (2) form a single or multi-tooth (9) profile extending substantially helically over the outer circumference of the disk-shaped body, a cross section of the helical profile derived from an imaginary gear (6) of infinitely small thickness, the center (profile center) (5) of which lies in a median plane (17) perpendicular to the axis of rotation of the tool and the helical profile has a pitch such that with a complete revolution of the disc-shaped body about the axis of rotation (4; 16) the imaginary gear (6) rotates over one or more toothed pivots around the profile center (5), the distance (b) from the center (5) to the axis of rotation (4; 16) of the unwinding cutter for each cutter. from the chip face (3) to the rear of the milling cutter becomes smaller, characterized in that the free running surface (2) of each milling cutter (8) is machined by a rotating profiled grinding wheel (12) in a machining plane (18) which also the axis of rotation (4; 16) of the unwinding cutter (1) lies, the grinding wheel (12) rotating the unwinding cutter (1) at a constant speed around the axis of rotation (4; 16) when machining the respective milling tool (8) is moved to or from the axis of rotation (4; 16) and the grinding wheel (12) is simultaneously rotated at a constant speed about a rotation axis (22) perpendicular to the working plane (18) cuts the working plane (18) into the profile center (5).

Method according to claim 1, characterized in that the grinding wheel (12) has a grinding profile (13) which is the same for all flanks (10) of the free running surface (2) facing one side and which deviates from the profile (13 ) for all sides facing the other side (10).

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the position of the grinding wheel (12) for each tooth (9) of the free-running surface (2) is corrected parallel to the machining surface (18) by, inter alia, the distance (a) Correction depending on the center (21) of the grinding wheel (12) to the working plane (18).

Method according to claim 3, characterized in that the grinding wheel (12) is moved parallel to the axis of rotation (4; 16) of the unwinding cutter for correction.

Method according to claim 3 or 4, characterized in that the correction is determined only for an active working area (26) of the free-running surface (2) with which the unwinding cutter (1) processes the crown wheel.

Method according to any one of claims 2-5, characterized in that the grinding profiles (13) for the flanks (10) facing one side and the other are arranged on one grinding wheel, so that the machining of the free-running surface ( 2) one grinding wheel can be clamped.

An unwinding cutter for machining a crown wheel (7), which can cooperate with a cylindrical pinions (6), which unwinding cutter (1) includes a number of milling blocks (8), each of which is bounded by a chip surface (3) and a free running surface (2), wherein the free running surface is provided with a spiral profile, characterized in that the free running surface (2) is worked according to the method according to any one of the preceding claims.