WO1994020238A1 - Tool and method for the non-cutting manufacture of the outer teeth of gearwheels - Google Patents

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WO1994020238A1
WO1994020238A1 PCT/EP1994/000589 EP9400589W WO9420238A1 WO 1994020238 A1 WO1994020238 A1 WO 1994020238A1 EP 9400589 W EP9400589 W EP 9400589W WO 9420238 A1 WO9420238 A1 WO 9420238A1
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Rudolf Sommer
Andreas Eisenhuth
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • B21H5/027Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls by rolling using reciprocating flat dies, e.g. racks

Definitions

  • the basic idea of the invention is that tool sections with different profiles are brought into engagement with the gear wheel within the forming process.
  • the tool sections are advantageously arranged one after the other on a toothed rack, so that different machining processes follow one another or become effective simultaneously when unrolling.

Abstract

The invention concerns two rack-like tools (1, 2) mounted parallel to each other on a machine and which engage with a gearwheel (3) which is to be produced without any cutting operations. The tools (1, 2) have teeth of progressively increasing height, so that the gearwheel teeth are produced by a shaping process as the tools are moved simultaneously along parallel paths, in opposite directions. The invention resides in the fact that the tools (1, 2) are made up of at least two sections (5, 16 and 6, 17) which take part in the shaping process. The sections (5, 6), which come into action first, pre-shape the flanks of the teeth and produce at the same time for instance a tip chamfer. The second section (16, 17), which comes into action later, enables undesirable gear deviations caused by the shaping process to be minimized.

Description

Werkzeug und Verfahren zur spanlosen Herstellung der Außenverzahnung von Getrieberädern Tool and method for the non-cutting production of the external toothing of gear wheels
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanlosen Her¬ stellung der Außenverzahnung von Getrieberädern, bei welchem auf einer Maschine zwischen zwei parallel zueinander verstell¬ baren, zahnstangenartigen Werkzeugen ein zu bearbeitendes Ge- trieberad eingespannt ist. Die Zähne der zahnstangenartigen Werkzeuge weisen vom Beginn an eine zunehmende Höhe auf, so daß über den Hubverlauf eine zunehmende Einarbeitung der Verzahnung in das Getrieberad (Zahnflankenerzeugung) statt¬ findet.The invention relates to a method for the non-cutting production of the external toothing of gear wheels, in which a gear wheel to be machined is clamped on a machine between two rack-like tools that can be adjusted parallel to one another. The teeth of the rack-like tools have an increasing height from the beginning, so that the toothing is increasingly incorporated into the gear wheel (tooth flank generation) over the course of the stroke.
Ein solches Werkzeug und Verfahren ist bereits aus einer "Bedienungsanleitung für Roto-Flo" der Firma Michigan Tool Company, 7171 E. McNichols Rd., Detroit, Michigan 48212, USA, bekannt (siehe Seite 9). Die paarweise angeordneten Werkzeuge sind an gegenläufig verschiebbaren Schlitten der Maschine befestigt. Die zahnstangenartigen Werkzeuge sind so ausgelegt, daß die Werkzeugteilung der Bogenteilung des Vorbearbeitungs- durchmessers des zu verzahnenden Getrieberades entspricht. Die Werkzeuge sind als gerad- oder schrägverzahnte Walzstangen mit stetig größer werdenden Zähnen ausgeführt, wobei das Bezugs¬ profil über die gesamte Zahnstangenlänge hin dasselbe ist. Die Zahnteilung und damit der Eingriffswinkel und bei Schrägver¬ zahnungen der Schrägungswinkel dieser Werkzeuge ist durch den Ausgangsdurchmesser des Getrieberades vor dem Walzen bestimmt. Diese Festlegung nimmt ausschließlich auf die Getrieberad- Zahnteilungsgenauigkeit Rücksicht. Die Profilform und die Zahnrichtung sind hier noch nicht ausreichend berücksichtigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Qualität und Funktionalität von Außenverzahnungen, die nach dem ein¬ gangs erwähnten Verfahren hergestellt werden, zu verbessern.Such a tool and method is already known from an "Operating Instructions for Roto-Flo" from Michigan Tool Company, 7171 E. McNichols Rd., Detroit, Michigan 48212, USA (see page 9). The tools, which are arranged in pairs, are attached to the machine's slides which can be moved in opposite directions. The rack-like tools are designed so that the tool pitch corresponds to the arc pitch of the preprocessing diameter of the gear wheel to be toothed. The tools are designed as straight or helical toothed roller bars with teeth that are continuously increasing, the reference profile being the same over the entire length of the toothed rack. The tooth pitch and thus the pressure angle and, in the case of helical teeth, the helix angle of these tools is determined by the initial diameter of the gear wheel before rolling. This specification only takes into account the gear tooth pitch accuracy. The profile shape and the tooth direction have not yet been sufficiently taken into account. The object of the invention is to improve the quality and functionality of external toothings which are produced by the method mentioned at the outset.
Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angeführteThis object is by that stated in claim 1
Merkmalskombination gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestal¬ tungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche be¬ schränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen An¬ spruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.Combination of features solved. Further advantageous embodiments result from the subclaims. The invention is not restricted to the combinations of features of the claims. For the person skilled in the art there are further useful combinations of claims and individual claim characteristics from the task.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß man innerhalb des Umformprozesses Werkzeugabschnitte mit unter- schiedlichen Profilen mit dem Getrieberad in Eingriff bringt. Die Werkzeugabschnitte sind dabei vorteilhaft an einer Zahn¬ stange nacheinander angeordnet, so daß beim Abrollen unter¬ schiedliche Bearbeitungsvorgänge aufeinanderfolgen oder gleichzeitig wirksam werden.The basic idea of the invention is that tool sections with different profiles are brought into engagement with the gear wheel within the forming process. The tool sections are advantageously arranged one after the other on a toothed rack, so that different machining processes follow one another or become effective simultaneously when unrolling.
Eine bevorzugte Anwendungsform ist so ausgestaltet, daß man im ersten Abschnitt des zahnstangenartigen Werkzeugs die Zahnflanken durch ein stetiges Wachsen der Werkzeugzahn¬ höhen vorprofiliert und gleichzeitig einen Kopfkantenbruch anformt. Sollte es erforderlich sein, läßt sich in diesemA preferred form of application is designed in such a way that in the first section of the rack-like tool the tooth flanks are pre-profiled by a steady increase in the tool tooth heights and at the same time a head edge break is formed. Should it be necessary, this can be done in this
Abschnitt zusätzlich zur Zahnflanken-Vorprofilierung und zum Kopfkantenbruch noch ein Überwalzen der Zahnköpfe vornehmen. Dieses Überwalzen der Zahnköpfe begrenzt einen beim Einar¬ beiten der Zähne entstehenden Kopfgrat. Ebenso kann im ersten Abschnitt bedarfsweise eine Fußfreiarbeitung erzeugt werden. Im zweiten Abschnitt des Werkzeugs, nachdem die Zähne einge¬ walzt sind, erfolgt die Kalibrierung der Verzahnung des Ge¬ trieberades. In diesem zweiten Abschnitt des Werkzeugs kann man ein Profil festlegen, das durch den vorausgegangenen Umformprozeß bedingte, unerwünschte Geometrieabweichungen minimiert. Im zweiten Abschnitt weist das Profil des Werk¬ zeugs eine gegenüber dem ersten Abschnitt geänderte, bei gleicher Eingriffsteilung vom Vorbearbeitungsdurchmesser jedoch unabhängige Zahnteilung auf. Wie dem Fachmann bekannt, entspricht bei evolventisehen Schrägverzahnungen der geänder¬ ten Zahnteilung ein anderer Eingriffswinkel und ein anderer Schrägungswinkel. Zwischen dem ersten und dem zweiten Ab- schnitt der beiden Werkzeuge ist zweckmäßig ein Verbindungs¬ teil angebracht, das gewährleistet, daß sich das Getrieberad weiterdreht und mit dem zweiten Abschnitt wieder in Eingriff kommt.In addition to the tooth flank pre-profiling and the tip edge break, carry out a section of the tooth tips overrolling. This rolling over of the tooth heads limits a head ridge which arises when the teeth are worked in. If necessary, foot clearance can be created in the first section. The toothing of the gear wheel is calibrated in the second section of the tool after the teeth have been rolled in. In this second section of the tool can to define a profile that minimizes unwanted geometrical deviations caused by the previous forming process. In the second section, the profile of the tool has a tooth pitch that is different from the first section, but independent of the preprocessing diameter with the same engagement pitch. As is known to the person skilled in the art, in the case of involute helical gears, the changed tooth pitch corresponds to a different pressure angle and a different helix angle. A connecting part is expediently attached between the first and the second section of the two tools, which ensures that the gear wheel rotates further and comes into engagement with the second section again.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer, beispiels¬ weiser Ausgestaltungen und Anwendungsfälle des Walzwerkzeugs näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of a number of exemplary embodiments and applications of the rolling tool. Show it:
Fig. 1 das WerkzeugSystem für eine Geradverzahnung im Eingriff mit einer Außenverzahnung eines Getrieberades;Figure 1 shows the tool system for a spur gear in engagement with an external toothing of a gear wheel.
Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit entsprechend dem Ausschnitt II der Fig. 1;Fig. 2 is an enlarged detail corresponding to section II of Fig. 1;
Fig. 3 eine weitere vergrößerte Einzelheit entspre¬ chend dem Ausschnitt III der Fig. 1;FIG. 3 shows a further enlarged detail corresponding to section III of FIG. 1;
Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt durch das Werk¬ zeugsystem in Höhe der zu Beginn des Walzver¬ fahrens in Eingriff befindlichen Werkzeugab- schnitte, wobei diese die volle Verzahnungs¬ breite und Zahnhöhe aufweisen, im Eingriff mit einem Getrieberad;4 shows an enlarged cross section through the tool system at the level of the tool parts which are in engagement at the beginning of the rolling process. cuts, these having the full tooth width and tooth height, in engagement with a gear wheel;
Fig. 5 einen weiteren Querschnitt entsprechend Fig. 4, jedoch durch die auf die ersten Werkzeugab¬ schnitte folgenden zweiten Abschnitte, in denen die Verzahnungsbreite und die Zahnhöhe des Werkzeugs kleiner als in den ersten Ab- schnitten ausgeführt ist und5 shows a further cross section corresponding to FIG. 4, but through the second sections following the first tool sections, in which the toothing width and the tooth height of the tool are smaller than in the first sections, and
Fig. 6 die Draufsicht auf die Verzahnung eines der beiden identisch ausgebildeten Werkzeuge mit den beiden Abschnitten für die Herstellung einer Schrägverzahnung, wobei zwischen diesenFig. 6 is a plan view of the toothing of one of the two identically designed tools with the two sections for producing a helical toothing, between them
Abschnitten ein Verbindungsteil angeordnet ist.Sections a connecting part is arranged.
Fig. 1 zeigt ein Werkzeugsystem, das aus zwei parallel geführten, zahnstangenartigen Werkzeugen 1 und 2 besteht, zwischen welchen ein zu einem Getrieberad 3 umzuformendesFig. 1 shows a tool system, which consists of two parallel, rack-like tools 1 and 2, between which a to be formed into a gear 3
Werkstück abrollt. Die zahnstangenartigen Werkzeuge 1 und 2 sind aus zeichnerischen Gründen nicht in ihrer vollen Länge dargestellt. In den Abschnitten 5 und 6 entspricht die Werk¬ zeugteilung ungefähr der Bogenteilung eines Vorbearbeitungs- durchmessers 4 des zu verzahnenden Getrieberades 3. Der Vor¬ bearbeitungsdurchmesser 4 ist so zu wählen, daß die am ferti¬ gen Getrieberad außerhalb dieses Durchmessers liegenden Mate¬ rialanteile volumenmäßig den innerhalb dieses Durchmessers liegenden Lückenanteilen entsprechen. Zu Beginn des Walz- Vorganges in Eingriff gebrachte erste Abschnitte 5 und 6 der zahnstangenförmigen Werkzeuge 1 bzw. 2 weisen über den Hub¬ verlauf eine ansteigende Zahnhöhe auf, so daß eine stetig anwachsende Materialverdrängung und damit eine zunehmende Einarbeitung eines Zahnprofiles 3A in das Getrieberad 3 statt- findet. Die Zahnfußlinie der Abschnitte 5 und 6 wählt man dabei zweckmäßig so, daß kein wesentlicher Grat an den Zahn¬ köpfen 3B des Getrieberades 3 aufsteigen kann. Gleichzeitig mit der Erzeugung der Zahnflanken läßt sich durch ein im Zahnfußbereich des Werkzeugabschnitts 5 und 6 vorgesehenesWorkpiece rolls. The rack-like tools 1 and 2 are not shown in their full length for reasons of drawing. In sections 5 and 6, the tool pitch corresponds approximately to the pitch of a pre-machining diameter 4 of the gear wheel 3 to be toothed. The pre-machining diameter 4 is to be selected such that the material parts on the finished gear wheel outside of this diameter have a volume correspond to the gaps within this diameter. First sections 5 and 6 of the rack-shaped tools 1 and 2, which were brought into engagement at the beginning of the rolling process, have an increasing tooth height over the stroke, so that a constantly increasing material displacement and thus an increasing incorporation of a tooth profile 3A into the gear wheel 3 instead of- finds. The tooth root line of sections 5 and 6 is expediently chosen so that no significant burr can rise on the tooth heads 3B of the gear wheel 3. Simultaneously with the generation of the tooth flanks, one can be provided in the tooth root region of the tool sections 5 and 6
Knickprofil 7 (Fig. 3) ein Kopfkantenbruch 8 (Fig. 2) an den Zahnköpfen 3B anformen.Form a kink profile 7 (FIG. 3) of a head edge break 8 (FIG. 2) on the tooth heads 3B.
Durch eine Protuberanz 10 (Fig. 3) an den Zahnköpfen 11 der Abschnitte 5 und 6 kann man am Getrieberad 3 auch eine Fußfreiarbeitung 19 (Fig. 2) erzeugen, die für die Funktion oder eine Weiterbearbeitung der Verzahnung des Getrieberades 3 günstig ist.By means of a protuberance 10 (FIG. 3) on the tooth heads 11 of the sections 5 and 6, a foot clearance 19 (FIG. 2) can also be generated on the gear wheel 3, which is favorable for the function or further processing of the toothing of the gear wheel 3.
Die vorbeschriebene Herstellung der Verzahnung ist in den ersten Abschnitten 5 und 6 vorgegeben. In diesen Ab¬ schnitten, mit denen der Umformprozeß begonnen wurde, ist die Zahnteilung 13 und bei Evolventenverzahnungen auch der Ein¬ griffswinkel 14 sowie bei Evolventenschrägverzahnungen auch der Schrägungswinkel 15 (Fig. 6) der zahnstangenformigen Werk¬ zeuge 1 und 2 in Abhängigkeit vom Vorbearbeitungsdurchmes¬ ser 4 festgelegt. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Werkzeugsystems kann man jedoch in einem zweiten Abschnitt 16 bzw. 17 bei gleicher Eingriffsteilung 9 die Zahnteilung 13 unabhängig vom Vorbearbeitungsdurchmesser 4 festlegen. Dieser geänderten Zahnteilung 13A entspricht bei Evolventenschräg- verzahnungen ein anderer Eingriffswinkel 14A (Fig. 1) und ein anderer Schrägungswinkel 15A (Fig. 6) in den zweiten Ab¬ schnitten 16 und 17. Es steht somit ein weiterer Freiheits- grad zur Verfügung, der dazu dient, ein Profil vorzusehen, das durch den Umformprozeß bedingte, unerwünschte Geometrie¬ abweichungen minimiert. Außerdem lassen sich in diesen Ab¬ schnitten 16 und 17 die Werkzeugzähne an ihren Zahnköpfen so verkürzen, daß die Zahnkopflinie 18 eine geringere Höhe aufweist als im Endbereich der ersten Abschnitte 5 und 6. Durch diese Maßnahme läßt sich erreichen, daß in den Ab¬ schnitten 16 und 17 nur die Zahnflanken des Getrieberades 3 bearbeitet werden.The above-described production of the toothing is specified in the first sections 5 and 6. In these sections, with which the forming process was started, the tooth pitch 13 and, in the case of involute gears, also the engagement angle 14 and, in the case of involute helical gears, also the helix angle 15 (FIG. 6) of the rack-shaped tools 1 and 2 as a function of the preprocessing diameter ¬ ser 4 fixed. Due to the design of the tool system according to the invention, however, the tooth pitch 13 can be determined in a second section 16 or 17 with the same engagement pitch 9 regardless of the pre-machining diameter 4. In the case of involute helical gears, this changed tooth pitch 13A corresponds to a different pressure angle 14A (FIG. 1) and a different helix angle 15A (FIG. 6) in the second sections 16 and 17. A further degree of freedom is thus available The purpose is to provide a profile that minimizes undesirable geometric deviations caused by the forming process. In addition, in these sections 16 and 17 the tool teeth on their tooth heads can be shortened such that the tooth head line 18 has a lower height has than in the end region of the first sections 5 and 6. This measure makes it possible to ensure that only the tooth flanks of the gear wheel 3 are machined in sections 16 and 17.
Bei Getrieberädern 3, bei denen aus konstruktiven Grün¬ den die zu walzende Verzahnung unmittelbar benachbart zu einem Bund 21 mit größerem Durchmesser 21A als der Fußkreis- durchmesser 22 liegt, und zwischen diesem Bund 21 und der Verzahnung kein genügend tiefer Einstich erlaubt ist, ent¬ steht üblicherweise ein schräger oder gerundeter Verzahnungs¬ auslauf 23 (Fig. 4). Dadurch entstehen während des Umform¬ vorganges bei voller Breite 24 des Abschnittes 16 bzw. 17 hohe Axialkräfte, welche die Verzahnungsqualität, insbesondere bei Schrägverzahnungen, ungünstig beeinflussen können. Eine Qualitätseinbuße läßt sich nach Fig. 5 vermeiden, wenn man die später in das Getrieberad 3 eingreifenden Abschnitte 16 und 17 gegenüber den vorher eingreifenden Abschnitten 5 und 6 auf der dem Auslauf zugewandten Seite auf die Breite 24A ver- kleinert.In the case of gearwheels 3 in which, for constructional reasons, the toothing to be rolled lies immediately adjacent to a collar 21 with a larger diameter 21A than the root circle diameter 22, and a sufficiently deep recess is not permitted between this collar 21 and the toothing there is usually an inclined or rounded toothing spout 23 (FIG. 4). This results in high axial forces during the forming process at full width 24 of section 16 or 17, which can adversely affect the quality of the teeth, particularly in the case of helical teeth. A loss of quality can be avoided according to FIG. 5 if the sections 16 and 17 later engaging in the gearwheel 3 are reduced to the width 24A compared to the previously engaging sections 5 and 6 on the side facing the outlet.
Ordnet man die Abschnitte 5 und 16 des Werkzeugs 1 bzw. die Abschnitte 6 und 17 des Werkzeugs 2 hintereinander auf einer einzigen Maschine an, so koppelt man die zusammengehö- rigen Abschnitte vorteilhaft durch verzahnte Verbindungs¬ teile 26 und 27 (Fig. 1 und 6). Diese Verbindungsteile sorgen dafür, daß sich das Getrieberad 3 zwischen den Abschnitten weiterdreht und der folgende Abschnitt mit der vorgeformten Verzahnung des Getrieberades im Eingriff kommt. Im vorlie- genden Falle sind, wie in Fig. 1 und 6 gezeichnet, die Ver¬ bindungsteile 26 und 27 verzahnt. Es ist auch denkbar, die Verbindungsteile 26 und 27 mit einer Reibmitnahmefläche zu versehen. Die Verbindungsteile 26 und 27 sind besonders dann von Vorteil, wenn Getrieberäder mit großen Massen hergestellt werden sollen. Die notwendige Änderung der Rotationsgeschwin¬ digkeit des Getrieberades 3 zwischen den Abschnitten 5 und 6 einerseits und den Abschnitten 16 und 17 mit einer anderen Zahnteilung andererseits erfolgt dann stetig und ohne Stöße. In diesem Fall müssen die Zahnformen der Verbindungsteile 26 und 27 einer Zahnstangenverzahnung mit veränderlicher Über¬ setzung entsprechen (Fig. 6).If sections 5 and 16 of tool 1 or sections 6 and 17 of tool 2 are arranged one behind the other on a single machine, the associated sections are advantageously coupled by toothed connecting parts 26 and 27 (FIGS. 1 and 6) ). These connecting parts ensure that the gear wheel 3 continues to rotate between the sections and the following section comes into engagement with the pre-formed toothing of the gear wheel. In the present case, as shown in FIGS. 1 and 6, the connecting parts 26 and 27 are toothed. It is also conceivable to provide the connecting parts 26 and 27 with a friction driving surface. The connecting parts 26 and 27 are particularly advantageous when gear wheels with large masses are to be produced. The necessary change in the rotational speed of the gear wheel 3 between the sections 5 and 6 on the one hand and the sections 16 and 17 with a different tooth pitch on the other hand then takes place continuously and without shocks. In this case, the tooth shapes of the connecting parts 26 and 27 must correspond to a toothed rack toothing with variable ratio (FIG. 6).
Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, die in den Werkzeugabschnitten 5, 6 und 16, 17 aufeinanderfolgenden Ar¬ beitsgänge mit voneinander getrennten Werkzeugen und ent¬ sprechend höherem Werkzeug- und Umspannaufwand auf getrenn- ten Maschinen vorzunehmen. Of course, there is the possibility of carrying out the work steps in the tool sections 5, 6 and 16, 17 in succession with separate tools and correspondingly higher tool and reclamping effort on separate machines.
BezuqszeichenReference sign
1 zahnstangenförmiges 21 Bund Werkzeug 21A Durchmesser von 211 rack-shaped 21 bundle tool 21A diameter of 21
2 zahnstangenförmiges 22 Fußkreisdurchmesser Werkzeug 23 Verzahnungsauslauf2 rack-shaped 22 root diameter tool 23 tooth runout
3 Getrieberad 24 Zahnbreite von 5 und 3A Zahnprofil 24A Zahnbreite von 16 und 17 3B Zahnköpfe 253 gear wheel 24 tooth width of 5 and 3A tooth profile 24A tooth width of 16 and 17 3B tooth heads 25
4 Vorbearbeitungs 26 Verbindungsteil an 1 durchmesser 27 Verbindungsteil an 24 preprocessing 26 connecting part on 1 diameter 27 connecting part on 2
5 erster Abschnitt des Werkzeugs 15 first section of the tool 1
6 erster Abschnitt des Werkzeugs 26 first section of the tool 2
7 Knickprofil7 kink profile
8 Kopfkantenbruch8 head edge break
9 Eingriffsteilung9 Intervention division
10 Protuberanz10 prominence
11 Zahnkopf 1211 tooth head 12
13 Zahnteilung 13A Zahnteilung13 tooth pitch 13A tooth pitch
14 Eingriffswinkel 14A Eingriffswinkel14 pressure angle 14A pressure angle
15 Schrägungswinkel 15A Schrägungswinkel15 helix angle 15A helix angle
16 zweiter Abschnitt des Werkzeugs 116 second section of the tool 1
17 zweiter Abschnitt des Werkzeugs 217 second section of the tool 2
18 Zahnkopflinie18 tooth line
19 Fußfreiarbeitung 20 19 Foot clearance 20

Claims

A n s p r ü c h e Expectations
1. Werkzeug zur spanlosen Herstellung der Außenverzahnung von Getrieberädern mit folgenden Merkmalen: auf einer Maschine ist zwischen zwei parallel zueinander verstellbaren, zahnstangenartigen Werkzeugen (1, 2) ein zu bearbeitendes Getrieberad (3) eingespannt; die Zähne der zahnstangenartigen Werkzeuge (1, 2) weisen eine stetig wachsende Höhe auf, so daß über den Hubver¬ lauf eine zunehmende Einarbeitung der Verzahnung in das Getrieberad stattfindet, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: die zahnstangenartigen Werkzeuge (1, 2) weisen minde- stens zwei nacheinander angeordnete Abschnitte (5, 16 bzw. 6, 17) auf; die Abschnitte (16, 17) sind unterschiedlich gestaltet und beim Abrollen unabhängig voneinander an unterschied¬ lichen Bearbeitungsvorgängen eines Zahnprofils (3A) be- teiligt.1. Tool for the non-cutting production of the external toothing of gearwheels with the following features: a gearwheel (3) to be machined is clamped on a machine between two rack-like tools (1, 2) which can be adjusted parallel to one another; The teeth of the rack-like tools (1, 2) have a constantly increasing height, so that the toothing is increasingly incorporated into the gear wheel over the course of the stroke, characterized by the following features: the rack-like tools (1, 2) have at least at least two sections (5, 16 or 6, 17) arranged one after the other; the sections (16, 17) are designed differently and, when they are unrolled, they are independently involved in different machining processes of a tooth profile (3A).
2. Verfahren zur spanlosen Herstellung der Außenver¬ zahnungen von Getrieberädern mit einem Werkzeug nach An¬ spruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: im ersten Abschnitt (5, 6) der zahnstangenartigen Werk¬ zeuge (1 bzw. 2) erfolgt die Vorprofilierung (Zahn¬ flankenerzeugung) des Zahnprofils (3A) und gleichzeitig die Anfor ung eines Kopfkantenbruchs (8) und - im zweiten Abschnitt (16, 17) erfolgt die Kalibrierung der Verzahnung des Getrieberades (3) . 2. Method for the non-cutting production of the external toothing of gear wheels with a tool according to claim 1, characterized by the following features: in the first section (5, 6) of the rack-like tools (1 or 2), the pre-profiling (tooth ¬ flank generation) of the tooth profile (3A) and at the same time the requisition of a head edge break (8) and - in the second section (16, 17) the toothing of the gear wheel (3) is calibrated.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß im ersten Abschnitt (5, 6) außer der Vorprofilierung und der Anformung des Kopfkantenbruchs (8) gleichzeitig das Überwalzen der Zahnköpfe (3B) erfolgt.3. The method according to claim 2, characterized g e k e n n ¬ z e i c h n e t that in the first section (5, 6) in addition to the pre-profiling and the shaping of the head edge break (8) at the same time rolling over the tooth heads (3B).
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß im ersten Abschnitt (5, 6) die Vorprofilierung des Zahnprofils und gleichzeitig die Anfor¬ mung einer Fußfreiarbeitung (19) im Bereich des Zahn- fußes (12) des Getrieberades erfolgt.4. The method according to claim 2, characterized in that in the first section (5, 6) the pre-profiling of the tooth profile and at the same time the shaping of a foot clearance (19) takes place in the region of the tooth foot (12) of the gear wheel.
5. Werkzeug nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h ¬ n e t durch folgende Merkmale: im ersten Abschnitt (5, 6) der zahnstangenartigen Werk- zeuge erfolgt die Vorprofilierung des Zahnprofils (3A); der zweite Abschnitt (16, 17) enthält eine gegenüber dem ersten Abschnitt (5, 6) vom Vorbearbeitungsdurchmes¬ ser (4) unabhängig festgelegte Zahnteilung (13), wobei die Zahnteilung bei Evolventenverzahnungen durch An- passung des Eingriffswinkels (14) dieselbe Eingriffs¬ teilung (9) aufweist wie die ersten Abschnitte (5, 6).5. Tool according to claim 1, which is characterized by the following features: in the first section (5, 6) of the rack-like tools, the tooth profile (3A) is pre-profiled; the second section (16, 17) contains a tooth pitch (13) which is fixed independently of the preprocessing diameter (4) compared to the first section (5, 6), the tooth pitch for involute teeth being adjusted by adjusting the pressure angle (14) to the same mesh Division (9) has like the first sections (5, 6).
6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Zahnköpfe (11) im zweiten Ab- schnitt (16, 17) des Werkzeugs (1 bzw. 2) niedriger sind als im ersten Abschnitt (5 bzw. 6).6. Tool according to claim 5, characterized in that the tooth heads (11) in the second section (16, 17) of the tool (1 or 2) are lower than in the first section (5 or 6).
7. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß im zweiten Abschnitt (16, 17) an der einem Verzahnungsauslauf (23) zugewandten Seite des Getriebe¬ rades (3) die Zahnbreite (24A) kleiner ist als die Zahn¬ breite (24) im ersten Abschnitt (5, 6). 7. Tool according to claim 5, characterized in that in the second section (16, 17) on the side of the gear wheel (3) facing a toothing run-out (23) the tooth width (24A) is smaller than the tooth width ( 24) in the first section (5, 6).
8. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß zwischen dem ersten (5 bzw. 6) und dem zweiten Abschnitt (16 bzw. 17) des Werkzeugs (1 bzw. 2) ein Verbindungsteil (26 bzw. 27) angeordnet ist, welches das Getrieberad (3) weiterdreht. 8. Tool according to claim 5, characterized in that between the first (5 or 6) and the second section (16 or 17) of the tool (1 or 2) a connecting part (26 or 27) is arranged which turns the gear wheel (3) further.
PCT/EP1994/000589 1993-03-04 1994-03-01 Tool and method for the non-cutting manufacture of the outer teeth of gearwheels WO1994020238A1 (en)

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DE19934306742 DE4306742A1 (en) 1993-03-04 1993-03-04 Tool and method for the non-cutting production of the external toothing of gear wheels
DEP4306742.5 1993-03-04

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WO1994020238A1 true WO1994020238A1 (en) 1994-09-15

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