WO2011095154A1 - Verfahren und vorrichtung zum entgraten verzahnter werkstücke - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23F19/00—Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
- B23F19/10—Chamfering the end edges of gear teeth
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- B23F19/12—Chamfering the end edges of gear teeth by grinding
Definitions
- the invention relates to a method and a device for deburring toothed
- a method and a device for machining the front edges of gears are known.
- a finger-shaped mold is used, whose axis is aligned radially to the gear axis and whose profile corresponds at least partially to the tooth profile of the toothing.
- the processing takes place simultaneously on two tooth spaces defining a tooth gap by a rolling movement.
- the mold is movable via a stand and a plurality of carriages in the three main axes X, Y, Z of the machine coordinate system.
- the device thus has six
- the object of the invention is a simplified method and apparatus for
- Tooth sizes are processed.
- helical workpieces are the
- FIG. 3 engagement of the deburring tool fragmentary in an enlarged view Fig. 1 shows the deburring in the side view.
- the machine frame 6 carries at its top guides 8, to which the carriage 11 is guided in a controlled manner.
- the drive is via the motor 12 and the ball screw 13.
- the deburring tool 2 is arranged in the holder 3.
- the finger-shaped deburring tool 2 can be driven by a motor around the spindle axis 10 and is designed as a milling or grinding tool.
- the deburring tool 2 has straight cutting edges or grinding surfaces and is universally applicable for any tooth profiles.
- Workpiece holding device 7 is arranged stationarily on the machine frame 6. It has a drive motor 14, which can rotate the workpiece 2 about its axis of rotation 5 and thereby arranged parallel to the plane E teeth 4 in the effective range of
- Deburring tool 2 moves.
- the motor 12 and the drive motor 14 are kinematically coupled together to synchronize the movements of the deburring tool 2 and the teeth 4.
- Fig. 2 shows the deburring device when machining helical workpiece 2.
- the workpiece holder 7 is inclined so that the tooth flanks 9 are aligned parallel to the spindle axis 10 of the deburring tool 's 2.
- Workpiece holding device 7 can also be the spindle axis 10 of the deburring tool 2 inclined. In this way, unwanted undercuts are avoided.
- Fig. 3 shows a detail of the engagement of the deburring tool 2 in enlarged
- the workpiece holding device 7 sets with the drive motor 14, the workpiece 1 in rotation, thereby moving the teeth 4 in the effective range of
- the deburring tool 2 performs a linear reciprocating movement in the direction of the double arrow 17, wherein the distance covered thereby corresponds to the tooth height H.
- the movement of the deburring tool 2 along the tooth contours 4 takes place accordingly by superposition of the rotational movement of the
- the workpiece holding device 7 is inclined, so that the tooth flanks 9 are aligned parallel to the spindle axis 10 at the location of the tool engagement 18.
- Fig. 4 shows a deburring device for processing racks 15. These are fixed on a carriage 16 and guided with this on guides 8 'on the machine frame 6 movable.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgraten verzahnter Werkstücke mit einem fingerförmigen Entgratwerkzeug (2), wobei das Entgratwerkzeug (2) in einer Halterung (3) beweglich geführt ist, wobei die Zähne (4) durch eine Bewegung des Werkstücks (1) nacheinander in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs (2) bewegt werden und wobei das Entgraten durch periodische Relativbewegungen zwischen den Zähnen (4) des Werkstücks (1) und dem Entgratwerkzeug (2) erfolgt, wobei dass das Entgratwerkzeug (2) zum Entgraten ausschließlich durch eine gerade lineare hin- und hergehende Bewegung entlang der Zahnkonturen (4) bewegt wird, wobei die Wegstrecke der linearen Bewegung der Zahnhöhe H entspricht.
Description
Verfahren und Vorrichtung zum Entgraten verzahnter Werkstücke
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgraten verzahnter
Werkstücke nach den Obergriffen der Ansprüche 1 bzw. 5.
Aus der EP 0 522 448 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung der Stirnkanten von Zahnrädern bekannt. Dabei wird ein fingerförmiges Formwerkzeug verwendet, dessen Achse radial zur Zahnradachse ausgerichtet ist und dessen Profil wenigstens teilweise dem Zahnprofil der Verzahnung entspricht. Die Bearbeitung erfolgt gleichzeitig an zwei eine Zahnlücke begrenzenden Zahnkanten durch eine Wälzbewegung.
Das Formwerkzeug ist über einen Ständer und mehrere Schlitten in den drei Hauptachsen X, Y, Z des Maschinenkoordinatensystems beweglich. Außerdem sind zwei Schwenkachsen A,
B vorgesehen. Zusammen mit der Werkstückspindel weist die Vorrichtung also sechs
Achsen auf.
Aufgabe der Erfindung ist es ein vereinfachtes Verfahren und eine Vorrichtung zum
Entgraten verzahnter Werkstücke anzugeben.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, durch Überlagerung der Werkstückbewegung und der linearen Hin- und Herbewegung des Werkzeugs die
Zahnkonturen von der Stirnseite her zu bearbeiten. Auf diese Weise können mit einem Werkzeug mit gerader Schneidkante oder Schneidfläche beliebige Zahnformen und
Zahngrößen bearbeitet werden. Bei schräg verzahnten Werkstücken werden die
Zahnflanken parallel zur Spindelachse des Entgratwerkzeugs ausgerichtet. Dadurch lassen sich unerwünschte Hinterschneidungen vermeiden.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Entgratvorrichtung in der Seitenansicht
Fig. 2 Entgratvorrichtung in der Vorderansicht für schräg verzahnte Werkstücke
Fig. 3 Eingriff des Entgratwerkzeugs ausschnittsweise in vergrößerter Darstellung Fig. 1 zeigt die Entgratvorrichtung in der Seitenansicht. Das Maschinengestell 6 trägt an seiner Oberseite Führungen 8, an welchen der Schlitten 11 gesteuert beweglich geführt ist. Der Antrieb erfolgt über den Motor 12 und die Kugelrollspindel 13. An einer Wandfläche des
BESTÄTIGUNGSKOPIE
Schlittens 11 ist das Entgratwerkzeug 2 in der Halterung 3 angeordnet. Das fingerförmige Entgratwerkzeug 2 kann motorisch um die Spindelachse 10 angetrieben werden und ist als Fräs- oder Schleifwerkzeug ausgeführt. Das Entgratwerkzeug 2 weist gerade Schneidkanten oder Schleifflächen auf und ist universell für beliebige Zahnprofile einsetzbar. Die
Werkstückhaltevorrichtung 7 ist ortsfest am Maschinengestell 6 angeordnet. Sie weist einen Antriebsmotor 14 auf, der das Werkstück 2 um seine Rotationsachse 5 rotieren lässt und dabei die parallel zur Ebene E angeordneten Zähne 4 in den Wirkbereich des
Entgratwerkzeugs 2 bewegt. Der Motor 12 und der Antriebsmotor 14 sind kinematisch miteinander gekoppelt um die Bewegungen des Entgratwerkzeugs 2 und der Zähne 4 zu synchronisieren.
Fig. 2 zeigt die Entgratvorrichtung bei der Bearbeitung schräg verzahnter Werkstücke 2. Dabei wurde die Werkstückhaltevorrichtung 7 geneigt, so dass die Zahnflanken 9 parallel zur Spindelachse 10 des Entgratwerkzeug's 2 ausgerichtet sind. Anstelle der
Werkstückhaltevorrichtung 7 kann ebenso die Spindelachse 10 des Entgratwerkzeugs 2 geneigt werden. Auf diese Weise werden unerwünschte Hinterschneidungen vermieden. Fig. 3 zeigt ausschnittsweise den Eingriff des Entgratwerkzeugs 2 in vergrößerter
Darstellung. Die Werkstückhaltevorrichtung 7 versetzt mit dem Antriebsmotor 14 das Werkstück 1 in Rotation und bewegt dabei die Zähne 4 in den Wirkbereich des
Entgratwerkzeugs 2. Gleichzeitig führt das Entgratwerkzeug 2 eine lineare hin- und hergehende Bewegung in Richtung des Doppelpfeiles 17 aus, wobei die dabei zurückgelegte Wegstrecke der Zahnhöhe H entspricht. Die Bewegung des Entgratwerkzeugs 2 entlang der Zahnkonturen 4 erfolgt demgemäß durch Überlagerung der Rotationsbewegung des
Werkstücks 1 mit der linearen Hin- und Herbewegung des Entgratwerkzeugs 2. Zur
Vermeidung unerwünschter Hinterschneidungen ist die Werkstückhaltevorrichtung 7 geneigt, so dass die Zahnflanken 9 am Ort des Werkzeugeingriffs 18 parallel zur Spindelachse 10 ausgerichtet sind.
Fig. 4 zeigt eine Entgratvorrichtung zur Bearbeitung von Zahnstangen 15. Diese sind auf einem Schlitten 16 fixiert und mit diesem auf Führungen 8' am Maschinengestell 6 beweglich geführt. Der Motor 12' treibt die Kugelrollspindel 13' an und bewegt damit die Zähne 4' der Zahnstange 15 in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs 2. In Analogie zur
Entgratvorrichtung nach den Figuren 1 oder 3 erfolgt die Bewegung des Entgratwerkzeugs 2 entlang der Zahnkonturen 4 durch Überlagerung der Verschiebebewegung der Zahnstange 15 mit der linearen Hin- und Herbewegung des Entgratwerkzeugs 2.
Bezugszeichenliste
1 Werkstück
2 Entgratwerkzeug
3 Halterung
4 4' Zähne, Zahnkonturen
5 Rotationsachse
6 Maschinengestell
7 Werkstückhaltevorrichtung
8 8' Führung
9 Zahnflanken
10 Spindelachse
1 1 Schlitten
12 12' Motor
13 13' Kugelrollspindel
14 Antriebsmotor
15 Zahnstange
16 zweiter Schlitten
17 Doppelpfeil
18 Werkzeugeingriff
E, F Ebene
Ή Zahnhöhe
Claims
Verfahren zum Entgraten von verzahnten Werkstücken (1 ) mit einem fingerförmigen Entgratwerkzeug (2), wobei das Entgratwerkzeug
(2) in einer Halterung
(3) beweglich geführt ist, wobei die Zähne (4) durch eine Bewegung des Werkstücks (1)
nacheinander in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs (2) bewegt werden und wobei das Entgraten durch periodische Relativbewegungen zwischen den Zähnen (4) des Werkstücks (1) und dem Entgratwerkzeug (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Entgratwerkzeug (2) zum Entgraten ausschließlich durch eine gerade lineare hin- und hergehende Bewegung entlang der Zahnkonturen (4) bewegt wird, wobei die Wegstrecke der linearen Bewegung der Zahnhöhe H entspricht.
Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch die
Bewegung des Werkstücks (1) die Zähne (4) in einer Richtung orthogonal zur Bewegungsrichtung des Entgratwerkzeugs (2) bewegt werden.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Bewegung des Werkstücks (1) und die lineare Bewegung des Entgratwerkzeugs (2) kinematisch miteinander gekoppelt sind.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 zum Entgraten von Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegung der Zähne
(4) in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs (2) das Werkstück (1) um seine Rotationsachse
(5) gedreht wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 4 mit einem Maschinengestell (6), mit einem rotatorisch antreibbaren
Entgratwerkzeug (2) und mit einer Werkstückhaltevorrichtung (7), wobei durch eine Bewegung des Werkstücks (1) die Zähne (4) nacheinander in den Wirkbereich des Entgratwerkzeugs (2) bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, die Zähne (4) innerhalb einer Ebene E bewegbar sind, dass das Entgratwerkzeug (2) längs einer geraden Führung am Maschinengestell (6) beweglich geführt ist und dass die Führung (8) parallel zur Ebene E angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5 zur Bearbeitung von Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) um die Rotationsachse (5) drehend antreibbar ist.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 5 zur Bearbeitung von Zahnstangen (15), dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückhaltevorrichtung (7) auf einem zweiten Schlitten (16) orthogonal zur orthogonal zur Bewegungsrichtung des Entgratwerkzeugs (2) am Maschinengestell (6) beweglich geführt ist.
8. Vorrichtung nach Patentanspruch 6 oder 7 zur Bearbeitung von schräg verzahnten Werkstücken (1), wobei die Werkstückhaltevorrichtung (7) und/oder die Spindelachse (10) in einer Ebene F neigbar sind und wobei die Ebene F orthogonal zur
Bewegungsrichtung des Entgratwerkzeugs (2) ausgerichtet ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zahnflanken (8) parallel zur Spindelachse (10) des Entgratwerkzeugs (2) ausgerichtet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, das das Entgratwerkzeug (2) ein Fräswerkzeug ist.
10. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, das das Entgratwerkzeug (2) ein Schleifwerkzeug ist.
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