Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Zahnflanken-Bearbeitungamasch Diese Erfindung bezieht sich auf eine nach dem Abwälzverfahren arbeitende Zahnflan ken-Bearbeitungsmaschine, bei welcher die Wälzbewegung vom Werkstück ausgeführt wird. Von den bekannten Zahnflanken-Bear beitungsmaschinen dieser Art unterscheidet sich die Maschine nach dieser Erfindung da durch, dass zwei mit Bearbeitungselementen, wie z. B.
Fräserzähnen oder Schleifsegmenten, versehene, um den Flankenwinkel der Ver zahnung der zu bearbeitenden Werkstücke zu einander geneigt angeordnete Werkzeuge bei kammartigem Ineinandergreifen ihrer Bear beitungselemente derart schwenkbar sind, dass sie wahlweise zur Verkörperung eines Zahnes einer ideellen Zahnstange zur Bearbeitung von Stirn- und Schraubenrädern oder eines Plan rades zur Bearbeitung von Kegelrädern ein gestellt werden können.
Auf diese Weise wird eine Umstellbarkeit der Maschine von der Stirnradherstellung auf die Herstellung von zum Beispiel Geradzahn kegelrädern ermöglicht. Die Lösung, eine Ma schine für die Stirnradbearbeitung wie auch für Kegelradbearbeitung nach dem gleichen Grundgedanken zu entwickeln, vereinfacht den serienmässigen Bau der Maschinen und in Zahnradfabriken die Ersatzteilbeschaffung. Für kleine Werke ist. es günstig, auf einer ein zigen Maschine dieser Art wahlweise Stirn räder und Kegelräder bearbeiten n i können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf beifolgender Zeichnung dargestellt. Es wird nachfolgend an Hand der Zeichnung be- schrieben. Das Beispiel betrifft eine mit zwei mit. Schleifsegmenten ausgerüsteten Werkzeu gen versehene Maschine. Es ist. ohne weiteres möglich, diese Schleifsegmente durch Fräser zähne zu ersetzen.
In der Zeichnung bedeuten Fig.1 die nach dem Abwälzverfahren ar beitende Zahnflankenschleifmaschine zum Be arbeiten von Kegelrädern in einem senkrech ten Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1., Fig. 3 die kammartig ausgebildeten Werk zeuge von vorn gesehen, jedoch nicht kamm artig ineinandergreifend, um jedes Werkzeug besser erkennen zu können, Fig. 4 die zum kammartigen Ineinander greifen ihrer Schleifsegmente zueinander ge neigten Werkzeuge in einem Querschnitt, Fig. 5 einen an Stelle des in Fing. 1, 2 ge zeigten verwendbaren Werkstückkopf zum Be arbeiten von Stirn- und Schraubenrädern auf der Maschine, Fig. 6 eine Seitenansicht, zu Fig. 5.
In Fig.1 und \' sind die beiden mit kamm artig ineinandergreifenden Schleifsegmenten versehenen Werkzeuge mit 1. und ? bezeichnet. 1' bzw. 2' sind die einzelnen Schleifsegmente, die auswechselbar an dem scheibenförmigen Werkzeugkörper befestigt sind. Bei jedem Werkzeug läuft eine ringförmige Kugelbahn 5, die von einer kreisringförmigen Scheibe getra gen wird, an der einen Planseite einer fest mit. dem Werkzeugtragkörper 14 verbundenen Nabenscheibe. Die Nabenscheibe trägt ausserdem ein Ra dialwälzlager 4, welches in einer von den Schleifsegmenten des Werkzeuges 1 gebildeten Aussparung sitzt, zur Sicherung des Rund laufes des letzteren.
Auf dem hintern Ende der fest mit den Werkzeugen 1 und 2 verbundenen Achsen 3 sitzen je ein Schrägrollenlager 6, die von ebenfalls an den Tragkörpern 14 befestigten Lagerteilen gehalten werden. Die Achsen 3 sind in ihrer Länge bezüglich dem Durchmes ser der Kugelbahn so bemessen, dass beim An ziehen der an ihren Enden sitzenden Muttern die Planflächen der Werkzeuge spielfrei gegen die Kugelbahnen 5 gezogen werden oder, mit der dafür gebräuchlichen Bezeichnung ausge drückt: Die Kugelbahnen 5 und die Radialwälz lager 6 sind spielfrei gegeneinander verspannt. Der Durchmesser der ringförmigen Kugelbahn ist grösser als der Abstand dieser Bahn von dem Lager 6.
Die Achsen 3 der Werkzeuge tragen Kegel räder 7, die von Ritzeln 8 angetrieben werden. Diese erhalten ihren Antrieb von Kegelrad paaren 9, die ihrerseits von einem Elektro motor 10 angetrieben werden, und zwar über einen Keilriemenantrieb 11 und eine die einen Räder der Kegelradpaare 9 tragende Vor gelegewelle 12. Die Vorgelegewelle 12 ist in der Mitte unterteilt, ihre beiden Hälften sind durch eine lösbare Verzahnungskupplung 13 einstellbar miteinander verbunden.
Die Tragkörper 14 für die Werkzeuge sind um die Achsen 15 ihrer Antriebsritzel 8 schwenkbar. Die Schwenkstellung des Körpers in bezug auf den ihn bzw. die Achse 1.5 lagern den Maschinenteil ist an einer Gradeinteilung 16 auf dein Tragkörper abzulesen.
Der Schwenkbereich bei kammartigem Ineinandergreifen der Schleifsegmente der Werkzeuge ist so gross gewählt, dass die Werk zeuge wahlweise zur Verkörperung des Zahnes einer ideellen Zahnstange oder eines Planrades eingestellt werden können. Im ersteren Falle schleifen sie Zähne, die von ihrem einen zum andern Ende gleich dick sind, also Zähne von Stirn- und Schraubenrädern, im andern Falle sieh verjüngende Zähne, also Zähne von Ke gelrädern.
Die Tragkörper 14, in welchen die kamm artig ineinandergreifenden Werkzeuge lagern, sind so zueinander geneigt, dass die Schleif segmente mit ihren , seitlichen Arbeitsflächen einen Winkel (y in Fig.4) einschliessen, der dem Flankenwinkel der Verzahnung der zu schleifenden Räder entspricht.
Die beiden Tragkörper 1.4 finit den sie lagernden Maschinenteilen ruhen auf Schlit ten 17. Zu deren Verstellung dienen Spindeln 18. Die Schlitten 7.7 sind ihrerseits auf einem Querschlitten 47 angeordnet, zu seiner Verstel lung dient eine Spindel<B>19.</B>
Die in dein Beispiel beschriebene Maschine hat den grossen Vorteil, dass mit den gleichen Werkzeugen je nach Einstellung die Zahn flanken von Kegelrädern oder Stirn- und Schraubenrädern bearbeitet werden können. Sie besitzt dementsprechend zwei gegeneinan der auswechselbare Werkstückköpfe. In Fig. 1 und \? ist, die Maschine irrfit dein Werkstück kopf für Kegelräder ausgerüstet. Die Fig. 5 und 6 zeigen den entsprechenden Werkstück kopf der Maschine für Stirn- und Schrauben räder.
Beire Werkstückkopf in Fig.1 und 2 wird das zu schleifende Kegelrad 20 von dem in dessen Kegelwinkel einschwenkbaren Werk- stüeklialter 21 getragen und von dein Teil- sehneekenrad ,\32 in Drehung versetzt. Der grö beren Anschaulichkeit halber ist, die Achse, die das Schneckenrad 22 mit. dein Kegelrad 20 verbindet, nicht dargestellt, wie auch an an dern Stellen der Zeichnung einige Vereinfa chungen vorgenommen wurden. Das Schnek- kenrad ?\? erhält seinen Antrieb von dem Mo tor 23 über das Getriebe '4, 25 und 26, Zahn räder 2 7 und Schnecke 28.
Auf der Achse eines der Zahnräder 2 7 sitzt. eine Schnecke 29, die in den verzahnten Umfang einer auf dem Maschinenrahmen ortsfesten Achse 30 ein greift, an welcher der den verschwenk- baren -#Verkstücl@halter tragende '\Välzkopf 31 schwenkbar aufgehängt ist. Die Räder 27 und die Schnecke 28 sind im Wälzkopf gelagert. Eines der Räder 27 ist finit einer Teilungskupp- lung ausgerüstet, uni das zu bearbeitende Rad in bekannter 'eise weiterzuteilen. Die Räder 27 sind auswechselbar, uni ihre Zähnezahl der Zähnezahl des zu schleifenden Rades anpassen zu können.
Der an Hand von Fig.1 und 2 beschrie bene Werkstückträger dient zur Herstellung von Kegelrädern finit sieh schneidenden Ach sen. Damit achsversetzte Kegelräder bearbeitet werden können, muss der Werkstückträger ein Bearbeiten des einen Werkstückes in achsver setzter Lage gestatten. Man kann den in Fig. 1 und 2 gezeichneten Werkstückträger entspre- ehend verstellbar machen oder einen eigenen, dafür vorgesehenen Werkstückträger anbrin gen.
Der Werkstückträger zum Verzahnen von Stirn- und Schraubenrädern nach Fig. 5 und 6 weicht von dem beschriebenen Werkstückträ ger für Kegelräder in folgenden Punkten ab Das zu schleifende Stirnrad 36 ist mittels der senkrechten Achse 45 in dem auf dem Ma schinengestell montierten Werkstückhalter 37 gelagert und wird von dein. Teilschnecken getriebe 38 gedreht. Dieses erhält seinen An trieb vom :Motor <B>39</B> über Schneckengetriebe 40, Spindel 41 und Wechselräder 42. Die Spindel 41 ist als Gewindespindel ausgebildet und be wegt eine Mutter, die den Werkstückhalter 37 verschiebt.
Die Führungsbahn 46, auf welcher der Werkstückhalter 3 7 gleitet, kann um den Zapfen 43 geschwenkt und mit Hilfe des Stell schraubenknebels 44 festgestellt werden zur Einstellung des Werkstückhalters für Sehrau benräder. Auch bei diesem Werkstückkopf ist eines der Wechselräder mit einer Teilvorrich tung verbunden.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Ma schine ist folgende: Je nach der zu verzahnenden Radart, ob Kegelräder oder Stirn- bzw. Schraubenräder, werden die Werkzeuge 1 und 2 so um die Ach sen 15 geschwenkt, dass sie den Zahn eines Planrades oder einer ideellen Zahnstange ver körpern. In Bild 3 sind sie zur Verkörperung eines konischen Werkzeugzahnes, also des Zahnes eines Planrades, eingestellt, das heisst die Werkzeugachsen 3 sind zur Horizontal- ebene geneigt. Sollen sie den Zahn einer Zahn stange verkörpern, so liegen die Achsen 3 in einer Horizontalebene.
Mittels der Spindeln 18 werden die Werkzeuge so seitlich verstellt, dass ihre Schleifsegmente kaminartig ineinander greifen und der Abstand der Aussenkanten ihrer seitlichen Arbeitsflächen der herzustel lenden Weite des Zahnlückengrundes ent spricht.
In Richtung der Zahnhöhe werden die Werkzeuge durch Verschieben des Schlittens 47 mittels der Spindel 19 vorgeschoben, bis sie auf den Grund der Zahnlücke treffen. Dieser Vorschub kann vor Beginn der Zahnflanken bearbeitung erfolgen; er kann auch. während des ersten Teils der Wälzbewegung ausgeführt werden.
Bei dem Schwenken der Werkzeuge 1 und 2 um die Achsen 15 führen die Kegelräder eine Teildrehung aus. Diese hat an sich keinen Einfluss auf die Arbeitsweise der -Maschine. Um sie aber ungehindert ausführen zu können, ist. die Kupplung 1.3 eingebaut, die man dabei lösen kann. Die zu bearbeitende Radart be stimmt den zu verwendenden Werkstückkopf: entweder den Werkstückkopf nach Fig.1 und 2 oder nach Fig. 5 und 6. Beide sind so aus gebildet, dass das Werkstück die Wälzbewe- gung ausführt.
Bei dem Werkstückkopf Fig.1 und 2 erfolgt zur Erzeugung der Wälzbewe- gung ein Hin- und Herschwenken des Werk stückhalters um die Kegelspitze, bei dem Werkstückkopf Fig. 5 und 6 durch eine gerad linige Hin- und Herbewegung. Wird bei Ver wendung des Werkstückkopfes Fig.1 und 2 der Motor 23 eingeschaltet, dann dreht er über den Getriebezug 24 bis 28 das zu bearbei tende Kegelrad 20 um die Kegelachse. Gleich zeitig führt der Wälzkopf 31 eine Teildrehung um. die Achse 30 aus.
Da diese die Kegelspitze des zu bearbeitenden Rades schneidet, ergeben beide Bewegungen zusammen die Wälzbewe- gung, wie sie zum Beispiel von Kegelradhobel- maschinen her bekannt ist. Die Teildrehr zgen werden mit Hilfe von entsprechenden 'ech- selrädern 27 zu der herzustellenden Zähnezahl in Einklang gebracht, wie es ebenfalls allge mein bekannt ist. Die Umkehr der Schwenkrichtung wird mittels einer üblichen Umschalteinrichtung be wirkt, die jeweils durch ein Anschlagstück 32 ausgelöst wird.
Nach jeder Hin- und Herbewegung des Werkstückhalters 21 wird das zu bearbeitende Rad um eine Zahnteilung weitergedreht. Dazu dient die Teileinrichtung, die, da sie bekannt ist, nicht dargestellt wurde.