CH342820A - Verfahren zum Schneiden von Zähnen nach dem Abwälzprinzip und Maschine zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

  Verfahren zum Schneiden von Zähnen nach dem Abwälzprinzip und Maschine  zur     Durchführung    dieses Verfahrens    Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum  Schneiden von Zähnen nach dem Abwälzprinzip in  Zahnräder, Keilwellen und andere Werkstücke.  



  Zur Durchführung bekannter Verfahren dieser  Art benötigte man einen komplizierten     Mechanismus,     um zu erreichen, dass sich die Abnützung des     Werk-          zeuges    gleichmässig auf die ganze Länge desselben       verteilt.     



  Die vorliegende Erfindung     bringt    hier eine erheb  liche     Erleichterung.    Das Verfahren nach der Erfin  dung ist dadurch gekennzeichnet, dass während des  Schneidens der Zähne Werkstück und Werkzeug in  bezug aufeinander in einer zur Drehachse des Werk  stückes geneigten Richtung verschoben werden, wo  bei die Drehachse des Werkzeuges zu dieser Ver  schiebungsrichtung so geneigt ist, dass an der Berüh  rungsstelle zwischen Werkzeug und Werkstück das  Arbeitsprofil des Werkzeuges zu der Längsrichtung  des von ihm berührten Werkstückzahnes parallel ist,  derart, dass sich bei der Verschiebung die Werk  stückachse auch in Richtung der     Werkzeugachse    be  wegt.  



  Dieses Verfahren wird vorzugsweise so durch  geführt, dass man zur Aufhebung dieser Bewegung  der Werkstückachse an der Bearbeitungsstelle dem  Werkstück     eine        zusätzliche    Drehung erteilt, mittels  eines Paares von Zahnrädern, die schräg verzahnt  sind und die die gegenseitige Verschiebung von Werk  stück und Werkzeug mitmachen.  



  Die Erfindung hat auch eine     Maschine    zur Durch  führung dieses Verfahrens zum     Gegenstand,    welche  Maschine gekennzeichnet ist durch einen Werkstück  tragschlitten, der in besagter zur Werkzeugachse ge  neigter Richtung verschiebbar ist und ferner dadurch  gekennzeichnet ist, dass     eines    der schräg verzahnten    Zahnräder an diesem Schlitten unverschiebbar ge  lagert ist.  



  An Hand beiliegender Zeichnung, die schema  tisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen  Maschine darstellt, wird auch ein Ausführungsbei  spiel des erfindungsgemässen Verfahrens erläutert  werden.  



  Fig. 1 zeigt die Maschine im Aufriss teilweise im  Schnitt.  



  Fig. 2 zeigt die Maschine im Seitenriss auch teil  weise im Schnitt, und  Fig. 3 ist eine Draufsicht der Maschine.  



  Das Gehäuse 1 der Maschine hat an     seiner    Ober  seite eine horizontale Führung 2 für einen Werk  stücktragschlitten 3, der durch. nicht dargestellte Mit  tel längs dieser Führung hin und her bewegt werden  kann. Auf dem Gehäuse 1 ist ein Ständer 4 befestigt,  der eine vertikale Führung 5 für einen Schlitten 6  hat, an dem ein Elektromotor 7 befestigt ist, dessen  Welle 9 eine Schleifscheibe 8 mit     schraubenlinien-          förmigem        Arbeitsprofil    trägt. Es sind nicht darge  stellte Mittel vorgesehen, die erlauben, den Schlitten  6 in vertikaler Richtung zu verstellen.  



  Mit 11 ist das Werkstück     bezeichnet,    das mit  einer     im    Gehäuse des Schlittens 3 gelagerten Spindel  10 drehfest verbunden ist. Am andern Ende ist das  Werkstück an einem Reitstock 13 gelagert. Die Spin  del 10, deren Lager mit 12 bezeichnet ist, kann durch  eine ein- und ausrückbare Klauenkupplung 14 an  eine Welle 15 angekuppelt werden, die durch eine  Reibungsbremse 16 umgeben ist, deren Aufgabe  darin besteht, gewisse     Einschwingvibrationen    abzu  dämpfen, und die durch ein     Wechselradgetriebe    17  mit einer andern im Schlitten 3 gelagerten Welle 18       in    Antriebsverbindung steht:

        Die Achse der     Schleifspindel    oder Motorwelle 9  ist unter einem Winkel von 80  zur Verschiebungs  richtung des     Schlittens    3 geneigt und der Winkel  zwischen der Werkstücktragspindel 10 und dieser  Schleifspindel weicht, wenn ein gerade verzahntes  Werkstück zu bearbeiten ist, nur so viel von 90   ab, wie auf dem Werkzeug das schraubenlinienför  mige Profil Steigungswinkel hat. Bei schrägverzahn  ten Werkstücken     ist    noch die Steigung der Zähne des  Werkstückes zu berücksichtigen.

   In allen Fällen muss  die Drehachse des Werkzeuges zur Verschiebungs  richtung des Schlittens 3 so geneigt sein, dass an der  Berührungsstelle zwischen Werkzeug und Werkstück  das     Arbeitsprofil    des Werkzeuges zu der Längsrich  tung des von ihm berührten Werkstückzahnes par  allel ist.  



  Die Welle 15 ist zur Werkstücktragspindel 10  koaxial und zur Welle 18 parallel.  



  Im Maschinengehäuse 1 ist ein     langes    unter 10   schräg verzahntes Ritzel 19 mit seinen Zapfen 20  gelagert, dessen Achse zur Verschiebungsrichtung des  Schlittens 3 parallel ist. Mit diesem Ritzel 19 steht  ein entsprechend schräg verzahntes Ritzel 21 in Ein  griff, welches auf einer im Schlitten 3 axial     unver-          schiebbar    gelagerten Welle 22 festsitzt. Diese letztere  steht über ein Kegelradpaar 23 mit der Welle 18  in Antriebsverbindung.  



  Der Antrieb des Zahnritzels 19 erfolgt durch  einen Elektromotor 24 über ein Schneckengetriebe 25  und ein Wechselradgetriebe 26. Um gewisse     Ein-          schwingvibrationen    abzuschwächen, ist ein auf der  Motorwelle festsitzendes Schwungrad 27 vorgesehen.  



  Die beiden Motoren 7 und 24 sind Synchron  wechselstrommotoren, deren Wellen dadurch gezwun  gen sind, absolut im Gleichlauf zu drehen, dass sie  über Kegelradgetriebe 31, 32, Wellen 28 und 29  und     eine    Kupplung 30 aneinander gekuppelt sind.  



  Um auf dieser Maschine ein Werkstück 11 nach  dem Abwälzprinzip zu verzahnen, wird beispielsweise  wie folgt vorgegangen: Dadurch, dass man dem Schlit  ten 3     eine    Bewegung längs der Führung 2 erteilt, wird  nicht nur     das    Werkstück auf seiner ganzen Länge  an der Schleifscheibe vorbeigeführt, sondern es führt  die Achse des Werkstückes infolge ihrer     Neigung    zur  Richtung dieser Verschiebung auch eine Bewegung  aus in einer zur Achse der     Schleifscheibe    parallelen       Richtung.    Auf diese Weise erreicht man,

   dass das  Werkstück sich bei seiner Bearbeitung entlang der       ganzen    Länge der Schleifscheibe bewegt und dass  infolgedessen sich diese Schleifscheibe auf ihrer gan  zen Länge gleichmässig abnützt.  



  Im einzelnen sind die kinematischen Vorgänge  dabei die folgenden: Es sei angenommen, dass die  Schleifscheibe durch eine die gleiche Form aufwei  sende Schnecke ersetzt sei und dass ein fertig be  arbeitetes Werkstück frei drehbar gelagert sei, also  nicht mit einem der Getriebe in Antriebsverbindung  stehe, und dass ferner der Schlitten 3     unbewegt    bleibe.  Die Schnecke wird dann das Werkstück als     Schnek-          kenrad    antreiben, d. h. in Drehung versetzen. Es sei    nun angenommen, dass die Schnecke stillgehalten  werde und dass der Schlitten 3 mitsamt dem Werk  stück verschoben werde. Das Werkstück führt dann  eine Drehbewegung aus, welche wir Kompensations  drehung nennen wollen.

   Wird nun zugleich die  Schnecke in Drehung versetzt und der Schlitten 3 ver  schoben, so überlagern sich die beiden Drehbewe  gungen des Werkstückes.  



  Daraus geht hervor, dass bei Verschiebungen des  Schlittens 3 das Werkstück nicht nur diejenige Dre  hung ausführen muss, die es bei     stillstehendem    Schlit  ten vom Werkzeug erhalten würde, sondern auch die  kompensatorische Bewegung. Diese Forderung wird  erfüllt, indem man das Werkstück mittels des Paares  von schräg verzahnten Rädern 19, 21 antreibt, wel  che die gegenseitige Verschiebung mitmachen.  



  Es sollen selbstverständlich Werkstücke mit ver  schiedenem Durchmesser bearbeitet werden können:  Nun hängt aber die Winkelgeschwindigkeit, die eine  bestimmte Schnecke, in unserem     Fall    die Schleif  scheibe, einem Schneckenrad, in unserem Fall dem  Werkstück, erteilen kann, vom Durchmesser bzw. der  Zähnezahl des Schneckenrades bzw. des Werkstückes  ab. Auch versteht sich, dass die einem beliebigen  Werkstück zu erteilende kompensatorische Drehung  im umgekehrten Verhältnis zu seinem Durchmesser  steht, wenn diese Drehung in Graden gemessen wird,  aber direkt proportional wenn in Bogenlängen ge  rechnet wird. Folglich muss die Drehzahl, die dem zu  bearbeitenden Werkstück erteilt wird, in Abhängig  keit vom Durchmesser des Werkstückes gewählt wer  den können.

   Um diese Forderung     erfüllen    zu können,  ist für den Antrieb des Werkstückes das Wechsel  radgetriebe 26 in der Antriebsverbindung zwischen  Motor 24 und Zahnritzel 19 und ausserdem das  Wechselradgetriebe 17 in der Antriebsverbindung  zwischen diesem     Ritzel    und der     Werkstückspindel    10  vorgesehen.  



  Im obigen war nur vom     Schleifen    von Zahnrädern  die Rede, aber es versteht sich, dass das gleiche Ver  fahren und ein ähnlicher Aufbau der Maschine auch  brauchbar sind zum Schneiden von Zähnen mit einem       Abwälzfräser.    Ausserdem können nicht nur Zahn  räder geschliffen oder gefräst werden, sondern auch  andere Werkstücke wie z. B. Keilwellen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Schneiden von Zähnen nach dem Abwälzprinzip in Zahnräder, Keilwellen und andere Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Schneiden der Zähne Werkstück und Werkzeug in bezug aufeinander in einer zur Drehachse des Werkstückes geneigten Richtung verschoben werden, wobei die Drehachse des Werkzeuges zu dieser Ver schiebungsrichtung so geneigt ist, dass an der Be rührungsstelle zwischen Werkzeug und Werkstück das Arbeitsprofil des Werkzeuges zu der Längsrich tung des von ihm berührten Werkstückzahnes par allel ist, derart, dass sich bei der Verschiebung die Werkstückachse auch in Richtung der Werkzeug achse bewegt.

   UNTERANSPRUCH 1. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass man dem Werkstück eine kompen satorische Drehung erteilt mittels eines Paares von Zahnrädern, die schräg verzahnt sind und die die gegenseitige Verschiebung von Werkstück und Werk zeug mitmachen. PATENTANSPRUCH 11 Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch einen Werk stücktragschlitten, der in besagter, zur Werkzeug achse geneigter Richtung verschiebbar ist, und ferner dadurch gekennzeichnet, dass eines der schräg ver- zahnten Zahnräder an diesem Schlitten unverschieb- bar gelagert ist. UNTERANSPRÜCHE 2.

   Maschine nach Patentanspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, dass sie ein erstes Wechselradgetriebe in der Antriebsverbindung zwischen dem Rotor eines Motors und einem der schräg verzahnten Zahnräder und ein zweites Wechselradgetriebe in der Antriebs verbindung zwischen dem zweiten schräg verzahnten Zahnrad und dem Werkstück aufweist. 3. Maschine nach Patentanspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, dass sie einen ersten Elektromotor zum Antrieb des Werkstückes, einen zweiten Elektromotor zum Antrieb des Werkzeuges und eine Antriebsver bindung zwischen den Rotoren der beiden Motoren aufweist.