DD147216B1

DD147216B1 - Verfahren zur adaptiven steuerung des zahnflankenschleifens

Info

Publication number: DD147216B1
Application number: DD21707679A
Authority: DD
Inventors: Dieter Drews; Sieghart Lenz; Wolfgang Thyssen
Original assignee: Dieter Drews; Sieghart Lenz; Wolfgang Thyssen
Priority date: 1979-11-22
Filing date: 1979-11-22
Publication date: 1987-04-08
Also published as: DE3044075C2; DE3044075A1; CH647439A5; DD147216A1

Description

Erfindungsgemaß wird das dadurch erreicht, daß der jeweils wahrend eines Hubes des Schleifkörper auftretende Maximalwert fur die Schnittkraft bzw Stutzkraft direkt oder indirekt über die Schleifmotorantriebsleistung oder den Schleifmotorstrom erfaßt und gespeichert, aus den gespeicherten Maximalwerten zweier aufeinanderfolgender Hube ein Mittelwert gebildet, dieser mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen und das Vergleichsergebnis dergestalt zur Steuerung der Geschwindigkeit der Walzbewegung verwendet wird, daß der wahrend des nächsten Hubes auftretende Maximalwert nahe dem Sollwert liegt wobei ein ebenfalls vorgegebener Grenzwert fur die Geschwindigkeit der Walzbewegung nicht überschritten wird Der Vorteil des erfindungsgemaßen Verfahrens zur adaptiven Steuerung des Zahnflankenschleifens liegt darin, daß beim Schleifen einer Zahnflanke vom Zahnfuß zum Zahnkopf hm die jeweils wahrend eines Hubes des Schleif korpers auftretenden Maximalwerte der Schnittkraft bzw Stutzkraft annähernd gleich sind und daß dadurch zum einen durch die mögliche Erhöhung der Geschwindigkeit der Walzbewegung wahrend des Schleifens eines Großteils der Evolvente die Leistung der Teilwalzschleifmaschine gesteigert und zum anderen infolge der gleichmäßigeren auffederungsbedingten Profil-Formabweichung und durch den gleichmäßigeren Verschleiß des Schleifkörper die Qualltat des Zahnrades verbessert werden kann

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend naher erläutert werden Das Schleifen einer Zahnflanke beginnt an deren Zahnfuß mit einer Geschwindigkeit der Walzbewegung, die einem vorgegebenen Grenzwert entspricht Dieser Grenzwert ist im allgemeinen gleich der maschinentechnisch zulassigen maximalen Geschwindigkeit

Die wahrend eines Hubes auftretenden Schnittkrafte bzw Stutzkrafte werden durch an sich bekannte Meßeinrichtungen direkt oder indirekt über die Schleifmotorantriebsleistung bzw den Schleifmotorstrom gemessen und ihr Maximalwert erfaßt und gespeichert Aus den gespeicherten Maximalwerten zweier aufeinanderfolgender Hube wird ein Mittelwert gebildet und dieser mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen Dieser Sollwert fur die Schnittkraft bzw Stutzkraft oder fur die Schleifmotorantriebsleistung bzw den Schleifmotorstrom wird so bestimmt, daß er unterhalb eines Wertes liegt, bis zu dem einerseits thermische Uberbeanspruchungen des Zahnradwerkstoffes vermieden werden und andererseits die auffederungsbedingte Profil-Formabweichung und der Schleifkorperverschleiß in zulassigen Grenzen bleiben Solange beim Schleifen vom Zahnfuß an dieser Sollwert großer als der auftretende Mittelwert ist, wird mit der anfanglichen, dem vorgegebenen Grenzwert entsprechenden Geschwindigkeit der Walzbewegung gearbeitet Wird der Sollwert überschritten, so wird die Geschwindigkeit der Walzbewegung so weit verringert, daß der wahrend des nächsten Hubes auftretende Maximalwert nahe dem Sollwert liegt

Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis der Schleifkörper beginnt, am Zahnkopf auszuschneiden Wird dabei der Sollwert unterschritten, so wird die Geschwindigkeit der Walzbewegung soweit erhöht, daß der wahrend des nächsten Hu besautretende Maximalwert wieder nahe dem Sollwert liegt

Die Erhöhung der Geschwindigkeit der Walzbewegung kann solange erfolgen, bis deren vorgegebener Grenzwert erreicht ist, mit dem dann die Zahnflanke fertigbearbeitet wird

Claims

Erfindungsanspruch

Verfahren zur Steuerung des Zahnflankenschleifens auf einer Teilwalzschleifmaschine, bei der ein doppelkegelformiger Schleifkörper eine Hubbewegung ausfuhrt und bei der die beiden Zahnflanken einer Zahnlücke nacheinander bearbeitet werden, gekennzeichnet dadurch, daß die jeweils im Verlauf zweier aufeinanderfolgender Hube unterschiedlicher Richtung auftretenden Maximalwerte fur die Schnittkraft oder Stutzkraft in an sich bekannter Weise, bezogen auf den Aufwärts- und Abwartshub, erfaßt und gespeichert werden und daß aus diesen unterschiedlichen Maximalwerten ein Mittelwert gebildet wird, der mit einem vorgegebenen Sollwert fur die Schnittkraft oder Stutzkraft verglichen wird, und daß das Vergleichsergebnis dergestalt zur Steuerung der Geschwindigkeit der Walzbewegung verwendet wird, daß der wahrend des nächsten Aufwärts- und Abwartshubes auftretende, der Geschwindigkeit der Walzbewegung proportionale Maximalwert der Schnittkraft oder Stutzkraft nahe dem Sollwert liegt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur adaptiven Steuerung des Zahnflankenschleifens auf Teil walzschleif maschinen, bei denen ein doppelkegelformiger Schleifkörper eine Hubbewegung ausfuhrt und bei denen die beiden Zahnflanken einer Zahnlücke nacheinander bearbeitet werden

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Bekannterweise wird bei solchen Teilwalzschleifmaschinen, deren doppelkegelformiger Schleifkörper dem Zahn einer mit dem zu schleifenden Zahnrad im Eingriff befindlichen Zahnstange entspricht, die evolventenformige Zahnflanke durch eine sich aus einem rotatonschen und einem translatonschen Anteil zusammensetzende Walzbewegung des Zahnrades und eine annähernd in Richtung der Erzeugenden verlaufende Bewegung des Schleifkörper erzeugt Diese Bewegung des Schleifkörper erfolgt als periodische Hubbewegung mit im allgemeinen über die Hublange veränderlicher Geschwindigkeit Damit entsteht die Evolvente am Zahnrad naherungsweise durch eine Folge von Hullschnitten als Hullschnittpolygon Wird die Anzahl der Hube des Schleifkörper je Zeiteinheit und der Zustellbetrag fur einen Schleifumlauf konstant gehalten, so ist fur gegebene Verzahnungsparameter die mittlere Große der Hullschnitte nur noch von der Geschwindigkeit der Walzbewegung abhangig Auf Grund der geometrischen Verhaltnisse nimmt bei der Walzbewegung vom Zahnfuß zum Zahnkopf hin die Große der Hullschnitte zu

Die Schnittkraft und die ihr proportionale, senkrecht zur Zahnflanke wirkende Stutzkraft entstehen primär über jedem Hub des Schleifkörper und erreichen von Null beginnend zum Hubende hin Maximalwerte, um mit dem beginnenden Ausschneiden des Schleifkörper schnell wieder auf Null abzusinken Die jeweiligen Maximalwerte pro Hub nehmen beim Schleifen vom Zahnfuß zum Zahnkopf hin unter der Voraussetzung konstanter Geschwindigkeit der Walzbewegung entsprechend der Zunahme der Hullschnittgroße zu und erreichen wiederum Maximalwerte, bevor der Schleifkörper am Kopfkreis des Zahnrades auszuschneiden beginnt

Weiterhin ist bekannt, daß sich sowohl die thermische Uberbeanspruchung des Zahnradwerkstoffes in Form von Schleifbrand und/oder Schleifnssen als auch die auffederungsbedingte Profil-Formabweichung und der Schleifkorperverschleiß auf die Schnittkraft bzw Stutzkraft zurückfuhren lassen und damit dem Hullschnittverlauf über der Evolvente prinzipiell entsprechen Dabei entsteht der Nachteil, daß die zulassige Große der üblicherweise wahrend eines Schleifumlaufes konstanten Geschwindigkeit der Walzbewegung durch die infolge des genannten doppelten Ausschneidens des Schleifkörper in Hub und Evolventenrichtung nur in einem eng begrenzten Bereich der Zahnflanke wirkenden Maximalwerte der Schnittkraft, die zur Vermeidung thermischer Uberbeanspruchungen, des Zahn rad werkstoff es gerade noch zulassig sind, bestimmt wird Dadurch wird wegen des unmittelbaren Einflusses der Geschwindigkeit der Walzbewegung auf die Schleifzeit die Leistung der Teilwalzschleifmaschine begrenzt

Weiterhin besteht ein Nachteil dann, daß durch den beschriebenen Verlauf der der Schnittkraft proportionalen Stutzkraft über der Evolvente beim Schleifen vom Zahnfuß zum Zahnkopf hin eine entsprechende auffederungsbedingte Profil-Formabweichung entsteht und gleichzeitig ein ungleichmäßiger Verschleiß der den einzelnen Evolventenabschnitten zugeordneten Schleifkorperkontaktflachen eintritt, der seinerseits wieder Profil-Formabweichungen aber auch eine Verschlechterung des Schleifverhaltens des Schleifkörper verursacht

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Leistung der Teilwalzschleifmaschinen zu erhohen und die Qualität der geschliffenen Zahnrader ζ j verbessern

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur adaptiven Steuerung des Zahnflankenschleifens zu schaffen mit dem erreicht wird, daß beim Schleifen einer Zahnflanke vom Zahnfuß zum Zahnkopf hin annähernd gleiche Maximalwerte fur die Schnittkraft bzw Stutzkraft bezogen auf einen Hub des Schleifkörper auftreten