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Verfahren -zum Schaben der Zahnflanken von Stirnrädern mit achsparallel
oder schraubenförmig gewundenen Zähnen -Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Schaben von Stirnrädern mit achsparallelen oder schraubenförmig gewundenen Zähnen
mittels =eines Schabewerkzeugs, das als Zahnrad oder als Zahnstange ausgebildet
ist; und wobei die in zwei parallelen Ebenen liegenden Achsen von Werkstückrad und
Schäbewerkzeug -sich schräg kreuzen.
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Es ist bekannt, Werkstückrad und Werkzeugrad bzw. Werkzeugzahnstange
gegeneinander seitlich bzw. schräg zu verschieben, um: die volle Breite des Zahnrades
nachbearbeiten und die volle Breite der -Werkzeuge ausnutzen zu können. Diese dabei
erforderliche Verschiebebewegung' bzw. -Bewegungen verteuern natürlich die Nachbearbeitungsmaschinen
und beeinträchtigen auch die Genauigkeit der Schabarbeit.
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Demgegenüber hat -die vorliegende Erfindung den Vorteil,: daß sie
im wesentlichen ganz ohne seitliche Verschiebebewegung beim Nachbearbeiten auskommt,
diese vielmehr durch eine geringe Schwenkbewegung entweder der -Achse des. Werkstückrades
oder des Werkzeuges in ihrer .Ebene ersetzt. Auf diese einfache Weise ist es außerdem
möglich, _ Zähne mit Balligen Zahnflanken zu erzeugen.
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Die Schwenkbewegung der Achse des Werk-Stückrades oder des Schabewerkzeuges
erfolgt dabei entweder um einen bestimmten :Winkelbetrag während des ganzen Schabevorgänges,,
oder aber sie erfolgt nur jeweils am Anfang oder am Ende des Schabevorganges.
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Die Schwenkbewegung der Achsen kann aber auch als zusätzliche Lagenveränderung
zu anderen, bereits bekannten Verschiebebewegungen vorgenommen werden, die parallel
oder im Winkel zu den Achsen von Werkstückrad und Schabwerkzeug gerichtet sind.
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Auf der Zeichnung ist die 'Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt, wobei der größeren - Deutlichkeit halber die verschiedenen Zahnformen
übertrieben wur,
den. In Wirklichkeit betragen die Krümmungen an
den Zahnflanken meist nur wenige Hundertstel Millimeter.
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Abb. i bis 3 zeigen Querschnitte durch einen Zahn eines schrägverzahnten
Werkzeugrades und die zugehörige Zahnlücke am ebenfalls schräg verzahnten Werkstückrad,
und zwar bei Abb. i ohne .erfindungsgemäße Veränderung der Winkellage der Zahnflanken,
bei Abb. 2 mit geringerer und bei Abb. 3 mit stärkerer Veränderung dieser Winkellage.
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Abb. q. zeigt den Querschnitt einer Zahnlücke am Werkstückrad mit
an verschiedenen Seiten balligen Zahnflanken, d. h. die eine Hälfte der Zahnflankenbreite
hat gerade, die andere Hälfte ballige Zahnform.
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Abb.5 und 6 zeigen Querschnitte entsprechend Abb. i bis 3, aber als
Nachbearbeitungswerkzeug eine Zahnstange.
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Abb.7 zeigt die :erfindungsgemäße Vereinigung des in den Abb. i bis
3 gezeigten Verfahrens mit dem bekannten seitlichen Verschieben von Werkstückrad
und Werkzeugrad -zueinander.
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Abb.8 und g zeigen schließlich noch dementsprechend zwei weitere Zahnlückenformen
am Werkstückrad.
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Der Zahn f des schräg verzahnten Werkzeugrades d, der infolge der
Schrägverzahnung ballige Zahnflanken im .ebenen Querschnitt zeigt, ;erzeugt beim
Abrollen an dem ebenfalls schräg verzahnten Werkstückrad e eine Zahnlücke, deren
Flanken a und a' entsprechend hohl geformt werden, wenn keine seitliche
Verschiebung wie bei den bekannten Verfahren vorgenommen wird. Die Achsen von Werkstückrad
e und Werkzeugradd bilden zusammen einen. Kreuzungswinkel a.
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.Wird, wie in Abb. 2 gezeigt ist, der Kreuzungswinkel der Achsen von
Werkzeugrad d und einem Werkstückrad e' verändert, und zwar um den Betrag des Winkels
ß, so erzeugt der Zahn f des Werkzeugrades d am Werkstückrad Zähne mit geraden Flanken
g und g'.. Die Schwenkung von d erfolgt um den Drehpunkt A.
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Wird die Schwenkung um A entsprechend Abb.3 noch weiter vergrößert,
so daß der Winkel ß' entsteht, so erzeugt Zahn/ am Werkstückrad e" ballige Zahnflanken
h und h'.
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Auf die gleiche Weise ist man in der Läge, die Zahnflanken! und
i' des Werkstückrades e" ' (Abb. q.) zu erzeugen, die an verschiedenen Seiten
einseitig ballig ausgeführt .sind. Der Schwenkungswinkel wäre in diesem Fall nach
:einer Seite gleich ß, nach der anderen Seite gleich ß'.
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Durch Veränderung der Größe der Schwenkungswinkel ß, ß' entsprechend
der Spanabnahme bzw. des Zahntiefenvorschubes läßt sich die Balligkeit nach jeder
beliebig gekrümmten Kurve, also mit verschieden großen Krümmungsradien ausführen.
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In allen vorher genannten Fällen beeinflußt eine Veränderung des Winkels
ß, ß' beide Zahnflanken. Es ist aber ohne weiteres möglich, durch Abbremsen z. B.
des Werkstückrades auch nur eine Zahnflanke zu bearbeiten, z. B. beim Lappen.
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Wird :ein zahnstangenartiges Werkzeug benutzt; beispielsweise k, s.
Abb.5 und 6, so erzeugt dessen Zahn m beim Abrollen des Werkstückrades 1, dessen
Achse B mit der Mittellinie C der Zahnstange k den Kreuzungswinkel a' bildet, Zähne
mit geraden Flanken. Wird in diesem Fall das erfindungsgemäße Schwenken (in Abb.6
des Werkzeugs k'- im Punkt D) im Betrag des Winkels y vorgenommen, so erzeugen
die Flanken der Werkzeugzähne m am Werkstück L'
Zähne mit balligen
Flanken n bzw. h'.
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Wird die erfindungsgemäße Veränderung der Winkellage der Zahnflanken
von Werkstück und Werkzeug als zusätzliche Lagenveränderung zu anderen, bereits
bekannten Verschiebebewegungen zwischen Werkstück und Werkzeug vorgenommen, so ergibt
sich das in Abb. 7 gezeigte Bild. Werkzeugrad o wird gegenüber Werkstückrad g in
Pfeilrichtung E in bekannter Weise während des Abrollens verschoben. Nachdem die
Zahnbreitenmitte F bereits über - die Zahnbreite von g hinausgegangen ist, erfolgt
eine Schwenkbewegung von o um Punkt F, so daß die Zahnflanke r von g an einer Seite
ballig wird, während die Flanke Y' beispielsweise gerade wird.
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Durch Veränderung des Schwenkungswinkels können auch beide Flanken,
z. B. s unds', einseitig ballig ausgeführt werden (Abb.8), 1 oder auch eine Flanke
beiderseits ballig, z. B. Flanke t', und eine Flanke, z. B. t, gerade. Es gibt da
unendlich viele Variationsmöglichkeiten.