WO2018024354A1 - Verfahren und werkzeug zum erhöhen einer belastbarkeit eines zahnrads - Google Patents

Verfahren und werkzeug zum erhöhen einer belastbarkeit eines zahnrads Download PDF

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WO2018024354A1
WO2018024354A1 PCT/EP2017/000809 EP2017000809W WO2018024354A1 WO 2018024354 A1 WO2018024354 A1 WO 2018024354A1 EP 2017000809 W EP2017000809 W EP 2017000809W WO 2018024354 A1 WO2018024354 A1 WO 2018024354A1
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WO
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gear
flank
tool
forming body
tooth root
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PCT/EP2017/000809
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English (en)
French (fr)
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Markus Heilmann
Thomas Schimmer
Philipp Buratowski
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Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • B21H5/022—Finishing gear teeth with cylindrical outline, e.g. burnishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F19/00—Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F19/00—Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
    • B23F19/05—Honing gear teeth

Definitions

  • the present invention relates to a method for increasing a
  • Gears in particular gears, are among the most highly stressed components in a transmission. Accordingly, defects requiring replacement of a gearbox are largely due to wear of flanks of respective teeth of a gear, due to tooth breakage or due to so-called "pitting" in which small recesses are introduced into a respective tooth during operation of a gearbox, caused to a wear-related
  • gears are hardened by means of strength-blasting processes, in which a respective gear with ceramic or
  • German patent document DE 196 19 401 C1 describes a method for the abrasive dressing of a grinding worm with a profiling tool.
  • German document DE 196 248 42 A1 discloses a tool and a method for dressing grinding worms, in which both a profile and a form-dressing process is performed.
  • a method for profiling of modified grinding worms is disclosed in the German publication DE 197 06 867 B4.
  • a method for increasing a load capacity of a gear in which at least one forming body is guided along the gear and the at least one forming body with at least one edge and / or at least one tooth root of the gear in contact, and wherein by means of the contact between the at least one forming body and the at least one flank and / or the at least one tooth root of the gear pressure compressive stresses in the at least one flank and / or the at least one tooth root of the
  • the presented process unlike a grinding process, does not chip, i. H. not marked by material removal, and serves
  • a respective toothed wheel with at least one
  • Forming body is machined, which comes into contact with at least one flank and / or at least one tooth root of a respective gear and on the at least one flank and / or the at least one tooth root of the gear exerts a pressure, so that residual compressive stresses in the at least one flank and / or the at least one tooth root of the gear are generated.
  • the gear is hardened and thus more resilient to an untreated condition.
  • a respective toothed wheel to be clamped and to have at least one toothed wheel
  • Tool is processed, which comprises at least one Umform stresses and the at least one Umform stresses is moved along the gear, in order to come into contact with at least one flank and / or at least one tooth root of the toothed wheel and to pressurize the at least one flank and / or the at least one tooth root, which results in compressive residual stresses in the at least one flank and / or the at least one tooth root introduced and corresponding
  • a respective forming body can be arranged rigidly or movably on a respective tool.
  • the toothed wheel which has at least one deformable body or at least one deformable body
  • the tool is designed as a toothed wheel, which engages over arranged on respective teeth of the gear forming in the gear to be machined to machine this.
  • the at least one flank and the at least one tooth root of the gear are applied simultaneously or chronologically successively by means of the at least one Umform stresses with a pressure, ie smoothed or rolled.
  • a pressure ie smoothed or rolled.
  • different flanks of a tooth of a respective toothed wheel are machined at the same time by inserting a forming body into respective recesses surrounding a tooth, which is shaped corresponding to the recesses.
  • the forming body may further have a length which allows the forming body, at the same time, ie, when inserted into the recesses, respective tooth bases of the gear and respective flanks to apply pressure, so that compressive stresses are introduced into the flanks and the tooth roots.
  • the at least one inventively provided forming body can also be designed such that this at a
  • the forming body can also be designed such that during a movement of the Umform stresses on the gear along first a flank and then a tooth root of a respective tooth or another flank of another tooth comes into contact with the Umformmaschine to
  • a respective forming body can, for example, together with a plurality of other forming bodies, which can be configured, for example, as rolling elements or pressure bodies, d. H. the movable or rigid at a corresponding
  • respective Umform Sciences for contacting different elements of a gear ie a flank or a tooth root
  • respective Umform Sciences for contacting different elements of a gear ie a flank or a tooth root
  • respective Umform stresses are introduced into the gear.
  • a deformation of the at least one flank and / or the at least one tooth root of the gear is set by the at least one formed body by means of a variation of at least one parameter of the following list of parameters:
  • Forming body temperature of the gear, by means of at least one forming body on the at least one flank and / or the tooth applied pressure, speed of at least one UmformMechs, speed of the gear, and Achsnchwinkel between the gear and the at least one UmformMech.
  • Parameters such as, for example, a pressure with which a respective forming body acts on the gear or a Achsnchwinkel with which a respective forming body rolls on the gear can be adjusted. Different parameters can be different at different times
  • a reforming body at high temperatures ie, temperatures near a melting point of a respective gear forming material lie on the gear and then the gear are cooled quickly.
  • an axis cross-angle is to be understood in particular as meaning an angle between an axis which is centered on a honing tool and orthogonal on a transverse axis of the tool, such as a rotation axis of the tool
  • Honing tool and a through a center of a gear and orthogonal on a transverse axis of the gear standing axis, such as.
  • a rotational axis of the gear is formed.
  • a Achsnchwinkel between the at least one Umform manipulate and the gear or a respective tooth is changed by a diameter of the at least one Umform stressess at respective contact surfaces between the at least one Umformigen and the gear in the course of at least one Umform stressess is designed variable.
  • a variable ie, for example, an oblique or curved, course of a contact point of a Umform stressess a relative orientation of the Umform stressess can be influenced to a respective gear without an axis of Umform stressess must be moved.
  • the forming body automatically aligns with the gear and engages in accordance with a designated location in order to deform them and introduce corresponding compressive residual stresses in the site.
  • Hard finishing tool is. It is conceivable that the forming body provided according to the invention is part of a combination tool that combines a plurality of work steps.
  • the combination tool for example, a
  • Hard finishing tool include a respective gear first hard-worked before the gear by means of another
  • Forming body is selectively smoothed or rolled.
  • Forming body is moved according to inside or outside of the gear on the gear along.
  • the forming body provided according to the invention can be moved in an interior space formed by the gear, so that the forming body rolls on respective teeth of the gear wheel and / or rolls off the gear with its teeth on the forming body.
  • Umformа be guided externally around a respective gear around, so that the forming body rolls on respective teeth of the gear and / or the gear with its teeth on the Umformoasa or a forming body having tool, such as
  • the present invention relates to a tool for increasing a load capacity of a gear, with at least one forming body, wherein the at least one forming body is configured to be guided along the gear and in contact with at least one flank and / or at least one tooth root of the gear and wherein the at least one forming body is further configured to be in contact between the at least one forming body and at least one flank and / or at least one tooth root of the gear
  • the presented tool is used in particular for carrying out the presented method.
  • the presented tool is
  • the at least one forming body is arranged on a basic structure of the tool, which is substantially gear-shaped
  • the at least one forming body is configured as a substantially circular structure which is configured to contact the gear and to smoothly roll the gear and / or to roll, when the at least one forming body on the gear is moved along.
  • Umform stresses By means of a Umform stresses, for example.
  • a roller burnishing roller which is arranged on a tooth of a gear designed as a gear, in particular a tooth root of a gear can be efficiently pressurized, while the gear to be machined and the forming tool having each other, similar to the rolling two
  • the tool is a combination tool with at least one designed as a rolling body forming body for smooth rolling and / or with at least one rigid forming body for deep rolling and / or with at least one hard finishing tool.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a possible embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a machine 1 with a first tool 3, a second tool 5 and a third tool 7.
  • the tools 3, 5, and 7 rotate about their respective axes, as indicated by the arrows 9, and are thus in engagement with a gear 1 1 with respective forming bodies 15, 17, and 19 arranged on the tools 3, 5, and 7. While the gear 1 1 moves, as indicated by arrow 13, the forming bodies 15, 17 and 19 of the tools 3, 5 and 7 engage in recesses of the gear 1 1 a.
  • the first tool 3 contacted doing with the forming body 15, a right flank 21 a tooth 23 of the gear 1 1.
  • the second tool 5 contacted with the Umform stresses 17 a left flank 25 of a tooth 27 of the gear 1 1 and the third
  • Rolling body which is arranged, for example.
  • a detailed view of a forming body 15 is shown on the tool 3.
  • the forming body 15 is designed substantially round or spherical and sits in a receptacle 31 of the tool 3.
  • respective receptacles 31 of the tools 3, 5 and 7 different
  • Umform Economics such as, for example, a mixture of
  • Bear hard finishing tools, movable rolling elements and fixed forming bodies Bear hard finishing tools, movable rolling elements and fixed forming bodies.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Processing (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen einer Belastbarkeit eines Zahnrads (11), bei dem mindestens ein Umformkörper (15, 17, 19) an dem Zahnrad (11) entlang geführt wird und der mindestens eine Umformkörper (15, 17, 19) mit mindestens einer Flanke (21, 25) und/oder mindestens einem Zahnfuß (29) des Zahnrads (11) in Kontakt tritt, und bei dem mittels des Kontakts zwischen dem mindestens einen Umformkörper (15, 17, 19) und der mindestens einen Flanke (21, 25) und/oder dem mindestens einen Zahnfuß (29) des Zahnrads Druckeigenspannungen in die mindestens eine Flanke und/oder den mindestens einen Zahnfuß des Zahnrads eingebracht werden. Die Erfindung betrifft auch ein Werkzeug zum Erhöhen einer Belastbarkeit eines Zahnrades.

Description

Verfahren und Werkzeug zum Erhöhen einer Belastbarkeit eines
Zahnrads
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen einer
Belastbarkeit eines Zahnrads und ein zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens konfiguriertes Werkzeug.
Verzahnungen, insbesondere Zahnräder, zählen zu den am höchsten beanspruchten Bauteilen in einem Getriebe. Entsprechend werden Defekte, die einen Tausch eines Getriebes erforderlich machen, zum Großteil durch einen Verschleiß von Flanken jeweiliger Zähne eines Zahnrads, aufgrund eines Zahnfußbruchs oder aufgrund von sogenanntem„Pitting", bei dem kleine Ausnehmungen beim Betrieb eines Getriebes in einen jeweiligen Zahn eingebracht werden, verursacht. Um einem verschleißbedingten
Bauteilversagen entgegenzuwirken, ist es vorteilhaft ein Zahnrad vor einem Einsatz in einem Getriebe durch Einbringen von Druckeigenspannungen zu härten bzw. eine Belastbarkeit des Zahnrads durch in das Zahnrad eingebrachte Druckeigenspannungen zu erhöhen. Gemäß dem Stand der Technik werden Zahnräder mittels Verfahren zum Festigkeitsstrahlen gehärtet, bei denen ein jeweiliges Zahnrad mit keramischen oder
metallischen Kugeln beschossen wird.
In der deutschen Druckschrift DE 196 19 401 C1 wird ein Verfahren zum abrasiven Abrichten einer Schleifschnecke mit einem Profilierwerkzeug beschrieben.
Die deutsche Druckschrift DE 196 248 42 A1 offenbart ein Werkzeug und ein Verfahren zum Abrichten von Schleifschnecken, bei dem sowohl ein Profil- als auch ein Formabrichtvorgang durchgeführt wird. Eine Methode zum Profilieren von modifizierten Schleifschnecken ist in der deutschen Druckschrift DE 197 06 867 B4 offenbart.
Vor diesem Hintergrund wird ein Verfahren zum Erhöhen einer Belastbarkeit eines Zahnrads vorgestellt, bei dem mindestens ein Umformkörper an dem Zahnrad entlang geführt wird und der mindestens eine Umformkörper mit mindestens einer Flanke und/oder mindestens einem Zahnfuß des Zahnrads in Kontakt tritt, und bei dem mittels des Kontakts zwischen dem mindestens einen Umformkörper und der mindestens einen Flanke und/oder dem mindestens einen Zahnfuß des Zahnrads Druckeigenspannungen in die mindestens eine Flanke und/oder den mindestens einen Zahnfuß des
Zahnrads eingebracht werden.
Das vorgestellte Verfahren ist im Gegensatz zu einem Schleifverfahren nicht spanend, d. h. nicht durch Materialabtragung geprägt, und dient
insbesondere zum Erhöhen einer Belastbarkeit eines Zahnrads. Dazu ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Zahnrad mit mindestens einem
Umformkörper bearbeitet wird, der mit mindestens einer Flanke und/oder mindestens einem Zahnfuß eines jeweiligen Zahnrads in Kontakt tritt und auf die mindestens eine Flanke und/oder den mindestens einen Zahnfuß des Zahnrads einen Druck ausübt, so dass Druckeigenspannungen in der mindestens einen Flanke und/oder dem mindestens einen Zahnfuß des Zahnrads erzeugt werden. Durch das erfindungsgemäß vorgesehene
Einbringen von Druckeigenspannungen wird das Zahnrad gehärtet und damit gegenüber einem unbehandelten Zustand belastbarer.
Zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens ist insbesondere vorgesehen, dass ein jeweiliges Zahnrad eingespannt und mit mindestens einem
Werkzeug bearbeitet wird, das mindestens einen Umformkörper umfasst und der mindestens eine Umformkörper an dem Zahnrad entlang bewegt wird, um mit mindestens einer Flanke und/oder mindestens einem Zahnfuß des Zahnrads in Kontakt zu treten und um die mindestens eine Flanke und/oder den mindestens einen Zahnfuß mit einem Druck zu beaufschlagen, der dazu führt, dass Druckeigenspannungen in die mindestens eine Flanke und/oder den mindestens einen Zahnfuß eingebracht und entsprechende
Kontaktstellen des Zahnrads durch den Umformkörper glattgewalzt bzw. festgewalzt werden. Dazu kann ein jeweiliger Umformkörper starr oder beweglich an einem jeweiligen Werkzeug angeordnet sein. Um den mindestens einen erfindungsgemäß vorgesehenen Umformkörper an einem jeweiligen Zahnrad entlang zu bewegen, können das Zahnrad, der mindestens eine Umformkörper bzw. ein den mindestens einen
Umformkörper aufweisendes Werkzeug oder das Zahnrad und das
Werkzeug gemeinsam bewegt, d. h. insbesondere gedreht werden.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Werkzeug als Zahnrad ausgestaltet ist, das über an jeweiligen Zähnen des Zahnrads angeordnete Umformkörper in das zu bearbeitende Zahnrad eingreift, um dieses zu bearbeiten.
In einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist
vorgesehen, dass die mindestens eine Flanke und der mindestens eine Zahnfuß des Zahnrads gleichzeitig oder zeitlich aufeinanderfolgend mittels des mindestens einen Umformkörpers mit einem Druck beaufschlagt werden, d. h. glattgewalzt oder festgewalzt werden. Es ist denkbar, dass verschiedene Flanken eines Zahns eines jeweiligen Zahnrads gleichzeitig bearbeitet werden, indem ein Umformkörper in jeweilige einen Zahn umgebende Ausnehmungen eingeführt wird, der den Ausnehmungen entsprechend geformt ist. Dabei kann der Umformkörper ferner eine Länge aufweisen, die es dem Umformkörper ermöglicht, gleichzeitig, d. h. beim Einführen in die Ausnehmungen, jeweilige Zahnfüße des Zahnrads und jeweilige Flanken mit einem Druck zu beaufschlagen, so dass Druckeigenspannungen in die Flanken und die Zahnfüße eingebracht werden. Selbstverständlich kann der mindestens eine erfindungsgemäß vorgesehene Umformkörper auch derart ausgestaltet sein, dass dieser bei einem
Einführen in eine jeweilige Ausnehmung eines Zahnrads lediglich eine Flanke und/oder einen Zahnfuß kontaktiert und entsprechend lediglich in die Flanke und/oder den Zahnfuß Druckeigenspannungen einbringt. Dabei kann der Umformkörper auch derart ausgestaltet sein, dass bei einer Bewegung des Umformkörpers an dem Zahnrad entlang zunächst eine Flanke und anschließend ein Zahnfuß eines jeweiligen Zahns oder eine weitere Flanke eines weiteren Zahns in Kontakt mit dem Umformkörper tritt, um
Druckeigenspannungen in die jeweilige Flanke oder den Zahnfuß
einzubringen. -
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Vielzahl Umformkörper verwendet wird, um
Druckeigenspannungen in das Zahnrad einzubringen, wobei jeweilige Umformkörper zur Bearbeitung einer Flanke oder eines Zahnfußes des Zahnrads konfiguriert sind.
Ein jeweiliger Umformkörper kann bspw. zusammen mit mehreren weiteren Umformkörpern, die bspw. als Wälzkörper oder Druckkörper ausgestaltet sein können, d. h. die beweglich oder starr an einem entsprechenden
Werkzeug angeordnet sind, an einem jeweiligen Werkzeug angeordnet sein. Dabei können jeweilige Umformkörper zur Kontaktierung unterschiedlicher Elemente eines Zahnrads, d. h. einer Flanke oder eines Zahnfußes, konfiguriert sein, so dass während einer wiederholten Umrundung des Zahnrads durch ein die Umformkörper aufweisendes Werkzeug sowohl die Flanken als auch die Zahnfüße des Zahnrads durch die Umformkörper mit Druck beaufschlagt werden und entsprechende Druckeigenspannungen in das Zahnrad eingebracht werden. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Deformation der mindestens einen Flanke und/oder des mindestens einen Zahnfußes des Zahnrads durch den mindestens einen Umformkörper mittels einer Variation mindestens eines Parameters der folgenden Liste an Parametern eingestellt wird: Temperatur des
Umformkörpers, Temperatur des Zahnrads, mittels des mindestens einen Umformkörpers auf die mindestens eine Flanke und/oder den Zahnfuß aufgebrachter Druck, Drehzahl des mindestens einen Umformkörpers, Drehzahl des Zahnrads, und Achskreuzwinkel zwischen dem Zahnrad und dem mindestens einen Umformkörper.
Es ist gemäß dem vorgestellten Verfahren insbesondere vorgesehen, dass mittels mindestens eines Umformkörpers Deformationen an jeweiligen Flanken und/oder an mindestens einem Zahnfuß eines Zahnrads
hervorgerufen werden, durch die das Zahnrad widerstandsfähiger gegenüber Druck und/oder Reibung wird. Um jeweilige durch einen Umformkörper zu erzeugende Deformationen zu kontrollieren, können verschiedene
Parameter, wie bspw. ein Druck, mit dem ein jeweiliger Umformkörper auf das Zahnrad einwirkt oder ein Achskreuzwinkel, mit dem ein jeweiliger Umformkörper auf dem Zahnrad abrollt, eingestellt werden. Dabei können verschiedene Parameter zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich
ausgeprägt sein, um bspw. eine zunehmende Intensivierung von
Druckeigenspannungen in dem Zahnrad zu erreichen. So kann bspw. ein Umformkörper bei hohen Temperaturen, d. h. Temperaturen, die in der Nähe eines Schmelzpunkts eines jeweiligen das Zahnrad bildenden Materials liegen, auf das Zahnrad einwirken und das Zahnrad anschließend schnell abgekühlt werden.
Unter einem Achskreuzwinkel ist im Kontext der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Winkel zu verstehen, der zwischen einer durch einen Mittelpunkt eines Honwerkzeugs und orthogonal auf einer Querachse des Werkzeugs stehenden Achse, wie bspw. einer Rotationsachse des
Honwerkzeugs, und einer durch einen Mittelpunkt eines Zahnrads und orthogonal auf einer Querachse des Zahnrads stehenden Achse, wie bspw. einer Rotationsachse des Zahnrads gebildet wird.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Achskreuzwinkel zwischen dem mindestens einen Umformkörper und dem Zahnrad oder einem jeweiligen Zahn verändert wird, indem ein Durchmesser des mindestens einen Umformkörpers an jeweiligen kontaktflächen zwischen dem mindestens einen Umformkörper und dem Zahnrad im Verlauf des mindestens einen Umformkörpers variabel ausgestaltet wird. Durch einen variablen, d. h. bspw. einen schrägen oder gekrümmten, Verlauf einer Kontaktstelle eines Umformkörpers kann eine relative Ausrichtung des Umformkörpers zu einem jeweiligen Zahnrad beeinflusst werden, ohne dass eine Achse des Umformkörpers bewegt werden muss. Aufgrund einer Wechselwirkung zwischen einer Form des Zahnrads und einer Form des Umformkörpers richtet sich der Umformkörper automatisch an dem Zahnrad aus und greift entsprechend in eine vorgesehene Stelle ein, um diese zu deformieren und entsprechend Druckeigenspannungen in die Stelle einzubringen. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass mindestens ein Umformkörper ein
Hartfeinbearbeitungswerkzeug ist. Es ist denkbar, dass der erfindungsgemäß vorgesehene Umformkörper ein Teil eines Kombinationswerkzeugs ist, das eine Vielzahl von Arbeitsschritten kombiniert. Dabei kann das Kombinationswerkzeug bspw. ein
Hartfeinbearbeitungswerkzeug umfassen, das ein jeweiliges Zahnrad zunächst hartfeinbearbeitet bevor das Zahnrad mittels eines weiteren
Umformkörpers selektiv glattgewalzt bzw. festgewalzt wird.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass als Zahnrad ein innenverzahntes oder ein
außenverzahntes Zahnrad gewählt wird und der mindestens eine
Umformkörper entsprechend innerhalb oder außerhalb des Zahnrads an dem Zahnrad entlang bewegt wird.
Um ein innenverzahntes Zahnrad gemäß dem vorgestellten Verfahren zu bearbeiten, kann der erfindungsgemäß vorgesehene Umformkörper in einem durch das Zahnrad gebildeten Innenraum bewegt werden, so dass der Umformkörper an jeweiligen Zähnen des Zahnrads abrollt und/oder das Zahnrad mit seinen Zähnen an dem Umformkörper abrollt.
Bei einem außenverzahnten Zahnrad kann der erfindungsgemäß
vorgesehene Umformkörper außen um ein jeweiliges Zahnrad herum geführt werden, so dass der Umformkörper an jeweiligen Zähnen des Zahnrads abrollt und/oder das Zahnrad mit seinen Zähnen an dem Umformkörper bzw. einem den Umformkörper aufweisenden Werkzeug, wie bspw. einem
Zahnrad, abrollt. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Werkzeug zum Erhöhen einer Belastbarkeit eines Zahnrads, mit mindestens einem Umformkörper, wobei der mindestens eine Umformkörper dazu konfiguriert ist, an dem Zahnrad entlang geführt zu werden und mit mindestens einer Flanke und/oder mindestens einem Zahnfuß des Zahnrads in Kontakt zu treten, und wobei der mindestens eine Umformkörper weiterhin dazu konfiguriert ist, bei einem Kontakt zwischen dem mindestens einen Umformkörper und mindestens einer Flanke und/oder mindestens einem Zahnfuß des Zahnrads
Druckeigenspannungen in die mindestens eine Flanke und/oder den mindestens einen Zahnfuß des Zahnrads einzubringen.
Das vorgestellte Werkzeug dient insbesondere zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens. In einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Werkzeugs ist
vorgesehen, dass der mindestens eine Umformkörper an einer Grundstruktur des Werkzeugs angeordnet ist, die im wesentlichen zahnradförmig
ausgestaltet ist, und wobei der mindestens eine Umformkörper als im wesentlichen runde Struktur ausgestaltet ist, die dazu konfiguriert ist, mit dem Zahnrad in Kontakt zu treten und das Zahnrad glatt zu walzen und/oder fest zu walzen, wenn der mindestens eine Umformkörper an dem Zahnrad entlang bewegt wird.
Mittels eines Umformkörpers, der bspw. als Glattwalzrolle, die auf einem Zahn eines als Zahnrad ausgestalteten Werkzeugs angeordnet ist, kann insbesondere ein Zahnfuß eines Zahnrads effizient mit Druck beaufschlagt werden, während das zu bearbeitende Zahnrad und das den Umformkörper aufweisende Werkzeug aneinander, ähnlich dem Abwälzen zweier
Zahnräder im Betrieb, abrollen. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Werkzeugs ist vorgesehen, dass das Werkzeug ein Kombinationswerkzeug mit mindestens einem als Wälzkörper ausgestalteten Umformkörper zum Glattwalzen und/oder mit mindestens einem starren Umformkörper zum Festwalzen und/oder mit mindestens einem Hartfeinbearbeitungswerkzeug ist.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
;
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung
schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Figur 1 ist eine Maschine 1 mit einem ersten Werkzeug 3, einem zweiten Werkzeug 5 und einem dritten Werkzeug 7 dargestellt. Die Werkzeuge 3, 5, und 7 drehen sich um ihre jeweiligen Achsen, wie durch die Pfeile 9 angedeutet und stehen dadurch mit jeweiligen an den Werkzeugen 3, 5 und 7 angeordneten Umformkörpern 15, 17 und 19 in Eingriff mit einem Zahnrad 1 1 . Während das Zahnrad 1 1 sich bewegt, wie durch Pfeil 13 angedeutet, greifen die Umformkörper 15, 17 und 19 der Werkzeuge 3, 5 und 7 in Ausnehmungen des Zahnrads 1 1 ein. Das erste Werkzeug 3 kontaktiert dabei mit dem Umformkörper 15 eine rechte Flanke 21 eine Zahns 23 des Zahnrads 1 1 . Das zweite Werkzeug 5 kontaktiert mit dem Umformkörper 17 eine linke Flanke 25 eines Zahns 27 des Zahnrads 1 1 und das dritte
Werkzeug 7 kontaktiert mit dem Umformkörper 19 einen Zahnfuß 29 des Zahnrads 1 1 . Entsprechend werden bei einer Bewegung des Zahnrads 1 1 alle Flanken und Zahnfüße des Zahnrads 1 1 durch die Umformkörper 15, 17 und 19 kontaktiert und je nach Ausgestaltung des Umformkörpers als
Wälzkörper, der bspw. mittels einer Achse oder einer Gelenkpfanne beweglich an dem Werkzeug 3, 5 oder 7 angeordnet ist, glattgewalzt oder mittels eines fest mit dem Werkzeug 3, 5 oder 7 verbundenen
Umformkörpers festgewalzt.
Eine Detailansicht eines Umformkörpers 15 ist an dem Werkzeug 3 gezeigt. Der Umformkörper 15 ist im wesentlichen rund bzw. kugelförmig ausgestaltet und sitzt in einer Aufnahme 31 des Werkzeugs 3. Selbstverständlich können jeweilige Aufnahmen 31 der Werkzeuge 3, 5 und 7 unterschiedliche
Umformkörper, wie bspw. eine Mischung aus
Hartfeinbearbeitungswerkzeugen, beweglichen Wälzkörpern und festen Umformkörpern tragen.

Claims

Patentans prüche
1. Verfahren zum Erhöhen einer Belastbarkeit eines Zahnrads, bei dem mindestens ein Umformkörper an dem Zahnrad entlang geführt wird und der mindestens eine Umformkörper mit mindestens einer Flanke und/oder mindestens einem Zahnfuß des Zahnrads in Kontakt tritt, und bei dem mittels des Kontakts zwischen dem mindestens einen Umformkörper und der mindestens einen Flanke und/oder dem mindestens einen Zahnfuß des Zahnrads Druckeigenspannungen in die mindestens eine Flanke und/oder den mindestens einen Zahnfuß des Zahnrads eingebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die mindestens eine Flanke und der mindestens eine Zahnfuß des Zahnrads gleichzeitig oder zeitlich aufeinanderfolgend mittels des mindestens einen Umformkörpers mit einem Druck beaufschlagt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Deformation der mindestens einen Flanke und/oder des mindestens einen Zahnfußes des Zahnrads durch den mindestens einen Umformkörper mittels einer Variation mindestens eines Parameters der folgenden Liste an Parametern eingestellt wird: Temperatur des Umformkörpers, Temperatur des Zahnrads, mittels des mindestens einen Umformkörpers auf die mindestens eine Flanke und/oder den mindestens einen Zahnfuß aufgebrachter Druck, Drehzahl des mindestens einen Umformkörpers, Drehzahl des Zahnrads, und
Achskreuzwinkel zwischen dem Zahnrad und dem mindestens einen
Umformkörper.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem ein Achskreuzwinkel zwischen dem mindestens einen Umformkörper und dem Zahnrad oder zwischen dem mindestens einen Umformkörper und einem jeweiligen Zahn verändert wird, indem ein Durchmesser des mindestens einen Umformkörpers an jeweiligen Kontaktflächen zwischen dem
mindestens einen Umformkörper und dem Zahnrad im Verlauf des mindestens einen Umformkörpers oder eines den mindestens einen
Umformkörper tragenden Werkzeugs variabel ausgestaltet wird.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem eine Vielzahl Umformkörper an einem Werkzeug angeordnet wird, um
Druckeigenspannungen in das Zahnrad einzubringen, und bei dem jeweilige Umformkörper zur Bearbeitung der mindestens einen Flanke oder des mindestens einen Zahnfußes des Zahnrads konfiguriert sind.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem das Zahnrad an dem mindestens einen Umformkörper entlang bewegt wird und/oder der mindestens eine Umformkörper an dem Zahnrad entlang bewegt wird.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der mindestens eine Umformkörper ein Hartfeinbearbeitungswerkzeug ist.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem als Zahnrad ein innenverzahntes oder ein außenverzahntes Werkzeug gewählt wird und der mindestens eine Umformkörper entsprechend innerhalb oder außerhalb des Zahnrads an dem Zahnrad entlang bewegt wird.
9. Werkzeug zum Erhöhen einer Belastbarkeit eines Zahnrads (1 1 ), mit mindestens einem Umformkörper (15, 17, 19), wobei der mindestens eine Umformkörper (15, 17, 19) dazu konfiguriert ist, an dem Zahnrad (1 1 ) entlang geführt zu werden und mit mindestens einer Flanke (21 ,25) und/oder mindestens einem Zahnfuß (29) des Zahnrads (1 1 ) in Kontakt zu treten, und wobei der mindestens eine Umformkörper (15, 17, 19) weiterhin dazu konfiguriert ist, bei einem Kontakt zwischen dem mindestens einen
Umformkörper (15, 17, 19) und der mindestens einen Flanke (21 , 25) und/oder dem mindestens einen Zahnfuß (29) des Zahnrads (1 1 )
DruGkeigenspannungen in die mindestens eine Flanke (21 , 25) und/oder den mindestens einen Zahnfuß (29) einzubringen.
10. Werkzeug nach Anspruch 9, bei dem der mindestens eine
Umformkörper (15, 17, 19) an einer Grundstruktur des Werkzeugs (3, 5, 7) angeordnet ist, die im wesentlichen zahnradförmig ausgestaltet ist, und bei dem der mindestens eine Umformkörper (15, 17, 19) als im wesentlichen runde Struktur ausgestaltet ist, die dazu konfiguriert ist, mit dem Zahnrad (1 1 ) in Kontakt zu treten und das Zahnrad (1 1 ) glatt zu walzen und/oder fest zu walzen, wenn der mindestens eine Umformkörper (15, 17, 19) an dem Zahnrad (1 1 ) entlang bewegt wird.
1 1 . Werkzeug nach Anspruch s oder 10, bei dem der Umformkörper (15, 17, 19) starr oder beweglich an der Grundstruktur angeordnet ist und entsprechend dazu konfiguriert ist, das Zahnrad (1 1 ) an mindestens einer Zahnflanke (21 , 25) und/oder mindestens einem Zahnfuß (29) fest zu walzen oder glatt zu walzen.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019207287A1 (de) * 2019-05-18 2020-11-19 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Feinbearbeitung einer Verzahnung eines Bauteils

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH130484A (de) * 1927-03-28 1928-12-15 Bbc Brown Boveri & Cie Vorrichtung zum Glätten von Zahnflanken.
DE560568C (de) * 1926-07-21 1932-10-04 Lees Bradner Company Verfahren zum genauen Fertigbearbeiten roh vorgearbeiteter Zahnraeder
DE2711282A1 (de) * 1977-03-15 1978-09-21 Hurth Masch Zahnrad Carl Maschine zum feinbearbeiten von zahnraedern
JPS5441253A (en) * 1977-09-07 1979-04-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Plastic working method for gear-surface
DE3422354A1 (de) * 1983-08-02 1985-02-14 Fa. Ernst Grob, Männedorf Verfahren und vorrichtung zum herstellen gehaerteter verzahnungen
JPH05277610A (ja) * 1992-03-27 1993-10-26 Aichi Kiki Kk 歯車の歯面仕上方法
DE19619401C1 (de) 1996-05-14 1997-11-27 Reishauer Ag Verfahren, Werkzeug und Vorrichtung zum Profilieren von Schleifschnecken für das kontinuierliche Wälzschleifen
DE19625285A1 (de) * 1996-06-25 1998-01-02 Kapp Werkzeugmasch Verfahren und Vorrichtung für die Feinbearbeitung der Zahnflanken eines Zahnrades auf einer Werkzeugmaschine
DE19624842A1 (de) 1996-06-21 1998-01-02 Reishauer Ag Verfahren zum flexiblen Profilieren von Schleifschnecken
DE19706867B4 (de) 1997-02-21 2007-12-06 Reishauer Ag Profiliermethoden zur Erzeugung modifizierter Schleifschnecken
DE102007035846A1 (de) * 2006-08-03 2008-02-14 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Vorrichtung und Verfahren zum Verstärker von Zahnradzähnen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005033183A1 (de) * 2005-07-13 2007-01-18 Wittenstein Ag Verfahren zum Bearbeiten von Zahnflanken und Verzahnungen

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE560568C (de) * 1926-07-21 1932-10-04 Lees Bradner Company Verfahren zum genauen Fertigbearbeiten roh vorgearbeiteter Zahnraeder
CH130484A (de) * 1927-03-28 1928-12-15 Bbc Brown Boveri & Cie Vorrichtung zum Glätten von Zahnflanken.
DE2711282A1 (de) * 1977-03-15 1978-09-21 Hurth Masch Zahnrad Carl Maschine zum feinbearbeiten von zahnraedern
JPS5441253A (en) * 1977-09-07 1979-04-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Plastic working method for gear-surface
DE3422354A1 (de) * 1983-08-02 1985-02-14 Fa. Ernst Grob, Männedorf Verfahren und vorrichtung zum herstellen gehaerteter verzahnungen
JPH05277610A (ja) * 1992-03-27 1993-10-26 Aichi Kiki Kk 歯車の歯面仕上方法
DE19619401C1 (de) 1996-05-14 1997-11-27 Reishauer Ag Verfahren, Werkzeug und Vorrichtung zum Profilieren von Schleifschnecken für das kontinuierliche Wälzschleifen
DE19624842A1 (de) 1996-06-21 1998-01-02 Reishauer Ag Verfahren zum flexiblen Profilieren von Schleifschnecken
DE19625285A1 (de) * 1996-06-25 1998-01-02 Kapp Werkzeugmasch Verfahren und Vorrichtung für die Feinbearbeitung der Zahnflanken eines Zahnrades auf einer Werkzeugmaschine
DE19706867B4 (de) 1997-02-21 2007-12-06 Reishauer Ag Profiliermethoden zur Erzeugung modifizierter Schleifschnecken
DE102007035846A1 (de) * 2006-08-03 2008-02-14 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Vorrichtung und Verfahren zum Verstärker von Zahnradzähnen

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