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Vorschubgetriebe für Fräsmaschinen zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder nach dem Abwälzverfahren
Es ist bisher üblich, bei Wälzfräsmaschinen zur
Herstellung von schrägverzahnten Rädern die
Teilbewegung von Werkzeug und Werkstück so zu gestalten, dass bei einer der Zähnezahl des
Werkstückes entsprechenden Teilbewegung dem
Werkstück oder dem Werkzeug eine dem Vor- schub zugeordnete Zusatzdrehung erteilt wird.
Diese Zusatzdrehung wurde entweder mit der
Teilbewegung vereinigt oder durch Differentialgetriebe der Teilbewegung überlagert.
Es ist ferner bekannt, die Zusatzdrehung der
Teilbewegung in der Weise zu überlagern, dass eine Schnecke, die mit einem mit dem Werk- stück verbundenen Schneckenrad kämmt, zwei Bewegungen ausführt : eine drehende Bewegung zur Erzeugung der Teilbewegung und eine Bewegung in ihrer Längsachse zur Erzeugung der Zusatzdrehung. Dabei wird die Axialbewegung durch eine rotierende Schraubenspindel erzeugt, auf der sich eine Laufmutter bewegt. Die Bewegung der Laufmutter kann dabei mittels eines Hebels, der an seinen beiden Enden je einen Gleitstein der Laufmutter und der Schneckenwelle umgreift, und dessen Drehpunkt stufenlos ver- änderbar ist, innerhalb gewisser Grenzen in jedem beliebigen Übersetzungsverhältnis auf die Schneckenwelle übertragen werden.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Zusatzdrehung von einem schraubenförmigen Kurvenstück bzw. von einem schrägliegenden Lineal abzuleiten.
Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf ein Vorschubgetriebe, bei dem Teil-und Zusatzbewegung einerseits und Vorschub andererseits so aufeinander abgestimmt werden können, dass jeweils ein ganzzahliges Übersetzungsverhältnis zwischen Werkzeug-und Werkstückumdrehungen erreicht werden kann. Hiebei wird ebenfalls ein schrägliegendes Lineal verwendet, das jedoch nicht zur Ableitung der Zusatzdrehung sondern zur Erzeugung des Vorschubes dient.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Beispiel gemäss der Erfindung, zum Teil schematisch, dargestellt, während Fig. 3 einen Geschwindigkeitsplan darstellt.
1 ist das Werkstück, 2 der Fräser, 3 der Antriebsmotor, 4 ein Stufenvorgelege, 5 sind die Teil- wechselräder, 6 das Werkzeugantriebsgetriebe, 7 das Werkstückantriebsgetriebe, 8 Vorschubgetrieberäder, 9 eine Leitspindel, 10 eine Laufmutter, die als"Mutterschloss"ausgebildet sein kann und mit einem Schlitten 11 fest verbunden ist. Auf dem Schlitten ist ein Lineal 12 angeordnet, das um den Drehpunkt 13 neigbar und an seinem anderen Ende durch eine Spindel 14 verstellbar sein kann. Auf dem Lineal gleitet, mit diesem in kraftschlüssiger Verbindung, ein kleiner Schlitten 15, der an einer Führungsstange 16 drehbar angelenkt ist.
Diese, zur Werkstückachse koaxiale Stange 16 ist in Werkzeugschlitten längsverschieblich gelagert und mit dem Zylinder 17 so verbunden, dass sie diesem eine axiale Bewegung erteilen kann, ohne ihn an der Drehbewegung zu hindern. Der Zylinder 17 ist aussen längs der Zylindererzeugenden genutet und in dem Schneckenrad 7 verschiebbar angeordnet.
Das Werkstück erhält also seine drehende Bewegung durch das Schneckenrad 7, seine axiale Bewegung durch die Führungsstange 16. Das Innere des Zylinders 17 kann einen Öldruckkolben 18 enthalten, der dem Werkzeugdruck entgegenwirkt und so den Schlitten 15 entlastet, wodurch Klemmungen bei der Bewegung des Schlittens 11 vermieden werden.
Fig. 3 zeigt das Geschwindigkeitsdreieck. u ist die Teilgeschwindigkeit von Werkstück und Werkzeug im jeweiligen Wälzkreis. w ist die der Zahnschräge entsprechende Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück, d. h. Winkel p entspricht dem Steigungswinkel des Zahnrades. v stellt die Grösse des Vorschubes, in der Drehachsrichtung gemessen, dar. Aus dem erfahrunsgemäss ermittelten günstigsten Wert für
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geschwindigkeit wird mit Hilfe der Wechselräder 5 eingestellt. Die beiden Schneckengetriebe 6 und 7 ergeben dabei eine Maschinenkonstante, die bei dieser Wechselräderberechnung zu berücksichtigen ist.
Ergibt ein etwas grösseres oder kleineres u + Au'ein ganzzahliges Übersetzungsverhältnis, so wird dementsprechend auch ein korrigiertes v' errechnet. Dieser axiale Vorschub v'wird nun
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dadurch erzeugt, dass der über die Werkstückdrehschnecke 7 angetriebene Radsatz 8 die Leitspindel 9 treibt, die eine Laufmutter senkrecht zur Werkstückachse verschiebt, die wieder den Schlitten 11 mitführt, auf dem das Lineal 12 neigbar befestigt sein kann. Auf dem Gleitlineal wird durch die Verschiebung der kleine Schlitten 15, wie schon gesagt, in der Werkstückachse verschoben und so der Vorschub v'erzeugt.
Während also das Werkstück sich um M+ Z\ u' gedreht hat, hat sich das Werkstück um v'axial verschoben. Es kann daher die Übersetzung so eingerichtet sein, dass der Neigungswinkel des Lineals gegen die Senkrechte auf die Drehachse jeweils dem Winkel a entspricht.
Die genaue Einstellung des Lineals kann auf eine der bekannten Arten erfolgen, z. B. mit Messuhr oder Messmarken am Bett der Maschine.
Zur Endbegrenzung der Bewegung des Schlittens 11 können Endschalter 19 vorgesehen werden, die z. B. die Mutter 10 nach Art des Mutterschlosses der Drehbank öffnen, wenn das Werkzeug über die ganze Breite des Werkstückes vorgeschoben wurde.
Ebenso können die bei der bisherigen Vereinigung von Teil-und Zusatzdrehung auftretenden Nachteile der neuerlichen genauen Einstellung bei
Beginn jedes neuen Schnittes dadurch ver- mieden werden, dass die ähnlich der Drehbank ausgebildete Schlossplatte eine der sogenannten "Gewindeuhr"entsprechende Einrichtung trägt, so dass das Werkzeug im Eilgang in die Anfangs- stellung gebracht werden kann und sofort wieder arbeitsbereit für den nächsten Schnitt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorschubgetriebe für Fräsmaschinen zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder nach dem Abwälzverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Vorschubbewegung von einem gegen die Vorschubrichtung bewegten Lineal abgenommen wird.