DD253199A1

DD253199A1 - Verzahnmaschine zur herstellung von kreisbogenverzahnten kegelraedern im formverfahren

Info

Publication number: DD253199A1
Application number: DD29504286A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Drechsler; Karl-Heinz Engemann; Bernd Rudolph
Original assignee: Zahnschneidemaschinenf Modul V
Priority date: 1986-10-06
Filing date: 1986-10-06
Publication date: 1988-01-13

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzahnmaschine zur Herstellung von Kegelraedern im Formverfahren in einer Aufspannung durch Vorfraesen und Fertigraeumen, bei der auf einem Maschinenbett ein Werkzeugstaender und ein Schwenkschlitten, der einen Werkstueckstaender traegt, angeordnet sind. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass im Werkzeugstaender eine Schwenktrommel angeordnet ist, auf der sich, wie an sich bekannt, zwei unterschiedliche Messerkoepfe befinden und dem so ausgebildeten Werkzeugstaender zur Einstellung der Exzentrizitaet ein quer zur Werkstueckachse horizontal verschiebbarer Werkstueckstaender zugeordnet ist. In Fig. 1 ist das Wesen der Erfindung dargestellt. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf Verzahnmaschinen zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelrädern im Formverfahren, mit denen Tellerräder durch Einstechfräsen vorverzahnt und anschließendem Räumen fertigbearbeitet werden, bei denen auf einem Maschinenbett ein Werkzeugständer und ein Schwenkschlitten, der einen Werkstückständer trägt, angeordnet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

In der Großserien- und Massenfertigung von kreisbogenverzahnten Kegelradgetrieben mit einem Übersetzungsverhältnis größer als 2,6 wird zum Verzahnen des Tellerrades das sehr produktive Formverfahren eingesetzt. Dabei werden die Tellerräder in zwei Aufspannungen auf getrennten Maschinen bearbeitet. Auf der einen Maschine erfolgt im Einstechfräsen das Vorverzahnen und auf der anderen Maschine im Räumverfahren das Fertigverzahnen. Die beiden Maschinen sind für eine produktive Arbeitsweise mit entsprechenden Werkstückwechseleinrichtungen ausgerüstet und durch ein Werkstücktransportsystem miteinander verbunden.

Obwohl die im Räumverfahren geschlichteten Tellerräder sich durch eine sehr gute Oberflächengüte der Zahnflanken und eine hohe Verzahnungsgenauigkeit auszeichnen, besitzt diese bekannte Arbeitsweise noch einige wesentliche Nachteile. Das Einlehren der vorverzahnten Tellerräder auf der Räummaschine ist stets mit Ungenauigkeiten verbunden, so daß die Messer des Räummesserkopfes unterschiedlich belastet werden, was zu einem schnelleren Verschleiß der Messer beiträgt. Bei der starren Verkettung der beiden Maschinen kommt es, insbesondere bei der Herstellung von Achsgetrieben für Nutzfahrzeuge, aufgrund der sehr unterschiedlichen Bearbeitungszeiten.beim Vorfräsen und Fertigräumen zu unproduktiven Stillstandszeiten der Räummaschine. Deshalb muß in vielen Fällen auf eine Verkettung verzichtet werden und es wird eine Räummaschine von zwei Schruppmaschinen durch Handbeschickung mit vorverzahnten Tellerrändern versorgt. Damit sind einer produktiven Arbeitsweise Grenzen gesetzt.

Aufgrund der vorgenannten Nachteile und zur weiteren Steigerung der Arbeitsproduktivität ist immer deutlicher der Trend zu einer Komplettbearbeitung kreisbogenverzahnter Kegelräder auf einer Maschine zu erkennen. In dem DE G 8207189 U1 ist eine solche Maschine aufgezeigt, bei der zwei auf einem schwenkbaren Werkzeugträger angeordnete unterschiedliche Messerköpfe während einer Werkstückaufspannung nacheinander zur kompletten Bearbeitung eines Kegelrades zum Einsatz gebracht werden. Bei dieser Kegelradverzahnmaschine wird vom Werkzeugständer eine Wiegentrommel drehbar aufgenommen. Auf dieser Wiegentrommel ist eine Schwenktrommel, insbesondere zur Einstellung der Exzentrizität exzentrisch angeordnet, die um ihre Achse schwenkbar einen größeren Messerkopf zur Bearbeitung der konkaven und einen kleineren Messerkopf zur Bearbeitung der konvexen Flanke zur besonderen Tragbildgestaltung trägt. Mit der vorgenannten Anordnung von zwei unterschiedlichen Messerköpfen auf einer Schwenktrommel, die die Wälztrommel exzentrisch trägt, lassen sich kreisbogenverzahnte Kegelräder mit unterschiedlichen Radien der konkaven und konvexen Flanke zur Tragbildgestaltung äußerst wirtschaftlich in einer Werkstückaufspannung herstellen.

Dieser bekannte Auf bau einer Kegelradverzahnmaschine läßt sich jedoch auf Verzahnmaschinen zur Herstellung von Tellerräder im Formverfahren durch Einstechfräsen und Räumen nicht übertragen. Bei der exzentrischen Anordnung einer Schwenktrommel, die den Fräs- und Räummesserkopf tragen müßte, würde sich aufgrund der Größe de.r Messerköpfe und dem sich daraus ergebenden Abstand der Werkzeugspindeln eine wesentliche Vergrößerung des Wiegendurchmessers ergeben. Dies würde zu unvertretbar großen Abmessungen des Werkzeugständers und des Bettes der Verzahnmaschine führen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Arbeitsproduktivität einer Verzahnmaschine zur Herstellung von Tellerrädern im Formverfahren zu erhöhen und die Qualität der auf ihr hergestellten Tellerräder zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verzahnmaschine zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelrädern im Formverfahren, mit der Tellerräder in einer Aufspannung mit einem Messerkopf durch Einstechfräsen vorverzahnt und anschließend durch einen anderen Messerkopf durch Räumen fertigbearbeitet werden können, bei der auf einem Maschinenbett ein Werkzeugständer und ein Schwenkschlitten, der einen Werkstückständer trägt, angeordnet sind, zu schaffen, die sich für die genaue Positionierung der beiden Messerköpfe durch einen einfachen raumsparenden Aufbau der Maschine auszeichnet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Werkzeugständer direkt eine Schwenktrommel um eine Achse schwenkbar gelagert ist, auf der, wie an sich bekannt, zwei unterschiedliche Messerköpfe angeordnet sind und dem so ausgebildeten Werkzeugständer ein quer zur Werkstückachse horizontal verschiebbarer Werkstückständer zugeordnet ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die horizontale Verschiebung des Werkstückständers durch einen zwischen den Schwenkschlitten und dem Werkstückständer angeordneten Kreuzschlitten bewirkt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die Vorderansicht der Kegelradverzahnmaschine Fig.2: die Draufsicht mit eingeschwenkten Werkstückständer Fig. 3: eine Seitenansicht auf den Werkzeugständer

Gemäß Fig. 1 ist auf einem Maschinenbett 1 ein Werkzeugständer 2 auf Längsführungen 3 horizontal verschiebbar angeordnet. · Von dem Maschinenbett 1 wird gleichzeitig ein um das Maschinenzentrum O₀ auf Führungen 4 schwenkbarer Schwenkschlitten 5 aufgenommen. Der Schwenkschlitten 5 ist um den Schwenkwinkel 6e einstellbar. Im Werkzeugständer 2 ist eine Schwenktrommel 6 gelagert, deren Schwenktrommelachse 7 das Maschinenzentrum O₀ schneidet. Das Maschinenzentrum O₀ ist gleichzeitig Ursprung des Koordinatensystems x_ox_yz_o. Damit fällt die Schwenktrommelachse 7 mit der Koordinatenachse Z₀ zusammen. Auf der Schwenktrommel 6 befindet sich ein verstellbarer Ring 8, siehe Fig.3, der nach einer Skala 9 zur Schwenktrommel 6 einstellbar ist. Für die Einstellung ist der Ring 8 mit einer Nut 10 versetzen, in die ein Festanschlag 11 hineinragt. Der Ring 8 wird auf der Schwenktrommel 6 festgeklemmt. Die am Umfang des Ringes 8 befindliche Nut 10 ist so ausgebildet, daß der in ihr eingreifende Festanschlag 11 eine Schwenkung der Schwenktrommel 6 um genau 180° zuläßt. In der Schwenktrommel 6 ist ein Fräskopf 12 mit einer Werkzeugspindel 13 zum Vorfräsen und ein Räumkopf 14 mit einer Werkzeugspindel 15 zum Fertigräumen gelagert. Die Achse der Werkzeugspindel 13 des Fräskopfes 12 und die Achse der Werkzeugspindel 15 des Räumkopfes 14 haben einen gleichen Abstand E von der Schwenktrommelachse 7, die mit der Koordinatenachse z₀ zusammenfällt. Auf dem Schwenkschlitten 5 (Fig. 1) befindet sich ein Kreuzschieber 16, dereinen Werkstückständer 17, mit einer Werkstückspindel 18 trägt. Der Kreuzschieber 16 ist auf Längsführungen 19 am Schwenkschlitten

5 in Richtung der Achse der Werkstückspindel 18 und der Werkstückständer 17 auf Querführungen 20 des Kreuzschiebers 16 quer zur Achse der Werkstückspindel 18 horizontalverschiebbar aufgenommen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kegelradverzahnmaschine ist folgende:

In der Ausgangsstellung, d.h. bei Lage der Skala 9 in derO-Position, befinden sich die Achse der Werkzeugspindel 13 des Fräskopfes 12 und die Achse der Werkzeugspindel 15 des Räumkopfes 14 in der Koordinatenebene X₀Z₀, dabei liegt der auf der Schwenktrommel 6 sitzende Ring 8 am Festanschlag 11 an.

Zur Realisierung der V₀-Einstellung wird der Ring 8 von der Schwenktrommel 6 gelöst, nach Skala 9 um den Schwenkwinkel Q_w verdreht und erneut auf der Schwenktrommel 6 geklemmt. Nach Einschalten des Schwenkantriebes wird die Schwenktrommel

6 gemeinsam mit dem geklemmten Ring 8 verdreht bis sich das Ende der Nut 10 an den Festanschlag 11 anlegt. In dieser Stellung nimmt die Achse der Werkzeugspindel 13 des Fräskopfes 12 die Arbeitsposition M ein. Zur Herstellung der erforderlichen Arbeitslage zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück W, muß die Werkstückteilkegelspitze von Maschinenzentrum O₀ in die Lage beim Verzahnen 0_w um den horizontalen Versatz H' verschoben werden. Dieser Verschiebung geschieht durch zwei Teilbewegungen und zwar der Querverstellung H der Werkstückteilkegelspitze von O₀ nach O₀' und der Distanzkorrektureinstellung AD von O₀' nach O_w.

Nachdem die geometrischen Parameter, der Einstellwinkel der Schwenktrommel Q_w, der Werkstückständerwinkel δ_Ε, die Querverstellung H, die Distanz des Werkstückständers D und die Verschiebung der Messerkopfmitte k₀ eingestellt wurden, kann der automatische Arbeitszyklus beginnen. Dabei wird der Werkzeugständer 2 von der Spannstellung im Eilgang in Arbeitsstellung gebracht. Es erfolgt das Vorverzahnen mit dem Fräskopf 12, indem im Vorschub bis auf volle Zahntiefe eingestochen wird. Nach dem Freischneiden wird nach Abhub in Arbeitsstellung zum nächsten Werkstückzahn geteilt. Es folgt das Einstechen der zweiten Zahnlücke mit Anfasen des äußeren spitzwinkligen Zahnendes der ersten Zahnlücke. Der vorgenannte Vorgang wiederholt sich, bis die letzte Zahnlücke des Werkstückes W vorverzahnt ist. Danach wird die Schwenktrommel 6 um 180° geschwenkt und damit der Räumkopf 14 in Arbeitsstellung gebracht. Nach dem Einfahren des Werkzeugständers 2 auf Zahntiefe beginnt das Räumen mit dem Räumkopf 14 und Teilen im messerfreien Sektor des Werkstückes W. Sind alle Zahnlücken fertiggeräumt, wird der Abhub in Arbeitsstellung vorgenommen, dem der Abhub des Werkzeugständers 2 in die Spannstellung folgt. Durch Schwenken der Schwenktrommel 6 um 180° wird der Fräskopf 12 wieder in Arbeitsstellung gebracht und die Bearbeitung des nächsten Werkstückes W kann beginnen, die dan in der geschilderten Weise abläuft.

Claims

1. Verzahnmaschine zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelrädern im Formverfahren, mit der Tellerräder durch Einstechfräsen vorverzahnt und anschließendem Räumen fertigbearbeitet werden, bei der auf einem Maschinenbett ein Werkzeugständer und ein Schwenkschlitten, der einen Werkstückständer trägt, angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß dem Werkzeugständer (2), in dem eine Schwenktrommel (6) um eine Schwenktrommelachse (7) schwenkbar angeordnet ist, auf der, wie an sich bekannt, zwei unterschiedliche Messerköpfe (12,14) befestigt sind, ein quer zur Achse der Werkstückspindel (18) horizontal verschiebbarer Werkstückständer (17) zugeordnet ist.

2. Verzahnmaschine nach Anspruch, gekennzeichnet dadurch, daß die horizontale Verschiebung des Werkstückständers (17) durch einen zwischen dem Schwenkschlitten (5) und dem Werkstückständer (17) angeordneten Kreuzschieber (16) bewirkt wird.