Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum spanenden Außenentgraten von Werkstücken, wie von Zahn- und Kettenrädern in einer Taktstraße mit einem Entgratwerkzeug.The invention relates to a method for cutting external deburring of workpieces, such as toothed and sprocket wheels in a cycle line with a deburring tool.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren, Vorrichtungen und Werkzeuge zum Entfernen der Grate an Flächen eines Zahn- und Kettenrades, die bei den spanenden Fertigungsverfahren wie das Abwälzfräsen entstehen können, bekannt. In DE-PS 22 21 346 ist beispielsweise eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Entgraten der stirnseitigen Enden von geradverzahnten Zahnrädern mit einem Grat in radialer Richtung dargestellt. Die Vorrichtung hat Einrichtungen zur Aufnahme des Zahnrades und zur Erzeugung einer relativen Axialbewegung zwischen Zahnrad und Aufnahmeeinrichtung. Die Aufnahmeeinrichtung weist eine Öffnung auf, die das zu bearbeitende Zahnrad, beispielsweise ein Ritzel, aufnimmt. Sie besteht aus einer Trommel und einer Scheibe, die an einem axialen Ende der Trommel sitzt und eine Winkelbewegung ihr gegenüber ausführen kann. Die Öffnung ist in der Trommel und in der Scheibe koaxial ausgebildet. Eine Anzahl von Fingern, die stets der Anzahl der Zähne des Zahnrades entspricht, sitzt in Nuten, die in das axiale Ende der Trommel eingeformt sind. Die Finger sind im gleichen Winkelabstand um die Öffnung angeordnet und radial nach innen bewegbar, wo sie an Teilen der Zähne des Zahnrades zwischen deren Enden eingreifen. Die inneren Enden der Finger sind so ausgebildet, dass sie, wenn sie radial einwärts zur Anlage an die genannten Teile der Zähne des Zahnrades bewegt werden, einen Ring bilden, dessen Innenform der Außenform der Zähne des Zahnrades komplementär ist. Eine Winkelbewegung der Scheibe der Trommel gegenüber in einer Richtung bewirkt also je nach der Richtung der Winkelbewegung der Scheibe eine radiale Bewegung der Finger nach innen oder radial nach außen. Zur Erzeugung einer radialen Axialbewegung zwischen dem Zahnrad und der das Zahnrad aufnehmenden Einrichtung in beiden Richtungen, bei der die Finger den Grat von den Enden der Zähne des Zahnrades entfernen, sind zwei Antriebsmittel vorgesehen, die in entgegengesetzte axiale Richtung wirken. Sowohl die Winkelbewegung als auch die Axialbewegung werden durch aufwendige druckmittelbetätigte Stellorgane, wie z. B. Druckluftzylinder und Hydraulikzylinder, realisiert. Hinzu kommt, dass die in DE-PS 22 21 346 dargestellte Vorrichtung nur manuell zu handhaben ist.From the prior art, various methods, devices and tools for removing the burrs on surfaces of a sprocket and sprocket, which may arise in the machining manufacturing processes such as hobbing, are known. In DE-PS 22 21 346 For example, a device for simultaneously deburring the front ends of spur gears with a burr in the radial direction is shown. The device has means for receiving the gear and for generating a relative axial movement between the gear and the receiving device. The receiving device has an opening which receives the gear to be processed, for example a pinion. It consists of a drum and a disc, which sits at one axial end of the drum and can perform an angular movement opposite her. The opening is formed coaxially in the drum and in the disc. A number of fingers, which always corresponds to the number of teeth of the gear, sitting in grooves which are formed in the axial end of the drum. The fingers are equiangularly spaced around the aperture and are movable radially inwardly to engage portions of the teeth of the gear between their ends. The inner ends of the fingers are formed so that when they are moved radially inwardly for abutment with said parts of the teeth of the gear, they form a ring whose inner shape is complementary to the outer shape of the teeth of the gear. An angular movement of the disc of the drum in one direction thus causes, depending on the direction of the angular movement of the disc, a radial movement of the fingers inwards or radially outward. In order to generate a radial axial movement between the gear and the gear receiving means in both directions, in which the fingers remove the ridge from the ends of the teeth of the gear, two drive means are provided which act in opposite axial direction. Both the angular movement and the axial movement are complicated by pressure-medium-operated actuators such. B. air cylinder and hydraulic cylinder realized. In addition, the in DE-PS 22 21 346 shown device is only manually to handle.
Durch DE 25 42 372 C2 ist weiterhin ein Werkzeug zum Entgraten der Flanken eines Zahnrades in Form eines gehärteten, angetriebenen Werkzeugzahnrades mit mindestens in der Nähe der Stirnseiten konkavem Zahnprofil bekannt, das aus zwei zueinander axial verstellbaren Scheiben besteht, und sich über die gesamte Breite des Werkzeugzahnrades erstreckt. Das Werkzeugzahnrad steht mit dem Zahnrad im Eingriff und drückt verformend den Werkstoff nach außen über die Stirnflächen des Zahnrades. Deshalb ist dem Werkzeugzahnrad zur stirnseitigen Abgratung des Zahnrades ein weiteres Entgratungssystem zugeordnet worden. Dieses besteht aus einem rotierenden Kreuz, das an beiden Stirnseiten des Werkzeugzahnrades angeordnet ist, und untereinander durch Federn elastisch verbunden ist, die in speziellen Sitzen liegen. An den äußeren Enden der Arme des Kreuzes sind Messerpaare in Form von Abgratungsscheiben angebracht, welche die seitlich an den Zähnen des Zahnrades hervorstehenden Grate entfernen. Anstelle der Abgratungsscheiben sind auch Schleifscheiben einsetzbar. Zum Entgraten der Zahnprofile von Kettenrädern für Hülsen- oder Rollenketten ist durch DE 43 15 752 C2 ein Verfahren bekannt, das den Eingriffs vorgang von Kette und Kettenrad zumindest abschnittsweise mittels Werkzeugen nachvollzieht, die den Eingriffselementen der Kette, wie Hülse oder Rolle, nachgebildet sind. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad um seine Drehachse frei drehbar angeordnet wird, und dass im Abstand der Zahnteilung zueinander angeordnete rollenförmige Werkzeuge mit einem etwa dem Zahnlückengrund-Radius entsprechenden oder größeren Durchmesser zur spanabhebenden Bearbeitung rotierend angetriebene mit den Zähnen des frei drehbaren Kettenrades in abwälzenden Eingriff gebracht werden. Kennzeichnend ist auch, dass die Zahnprofile nur abschnittsweise nacheinander mittels verschiedener, im Durchmesser unterschiedlich großer Werkzeuge entgratet werden können. Zum Entgraten der Zahnkanten werden Werkzeuge oder Rollen oder entsprechend profilierte Werkzeuge oder Rollen schräg zu den Zahnkanten angeordnet. Bekannt ist ebenfalls durch DE-GM 92 11 147.5 eine Zweiseiten-Zahnrad-Entgratmaschine, die die Zahnräder durch Aufnahmebuchsen mit einem Schnellverschluss auf einer Systemaufnahmeplatte kreisförmig anordnet und positioniert, wobei ein Elektromagnet mit entsprechenden funktionsbedingten Teilen einen Stillstand bzw. einen taktweisen Weitertransport der Systemaufnahmeplatte und zugleich ein Rotieren der Zahnräder ermöglichen soll. Zwei auf einer Grundplatte, im rechten Winkel zum Zahnrad angeordnete verstellbare Elektromotoren mit Bürsten – der eine Elektromotor bewegt die Bürste im Linkslauf und der andere Elektromotor bewegt die Bürste im Rechtslauf – sollen die Ober- und Unterseite des Zahnrades in einem Arbeitsgang entgraten. Die Bedienung der Entgratmaschine ist manuell, kann aber mit einem entsprechenden Aufwand auch halb- bzw. vollautomatisch erfolgen. Hingegen soll die in DE 197 01 267 A1 dargestellte Werkzeugmaschine zum Abdachen der Stirnseiten der Zähne eines Zahnrades oder dergleichen im Taktverfahren arbeiten können. Erreicht wird dies mit zwei drehangetriebenen, gleichzeitig an verschiedenen Zähnen jeweils eine von zwei Dachflächen bearbeitende Schlagmesser, die mit ihren stirnseitigen Schneidkanten nach dem Schneidvorgang aus den Zahnlücken austauchen und mit einem dritten druckangetriebenen Werkzeug in Form eines Fingerfräsers zur zum Abdachen zeitparallelen Firstabrundung, dessen Achse radial zum Zahnrad ausgerichtet ist und welches in Werkstück-Ausrichtung im Rhythmus der vorbeieilenden Zähne vor- und rückgeschoben wird, tangential zur Dachneigung ein- und austauchend. Damit sollen zusätzliche Schalterleichterungsflächen in Form einer zwei Dachflächen miteinander verbindenden Firstabrundung erzeugt werden können, wodurch ein etwaiger Sekundärgrat an der Austauschseite der Zähne beseitigt wird. Das Ein- und Austauchen des Fingerfräsers kann hub- oder kurvengesteuert erfolgen. Die beiden Schlagmesser sowie der Fingerfräser sind an drei verschiedenen Umfangspositionen zum zu bearbeitenden Zahnrad angeordnet und arbeiten zu Arbeitsbeginn sämtlich jeweils in einen rohen Zahn. Hierdurch gibt es Zähne, die erst abgedacht und dann verrundet werden und Zähne, die erst verrundet und dann abgedacht werden. Nachteilig ist, dass das Entgraten der Zähne von Zahnrädern einen hohen Werkzeug- und Anlagenaufwand erfordert und durch den Einsatz von drei Werkzeugen längere Taktzeiten entstehen. Ein durch JP-S60 197 316 A bekanntes wälzpressartiges Kantenbehandlungswerkzeug für ein walzenförmiges Zahnrad soll eine Kantenbehandlung der Zähne und der Vorderseite oder am Querende der Zahnkante eines Zahnrades durch Druck eine Verformung bei gleichzeitiger Messung während der Walzvorganges ermöglichen. Hierzu ist das Zahnrad parallel zur Werkzeugachse anzuordnen. Die Walzpresszähne kontaktieren das Ende der Zahnflächen der Zähne, wobei diese mit dem Zahnrad verbunden sind. Die Verzahnungsbedingungen können von Abstandshaltern eingestellt werden. Der Nachteil des Kantenbehandlungswerkzeuges besteht darin, dass mit einer Umformung der Grate keine Beseitigung erfolgt. Umgeformter Grat kann später abfallen und beispielsweise Schäden im Getriebe erzeugen. Alle bekannten technischen Lösungen zum Außenentgraten von Zahn- und Kettenrädern haben den entscheidenden Nachteil, dass sie nicht die Voraussetzungen für einen effektiven Einsatz in Taktstraßen, die für die fortschrittlichsten Fertigungstechnologien konzipiert sind, erfüllen. Problematisch sind vorrangig die langen Entgratzeiten für die Werkstücke und die hohen Investitionskosten für Vorrichtungen und Werkzeuge zum Erreichen kurzer, der Taktstraße entsprechenden Entgratzeiten. Letztendlich ist durch DE 102 15 004 B4 ein Entgratwerkzeug zum Entgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs- und Quernuten in Bohrungen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Motorblocks, bekannt. Das Entgratwerkzeug ist einfach zu handhaben, ermöglicht ein technisch sicheres Entgraten in der erforderlichen Qualität und die Schneidenkräfte sind den sich während der Bearbeitung ändernden Gratabmessungen und den unterschiedlichen Werkstoffen anpassbar.By DE 25 42 372 C2 Furthermore, a tool for deburring the flanks of a gear in the form of a hardened, driven tool gear is known with at least in the vicinity of the end faces concave tooth profile, which consists of two mutually axially adjustable discs, and extends over the entire width of the tool gear. The tool gear is engaged with the gear and deformingly presses the material outwardly over the end faces of the gear. Therefore, the tool gear for frontal deburring of the gear has been assigned a further trimming system. This consists of a rotating cross, which is arranged on both end faces of the tool gear, and is elastically connected to each other by springs which lie in special seats. At the outer ends of the arms of the cross are mounted knife pairs in the form of Abgratungsscheiben, which remove the laterally protruding from the teeth of the gear ridges. Instead of the deburring discs and grinding wheels are used. For deburring the tooth profiles of sprockets for sleeve or roller chains is through DE 43 15 752 C2 a method is known, the process of engagement of chain and sprocket at least partially traceable by means of tools that are the engagement elements of the chain, such as sleeve or roller, modeled. The method is characterized in that the sprocket is freely rotatably disposed about its axis of rotation, and that spaced apart the tooth pitch roller-shaped tools with a diameter corresponding to the tooth gap bottom radius or larger diameter for machining rotatingly driven with the teeth of the freely rotatable sprocket be brought into abrolling engagement. It is also characteristic that the tooth profiles can only be deburred in sections successively by means of different tools of different diameter. For deburring the tooth edges tools or rollers or correspondingly profiled tools or rollers are arranged obliquely to the tooth edges. It is also known by DE-GM 92 11 147.5 a two-sided gear deburring machine which circularly arranges and positions the gears by receiving jacks with a quick-release on a system receiving plate, wherein an electromagnet with corresponding functional parts to allow a stoppage or intermittent transport of the system receiving plate and at the same time a rotation of the gears. Two on a base plate, arranged at right angles to the gear adjustable electric motors with brushes - the one electric motor moves the brush in reverse and the other electric motor moves the brush in the clockwise direction - are the top and bottom of the gear deburring in one operation. The operation of the deburring machine is manual, but can also be done semi-automatically or fully automatically with a corresponding effort. On the other hand, the in DE 197 01 267 A1 shown machine tool for Abdache the front sides of the teeth of a gear or the like can work in the clocking process. This is achieved with two rotary-driven, one at each of two different teeth simultaneously Roofing machined striking knives, which dive with their frontal cutting edges after the cutting process from the tooth gaps and with a third pressure-driven tool in the form of a finger milling for time-parallel grooving Firstabrundung whose axis is aligned radially to the gear and which in workpiece alignment in the rhythm of passing teeth is pushed back and forth, tangent to the roof pitch and diving. This should additional switch lighting surfaces in the form of a two roof surfaces interconnecting Firstabrundung can be generated, whereby any secondary ridge is removed on the exchange side of the teeth. The entry and exit of the end mill can be stroke or cam controlled. The two beater knives and the end mill are arranged at three different circumferential positions to be machined gear and work at the beginning of each in each case in a raw tooth. As a result, there are teeth that are first thinned and then rounded and teeth that are first rounded and then sealed off. The disadvantage is that the deburring of the teeth of gears requires a high tool and equipment costs and caused by the use of three tools longer cycle times. A through JP-S60 197 316 A Known rolling press edging tool for a cylindrical gear to allow edge treatment of the teeth and the front or at the transverse end of the tooth edge of a gear by pressure deformation while measuring during the rolling process. For this purpose, the gear is to be arranged parallel to the tool axis. The rolling press teeth contact the end of the tooth surfaces of the teeth, which are connected to the gear. The gearing conditions can be adjusted by spacers. The disadvantage of the edge treatment tool is that with a reshaping of the burrs no elimination occurs. Reshaped burrs can fall off later and cause damage to the gearbox, for example. All known technical solutions for external deburring of sprockets and sprockets have the significant disadvantage that they do not meet the requirements for effective use in tact roads, which are designed for the most advanced manufacturing technologies. The main problems are the long deburring times for the workpieces and the high investment costs for devices and tools for achieving short deburring times corresponding to the tact line. Finally, through DE 102 15 004 B4 a deburring tool for deburring abutting edges at intersecting holes or on longitudinal and transverse grooves in holes of a workpiece, such as an engine block, known. The deburring tool is easy to handle, enables technically safe deburring in the required quality and the cutting forces are adaptable to the burr dimensions and the different materials that change during machining.
Der Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, ein Verfahren zum spanenden Außenentgraten von Werkstücken, wie von Zahn- und Kettenrädern in einer Taktstraße mit einem Entgratwerkzeug nach Patent 102 15 004 B4 zu schaffen, das kurze, den modernen Taktstraßen entsprechende Entgratzeiten garantiert und mit einem geringen Vorrichtungs- und Werkzeugaufwand durchführbar ist. Die Lösung des vorhandenen Problems besteht in einem Entgratverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Kennzeichnend ist ebenfalls, dass der Vorschub je Umdrehung des Werkstückes 0,01 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,2 mm, beträgt. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Entgratverfahrens besteht darin, dass die Werkstücke in kurzer Zeit entgratet werden, und der Aufwand für das Entgratwerkzeug gering ist, wobei dieses in modernen Werkzeugmaschinen in einer Taktstraße einfach einsetzbar ist. Hinzu kommt, dass die Schneide im Entgratwerkzeug druckgesteuert bewegbar ist und somit das Außenentgraten von Zahnrädern ohne Beschädigungen der Zähne und der Zahnmantelfläche erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Außenentgraten von Zahn- und Kettenrädern soll an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Hierzu zeigt die zugehörige Zeichnung inThe invention is therefore based on the problem to provide a method for cutting external deburring of workpieces, such as sprockets and sprockets in a cycle with a deburring tool according to patent 102 15 004 B4, which guarantees short, the modern clock lines corresponding deburring times and a low Device and tooling is feasible. The solution of the existing problem is a Entgratverfahren with the features of claim 1. It is also characteristic that the feed per revolution of the workpiece is 0.01 to 0.3 mm, preferably 0.05 to 0.2 mm. The advantage of the deburring method according to the invention is that the workpieces are deburred in a short time, and the cost of the deburring is low, and this is easy to use in modern machine tools in a cycle line. In addition, the cutting edge in the deburring tool can be moved in a pressure-controlled manner and thus the outer deburring of gear wheels takes place without damaging the teeth and the tooth surface. The inventive method for external deburring of sprockets and sprockets will be explained in more detail in exemplary embodiments. The corresponding drawing in
1: ein zugestelltes Entgratwerkzeug zum Außenentgraten eines Zahnrades und 1 : an attached deburring tool for externally deburring a gear and
2: ein zugestelltes Entgratwerkzeug zum Außenentgraten eines Kettenrades 2 : a delivered deburring tool for externally deburring a sprocket
In 1 ist ein zugestelltes Entgratwerkzeug zum Außenentgraten eines Zahnrades dargestellt. Nach dem das Zahnrad mit einer Drehzahl von 120 U/min im Rechtslauf in Bewegung gesetzt worden ist, wird das Entgratwerkzeug mit einem Druck von 5 bar radial gesteuert mit einem Vorschub von 0,07 mm je Zahnradumdrehung linear zum Zahnrad geführt. Im Rücklauf wird dann mit der gleichen Zahnradumdrehung im Linkslauf gearbeitet. Dadurch kann eine Zahnkopfhöhe von 4 mm in weniger als 50 Sekunden, unabhängig vom Durchmesser des Zahnrades, entgratet werden. 2 zeigt ein zugestelltes Entgratwerkzeug zum Außenentgraten eines Kettenrades. Das Kettenrad dreht sich mit einer Drehzahl von 200 U/min im Rechtslauf. Das Entgratwerkzeug wird mit einem Druck von 4 bar radial und axial gesteuert der Form des Kettenrades nachgeführt. Der Vorschub ist mit 0,07 mm je Umdrehung des Kettenrades im Vor- und Rücklauf festgelegt worden. Die Zahnhöhe des Kettenrades beträgt 60 mm. Die Entgratzeit für 36 Zähne, einschließlich des Kopf- und Fußkreises, beträgt ca. 45 Sekunden.In 1 an delivered deburring tool for external deburring of a gear is shown. After the gear has been set at a speed of 120 rev / min in the clockwise direction in motion, the deburring tool is guided at a pressure of 5 bar radially controlled with a feed of 0.07 mm per gear revolution linearly to the gear. In the return is then worked with the same gear rotation in reverse. This allows a tooth head height of 4 mm to be deburred in less than 50 seconds, regardless of the diameter of the gear. 2 shows a delivered deburring tool for externally deburring a sprocket. The sprocket rotates clockwise at a speed of 200 rpm. The deburring tool is tracked with a pressure of 4 bar radially and axially controlled the shape of the sprocket. The feed has been set at 0.07 mm per revolution of the sprocket in the forward and reverse. The tooth height of the sprocket is 60 mm. The deburring time for 36 teeth, including the head and foot circle, is about 45 seconds.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch zum gleichzeitigen Außenentgraten mehrerer Kettenräder durchführbar, wenn zwei Entgratwerkzeuge versetzt angeordnet werden. So können mehrere Zahnflanken gleichzeitig bei einer weiteren Reduzierung der Entgratzeit entgratet werden.The inventive method is also feasible for the simultaneous outer deburring of a plurality of sprockets, when two deburring tools are arranged offset. Thus, multiple tooth flanks can be deburred simultaneously while further reducing the deburring time.
