-
Zahnflankenschleifmaschine Die Erfindung betrifft eine Zahnflankenschleifmaschine
für Evolventenverzahnung mit zwei Tellerschleifscheiben zur symmetrischen. und gleichzeitigen
Bearbeitung der rechten und linken Zahnflanken eines in bezug auf den Drehwinkel
festgehaltenen Zahnrades, bei der die Wälzbewegung mittels Rollbändern erzeugt wird,
die auf einem feststehenden Rollbogen abrollen und bei der jeder Tellerschleifscheibe
ein Wälzschlitten zugeordnet ist.
-
Bei einer bekannten Schleifmaschine dieser Gattung (deutsche Patentschrift
485105) sind zwei zwangläufig miteinander verbundene Wälzeinrichtungen. vorgesehen
und jeder Tellerschleifscheibe ein eigener Wälzschlitten zugeordnet, der auf einem
Rollbogen entsprechend dem Grundkreis der zu schleifenden Verzahnung abrollt. Die
beiden Wälzeinrichtungen werden dabei durch eine Kurvenscheibe über Schubstangen
angetrieben. Ein solcher Antrieb eignet sich aber nur für den Fall, daß die Schleifbewegung
in Richtung des Profils schneller ausgeführt wird als die Schleifbewegung in Richtung
der Zahnbreite.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnflankenschleifmaschine
der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die insbesondere für das Schleifen von
Zahnradflanken mit einer Tellerschleifscheibe mit schwach hohlkegelförmiger Stirnfläche
(Innenkegel) an der der Zahnflanke zugekehrten Seite geeignet ist, bei welcher theoretisch
ein Punkt der Schleifscheibenkante, welche durch den Mantel des flachen Innenkegels
und den Außenmantel der Schleifscheibe gebildet wird, die Zahnflanken erzeugt und
der Außenmantel der Schleifscheibe ein solches Profil hat, daß beim Schleifen mit
im wesentlichen voller Schleiftiefe die Resultierende der Schleifkräfte im wesentlichen
rechtwinklig zur Schleifscheibenachse steht. Beim Schleifen mit einer solchen Schleifscheibe
wird diese, praktisch um die volle Schleifzugabe zugestellt, vom Zahnkopf zum Zahnfuß
bewegt. Dabei ist es erwünscht, die Schleifbewegung in Richtung des Zahnprofils
wesentlich langsamer auszuführen als in Richtung der Zahnbreite.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Maschine der eingangs beschriebenen
Bauart gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Wälzschlitten mittels eines gelenkig
mit ihm verbundenen Antriebsschlittens mit einer Ebene auf dem gemeinsamen Rollbogen
gleitend abrollbar ist, daß auf dem Wälzschlitten ein am Ende des Rollbandes angehängter
Schleifscheibenträger parallel zur Abrollebene des Wälzschlittens verschieblich
geführt ist und daß zwischen Schleifscheibenträger und Wälzschlitten eine das Rollband
unter Zugspannung haltende Feder angeordnet ist. Bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten
Zahnflankenschleifmaschine hängt die Genauigkeit der Verzahnung nur von der Güte
der Führung des Schleifscheibenträgers auf dem Wälzschlitten und der Führung des
Wälzschlittens im Gelenk zwischen Wälzschlitten und Antriebsschlitten ab. Die Schleifmaschine
ist bei hoher Genauigkeit der erzeugten Zahnflanken sehr robust, was für die große
Zerspanungsarbeit sehr erwünscht ist, die mit der oben beschriebenen, bereits vorgeschlagenen
Tellerschleifscheibe möglich ist.
-
Um bei einer gemäß der Erfindung gestalteten Zahnflankenschleifmaschine
die an sich bekannte Aufgabe zu lösen, einen einzigen gemeinsamen Rollbogen für
verschiedene Grundkreisdurchmesser verwenden zu können, ist bei einer Weiterbildung
der Schleifmaschine vorgesehen, daß am Antriebsschlitten ein Hilfsrollbogen befestigt
ist, dessen geometrische Achse mit der geometrischen Achse des Gelenkes zwischen
Antriebsschlitten und Wälzschlitten zusammenfällt, daß auf diesem Hilfsrollbogen
mittels Hilfsrollbändern ein Winkellineal abrollbar angeordnet ist, das im Wälzschlitten
im rechten Winkel zur Abrollebene des Wälzschlittens verschieblich geführt ist und
mit seinem parallel zur Abrollebene stehenden Schenkel in einer Führung in einem
Kulissenlineal geführt ist, das seinerseits im Schleifscheibenträger im rechten
Winkel zur Abrollebene des Wälzschlittens geführt ist und eine im Winkel einstellbare
Kulisse
trägt, in der ein Kulissenstein gleitet, der mit einer im Schleifscheibenträger
parallel zur Abrollebene verscheblich geführten Stange gelenkig verbunden ist, an
der das Ende des Rollbandes befestigt ist.
-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.. .
-
F i g. 1 zeigt eine gemäß der Erfindung ausgebildete Zahnflankenschleifmaschine
in Ansicht auf die Schleifscheiben bei Beginn des Schleifens am Zahnkopf; F i g.
2 zeigt dieselbe Ansicht beim Schleifen des Zahnfußes, und F i g. 3 zeigt den Horizontalschnitt
III-III der F i g. 1 und 2 durch den Ständer der Maschine bzw. den Grundriß der
Einrichtung, diese jedoch in einer mittleren und parallelen Lage der Schleifscheibenachsen.
-
In der nachfolgenden Beschreibung ist nur die eine Wälzeinrichtung
näher beschrieben. Die Bezugszahlen der Teile der mit dieser identischen zweiten
Wälzeinrichtung sind in Klammern. angegeben.
-
Im Ständer 1 der Zahriflankenschleifmaschine. sind zwei senkrecht'
angeordnete Schraubenspindeln 2 (3) gelagert, die von einem nicht dargestellten
Getriebe gemeinsam antreibbar sind. Jede Spindelmutter 4 (5) ist in einem Antriebsschlitten
6 (7) befestigt, der mittels einer Führung 8 (9) im Ständer 1 vertikal verschieblich
geführt ist. Auf jedem Antriebsschlitten 6 (7) ist ein Hilfsrollbogen 10 (11) mit
dem Radius R befestigt: Auf der geometrischen Achse des Hilfsrollbogens
10 (11) ist der Antriebsschlitten 6 (7) mittels eines Gelenkbolzens 46 (47)
mit einem Wälzschlitten 12 (13) gelenkig verbunden.
-
Der Wälzschlitten 12 (13) besitzt eine ebene Fläche bzw. Abrollebene
14 (15), die sich auf einem für beide Wälzeinrichtungen gemeinsamen Rollbogen 16
mit dem Durchmesser d,. abstützt. Dieser Rollbogen 16 ist an einer Stütze 17 befestigt,
die ihrerseits fest mit dem Ständer 1 verbunden ist. Parallel zu der Abrollebene
14 (15) ist in jedem Wälzschlitten eine Führung vorgesehen, in der ein Schleifscheiben,
träger 18 (19) verschieblich geführt ist, in dem ebenfalls parallel zu der Abrollebene
14 (15) die Tellerschleifscheibe 20 (21) gelagert ist. Zwischen dem Schleifscheibenträger
18 (19) und dem Wälzschlitten 12 (13) ist eine Zugfeder 22 (23) angeordnet.
-
Im rechten Winkel zu der Abrollebene 14 (15) ist in dem Wälzschlitten
12 (13) der eine Arm eines Winkellineals 24-(25) und in dem Schleifscheibenträger
18 (19) ein Kulissenlineal 26 (27) verschieblich geführt. Der andere Arm 28 (29)
des Winkellineals 24 (25) erstreckt sich parallel zu der Abrolliebene 14 (15) des
Wälzschlittens 12 (13) und ist in einer Führung 48 (49) in dem Kulissenlineal 26
(27) verschieblich geführt, so daß bei einer Verschiebung des- Winkellineals- 24
(25) gegenüber dem ihm zugehörigen Wälzschlitten 12 (13) auch das Kulissenlineal
26 (27) gegenüber dem Schleifscheibenträger 18 (19) verschoben wird. An dem Winkellineal
24 (25) sind zwei Hilfsrollbänder 42 und 44 (43 und 45) angebracht, die sich um
den Hilfsrollbogen 10 (11) schlingen und in bekannter Weise gegeneinander verspannt
sind. Auf dem Kulissenlineal 26 (27) ist eine Kulisse 30 (31) schwenkbar angeordnet
und im Win; kel ö zu der Führung des Kulissenlineals festgeklemmt. In der Kulisse
30 (31) ist ein Kulissenstein 32 (33) geführt; mit dem eine Stange 34 (35) gelenkig
verbunden ist, die ihrerseits in dem Schleifscheibenträger 18 (19) parallel zu dessen
Führung und damit parallel zur Abrollebene des Wälzschlittens geführt ist. An der
Stange 34 (35) ist das eine Ende eines Rollbandes 36 (37) befestigt, dessen anderes
Ende in dem Punkt 38 (39) am Rollbogen 16 befestigt ist.
-
Das zu schleifende Zahnrad bzw. Werkstück 40 mit dem Grundkreisdurchmesser
d6 ist im Werkstückschlitten 41 gelagert, wobei die zum Drehen des Werkstücks
von einer Zahnlücke zur anderen benötigte Teilvorrichtung nicht dargestellt ist.
Der Werkstückschlitten 41 ist im Ständer 1 parallel zur Werkstückachse mit nicht
gezeigten Antriebsmitteln hin- und herbewegbar. Sollen nun die untersten Punkte
der Schleifscheiben 20 .(21) aus der in F i g. 1 dargestellten obersten Stellung
auf einer Evolvente mit dem Grundkreisdurchmesser d6 des Werkstücks 40 in
die in F i g: 2 gezeigte Endstellung gebracht werden, in der sie am Zahnfuß des
Werkstücks angreifen, wobei während dieser Operation das Werkstück axial bzw. in
Zahnlängsrichtung hin- und herbewegt wird, dann geschieht dies in folgender Weise:
Das nicht dargestellte Getriebe dreht die beiden Schraubenspindeln 2 (3) gleichzeitig,
wodurch die beiden Antriebsschlitten 6 (7) gesenkt werden. Dadurch senken sich wegen
der gelenkigen Verbindung mit den Antriebsschlitten auch die äußeren Enden der Wälzschlitten
12 und 13. Dabei wälzen sich die ebenen Flächen 14 und 15 der Wälzschlitten mit
etwas Gleiten auf dem gemeinsamen Rollbogen 16 ab. Durch das Senken der äußeren
Enden der Wälzschlitten und das Aufliegen der inneren Enden auf dem Rollbogen 16
werden diese Wälzschlitten 12 und 13 auch gegenüber der geometrischen Achse des
zugehörigen Hilfsrollbogens 10 bzw. 11 und somit auch der Achsen 46 und 47 verschwenkt,
wodurch die Winkellineale 24 und 25 mittels der Hilfsrollbänder 42 und 44 bzw. 43
und 45 auf diesen Hilfsrollbogen abrollen. Dadurch verschieben sich die Winkellineale
24. und 25 gegenüber den Wälzschlitten 12 und 13 und nehmen über ihren Arm 28 bzw:
29 gleichzeitig und in gleicher Richtung über die Führung 48 bzw. 49 auch die Kulissenlineale
26 und 27 in den Schleifscheibenträgern 18 und 19 mit. Durch diese Bewegung werden
infolge der unter dem Winkel a schräggestellten Kulissen 30 und 31 die Kulissensteine
32 und 33 und damit die Stangen 34 und 35 gegenüber den Schleifscheibenträger 18
und 19 verschoben. Da aber die Stangen 34 und 35 an den Rollbändern 36 und 37 befestigt
sind, bewegen sich die Schleifscheibenträger 18 und 19 in Richtung ihrer Führungen
bzw. parallel zu den Flächen 14 und 15 und somit auch parallel zu den gestreckten
Abschnitten der Rollbänder 36 und 37. Durch den Zug der Federn 22 und 23 sind die
Rollbänder 36 und 37 über die Stangen 34 und 35, die Kulissensteine 32 und 33, die
Kulissen 30 und 31 und die Kulissenlineale 26 und 27 ständig straff gespannt.
-
Zur Einstellung der Schleifscheiben 20 und 21 sind in den Schleifscheibenträgern
18 und 19 nicht dar= gestellte Führungen senkrecht zu den betreffenden Schleifspindelachsen
bzw. senkrecht zur Werkstückachse vorgesehen, um einerseits die Abnutzung der Schleifscheiben
im Durchmesser zu kompensieren und andererseits,die Schleifscheiben auf den richtigen
Abstand von der Werkstückachse einzustellen.
Die Zusatzbewegung
der Schleifscheibenträger 18 und 19 gegenüber den Stangen 34 und 35 bzw. den Rollbändern
36 und 37 über die genannten Elemente und ausgehend von den Hilfsrollbogen 10 und
11 bezweckt die Korrektur, die sich aus der Abweichung des Rollbogendurchmessers
d, vom Grundkreisdurchmesser db ergibt. Der Zusammenhang zwischen den verschiedenen
Größen ergibt sich aus der Formel
Dabei ist die Rollbanddicke als unendlich klein angenommen. Bei einer endlichen
Rollbanddicke D, wird der tatsächliche Rollbogendurchmesser = d, -I-' D, .
-
Falls der Rollbogendurchmesser d, mit dem Grundkreisdurchmesser identisch
ist, kann diese Einrichtung ebenfalls verwendet werden, ergibt doch die Formel
In diesem Falle werden die Kulissen also unter dem Winkel 8 = 0 eingestellt,
da bei Gleichheit von d, und db eine Zusatzbewegung nicht notwendig ist.
-
Der Anspruch 2 gilt nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch.