DE1228890B

DE1228890B - Vorrichtung zum Stossen der Verzahnung von Zahnraedern mittels eines Schneidrades

Info

Publication number: DE1228890B
Application number: DEST20205A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Wilhelm G Dipl-Ing
Original assignee: AUGUSTA HOFFER VON ANKERSHOFFE; HELGA STOECKICHT GEB SELLSCHOP; LOUISA NIESSEN STOECKICHT GEB; SILVIA MARIA STOECKICHT
Current assignee: AUGUSTA HOFFER VON ANKERSHOFFE; HELGA STOECKICHT GEB SELLSCHOP; LOUISA NIESSEN STOECKICHT GEB; SILVIA MARIA STOECKICHT
Priority date: 1963-01-23
Filing date: 1963-01-23
Publication date: 1966-11-17
Also published as: GB987052A; CH415246A; US3242817A

Description

Vorrichtung zum Stoßen der Verzahnung von Zahnrädern mittels eines Schneidrades Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stoßen der Verzahnung von Zahnrädern mittels eines in axialer Richtung hin- und herbewegbaren Schneidrades, das entsprechend der Schrägungswinkel der zu schneidenden Verzahnung mit einer die jeweilige Drehstellung des Schneidrades mit Bezug auf seine Achse festliegenden Drehführung versehen ist.
Bei den bekannten, mit Schneidrädern arbeitenden Zahnradstoßmaschinen wird der Werkzeugspindel ihre Dreh- oder Geradführung durch eine Nutenführung erteilt, in welcher ein Gleitstein so geführt wird, daß das Werkzeug entweder - bei der Erzeugung von Geradverzahnungen - achsparallel geführt wird oder - bei der Erzeugung von Schrägverzahnungen - zusätzlich zu seiner Längsbewegung eine Drehbewegung aufgezwungen erhält.
Diese Gleitführungen, so zuverlässig und betriebssicher sie auch sein mögen, haben zwei Nachteile: Zum einen bedingt die Gleitführung der Spindel unvermeidlicherweise ein Spiel, welches zu Ungenauigkeiten in der Führung und damit zu Flankenrichtungsfehlern der erzeugten Verzahnung führt. Diese Fehler spielen mit den zunehmenden Anforderungen an die Genauigkeit der Verzahnungen eine zunehmende störende Rolle.
Zum anderen bedingen diese Gleitführungen eine Begrenzung der Größe der erzeugbaren Schrägungswinkel. Je größer dieser wird, um so größer werden die Drücke auf die Gleitsteine, die bei der Umwandlung der axialen in eine Drehbewegung auftreten, womit der Erzeugung größerer Schrägungswinkel eine praktische Grenze gesetzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile, d. h. großes Spiel in den Schraubführungen und Einschränkung in der Größe des Schrägungswinkels, zu vermeiden. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Drehführung als an sich bekannte Kugelschraube mit Kugelumlaufführung ausgebildet ist. Derartige Kugelumlaufführungen sind an sich in verschiedenen Anwendungen bekannt. Weiterhin sind Konstruktionen bekannt, z. B. Schraubenzieher, bei denen eine Kugelschraube eine hin- und hergehende Bewegung in eine Drehbewegung umformt. Eine sehr bekannte Anwendung einer Kugelumlaufführung ist beispielsweise ein Lenkgetriebe für einen Kraftwagen.
Neu ist es jedoch, eine Kugelschraube mit Kugelumlaufführung für die Werkzeugspindel einer Zahnradstoßmaschine zu verwenden, bei der eine geradlinige oder axiale Bewegung in eine Drehbewegung verwandelt wird. Eine solche Einrichtung hat gegenüber den bisher üblichen Gleitführungen zwei große für den Betrieb von Zahnradstoßmaschinen spezifische Vorteile: Erstens kann eine solche Führung spielfrei ausgebildet werden, wodurch Fehlerquellen, die sich aus dem unvermeidlichen Spiel der Gleitführung ergeben, vermieden werden. Zweitens bewirkt die Tatsache, daß sich in der Kugelumlaufführung praktisch nur Wälzvorgänge abspielen, eine Verringerung der im Betrieb auftretenden Reibungskräfte.
Dies bedeutet, daß bei einer auf die Werkzeugspindel einwirkenden Axialbewegung wesentlich größere Drehbewegungen übertragbar sind, als dies mit einer Gleitführung bisher erzielbar war. Oder, anders ausgedrückt, die Spindelführung kann für wesentlich kleinere Steigungen ausgelegt werden, so daß auch die Erzeugung von Verzahnungen mit vergleichweise großen Schrägungswinkeln ermöglicht ist.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Vorrichtung zum Herstellen einer Schrägverzahnung, F i g. 2 die Vorrichtung zum Herstellen einer Geradverzahnung. In F i g. 1 ist der Werkzeugkopf 1 einer Zahnradstoßmaschine dargestellt, in welcher die Werkzeugspindel 2 in üblicher Weise gelagert ist. Diese trägt an ihrem einen .Ende ein Stoßrad 3, welches mit einer Schrägverzahnung versehen ist. An ihrem anderen Ende ist in bekannter Weise die Schrägführungseinrichtung befestigt. Diese besteht aus einer auf der Spindel t angeordneten, im allgemeinen gehärteten und geschliffenen schraubenförmig ausgebildeten Wälzbahn 4. Die Spindel 2 wird umgeben von einer entsprechenden, mit gleicher Schraubensteigung versehenen Wälzbahn 5, deren Außenstück 6 mit dem festen Gehäuseteil ? starr verbunden ist. Zwischen den Wälzbahnen 4 und 5 ist spielfrei eine Kugelkette 8 angeordnet, welche den Zwischenraum zwischen den Wälzbahnen 4 und 5 ausfüllt. Die Enden des zwischen den Wälzbahnen 4 und 5 von der Kugelkette 8 gefüllten schraubenförmigen Wälzkanals 9 ist durch ein ebenfalls Kugeln enthaltendes Umlaufrohr 10 verbunden, durch welche die an dem einen Ende des Wälzkanals 9 austretenden Kugeln dem anderen Ende wieder zugeführt werden.
Die in F i g. 2 gezeigte Vorrichtung dient der Herstellung einer Geradverzahnung. In diesem Fall ist der Werkzeugspindel 11 nur eine Axialbewegung zu erteilen, ohne zusätzliche Drehbewegungen. Da alle übrigen Teile die gleichen sind wie in dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1, wird hier nur die eigentliche Werkzeugspindelführung beschrieben. Das führungsseitige Ende der Werkzeugspindel 11 trägt einen Führungsinnenkörper 12, welcher diesmal an Stelle einer schraubenförmigen eine axial verlaufende, gehärtete und geschliffene Wälzbahn 13 aufweist. Dieser Führungsinnenkörper 12 wird umfaßt von dem Außenstück 14, welches eine entsprechende axial verlaufende, gehärtete und geschliffene Wälzbahn 15 aufweist und mit dem festen Gehäuseteil 16 starr verbunden ist. Zwischen den Wälzbahnen 13 und 15 ist eine Kugelkette 17 spielfrei angeordnet, welche den Zwischenraum zwischen den Wälzbahnen ausfüllt. Die beiden Enden des mit der Kugelkette 17 angefüllten Wälzkanals zwischen den Wälzbahnen 13 und 15 sind mittels einem Umlaufrohr 18 miteinander verbunden, das ebenfalls Kugeln enthält und es gestattet, daß die am einen Ende der Wälzbahn austretenden Kugeln dem anderen Ende wieder zugeführt werden.
In beiden Fällen, welche in den F i g. 1 und 2 gezeigt sind, ist die Antriebsvorrichtung, welche die Werkzeugspindeln 2 bzw. 11 hin- und herbewegt, nicht besonders dargestellt, weil deren spezielle Ausbildung für das Verständnis der Erfindung unwesentlich ist. Die -Kugelschraube mit Kugelumlaufführung dagegen ist im Verhältnis zu den übrigen Teilen vergrößert dargestellt, um die Zeichnung anschaulicher zu gestalten. Die Erfindung gestattet es; die Gerad- oder Schrägführung der Werkzeugspindel von Zahnradstoßmaschinen so auszubilden, daß einerseits eine spielfrei und deshalb genaue Führung gewährleistet wird und andererseits - wegen der geringen in der Führung auftretenden Reibungskräfte - Verzahnungen erzeugt werden können, welche bisher mit Zahnradstoßmaschinen nicht beherrscht werden konnten.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Schneiden der Verzahnung von gerad- oder schrägverzahnten Stirnrädern.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Stoßen der Verzahnung von Zahnrädern mittels eitles in axialer Richtung hin- und herbewegbaren Schneidrades, das entsprechend dem Schrägungswinkel der zu schneidenden Verzahnung mit einer die jeweilige Drehstellung des Schneidrades mit Bezug auf seine Achse festlegenden Drehführung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehführung als an sich bekannte Kugelschraube mit Kugelumlaufführung (4 bis 6, 8,13 bis 15 und 17) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wälzbahn (4, 13) auf der Werkzeugspindel (2, 11) und eine andere Wälzbahn (5, 15) in einem die Spindel ganz oder teilweise umschließenden Außenstück (6,14), das fest mit einem ruhend angeordneten Gehäuseteil (7,16) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch ein Rohr (10,18) als Kanal zum Schließen der endlosen Kugelkette (8,17); das mit dem Außenstück (6,14) fest verbunden ist.
4. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 zum Stoßen von schrägverzahnten Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkanal (9) der Kugelumlaufführung aus mehreren Gewindegängen besteht.
5. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 zum Stoßen von geradverzahnten Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der axial verlaufenden Wälzbahn (13,15) das Mehrfache des Durchmessers des Führungsinnenkörpers (12) beträgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 814 367; britische Patentschrift Nr. 826 889; USA.-Patentschrift Nr. 2 508 281.