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Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug zum Herstellen und zum
Abrichten von Profil-Schleifschnecken einschließlich Globoidschnecken für das Schleifen
der Zahnflanken -von Stirnzahnrädern nach dem Schraubwälzverfahren.
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Bei den bekannten Schraubwälzverfahren zum Schleifen der Zahnflanken
von Stirnzahnrädern bedient man sich gewöhnlich zylindrischer Schleifschnecken mit
Zahnstangenprofil. Es kommen daneben auch Globoidschleifschnecken zum Schleifen
der Zahnflanken von Stirnzahnrädern .zur Anwendung.
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Es ist bekannt, das Profil einer Schleifschnecke mit Hilfe eines oder
mehrerer auf die umlaufende Schnecke einwirkenden, gemäß dem abzurichtenden Profil
geführten Diamanten abzurichten. Es ist ferner bekannt, das Profilieren und/oder
Abrichten von Schleifschnecken vorzunehmen, mit Hilfe eines Diamanten in Form eines
Zahnrades, der an einer rotierenden Scheibe angeordnet ist, die an der umlaufenden
Schleifschnecke vorbeigeführt wird (Einzahnwerkzeug). Es ist auch schon vorgeschlagen
worden, das Profil einer Schleifschnecke mit einem ein entsprechendes Zahnprofil
aufweisenden Zahnrad aus Stahl, welches am Umfang eine spiralförmig verlaufende
Nut aufweist, zu erzeugen bzw. abzurichten. Sowohl bei dem Einzahnwerkzeug, wie
auch bei dem zuletzt genannten zahnradförmigen Werkzeug wirken jeweils scharfe Kanten
auf die Schleifschnecke ein im Sinne des Herausbrechens einzelner Partikel aus ihrer
Oberfläche.
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Das Profilieren und/oder das Abrichten von Schleifschnecken in Anlehnung
an das Wälzschleifen soll an sich im Falle des Einzahnwerkzeuges im Vergleich mit
dem zahnradförmigen Werkzeug aus Stahl eine schnellere Bearbeitung ermöglichen,
es ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß damit keine konstante Steigung an
der Schnecke erzielt wird, sondern daß die äußeren Schneckengänge eine andere, nämlich
eine kleinere Steigung erhalten als die inneren Gänge. Ursache hierfür ist, daß
bei jedem Einlaufen des Profilzahnes in die abzurichtende bzw. in die zu profilierende
Schleifscheibe infolge einseitig auf den Zahn einwirkender Schnittkräfte ein elastisches
Ausweichen sowohl des Zahnes wie auch des treibenden Getriebezuges entgegengesetzt
zur Drehrichtung erfolgt, was sich beim Auslaufen des Zahnes aus dem Werkstück in
der entgegengesetzten Richtung wiederholt. Hierdurch wird die Steigung der abzurichtenden
Schleifschnecke verändert, was fehlerhafte Werkstücke und mangelhafte Schleifleistung
der Schleifschnecke verursacht, da eine solche Schnecke praktisch nur mit dem äußeren
Gängen schleift.
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Bei dem Eindrücken des Profils mit Hilfe von Schneidkanten an einem
Stahlrad entstehen, ähnlich wie beim Zusammenwirken eines Wälzfräsers mit einem
Werkstück, durch den Wälzsprung verursachte Fehler an der Oberfläche der Schleifschnecke.
Im übrigen kann dieses Profilier- bzw. Abrichtverfahren nur mit gegenüber der Schleifdrehzahl
stark herabgesetzten Drehzahlen betrieben werden.
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Aus dem Erkennen der Ursachen der bei den bekannten Profilier- bzw.
Abrichtverfahren auftretenden Mängel heraus wird nunmehr erfindungsgemäß als Werkzeug
zum Herstellen und Abrichten von Schleifschnecken nach dem Schraubwälzverfahren,
ein Schneidwerkzeug mit einem Grundkörper in Form eines Stirnzahnrades vorgeschlagen,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß dessen die Arbeitsflächen bildenden Zahnflanken
mit in an sich bekannter Weise in eine Grundmasse eingebetteten Diamanten bestückt
sind.
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Bei dem Werkzeug gemäß der Erfindung sind im Gegensatz zu den vorbekannten
Werkzeugen nicht die Kanten sondern die Zahnflanken, also diamantbestückte Flächen,
diejenigen Teile, die auf die abzurichtende Schleifschnecke einwirken. Die Relativlage
zwischen dem Schneid- bzw. Abrichtwerkzeug und der Schleifschnecke entspricht derjenigen
zwischen der Schleifschnecke und einem Werkstückzahnrad. Wegen des symmetrischen
Kraftangriffs auf die wirksamen Zahnflächen des Abrichtwerkzeuges kann ein einseitiges
Ausweichen, wie beim Einzahnwerkzeug, nicht vorkommen. Da keine Kanten wirksam sind,
kommt ein Wälzsprung nicht vor. Die Oberfläche der Schleifschnecke wird damit frei
von Unebenheiten, die durch den Wälzsprung entstehen können. Dem Einzahnwerkzeug
gegenüber besteht damit sowohl der Vorteil einer kürzeren Abricht- bzw. Schneidzeit,
wie auch der einer erheblich längeren Standzeit des Werkzeuges. Das Abrichten einer
vorprofilierten Schleifschnecke sowie das Einschneiden der Profile in einen Schleifschneckenrohling
erfolgt mit der beim Wälzschleifen üblichen Arbeitsgeschwindigkeit. Die erreichte
Profilgenauigkeit entspricht mindestens der mit bekannten Verfahren erreichbaren.
Während des gesamten Profilier- bzw. Abrichtvorganges erfolgt eine gleichbleibende
Beanspruchung des Getriebes und es entfällt damit der nachteilige Einfluß des Laufspieles
zwischen den Getrieberädern bzw. des elastischen Verhaltens der Getriebeverbindung
zwischen der Werkstück- und der Werkzeugspindel bei Schwankungen der Belastung bzw.
bei Umkehr des Lastdrehmoments. Dank dessen können mit dem Werkzeug Schleifschnecken
mit sehr genauer Ganb steigurig hergestellt werden. Solche Schleifschnecken gewährleisten
eine hohe Genauigkeit der Flankenform der zu schleifenden Werkstückzahnräder, wobei
in vorteilhafter Weise hinzukommt, daß etwaige Fehler einzelner Flanken des Schneid-
bzw. Abrichtrades von den folgenden, gleichsinnigen Flanken korrigiert werden können,
so daß die Schleifschnecke letztlich besser profiliert und/oder abgerichtet ist,
als jede einzelne Zahnflanke des Schneid- bzw. Abrichtrades erwarten läßt. Aus der
genauen Steigung der Schneckengänge resultiert im übrigen eine bessere Standzeit
der Schleifschnecken. Da mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug eine dem Schleifen ähnliche
spanabhebende Einwirkung auf die Schleifschnecke erfolgt, muß die so behandelte
Schleifschnecke eine größere Genauigkeit aufweisen, als eine, deren Profil durch
Herausbrechen von Materialteilchen mittels einer scharfen Kante erfolgt ist.
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Die die wirksame Fläche bildenden Diamanten bzw. Diamantsphtter sind
vorzugsweise statistisch über die Zahnflanken verteilt, woraus sich ohne weiteres
eine abweichende Verteilung dieser Partikel auf jeder folgenden gleichsinnigen Zahnflanke
ergibt. Die Statistische Verteilung im Zusammenhang mit einer ,großen Überdeckung
der Diamanten führt in vorteiliafter Weise zu geringen Rauhtiefen an der Schleif-3chnecke,
was im Ergebnis in wünschenswerter Weise -irren qualitativ hochwertigen Schliff
der Zahnräder znd daraus resultierend einen ruhigen Lauf von mit solchen Zahnrädern
bestückten Getrieben erbringt.
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Vor allen Dingen bei erfindungsgemäßen Werkzeugen
mit
kleiner Zähnezahl kann an Stelle einer statistischen eine geometrische Verteilung
der Diamanten über die Zahnflanken in Verbindung mit einer Versetzung auf jeder
folgenden gleichsinnigen Zahnflanke von Vorteil sein.