DE2031597C3 - Maschine zum Schleifen von Zahnradwälzfräsern - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Schleifen von Zahnradwälzf>äsern, in der ein verschiebbar auf einem beweglich am Maschinenbett befestigten Kolben geführter Krafthydraulikzylinder einen den Schleifkopf tragenden Schlitten hin- und hergehend antreibt und über eine Zahnstange-Zahnrad-Paarung eine Welle in Drehung versetzt, die über einen Getriebezug Drehbewegungen auf die Spindel des anzuschärfenden Fräsers überträgt, wobei der Getriebezug eine Differentialeinrichtung aufweist, die ein Werk zur Kreisvorschubbewegung des anzuschärfenden Fräsers und eine Vorrichtung zur Beseitigung der Spiele in diesem Getriebezug enthält. Eine solche Maschine ist aus der USA.-Patentschrift 33 95 492 oder der dieser entsprechenden schweizerischen Patentschrift 4 26 538 bekannt.

Bei dieser bekannten Ausbildung geht es in erster Linie um einen möglichst wirksamen Schutz der Maschinenführungen vor dem abspritzenden Kühlmittel, das die Schleifspäne und den Schleifmittelabrieb enthält. Während dieses Ziel auch bezüglich der Bearbeitungszone als vorteilhaft erreicht gelten kann, sind doch Teile des Werkstückantriebs nicht geschützt und insbesondere ist die Maschine wenig kompakt.

Bei der bekannten Maschine findet weiterhin zur Führung des Schleifschlittens ein Führungszylinder Anwendung, der mit seinen Enden an den Seitenwänden des Maschinengestells befestigt ist. Dabei muß das Gestell von hinten her offen sein, und die Öffnungen sind lediglich durch Deckel abgedeckt, die keine Kräfte aufnehmen können, so daß auch die Steifigkeit der bekannten Maschine in Frage gestellt ist.

Als ungünstig angesehen weiden muß auch der bei der bekannten Ausbildung vorhandene Abstand zwischen dem Antriebszylinder im oberen Teil der Maschine und der Zahnstange im unteren Teil, wodurch ein zusätzliches Moment entsteht.

Dadurch, daß bei der bekannten Ausbildung der Kolben des Krafthydraulikzylinders von beiden Seiten mittels je einer Kolbenstange eingespannt ist, ergibt sich eine große, durch den notwendigen Hub bedingte Baulänge. Auch dies führt zu einer Verringerung der Steifigkeit in Längsrichtung und zu großen Abmessungen der Maschine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile eine Maschine zum Schleifen von Zahnradwälzfräsern zu schaffen, die sich durch besonders große Steifigkeit auszeichnet, was eine Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer sowie eine Verbesserung der Qualität der Werkslückbearbeitung mit sich bringt. Außerdem sollen die Bauteile leicht zugänglich sein und dennoch sollen die Maschinenführungen zuverlässig vor Kühlflüssigkeit und Schleifabrieb geschützt sein.

Ausgehend von einer Ausbildung der eingings beschriebenen Art wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Zahnstange auf der Außenfläche des Krafthydraulikzylinders vorgesehen ist und die Führungen außen auf dem Zylinder ihn umfassend angeordnet sind, wobei diese Führungen zu einem Gehäuse gehören, in dem die Welle gelagert ist und in dem die Differentialeinrichtung, das Werk zur Kreisvorschubbewegung des Fräsers und die Vorrichtung zur Beseitigung der Spiele montiert sind.

Es ist dabei zweckmäßig, wenn der den Schleifkopf tragende Schlitten über eine Zahnstange antreibbar ist, welche mit einem auf der Welle sitzenden Zahnrad in Eingriff steht.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 erfindungsgemäßc Schleifmaschine in schematischer Darstellung im Längsschnitt und

F i g. 2 die Maschine im Querschnitt.

In der erfindungsgemäßen Zahnradwälzfräserschleifmaschinc versetzt der Krafthydraulikzylinder 1 (F i g. 1 und 2) die Welle 2 in Drehung, die ein Hauptantrieb.selcment der kinematischen Ketten ist, die die Bewegungen auf die Werkstückspindel 3 des anzuschärfenden Fräsers 4 vermittels einer Differcntialeinrichtung A, die ein Werk S(F ig. I) der Kreisvorschubbewegungen des Fräsers 4 und der Beseitigung der Spiele in dieser kinematischen Kette enthält, und auf den einen Schleifkopf 6 tragenden Werkzeugschlitten 5 (F i g. 2) übertragen.

Der Kolben 7 (F i g. 1) des Krafthydraulikzylinders 1 ist erfindungsgemäß am Bett 8 der Schleifmaschine unbeweglich montiert, während der Zylinder 9 selbst (F i g. I und 2) an seiner Außenfläche eine Zahnstange 10 besitzt mit Möglichkeit, sich in den Führungen 11 axial zu bewegen. Diese Führungen bilden eine Lagerung 12 für die Welle 2, die ein mit der Zahnstange 10 während der Axialgänge des Zylinders 9 in Eingriff tretendes Zahnrad 13 trägt.

Die Welle 2 ist mit Hilfe einer Kupplung 14 unmittelbar mit der Welle 15 der Differentiaiv.i^rrichUing A verbunden, die in Lagerungen 16 gelagert ist.

Die Führungen 11 bilden zusammen mit den Lagerungen 12 und 16 ein ganzes Gehäuse 17, das am Bett 8 befestigt ist. In diesem Gehäuse ist auch das Werk ö der Kreisvorschubbewjgungen des Fräsers 4 und der

Beseitigung der Spiele untergebracht.

Durch diese Bauweise, bei welcher der Krafthydraulikzylinder 1 den in den Führungen It achsbeweglichen Zylinder 9 mit der Zahnstange 10 an dessen Außenfläche enthält und die Zahnstange mit dem über den erwähnten Führungen angeordneten Zahnrad 13 in Eingriff gritt. wird eine hohe Starrheit des Antriebes der vorgeschlagenen Wälzfräserschleifmaschine erreicht. Die Unterbringung des Krafthydraulikzylinders 1 und der Differentialeinrichtung .4 mit dem Werk B der Kreisvorschubbewegungen des anzuschärfenden Fräsers 4 und der Beseitigung der Spiele zusammen in einem Gehäuse 17 gewährleistet hingegen eine hohe Tragwerkstarrheit der Schleifmaschine, was ihre hohe Betriebssicherheit begünstigt. Das alles bedeutet eine Steigerung der Genauigkeit und Beschaffenheit der geschliffenen Fräserflächen.

Es soll auch darauf hingewiesen werden, daß die Unterbringung der genannten Baugruppen in einem Gehäuse eine Möglichkeit bietet, deren Montage, Nachprüfung und Einrichtung außerhalb des Maschinenbetts an einem besonderen Prüfstand durchzuführen und dieses Gehäuse mit dem Krafthydraulikzylinder, der Diffcrentialeinrichtung und deren Werk dann wieder am Maschinenbett zu befestigen.

Zur Erläuterung der Erfindung sind oben nur einige der wesentlichsten Baugruppen der betreffenden Schleifmaschine in Betracht gezogen. Die anderen Baugruppen und Werke der Maschine, die für den Betrieb der Maschine nicht weniger wichtig, aufbaumäßig aber in bekannter Weise ausgelegt sind, z. B. die Differentialeinrichtung A, das Wechselradgetriebe, das Teilgetriebe C das Antriebswerk für die Schleifscheibendrehung und axiale Vorschubbewegung des Schlcifkopfs 6 u. a. m. werden in der vorliegenden Beschreibung nicht ausführlich behandelt.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Wälzfräserschleifmaschine verläuft in der folgenden Weise.

Der Wälzfräser 4 (F i g. 1 und 2) wird auf den Dorn 18 aufgesetzt (Fig. 1) und dann mit diesem an der Spindel 3 des Teilgetriebes C, das sich am Maschinenbett 8 befindet, befestigt. Der Dorn 18 samt dem Fräser wird mil der Spitze des auch am Bett befindlichen Reitstockes 19 herangedrückt.

Daraufhin wird das Wechselrädergetriebe 20 bis 24. das ein Glied der kinematischen Kette der Werkstückspindel 3 bildet, auf die Teilung der Schneidnut des anzuschärfenden Fräsers 4 eingestellt. Den Schleifkopf 6 (F i g. 2) dreht man in bekannter Weise mit Hilfe einer in den Zeichnungen nicht angedeuteten Vorrichtung 5» um den Winkel, der dem Neigungswinkel de- Schneidnuten des Fräsers 4 entspricht, letzt kann auf der Werkstückspindel 3 die Teilscheibe 25 des Teilgetriebcs C befestigt werden, deren Schlitzzahl mit der Anzahl der Spannuten des anzuschärfenden Fräsers übereinstimmt.

Wird jetzt dem Krafthydraulikzylinder 1, und zwar einem der Hubräume seines Zylinders 9 Druck zugeführt, so beginnt dieser sich in den Führungen 11 (Fig.! und 2) dem unbeweglichen .Kolben 7 gegenüber zu verschieben. Dabei greift die Zahnstange 10 am Zylinder 9 in das auf der Welle 2 sitzende Zahnrad 13 ein.

Die Drehung der Welle 2 treibt zunächst den den Schleifkopf 6 tragenden Schlitten 5 an, und zwar über das starr mit der Welle 2 verbundene Zahnrad 26 und eine am Werkzeugschlitten 5 befestigte und mit diesem Zahnrad 26 in Eingriff stehende Zahnstange 27.

Die Drehübertragung von der Welle 2 auf die Werkstückspindel 3 erfolgt über die kinematische Kette, und zwar über die Kupplung 14, deren axial unbewegliche Hälfte 28 auf der Welle 2 und die gleitende Hälfte 29 auf der Eingangswelle 15 der Differentialeinrichtung A sitzen, die die Zahnräder 30 bis 33 enthält, dann über Zylinderräder 34, 35, Kegelradpaar 36, 37, ferner über das Wechselradgetriebe mit Wechselrädern 20 bis 24 (F i g. 1), ein Zahnrad 38, welches mit Hilfe des Stiftes 39 mit der Teilscheibe 25, die das letzte Glied dieser kinematischen Kette darstellt, verbunden ist.

Bei Umkehrung des Wcrkzeugschlittens 5 wird die Beseitigung der Spiele in der kinematischen Kette vorgenommen, die die Welle 2 mit der Werkstückspindel 3 verbindet. Zu diesem Zweck besitzt das Werk B der Kreisvorschubbewegungen des Fräsers und der Beseitigung der Spiele, das im Gehäuse 17 untergebracht ist, einen Hydraulikzylinder 40. Der Kolben 41 dieses Hydraulikzylinders bewegt sich und damit auch die Schnecke 42 in axialer Richtung, die mit dem Schnekkenrad in Eingriff steht, dessen Kranz 43 am Gehäuse 44 der in Lagerungen 16 gelagerten Differentialeinrichtung A ausgeführt ist. Die Zusammcnwirkung des Schneckenpaars 42,43 bewerkstelligt eine Drehung des Gehäuses 44 und bringt damit die Beseitigung der Spiele in der erwähnten kinematischen Kette zustande.

Ein Kreisvorschubgang des Fräsers 4 erfolgt etwa nach einer vollen Umdrehung der Werkstückspindel 3.

Dazu enthält das Werk B einen Hydromotor 45 (F i g. 1), der eine Bewegung der über den Kranz 43 des Gehäuses 44 drehenden Schnecke 42 und somh auch eine Drehung den Zahnrädern 31 bis 33 erteilt, die diese Drehung über die Zylinderräder 34, 35, Kegelräder 36,37, über das Wechselradgclriebe mit Wechselrädern 20 bis 24 weiter auf die Spindel 3 übertragen.

Die Drehung der Schleifscheibe 46 des Schleifkopfes 6 und deren axiale Verstellung, welche zum Ausgleich der Schleifscheibenabnutzung erforderlich ist, werden in der erfindungsgemaßen Maschine vie bekannt vorgenommen.

Nach einem doppelten Hin- und Hergang des Werkzeugschlittens 5 mit dem Schleifkopf 6 (F i g. 2) erfolgt mit Hilfe des Teilgetriebes C eine Teildrchung der Spindel 3, um den nächsten Zahn des Fräsers 4 anzuschalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Schleifen von Zahnradwälzfräsern, in der ein verschiebbar auf einem unbeweglich am Maschinenbett befestigten Kolben geführter Krafthydraulikzylinder einen den Schleifkopf tragenden Schlitten hin- und hergehend antreibt und über eine Zahnstange-Zahnrad-Paarung eine Welle in Drehung versetzt, die über einen Getriebezug Drehbewegungen auf die Spindel des anzuschärfenden Fräsers überträgt, wobei der Getriebezug eine Differentialeinrichtung aufweist, die ein Werk zur Kreisvorschubbewegung des anzuschärfenden Fräsers und eine Vorrichtung zur Beseitigung eier Spie- '5 Ie in diesem Getriebezug enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (10) auf der Außenfläche des Krafthydraulikzylinders (I) vorgesehen ist und die Führungen (11) außen auf dem Zylinder (1) ihn umfassend angeordnet sind, wobei diese Führungen (11) zu einem Gehäuse (17) gehören, in dem die Welle (2) gelagert ist und in dem die Differentialeinrichtung (A), das Werk (B) zur Kreisvorschubbewegung des Fräsers (4) und die Vorrichtung (40, 41) zur Beseitigung der Spiele montiert sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schleifkopf (6) tragende Schlitten (5) über eine Zahnstange (27) antreibbar ist, welche mit einem nuf der Welle (2) sitzenden Zahnrad (26) in Eingriff steht.