DE2301312C2 - Verfahren zur Herstellung eines profilierten Honwerkzeugs - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines profilierten HonwerkzeugsInfo
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- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
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- B23F19/05—Honing gear teeth
- B23F19/052—Honing gear teeth by making use of a tool in the shape of a worm
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- B23F21/03—Honing tools
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- B23F23/10—Arrangements for compensating irregularities in drives or indexing mechanisms
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines profilierten Honwerkzeugs, bei dem
in eine Form, deren Innenfläche dem Umriß des Honwerkzeugs entspricht, lose Schleifmittelteilchen als
eingeebnete Füllung sowie anschließend eine flüssige Kunststoff-Vergußmasse ohne Sctileifmittelteilchen eingebracht
werden und dann der Forminhalt gehärtet wird.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE-AS 10 51683) werden die in die Form eingebrachten
Schleifmittelteilenen verdichtet und wird dann die härtbare Kunststoff-Vergdßmasä·.' zum Ausfüllen von
Hohlräumen zwischen den Schleifmittelteilchen von oben in die Form eingespritzt Weil die Form
Entlüftungskanäle nur in ihrer unteren Abschlußplatte aufweist, schießt die oben zentral eingespritzte Kunststoff-Vergußmasse
auf kürzestem Wege zur unteren Formabschlußplatte, so daß im Fall der Herstellung
eines Honwerkzeugs mit einer Gestalt, die hinsichtlich der Formfüllung mit der Kunststoff-Vergußmasse
problematisch ist, mit der Bildung von Lufteinschlüssen insbesondere im Außenumfangsbereich des Honwerkzeugs
gerechnet werden muß, auch wenn in der DE-AS 10 51 683 eine gleichmäßige Verteilung der Schleifmittelteilchen
in komplizierten Formen erwähnt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren verfügbar zu machen, mit dem sich
hinsichtlich der Formfüllung mit der Kunststoff-Vergußmasse problematische Honwerkzeuge mit besonders
guter Homogenität herstellen lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die
Schleifmittelteilchen und die Kunststoff-Vergußmasse in eine Form zur Herstellung eines schneckenförmigen
Honwerkzeugs eingebracht werden und daß die Form in steigendem Guß mit der Kunststoff-Vergußmasse
gefüllt wird.
Durch den steigenden Guß hat die zwischen den zuvor eingebrachten Schleifmittelteilchen vorhandene
Luft Gelegenheit, auch aus den schneckenförmigen Formbereichen nach oben zu entweichen, so daß die
flüssige Kunststoff-Vergußmasse sämtliche Hohlräume zwischen den Schleifmittelteilchen ausfüllt. Somit ergibt
sich ein schneckenförmiges Honwerkzeug mit besonders guter Homogenität und ohne Lufteinschlußräume,
die sich beim Honen mit abgetragenen Teilchen zusetzen könnten. Überdies ist das erfindungsgemäße
Verfahren besonders einfach und rationell durchführbar.
Aus der DD-PS 26 830 ist ein Verfahren zur Herstellung schneckenförmiger Honwerkzeuge bekannt, bei dem
Schleifmittelteilchen in eine entsprechende Form eingebracht und in Richtung der Mittelachse des
herzustellenden Honwerkzeugs gepreßt werden, woraufhin der Preßformling bei hoher Temperatur
gebrannt wird. Auch durch das, überdies einaxiale.
Pressen lassen sich im allgemeinen unregelmäßig verteilte Hohlräume zwischen den Schleifmittelteflchen
ίο nicht gänzlich vermeiden, so daß sich nicht ganz
homogene Honwerkzeuge ergeben. Ein Ausfüllen der Hohlräume zwischen den Schleifmittelteilchen mit einer
Kunststoff-Vergußmasse ist nicht beschrieben.
Bei der Erfindung finden als Schleifmittelteilchen
is günstigerweise Alundum (kristallisiertes Aluminiumoxid)
oder Carborundum Verwendung. Eine besonders günstige Kunststoff-Vergußmasse besteht aus mindestens
einer Polyurethankautschukkomponente und mindestens einem Epoxyharz, die als Mischung gemeinsam
gehärtet werden. Diese Masse führt zu einer gewissen Flexibilität und federnden Nachgiebigkeit
sowie einem hohen Abriebwiderstand des Honwerkzeugs. Der polymere Werkstoff hat günstigerweise eine
Shore-Härte von 15 bis 75 und einen Elastizitätsmodul von 0,5 bis 70 · 103 kp/cm2. Vorzugsweise werden
Honwerkzeuge hergestellt, deren Zahnprofil der erzeugenden
Zahnstange bzw. Bezugszahnstange in der Normalebene entspricht.
Mit den erfindungsgemäß hergestellten Honwerkzeugen lassen sich Zahnräder, die beispielsweise durch Hobeln oder Fräsen hergestellt sind und/oder die geschliffen sind, einfach und wirksam feinbearbeiten, auch wenn es sich um Zahnräder aus harten Werkstoffen oder um gehärtete Zahnräder handelt Das
Mit den erfindungsgemäß hergestellten Honwerkzeugen lassen sich Zahnräder, die beispielsweise durch Hobeln oder Fräsen hergestellt sind und/oder die geschliffen sind, einfach und wirksam feinbearbeiten, auch wenn es sich um Zahnräder aus harten Werkstoffen oder um gehärtete Zahnräder handelt Das
Yj Honen ergibt eine Verminderung der Rauhigkeit der
Zahnoberflächen, eine Verbesserung des Zahnprofils, eine Verringerung der Teilungsfehler und eine Oberflächenverfestigung.
Infolgedessen sind die gehonten Zahnräder für höhere Beiastungeu, geräuscharmen
Betrieb, hohe Umfangsgeschwindigkeiten und hohe Lebensdauer geeignet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die Herstellung eines Honwerkzeugs im Schnitt durch eine Form und einen Zuführbehälter für die Vergußmasse,
F i g. 1 die Herstellung eines Honwerkzeugs im Schnitt durch eine Form und einen Zuführbehälter für die Vergußmasse,
F i g. 2 in einer perspektivischen Darstellung das Honen mit dem Honwerkzeug,
F i g. 3A und 3B in graphischer Darstellung Teilungsfehler vor und nach dem Honen.
F i g. 3A und 3B in graphischer Darstellung Teilungsfehler vor und nach dem Honen.
Die in F i g. 1 dargestellte Form besteht aus einem Boden 16, einem äußeren, ringförmigen Formteil 17 und
einem inneren Formteil 18. Die Schleifmittelteilchen werden in den Hohlraum 19 der Form eingefüllt, und die
Oberfläche der eingefüllten Teilchenmenge wird eingeebnet. Ein Behälter 20 steht mit dem Boden des
Hohlraums 19 in Verbindung und wird mit einem flüssigen Polymerisatgemisch gefüllt. Man läßt das
flüssige Polymerisatgemisch allmählich vom unteren Teil der Teilehen her zur Oberfläche der Teilchenmenge
ansteigen. Anschließend wird der Forminhalt zusammen mit der Form erhitzt, um das Polymerisatgemisch zu
härten.
Die Kunststoff-Vergußmasse ist günstigerweise eine Mischung aus 90 bis 20% eines flüssigen, bereits
polymerisierten Vorprodukts zur Herstellung von Polyurethankautschuk bzw. eines Polyurethankautschuk-Vorpolymerisats
und aus 10 bis 80% Epoxyharz,
gegebenenfalls gemeinsam gehärtet mit einem Härter vom Amin- oder Säureanhydridtyp. Die Polyurethankautschukkomponente
bestimmt das Ausmaß der federnden Nachgiebigkeit des Honwerkzeugs, während
die Epoxyharzkomponente härtesteigernd wirkt. Somit ergibt sich eine optimale Kombination von federnder
Anpassungsfähigkeit und trotzdem ausreichender Steifheit des Honwerkzeugs; das Honwerkzeug muß nicht
eine derart genaue Form wie bei ganz steifen Honwerkzeugen haben. Wenn das Honwerkzeug zum
Honen von Zahnrädern aus vergleichsweise weichem Werkstoff, beispielsweise Bronze, bestimmt ist, kann der
Anteil an Polyurethankautschukkomponente größer sein. Es kommt hinzu, daß die Polyurethankautschukkomponente
einen mit der Verformungsgeschwindigkeit steigenden Elastizitätsmodul besitzt, so daß man
das Honwerkzeug bei unterschiedlichen Drehzahlen als unterschiedlich hartes Werkzeug einsetzen kann.
Die Kunststoff-Vergußmasse hat eine hohe Adhäsion für die Schleifmittelteilchen, wobei bei einem hohen
Anteil an Polyurethankautschukkomponente die Oberflächen der Schleifmitteltdlchen vorher zur Verbesserung
der Adhäsion sehr dünn mit einem Epoxyharz überzogen worden sein können, und eine große
Beständigkeit gegen das normalerweise beim Honen verwendete BearbeitungsöL Das Honwerkzeug bleibt
auch nach längerem Einsatz scharf, hat einen hohen Abriebwiderstand und neigt nicht zum Verstopfen der
schleifenden Fläche. Das Honwerkzeug läßt sich leicht und billig herstellen, und das Honen läßt sich mit dem
Honwerkzeug sehr rasch durchführen.
In der nachfolgenden Tabelle I sind einige Honwerkzeuge
mit ihren materialmäßigen Zusammensetzungen und Eigenschaften angegeben:
Versuch Nr.
Zusammensetzung
Polyäther-Polyurethan- Vorpolymerisat Epoxyharz
Härter vom Amin-Typ Weichmacher Schleifmittelkörner WA Nr.
Schleifmittelkörner WA Nr.
Vol-% der Schleifmittelkörper
Eigenschuften nach dem Härten Zugfestigkeit (kg/cm2) Dehnung (%)
Shore-D-Härte Elastizitätsmodul (103 kp/cm3) Streckgrenze (kp/cm2) (Kerb)Schlagzähigkeit (IZOD kg-cm/cm1)
Shore-D-Härte Elastizitätsmodul (103 kp/cm3) Streckgrenze (kp/cm2) (Kerb)Schlagzähigkeit (IZOD kg-cm/cm1)
Ergebnis des Honversuchs Zustand der feinbearbeiteten Oberflächen
100 | 90 | 60 | 50 | 25 | 0 | 90 | 60 | 50 | 25 | K) |
0 | 10 | 40 | 50 | 75 | 100 | 10 | 40 | 50 | 75 | CjO |
U | 13,8 | 22,2 | 25 | 32 | 45 | 13,8 | 22,2 | 25 | 32 | O |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | U) |
214 | 218 | 226 | 228 | 234 | 248 | 0 | 0 | 0 | 0 | K) |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 269 | 278 | 282 | 289 | |
35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
215 | 186 | 395 | 561 | 675 | 860 | 149 | 307 | 43? | 520 | |
120 | 90 | 12,5 | 2,5 | «0 | «0 | 25 | 7,5 | 2,5 | =0 | |
22 | 26,5 | 36,0 | 42,5 | 60,0 | 82,5 | 24,0 | 34,0 | 39,0 | 46,5 | |
0,32 | 0,65 | 4,65 | 30,4 | 58,9 | 76,7 | 1,03 | 7,74 | 37,8 | 63 | |
_ | - | 1150 | 1270 | 1615 | 1920 | - | 780 | 869 | 1500 | |
>30 | >30 | 6,22 | 4,53 | 2,28 | 1,31 | >30 | 4,72 | 2,99 | 2,36 | |
schlecht
gut
gut
gut
schlecht
gut
gut
gut
23 Ol 312
Der in der Tabelle I genannte Härter ist 4,4'-Methylen-bis-(2-Chloranilin),
der Weichmacher ist Dioctylphthalat und das Epoxyharz setzt sich aus flüssigem Epoxyharz und einem Kondensationsprodukt aus
Epichlorhydrin und Bisphenol A zusammen. Die Schleifmittelteilchen
sind weißes Alundum, und die ihnen zugeordneten Nummern zeigen die Teilchengröße im
Siebmwt-an.
Fig.2 veranschaulicht ein Beispiel, wie mit dem Honwerkzeug gehont werden kann. Eine Welle 3 des
schneckenförmigen bzw. schraubenförmigen Honwerkzeugs Γ wird von einem Motor 4 über einen
Riementrieb 5 drehend angetrieben. Das zu honende Zahnrad 2' ist auf einer Welle 6 angeordnet, die
zwischen Zentrierstiften 7a und Tb auf einem Tisch drehbar gelagert ist. Auf der Welle 6 ist eine
Bremstrommel 9 befestigt, die mit einer durch ein Gewicht M angezogenen Bremsbacke 10 gebremst
wird. Der Tisch 8 ist in «Jen durch die Pfeile χ
angegebenen Richtungen um eine senkrechte Achse schwenkend verstellbar, um die Richtung der Gewindegänge
des Honwerkzeugs Γ auf die Richtung der Zähne des Zahnrades 2' einstellen zu können oder bei
schrägverzahnten Zahnrädern 2' dem Schrägverlauf der Zähne Rechnung tragen zu können.
Während des Honens wird der Tisch mittels eines nicht dargestellten Antriebs in Richtung des Pfeils y
bewegt, woduich das Zahnrad 2' in Erstreckungsrichtung
der Zähne verschoben wird.
Durch eine vertikale Bewegung entweder des Honwttkzeugs Γ oder des Tischs 8 werden das
Honwerkzeug Γ und das Zahnrad 2' so weit in Eingriff gebracht, daß das Honwerkzeug einseitig Flankenkontakt
hat, während auf der anderen Seite ein gewisses Flankenspiel verbleibt. Wenn die Zähne des Zahnrades
2' auf einer Flankenseite gehont sind, wird die Drehrichtung des Motors 4 umgestellt, woraufhin die
anderen Zahnflanken gehont werden. Zusätzlich kann der Abstand zwischen der Achse des Honwerkzeugs Γ
und der Achse des Zahnrads 2' in Vertikalrichtung periodisch, synchronisiert mit der Rotation des Honwerkzeugs
1', um kleine Beträge variiert werden, wodurch eine zusätzliche Relativbewegung zwischen
dem Honwerkzeug 1' und dem Zahnrad 2' und damit ein noch effektiveres Honen erreicht wird. Die Bewegung
des Tischs 8 in Richtung des Pfeils y ist so groß, daß die gesamte Zahnbreite überstrichen wird.
Statt in der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung kann das Honwerkzeug auch anstelle eines Zahnradfräsers in
eine Universalzahnradfräsmaschine eingesetzt werden. Es stehen mindestens zwei oder drei Windungen des
Honwerkzeugs Γ gleichzeitig mit einer gleichen Anzahl von Zähnen des Zahnrades 2' ständig in Berührung, so
daß sich der Anpreßdruck auf die Erhebungen der Zahnoberflächen konzentriert Infolgedessen ist die
spangebende Wirkung in diesen Bereichen am größten, wodurch die Teilungsgenauigkeit des zu honenden
Zahnrades 2' erheblich verbessert wird Die Anzahl der wirksam werdenden Schleifmittelteilchen ist in der
Nähe des Teilungspunktes groß und am Zahnkopf sowie am Zahnfuß klein. Auch der Anpreßdruck ist an den
Punkten groß, so daß der Zahnkopf und der Zahnfuß
erheblich gehont werden. Somit kann die Wölbung längs des Zahnprofils durch Schaffung entsprechender
Arbeitsbedingungen modifiziert werden. Bei dem elastischen Honwerkzeug 1' ist der Fuß steifer als der
Kopf, so daß das Zahnrad 2' eher an den Zahnköpfen stärker als an den Zahnfüßen gehont wird. Dies ist
günstig, da insbesondere bei abgeschreckten Zahnrädern die Zahnköpfe durch die Abschreckspannungen
zum Anschwellen neigen.
Die in Tabelle I wiedergegebenen Versuche wurden mit der in Fig. 2 dargestellten Honvorrichtung
durchgeführt. Das Honwerkzeug Γ hatte einen Normalmodul von 3 mm, einen Teilkreisdurchmesser von
100 mm, einen Kopfkreisdurchmesser von 107,2 mm, eine axiale Teilung von 9,43 mm, einen Pressungswinkel
von 20°, einen Führungswinkel von 1°43'. Das Honwerkzeug 1' war als eingängige Rechts-Schnecke
ausgebildet. Das Zahnrad 2' besaß 24 Zähne, einen Tcükrcisdürchnicsscr von 78 mm, einen Prcssungswinkel
von 20", eine Zahnbreite von 50 mm und eine Brinellhärte nach dem Abschrecken von 380. Der
Werkstoff des Zahnrades 2' hatte folgende Zusammensetzung: C 0,44 bis 0,50%, Si 0,15 bis 0,35%, Mn 0,60 bis
0,90%, P weniger als 0,030%, S weniger als 0,030%, Ni 1,60 bis 2,00%, Cr 0,60 bis 1,00%, Mo 0,15 bis 0,30%.
Mit einem Honwerkzeug Γ der Zusammensetzung 6 (reines Epoxyharz als Vergußmasse) erhält das Zahnrad
2' zwar ein sehr gutes Aussehen, wird jedoch in der Nähe der Wälzpunkte ziemlich stark gehont, während
die Zahnköpfe und die Zahnfüße nur gering gehont werden. Mit einem Honwerkzeug Γ gemäß der
Zusammensetzung 1 (reiner Polyurethankautschuk als Vergußmasse) wird das Zahnrad 2' zwar geglättet, aber
praktisch nicht spangebend bearbeitet. Die anderen Zusammensetzungen ergeben zufriedenstellende Ergebnisse.
Bei Hon versuchen mit einem Honwerkzeug Γ der Zusammensetzung 4 wurden die in F i g. 3 dargestellten
Ergebnisse erzielt. Die Werte sind folgende:
vor/nach dem | Honen | |
(μηι) | (μπι) | |
Zahnprofilfehler | 13 | 4 |
Fehler des Zahnverlaufs | 6 | 3 |
maximaler summierter | 35 | 7 |
Teilungsfehler | ||
maximaler einzelner | 24 | 10 |
Teilungsfehler | ||
maximale Teilungsschwankung | 35 | 7 |
Man sieht, daß die Teilungsfehler, der Zahnprofilfehler
und der Zahnverlaufsfehler wesentlich verringert worden sind. Auch die Rauhigkeit der Zahnoberfläche
ist wesentlich verringert worden. Das Honen erforderte nur etwa 40 s, um den Zahnoberflächen eine spiegelähnliehe
Beschaffenheit zu geben. Das Honwerkzeug verformt sich während des Honens elastisch, wodurch
die Metallabtragungsfläche vergrößert wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung eines profilierten Honwerkzeugs,, bei dem in eine Form, deren Innenfläche dem Umriß des Honwerkzeugs entspricht, lose Schleifmittelteflchen als eingeebnete Füllung sowie anschließend eine flüssige Kunststoff-Vergußmasse ohne Schleifmittelteilchen eingebracht werden und dann der Fonninhalt gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelteilchen und die Kunststoff-Vergußmasse in eine Form zur Herstellung eines schnekkenförmigen Honwerkzeugs eingebracht werden und daß die Form in steigendem Guß mit der Kunststoff-Vergußmasse gefüllt wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2301312A DE2301312C2 (de) | 1973-01-11 | 1973-01-11 | Verfahren zur Herstellung eines profilierten Honwerkzeugs |
DE2304398A DE2304398A1 (de) | 1973-01-11 | 1973-01-30 | Schneckenfoermiges honwerkzeug, verfahren zum herstellen des honwerkzeugs und anwendung des honwerkzeugs zum honen von zahnraedern |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2301312A DE2301312C2 (de) | 1973-01-11 | 1973-01-11 | Verfahren zur Herstellung eines profilierten Honwerkzeugs |
DE2304398A DE2304398A1 (de) | 1973-01-11 | 1973-01-30 | Schneckenfoermiges honwerkzeug, verfahren zum herstellen des honwerkzeugs und anwendung des honwerkzeugs zum honen von zahnraedern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2301312A1 DE2301312A1 (de) | 1974-07-25 |
DE2301312C2 true DE2301312C2 (de) | 1983-07-28 |
Family
ID=32471266
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2301312A Expired DE2301312C2 (de) | 1973-01-11 | 1973-01-11 | Verfahren zur Herstellung eines profilierten Honwerkzeugs |
DE2304398A Ceased DE2304398A1 (de) | 1973-01-11 | 1973-01-30 | Schneckenfoermiges honwerkzeug, verfahren zum herstellen des honwerkzeugs und anwendung des honwerkzeugs zum honen von zahnraedern |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2304398A Ceased DE2304398A1 (de) | 1973-01-11 | 1973-01-30 | Schneckenfoermiges honwerkzeug, verfahren zum herstellen des honwerkzeugs und anwendung des honwerkzeugs zum honen von zahnraedern |
Country Status (1)
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DE (2) | DE2301312C2 (de) |
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1973
- 1973-01-11 DE DE2301312A patent/DE2301312C2/de not_active Expired
- 1973-01-30 DE DE2304398A patent/DE2304398A1/de not_active Ceased
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Also Published As
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---|---|
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