DE2319060C3 - Vorrichtung zum spanenden Entgraten und Brechen der stirnseitigen Zahnkanten von gerad- und schrägverzahnten Rädern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruches geschildert ist.

Es ist bereits eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art bekanntgeworden, bei de>- sicli die Achsen von Werkstück einerseits und Werkzeug und Führungsrad andererseits im Abstand kreuzen, bei der die mit den Werkstückzahnenden zusammenwirkenden Kanten der Zähne scharf sind und bei der die Zähnezahl des Werkzeugs in solch einem Verhältnis zur Zähnezahl des Werkstücks steht, daß nach einer Anzahl von Umdrehungen alle Werkstückzähne bearbeitet sind. Die Achskreuzung erfordert einigen baulichen Aufwand für die Vorrichtung außerdem sind die Zähne der Werkzeuge nicht einfach herzustellen. (DT-AS; 21 57 619)

Von daher liegt der Erfindung als Aufgabe eine einfachere Vorrichtung zugrunde, auf der ein einfaches herstellbares Werkzeug verwendet wird, mit dem jede praktisch in Frage kommende Form der Fase an den Stirnkanten von Zahnrädern hergestellt werden kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Ein besonders einfach herstellbares Werkzeug ergeben die Merkmale des Anspruchs 2.

Werden nach Anspruch 3 zylinderische Kopfflächen mit Schneidkanten versehen, dann wird der Werkstück-Lückengrund bearbeitet ohne eine Fase zu erzeugen. Ist; dagegen die Kopffläche kegelig, dann wird am Grund eine Fase erzeugt.

Die Wirkung der Erfindung beruht darauf, daß zum Entgraten der Stirnkanten von Zahnrädern im wesentlichen das Gleiten in Richtung der Zahnhöhe ausgenutzt wird. Die Erfindung hat die Vorteile, daß beide: Stirnseiten eines Werkstückes gleichzeitig bearbeitet werden können, daß mit parallelen Achsen von Werkzeug und Werkstück gearbeitet werden kann und daß auch Verzahnungen dicht neben einer Schulter angefast werden können. Außerdem sind die Werkzeuge auf normalen Verzahnungsmaschinen herstellbar. In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung haben die Zähne lediglich verschiedene Höhen. Die Zah.iköpfe sind zum Erzeugen der Schneidkanten geschliffen, was auch das Schärfen der Werkzeuge vereinfacht.

Zum weiteren Stand der Technik wird die US-PS 32 33 518 genannt. Diese zeigt eine Vorrichtung zum Entgraten und Brechen nur der spitzwinkeligen Flankenstirnkanten von Zahnrädern. Beiderseits eines mit dem Werkstück kämmenden Führungsrades ist je ein verzahntes Werkzeugrad angeordnet. Die Achsen von Werkstück und Werkzeugkombination liegen parallel. Zunächst werden die Zähne des einen Werkzeugrades axial in die Werkstückverzahnung gedrückt und dabei die zu brechende Flankenstirnkante nach außen gestaucht. Nach Axialverschiebung wird so auch die andere Stirnseite des Werkstücks bearbeitet. Mit gesonderten beiderseits des Werkstücks stirnseitig arbeitenden spangebenden Werkzeugen wird das nach außen gestauchte Material entfernt. Die GB-PS 7 10 238 (DT-AS 10 07 147) beschreibt ein Verfahren, mit dem ein spangebendes Entgraten beabsichtigt ist. Dort sind Werkzeuge mit Schneidnuten ähnlich wie bei Schabrädern vorgesehen. Die Achsen von Werkstück und Werzeug sind zueinander geneigt, was bei der Erfindung vermieden ist. Auch sind die Schneidkanten so angeordnet, daß kein spanabhebendes Gleiten und damit auch keine nennenswerte Wirkung erzielt werden kann. Es ist ferner ein Werkzeug und ein Verfahren bekanntgeworden (US-PS 29 45 425), mit denen die Zahnlängskanten der Werkstücke entgratet werden sollen. Die Aufgabe unterscheidet sich von der, welche der Erfindung zugrundeliegt. Außerdem ist die gewünschte Wirkung wegen der sogenannten Kopfschleife zu bezweifeln.

Es ist noch eine Vorrichtung bekannt, die auf dem Prinzip der oben genannten US-PS 23 33 518 beruht mit der Modifikation, daß keine Axialverschiebung erforderlich ist, wenn beide stirnseitigen Zahnkanten des Werkstücks bearbeitet werden sollen. Da diese Vorrichtung nur zum spanlosen Brechen dar Kanten am spitzwinkeligen Auslauf der Zahnflanken eines schrägverzahnten Werkstücks bestimmt ist, kann sie die der Erfindung gestellte Aufgabe nicht lösen. (DT-AS 16 27 376) Schließlich ist noch die DT-AS 20 22 937 zu nennen, die zum Gegenstand ebenfalls eine Vorrichtung zum spanlosen Abschrägen der Stirnkanten von vorverzahnten Zahnrädern hat. Auch hier bleibt das Problem der Beseitigung des angestauchten Materials.

Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert.

Fig. 1 zeigt die Ansicht der Stirnseite von zwei Werkstückzähnen, deren Kanten an den Zahnenden mit der Vorrichtung nach der Erfindung, wie schraffiert angedeutet ist, zu berechen sind.

Fig.2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung nach der Erfindung und zwar einen Schnitt durch die im Eingriff befindliche Verzahnung.

Fig.3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie TII-IIl in F i g. 2 und zwar abgewickelt.

F i g. 4 zeigt schematisch die Ansicht auf die Stirnseite einiger Zähne eines Schneidwerkzeugs nach der Erfindung.

Fig.5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4.

Fig.6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in

F i g. 7 zeigt schematisch die Ansicht auf die Stirnseite einiger Zähne einer anderen AusführungsTorm eines Schneidewerkzeugs nach der Erfindung.

Fig.8 zeigt schematisch und abgewickelt einen Schnitt durch die im Eingriff befindliche Verzahnung eines Werkstücks und eines Schneidwerkzeugs in weiterer Ausführungsform.

Fig. 9 zeigt die Stirnseite eines Schneidwerkzeugs entsprechend Fig. 8.

Der Erfindung ist die Aufgabe gestellt, die Stirnkanten 1 und/oder die Grundkanten 2 an den Zahnenden der Zähne 3 eines Werkstücks 4 abzuschrägen, zu brechen oder zu entgraten. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Vorrichtung (Fig. 2) vor, bei der das Werkstück 4 und ein verzahntes Schneidwerkzeug 5 mit parallelen Achsen, die nicht gezeichnet sind, so aufeinander abwälzen, daß die Zähne dabei kämmen. Das Werkzeug besteht im wesentlichen aus einem nicht spanenden verzahnten Führungsrad 6, an dessen beiden Stirnseiten mit geeigneten, bekannten und daher nicht gezeichneten Mitteln je ein Schneidrad 7,8 befestigt ist. Die Schneidräder sind am Umfang mit Zähnen 9 versehen, die ähnlich denen von Kegelrädern geformt sind und zwar in der Weise, daß sie von den Stirnseiten her in die Zahnlücken des Werkstücks so eindringen, daß die Flanken der Schneidradzähne die Kanten an den Flanken und im Grund der Zahnlücke an den Enden der Zähne bearbeiten können. Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie I1I-III in Fig.2. Es sind nur die Zähne 3 des Werkstückes nicht aber die damit kämmenden Zähne des Führungsrades gezeichnet. Stirnseitig greifen in die Zahnlücken des Werkstücks die Zähne 10,11 der Schneidräder ein. Die Ausführungsform der Schneidräder in Fig. 3 unterscheidet sich von der in Fig. 2 dadurch, daß in Fig.2 voll ausgebildete Zähne 9 und Lücken vorhanden sind, während in Fig. 3 die Lücken

12 als Kerben ausgebildet sind, wodurch die Schneidräder starrer sind. Das Werkzeug wird relativ zum Werkstück radial zugestellt, dabei drücken die Flanken

13 der Schneidräder auf die Kanten an den Enden der Werkstückzähne und nehmen dabei Späne ab.

Zum Zwecke der Spanabnahme sind die Flanken der Zähne 9 oder 10, 11 mit Nuten 14 versehen, die zur Wälz- oder Rotationsebene geneigt sind. Die Wände der Nuten bilden mit den Zahnflanken scharfe Schneidkanten 15, die auf den Kanten der Zahnenden des Werkstücks abwälzen und durch die sogenannte Höhengleitung Späne abnehmen und dadurch die Flankenkanten am Werkstück brechen oder entgraten. Die Köpfe der Werkzeugzähne sind ebenfalls mit Nuten 16 oder Absätzen 17 versehen, welche Schneidkanten bilden, die die Kanten am Lückengrunu des Werkstücks brechen oder entgraten. F i g. 5 zeigt einen .Schnitt durch die Nuten eines Schneidradzahnes und zwar in einer Ebene, die parallel liegt zur Rotationsachse oder genauer, die rechtwinkelig liegt zum Radiusvektor auf der Rotationsachse.

Fig. 6 zeigt einen radialen Schnitt durch einen Schneidradzahn und gleichzeitig durch eine Nute 16 am Kopf.

Werden schrägverzahnte Werkstücke bearbeitet, wie beispielsweise in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, so sind die Schrägungswinkel ix und β auf beiden Seiten des Schneidradzahns 9 verschieden, damit sich am Werkstückzahn Fasen mit gleichen Winkeln ergeben. Der Winkel γ den der Schneidradzahnkopf mit der Stirnfläche bildet, richtet sich nach der gewünschten Fase am Lückengrund des Werkstücks.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform eines Schneidrades 18 nach der Erfindung, bei dem die Zähne (9, 20, 2\ verschieden hoch ausgebildet sind. Die Kopfflächen bilden mit den Zahnflanken Schneidkanten 22 bis 28, mit denen die Flankenkanten an der Stirnseite des Werkstücks bearbeitet werden. Außerdem ist das Schneidrad an seinen höchsten Köpfen mit Absätzen versehen, die mit den Kopfflächen Schneidkanten 29,30 bilden, die die Kanten am Lückengrund des Werkstücks bearbeiten.

Die Zahnschrägen an den Schneidrädern, wie sie bisher beschrieben wurden, sind etwas unbequem herstellbar, wenn sie zum Bearbeiten schrägverzahnter Werkstücke dienen und daher auf den beiden Zahnseiten mit verschiedenen Winkeln versehen sein müssen, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. In der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 besteht das Schneidrad 31 erfindungsgemäß aus zwei Hälften 32,33. Jede Hälfte ist mit Zähnen 34, 35 versehen, die jeweils nur zur Bearbeitung der Kanten auf einer Zahnseite des Werkstückes bestimmt sind, wie in Fig.8 schematisch und abgewickelt dargestellt ist. Die Herstellung solcher Schneidräder ist einfacher, weil pro Schneidwerkzeug zwei volle Schneidräder mit jeweils einer einzigen Zahnschräge hergestellt werden können, die jeweils einer Zahnseite des Werkstücks entsprechen. Diese Schneidräder werden dann auseinander geschnitten. Auf jeder Seite des Führungsrades (in Fig.8 nicht gezeichnet) werden dann zwei verschiedene Hälften mit bekannten Befestigungsmitteln 36 befestigt. Allerdings muß die Zähnezahl des Schneidwerkzeugs dann so gewählt werden, daß nach einer gewissen Anzahl von Umdrehungen alle Zähne des Werkstücks mit den Zähnen beider Hälften in Berührung gekommen sind. Das tritt beispielsweise ein, wenn die Zähnezahl des Schneidwerkzeuges mit der des Werkstücks keinen gemeinsamen Faktor hat.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum spanenden Entgraten oder Brechen der stirnseitigen Zahnkanten von gerad- und schrägverzahnten Zahnrädern mit mindestens einem stirnseitig zum Werkstück angeordneten und mit diesen kämmenden die Zahnkanten bearbeitenden Werkzeug und mit einem axial neben dem Werkzeug angeordneten mit diesem drehfest verbundenen und mit dem Werkstück kämmenden verzahnten Führungsrad, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (5) an den Flanken seiner Zähne mit im wesentlichen mit in Zahnlängsrichtung liegenden Schneidkanten (15, 22 bis 28) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (19, 20, 21) des Werkzeugs (5) mit verschiedenen Zahnhöhen versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfflächen des Werkzeugs^) mit Absätzen (17) oder Nuten (16) versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schneidende Teil der Werkzeugzähne kegelig ausgebildet ist.