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Vorrichtung zum spanabhebenden Entgraten und Formen der Zahnenden
von Zahnrädern o.dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff
des Hauptanspruchs beschrieben ist.
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Unter Stoßfräsverfahren wird ein Verfahren verstanden, bei dem ein
rotierender Fräser, z.B. ein Stirnfräser oder ein glockenförmiger Fräser, eine axiale
Hin- und Herbewegung ausführt, wobei bei der Berührung des Werkstücks ein Span von
der Zahnkante abgenommen wird, während bei der Rückzugsbewegung des Fräsers' das
Werkstück um einen oder mehrere Zähne weitergeteilt (indexing) wird. Der Zweck einer
solchen Vorrichtung ist, Stirn- oder Kegelräder oder andere verzahnte Teile an den
Enden der Zähne zu entgraten, anzuspitzen oder in anderer Weise spangebend zu verformen.
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Die Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, wie in der DT-PS
1 206 280 beschrieben ist. Die dort gezeigte Vorrichtung zum spanabhebenden Entgraten
und Formen der Zahnenden von Stirn- und Kegelrädern im Stoßfräsverfahren weist zwei
Frässpindelkästen auf 1 die mittels eines Kreuzschlittens auf einer vertikalen Wand
des Maschinenständers in zwei Koordinaten verschiebbar und feststellbar und außerdem
noch um eine zur Achse der Werkstückspindel rechtwinkelig gerichtete Achse schwenkbar
und feststellbar gelagert sind.Mit einer solchen Vorrichtung können zwei gegenüberliegende
Zähne eines Werkstücks gleichzeitig bearbeitet werden. Das macht keine Schwierigkeiten,
wenn ,das Werkstück eine gerade Zähnezahl hat, weil dann die zu bearbeitenden
Zähne
genau gegenüber liegen. Eine gleichzeitige Bearbeitung beiderseits des Werkstücks
ist nicht oder nur unter erheblichen Schwierigkeiten möglich, wenn das Werkstück
eine ungerade Zähnezahl aufweist.
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Von daher liegt der Erfindung als Aufgabe eine Vorrichtung zugrunde,
mit der mit mindestens zwei Werkzeugen auch Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden
können, die eine ungerade Zähnezahl aufweisen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen
des Anspruch 1 gelöst.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist eine Ausgestaltung mit dem Merkmal
des Anspruch 2 vorteilhaft.
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Als Winkeltrieb kann beispielsweise ein Kardangelenk o.dgl.
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dienen. Derartige winkelbeweglichen Gelenke haben entweder Mängel,
z.B. geben sie ein pulsierendes Drehmoment ab, oder sie sind verhältnismäßig kompliziert.
Es ist daher vorteilhaft als Winkeltrieb ein Kegelradgetriebe zu verwenden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden
Beschreibung hervor.
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Die Erfindung ist anhand eines mit den Figuren i bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiels
beschrieben.
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Fig. 1 zeigt das Beispiel für eine Maschine, auf der die Erfindung
angewendet ist.
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Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Spindelkasten nach der
Erfindung.
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Fig. 3 zeigt die Ansicht auf die dem Werkstück zugekehrte Seite des
Spindelkastens.
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Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Skala zum Einstellen des
Winkels nach der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt als Beispiel eine Maschine auf der die Erfindung angewendet
ist. Auf einem Maschinengestell 1 ist ein Werkstückspindelkasten 2 höhenverstellbar
und feststellbar gelagert, in dem eine Werkstückspindel 3 drehbar gelagert ist.
Die Werkstückspindel trägt auswechselbar das Werkstück 4, z.B. ein Stirnrad, dessen
Zähne an den Enden abzuschrägen, anzuspitzen, zu entgraten oder in anderer Weise
zu bearbeiten sind. Die Werkstückspindel ist mit einer bekannten Teil einrichtung
(Indexmechanism) um vorbestimmte Winkelbeträges z.B. von Werkstückzahn zu Werkstückzahn
weiterschaltbar. Die Anordnung des Werkstückspindelkastens ist so getroffen, daß
die Achse der Werkstückspindel vertikal steht.
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Auf einer horizontalen Fläche des Maschinengestells sind in je einer
Führung 5, 6 je ein Ständer 7, 8 verschiebbar und feststellbar so geführt1 daß sie
in verschiedenen Abständen zum Werkstückspindelstock eingestellt werden können.
Zum Antrieb der Bewegung ist je eine Gewi,ndespindel 9, 10 vorgesehen. Auf einer
dem Werkstückspindelkasten zugekehrten vertikalen Fläche der Ständer ist je ein
Werkzeugspindelstock li, 12 in zwei Koordinaten einstellbar und feststellbar und
um eine Achse schwenkbar und feststellbar angeordnet. Die Bewegung in der einen
Koordinate verläuft in vertikaler Richtung. Hierfür sind an den vertikalen Flächen
der Ständer geeignete bekannte Führungen und eine bekannte Klemmvorrichtung vorgesehen.
Zum Antrieb sind je eine Gewindespindel vorhanden, wie für den Spindelstock 11 schematisch
gezeigt und mit 13 bezeichnet ist.
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Die vertikale Bewegung führt ein in der besagten Führung geführter
und von der besagten Gewindespindel 13 antreibbarer Kreuzschlitten 14, 15 aus. Der
Kreuzschlitten ist mit einer Rundführung mit zylinderischem Querschnitt versehen.
Die Achse dieser Rundführung ist rechtwinkelig zur Achse der Werkstückspindel gerichtet.
In der Rundführung ist jeweils ein Zylinder 16, 17 längsverschiebbar und schwenkbar
geführt. Der Schwenkwinkel kann z.B. 1350 sein, wit in Fig. 1 eingetragen ist. In
der eingestellten Lage können die Zylinder mit einer bekannten und daher nicht gezeichneten
Klemmvorrichtung festgeklemmt werden.
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Die genannten Zylinder sind mit den besagten Werkzeugspindelstöcken
11, 12 verbunden oder bilden mit ihnen eine Montageeinheit.
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Der eine der beiden Werkzeugspindelstöcke, z.B. 12, besteht im wesentlichen
aus einer Grundplatte 18, einem Getriebegehäuse 19, einem Antriebsmotor 20 und einem
Frässpindelkasten 21. Der Frässpindelkasten enthält in bekannter Weise eine Werkzeugspindel,
die den Fräser 22 aufnimmt. Mit dem Antriebsmotor 20 wird die rotierende Bewegung
und die axiale hin- und hergehende Bewegung des Fräsers angetrieben. Zur Steuerung
der axialen hin- und hergehenden Bewegung dient beispielsweise eine bekannte und
daher nicht gezeichnete Steuerkurve gegen die der Spindelkasten mittels einer Feder
o.dgl. gedrückt wird. Der Spindelkasten ist in der Grundplatte mit einer Schwalbenschwanzführung
längsverschiebbar geführt. Der Spindelkasten und mit ihm der rotierende Fräser führen,
von der Steuerkurve angetrieben, die Stoßfräshübe aus.
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Im anderen Kreuzschlitten 15 ist mittels des Zylinders 16 ebenfalls
eine;Rrundplatte 23 in zwei Koordinaten längsverschiebbar,
schwenkbar
und feststellbar geführt. Wie im Zusammenhang mit dem Werkzeugspindelstock 12 beschrieben,
besteht auch der Werkzeug spindelstock 11 im wesentlichen aus der besagten Grundplatte
23, einem Getriebegehäuse 24, einem Antriebsmotor 25 zum Antrieb der Rotationsbewegung
des Fräsers und der im Getriebegehäuse gelagerten Steuerkurve für die hin- und hergehende
Bewegung des Frässpindelkastens 26, der zu diesem Zweck mittels einer Schwalbenschwanzführung
27 in der Grundplatte geführt ist (wie der Spindelkasten 21 in der Grundplatte 18)und
mit einer Feder o.
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dgl. gegen die Steuerkurve gedrückt wird. In dem Spindelkasten 26
ist eine Antriebswelle 28 mit Wälzlagern 29 drehbar und nicht längsverschiebbar
geführt. Auf der dem Fräser abgewendeten Seite ist die Antriebswelle mit einer Kupplungsverzahnung
30 versehen, in die längsverschiebbar ein nicht gezeichnetes Krupp lungselement
eingreift, das antriebsmäßig mit dem Antriebsmotor in Verbindung steht. Auf dem
anderen Ende der Antriebswelle sitzt ein Kegelrad 31, das mit einem zweiten Kegelrad
32 kämmt, das auf einer Frässpindel 33 aufgekeilt ist. Die Frässpindel ist in einer
Spindelkastennase 34 mittels Wälzlager 35 drehbar aber nicht längsverschiebbar gelagert
und zwar so, daß die Achse der Antriebswelle und die Achse der Frässpindel einen
Winkel 36 von beispielsweise.l50 bilden. Die Spindelkastennase ist in dem Frässpindelkasten
drehbar zentriert und mittels einer ringförmigen T-Nut 37 und Nutsteinen 38 und
Schrauben 39 oder mit anderen geeigneten Mitteln in der gewählten Stellung fixierbar.
Das freie Ende der Frässpindel nimmt in bekannter Weise den Fräser 40 auf. Am Frässpindelkasten
26 einerseits und an der Spindelkastennase 34 andererseits ist eine Skala 41 mit
Marke und zweckmäßigerweise mit Nonius angebracht, um den gewiinschten
Winkel
genau einstellen zu können.
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Zur Bearbeitung eines Zahnrads mit ungerader Zähnezahl wird die Teilungseinrichtung
(indexmechanism) der Werkstückspindel 3 und der Werkzeugspindelstock 12 ohne einstellbarer
Spindelkasten nase so eingestellt, daß der Fräser 22 beispielsweise auf Mitte Werkstückzahn
steht. Dann kann der andere Werkzeugspindelstock 11, der die einstellbare Spindelkastennase
34 aufweist mittels des Kreuzschlittens 15, des Zylinders 16 und der Spindelkastennase
34 so eingestellt werden, daß der -andere Fräser 40 ebenfalls auf der Mitte eines
Werkstückzahnes steht, obwohl dieser bei ungerader Zähnezahl dem ersten Werkstückzahn
nicht genau gegenüberliegt.