DE2327364A1

DE2327364A1 - Verfahren und vorrichtung zur spanenden formung einer oberflaeche an einem werkstueck

Info

Publication number: DE2327364A1
Application number: DE2327364A
Authority: DE
Inventors: John Bakewell
Original assignee: GKN Transmissions Ltd
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 1972-05-30
Filing date: 1973-05-29
Publication date: 1973-12-13
Also published as: FR2186326A1; IT1024516B; FR2186326B1; ZA733397B; GB1435103A; GB1435102A; US3823626A; AU474424B2; AU5605573A; JPS51109581A

Description

Transmissions. Limited, Chester Road, Erdington,
Birmingham B24 ORB, Warwick, England

Verfahren und Vorrichtung zur spanenden Formung einer Oberfläche an einem Werkstück

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur spanenden Formung von Oberflächen, die Begrenzungsflächen bilden, welche bestimmt sind durch den (geometrischen) Ort eines Punktes an einem rollenden Körper, nachfolgend kreisender Körper genannt, der ohne zu gleiten an der Oberfläche eines anderen Körpers, nachfolgend Basiskörper genannt, abrollt (wälzt), wobei die gegenseitigen Berührungsflächen an jedem dieser Körper eine kontinuierlich gekrümmte Gestalt aufweisen.

Der Erfindungsgegenstand wurde in Verbindung mit dem Erfordernis entwickelt, eine Oberfläche von epitrochoidischer Gestalt durch spanende Formung herzustellen. Eine derartige Oberfläche muß an der Innenfläche einer Kammer einer gewöhnlich unter der Bezeichnung Wankel-Motor bekannten Kreiskolben-Wärmekraftmaschine vorhanden sein. In diesem Fall weist die epitrochoidische Oberfläche zwei Wölbungen (Lappen) auf und wird erzeugt, wenn beide rotierenden Körper kreisrund sind und der Durchmesser der äußeren Berührungsfläche des kreisenden Körpers halb so groß ist wie der des Basiskörpers oder der kreisende

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Körper ringförmig ausgebildet ist und eine innere Berührungsfläche aufweist, deren Durchmesser sich zum Durchmesser des Basiskörpers wie 3^2 verhält.

Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung nicht auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung spanend bearbeiteter Oberflächen von zweilappiger epitrochoidischer Gestalt beschränkt ist, sondern allgemein bei der spanenden Formgebung einer beliebigen Oberfläche der eingangs erwähnten Art anwendbar ist, die, wie erwähnt, von aufeinander abrollenden kreisenden und BseLskörpern erzeugt wird, wobei die Abmessungen dieser Körper so gewählt sind, daß die Lappen gleichbleibende Stellungen gegenüber .dem Basiskörper einnehmen. Somit wird bei jedem aus einer Mehrzahl von"Kreisumläufen dieselbe Oberfläche beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein Verfahren und eine wirtschaftlich herstellbare Vorrichtung zur· spanenden Formung von Oberflächen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die den gestellten Forderungen in zuverlässiger Weise entsprechen.

Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren zur spanenden Formung einer Oberfläche, an einem Werkstück gelöst, bei dem erfindungsgemäß ein Träger, an dem ein spanendes Werkzeug aufgenommen ist, in einer Weise bewegt wird, die dadurch bestimmt ist, daß ein kreisender Körper ohne zu gleiten an einem G-rundkörper abgerollt wird, wobei der kreisende Körper sich um ein Momentanzentrum am Berührungspunkt zwischen den Körpern dreht, und bei dem die Winkelstellung zwischen der Bewegungsbahn des Werkzeuges und einer Arbeitsfläche des Werkzeuges am Eingriffspunkt des Werkzeuges am Werkstück durch gesteuerte Drehbewegung des Werkzeuges relativ zum Träger beeinflußt wird.

Ein Wechsel der-zuvor beschriebenen Winkelstellung an verschiedenen Stellen der Bewegungsbahn des Werkzeuges ist im

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Rahmen der Erfindung möglich. Eine solche Notwendigkeit könnte sich aus "beliebig vielen Gründen ergeben, beispielsweise zur Erzielung optimaler Bearbeitungsbedingungen an verschieden gekrümmten Teilen der Oberfläche. In der normalen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es jedoch ausreichend, wenn zwischen der Bewegungsbahn des Werkzeuges und der durch das Momentanzentrum und den Eingriffspunkt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück gelegten Bezugsachse eine konstante Winkelstellung beibehalten wird.

Eine Vorrichtung zur Formung einer spanend bearbeiteten Oberfläche am Werkstück weist -einen Grundkörper und einen an diesem beweglich angeordneten Support zur Aufnahme eines spanenden Werkzeuges auf und zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Support zwangläufig entlang einer Bewegungsbahn geführt ist, die durch den (geometrischen) Ort eines Punktes an einem kreisenden Körper bestimmt ist, der ohne zu gleiten an einem Basiskörper abrollt, daß der Support entlang der Bewegungsbahn antreibbar ist, und daß die Winkelstellung zwischen dem Werkzeug und dem Support in einer zur Bewegung des Supportes parallelen Ebene und während dessen Bewegung gesteuert veränderbar ist.

In einer Weiterbildung der Vorrichtung zur normalen Durchführung des Verfahrens weist die Vorrichtung einen Werkzeughalter auf, der relativ zuift Support drehbar angeordnet ist-. Die relative Winkelstellung zwischen Werkzeughalter und Support parallel zur Bewegungsebene des Supportes ist in der Weise steuerbar, daß der Werkzeughalter eine konstante Winkelstellung relativ zu einer Bezugsachse einnimmt, die durch einwanderndes Momentandrehzentrum des Supportes, welches durch den Berührungspunkt zwischen dem Basiskörper und dem kreisenden Körper bestimmt ist, und durch den Eingriffspunkt ■ zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück hindurchgeht.

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In der bevorzugten Ausbildungsform weist die Vorrichtung nach der Erfindung einen Grundkörper und einen an diesem angebrachten, in einer Ebene längs einer Kreisbahn bewegbaren Support- auf, der einen Werkzeughalter trägt oder zur Aufnahme eines solchen ausgebildet ist. Im Werkzeughalter ist ein spanendes Werkzeug aufgenommen, das um eine Achse drehbar ist, die zur Bewegungsebene des Supportes senkrecht ,steht und durch den Eingriffspunkt geht, den das Werkzeug im Betrieb der Vorrichtung mit dem Werkstück hat. Der Support ist in der genannten Ebene zwangläufig längs einer trochoidischen Laufbahn geführt, die durch den Ort eines Punktes an einem kreisenden Körper kreisrunder Gestalt bestimmt ist, der ohne zu gleiten an einem kreisrunden Basiskörper abrollt. Der Durchmesser des Basiskörpers ist so gewählt, daß sich in der Laufbahn Wölbungen (Lappen) in unveränderlichen Anordnungen relativ zum Basiskörper ergeben. Zum Bewegen des Supportes entlang der genannten Laufbahn ist ein Antrieb vorgesehen. Eine Leitvorrichtung ist betriebsmäßig mit dem Aggregat mit Support, Antrieb und Werkzeughalter so verbunden, daß sie mit diesem auf einer Kreisbahn bewegbar ist, jedoch selbst in ihrer Winkelstellung relativ zum Aggregat durch zwei Eingriffsstellen am Aggregat bestimmt ist, wobei die eine Eingriffsstelle gleichachsig mit dem durch den Berührungspunkt zwischen dem Basiskörper und dem kreisenden Körper bestimmten wandernden Momentanzentrum angeordnet ist und die andere an einer Achse liegt, um die der Werkζeughalter drehbar ist. Die Leitvorrichtung ist so gestaltet oder ausgebildet, daß sie den während der Kreisbewegung des Supportes wechselnden Abstand zwischen den beiden Eingriffsstellen ausgleicht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

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Fig. 1 und 2 schematisierte Darstellungen des Verfahrens" nach

. der Erfindung, aus denen die geometrischen Beziehungen zwischen einem nicht-rotierenden spanenden Werkzeug, der von diesem "beschriebenen Bewegungsbahn und diese erzeugenden Basiskörpern und kreisenden Körpern von kreisrunder Gestalt hervorgehen,

Fig. 3 und 4 den Fig. 1 und 2 ähnliche Darstellungen zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Anwendung bei einem rotierenden spanenden Werkzeug,

Fig. 5 eine Stirnansicht einer Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung unter Verwendung eines nicht-, rotierenden spanenden Werkzeuges,

Fig. 6 eine Seitenansicht im Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5 derselben Vorrichtung,

Fig. 7 eine Seitenansicht im senkrechten Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 8 einer weiteren Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 8 eine Stirnansicht, teils im Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7, teils im Aufriß, der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung bei abgenommenem Werkzeughalter und

Fig. 9 eine Stirnansicht einer Ausbildungsform einer Antriebsvorrichtung für das rotierende spanende Werkzeug der in Fig. 7 und 8 dargestellten Vorrichtung.

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In Fig. 1 und 2 ist das Verfahren nach, der Erfindung bei Anwendung zum spanenden Bearbeiten einer Oberfläche an einem Werkstück 2 unter Verwendung eines nicht-rotierenden spanenden Werkzeuges 3 erläutert. Eine Linie 1 stellt sowohl die herzustellende (zu formende) Oberfläche als auch die Bewegungsbahn des Werkzeuges dar und hat die Gestalt einer Trochoide, nämlich einer zweilappigen Epitrochoide. Die Bewegung des Werkzeuges 3 entlang einer der Gestalt dieser Oberfläche entsprechenden Bewegungsbahn ist dadurch erreicht, daß das Werkzeug an einem Träger 4a angebracht ist, dessen Bewegung durch nichtgleitendes Abrollen (Walzen) eines kreisrunden Körpers 4 in Richtung eines Pfeiles 4d an einem feststehenden Basiskörper 5 erzielt wird. Die starre Verbindung zwischen dem Träger 4a und dem Körper 4 ist schematisiert dargestellt. Um eine zweilappige Epitrochoide herzustellen, ist das Durchmesserverhältnis der Körper 4 und 5 mit 3:2 gewählt. Die Erfindung ist jedoch auf die Herstellung anderer trochoidischer Oberflächen anwendbar, wobei das Durchrnesserverhältnis der die Trochoide erzeugenden kreisenden und Basiskörper,. z.B. der Körper 4 und 5, so gewählt ist, daß sich die erforderliche Anzahl von Wölbungen (Lappen) ergibt, die relativ zum Basiskörper 5 unveränderliche Winkelstellungen einnehmen.

Das Werkzeug 3 hat eine vordere Hauptarbeitsfläche 3a, die eine äußere oder hintere Fläche 3b schneidet und mit dieser eine Schneidkante bildet, die an der Oberfläche des Werkstückes angreift und von dieser Metall abnimmt. Anfänglich liegt das Werkstück gewöhnlich als -Gußstück aus Metall oder einem anderen Werkstoff vor und weist eine Innenfläche auf, die in ihrer Gestalt ungefähr der herzustellenden Oberfläche 1 entspricht. Die Öffnung des Werkstückes hat jedoch Untermaß, so daß eine Schicht des Metalls, oder Y/erkstoffes fortgenommen werden muß.

Um eine wirksame Metall- oder Werkstoffabnähme zu erzielen, muß zwischen der die Schneidwirkung des Werkzeuges bestimmenden

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Fläche am Werkzeug, nämlich der Hauptarbeitsfläche 3a, und der Bewegungsrichtung des Werkzeuges, die in jedem beliebigen Zeitpunkt tangential zur Bewegungsbahn 1 verläuft, ein vorbestimmtes. Winkelverhältnis beibehalten sein. Dieses.Winkelverhältnis kann somit auf andere Weise durch den Winkel a ausgedrückt werden, der zwischen einer mit der Ebene der Arbeitsfläche 3a zusammenfallenden und parallel zur Bewegungsebene des Werkzeuges gezogenen Linie 3£ und. einer Bezugsachse gebildet ist, welche durch eine gestrichelte Linie 6 dargestellt ist, die durch den Eingriffspunkt zwischen der Schneidkante des Werkzeuges und der Oberfläche des Werkstückes und durch ein Momentanzentrum 7 gelegt ist, um welches das Werkzeug beim Abfahren der Bewegungsbahn 1 geführt ist. Das Momentanze-ntrum 7 ist der Eingriffspunkt zwischen dem kreisenden Körper 4 und dem Basiskörper 5. Außerdem sollte der Freiwinkel zwischen der äußeren oder hinteren Fläche 3b und einer am Eingriffspunkt 3d zwischen der-Schneidkante des Werkzeuges und dem Werkstück an die Bewegungsbahn 1 angelegten Tangente in ähnlicher Weise auf einem vorbestimmten Betrag gehalten werden. Dieser Freiwinkel ist jedoch weniger kritisch als der Winkel a und ist zweckmäßig als Winkel b zwischen der Bezugsachse 6 und einer in der Ebene der hinteren Fläche 3b liegenden und zur Bewegungsebene des Werkzeuges parallelen Linie 8 dargestellt.

In vielen Fällen wird es notwendig sein, die vorbestimmten Winkel a und b_ während der ganzen Bewegung des Werkzeuges 3 längs der Bewegungsbahn 1 konstant zu halten.

Es läge jedoch im Rahmen der Erfindung, wenn die Winkel a und b bei Bedarf in vorbestimmter Weise entsprechend dem Fortschritt des ?/erkzeuges entlang der Oberfläche während eines kompletten Bewegungszyklus verändert wurden.

Im Normalfalle jedoch sind die Größen der Winkel a und b konstant gehalten. Dies wird dadurch erreicht, daß das

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Werkzeug 3 relativ zu einem Träger, · an dem es aufgenommen ist, um eine Achse drehbar angeordnet ist, die zur Bewegungsebene senkrecht steht und durch den Eingriffspunkt 3d. geht, und weiterhin dadurch, daß die Drehbewegung um den Eingriffspunkt 3d mit einer Leitvorrichtung gesteuert ist, die schematisiert mit einer voll durchgezogenen Linie 6a dargestellt ist. Die Leitvorrichtung 6a hat mit dem Aggregat mit Träger, Träger-Antrieb und einem Werkzeughalter zwei Eingriffspunkte (Eingriffsstellen) . Die erste Eingriffsstelle ist gleichachsig mit dem Momentanzentrum 7 angeordnet und die Verbindung ist mit einem Drehlager hergestellt. Die zweite Eingriffsstelle liegt gleichachsig mit dem Eingriffspunkt 3d. Hier erfolgt der Eingriff Wischen einer Führungsbahn an der Leitvorrichtung und einem Schieber am Werkzeughalter. Der Schieber am Werkzeughalter steuert die Winkelstellung des Werkzeughalters, und damit des Werkzeuges, um den Eingriffspunkt 3jd im Zusammenwirken mit der führungsbahn, die relativ zur Bezugsachse 6 eine konstante, beispielsweise parallele Ausrichtung hat. Durch den Eingriff . zwischen der Führungsbahn und dem Schieber ist sichergestellt, daß die Leitvorrichtung 6a während des Umlaufs des Trägers den wechselnden Abstand zwischen dem Eingriffspunkt 3,d und dem Momentanzentrum 7 ausgleicht oder sich an diesen Abstandswechsel anpaßt, so daß sie das Abfahren der Bewegungsbahn 1 durch das Werkzeug nicht behindert, sondern die Winkelstellung des Werkzeuges steuert.

Das Antriebselement für den Umlauf des kreisenden Körpers 4 und mit ihm des Trägers um den Basiskörper 5 ist zweckmäßig als Exzenter ausgebildet, der eine um den Mittelpunkt 5a des Basiskörpers drehbare Welle oder Zapfen und einen exzentrischen Teil, beispielsweise einen Kurbelzapfen aufweist, der am Träger angreift. Der Exzenterhub ist gleich dem Abstand zwischen dem Mittelpunkt 5a des Basiskörpers und dem Mittelpunkt 4b_ des kreisenden Körpers. Der Kurbelzapfen oder der exzentrische Teil 4_c ist somit gleichachsig mit 4_b angeordnet.

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In Fig. 2 ist die Stellung des Werkzeuges und die Beziehung zwischen der Bezugsachse 6 und der Linie 3.C nach zwei Umdrehungen des exzentrischen Antriebselementes dargestellt. Es versteht sich, daß das Werkzeug nach drei vollständigen Umdrehungen des'Antriesbelementes wieder in der in Fig. 1 gezeichneten Bezugs- oder Anfangsstellung steht.

In Fig. 3 gezeichnete Elemente, die den bereits beschriebenen Bauteilen entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die vorstehende Beschreibung ist auch als.hier zutreffend zu betrachten, so daß sich die nachstehende Beschreibung auf Abweichungen beschränkt, die sich aus der Durchführung des Verfahrens unter Verwendung eines rotierenden spanenden Werkzeuges 9- ergeben. Dieses kann entweder eine Schleifscheibe mit radial nach außen gerichteter Arbeitsfläche 9a oder eine radial nach außen gerichtete Arbeitsfläche sein, die von in radialer Richtung ausragenden Zähnen beispielsweise eines Fräsers gebildet ist. Ein derartiges rotierendes Schneidwerkzeug ist mit beliebiger zweckentsprechender Geschwindigkeit in Drehung um seine eigene Achse 9b angetrieben, und weiterhin entlang einer der zu bearbeitenden Oberfläche entsprechenden Bewegungsbahn 1 bewegt. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist in "Fig. 3 der Träger 4a nicht gezeichnet.

In diesem Fall besteht die zu steuernde Winkelbeziehung zwischen der Bewegungsbahn 1, entlang deren das Werkzeug 9 bewegt wird, und der Arbeitsfläche 9,a des Werkzeuges selbst im Berührungspunkt 9ä. zwischen Werkzeug und Werkstück. Tatsächlich kann sowohl die Bewegungsbahn 1 als auch die Arbeitsfläche 9a im Berührungspunkt 9d als in diesem Punkt angelegte Tangente dargestellt werden. Die Winkelbeziehung muß gewöhnlich die Forderung erfüllen, daß diese Tangenten miteinander zusammenfallen. Sie sind daher durch eine einzelne, durch den Berührungspunkt gehende Linie 9£ dargestellt. Eine andere Darstellung dieses geometrischen Verhältnisses besteht darin, daß der Berührungspunkt 9d, der Drehungsmittelpunkt 9b_

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des Werkzeuges 9 und das Momentarizentrum 7 während der ganzen Bewegung des Werkzeuges 9 entlang der der Oberfläche 1 entsprechenden Bewegungsbahn in einer Linie zueinander ausgerichtet bleiben.

Um dies zu erreichen, ist ein Werk ζ eughalter für das rotierende Werkzeug 9 am Träger über die Leitvorrichtung 6a aufgenommen, die auch hier mit einer durchgezogenen Linie dargestellt und relativ zum Träger um eine Achse drehbar ist, die zur Bewegungsebene des Trägers senkrecht steht und durch den Berührungspunkt 9d geht. Die Leitvorrichtung 6a und damit der Werkzeughalter ist relativ zum Träger in einer Winkelstellung gehalten, in der der Drehungsmittelpunkt 9b stets ancfer strichpunktiert gezeichneten Bezugsachse 6 liegt. Die Leitvorrichtung ist an einer ersten Eingriffsstelle, nämlich im Punkt 9d, mit dem Träger schwenkbar verbunden, während die "Verbindung an einer zweiten Eingriffsstelle über eine Führungsbahn und einen Schieber hergestellt ist. Der Schieber ist an der Achse des Momentanzentrums 7 angeordnet. Es leuchtet ein, daß im Rahmen der Erfindung auch ein anderes Winkelverhältnis möglich ist, wobei eine "Verbindungslinie zwischen dem. Berührungspunkt 9<ä und dem Drehungsmittelpunkt 9b des Werkzeuges nicht notwendigerweise mit der Bezugsachse zusammenfällt,,, sondern mit dieser einen konstanten Winkel oder einen Winkel bildet, der mit dem Fortschritt des Werkzeuges 9 entlang der Bewegungsbahn 1 in vorbestimmter Weise veränderbar ist.

Der Antrieb des Trägers kann, wie im zuvor beschriebenen Beispiel, mit einem exzentrischen Antriebselement 4b erfolgen. In Fig. 4 ist die Stellung des rotierenden spanenden Werkzeuges nach zwei vollständigen Umdrehungen des exzentrischen Antriebselementes aus der in Fig. 3 dargestellten Bezugsode'r Anfangssteilung heraus gezeichnet.

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Es sei nun auf die in fig. 5 und 6 gezeigte Ausbildungsform der Vorrichtung zur Durchführung des in Fig. 1 und 2 dargestellten Verfahrens verwiesen. Die spanende Bearbeitung erfolgt mit drei Sehneidwerkzeugen (Schneidplättchen) 11, die im Gegenuhrzeigersinn bewegbar sind und' jeweils eine vordere oder Arbeitsfläche 11a und eine äußere oder hintere Fläche 11b aufweisen. Die Flächen 11a Und 11b schneiden sich und bilden eine Schneidkante 11c_.

Zur Erzielung einer ordnungsgemäßen Schneidwirkung ist an der Arbeitsfläche 11a.ein Spanwinkel vorbeätimmter Größe, vorzugsweise im Bereich zwischen 0 und 20 , gewöhnlich von 6°, eingehalten. Außerdem ist die äußere oder hintere Fläche 11b, bezogen auf eine im Berührungspunkt zwischen dem Werkzeug und der Oberfläche an die zu bearbeitende Oberfläche angelegte Tangente, um einen Winkelbetrag zurückgenommen ( hinterarbeitet), um einen Freiwinkel von gewöhnlich zwischen 3 und 8 zu erzielen. ,

Bei der dargestellten Ausbildungsform werden für den Spanwinkel und für den Freiwinkel während des Fortschrittes jedes Schneidplättchens entlang einer eine Oberfläche, z.B. die in Fig. 1 und 2 gezeichnete Oberfläche 1 bestimmenden Bewegungsbahn konstante Werte beibehalten. " ■ > "

Die Schneidplättchen 11 gehören zu Schneidplättchen-Trägern 12, die mit ihren jeweiligen Werkzeughaltern 13 starr verbunden sind.

Die Werkzeughalter selbst sind an einem Träger (Support) mit Winkelabstand angeordnet, beispielsweise mit regelmäßigen Winkelabständen von 120°. Jeder Werkzeughalter ist am Support schwenkbar in einer Lagerbuchse 15 gelagert, die in eine Aussparung im Support eingesetzt ist und Drehung des Werkzeughalters um eine Achse 20 ermöglicht, die zur Bewegungsebene des Supportes und des Schneidplättchens senkrecht steht

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und durch einen Punkt an der am Werkstück angreifenden Schneidkante, nämlich durch die Schneidenecke 11 d. des Schneidplättchens, geht. Diese Schneidenecke "bildet während der Bearbeitung den Berührungspunkt mit dem bearbeiteten Werkstück. Jeder Werkζeughalter weist eine Welle oder eine Spindel 16 auf, die in einem Gewindezapfen 17 endet, an dem eine Mutter 18 und eine Kiemmutter (Kontermutter) 19 aufgeschraubt sind.

Die zwangläufige Bewegung des Supportes 14 in der erforderlichen Bewegungsart, beispielsweise entsprechend einer zweilappigen epitrochoidischen Kurve, ist mit einem Basiskörper in Gestalt eines-.an einem Grundkörper 26 der Vorrichtung ■ gelagerten und mit einer Außenverzahnung am Umfang versehenen kreisrunden Zahnrades 21 und mit einem kreisenden Körper in Gestalt eines ringförmigen Zahnrades 22 erzielt, das mit einer Innenverzahnung in die Außenverzahnung des Zahnrades eingreift. Die Durchmesser- und Zähnezahlverhältnisse zwischen dem kreisenden Zahnrad und dem Basiszahnrad sind mit 3:2 gewählt. Der Antrieb des Supportes zur Ausführung einer zweilappigen epitrochoidischen Bewegungskurve erfolgt über einen Mitnehmer 23, der mit einer Welle 24 oder einem Zapfenteil eines Exzenters verkeilt oder in anderer Weise starr verbunden und in einem im Grundkörper 26 angeordneten Lager drehbar gelagert ist. Der Grundkörper läßt sich auf einer Grundmaschine, beispielsweise einer Bohrmaschine, festklemmen oder in anderer Weise befestigen. Die Grundmaschine muß eine Antriebsspindel oder -welle aufweisen, die mit dem Mitnehmer 23 koppelbar ist und diesen in Drehung antreiben kann.

Der Exzenter v/eist ferner eine Kurbelwange 28 mit einem Kurbelzapfen 29 auf, der in einer Lagerbüchse 30, die in eine Aussparung des Supportes eingesetzt ist, aufgenommen ist und dessen Hub T, bezogen auf eine Drehachse 24a der Welle 24, gleich ist dem Abstand zwischen den Mittelpunkten der umeinander kreisenden Zahnräder 21 und 22.

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Um die Schneidplättchen 11 so zu führen, daß ihre vorderen oder Hauptarbeitsflächen 11a und ihre äußeren oder hinteren Flächen 11b die vorbestimmte Winkelstellung relativ zur Bewegungsbahn, der diese Schneidplättchen folgen, einhalten, ist eine Leitvorrichtung 31 vorgesehen. Diese weist Arme 32 auf, an denen stirnseitig offene Schlitze ausgebildet sind. Die Innen- und Außenkanten 33 bzw. 34 der beiderseits der Schlitze sich erstreckenden Schenkel bilden Pührungsbahnen, die beiderseits einer mittleren Bezugsachse 35 mit gleich großem Abstand angeordnet sind. Die Bezugsachse 35 geht durch ein Momentanzentrum 36, um das das kreisende Zahnrad beim Kämmen.oder Abrollen am Basiszahnrad umläuft.

Jeder Arm ist drehbar an einem Drehzapfen 36a aufgenommen, der gleichachsig mit dem Momentanzentrum 36 angeordnet ist und aus einer Mitnehmerscheibe 36b_ heraustritt, die mit Maschinenschrauben 37 fest mit dem Ende des Kurbelzapfens verbunden ist. Die Mitnehmerscheibe 36b_ ist mit einem Keil mit dem Kurbelzapfen verkeilt. Der Keil 38 greift in eine Keilnut ein, die in einem mit der Achse 40 des Kurbelzapfens gleichachsig angeordneten Zapfen 39 ausgebildet ist.

Die Bewegungsrichtung jeder Schneidkante 11c_ verläuft in jedem beliebigen Zeitpunkt in einem Bogen, der bestimmt ist durch die Drehung eines Eadisarms, der mit der zugehörigen Bezugsachse 35 zusammenfällt und vom Momeiitanzentrum 36 aus bis zur Schneidenecke 11 cL geht. Indem 'man die Winkelstellung des Halters jedes Schneidplättchens 11 zur zugehörigen Bezugsachse 35 unveränderlich hält, läßt sich somit zwischen der vorderen oder Arbeitsfläche 11a und der Bezugsachse, und damit der Oberfläche des" bearbeiteten Werkstückes in der Nähe eines Berührungspunktes zwischen der Schneidenecke 11d und dem Werkstück eine konstante WinkelbeZiehung beibehalten.

Zu diesem Zweck weist jader der Werkzeughalter 13 einen Schieber 13a auf, der den zugehörigen Arm 32 umgreift und

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an diesem verschieblich geführt ist. Zur Aufnahme der zweifach gegateLten Teile oder Schenkel des Armes 32 sind im Schieber- 13a Führungsschlitze ausgebildet, die mit ihren Innen- und Außenwänden an den inneren und äußeren Führungskanten bzw. 34 der Arme anliegen. Jeder Werkzeughalter ist daher in der erforderlichen Winkelstellung gehalten, die durch die Winkelstellung des Schlitzes bestimmt ist, und ist längs des Schlitzes verschiebbar, um sich an die dem Support aufgedrängte Bewojungsart anzupassen.

Der Support H ist beispielsweise mit Maschinenschrauben. 41 vorzugsweise, wegnehmbar- mit dem kreisenden Zahnrad 22 verbunden und weist außerhalb des Zahnrades 22 eine Fläche 43 mit einem ringförmigen Dichtglied 44 aus beispielsweise Kohle auf, das an einem Ring 45 in eine Wut eingreift. Der Ring 45 ist in einer ringförmigen Nut des Grundkörpers 26 aufgenommen, von einer Federvorrichtung, beispielsweise von Schraubendruckfedern 47 gegen das Dichtglied 44 gedrängt und durch einen oder mehrere Fixierstifte 48 gegen Drehung gesichert.

Der Grundkörper 26, das Dichtglied 44, der Support 14 und die Büchsen 30 und 25 begrenzen eine Kammer, in der die verzahnten, miteinander kämmenden Umfange der Zahnräder umlaufen und in die Schmiermittel eingefüllt sein kann.

Diese Ausbildungsform ist nach Bedarf abwandelbar. Beispielsweise könnten am Support 14 in verschiedenen radialen Abständen vom Mittelpunkt mehrere Gruppen von Aussparungen zur Aufnahme von Lagerelementen ausgebildet sein, um die Lagerbüchsen 15 in verschiedenen radialen Stellungen anordnen zu können. Eine andere Möglichkeit bestünde darin, die Lagerbüchsen 15 in Halterungen aufzunehmen, die in radialer Richtung verstellbar sind. Weiterhin ließe sich das mit Maschinenschrauben 49 lösbar mit dem Grundkörper verbundene Basiszahnrad 21 durch ein anderes mit verschiedenem Durchmesser ersetzen. In ähnlicher Weise könnte der Support so

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ausgebildet sein, daß er kreisende Zahnräder 22 verschiedenen Durchmessers aufnehmen kann, um die Vorrichtung zum Herstellen epitrochoidiseher Flächen .[verschiedener Größen (Abmessungen) und verschiedener Lappenzahl einsetzen zu können.

Die Schneidplättchen 11 könnten ebenfalls verschieden ausgebildet sein, beispielsweise so, daß sie, wie beim dargestellten Beispiel, als Dreh- oder Ausdrehwerkzeuge arbeiten, wobei zum Vorschub in axialer Richtung der Axialvorschub-Antrieb der Grundmaschine benutzt wird. In einer abgewandelten Ausbildungsform können diese Werkzeuge eine zur Ausführung einer Honoperation geeignete Form aufweisen. In diesem Falle wäre zum Hin- und Herbewegen des Aggregates mit Support, Antrieb, Leitvorrichtung und Werkzeughaltern, d.h. Honwerkzeugen in axialer Richtung eine von Hand oder motorisch betätigbare Axialvorschub-Vorrichtung vorgesehen.

Es folgt nun die Beschreibung der in Fig. 7 und 8 dargestellten Ausbildungsform der Vorrichtung, die ein rotierendes spanendes Werkzeug, beispielsweise eine Schleifscheibe verwendet.. Bestimmte Bauteile dieser Vorrichtung sind denen der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausbildungsform funktionsmäßig gleichwertig. Sie sind mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch unter Voransetzung der Ziffer 1 bezeichnet^ Für sie gilt ebenfalls die vorstehende Beschreibung, so daß nachfolgend jeweils nur kurz auf diese funktionsmäßig-gleichwertigen. Bauteile eingegangen wird.-

Das rotierende Schneidwerkzeug kann, wie im Beispiel gezeigt, eine Schleifscheibe 150 sein, die um eine Achse 151 drehbar an einer Spindel aufgenommen ist, an welcher eine Riemenscheibe 152 befestigt ist. Die Spindel ist -in einem als\ · Werkzeughalter dienenden Gehäuse 153 über ein Traglager.154 wegnehmbar gelagert. Das Traglager 154 ist in einer Bohrung des Werkzeughalters 153 aufgenommen und darin mit einer Klemmvorrichtung 154a gehalten.

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Die Bewegung des Werkzeughalters 153 und mit diesem der Schleifscheibe entlang der vorgeschriebenen Bewegungsbahn, beispielsweise einer zweilappigen epitrochoidischen Bahn 1 wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, ergibt sich aus der einem Support 114 erteilten Bewegung.

Um jedoch die notwenigge geometrische -Beziehung zwischen dem Berührungspunkt der Schleifscheibe an der Oberfläche des Werkstückes, dem Drehungsmittelpunkt der Schleifscheibe und dem Momentanzentrum der vom Support abgeleiteten Bewegung beizubehaliai, ist der Werkzeughalter 153 am Support über eine Leitvorrichtung in Gestalt einer Schwenkplatte 155 aufgenommen. Entsprechend der nachfolgenden Beschreibung ist die Schwenkplatte um eine Achse 1.20 schwenkbar, die zur Bewegungsebene des Supportes senkrecht steht und durch den Berührungspunkt, der Schleifscheibe an der Oberfläche des Werkstückes geht.

Wie aus Fig. 8 zu erkennen, hat die radial nach außen gerichtete Umfangsflache der Schleifscheibe, die die Arbeitsfläche bildet, von der Achse 120 in radialer Richtung nach außen einen geringen Abstand, der die von der Schleifscheibe'erzeugte Schnittiefe darstellt. Wenn davon gesprochen wird, daß die Achse, um die der Werkzeughalter drehbar ist, mit dem Eingriffspunkt zwischen dem Werkzeug und der Oberfläche des Werkstückes zusammenfallt, dann sind darunter auch Abweichungen von der exakten Koinzidenz in der Größenordnung der Schnitttiefe zu verstehen, die das Werkzeug beim Bearbeiten der Werkstückoberfläche erzeugt. Dabei ist es unerheblich, ob der Werkzeughalter ein rotierendes oder ein nicht-rotierendes spanendes Werkzeug trägt.

Wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist die zwangläufige Bewegung des Supportes bestimmt durch den Eingriff zwischen einem Basiskörper in Gestalt eines außenverzahnten . Zahnrades oder Ritzels 121 und einem innenverzahnten ringförmigen Zahnrad 122, das am Support 114 befestigt ist.

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Das Basiszahnrad 121 weist eine mit ihm e.instückige hülsenähnliche Verlängerung 121a mit einem Plansch. 121 b auf, der mit Maschinensehrauben 121£ mit einem Grundkörper 126 starr verbunden ist.

Der Antrieb des Supportes 114 erfolgt mit einer Antriebswelle 124 eines mit einem Motor, beispielsweise einem Motor 124b oder einem Antriebselement einer G-rundmaschine betriebsmäßig verbundenen Exzenters. Im letzteren Fall ist ein Auflageelement 125a des Grundkörpers an einer Aufspannplatte oder einem anderen geeigneten Teil 126b der Grundmaschine befestigt.

Mit der Antriebswelle 124 ist einstückig eine Kurbelwange und ein exzentrischer Teil oder ein Kurbelzapfen 129 verbunden, der über Lagerbüchsen 130 auf den Support treibt.

Die erforderliche Winkelbewegung der Schwenkplatte 155 relativ zum Support ist erzielt durch den Eingriff der Leitvorrichtung mit dem Aggregat aus Support, Antrieb und Werkzeughalter an zwei Stellen. An der einen dieser Eingriffsstellen greift ein Zentrierelement 156 mit einem Stift 156a, der streng in eine Aussparung einer am Ende des Kurbelzapfens 129 befestigten Mitnehmerscheibe 157 eingepaßt ist,.drehbar in eine Aussparung eines Schiebers 156^b ein, der längs einer Führung. verschieblich ist, die in Gestalt eines Schlitzes 155a in der Schwenkplatte 155 ausgebildet ist. Eine Mittellinie 158 des Schlitzes geht durch die Achse 120. Die seitlichen Begrenzungen des Schlitzes verlaufen mit gleich großem Abstand parallel zur Mittellinie 158 und bilden die Führungsflachen, die über lineare Kugellager 160 mit dem Schieber 156b zusammenwirken.

An der anderen Eingriffsstelle besteht zwischen der Schwenkplatte und dem Support eine Schwenkverbindung um die Achse 120. Zu diesem Zweck ist in einer im Support 114 ausgebildeten Kammer eine feststehende Lagerbüchse 161 an ihrem Flansch mit

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MasciiiEnsclirauberL 162 befestigt. E.ine zur Lagerbüchse 161 konzentrisch angeordnete bewegliche Lagerbüchse 163 dringt in eine Aussparung in der Schwenkplatte ein und ist gegen Herausziehen in axialer Richtung durch eine Halteplatte gesichert, die mit Maschinenschrauben 165 an der feststehenden Lagerbüchse 161 gehalten ist.

Durch den Eingriff zwischen der Schwenkplatte und dem Aggregat aus Support, Antrieb und Werkzeughalter an diesen beiden Eingriffsstellen ist sichergestellt, daß die Schwenkplatte in jedem beliebigen Zeitpunkt während des Bewegungszyklus des Supportes die erforderliehe Winkelstellung einnimmt und infolge der Verschieblichkeit des Schiebers 156b längs der Führung den wechselnden Abstand zwischen diesen beiden Eingriff sstelien aufnimmt oder ausgleicht.

Wie in Fig. 7 und 8 zu erkennen, ist die Schwenkplatte an ihrem unteren Ende mit dem Support 114 in axialer Richtung über ein Stegelement 165' verriegelt. Das Stegelement Ist bogenförmig und weist einen Plansch 165a auf, der in eine bogenförmige Nut 114a im Support eingreift.

Auf die Schleifscheibe 150 entsprechend Fig. 7 von rechts nach links wirkende Axialkräfte, die vom Werkzeughalter 153 auf die Schwenkplatte 155 übertragen werden, werden von einem Kugellager 166 aufgenommen, dessen Lagerkugeln in bogenförmigen Nuten aufgenommen sind, die im Support 114 und in einer Laufbahn 167 ausgebildet' sind. Die Laufbahn 167 ist in eine Nut in der Schwenkplatte 155 eingesetzt und mit einer Einstellschraube 169 axial in Längsrichtung der Nut verstellbar.

Der Support selbst ist in der bereits beschriebenen Weise beweglich im Grundkörper 126 gelagert, und zwar über eine Zwischenhülse 170, die eine relativ zu Umfangsflachen 172 und

173 an mit axialem Abstand voneinander angeordneten Flanschen

174 bzw. 175 exzentrische Innenbohrung 171 aufweist. Zwischen

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dein Grundkörper und der Zwischenhülse 170 und zwischen dieser und dem Support sind Rollenlager 176, 177 bzw. 178, 179 eingebaut, wobei die Zwischenhülse 170 bei Antrieb des Supportes durch den Kurbelzapf en 129 im Grundkörper frei drehbar ist.

Die im Grundkörper ausgebildete Kammer 180, in welcher der Support, der Basiskörper und.der kreisende Körper, der Exzenter und die -Zwischenhülse untergebracht sind, ist^mit einer Dichtungsanordnung abgedichtet, zu der ein.mit dem Grundkörper fest verbundenes ringförmiges Glied 181 mit einem Dichtglied 182 gehört, das in eine Innennut eingesetzt ist und an einer Außenumfangsflache der Zwischenhülse 170 angreift. Ein weiteres ähnliches Dichtglied 183 dichtet die Zwischenhülse 170 gegen den Support 114 ab. .

Der Werkzeughalter 153 ist an der Schwenkplatte so angeordnet, daß er in radialer Richtung entlang der" Mittellinie 158 der vom Schlitz in der Schwenkplatte gebildeten Führung verstellbar ist.

Zu diesem Zweck weist die Schwenkplatte Führungsbahnen 184 auf, die sich parallel zu den seitlichen Begrenzungen des Werkzeughalters 153 erstrecken. Der Werkzeughalter ist mit komplementär ausgebildeten Gleitstücken versehen, die an diesen Führungsbahnen angreifen. Die Stellung des Werkzeughalters in Längsrichtung der Führungsbahnen ist_smit einer Hockenstange 185 veränderbar, die^Nin einer ebenen Schrägfläche 186 endet und in Längsrichtung verschieblich in .der feststehenden Lagerbuchse 161 angeordnet ist. Eine mit einer komplementär ausgebildeten ebenen Schrägfläehe versehene verstellbare Folgestange 187 greift an der Schrägfläehe 186'an und ist im Werkzeughalter in Richtung ihrer Längsachse verstellbar. Die Lageveränderung des Werkzeughalters mit Grobverstellung erfolgt· durch·Drehen eines Drehknopfes I87a, der an einer Gewindespindel 188 befestigt ist, welche in ein Innengewindeloch, in der Folgestange 187 eindringt.

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Die Schrägflachen der Nockenstange und der Folgestange sind von einer Schraubendruekfeder 189 in Anlage aneinander gehalten. Die Schraubendruekfeder ist an einem im unteren Ende einer im Werkzeughalter ausgebildeten Bohrung 191 verstellbar angeordneten Druckklotz 190 und an einem Anlageklotz 192 abgestützt, der von der Schwenkplatte ausragt und eine Führungsstange trägt, welche in axialer Richtung in das inere der Schraubendruekfeder eindringt.

Die Lageveränderung des Werkzeughalters mit Feinverstellung, und damit die Einstellung der von der Schleifscheibe erzeugten Schnittiefe, erfolgt durch Verstellen der Nockenstange 185 in axialer Richtung durch Drehen des Verstellorgans 194, das drehbar im ortsfesten Grundkörper .126 gelagert ist.

Aufgrund der Gewindeverbindung mit einem Außengewinde an der hülsenförmigen Verlängerung 121a wird das Verstellorgan 194 bei Drehung in axialer Richtung verstellt. Diese Axialbewegung wird über eine Druckplatte 195 auf mit Winkelabstand angeordnete Druckstangen 196 und von diesen, auf ein Druck- oder Axiallager 197 übertragen, das eine feststehende Scheibe 198 und eine umlaufende Scheibe 199 mit einem dazwischen angeordneten Kugellager 200 aufweist. Axiale Verschiebung der umlaufenden Platte (Scheibe) 199 wird über eine Schubstange 201 auf einen Schwenkhebel 202, der um einen im Support 114 fest angeordneten Zapfen 203 drehbar ist, und von diesem über ein Druckstück 204 auf eine Kugel 205 übertragen, die in einer Ausnehmung am benachbarten Ende der Hockenstange 185 aufgenommen ist. Die Bauteile 204 und 205 sind von einer Schraubendruckfeder 206, die sich an einer Innenschulter der Lagerbüchse 161 und an einem Kopf am linken Ende der ITockenstange abstützt, in Anlage aneinander gehalten. Eine von einer Feder 201b gegen die umlaufende Scheibe 199 gedrängte "blinde" Schubstange 201a sorgt für eine ausgeglichene Belastung der umlaufenden Scheibe 199.

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Das Verstellorgan 194 weist vorzugsweise e'inen Flansch 207 auf, der eine Graduierung tragen kann, die nach einem Zeiger oder einer Bezugsmarke am Grundkörper einstellbar und so unterteilt ist, daß sie das Verhältnis zwischen der Y/inkelbewegung des Verstellorgans und der Veränderung der radialen Stellung und damit der Schnittiefe der Schleifscheibe 150 anzeigt.

Um die Schleifscheibe zum Abziehen nach einer gewissen Arbeitszeit in einer unveränderlichen Stellung halten zu können, ist der Support mit einer Feststellvorrichtung 208 fixierbar. Diese Feststellvorrichtung weist eine Spindel 209 auf, die mit einer Nase in eine Ausnehmung 210 im Support einschiebbar i,st und bei Drehung eines Griffteils 211 über einen wendeiförmigen Schlitz 212 in einer Lagerhülse 213 und einen radial ausragenden Stift 214 in axialer Richtung bewegbar ist.

Eine SicherheitsverrJqgelung, beispielsweise in Gestalt eines Mikroschalters 215» der mit einem Schwenkhebel 216 und einer Flanschscheibe 217 an der Spindel betätigbar ist, ist beispielweise mit der Schaltung des Antriebsmotors verbunden, um dessen Einschaltung zu verhindern, solange die Spindel im Eingriff mit der Ausnehmung 210 steht.

In Fig. 9 ist eine zweckmäßige Anordnung für den Schleifscheibenantrieb dargestellt.

Die in Fig. 7 und 8 gezeichnete und in ihrer Gesamtheit mit 220 bezeichnete Vorrichtung ist an eine Grundmaschine 221 angebaut, die einen Werkstückträger aufweist, der mit axialem Vorschub parallel zur Achse 120 verschiebbar ist, um das Werkstück mit der Schleifscheibe in Eingriff zu bringen.

Der Antrieb der Riemenscheibe 152 der Schleifscheibe erfolgt von einem Antriebsmotor 222 aus über drei Endlos-Riemen 223, 224 und 22b.

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Der Endlos-Riemen 223 umschlingt eine Riemenscheibe 224' an der Welle des Antriebsmotors 222 sowie eine Riemenscheibe 225' eines Riemenscheiben-Paares, das an entgegengesetzten Enden einer in einem Lagerbock 227 drehbar gelagerten Welle 226 befestigt ist.

Der zweite Endlos-Riemen 224 ist um die andere der Riemenscheiben 225' sowie um eine Riemenscheibe 228 eines weiteren Eiemenscheiben-Paares geschlungen, das an entgegengesetzten Enden einer Welle 229 angebracht ist. Diese ist drehbar in einem Lager am oberen Ende eines Schwenkarmes 230 aufgenommen, •der um die Achse der Welle 226 schwenkbar ist.

Der Lagerbock 227 und der Antriebsmotor 222 können jeweils an einem Schenkel einer L-förmigen Konsole 231 montiert sein, die an einem geeigneten Teil der Grundmaschine, beispielsweise, wie in der Zeichnung dargestellt, an einer Seite des Maschinenfußes, befestigt ist.

Am Schwenkarm 230 greift eine entsprechend Fig. 9 im. Gegenuhrzeigersinn wirkende Drehkraft an, so daß der dritte -Endlos-Riemen 225, der die andere der Riemenscheiben 228 und die Riemenscheibe 152 der Schleifscheibe umschlingt, gespannt bleibt.

Der Schwenkarm ist schwenkbar, um die durch die Kombination der Bewegungen des Supportes 114 und der Schwenkplatte 155 der Schleifscheibe aufgedrängte Bewegung aufzunehmen.

Es leuchtet ein, daß die bisher beschriebenen Ausbildungs- ■ formen der Vorrichtung abwandelbar sind, um im Bedarfsfall an verschiedenen Stellen der vom Werkzeug beschriebenen Bewegungsbahn wechselnde Winkelbeziehungen zwischen der Bewegungsbahn des rotierenden oder nicht-rotierenden Werkzeuges und einer Arbeitsfläche des Werkzeuges zu erzielen.

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Beispielsweise könnte bei der in Pig. 5 und 6 dargestellten Vorrichtung der erforderliche Wechsel in der WinkelbeZiehung dadurch erreicht sein, daß der Drehzapfen 36a an der Mitnehmerscheibe 36b in einer Stellung angeordnet ist, in der er nicht mit dem Momentanzentrum 36 zusammenfällt, sondern von diesem einen vorgewählten Abstand hat. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Drehzapfen 36a in einem Führungsschlitz in der Mitnehmerscheibe 36b in radialer Richtung mit Steuerung durch eine ringförmige Uockenflache, die mit einem Nockenfolgeglied am Drehzapfen zusammenwirkt j verschieblich zu machen.

Bei der in Fig. 7 und 8 dargestellten Ausbildungsform könnte eine ähnliche gesteuerte Abweichung von der kollinearen Ausrichtung des Momentanzentrums, des ,Eingriffspunktes zwischen dem Schleifwerkzeug und dem Werkstück und dem Drehungsmittelpunkt des Schleifwerkzeuges dadurch erreicht werden, daß man das Zentrierelement 156 so anordnet, daß es nicht mehr gleichachsig mit dem Momentanzentrum ausgerichtet ist, oder daß man den Stift 156a des Zentrierelementes.in einem radialen Schlitz der Mitnehmerscheibe 157 anordnet und seine Stellung mit einem ringförmigen Nocken, der mit einem ITockenfolgeglied am Stift zusammenwirkt, verändert.

Unter einer "Arbeitsfläche" des Werkzeuges im Sinne der vorstehenden Beschreibung und der nachfolgenden Schutzansprüche wird eine beliebige Fläche oder Flächenkombination am Werk-' zeug verstanden, welche die Art der Metall- oder Werkstoffabnahme am Werkstück verändert oder bestimmt. Bei einem nicht-rotierenden Werkzeug ist die Hauptarbeitsfläche die vordere Fläche, obwohl die äußere oder hintere Fläche bis zu einem gewissen Grad die Art der Materialabnahme beeinflussen kann. Die Arbeitsfläche an einem rotierenden spanenden Werkzeug in Gestalt einer Schleifscheibe ist von der radial nach außen gerichteten Umfangsflache gebildet, während die Arbeitsfläche bei einem als Fräser ausgebildeten rotierenden Werkzeug durch die verzahnte Umfangsflache des Werkzeuges dargestellt ist.

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Die Art der Metall- oder Werkstoffabnähme vom Werkstück ist dann teilweise durch die Lagebeziehung zwischen dem Momentanzentrum, dem Eingriffspunkt zwischen Arbeitsfläche und Werkstück und dem Drehungsmittelpunkt des Werkzeuges selbst und teilweise durch die WinkelbeZiehung bestimmt, die zwischen der vorderen Fläche jedes Zahnes und möglicherweise, bis zu einem gewissen Grade, der äußeren oder hinteren Fläche und der vom Werkzeug beschriebenen Bewegungsbahn im Eingriffspunkt zwischen Werkzeug und Werkstück besteht.

Unter "Eingriffspunkt" ist"eine beliebige kleine Berührungsfläche zwischen der Arbeitsfläche des Werkzeuges und dem Werkstück oder eine beliebige Berührungslinie oder schmale Berührungszone zu verstehen. Die letztgenannte Möglichkeit trifft beispielsweise bei einer zylindrischen Schleifscheibe zu.

/Ansprüche 309850/048A

Claims

ANSPRUOHE.-

■ /

Λ.) Verfahren zur spanenden-Formung einer Oberfläche an einem Werkstück, dadurch gek ennz e ichne t, daß ein Träger (4a), an dem ein spanendes Werkzeug (3) aufgenommen ist, in einer Weise bewegt wird, die dadurch bestimmt ist, daß ein kreisender Körper (4) ohne zu gleiten an einem Basiskörper (5) abgerollt wird, wobei der kreisende Körper (4) sich um e.in Momentanzentrum (7) am Berührungspunkt zwischen den Körpern (4,5) dreht, und daß die Winkelstellung zwischen der Bewegungsbahn (1) des Werkzeuges (3) und einer Arbeitsfläche (3a) des Werkzeuges (3) am Eingriffspunkt (3d) des Werkzeuges (3) am Werkstück (2) durch gesteuerte Drehbewegung des Werkzeuges (3) relativ zum Träger (4ä) beeinflußt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der dem Werkzeug (3). erteilten steuerbaren Drehbewegung eine konstante Winkelstellung zwischen der Bewegungsbahn (1) des Werkzeuges (3) und einer Bezugsachse (6) beibehalten wird, die durch das Momentanzentrum (7) und den Eingriffspunkt (3ä.) zwischen dem Werkzeug (3) und dem Werkstück (2) gelegt ist.
3. ' Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gek e η η zeichnet,, daß das Werkzeug (3) relativ zum Träger (4a) um eine zur Bewegungsebene des Werkzeuges (3) normale Achse durch den Eingriffspunkt (3d.) zwischen dem Werkzeug (3) und dem Werkstück (2) drehbar ist und um diese Achse relativ zum Träger (4a) während eines Bewegungszyklus des Trägers (4a.) gedreht wird, um eine konstante geometrische Beziehung zwischen dem Eingriffspunkt (3d.) zwischen Werkzeug (3) und Werkstück (2),

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dem Momentanzentrum (7) und der'Arbeitsfläche (3a; 9a) des Werkzeuges (3;9) zu erzielen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn ζ e i chnet, daß das Werkzeug ein nichtrotierendes Schneidwerkzeug (3) mit einer vorderen, eine Hauptarbeitsfläche darstellenden Fläche (3a) ist, die zur Ausbildung einer Schneidkante (3d) von einer äußeren oder hinteren Fläche (3t>) geschnitten wird, und daß die steuerbare Drehbewegung des Werkzeuges (3) um eine Achse erfolgt, die auf der Bewegungsebene des Werkzeuges (3) senkrecht steht und durch die Schneidkante (3ji) geht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3.» dadurch gek ennz e i ohne t, daß das Werkzeug ein rotierendes Werkzeug (9) mit einer radial nach außen gerichteten Arbeitsfläche (9a) ist, und daß die steuerbare Drehbewegung relativ zum Träger (4a) um eine Achse erfolgt, die auf der Bewegungsebene des Werkzeuges (9) senkrecht steht und durch den Eingriffspunkt (9d) zwischen dem.Werkzeug (9) und dem Werkstück (2) geht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Drehbewegung so erfolgt, daß eine konstante Lagebeziehung erzielt wird, bei der das Momentanzentrum (7), der Eingriffspunkt (9d) und die Drehachse (9b) des Werkzeuges (9) in einer Linie liegen.

7* Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennze ichnet, daß die Bewegungsart des Trägers (4a) bestimmt wird durch einen kreisenden (4) und · einen Basiskörper (5)> die beide kreisrund sind und deren . Durchmesserverhältnis so gewählt ist, daß das Werkzeug (3;9) eine Trochoide (1) mit einer Mehrzahl von Wölbungen (Lappen) beschreibt, die bei jedem aus einer Mehrzahl von vollständigen Bewegungszyklen des Werkzeuges (3j9) mit derselben Winkelstellung relativ zum Basiskörper (5) angeordnet sind.

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8. "Vorrichtung zur Formung einer spanend "bearbeiteten Oberflache an einem Werkstück, mit einem Grundkörper und einem an diesem beweglich angeordneten Support zur Aufnahme eines spanenden Werkzeuges., dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Support (14;114) zwangläufig entlang einer Bewegungsbahn (1) geführt ist, die durch den (geometrischen) Ort eines Punktes an einem kreisenden Körper (22; 122) bestimmt ist, der ohne zu gleiten an einem Basiskörper (21; 121) abrollt, daß der Antrieb des Supportes (14;114) entlang der Bewegungsbahn (1) über einen Mitnehmer (29; 129) erfolgt, und daß mit einer Leitvorrichtung (31; 155) die Winkelstellung zwischen dem Werkzeug (11;150) und dem Support (14;114) an der Bewegungsbahn (1) in einer zur Bewegung des Supportes (14;114) parallelen Ebene und während dessen Bewegung gesteuert veränderbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Y/erk zeughalt er (13; 153) in einer , zur Bewegungsebene des Supportes (14; 114) parallelen Ebene mit Steuerung durch die Leitvorrichtung (31;155) relativ zum Support (14;114) drehbar angeordnet ist, um eine konstante Winkelstellung zwischen dem Werkzeughalter (13;153) und einer Bezugsachse (35;158) zu erzielen, die durch einwanderndes Momentanz¥nTrum (36; 136) des Supportes (14;'114), welches durch den Berührungspunkt zwischen dem Basiskörper (21;121) und dem kreisenden Körper (22;122) bestimmt ist, und ebenfalls durch den Eingriffspunkt zwischen dem Werkzeug (11; 150) .und dem Werkstück (2) geht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Leitvorrichtung (31J155) am Aggregat aus Support (14;114), Mitnehmer (29;129) und Werkzeughalter (13;153) so aufgenommen ist, daß sie mit diesem auf einer Kreisbahn bewegbar ist, jedoch selbst in ihrer Winkelstellung relativ zum Aggregat (14,29»13» 114,129,153) durch zwei Eingriffsstellen am Aggregat bestimmt ist, wobei die eine

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Eingriffsstelle gleichachsig mit dem durch den Berührungspunkt zwischen dem Basiskörper (21;121) und dem kreisenden Körper (22; 122) bestimmten.wandernden Momentanzentrum angeordnet ist," und die andere Eingriffsstelle an einer Achse (20; 120) liegt, um die der Werkzeughalter (13;153) drehbar ist, und daß die Leitvorrichtung (31; 155) so gestaltet oder ausgebildet ist, daß sie den, während der Kreisbewegung des Supportes (14; 114) wechselnden Abstand zwischen den beiden Eingriffsstellen ausgleicht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η zeichne t,daß die Verbindung zwischen der Leitvorrichtung (31;155) und dem Aggregat (14,29,13; 114,129,153)" an der einen Eingriffsstelle durch ein Schwenklager (36a;161,163), an der anderen Eingriffsstelle über eine Führung (32,33»34; 155a) und einen Schieber (13a; 156b) hergestellt ist, die die Abstandsveränderung zwischen den beiden Eingriffss~tellen ausgleichen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß am Werkzeughalter (13) ein nichtrotierendes Werkzeug (11) aufgenommen ist, das eine Schneidkante (11£) aufweist, die an der Schnittstelle zwischen einer vorderen Fläche (11a) und einer äußeren oder hinteren Fläche (11b) gebildet ist und an der Achse (20) liegt, um die der Werkzeughalter (13) drehbar ist, und daß die Leitvorrichtung (31) am Werkzeughalter (13) über die Führungsbahnen (33»34) und einen Schieber (13a) angreift und mit dem Aggregat (14,29, 13) schwenkbar über einen Drehzapfen (36a) verbunden ist, der gleichachsig mit einer durch das Momentanzentrum gehenden Achse (36) angeordnet ist. . -

13. Verrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Werkzeughaltern (13) mit Zwischenabstand entlang der Bewegungsbahn (1) des Werkzeuges (11) angeordnet ist, und daß die Leitvorrichtung (31)

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Führungsbahnsn (33>34) aufweist, die mit entsprechendem Zwischenabstand angeordnet sind und mit den Schiebern (13a) der jeweiligen Werkzeughalter (13) zusammenwirken.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Leitvorrichtung (31) Arme (32) gehören, die strahlenförmig von einem Drehzapfen (36a) am Momentanzentrum ausgehen und Schlitze aufweisen, welche die mii; den Schiebern (13a) der Werkzeughalter (13) zusammenwirkenden !Führungsbahnen (33>34) bilden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e.nn zeichnet, daß am Werkzeughalter (153) ein rotierendes Schneidwerkzeug (150) aufgenommen ist, das eine radial nach außen gerichtete, zur Drehachse (151) des Werkzeuges (150) konzentrische Arbeitsfläche aufweist, daß der Werkzeughalter (153) an der Leitvarichtung (155) angeordnet ist, und daß die Leitvorrichtung (155) eine erste Eingriffsstelle mit dem Träger (114) über die Schwenkverbindung (161,163) hat, um den Werkzeughalter (153) um die durch den Eingriffspunkt zwischen Werkzeug (150) und Werkstück (2) gehende Achse (120) drehbar zu machen, und in einer zweiten Eingriffsstelle mit dem Aggregat aus Support (114), Mitnehmer (129) und Werkzeughalter (153) über den Führungsschlitz (155a) und den Schieber (156b) verbunden ist, der an einer durch das Momentanzentrum gehenden Achse (136) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (153) an der Leitvorrichtung (155) so angeordnet ist, daß er parallel zur Bewegungsebene des Supportes (114) in. einer Richtung verstellbar ist, in der die Schnittiefe des Werkzeuges (150) relativ zur Oberfläche des Werkstückes (2) veränderbar ist.

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17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 "bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß. der Mitnehmer (29; 129) ein Exzenter ist, der eine Welle oder einen Zapfen (24;124), der gleichachsig mit dem Basiskörper (21;121) drehbar angeordnet ist, und einen exzentrischen Teil (Kurbelzapfen) (29;129) aufweist, der in den Support (14;114) eingreift.

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L e e r s e i t e