DE2360021C3 - Verzahnmaschine zur Herstellung kreisbogenverzahnter Kegelräder - Google Patents
Verzahnmaschine zur Herstellung kreisbogenverzahnter KegelräderInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F9/00—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction
- B23F9/08—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob
- B23F9/10—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob with a face-mill
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F23/00—Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
- B23F23/12—Other devices, e.g. tool holders; Checking devices for controlling workpieces in machines for manufacturing gear teeth
- B23F23/1237—Tool holders
- B23F23/125—Face mill holders
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Description
Die Erfindung betrifft eine nacn dem Teilwälzverfahren
arbeitende Verzahnmaschine zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelräder^, insbesondere zum
Schruppen von Ritzeln, bei der beim Vorwärts- und Rückwärtswälzen eine Bearbeitung des Werkstückes
erfolgt und deren Wiege hierfür ein in einer Ebene senkrecht zur Wiegenachse verschiebbares Teil aufnimmt,
auf dem der Spreizmesserkopf angeordnet ist.
Es sind bereits nach dem Teilwälzverfahren arbeitende Verzahnmaschinen zur Herstellung von kreisbogenverzahnten
Kegelrädern bekannt, bei denen beim Vorwärtswälzen die eine und beim Rückwärtswälzen
die andere Zahnflanke der sich verjüngenden Zahnlücke erzeugt wird.
Bei einer der nach DE-PS 8 55 496 bekannten Verzahnmaschine wird von der Wiege eine Exzentertrommel
aufgenommen. Die Achse, um die die Exzentertrommel schwingt, liegt exzentrisch zur Wiegenachse.
Exzentrisch zur Achse der Exzentertrommel ist auch die Frässpindel, die den Messerkopf trägt, in der
Exzentertrommel gelagert.
Mit dieser bekannten Verzahnmaschine wird beim Vorwärtswälzen bis in die untere Wälzstellung die eine
Zahnflanke der sich verjüngenden Zahnlücke mit der ersten Lage der Messerkopfachse erzeugt. Danach wird
die Messerkopfachse durch Drehen der Wiege um die Wiegenachse von ihrer ersten Lage in eine Zwischenlage
und von da aus durch Drehen der Exzentertrommel um ihre Achse in eine zweite Lage der Messerkopfachse
gebracht. Mit dieser zweiten Lage der Messerkopfachse wird beim Rückwärtswälzen bis in die obere Wälzstellung
die andere Zahnflanke der sich verjüngenden Zahnlücke erzeugt.
Die genannte Ausbildung einer Verzahnmaschine zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelrädern hat
jedoch noch einige wesentliche Nachteile.
Durch die zwei erforderlichen Bewegungen, durch die die Messerkopfachse von der ersten in die zweite Lage
gebracht wird, was einmal durch Drehen der Wiege um
die Wiegenachse und zum anderen durch Drehen der Exzentertrommel um die Achse der Exzentertrommel
geschieht, die beide nicht völlig spielfrei gelagert werden können, läßt sich keine sehr hohe Positioniergenauigkeit
erreichen, was sich negativ auf die Qualität der erzeugten Verzahnung auswirkt Darüber hinaus ist für
die Veränderung der Lage der Messerkopfachse in einem automatischen Arbeitsablauf für die Bewegung
der verhältnismäßig großen Massen ein größerer Zeitaufwand erforderlich, der einer Steigerung der
Arbeitsproduktivität entgegenwirkt
Außerdem ergibt sich für die Steuerung der beiden Bewegungen im automatischen Arbeitsablauf ein
entsprechender steuerungstechnischer Aufwand.
Ziel der Erfindung ist es, den Zeitaufwand und den steuerungstechnischen Aufwand für die Veränderung
der Lage der Messerkopfachse zu senken und die Genauigkeit der erzeugten Verzahnung zu verbessern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nach dem Teilwälzverfahren arbeitende Verzahnmaschine
zur Herstellung von kreisbogenverzahnten Kegelrädem, insbesondere zum Schruppen von Ritzeln, bei der
beim Vorwärts- und Rückwärtswälzen eine Bearbeitung des Werkstückes erfolgt und deren Wiege hierfür ein in
einer Ebene senkrecht zur Wiegenachse verschiebbares Teil aufnimmt, auf dem der Spreizmesserkopf angeordnet
ist, zu schaffen, bei der die Messerkopfachse durch eine Bewegung, bei der geringe Massen bewegt werden
müssen, im automatischen Arbeitsablauf in kürzester Zeit, von der ersten in die zweite Lage gebracht wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf einer von dem verschiebbaren Teil aufgenommenen
Schwenktrommel ein Schwenkteil um eine Schwenkachse automatisch verschwenkbar angeordnet
ist das den Spreizmesserkopf trägt und dem Verschwenkeinrichtungen zugeordnet s;nd. Vorzugsweise
fällt die Schwenkachse des Schwenkteiles mit der Achse der Antriebswelle für die Messerkopfspindel des
Spreizmesserkopfes zusammen und die Verschwenkeinrichtungen bestehen aus zwei Hydraulikkolben, die sich
in Hydraulikzylindern befinden, die auf der Schwenktrommel verschiebbar angeordnet sind.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wurde eine Verzahnmaschine der genannten Art geschaffen, mit
der es möglich ist, ohne große Massen zu bewegen, im automatischen Arbeitsablauf die Messerkopfachse in
so kürzester Zeit von der ersten Lage in die zweite zu bringen.
Es wird dabei eine hohe Positioniergenauigkeit erzielt und dadurch die Genauigkeit der erzeugten Verzahnung
verbessert. Darüber hinaus ist diese Verzahnmaschine durch einen kinematisch einfachen Maschinenaufbau
gekennzeichnet, der für den automatischen Arbeitsablauf auch keinen hohen steuerungstechnischen Aufwand
erfordert. Dadurch, daß die Schwenkachse des Schwenkteiles mit der Achse der Antriebswelle für die
Messerkopfspindel zusammenfällt, ergibt sich ein sehr günstiger Antrieb für den Spreizmesserkopf. Durch die
letztgenannten Merkmale ist auch eine Steigerung der Arbeitsproduktivität der Maschine möglich.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
F i g. 1 einen prinzipiellen Aufbau einer Kegelradverzahnmaschine, die nach dem Teilwälzverfahren arbeitet,
In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
F i g. 1 einen prinzipiellen Aufbau einer Kegelradverzahnmaschine, die nach dem Teilwälzverfahren arbeitet,
Fig.2 einen Schnitt durch die Maschinenelemente
zur Aufnahme des Spreizmesserkopfes innerhalb der Wiege der Kegelradverzahnmaschine,
Fig.3 eine Draufsicht auf den Spreizmesserkopf
gemäß F i g. 1 und F i g. 2, wobei sich der Spreizmesserkopf in seiner Mittenstellung befindet,
Fig.4 eine Teilansicht gemäß Fig.3 auf die
Einstellelemente für das Verschwenken des Spreizmesserkopfes,
Fig.5 einen Schnitt durch eine Klemmeinrichtung,
durch d'<e das Schwenkteil auf der Schwenktrommel
festgeklemmt wird,
F i g. 6 die Lage des Spreizmesserkopfes während des Abwälzens mit einem Kegelrad innerhalb eines
automatisch ablaufenden Arbeitszyklus.
Der prinzipielle Aufbau der Verzahnmaschine ist in
F i g. 1 gezeigt Auf einem Maschinenbett 1 wird auf der einen Seite auf einer Führung 2 ein Werkzeugständer 3
horizontal verschiebbar aufgenommen. Dem Werkzeugständer 3 gegenüberliegend ist auf einer Führungsbahn
4 des Maschinenbettes ! ein Schwenkschütten 5 zum Einschwenken eines Ritzels R um die .'-Mitte auf
den Kegelwinkel angeordnet. Vom Schwenkschlitten 5 wird auf einer Führung 6 ein Werkstückständer 7
ebenfalls horizontalverschiebbar aufgenommen. Werkzeugständer 3 und Werkstückständer 7 sind über eine
Traverse 8 verbunden.
Im Werkzeugständer 3 befindet sich eine Wiege 9 auf der ein Radialschieber 10 angeordnet ist. Der Radialschieber
10 trägt eine Schwenktrommel 11, die ein um eine Schwenkachse S verschwenkbares Schwenkteil 12
aufnimmt. Im Schwenkteil 12 selbst ist der Spreizmesserkopf
Wgelagert, dessen Messerkopfachse M in der
mittleren Ausgangslage mit der Achse M' der Schwenktrommel 11, wie aus Fig.3 ersichtlich,
zusammenfällt
In Fig.2 wird in einem Schnitt durch die Wiege 9
noch einmal näher aufgezeigt, wie in der Wiege 9 der Radialschieber 10, die Schwenktrommel 11 und das
Schwenkteil 12 aufgenommen sind. Im Schwenkteil 12 befindet sich die Lagerung 13 der Messerkopfspindel 14,
die den Spreizmesserkopf W trägt. Der Antrieb des Spreizmesserkopfes W erfolgt über ein auf der
Messerkopfspindel 14 befindliches Zahnrad 15.
Wie aus Fig.3, schematisch angedeutet, entnommen
werden kann, ist das Schwenkteil ϊ? um die Schwenkachse
S auf der Schwenktrommel 11 schwenkbar angeordnet. Dabei fällf die Schwenkachse S des
Schwenkteiles 12 mit einer Achse y einer Welle 16 zusammen, die ein Antrii'bsritzel 17 für den Antrieb der
Messerkopfspindel 14 trägt, welches in das Zahnrad 15 auf der Mjsserkopfspindel 14 eingreift. Dem Schwenkteil
12 ist für das Verschwenken des Spreizmesserkopfes W eine Verschwenkeinrichtung 18 zugeordnet, die sich
auf der Schwenktrommel 11 befindet.
Am Schwenkteil 12 ist ein fester Anschlag 19 angeordnet, dem zwei einstellbare Anschläge 20; 21
gegenüberliegen. Die einstellbaren Anschläge 20; 21 sind auf der Schwenktrommel 11 befestigt. Das
Schwenkteil 12 ist auf der Schwenktrommel 11 durch Klemmeinrichtungen 22 verriegelbar angeordnet. Zum
Einstellen der Exzentrizität e, die der Strecke OM auf
der Geraden G entspricht, für die mittlere Ausgangslage der Messerkopfachse M ist auf der Wiege 9 eine Skala
23 angebracht, der ein Nullriß 24 auf dem Radialschieber 10 gegenüberliegt. Die Gerade G schließt, die
Wiegenachse O und die Messerkopfachse M im jeweiligen Mittelpunkt schneidendT mit der Momentanachse
X einen Wiegenwinkel qw ein und bildet zum
anderen mit der Strecke SM einen Schwenkwinkel q„
Des weiteren befindet sich für das Einstellen des Schwenkwinkels qs auf der Schwenktrommel 12 eine
Skala 25, der ein Nullriß 26 auf dem Radialschieber 10 zugeordnet ist Der Spreizmesserkopf W, auf dem die
Messer 27 befestigt sind, befindet sich in F i g. 3 in seiner Ausgangslage für die Messerkopfachse M. Gemäß
Fig.2 besteht die Verschwenkeinrichtung 18 aus zwei Hydraulikkolben 28; 29, die in Hydraulikzylindern 30; 31
untergebracht sind, welche unmittelbar auf der Schwenktrommel 11 befestigt sind. Durch Hydraulikleitungen
32; 33 kann das Drucköl in die Hydraulikzylinder 30;31 gelangen.
Wie ai's Fig.4 zu entnehmen ist bestehen die
einstellbaren Anschläge 20; 21, die '.l;fn am Schwenkteil
12 befestigten festen Anschlag 19 gegenüberliegen, aus
Gewindespindeln 34; 35, die zur Verriegelung mit Klemmeinrichtungen 36; 37 versehen sind. Für eine
genaue Einstellung der Mittenversatzwinkel qwund q^a
sind dem festen Anschlag 19 Meßbolzen 38; 39 zugeordnet, die sich in der Schwenktrommel U
befinden. Zur Einstellung der Mittenversatzwinkel qm
und qMi wird ein Blockmaß 40 verwendet In F i g. 5 ist
der Aufbau der Klemmeinrichtungen 22 gezeigt
Im Schwenkteil 12 ist eine Bundbuchse 41 angeordnet, die so ausgebildet ist daß in ihr ein Hydraulikzylinder
42 entsteht. Im Hydraulikzylinder 42 wird ein Hydraulikkolben 43 verschiebbar aufgenommen. Der
Hydraulikkolben 43 ist an dem einen Ende mit einem T-Nutenstein 44 versehen, der in eine T-Nut 45 eingreift,
die sich in der Schwenktrommel 11 befindet Durch eine Hydraulikzuleitung 46, die am Hydraulikkolben 43
befestigt ist, gelangt das Drucköl über eins Boh^ng 47
im Hydraulikkolben 43 in den Hydraulikzylinder 42.
Wie in Fig.3 ersichtlich, ist für die Einstellung des
W:cgenwinkels qw an der Wiege 9 eine Skala 48
angebracht, der ein Nullriß 49 am Werkzeugständer 3 gegenüberliegt. Der für das Herausarbeiten einer
Zahnlücke erforderliche Bewegungablauf zwischen Werkzeug und Werkstück ist in Fig.6 schematisch
dargestellt. Der Spreizmesserkopf W nimmt bei Beginn des Vorwärtswälzens zur Wiegenachse Odie Ausgangslage
A ein. Das Vorwärtswälzen um einen Wälzwinkel ε», erfolgt von der Ausgangslage A bis in die
Wälzendstellung B für das Vorwärtswälzen. Dabei nimmt der Spreizmesserkopf WJetzt die neue Lage W
ein und hat gleichzeitig die konvexe Flanke /vam Ritzel
R ausgeschnitten.
In der Wälzendstellung B für das Vorwärtswälzen wird der Spreizmecserkopf W mit seiner Lage W um
eine Schwenkachse 5, um die Mittenversatzwinkel qMi + <7Ma. in die Ausgangslage Cfür das Rückwärtswälzen
geschwenkt Der Spreizmesserkopf W nimmt jetzt die Lage W" ein. Jas Rückwärtswälzen erfolgt nun von
der Ausgangslage Cbis in die Wälzendstellung D für das Rückwärtswälzen. Dabei nimmt der Spreizmesserkopf
W jetzt die Lage W" ein und hat gleichzeitig die konkave Flanke F. am Ritzel R erzeugt.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Nach dem Teilwälzverfahren arbeitende Verzahnmaschine zur Herstellung von kreisbogenverzahnten
Kegelrädern, insbesondere zum SchruDpen von Ritzeln, bei der beim Vorwärts- und Rückwärtswälzen
eine Bearbeitung des Werkstückes erfolgt und deren Wiege ein in einer Ebene senkrecht zur
Wiegenachse verschiebbares Teil aufnimmt, auf dem der Spreizmesserkopf angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß auf einer von dem verschiebbaren Teil aufgenommenen Schwenktrommel
(11) ein Schwenkteil (12) um eine Schwenkachse (S) automatisch verschwenkbar angeordnet ist, dem
Verschwenkeinrichtungen (18) zugeordnet sind, wobei das Schwenkteil (12) den Spreizmesserkopf
Clv; trägt
2. Verzahnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (S) des
Schwenkteiles (12) mit der Achse (W der Welle (16)
für den Antrieb der Messerkopfspinde! (14) des Spreizmesserkopfes (W) zusammenfällt
3. Verzahnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkeinrichtungen
(18) von zwei Hydraulikkolben (28; 29), die in Hydraulikzylindern (30; 31). befestigt auf der
Sc'nwenktrommel (11), verschiebbar angeordnet sind, gebildet werden.
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