DE2404279A1 - Verzahntes werkzeug mit schneidkanten an den zahnflanken - Google Patents
Verzahntes werkzeug mit schneidkanten an den zahnflankenInfo
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Description
rc,riHurth München., den. 24.1.1974
MootaciMr Strato 36 FLf 351
Telefon (0611) 35011
Die Erfindung bezieht sich auf ein verzahntes Werkzeug, dessen
Zahnflanken mit Schneidkanten bildenden vom Zahnkopf zum Zahnfuß verlaufenden Nuten versehen sind, zum Schaben von Zahnrädern
auf einer Maschine, bei der die das Werkzeug tragende Werkzeugspindel relativ zur das Werkstück tragenden Werkstückspindel
vom Werkzeug zum Werkstück gesehen im Sinne einer Achskreuzung im Uhrzeigersinn abweicht.
Auch bezieht sich die Erfindung auf ein analoges Werkzeug, dessen Zahnflanken mit Schneidnuten bildenden vom Zahnkopf zum
Zahnfuß verlaufenden Nuten versehen sind, zum Schaben von Zahnrädern auf einer Maschine, bei der die das Werkzeug tragende
Werkzeugspindel relativ zur das Werkstück tragenden Werkstückspindel vom Werkzeug zum Werkstück gesehen im Sinne einer
Achskreuzung entgegen dem Uhrzeigersinn abweicht.
Es ist bekannt zum Feinbearbeiten von Zahnrädern sogenannte
SchabZahnräder zu benutzen, die an den Zahnflanken mit vom Kopf
zum Fuß verlaufenden Nuten versehen öind, die Schneidkanten .
bilden. Werkzeug und Werkstück walzen .mit gekreuzten Achsen
aufeinander ab, wodurch sich eine Gleitung der einen Zahnflanke relativ zur Gegenflanke in Richtung der Zahnlänge ergibt. Die
längsgleitenden Schneidkanten nehmen Späne ab. Beim sogenannten
Tauchschaben (plunge cut shaving) tritt im Unterschied zu allen
anderen Schabverfahren kein weiterer Längsvorschub auf, so daß
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die auf der Achskreuzung beruhende Gleitung die einzige Längsbewegung
ist. Damit die Schneidwirkung auf die ganze Länge der
Werkstückzähne verteilt wird, sind die Schneidkanten auf den
aufeinanderfolgenden Zähnen gestaffelt angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkung der eingangs beschriebenen Werkzeuge im Sinne einer Erhöhung der Oberflächenqualität an der Werkstückzahnflanke zu verbessern.
Der Erfinder hat gefunden, daß die Güte der erzeugten Oberfläche einerseits von der Richtung des Achskreuzwinkels und
andererseits von der Art der Staffelung der Schneidnuten abhängt. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei
einem im Uhrzeigersinn verlaufenden Achskreuzwinkel mit einem Werkzeug gelöst, auf dem die Nuten in den Zahnflanken in. einer
linksgängigen Wendel (helix) angeordnet sind,"die von Nuten
auf Zähnen gebildet sind, die in Sprüngen gleich der Zähnezahl des Werkstücks oder einem ganzen Vielfachen davon auf dem Umfang
des Werkzeugs auseinander liegen.
Für eine Vorrichtung, bei der der Achskreuzwinkel entgegen dem
Uhrzeigersinn verläuft, wird die Aufgabe mit einem Werkzeug gelöst, auf dem die Nuten in den Zahnflanken in einer rechtsgängigen
Wendel (helix) angeordnet sind, die in Sprüngen gleich der Zähnezahl des Werkstücks oder einem ganzen Vielfachen davon
auf dem Umfang des Werkzeugs auseinander liegen.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das mit den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt die Paarung eines Schabrads mit einem Werkstück
von der Seite.
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-3-
Fig. 2 zeigt das Schabrad-Werkstückpaar vom Schabrad in
Richtung auf das Werkzeug gesehen.
Fig. 3 zeigt schematisch in vergrößertem Maßstab die Anordnung der gestaffelten Schneidnuten, wobei von den
Schabradzähnen jeweils nur eine Zahnflanke im Schnitt dargestellt ist. Es wurden nur die Flanken
der Zähne gezeichnet, die an den sogenannten Sprüngen nach der Erfindung teilnehmen, während
die in dieser Beziehung nicht interessierenden Flanken ausgelassen wurden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch.den Eingriff eines Schabrads
11 in ein Zahnrad 12, das von dem Schabrad zu bearbeiten ist. Die Achsen 13»l^i um die sich die Elemente drehen, kreuzen
sich in einem Abstand, wodurch sich beim Abwälzen eine Längsgleitung beispielsweise in Richtung des Pfeils 15 der
Schabradzahnflanke relativ zur Zahnradzahnflanke ergibt. Die
Zähne des Schabrads sind an den Flanken mit einer Anzahl von Nuten l6 versehen, deren Nutränder Kanten 17 bilden, die infolge
der Längsgleitung Späne abnehmen. Lagerung und Antrieb von Werkstück und Werkzeug (Schabrad) sind bekannt und daher
weder gezeichnet noch beschrieben. An der Vorrichtung bzw. Maschine ist keine Einrichtung zum Ausführen eines Längsvorschubs
vorhanden, so daß die Späne lediglich aufgrund der oben erwähnten Längsgleitung abgenommen werden, was im allgemeinen
mit Tauchschaben (plunge cut shaving) bezeichnet wird. Damit die Kanten aller Werkzeugzähne nicht stets die gleichen
Flankenteile des Zahnrads bearbeiten, dagegen andere Partien
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überhaupt nicht, sind die Nuten und damit die Schneidkanten gestaffelt angeordnet und zwar ist bei der Versetzung so vorgegangen,
wie beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist.
Fig. 3 stellt scheraatisch die Abwicklung eines Schabrades bei
mehreren Umdrehungen dar, wobei aber lediglich eine Flanke der im Zusammenhang mit der Erfindung interessierenden Zähne
dargestellt ist. Die zwischen diesen interessierenden Zähnen liegenden Zähne, bzw. ihre Flanken sind nicht gezeichnet;
jedoch in der rechten Kolonne auf der linken Seite der Fig. unter Z mitgezählt. Die Kolonne Z gibt also die Folge der
Schabradzähne an, die mit den Ordnungsnummern I1, 2·, 3' u.s.w.
bezeichnet sind. Im Beispiel hat das Werkzeug 7 Zähne. Die Folge I1 bis 71 ist 5 mal wiederholt, es ist in Fig. 3 damit
schematisch dargestellt, daß sich das Schabrad bei der Betrachtung 5 mal herumdreht. Selbstverständlich hat ein Schabrad
in der Praxis mehr als 7 Zähne, jedoch ist hier auch abweichend von Fig. 1 eine unüblich kleine Zähnezahl gewählt,
um das Beispiel gut überschaubar zu machen. Neben der Kolonne Zn ist eine Zahlenkolonne Z aufgeführt, die den Ablauf der
Werkstückzähne symbolisiert, die mit den Schabradzähnen während des Abwälzens kämmen. Auch hier ist abweichend von Fig. 1 wegen
der Übersichtlichkeit die sehr kleine Zähnezahl von 5 gewählt.
Zur Erläuterung der Erfindung sei lediglich jeweils der Zahn des Werkstücks betrachtet. Zu Beginn des Abwälzens möge eine
Flanke des Werkstückzahnes 1 die Flanke l8 des Schabradzahns berühren. Die Flanke des Werkstückzahns 1 wird also von den
Schneidkanten 17 des Schabradzahns I1 bearbeitet, wobei die
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r n
Schneidkanten in einer Ebene 1" liegen. Beim Abwälzen berührt der Werkstückzahn 1 das nächste Mal den Schabradzahn 6', dessen
Flanke in Fig. 3 eingezeichnet ist. (Die Flanken der Zähne 2'
bis 51 sind, da an dieser Stelle uninteressant, nicht eingezeichnet.)
Damit die Schneidkanten 19 dieses Zahnes einen anderen Teil der Werkstückzahnflanke bearbeiten, sind die .Kanten um
den Betrag t (Kantenschritt genannt) gegenüber der Kante 17 versetzt, sie liegen in der Ebene 2". Während des Abwälzens
berührt der Werkstückzahn 1 also nacheinander die Schabradzähne 1· - 6· - 41 - 21 - 7' - 51 - 31. Damit liegen die Kanten
aller Schabradzähne fest. Würde man sie auf die in der Fig. 3 nicht gezeichneten Schabradflanken übertragen, so -würden .sie
scheinbar ungeordnet auf .den Flanken liegen. Ihre Ordnung bestimmt
sich daraus, daß die Kanten der Schabradzähne lf - 6' 41
„2· -7' -5' - 3', die in Sprüngen gleich der Zähnezahl 5
des Werkstücks auf dem Umfang des Schabrads (Werkzeugs) auseinander liegen, Schraubenlinien 20 folgen.
Wichtig ist die Steigungsrichtung dieser Schraubenlinie. Nach der Erkenntnis des Erfinders ergibt sich eine saubere Oberfläche
an der Werkstückflanke, wenn die Steigungsrichtung der Schraubenlinie, die von den Schneidkanten der Zähne, die in den
oben beschriebenen Sprüngen auseinander liegen auf die Richtung des Achskreuzwinkels so abgestimmt ist, wie in den Patentan- '
Sprüchen und im Folgenden beschrieben ist.
Zur Erläuterung der Figuren wird noch darauf hingewiesen, daß die Figuren 1 und 2 einen Achskreuzwinkel zeigen, bei dem im
Sinne der Beschreibung die Werkzeugspindel 13 im Uhrzeigersinn
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von der Werkstückspindel abweicht. Fig. 3 zeigt schematisch ein
Schabrad bei dem die zu betrachtenden Nuten bzw. Schneidkanten
eine rechtsgängige Wendel oder Schraubenlinie bilden.
Sieht man vom Schabrad auf das Werkstück wie in Fig. 2 dargestellt
ist, soll Achskreuzwinkel und Steigungsrichtung der Schraubenlinie 20 in folgender Beziehung stehen.
Achskreuzwinkel 21 weicht im Sinne des Uhrzeigers ab, so bilden
die Schneidkanten eine linksgängige Wendel 22 oder Schraubenlinie (helix).
Achskreuzwinkel 21 weicht entgegen dem Uhrzeiger ab, so bilden
die Schneidnuten eine rechtsgängige Wendel oder Schraubenlinie.
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Claims (2)
- rCariHurtJi München, den 24.1.1974Maschinen- und Zahnradfabrik „-n, T . _v /,„. orioWerk II, 8 München 40 25°3 Lich/Wo 323.Moosacher Straß· 36 Teleion (0811)35011Moosacher StraB· 36 .% * "Ansprüche[ 1) !Verzahntes Werkzeug, dessen Zahnflanken mit Schneidkanten bildenden vom Zahnkopf zum Zahnfuß verlaufenden Nuten versehen sind, zum Schaben von Zahnrädern auf einer Maschine, bei der die das Werkzeug tragende Werkzeugspindel relativ zur das Werkstück tragenden Werkstückspindel vom Werkzeug zum Werkstück gesehen im Sinne einer Achskreuzung im Uhrzeigersinn abweicht, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Werkzeug ( ll) die Nuten ( l6) in den Zahnflanken in einerlinksgängigen Wendel (helix) angeordnet sind, die von Nuten auf Zähnen gebildet sind, die in Sprüngen gleich der Zähnezahl des Werkstücks (12) oder einem ganzen Vielfachen davon auf dem Umfang des Werkzeugs auseinander liegen.
- 2) Verzahntes Werkzeug, dessen Zahnflanken mit Schneidnuten bildenden vom Zahnkopf zum Zahnfuß verlaufenden Nuten versehen sind, zum Schaben von Zahnrädern auf einer Maschine, bei der die das Werkzeug tragende Werkzeugspindel relativ zur das Werkstück tragenden Werkstückspindel vom Werkzeug zum Werkstück gesehen im Sinne einer Achskreuzung entgegen dem Uhrzeigersinn abweicht, dadurch gekennzeichnet; daß auf dem Werkzeug ( 11) die Nuten ( l6) in den Zahnflanken in einer rechts gängigen Wendel (helix) angeordnet sind, die in Sprüngen gleich der Zähnezahl des Werkstücks (12)oder einem ganzen Vielfachen davon auf dem Umfang des Werkzeugs auseinander liegen.5G9831/018S
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