DE2721575A1 - Gear cutting machine tool - has play due to tool deflection eliminated by controlling tool pressure w.r.t. slide travel using fluid cylinder - Google Patents

Abstract

In ordr to take up play due to an additional force is exerted on the cutter by means of hydraulic or pneumatic pressure cylinder. The pressure of the fluid or air is controlled by a device which is dependant on the travel of the slide supporting the cutter. The relationship between slide travel and cutter force is controlled by a probe which follows a template or pattern corresponding to the gear tooth. Instead of increasing the pressure on the cutter the system can be arranged to exert a braking force on the cutter which is dependent on the travel of the slide supporting the cutter.

Description

Vorrichtung zum Antrieb eines Device for driving a

Werkzeugmaschinenschlittens Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben ist. Machine tool slide The invention relates to a device as described in the preamble of the main claim.

Beim Antrieb von Werkzeugmaschinenschlitten wirkt sich das wechselnde Spiel von Vorschubspindel und Spindelmutter und auch ihre wechselnde Belastung ungünstig auf das Arbeitsergebnis, insbesondere bei Wälzfräsmaschinen auf die Zahnrichtung, aus.When driving machine tool slides, this has a changing effect Play of the feed spindle and spindle nut and also their changing load unfavorable on the work result, especially in the case of hobbing machines on the tooth direction, the end.

Es ist bereits eine Gleichlauffräseinrichtung bekannt, bei der der Überschuß der Hilfskraft über die Widerstände der Vorschubbewegung gemessen und an einem Anzeigegerät sichtbar gemacht wird. In einer weiteren Ausführungsform regelt das Anzeigegerät die Hilfskraft an einem Regelventil selbsttätig ein, wobei als Meßgerät eine Druckmeßdose verwendet werden kann.There is already a synchronous milling device known in which the Excess of the auxiliary force measured over the resistances of the feed movement and is made visible on a display device. In a further embodiment regulates the display device automatically activates the auxiliary force on a control valve, with as Measuring device a pressure cell can be used.

(DT-AS 1 093 651). Da aber nicht nur das Spiel in der Spindelmutter sondern auch die verschiedenen Belastungen des gesamten Vorschubsystems durch das Werkzeug, z.B. An- und Auslauf des Fräsers, elastische Verformung der Getriebekette, Veränderung des Ölfilms u.a.m. einen Einfluß auf das Arbeitsergebnis hat, reicht die bekannte Vorrichtung für hohe Qualitätsanforderungen nicht aus.(DT-AS 1 093 651). But not only the play in the spindle nut but also the various loads on the entire feed system caused by the Tool, e.g. start and stop of the milling cutter, elastic deformation of the gear chain, Changing the oil film etc. has an influence on the work result, is sufficient the known device for high quality requirements does not suffice.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Werk~ zeugmaschine, insbesondere Wälzfräsmaschine zu erstellen, bei der die geschilderten ungünstigen Einflüsse unschädlich gemacht sind, so daß ein besseres Arbeitsergebnis erzielt wird, z.B.The invention is therefore based on the object of a machine tool, in particular to create a hobbing machine in which the described unfavorable Influences rendered harmless are so that a better work result is achieved, e.g.

Zahnräder mit kleinerer Flankenlinien-Winkelabweichung (, Zahnrichtungsfehler, Schrägungswinkelabweichung) erzeugt werden als mit den bekannten Vorrichtungen.Gears with a smaller tooth trace angle deviation (, tooth direction error, Skew angle deviation) are generated than with the known devices.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Die Hilfskraft kann dabei eine Antriebskraft oder Bremskraft sein.The object on which the invention is based is achieved with a device solved, which has the features of claim 1. The assistant can do a Be driving force or braking force.

Der Begriff der Abhängigkeit soll im Sinne der Erfindung dem Synchronen synonym sein. Auf der Werkzeugmaschine ist die Be-und Entlastung des Getriebezugs, bei Wälzfräsmaschinen des Getriebezugs zwischen Werkstück und Werkzeug, aufgenommen und auf dem Datenträger als korrigierender Wert vorprogrammiert.In the context of the invention, the concept of dependency is intended to refer to synchronous be synonymous. On the machine tool is the loading and unloading of the gear train, on hobbing machines the gear train between workpiece and tool, added and preprogrammed on the data carrier as a corrective value.

Zur Durchführung der Erfindung kann jeder bekannte Datenträger dienen, so z.B. Lochstreifen, Magnetbänder u. dgl., die abhängig von oder synchron mit dem Vorschub des Schlittens ablaufen.Any known data carrier can be used to carry out the invention, e.g. punched tapes, magnetic tapes and the like, which are dependent on or synchronized with the Advance of the slide.

Besonders einfach ist eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2.A device with the features of the claim is particularly simple 2.

Die korrigierende Hilfskraft kann an eine lineare Bewegung angreifen, so insbesondere nach Anspruch 3 oder sie kann auf eine rotierende Bewegung einwirken, so insbesondere nach Anspruch 4.The corrective assistant can attack a linear movement, so in particular according to claim 3 or it can act on a rotating movement, so in particular according to claim 4.

Die Ausführungsformen können aber auch anders kombiniert sein.However, the embodiments can also be combined differently.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.Further advantages and features of the invention are evident from the following Description.

Die Erfindung ist anhand der mit den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen gelöst.The invention is based on the exemplary embodiments shown in FIGS solved.

Fig. 1 zeigt eine Wälzfräsmaschine, auf der die Erfindung angewendet sein kann. Die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt.Fig. 1 shows a hobbing machine to which the invention is applied can be. But the invention is not limited to that.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 2 shows an embodiment of the invention.

Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 3 shows another embodiment of the invention.

Fig. 1 zeigt eine Zahnrad-Wälzfräsmaschine, auf der die Erfindung angewendet ist. Das Werkstück 1, ein Stirnrad, das mit einem Wälzfräser 2 bearbeitet wird, ist mit Hilfe einer Spannvorrichtung 3 auf der Planscheibe 4 einer Werkstückspindel 5 aufgespannt. Die Werkstückspindel ist im Maschinengestell 6 drehbar gelagert. Sie wird von einem Motor 13 aus und über ein nicht gezeichnetes Getriebe sowie über eine Übertragungswelle 7 und über ein ebenfalls nicht gezeichnetes Schneckengetriebe angetrieben.Fig. 1 shows a gear hobbing machine on which the invention is applied. The workpiece 1, a spur gear that is machined with a hob 2 is, with the help of a clamping device 3 on the faceplate 4 of a workpiece spindle 5 stretched. The workpiece spindle is rotatably mounted in the machine frame 6. It is from a motor 13 and via a transmission, not shown, as well as via a transmission shaft 7 and a worm gear, also not shown driven.

Der Wälzfräser 2 ist in einem Shiftschlitten 8 drehbar gelagert.The hob 2 is rotatably mounted in a shift slide 8.

Der dazugehörige Träger 9 ist schwenkbar auf einem Längsschlit ten 10 (auch Schlitten genannt) gelagert und zwar so, daß der Wälzfräser auf seine Zahnsteigung und den Schrägungswinkel der Werkstückzähne eingestellt werden kann. Mit Hilfe des Längsschlittens kann der Wälzfräser parallel zur Achse der Werkstück spindel verschoben werden (bei Maschinen mit Differentialge triebe) oder parallel zu den Werkstückzähnen (bei Maschinen, die nach dem sogenannten Grant-Verfahren arbeiten). Die Führung 11 für den Längsschlitten ist auf einem Tiefenvorschubschlitten 12 gelagert, der rechtwinkelig zur Achse der Werkstückspindel auf dem Maschinengestell verschoben werden kann. Mit dem Tiefenvorschubschlitten kann der Durchmesser und die Zahntiefe des Werkstücks gewählt und eingestellt werden. Tlefenvorßchub, Längsvorschub, Drehung des Wälzfräsers und Rotation des Werkstücks werden von einem Motor 13 aus über ein im Prinzip bekanntes Getriebe angetrieben. Zum Shiften des Wälzfräsers ist ein weiterer Elektromotor, ein sogenannter Shiftmotor 14 vorgesehen, der über ein nicht gezeichnetes Getriebe und eine ebenfalls nicht gezeichnete Schraubspindel auf den Shiftschlitten einwirkt.The associated carrier 9 is pivotable on a longitudinal slide th 10 (also called slide) stored in such a way that the hob on its tooth pitch and the helix angle of the workpiece teeth can be adjusted. With the help of The hob can move the longitudinal slide parallel to the axis of the workpiece spindle (for machines with differential gears) or parallel to the workpiece teeth (for machines that work according to the so-called grant procedure). The leadership 11 for the longitudinal slide is mounted on a depth feed slide 12, the Moved at right angles to the axis of the workpiece spindle on the machine frame can be. With the depth feed slide, the diameter and the tooth depth of the workpiece can be selected and set. Tlefe feed, longitudinal feed, rotation of the hob and rotation of the workpiece are controlled by a motor 13 via a in principle known gear driven. There is another for shifting the hob Electric motor, a so-called shift motor 14 is provided, which has a not shown Gear and a screw spindle, also not shown, on the shift slide acts.

Das Werkstück 1 oder seine Spannvorrichtung oder ein Spanndorn kann mittels eines Reitstockes 15 abgestützt werden. Der Reit stock ist längsverschiebbar, dafür antreibbar und festklemmbar auf einem Gegenhalterbock 16 gelagert, der auf dem Maschinengestell aufgeschraubt ist oder mit diesem eine Einheit bildet.The workpiece 1 or its clamping device or a mandrel can be supported by means of a tailstock 15. The tailstock can be moved lengthways, for this purpose can be driven and clamped on a support bracket 16 mounted on the is screwed onto the machine frame or forms a unit with it.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Detail der Maschine nach Fig. 1 und in einer Ansicht auf die Führung 11 in der der Längsschlitten, im Folgenden Schlitten genannt, verschiebbar geführt ist.Fig. 2 shows schematically a detail of the machine according to Fig. 1 and in a view of the guide 11 in which the longitudinal slide, in the following slide called, is slidably guided.

Der Schlitten wird von einer bekannten und daher als Blockschaltbild dargestellten Antriebseinrichtung 20 über eine Vorschubspindel 21 und eine Spindelmutter 22 angetrieben. Der Pfeil 23 deutet den bei Wälzfräsmaschinen vorhandenen Getriebezug zum Antrieb der Werkstück- bzw. Werkzeugumdrehung an. Dieser Getriebezug ist für die Erfindung aber keine Voraussetzung. Am Schlitten 10 greift die Kolbenstange 24 eines in einem Zylinder geführten Kolbens an. Dieses Zylinder-Kolben-Paar wird im Folgenden mit Stellzylinder 25 bezeichnet. Dieser Stellzylinder dient in den bekannten Maschinen dazu, die Richtung des Vorschubdruckes auf die Richtung des Fräsdruckes abzustimmen. In der Fachsprache werden diese Vorrichtungen mit Gleichlauffräsvorrichtung bezeichnet. Am Schlitten 10 ist auswechselbar eine Schablone 26 angebracht, auf der die gewünschten Korrekturwerte aufgetragen sind. Diese Schablone wird von einem Taster 27 abgegriffen, der über eine Steuereinrichtung 28,29 den Druckmittel~ zufluß zum Stellzylinder regelt. Diese Steuereinrichtung kann beispielsweise ein Verstärker 28 und ein Regelglied 29 sein, wobei das Letztere beispielsweise einen Steuerschieber enthält.The carriage is known from a and therefore as a block diagram illustrated drive device 20 via a feed spindle 21 and a spindle nut 22 driven. The arrow 23 indicates the gear train present in hobbing machines to drive the workpiece or tool rotation. This gear train is for but the invention is not a prerequisite. The piston rod engages on the slide 10 24 of a piston guided in a cylinder. This cylinder-piston pair will hereinafter referred to as adjusting cylinder 25. This adjusting cylinder is used in the known machines, the direction of the feed pressure on the direction of the To coordinate the milling pressure. In the technical language, these devices are with a down-cut milling device designated. A template 26 is replaceably attached to the slide 10 the desired correction values are applied. This stencil is picked up by a button 27, which via a control device 28,29 the Pressure medium flow to the actuating cylinder regulates. This control device can, for example an amplifier 28 and a control element 29, the latter for example contains a control slide.

Von der Schablone 26 aus wird so über Taster 27, Verstärker 28, Regelglied 29 der Druck im Stellzylinder so gesteuert, daß die störenden Fehler, insbesondere bei Wälzfräsmaschinen Flankenlinien-Winkelabweichung korrigiert werden. Das den Steuerschieber enthaltende Steuerglied 29 enthält auch die für das bekannte Umsteuern erforderlichen Mittel.From the template 26 via button 27, amplifier 28, control element 29 the pressure in the actuating cylinder is controlled so that the disturbing errors, in particular In the case of hobbing machines, the tooth trace angle deviation must be corrected. That the Control member 29 containing control slide also contains that for the known reversing required funds.

Fig. 3 zeigt schematisch den gleichen maschinenbaulichen Teil 10,11, 20 bis 23 wie Fig. 2. Es ist aber kein erfindungsgemäßer Stellzylinder vorhanden; sondern in die Antriebseinrichtung ist eine Bremse 30 eingegliedert. Im Ausführungsbeispiel ist die Bremse direkt am Vorschubantrieb 20,21 angeordnet. Sie kann auch an einer geeigneten Stelle im Getriebezug 23 zum Werkstück~ oder Werkzeugantrieb vorgesehen sein. Wesentlich ist, daß die Korrekturwerte der Schablone 26 über den Taster 27, den Verstärker 28 und das Regelglied 29 der#Bremse 30 mitgeteilt werden um so die Fehler, insbesondere Flankenlinien-Winkelabweichungen zu eliminieren. Mit der von Fig. 2 abweichenden schematischen Darstellung des Regelgliedes 29 soll angedeutet sein, daß die Vorrichtung nach der Erfindung nicht nur hydraulisch oder pneumatisch sondern auch elektrisch gesteuert werden kann.Fig. 3 shows schematically the same mechanical part 10, 11, 20 to 23 as in FIG. 2. However, there is no adjusting cylinder according to the invention; Instead, a brake 30 is incorporated into the drive device. In the exemplary embodiment the brake is arranged directly on the feed drive 20,21. You can also join a A suitable place in the gear train 23 for the workpiece ~ or tool drive is provided be. It is essential that the correction values of the template 26 via the button 27, the amplifier 28 and the control member 29 of the brake # 30 are communicated to so the Eliminate errors, in particular tooth trace angle deviations. With the from Fig. 2 a different schematic representation of the control member 29 is indicated be that the device according to the invention is not only hydraulic or pneumatic but can also be controlled electrically.

Eine Korrektureinrichtung nach der Erfindung kann auch für den Shiftschlitten 8 vorgesehen sein oder die beschriebene und mit den Fig. 2 und 3 gezeigte Korrektureinrichtung kann auch auf den Shiftschlitten 8 wirken.A correction device according to the invention can also be used for Shift slide 8 or the correction device described and shown in FIGS. 2 and 3 can also act on the shift slide 8.

Die Schablone kann hergestellt werden, indem die Fehler, insbesondere Flankenlinien-Winkelabweichungen, ohne Korrektureinrichtung zunächst aufgezeichnet werden. Danach werden entsprechende Korrekturwerte auf die Schablone aufgetragen und u.U. mittels Versuchsläufen ausgebessert.The stencil can be made by removing the bugs, in particular Tooth trace angular deviations, initially recorded without a correction device will. Corresponding correction values are then applied to the template and possibly repaired by means of test runs.

Übersetzungen Flankenlinien - Winkelabweichung Tooth alignment error Erreur d'inclinaison Schrägungswinkelabweichung Helix angle error Erreur de l'angle d'hélice Gleichlauffräsen climb milling fraisage â sens directTooth alignment error Erreur d'inclinaison helix angle error Erreur de l'angle d'hélice Climb milling fraisage â sens direct

Claims (4)

ANSPRÜCHE orrichtung zum Antrieb eines Schlittens einer Werkzeugmaschine, insbesondere Zahnrad-Wälzfräsmaschine, mit Vorschubspindel und Spindelmutter, deren Spiel mit einer Hilfskraft, z.B. mit einem hydraulischen oder pneumatischen Stellzylinder, herausgestellt wird, wobei die Größe der Hilfskraft, z.B. der Druck im Stellzylinder, selbsttätig regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Hilfskraft, z.B. des Druckes im Stellzylinder (25), ein Datenträger (26) vorgesehen ist, der abhängig vom Weg des Schlittens (10) abläuft. CLAIMS device for driving a slide of a machine tool, in particular gear hobbing machine, with feed spindle and spindle nut, their Play with an assistant, e.g. with a hydraulic or pneumatic actuating cylinder, is emphasized, whereby the size of the auxiliary force, e.g. the pressure in the actuating cylinder, is automatically adjustable, characterized in that to control the auxiliary, e.g. the pressure in the adjusting cylinder (25), a data carrier (26) is provided which depending on the path of the slide (10). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger eine Schablone (26) od. dgl. ist, die über einen Taster (27) od. dgl. auf das die Hilfskraft regelnde Regelglied (29) wirkt.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the data carrier a template (26) or the like. Is that via a button (27) or the like Auxiliary power regulating control element (29) acts. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Stellzylinder geregelt wird.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure in the actuating cylinder is regulated. 4. Vorrichtung nath Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraft einer mit dem Antrieb des Schlittens in Verbindung stehenden Bremse (30) geregelt wird.4. Apparatus nath claim 1 or 2, characterized in that the braking force of a brake connected to the drive of the slide (30) is regulated.