DE2830109C2 - Wälzfräser zum Schruppen und Schlichten einer Radverzahnung - Google Patents
Wälzfräser zum Schruppen und Schlichten einer RadverzahnungInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
- B23F21/12—Milling tools
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wälzfräser zum Schruppen und Schlichten einer Radverzahnung, mit durch
tiefe Spannuten voneinander getrennten Zahnstollen, die jeweils einen Flankenzahn und dahinter einen
Kopfzahn mit einem gegenüber dem Flankenzahn-Rükken vorragenden Kopf aufweisen, wobei die Kopfschneide des Kopfzahnes in der Breite nicht kleiner als
die Kopfschneide des Flankenzahnes ist, der radiale Abstand der Kopfschneide des Kopfzahnes von der
Mittelachse des Wälzfräsers nicht kleiner als der radiale Abstand der Kopfschneide des Flankenzahnes von der
Mittelachse ist, die beiden Flanken des vorragenden Kopfes des Kopfzahnes jeweils mit einer radialen Linie
des Wälzfräsers einen Kopfflankenwinkel bilden, die Zahnstollen den Kopfzahn und den Flankenzahn jeweils
einstückig bilden und der Übergang von der Flanke des vorragenden Kopfes des Kopfzahnes zu der zugeordneten Flanke des Zahnstollens als Knicklinie ausgebildet
ist, wobei die auf derselben Seite jedes Zahnstollens unterhalb der Knicklinie liegende Flanke des Kopfzahnes und die Flanke des Flankenzahnes eines jeden
Zahnstollens bei der Herstellung mit ein und demselben Werkzeug in nur einem Arbeitsgang hinterarbeitbar
sind.
Bei einem bekannten (DD-PS I 12 617) Wälzfräser dieser Art ist der Kopfflankenwinkel größer als Null.
wodurch mit dem ein und demselben Werkzeug fm
gleichen Arbeitsgang außer Bereichen der Flanke des Flankenzahnes nur die unterhalb der Knicklinie
liegende Flanke des Kopfzahnes einigermaßen wirtschaftlich hinterarbeitbar ist
Wenn bei dem bekannten Wälzfräser die Flanke des Flankenzahns und die unterhalb der Knicklinie liegende
Flankenpartie des Kopfzahnes mit ein und demselben Werkzeug in einem Arbeitsgang hinterarbeitet werden
sollen, so ergeben sich nämlich bei einem Kopfzahn-Flankenwinkel von größer Null und unter Berücksichtigung dessen, daß am Flankenzahn beim Hinterarbeiten
der Ranke zugleich auch der Übergang zwischen Flanke und Rücken mit bearbeitet wird, am Kopfzahn
unterhalb der Knickiinie ganz erhebliche Unterschnei-Gjngen, die es fraglich sein lassen, ob die beabsichtigte
Hinterarbeitung am Kopfzahn unterhalb der Knickiinie mit ein und demselben Werkzeug, mit dem auch die
Flanke des Flankenzahnes bearbeitet wird, in einem
Arbeitsgang überhaupt möglich ist. Erst recht problematisch wird die Sache dann, wenn daran gedacht wird,
mit dem ein und demselben Werkzeug im gleichen Arbeitsgang auch noch die oberhalb der Knicklinie
liegende Flankenpartie des Kopfzahnes mit zu hinterar
beiten. Hierzu ist ersichtlich ein Werkzeug mit einem
überaus komplizierten und hinsichtlich der erforderlichen Festigkeit zur Aufnahme der Schnitikräfte äußerst
kritischen Profil notwendig, so daß seine Anwendbarkeit wenn überhaupt, dann nur sehr bedingt in Frage
kommt. In der nachgereichten Fig. 10 der Zeichnung ist das KopfzahnprofU bzw. das Werkzeugprofil dargestellt, das sich ergibt, wenn bei der bekannten (DD-PS
1 12 617) gleichzeitigen Hinterarbeitung der Flanken des Flankenzahnes und der unterhalb der Knicklinie
liegenden Kopfzahnflanke am Kopfzahn ein Flankenwinkel größer Null und mit Hinterarbeitung der
Kopfabrundungen vorliegt.
Für die Bearbeitung der über der Knicklinie liegenden
Flanke des Kopfzahnes werden Jahcr ein gesonderter
Arbeitsgang und ein gesondertes Werkzeug vorgesehen
werden müssen, für dessen Auslauf und Ansetzen eine tiefe Rückennut zwischen Flankenzahn und Kopfzahn
eines jeden Zahnstollens vorgesehen ist. Die Herstellung des bekannten Wälzfräsers ist entweder wegen des
gesonderten Arbeilsganges, des gesonderten Werkzeuges und wegen der notwendigen tiefen Rückennut
aufwendig, oder aber wie dargelegt, in vieler Hinsicht problematisch.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wälzfräser der
eingangs genannten Art so weiter zu bilden, daß seine
Herstellung erheblich einfacher ist.
Der erfindungsgemäße Wälzfräser ist zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß der
Kopfflankenwinkel in an sich bekannter Weise kleiner
als Null ist, wodurch mit dem ein und demselben Werkzeug im gleichen Arbeitsgang auch die über der
Knicklinie liegende Flanke des Kopfzahnes hinterarbeitbar ist.
Jede Flanke des Zahnstollens läßt sich nun insgesamt
μ mit ein und demselben Werkzeug in nur einem
Arbeitsgang bearbeiten. Der erfindungsgemäße Wälzfräser läßt sich im Vergleich mit dem bekannten (DD-PS
I 12 617) bei gleicher Leistung und gleicher Standzeit
weit wirtschaftlicher herstellen. Durch die erfindungsge
mäße Maßnahme, den Kopfzahn-Flankenwinkel kleiner
Null zu machen, ergibt sich im Bereich der Knicklinie der Kopfzahnflanke ein Kopfzahnflanken- und damit
auch ein Werkzeugprofil, das unkompliziert und
unkritisch ist und damit die gleichzeitige Hinterarbejtung
aller Flankenteile einer Stollenseite in wirtschaftlicher und technologischer Weise erst ermöglicht.
Es ist an sich bekannt (DE-OS 22 12 224), bei einem
Wälzfräser einen Kopfflankenwinkel vorzusehen, der nicht größer als Null ist Allerdings sind dort Kopfzahn
und Flankenzahn nicht einstückig von einem Stollen gebildet Somit führt dort ein Kopfflankenwinkel, der
nicht größer als Null ist, nicht zu einer Vereinfachung
der Herstellung.
Aufgrund des erfindungsgemäß gewählten Kopfflankenwinkels ergeben sich noch folgende an sich bekannte
Vorteile: Die Flankenschneide des Kopfzahnes ist auch nahe der Kopfschneide gehindert zu arbeiten, so daß
der Kopfzahn tatsächlich einen reinen Kopfspan erzeugt Es ergibt sich bei gleichbleibender Breite der
Kopfschneide eine Verstärkung der Krümmung zwischen Kopfschneide des Kopfzahnes und dessen
Flankenschneide. Auch ist es ohne weiteres möglich, die Breite der Kopfschneide des Kopfzahnes größer oder
ebenso groß wie die Breite der Kopfschneide des Flankenzahnes zu gestalten.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn zwischen Rankenzahn und Kopfzahn eines jeden
Zahnstollens keine oder nur eine vergleichsweise flache
Rückennut vorgesehen ist Diese Gestaltung ist beim erfindungsgemäßen Wälzfräser ermöglicht, weil kein
Freiraum zum Ansetzen eines gesonderten Werkzeugs für die Hinterarbeitung der über der Knicklinie
liegenden Flanke des Kopfzahnes notwendig ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Wälzfräser ist eine tiefere Nut vor dem Kopfzahn nicht mehr zwecks
Herstellung und Nachschärfbarkeit des Flankenzahnes des Kopfzahnes erforderlich. Wegen des Fehlens der
Nut vor dem Kopfzahn kann der Flankenzahn öfter bzw. langer von der Brust her nachgeschliffen werden.
Da wegen des Fehlens der Nut die Zahnbrusthöhe des Kopfzahnes kürzer ist, ist der Kopf stärker belastbar
und somit weiter abschleifbar. Es wird höchstens eine ganz flache Nut vorgesehen, um den Kantenbruch des
Flankenzahnes zu ermöglichen. Durch das Fehlen einer ausgeprägten Nut ist die Ausnutzbarkeit des Wälzfräsers
gesteigert wobei die Nut so gehalten wird, daß der Span noch abrollen kann.
In der Zeichnung (Fig. 1—9) sind bevorzugte Ausführungsiormen der Erfindung dargestellt und zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Wälzfräsers mit Zähnen für Kopf- und Flankenspäne,
Fi g. 2 eine Brustansicht eines Flankenzahnes gemäß Linie H-II in Fig. 1,
Fig.3 sine Brustansicht eines Kopfzahnes gemäß
Linie 11NI lip. F ig. I1
Fig.4 eine Anordnung eines Formmeißels bei der
Erzeugung eines Kopfzahnes,
F i g. 5 die Anordnung des Formmeißels gemäß F i g. 4 bei der Erzeugung des dem Kopfzahn zugeordneten
Flankenzahnes,
Fig.6 eine Seitenansicht eines weiteren Wälzfräsers
mit Zähnen für Kopf- und Flankenspäne,
Fig.7 eine Brustansicht eines Kopfzahnes gemäß LinieViI-yiiinFig.6,
Fig.8 eine Brustansicht eines Flankenzahnes gemäß
Linie VIlI-VIII in Fig.6und
F i g. 9 die zur Deckung gebrachten Umrißlinien eines Kopfzahnes und eines Flankenzahnes des Wälzfräsers
gemäß F i g. 6.
Der Wälzfräser gemäC Fig. I bis 3 besitzt einen
Grundkörper 1 mit einer Mittelachse 2. Der Grundkörper 1 ist rund um seinen Umfang herum mit Zahnstollen
3 versehen, die einstückig mit dem Grundkörper sind. In Umfangsrichtung gesehen sind je zwei Zahnstollen 3
durch eine tiefe Spannut 4 voneinander getrennt Jeder Zahnstollen 3 bildet mit seinem, in Drehrichtung gemäß
Pfeil 5 gesehen, vorderen Bereich einen Flankenzahn 6 und mit seinem hinteren Bereich einen Kopfzahn 7.
Die die Spannut 4 einerseits begrenzende Brust 8 des Flankenzahnes 6 bildet im Beispiel einen Spanwinkel 0,
d. h. sie liegt in einer zur Mittelachse 2 rechtwinkeligen Radiallinie. Der Spanwinkel kann auch größer als Null
sein. Der Flankenzahn 6 besitzt am oberen Ende der Brust 8 eine Kopfschneide 9, die nach hinten in einen
Rücken 10 übergeht Beiderseits des Rückens 10 bildet der Flankenzahn jeweils eine Flanke 11, die in Richtung
zur Mittelachse 2 schräg abfällt Der Obergang von Flanke 11 und Brust 8 bildet eine Flankenschneide 12.
Der Kopfzahn 7 besitzt vorne eine Brust ί3, die unten in den Rücken 10 des Flankenzahnes 6 übergeht und
oben eine K.opfschneide 14 bildet Die Brust 13 bildet mit einer Radiallinie einen positiven -lipanwinkel. Von
der Kopfschneide 14 erstreckt sich nach hinten ein Rücken 15 bis zu einer Spannut 4. Der den Rücken 10
des Flankenzahnes 6 überragende Bereich des Kopfzahnes 7 bildet einen Kopf 16, der beiderseits des Rückens
eine Flaiike 17 bildet die über eine Knicklinie 18 in die
zugeordnete Flanke 19 des Zahnstollens 3 übergeht Diese Flanke 19 und die Flanke 11 des Flankenzahnes 6
gehen ineinander über. Der Übergang der Flanke 17 des Kopfes zur Brust 13 bildet eine Flankenschneide 20 des
Kopfzahnes.
Die Flanken U des Flankenzahnes 6 und auch die Flanke 19 des Zahnstollens im Bereich des Kopfzahnes
bildet mit einer Radiallinie einen positiven Flankenwinkel, wogegen die Flanke 17 des Kopfes 16 mit einer
Radiallinie 21 einen Kopfflankenwinkel 22 bildet der kleiner als Null ist. Die Kopfschneide 9 des Flankenzahnes
6 besitzt einen geringeren Abstand von der Mittelachse 2 als die Kopfschneide 14 des Kopfzahnes 7.
Die in Richtung der Mittelachse 2 gemessene Breite des Zahnstollens 3 verringert sich von vorne nach hinten,
was auch durch F i g. 2 und 3 verdeutlicht wird.
Die Breite der Kopfschneide eines Zahnes wird angegeben durch den Abstand der beiden Schnittpunkte
der Verlängerung der Kopfschneide mit der Verlängerung der Flankenschneide. Unter Berücksichtigung
dieser Definition ist die Breite der Kopfschneiden von Flankenzahn 6 und Kopfzahn 7 bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3 gleich groß. Der Rücken 10 des
Flankenzahnes 6 bildet auch nahe der Brust 13 des Kopfzahnes 7 mit eintr Radiallinie 27 einen Rücken-Anstiegswinkel
28, der größer als 40° ist
Gemäß Fig.4 werden mit ein und demselben Formmeiüel 23 in einem Arbeitsgang gleichzeitig die
Flanke des Zahnstollens im Bereich des Kopfzahiies sowie die Flanke des Kopfes bearbeitet. Dieser
Formmeißel wird dann gemäß Fig. 5 auch zur Bearbeitung der Flanke des Flankenzahnes verwendet,
da die Neigung bzw. Schräge der Flanke des Flankenzahnes gleich der Neigung bzw. Schräge der
Flanke des Kopfzahnes unterhalb der Knicklinie ist. Die Gestaltung des Formmeißels ergibt sich i:n einzelnen
aus F i g. 4 und 5. F i g. 4 und 5 verdeutlichen auch, daß der Abstand des Rückens des Flankenzahnes vom Fuß
des Flankenzahnes gi&ich dem Abstand der Knicklinie
des Kopfzahiies vom Fuß des Kopfzahnes ist bzw. daß die Knicklinie in Fortsetzung des Rückens des
Flankenzahnes verläuft, wobei der Fuß des Zahnes am
unteren, schmalen Ende des Formmcißcls liegt. Aufgrund der äußerst niedrigen Nut vor dem Kopfzahn
liegt die Knicklinie nur wenige Zehntel mm. ?.. B. '/lomm höher als der Grund der Nut. wie Fig. 4
verdeutlicht.
Die Ausführungsform gemäß Fig.6 bis 9 stimmt weitgehend mit der gemäß F i g. I bis 3 überein. Jedoch
ist der Abstand der Kopfschneide 9 des Flankenzahnes 6 von der Mittelachse 2 gleich dem Abstand der
Kopfschneide 14 des Kopfzahncs 14 von der Mittelachse. Auch ist die Breite der Kopfschneide des Kopfzahnes
größer als die Breite der Kopfschneide des Flankcnzahnes wie F i g. 9 verdeutlicht. F i g. 9 zeigt auch, daß der
Krümmungsradius 24 des Übergangs zur Kopfschneide des Kopfzahnes weit enger bzw. kleiner als der Radius
25 des Übergangs zur Kopfschneide des Flankenzahncs ist.
Bei den Wälzfräsern gemäß I'ig. I bis 9 verlauft die
Knicklinie in Fortsetzung des Rückens des Flankenzahnes. Diese Gestaltung ergibt sich bei der einfachsten Art
der Flankcnbcarbcitung in nur einem Arbeitsgang mit demselben Werkzeug, das z. H. ein Formmeißel oder
eine Schleifscheibe ist.
Um eine nähere Vorstellung von den hier erörterten Größen zu geben, werden einige Angaben beispielhaft
gemacht. Die Tiefe der Nut hinter dem Kopfzahn beträgt in Relation zum Auslauf des Rückens des
Flankenzahns z.B. bei Modul 10 maximal ca. 0.5mm.
Die Brusthöhe des Kopfzahnes beträgt etwa ein Drittel des Hinterarbeilungshubcs des Werkzeugs bei der
Herstellung plus Tiefe der Nut. Die Kopfschneide des Kopfz.ahnes soll gegenüber der Kopfschneide des
Flankenzahnes in radialer Richtung maximal ca.
0,25 mm vorstehen. Die Breite der Kopfschneide des Kopfz.ahnes soll maximal ca. I mm größer sein als die
Breite der Kopfschneide des Flankcnzahnes. Der Spanwinkel des Flankenzahnes kann Null oder positiv
sein; für den Kopfzahn ist ein Spanwinkel von ca. 8- I4r
bevorzugt.
Obzwar wegen der Entlastung der Schneidenübergänge
der radiale Abstand der Kopfschneide des Kopfz.ahnes von der Mittelachse des Wälzfräsers
größer als der radiale Abstand der Kopfschneide des Flankcnzahns von der Mittelachse gewählt wird, ist es
jedoch unter bestimmter' Umständen auch möglich, daß
\ί der radiale Abstand der Kopfschneide des Kopfzahncs
von der Mittelachse ebenso groß wie der des Flankcnzahnes sowie die Breite der Kopfschneide des
Kopfzahnes größer als die des Flankenzahncs ist. Hierbei sind ebenfalls die Flankenschneiden des
Kopfzahnes von jeder Arbeit entlastet; es arbeitet aber die Kopfschneide der Flankenzähne mit.
Durch die doppelte Anzahl Kopfschneiden, die die größte Zerspanungsarbeit leisten, und durch den jeweils
rechtwinkelig zur Kopf- und Flankenschneide getrennt
abrollenden Span sind die Leistung und die Standzeit wesentlich erhöht. Die Spanteilung ist erreicht, weil der
Zahn mit dem vollen Bezugsprofil im mittleren Bereich der Koffschneide etwas schmaler ausgeführt ist als der
nachfolgende Zahn, der nur mit der Kopfschneide am Außendurchmesscr arbeitet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Wälzfräser zum Schruppen und Schlichten einer Radverzahnung, mit durch tiefe Spannuten voneinander getrennten Zahnstollen, die jeweils einen
Flankenzahn und dahinter einen Kopfzahn mit einem gegenüber dem Flankenzahn-Rücken vorragenden Kopf aufweisen, wobei die Kopfschneide des
Kopfzahnes in der Breite nicht kleiner als die Kopfschneide des Flankenzahnes ist, der radiale
Abstand der Kopfschneide des Kopfzahnes von der Mittelachse des Wälzfräsers nicht kleiner als der
radiale Abstand der Kopfschneide des Flankenzahnes von der Mittelachse ist, die beiden Flanken des
vorragenden Kopfes des Kopfzahnes jeweils mit einer radialen Linie des Wälzfräsers einen Kopfflankenwinkel bilden, die Zahnstollen den Kopfzahn und
den Flankenzahn jeweils einstückig bilden und der Übergang von der Flanke des vorragenden Kopfes
des Kopfzähnes zu der zugeordneten Flanke des Zahnstoilens als Knickiinie ausgebildet ist, wobei die
auf derselben Seite jedes Zahnstollens unterhalb der Knicklinie liegende Flanke des Kopfzahnes und die
Flanke des Flankenzahnes eines jeden Zahnstoüens bei der Herstellung mit ein und demselben
Werkzeug in nur einem Arbeitsgang hinterarbeitbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kopfflankenwinkel (22) in an sich bekannter Weise kleiner als Null ist, wodurch mit dem ein und
demselben Werkzeug (23) im gleichen Arbeitsgang auch die übet der Knicklinie (18) liegende Flanke
(17) des Kopfzahnes (7) hinterarbsitbar ist.
2. Wälzfräser nach Ansoruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Flanhjnzahn (6) und
Kopfzahn (7) eines jeden Zahnstolrens (3) keine oder nur eine vergleichsweise flache Rückennut vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782830109 DE2830109C2 (de) | 1978-07-08 | 1978-07-08 | Wälzfräser zum Schruppen und Schlichten einer Radverzahnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782830109 DE2830109C2 (de) | 1978-07-08 | 1978-07-08 | Wälzfräser zum Schruppen und Schlichten einer Radverzahnung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2830109A1 DE2830109A1 (de) | 1980-01-17 |
DE2830109C2 true DE2830109C2 (de) | 1981-12-10 |
Family
ID=6043901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782830109 Expired DE2830109C2 (de) | 1978-07-08 | 1978-07-08 | Wälzfräser zum Schruppen und Schlichten einer Radverzahnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2830109C2 (de) |
Families Citing this family (3)
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CN109397427B (zh) * | 2016-08-19 | 2020-10-16 | 南京林业大学 | 一种陶瓷刀具 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2212224C3 (de) * | 1971-03-16 | 1974-08-29 | Kobe Steel Ltd., Kobe (Japan) | Abwälzfräser zum Verzahnen von Zahnrädern |
DD112617A1 (de) * | 1974-06-20 | 1975-04-20 |
-
1978
- 1978-07-08 DE DE19782830109 patent/DE2830109C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2830109A1 (de) | 1980-01-17 |
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