DE2857823C1 - Abrichtwerkzeug in Form eines Zahnrades fuer ein Honwerkzeugzahnrad - Google Patents

Description

— einer Aufnahmevorrichtung für ein auswechsel- bar aufnehmbares Werkstück und einer koaxial dazu angeordneten Aufnahmevorrichtung für das auswechselbar aufnehmbare Honwerkzeugzahnrad, das die gleiche Zähnezahl hat wie das zu bearbeitende Werkstück,

-~ einer Antriebsvorrichtung für eine Axialbewegung der beiden Aufnahmevorrichtungen relativ zueinander,

— einer Vorrichtung zum vorwählbaren Verändern des Anlagedruckes der Flanken der Honwerkzeugzähne gegen die Flanken der Werkstückzähne und

— einer Vorrichtung zum wechselweisen Anlegen der rechten bzw. linken Flanken der Honwerkzeugzähne an die entsprechenden Flanken der Werkstückzähne, wobei

— die beiden Aufnahmevorrichtungen ijn Umfangsrichtung der Verzahnung relativ zueinander beweglich angeordnet und

— dafür im Sinne einer relativen hin- und hergehenden Bewegung antreibbar sind,

das Abrichtwerkzeug bezüglich der Zähnezahl und den Abmessungen der Verzahnung mit dem vom Honwerkzeugzahnrad zu bearbeitenden Werkstück übereinstimmt und zum Abrichten anstelle eines Wertstückes in die Werkstückaufnahme einsetzbar ist.

Die Erfindung betrifft ein Abrichtwerkzeug in Form eines Zahnrades für das Honwerkzeugzahnrad einer Honvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Beim Zahnradhonen werden befriedigende Bearbeitungsergebnisse nur dann erreicht, wenn das Honwerkzeug nach jeweils einer bestimmten Anzahl bearbeiteter Werkstücke wieder abgerichtet wird. Die Anzahl der zwischen zwei Abrichtvorgängen bearbeitbaren Werkstücke ist abhängig von ihrer Größe, dem Werkstoff, dem Aufmaß, Verzahnungsfehlern usw. und wird durch Versuche ermittelt. Das Zahnradhonen mit einem koaxialen Honwerkzeug mit gleicher Zähnezahl zeichnet sich gegenüber anderen Verfahren zum Feinbearbeiten von Zahnrädern u. a. durch eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aus. Die zum Wechseln des Honwerkzeugs erforderliche Zeit wirkt sich dabei nachteilig aus.

Mit der DE-OS 27 19 524 ist es bekanntgeworden, ein Honwerkzeugzahnrad auf der zum Honen benutzten Vorrichtung mit einem Abrichtwerkzeug in Form eines Zahnrades abzurichten. Bei der dort benutzten Vorrichtung führen das Honwerkzeugzahnrad und das mit ihm in Eingriff stehende Werkstück-Zahnrad bzw. das Abrichtwerkzeug eine Rotationsbewegung aus.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Abrichtwerkzeug gemäß der DE-OS 27 19 524 so weiterzubilden, daß mit ihm auch das Abrichten eines Honwerkzeugzahnrades gemäß dem zeitranggleichen deutschen Patent 28 14 676 auf einfache und schnelle Weise möglich ist

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung, die das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruchs aufweist Da das Honwerkzeugzahnrad zum Abrichten nicht umgespannt werden muß und das Abrichtwerkzeug mit einem Meisterrad vergleichbar ist, erfolgt der Abrichtvorgang sehr schnell und sehr genau.

Die Verwendung von Abrichtwerkzeugen, die bezüglich ihres Profils dem Profil entsprechen, das mit dem abzurichtenden Werkzeug am Werkstück erzielt wird, ist von der DE-AS 23 43 494 bekannt Dabei wird eine Formschleifscheibe mit dem Gegenprofil einer Zahnlükke des von ihr bearbeiteten Zahnrades unter Rotationsbewegung relativ zu einem Abrichtwerkzeug mit dem Profil einer Zahnlücke des Werkstücks in axialer Richtung bewegt, wobei zur Sicherstellung der Anlage beider Flanken zusätzlich ein radiales Zustellen erforderiich ist Im Gegensatz dazu wird nach der Erfindung ein Honwerkzeug mit beliebig vielen Zähnen mit einem Abrichtwerkzeug mit ebenso vielen Zähnen derart abgerichtet, daß jede Zahnflanke des Abrichtwerkzeugs eine Zahnflanke des Honwerkzeugs bearbeitet, und zwar unter einer hin- und hergehenden Bewegung (Axialbewegung). Zum Wechsel der Fiankenanlage erfolgt eine geringe Verdrehung zwischen Abrichtwerkzeug und Honwerkzeug um die gemeinsame Achse.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 6 erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch ein verzahntes Abrichtwerkzeug im Zusammenwirken mit einem verzahnten Honwerkzeug,

F i g. 2 schematisch die Seitenansicht einer Maschine, auf der die Erfindung anwendbar ist, wobei das Abrichtwerkzeug im Schnitt dargestellt ist,

F i g. 3 die Maschine nach F i g. 2 von oben,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 2,

Fig.5 schematisch eine Zuführungsvorrichtung für das Abrichtwerkzeug bzw. die Honwerkzeuge,

Fig.6 eine Einrichtung zum zwangsweisen Verdrehen des Abziehwerkzeugs relativ zum Honwerkzeug.

F i g. 1 zeigt schematisch die Anordnung zum Abrichten der Verzahnung eines innenverzahnten Honwerkzeugs 1 mit einem außenverzahnten Abrichtwerkzeug 2. Das Honwerkzeug 1 besteht aus einem Ring 3, vorzugsweise aus Metall, in dem ein innenverzahnter Honkörper 4 fest angeordnet ist. Die Verzahnung des Honkörpers entspricht der Verzahnung des von ihm zu bearbeitenden Werkstücks. Das Abrichtwerkzeug 2 ist in einem in Fig. 1 nicht gezeichneten Halter mittels eines Mitnehmers 8 und einer Körnerspitze 9 auswechselbar aufgenommen. Das Honwerkzeug wird von einem in F i g. 1 ebenfalls nicht gezeichneten Werkzeugträger mit nicht gezeichneten Mitteln gehalten. Mit Hilfe des besagten Werkzeugträgers, der verschiebbar und dafür antreibbar gelagert ist, kann das Honwerkzeug von einer strichpunktiert gezeichneten zurückgezogenen Lage 10, in der sowohl das Abrichtwerkzeug als auch das Honwerkzeug ausgewechselt werden können, in eine Arbeitsstellung 1 geschoben werden, die mit Vollinien gezeichnet ist. Das Verschieben in die besagten Stellungen und zurück ist mit den Pfeilen 11,12 schematisch dargestellt. Inder Arbeitsstel-

lung führt das Honwerkzeug relativ zum Abrichtwerkzeug eine oszillierende Axialbewegung aus, die mit dem Doppelpfeil 13 schematisch dargestellt ist Während dieser Axialbewegung werden die Zahnflanken des Honwerkzeugs von den Zahnflanken des Abrichtwerkzeugs abgezogen, und zwar bei jeder Teilbewegung, hin oder zurück, jeweils eine Seite aller Zähne im wesentlichen gleichzeitig. Für diese Einflankenanlage ist eine Relativbewegung (Doppelpfeil 14) in Umfangsrichtung erforderlich, auf die noch eingegangen wird.

Bei schrägverzahnten Honwerkzeugen genügt meistens die Axialbewegung für die Einflankenanlage, wenn das Abrichtwerkzeug in Umfangsrichtung abgebremst wird. Dann liegen beim axialen Hinweg die einen Flanken, z. B. die Linksflanken, am Honwerkzeug an und beim Rückweg die anderen Flanken, z.B. die Rechtsflanken. Bei geradverzahnten Honwerkzeugen ist ein Antrieb für die hin- und hergehende relative Bewegung in Umfangsrichtung erforderlich, für dessen Übertragung der Mitnehmer 8 dient

Das Beispiel zeigt das Abrichten eines innenverzahnten Honwerkzeugs mit einem außenverzahnten Abrichtwerkzeug. In entsprechender Weise kann auch ein außenverzahntes Honwerkzeug mit einem innenverzahnten Abrichtwerkzeug abgerichtet werden. Der außenverzahnte Honkörper (entsprechend 4) ist dann auf einen metallischen Kern aufgebracht

Das Abrichtwerkzeug zum Abrichten des Honwerkzeugs ist ein Zahnrad, das dem Werkstück in der gewünschten Form entspricht Das Abrichtwerkzeug besteht aus einem metallischen verzahnten Grundkdrper, auf dessen Zahnflanken eine Diamantkörnung aufgebracht ist, z. B. galvanisch. Wenn das Honwerkzeug abgezogen werden soll, wird der Maschine statt eines Rohteiles das Abrichtwerkzeug zugeführt und dort eingespannt Die Maschine arbeitet dann im wesentlichen so, als ob ein Zahnrad gehont wird, mit dem Unterschied, daß jetzt das Abrichtwerkzeug das Honwerkzeug bearbeitet und dabei regeneriert.

Die Fig.2 bis 5 zeigen eine Vorrichtung bzw. Maschine zum Honen von Zahnrädern. Dabei erfolgt das Abrichten des Honwerkzeugs 1 in dieser Vorrichtung mit einem Abrichtwerkzeug, das anstelle des vom Honwerkzeug zu bearbeitenden Werkstücks eingespannt wird. In der folgenden Beschreibung wird auf das Bearbeiten nicht eingegangen, sondern nur auf das Abrichten. Auf einem Maschinengestell 15 sind zwei Reitstöcke 16,17 in einer Führung 18 verschiebbar und mittels T-Nuten 19 und entsprechenden Schrauben festspannbar angeordnet. Diese Reitstöcke dienen als Halter für das Abrichtwerkzeug 2. In den Reitstöcken sind mittels Pinolen 20, 21 jeweils eine Reitstockspitze 22 und ein Mitnehmer 23 verschiebbar i^:nd dafür antreibbar gelagert. Mit diesen Mitteln ist die beschriebene Aufnahmevorrichtung für verschiedene Abrichtwerkzeuge 2 einstellbar.

Das Honwerkzeug 1 ist in einen Werkzeugschlitten 24 auswechselbar, nicht drehbar eingespannt. Zur Befestigung ist der Ring 3 mit einem Flansch 25 versehen. Der Werkzeugschlitten ist auf Rundführungen 26 mittels Kugeln 27 parallel zur Achse des Abrichtwerkzeugs bzw. parallel zur von den Elementen 22, 23 gebildeten Spindel verschiebbar gelagert. Der Vorschub der beschriebenen Werkzeug-Aufnahmevorrichtung ist mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung 28 antreibbar, die auch der oszillierenden Bewegung in Richtung des Doppelpfeiles 13 dient. Für diese oszillierende Bewegung kann auch ein besonderer Antrieb vorgesehen sein. Die Antriebsvorrichtung kann von einem nicht gezeichneten hydraulischen oder pneumatischen Kolben gebildet werden, der in einem Zylinder 29 dicht geführt ist Die Antriebsvorrichtung kann auch ein anderes bekanntes Mittel, z. B. ein Elektromotor und eine Vorschubspindel oder Kurbel sein. An dem Werkzeugschlitten ist ein Datenträger befestigt der im Beispiel eine Nockenplatte 30 ist, auf der Nocken 31 versetzbar befestigt sind. Die Nocken werden von

in einem Schalter 32 abgegriffen. Mit der beschriebenen Steuer- bzw. Schalteinrichtung können Steuer- bzw.

Schaltimpulse für Arbeitsvorgänge gegeben werden, die vom Vorschubweg des Werkzeugschlittens abhängen.

Die verschiebbare Pinole 21 eines der beiden Reitstöcke ist auf der dem Abrichtwerkzeug abgewendetea Seite so verlängert daß diese Verlängerung 33 aus dem Reitstock herausragt Auf der Verlängerung sitzt relativ zu ihr nicht verdrehbar und relativ zum Reitstock nicht verschiebbar eine Nabe 34, die mit einem Mitnehmer 35 versehen ist An dem Mitnehmer greifen mittels Kolbenstangen zwei nicht dargestellte Kolben an, die in Zylindern 40,41 dicht geführt sind. Die Kolben können hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden. Mit der beschriebenen Vorrichtung können

2ϊ auf die Pinole und über den Mitnehmer auf das Abrichtwerkzeug Umfangskräfte ausgeübt werden, die gewährleisten, daß sich die Flanken der Zähne des Abrichtwerkzeugs wechselweise an die entsprechenden Flanken der Zähne des Honwerkzeugs anlegen. V/ird

jo ein schrägverzahntes Honwerkzeug abgerichtet, dann genügt es, von den Kolben eine Bremskraft in Umfangsrichtung auf die Pinole bzw. das Abrichtwerkzeug auszuüben, die natürlich auch mit anderen geeigneten bekannten Mitteln, die zweckmäßigerweise steuerbar sind, ausgeführt werden kann.

Ist das Werkstück geradverzahnt, dann sind die Kolben wechselweise zu beaufschlagen, damit eine Relativbewegung in Umfangsrichtung (Doppelpfeil 14 in Fig. 1) ausgeübt und so die Einflankenanlage gewährleistet wird.

Damit der Werkzeugschlitten 24 nur einen so großen hin- und hergehenden Hub auszuführen braucht, wie es zum Abrichten des Honwerkzeugs erforderlich ist, aber andererseits der Werkzeugschlitten auf die Lage des Abrichtwerkzeugs auf der Maschine eingestellt werden kann, sind die Rundführungen 26 auf einem Bock 44 angeordnet, der in einer Führung 45 auf dem Maschinengestell 15 längsverschiebbar und mit Hilfe von T-Nuten 19a und entsprechenden Schrauben

so festspannbar ist.

Zum Zuführen eines Abrichtwerkzeugs analog zu den sonst zu bearbeitenden Werkstücken ist eine bekannte Zuführvorrichtung 47 (Fig.5) neben der Maschine vorgesehen. Sie besteht beispielsweise aus einer Säule 48, auf der ein Kopf 49 drehbar und dafür antreibbar gelagert ist Der Kopf trägt zwei Arme 50, deren Länge teleskopartig veränderbar ist. Am Ende der beiden Arme ist je ein Greifer 51 vorgesehen. Mit dieser Zuführungsvorrichtung wird ein Abrichtwerkzeug dem Arbeitsraum der Maschine (zwischen der Spitze 22 und dem Mitnehmer 23) zugeführt und später wieder der Maschine entnommen. Es kann zweckmäßig sein, vor allem bei einem schrägverzahnten Honwerkzeug, die relaiive Bewegung in Umfangsrichtung (Doppelpfeil 14 in Fig. 1) zwangsläufig zu steuern. Eine hierfür benötigte Verschraubeinrichtung sei am Beispiel einer Abrichtvorrichtung beschrieben, die mit der Maschine zum Honen von Zahnrädern kombiniert sein kann

(Fig. 6).

Ein schrägverzahntes Honwerkzeug 62 ist in einem Futter 63 eingespannt. Das schrägverzahnte Abrichtwerkzeug 64 wird auswechselbar von einer Spindel 65 aufgenommen, die mittels Lagerböcken 66 auf einem Längsschlitten 67 gelagert ist. Der Längsschlitten 67 ist auf einer Fünrung 68 parallel zur Achse von Spindel 65 und Honwerkzeug 62 verschiebbar gelagert und mit einem geeigneten bekannten Vorschubantrieb 69 antreibbar. Auf dem Längsschlitten 67 ist ein Querschlitten 70 rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung des Längsschlittens verschieblich gelagert. Zwischen den Lagerböcken 66 ist auf der Spindel 65 auswechselbar ein Rollbogen 71 befestigt, dessen Radius dem Teilkreisradius des Honwerkzeuges bzw. Abrichtwerkzeuges entspricht. Auf dem Rolibogen sind Rollbänder 72, 73 befestigt, deren freies Ende jeweils am Querschlitten 70 befestigt ist. Der Querschlitten 70 ist mit einem Ausleger 10

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74 versehen, der an seinem freien Ende einen Taster 75 trägt. Am Maschinengestell 76, das die oben erwähnte Führung 68 trägt, ist mittels einer Konsole 77 eine Leitvorrichtung 78 schwenkbar und feststellbar gelagert. Die Leitvorrichtung ist mit einem Schlitz 79 versehen, in den der Taster 75 hineinragt. Zum Arbeiten wird der Schlitz 79 auf den Schrägungswinkel der Verzahnung eingestellt, der an dem Kreis des Honwerkzeuges vorhanden ist, welcher dem Radius des Rollbogens entspricht. Während des axialen Vorschubs des Längsschlittens 67 wird mit der beschriebenen Vorrichtung das Abrichtwerkzeug 64 so verdreht, daß seine Verzahnung genau dem für das Honwerkzeug gewünschten Schrägungswinkel folgt.

Die Leitvorrichtung 78 kann auch fortfallen und der Querschlitten 70 mittels eines Antriebes 82 abhängig vom Weg des Längsschlittens 67 über einen Rechner gesteuert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Abrichtwerkzeug in Form eines Zahnrades für das Honwerkzeugzahnrad einer Honvorrichtung zum Honen von gerad- oder schrägverzahnten, innen oder außenverzahnten Werkstücken, wobei das Honwerkzeugzahnrad zum Abrichten auf der Honvorrichtung verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abrichten des Honwerkzeugzahnrades einer Honvorrichtung mit