DE3131381A1 - Waelzstossverfahren zur herstellung von profilen an werkstuecken sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents
Waelzstossverfahren zur herstellung von profilen an werkstuecken sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrensInfo
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Description
Hermann Pfauter GmbH & Co. π __ A 37 164 -dio
Schwieberdinger Str. 87 6. August 1981
71 40 Ludwigsburg
Wälzstoßverfahren zur Herstellung v:cn' Prof ilen
an
uad Werkstücken sowie Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Wälzstoßverfahren" nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung
eines solchen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 3.
Beim Wälzstoßen, beispielsweise zur Herstellung zylindrischer Zahnräder, führen Werkzeug und Werkstück eine Drehbewegung
aus; die Drehachsen des Werkstückes und der Stößspindel sind bei der Erzeugung zylindrischer Werkstücke parallel zueinander
angeordnet. Der Drehung des Werkzeuges ist eine geradlinige Hubbewegung in Richtung der' Achse des Werkzeuges zur
Spanabnahme überlagert.
Die Werkstückflanke wird beimWälzstoßen durch einzelne Hüllschnitte
angenähert, wobei das Stoßwerkzeug zur Spanabnahme eine oszillierende Hubbewegurig in Richtung seiner Drehachse
ausführt. Durch die "Hüllschnitte entsteht an der Werkstückflanke
ein Profil mit Spitzen und Tälern, das mehr oder weniger vom idealen Profil abweicht.
Die Annäherung der Werkstückflanke durch einzelne Hüllschnitte
an das ideale Profil wird um so besser, je geringer der Wälzvorschub ist, d.h. der Weg, um den das Werkstück .
zwischen der Ausbildung zweier' unmittelbar nacheinander ausgeführter Hüllschnitte gedreht wird, also je langsamer das
Werkstück dreht und je größer die Anzahl der Werkzeugliübe
in der Zeiteinheit ist. Der Anzahl der Bube je Zeiteinheit
sind aus dynamischen Gründen, z.B. durch Schwingungen von Maschine, Werkzeug, Werkstück und/oder Aufspannvorrichtung,
und ggfls. auch aus technologischen Gründen, z.B. durch zu große Rauhheit der Werkstückflanke oder zu großem Werkzeugverschleiß
Grenzen gesetzt. Eine gute Annäherung einer gestoßenen Zahnflanke an die ideale Flanke setzt also eine
relativ niedrige Werkstückdrehzahl voraus. In bestimmten Fällen soll oder muß die Bearbeitung jedoch bei relativ
hoher Werkstuckdrehzahl und damit bei festliegender Hubzahl
auch mit hohem Wälzvorschub erfolgen. So erhält man in bestimmten
Fällen beim Wälzstoßen mit hohem Wälzvorschub einen geringeren Werkzeugverschleiß als bei konventionellem Wälzstoßen.
Es gibt auch eine Zahnradbearbeitungsmaschine, auf der zwei vornehmlich auf einem gemeinsamen Grundkörper auszubildende,
insbesondere zylindrische Verzahnungen gleichzeitig spanabhebend bearbeitet werden; die Bearbeitung der einen
Verzahnung erfolgddurch Wälzfräsen, die der anderen Verzahnung
durch Wälzstoßen. Hierbei ist die Werkstückdrehzahl aus Wirtschaf tlxchkeitsgründen über den Wälzfräsprozeß vorgegeben;
sie ist vor allem beim Einsatz mehrgängiger und ggfls, beschichteter Wälzfräser wesentlich größer als beim konventionellen
Wälzstoßen. Während beim konventionellen Wälzstoßen für die Schlichtoperation, also die eigentliche Profilausbildung
oder das "Auswälzen" wegen des geringen Wälzvorschubes vielfach nur eine Werks'tückumdrehung ausreicht, sind
für dieses Auswälzen bei hohem Wälzvorschub mehrere Werkstückumdrehungen erforderlich.
In allen diesen Fällen treten infolge der verhältnismäßig hohen Wälzvorschübe entsprechend große Profilformabweichun-.
gen auf, die unter idealen Bedingungen - Maschine und Werkzeug sind geometrisch, statisch und dynamisch einwandfrei
- angenähert quadratisch mit zunehmendem Wälzvorschub zunehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren
und eine solche Vorrichtung so auszubilden, daß bei vorgegebenerAnzahl i der Auswälzumdrehungen und vorgegebe-
nen Auslegungsdaten von Werkzeug und Werkstück die verfahrensbedingten
Profilformabweichungen minimal werden, und
daß hierbei die für den jeweiligen Bearbeitungsfall optimale
Schnittgeschwindigkeit praktisch nicht beeinflußt wird, so daß auch bei hohem Wälzvorschub eine minimale
Profilformabweichung erhalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 sowie des Anspruches 3 gelöst.
Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung werden die Hüllschnitte
bei aufeinanderfolgenden Auswälzumdrehungen gezielt um das Maß q.sw«sisw/i versetzt. Es hat sich gezeigt, daß
hierdurch in überraschend einfacher Weise, sogar bei hohem Wälzvorschub, die verfahrensbedingten Hüllschnittabweichun—
gen minimal werden. Bei einer Anzahl i von Auswälzumdrehungen wird die auf eine Werkstückumdrehung entfallende Anzahl
ρ von Hüllschnitten geringfügig um-'weniger als 0,5 Hübe je Werkstückumdrehung variiert. Die Pr^filformabweichung nimmt
durch den gezielten Versatz der Hüllschnitte einen Wert an, der um 1/i2 kleiner ist, als wenn bei jeder Auswälzumdrehung
die Hüllschnitte zusammenfallen. Mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, Profilformen herzustellen, die optimal an
die ideale Profilform angenähert sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungenydargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es' zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Entstehung von Hüllschnitten an einer Werkstückflanke
beim Wälzstoßen,
Fig. 2 eine Darstellung der Profilformabweichung
der Werkstückflanke gem. Fig«1,
Fig. 3a
bis 3c jeweils in vergrößerter Darstellung
unterschiedliche Profilformabweichungen
bei Werkstücken mit kreisevolventischem Stirnschnittprofil,
Fig. 4 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße
Vorrichtung,
Fig. 5 eine Steuerungseinrichtμng der Vorrichtung
gem. Fig.4.
Beim Wälzstoßen führen das Stoßwerkzeug 1 und das Werkstück
2 während der Spanabnahme eine Drehbewegung aus (Fig.1). Die Drehachse 3 des Werkstückes 2 und die Drehachse des
Stoßwerkzeuges 1 sind bei der Erzeugung zylindrischer Werkstücke parallel zueinander angeordnet (Fig.4). Der
Drehung des Werkzeuges 1 ist die Hubbewegung in Richtung der Achse des Werkzeuges 1 zur Spanabnahme' überlagert.
Die Werkstückflanke 2a wird beim Wälzstoßen durch einzelne
Hüllschnitte angenähert. In Fig.1 sind drei Wälzstellungen
Ei , E2 , E3 des Werk-rs'tückes und des Stbßwerkzeuges dargestellt.
Das Werkstück 2 dreht in Richtung des Pfeiles A um M2 und das Stoßwerkzeug 1 in Richtung des Pfeiles B um Μ·| .
Das Werkzeug führt zur Spanabnahme eine oszillierende Hubbewegung senkrecht zur Zeichenebene aus.
Hüllschnitte, die bei unmittelbar nacheinander ausgeführten Hübendes Stoßwerkzeuges 1 entstehen, werden bei P*, P2 ,
P3 ausgebildet. Dreht man P2 und P3 um M2 in die Lage zurück,
die sie in der Eingriffsstellung E-| eingenommen haben,
so erhält man die Punkte P2 ' , P3*. Es leuchtet nun
ein, daß z.B. der bei P2 ausgeführte Hüllschnitt das Werkstückprofil
in einem Bereich um P2 ausbildet, der zwischen Q1 und Q2 liegt. Qi liegt etwa in der Mitte zwischen Ρ·| und
P2* und Q2 etwa in der Mitte zwischen P2' und P3 1 (Fig.1).
Das Stoßwerkzeug 1 berührt in der Eingriffsstellung Ez das
ideale Werkstückprofil nur bei P2. Unmittelbar benachbarte
Punkte der idealen Werkstückflanke haben Abstand von der Werkzeugflanke. Um diesen Abstand weicht das tatsächliche
Profil vom idealen Profil ab; es liegt eine verfahrensbedingte
Profilformabweichung ffv vor.
Im linken Teil von Fig.1 sind das ideale Profil I und das
reale Profil R bei Annäherung der Werkstückflanke durch
drei Hüllschnitte dargestellt. Die Profilformabweichungen
werden senkrecht zum idealen Profil I gemessen. *
In Fig.2 ist der Zusammenhang zwischen der Profilformabweichung
auf der Werks tück-flanke 2a gem. Fig.1 und einem
zugehörigen Diagramm dargestellt, injdem die Profilformabweichung
f,. über dem Wälzweg w aufgetragen ist. Die senkrecht
zur Sollflanke, dem idealen Profil I, gemessenen Abweichungen werden senkrecht zur Geraden w jeweils an der
Stelle aufgetragen, an der die Bahn des entsprechenden Punktes der Sollflanke bei Drehung um M2 die Gerade w
schneidet. Der Verlauf von ffv über w läßt sich näherungsweise
durch quadratische Parabeln mit Scheitel in Ρ·] , Έζ und P3 beschreiben. In Fig.2 sind nur ve-rfahrensbedingte
Profilformabweichungen berücksichtigt. Der Schnittpunkt
unmittelbar benachbarter Parabeln liefert die im Bereich zwischen diesen Parabeln vorhandene maximale Profilformabweichung
ff , wie dies in den noch zu erläuternden Fig.3abis 3c deutlich zu erkennen ist.
Die Parabeln mit dem Scheitel bei Ρ·| , P2 , P3 haben meist
unterschiedliche Krümmung. Zur' Vereinfachung sind in den Fig.3abis 3c jedoch Parabeln mit gleicher Krümmung dargestellt
.
Als Wälzvorschub bezeichnet man den Weg, um den das Werkstück 2 zwischen der Ausbildung zweier unmittelbar nacheinander ausgeführter Hüllschnitte gedreht wird. Der Wälzvorschub,
bezogen auf den Umfang des Werkstückte.ilkreises,
3Τ3Ί3-8Ί
ist s ; der auf den Umfang des Werks'tückgrundkreises und damit auf den Wälzweg w .bezogene Wälzvorschub ist swk. In
den Fig.1 und 2 ist M2 χ2 -'-χ d^,, wobei d^ der Grundkreis—durchmesser
der Werks'tückve'rzahnung ist.
Für den W.älzvorschub s^· gilt die. Beziehung sw=
rff. ... d
Hierbei ist d der Wälzkreisdurchmesser der Werkstüekverzahnung und ρ die Anzahl der Stößelhübe (Üüllschnitte) je
Werks'tückumdrehung.
Für den Wälzvorschub swb g.ilt die Gleichung
s . « swb
Beide Vorschübe stehen miteinander in Beziehung über die
bekannte Gleichung sw^ = sw . cosOC t>
Darin istoct der Stirneingriff
swinkel der Verzahnung. Bei nichtkreisevolventischen Werkstückprofilen existiert natürlich nur sw, also nicht swb»
weil bei nichtkreisevolventischen Werkstückprofilen <Ct nicht
existiert. Die Annäherung der Werkstückflanke durch einzelne Hüllschnitte wird, wie vorstehende Ausführungen erkennen
lassen, um so besser, je geringer der Wälzvorschub s ist, also je langsamer das Werkstück dreht und je größer
die Anzahl der Werkzeughübe in der Zeiteinheit ist. Eine gute Annäherung einer gestoßenen Zahnflanke an die ideale
Flanke setzt also eine relativ niedrige Werkstückdrehzahl voraus*. In bestimmten Fällen soll oder muß die Bearbeitung
jedoch bei relativ hoher Werkstückdrehzahl und damit bei festliegender Hubzahl auch mit hohem Wälzvorschub erfolgen.
Der Abstand benachbarter Hüllschnitte in Richtung des Wälzweges w ist nach nur einer Werkstückumdrehung gleich
dem Wälzvorschub swb= TC - d^/p (Fig. 3a). In dieser Gleichung
ist df, der Grundkreisdurchmesser des Werkstückes und
ρ die Anzahl der auf eine Werkstückumdrehung entfallenden Hüllschnitte (Stößelhübe). Die verfahrensbedingte. Profil- '
formabweichung ffv nimmt unter idealen Bedingungen ange-
:·.:'·': I-":·:' i 3T31381
nähert quadratisch mit zunehmendem Wälzvorschub swjj zu.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird nun davon ausgegangen,
die Anzahl ρ der auf eine Werkstückumdrehung entfallenden Hüllschnitte in einen ganzzahligen Anteil k=int(p+0,5)
und einen Anteil q _< 0,5 zu zerlegen. Dann wird p=k/ *q.
Beim Wälzstoßen ist q <ξ k und q ^'p.
Nach jeder Werkstückumdrehung erfolgt nach dieser Beziehung ein Versatz der gerade ausgebildeten Hüllschnitte ge,genüber
den vor einer Werkstückumdrehung ausgebildeten Hüllschnitten um q.swb, also um q mal dem Abstand zwischen benachbarten
Hüllschnitten bei nur einer Auswälzumdrehung. Für q=0 ist der Versatz demnach Null, d.h. die Hüllschnitte,
die bei jeder Werkstückumdrehung einen bestimmten Flankenteil ausbilden sollen, fallen zusammen; die Profilformabweichung
ffv wird so groß wie bei nur einer Auswälzumdrehung.
Für q^O werden zwischen · zwei unmittelbar benachbarten
Hüllschnitten, die bei der ersten Auswälzumdrehung erzeugt wurden, weitere Hüllschnitte ausgebildet- Dadurch
ergibt sich eine kleinere Profilformabweichung.
Die Positionierung der bei einer zweiten, dritten oder vierten Auswälzumdrehung auszubildenden Hüllschnitte wird
nun so vorgenommen, daß die verfahrensbedingte Profilformabweichung
f£v minimal wird. Dies erreicht man, wenn man
bei i Auswälzumdrehungen die auf eine Werks'tückumdrehung entfallende Anzahl von Hüllschnitten ρ geringfügig so variiert,
-daß der nicht ganzzahlige Anteil q wenigstens annähernd, vorzugsweise aber gleich — wird. In diesem Fall nimmt die
1 " 1
Profilformabweichung ffv einen Wert an, der um —2 kleiner .
ist als der Wert für q=0 bzw. für nur eine Auswälzumdrehung.
In den Fig.3a bis 3c sind Profilformabweichungsdiagramme
einer wälzgestoßenen Verzahnung für drei verschiedene Werte von q wiedergegeben. Bei der Darstellung gem. Fig.3a erfolgte
die Bearbeitung entweder bei nur einer Auswälzumdrehung, oder es erfolgten mehrere Auswälzumdrehungen mit q=0.
-11-
Die Profilformabweichungen ffv sind maximal. Gem. den
Fig. 3b und 3c wurden jeweils drei Auswälzumdrehungen ausgeführt. Bei der Darstellung gem. Fig. 3b ist q=-r· =—■ , bei
• ι 1^
der Darstellung gem. Fig.3c q=-TQ · Im Falle der Fig.3b ist
die Profilformabweichung f- wesentlich geringer als im
Falle der Fig.3a. Das so erzeugte Flankenprofil kommt dem
da
idealen Profil sehr nahe, der Anteil q=1/i gewählt worden ist. Im Falle der Fig.3c ist der Anteil q nicht mehr 1/i, da bei drei Umwälzumdrehungen q=T7r gewählt worden ist. Die Profxlformabweichungen ffv sind wieder größer geworden und erreichen nahezu Werte, die denen gem. Fig.3a entsprechen. Verschiebt man in Fig.3c die Hüllschnittkurven A2 und A3 um gleiche Beträge immer mehr gegeneinander, d.h. vergrößert man q'. gegenüber dem Wert in Fig.3c, so wird die Profilformabweichung ffv zunächst kleiner und erreicht bei q=_ s= _. ein Minimum. Bei weiterer Vergrößerung von q nimmt die Profilformabweichung wieder zu. Optimale Bedingungen ergeben sich demnach erfindungsgemäß "für q=— , im dargestellten Ausführungsbeispiel also für q--^.
idealen Profil sehr nahe, der Anteil q=1/i gewählt worden ist. Im Falle der Fig.3c ist der Anteil q nicht mehr 1/i, da bei drei Umwälzumdrehungen q=T7r gewählt worden ist. Die Profxlformabweichungen ffv sind wieder größer geworden und erreichen nahezu Werte, die denen gem. Fig.3a entsprechen. Verschiebt man in Fig.3c die Hüllschnittkurven A2 und A3 um gleiche Beträge immer mehr gegeneinander, d.h. vergrößert man q'. gegenüber dem Wert in Fig.3c, so wird die Profilformabweichung ffv zunächst kleiner und erreicht bei q=_ s= _. ein Minimum. Bei weiterer Vergrößerung von q nimmt die Profilformabweichung wieder zu. Optimale Bedingungen ergeben sich demnach erfindungsgemäß "für q=— , im dargestellten Ausführungsbeispiel also für q--^.
Bei vorgegebenem Hub des Stoßwerkzeuges 1 läßt sich die Schnittgeschwindigkeit über die Hubzahl ng einstellen.
Eine optimale Schnittgeschwindigkeit erfordert eine optimale Hubzahl ng. Es gilt
ng = ρ . n2 ■ = (k(_\ q) H2 .
Darin kennzeichnet n2 die Werks'tückdrehzahl. Wie vorstehend
angegeben, ist q <^;p. Daraus ergibt
sich, daß q die optimale Hubzahl und damit die optimale Schnittgeschwindigkeit nur unwesentlich beeinflußt. Es
kann daher bei hohen Wälzvorschüben gearbeitet werden, wobei sich die vorteilhafte geringe Profilformabweichung ergibt.
Als Wälzbewegung bezeichnet man beim Wälzstoßen die z.B. während der Bearbeitung abgelaufene gleichzeitige Drehbewegung
von Werkstück 2 und Stoßwerkzeug 1.. Die Wälzbewegung
und die Hubbewegung können von getrennten Motoren erzeugt werden. Beide Bewegungen können aber auch von einem gemeinsamen
Motor erzeugt werden. Hierzu wird zwischen dem Motor und
einem Getriebe zur Umsetzung der Drehung in die oszillierende Bewegung des Stoßwerkzeuges ein Getriebe zur Anpassung
der Werkstückdrehung an die Hubbwegung angeordnet. Im ersten Fall wählt man die Drehzahl des meist stufenlos steuerbaren
Motors zum Antrieb der Wälzbewegung und damit der Werkstückumdrehung unter Berücksichtigung der Hubzahl des
Stoßwerkzeuges so, daß sich der gewünschte Wälzvorschub ergibt. Im zweiten Fall wird im Anpaßgetriebe, das meist
ein Zahnrad-Wechselradgetriebe ist, ein Übersetzungsverhältnis so gewählt, däß sich ebenfalls der gewünschte
Wälzvorschub ergibt. . .
Die Vorrichtung zum Wälzstoßen ist so ausgebildet, daß die Hubbewegung des Stoßwerkzeuges 1 und die Wälzbewegung nach
der Gleichung p=k, -. q mit q wenigstens etwa, vorzugsweise
aber gleich 1/i gekoppelt sind.
Wie Fig.4 zeigt, hat die Vorrichtung einen Antriebsmotor 5,
auf dessen Antriebswelle 26 eine Teilschnecke 6 sitzt, die mit einem Schneckenrad 7 eines Werkstück—Drehtisches 20 in
Eingriff ist. Eine Werkstück-Aufspanneinrichtung 21 für das
Werkstück 2 ist drehfest mit dem Drehtisch 20 verbunden. Die Welle 26 ist* über ein Kegelradgetriebe 22 mit einer
Zwischenwelle 27 antriebsverburiden, die' über ein weiteres Kegelradgetriebe 23 mit einer Eingangswelle 28 eines Teilwechselradgetriebes
8 gekoppelt ist. Mit diesem Getriebe wird die Drehbewegung des Stoßwerkzeuges 1 an die Drehbewegung
des Werkstückes 2 angepaßt. Eine Abtriebswelle 29 des Getriebes 8 trägt eine Teilschnecke 9, die mit einem
Schneckenrad 10 auf einer Stbßspindel" 4 kämmt, die das
Stoßwerkzeug 1 trägt.
Für die Hubbewegung des Stbßwerkz'euges 1 ist ein weiterer.
Motor 12 vorgesehen, der" über ein Getriebe, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Riementrieb 24, einen Kurbeltrieb
antreibt, der mit der Stoßspindel 4 verbunden ist. Um die
Hubbewegung ausführen zu können, ist das Teilschneckenrad
10 mit einem (nicht dargestellten) Keilwellenprofil versehen, Aber auch jede andere geeignete Schiebelagerung für die
Stoßspindel 4 kann vorgesehen sein.
Die Winkelposition des Werkstückdrehtisches 20 wird indirekt über einen Winkelschrittgeber 13 auf der Antriebswelle 26
der Teilschnecke 6 im Werkstückantrieb und die Winkelstellung der Kurbelwelle 25 des Kurbeltriebs 11 über einen
Winkelschrittgeber 14 erfaßt.
Die bei 13 aufgenommene Inpulsfolge wird in einem Impulsaufbereiter 15 so vorgenommen, daß an seinem Ausgang genau
p=k/ \ q mal so viele Impulse je Umdrehung des Werkzeugdrehtisches
20 erscheinen, wie über den Winkelschrittgeber 14, ggfls. nach Anpassung in einem Impulsaufbereiter 16,
je Umdrehung der Welle 25 und damit also je Werkzeughub abgeleitet
werden und damit am Ausgang des Impulsaufbereitere 16 zur Verfugung stehen. Der Impulsaufbereiter 15 arbeitet
als Sollwertbildner, der Impulsaufbereiter 16 als Istwertbildner. Ihre Ausgangssignale werden einem Phasenvergleicher
17 zugeführt, in/dem die Regelabweichung, also die
Abweichung der Winkellage der Kurbelwelle 25 aus ihrer durch die Istwinkellage des Werkstückdrehtisches 20 und die gewünschte
Übersetzung entsprechend der Gleichung p=k,_.. -*-
vorgegebenen Sollage gebildet wird. Diese Regelabweichung wird über einen Regler 18 und einen Verstärker 19 auf den
Motor 12 geleitet. Von dort erfolgt der Antrieb der Hubbewegung des Werkzeuges 1, wie erläutert, über Riementrieb
24, Kurbeltrieb 11 und Stoßspindel 4 in genauer Abstimmung zur Werkstückdrehung. Die Vorrichtung kann auch
so ausgebildet werden, daß dem Winkelschrittgeber 13 des Werkstückes 2 ein Istwertbildner und dem Winkelschrittgeber
14 des Stoßwerkzeuges 1 ein Sollwertbildner nachgeschaltet wird. Dann wird die Werkstückdrehung auf die Hubbewegung
des Stoßwerkzeuges 1 abgestimmt. Auch dann läßt sich die Koppelung zwischen Hubbewegung und Auswälzbewegung
genau nach der Beziehung p=k, >. — einstellen.
- 14 -
31313§1
Während im ersten Fall die Lageregelung der Werkzeughubbewegung
in Abhängigkeit von der momentanen Winkelstellung des Werkstückes geregelt wird, ist im zweiten Fall die Lageregelung
der Winkelposition des Werkstückes 2 abhängig, von der momentanen Hublage des' Stbßwerkzeuges 1".
Die Hubbewegurig des Stbßwerkzeuges 1 kann auch direkt, von
der Drehung des Werkstückes 2" über geeignete mechanische, "hydraulische oder elektrische Elemente abgeleitet werden.
Umgekehrt kann auch die Werkstückdrehung direkt von der Hubbewegung des Stoßwerkzeuges Γ über geeignete mechanische,
hydraulische oder elektrische Elemente abgeleitet werden.
Es ist ferner möglich, ein starres Drehzahlverhältnis" über eine extrem genaue Drehzahlregelung,- beispielsweise unter
Verwendung quarzgesteuerter Impulsgenexatoren, "für die Antriebe von Werkstückdrehurig und Werkzeughub - zu erzeugen.
Schließlich kann die Positionierung beider Antriebe von
einem Zentralsystem aus gesteuert werden.
Claims (12)
- Hermann Pfauter GmbH & Co. A 37 164 -dioSchwieberdinger Str. 87 6. August 19817140 Ludwigsburg""Ansprüche:[1.)Wälzstoßverfahren zur Herstellung von Profilen an Werkstücken, insbesondere an zylindrischen Zahnrädern, bei dem das Werkstück und ein Stoßwerkzeug nach einem fest vorgegebenen Übersetzungsverhältnis kontinuierlich gedreht werden, das Stoßwerkzeug zusätzlich in Richtung seiner Drehachse eine oszillierende Bewegung ausführt. und dabei Hüllschnitte am Werkstück während mindestens zweier Auswälzumdrehungen erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die nach jeder Auswälzumdrehung erzeugten Hüllschnitte auf dem Umfang des Wälzkreises des Werkstückes gezielt um q.sw wenigstens annähernd gleich sw/i gegenüber den bei der vorherigen Auswälzumdrehung erzeugten Hüllschnitten versetzt am Werkstück (2) angebracht werden, wobei i die Zahl der Auswälzumdrehungen und sw der Wälzvorschub ist.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllschnitte jeweils gezielt um q.sw=sw/i versetzt werden.
- 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem drehbar angetriebenen Stoßwerkzeug, das in Richtung seiner Drehachse eine Hubbewegung ausführt, und mit einer drehbar angetriebenen Spanneinrichtung für das Werkstück, wobei die Drehbewegungen von Stoßwerkzeug und Spanneinrichtung kontinuierlich nach einem fest vorgegebenen Übersetzungsverhältnis erfolgen,dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegung des Stoßwerkzeuges (1) und die Wälzbewegung nach der Gleichung p=k/_.>q miteinander gekoppelt sind, wobei ρ die Zahl der auf eine Werkstückumdrehung entfallenden Hüllschnitte, k=int (p + 0,5) und q wenigstens etwa -=- ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeughubbewegung von der Wälzbewegung abgeleitet ist.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Werkzeughubbewegung in Abhängigkeit von der momentanen Winkelstellung des Werkstückes (2) oder des Stoßwerkzeuges (1) regelbar oder steuerbar ist.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Winkellage des Werkstückes (2) und der Lage des Stoßwerkzeuges (1) innerhalb des Hubes jeweils ein Winkelschrittgeber (13,14) vorgesehen ist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß dem Winkelschrittgeber (14) des Stoßwerkzeuges (1) ein Istwertbildner (16) und dem Winkelschrittgeber (13) den Werkstückes (2) ein Sollwertbildner (15) nachgeschaltet sind.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß dem Istwert- und dem Sollwertbildner (16,15) ein gemeinsamer Vergleicher (17) nachgeschaltet ist, dessen Ausgangs signal,' über einen Regler (18) und einen Verstärker (19) weiterverarbeitet, die Hubbewegung des Stoßwerkzeuges (1) regelt.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzbewegung von der Werkzeughubbewegung abgeleitet ist.3131301
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 9,dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzbewegung von der momentanen Lage des Stoßwerkzeuges (2) innerhalb des Hubes regel- oder steuerbar ist.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß dem Winkelschrittgeber (14) des Stoßwerkzeuges (1) ein Sollwertbildner und dem Winkelschrittgeber (13) des Werkstückes (2) ein Istwertbildner nachgeschaltet ist.
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß dem Istwert- und dem Sollwertbildner ein gemeinsamer Vergleicher nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignal, über einen Regler und einen Ver- ■ stärker weiterverarbeitet, die Drehbewegung des Werkstückes (2) regelt.
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