DE3207924C2

DE3207924C2 - Maschine zum Erzeugen balliger Zahnflanken an einem verzahnten Werkstück durch Schaben, Rollen od.dgl.

Info

Publication number: DE3207924C2
Application number: DE19823207924
Authority: DE
Inventors: Heinrich 8000 München Fischer
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 1982-03-05
Filing date: 1982-03-05
Publication date: 1986-05-28
Also published as: DE3207924A1

Abstract

In einer Maschine zum Feinbearbeiten der Flanken von Zahnrädern durch Schaben, Rollen od.dgl., bei der das Werkstück ortsfest aufgenommen ist und mit einem zahnrad artigen Werkzeug in Eingriff steht, das neben einer hin- und hergehenden Vorschubbewegung und einer Zustellbewegung im Sinne einer Achsabstandsverringerung auch eine Schwenkbewegung um eine quer zur Vorschubbewegung gerichtete Achse ausführt, ist das Werkzeug drehantreibbar an einer Wiege angeordnet. Für die Schwenkbewegung ist eine entlang einer Achse wirkende Verstelleinheit vorgesehen, die über ein Koppelglied mit der Wiege verbunden ist. Die Verstelleinheit kann ein eine Spindel antreibender Motor sein, wobei die Spindel mit einer Spindelmutter zusammenwirkt, an der das Koppelglied ebenso wie an der Wiege angelenkt ist.

Description

a) das Werkstück ortsfest, aber drehbar auf dem Maschinenbett gelagert ist,

b) das Werkstück in einem Werkzeugkopf aufgenommen ist, der um eine senkrecht zur Werkzeug- und zur Werkstückachse gerichtete Einstellachse dreheinstellbar in einer Wiege an einem in vertikaler Richtung verfahrbaren Zustellschlitten angeordnet ist, wobei die Wiege in einer Bogenführung um eine horizontale Achse schwenkbar ist,

c) zwischen der Wiege und dem Zustellschlitten ein an seiner Unterseite die Bogenführung für die Wiege aufweisender, parallel zur Werkstückachse hin- und herbewegbarer und dafür motorisch antreibbarer, bei Maschinen zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken bekannter Vorschubschlitten angeordnet ist,

d) für die Schwenkbewegung der Wiege in der Bogenführung ein motorischer Antrieb vorgesehen ist, und

e) Steuereinrichtungen vorhanden sind, mit denen die Bewegung des Zwnellschlittens und die Schwenkbewegung der Wiege unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Vorschubschhttens steuerbar sind,

nach Patent 3142843, dadurch gekennzeichnet, daß als motorischer Antrieb für die Schwenkbewegung {φ) der Wiege (25) im Vorschubschlitten (20) eine geradlinig entlang einer Achse wirkende Verstelleinheit (32,35,36) vorgesehen ist, die über wenigstens ein Koppelglied (40; 46) mit der Wiege (25) verbunden ist, wobei das wenigstens eine Koppelglied (40; 46) sowohl an einem geradlinig verstellbaren Glied (36) der Verstelleinheit (32, 35, 36) als auch an der Wiege (25) angelenkt ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit (32,35, 36) von einer im Vorschubschlitten (20) gelagerten, drehantreibbaren Spindel (35) mit einer Spindelmutter (36) gebildet ist und das wenigstens eine Koppelglied (40; 46) an der Spindelmutter (36) angelenkt ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Koppelglied (40) sowohl mit dem geradlinig verstellbaren Glied der Verstelleinheit bzw. mit der Spindelmutter (36) als auch mit der Wiege (25) über spielfrei einstellbare Gelenke (41,43) verbunden ist, deren Achsen (42, 44) parallel zur Schwenkachse (10) der Wiege (25) gerichtet sind.

4. Maschine nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Koppelglied (40) eine Koppelstange (46) ist, die sowohl mit dem geradlinig verstellbaren Glied der Verstelleinrichtung bzw. mit der Spindelmutter (36) als auch mit der Wiege (25) über spielfrei einstellbare Kugelgelenke (47,48) verbunden ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (39) zumindest annähernd tangential zu einer kreisbogenförmigen Führung (24) der Wiege (25) im Vorschubschlitten (20) gerichtet ist und das wenigstens eine Koppelglied (40; 46) in der Normalstellung parallel zur Achse (39) liegt.

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Erzeugen balliger Zahnflanken an einem verzahnten Werkstück, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher beschrieben ist.

Bei der Maschine nach dem Hauptpatent (31 42 843) kann das Werkzeug, z. B. ein Schabrad, u. a. und unabhängig voneinander eine Vorschubbewegung in einer zur Werkstückachse parallelen Ebene -and eine Schwenkbewegung um eine quer zur Vorschubrichtung gerichtete Achse ausführen. Zu diesem Zwecke ist ein das Werkzeug aufnehmender Werkzeugkopf an einer Wiege angebracht, die in einer Bogenführung an einem Vorschubschlitten angeordnet ist. Zum Ausführen der Schwenkbewegung ist am Vorschubschlitten ein Motor vorgesehen, der über einen Schneckentrieb die Wiege antreibt

Schneckentriebe sind bekanntlich nur mit beträchtlichem Aufwand spielfrei einstellbar. Daneben haben sie wegen der starken Reibung einen schlechten Wirkungsgrad und sind raschem Verschleiß ausgesetzt Zum Obertragen der an ganz bestimmten vorwählbaren Stellen des Vorschubweges auszuführenden sehr geringen Schwenkbewegungen bei der in Rede stehenden Maschinengattung ist ein Schneckentrieb deshalb nicht besonders gut geeignet

Ausgehend von dieser Erkenntnis liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen befriedigenden Antrieb für die Schwenkbewegung zu schaffen, der nicht nur einfach und kostengünstig in der Herstellung und Montage ist, sondern der auch bei Spielfreiheit reibungsarm und weitgehend verschleißfrei arbeitcL

Als Lösung wird eine Maschine vorgeschlagen, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist Als geradlinig wirkende Verstelleinheit kann ein Hydraulikzylinder mit einem darin geführten Kolben und einer daran befestigten, aus dem Zylinder austretenden Kolbenstange fungieren, an der das Koppelglied angelenkt ist Ein feinfühligeres Verstellen der Wiege wird mit dem Merkmal des Anspruchs 2 erreicht, das zweckmäßigerweise mit dem Merkmal des Anspruchs 3 oder 4 weitergebildet wird. Mit einer solchen Einrichtung kann die Schwenkbewegung leicht und spielfrei übertragen werden. Falls nach längerem Betrieb verschleißbedingtes Spiel auftritt, können Spindel und Spindelmutter ebenso wie die Gelenke leicht nachgestellt werden. Das Koppelglied kann eine einfache Koppelstange sein oder eine die Verstelleinrichtung teilweise bzw. ganz umgebende Schale bzw. Hülse. Es sind natürlich auch zwei parallel zueinander angeordnete Koppelstangen möglich.

Die Anordnung eines Koppelgliedes, das sowohl an einem geradlinig verstellbaren Glied einer Verstelleinheit als auch an einem zu verschwenkenden Teil angelenkt ist. ist an sich aus der DE-AS 18 17 649 bekannt. Bei der dort beschriebenen Maschine zum Rollen balliger Zahnflanken an vorverzahnten Werkstücken ist der Werkstückträger um eine zur Werkstückachse senkrechte Achse, die die gemeinsame Normale von Werkstück und Werkzeug bildet, pendelnd gelagert. Beide

3 4

Achsen liegen in einer horizontalen Ebene. Unterhalb Gewindespindel 35 spielfrei aufgenommenen Spindelihres gemeinsamen Schnittpunktes ist das als Lasche mutter 36. Der Motor kann ein Hydromotor, ein Drehausgebildete Koppelglied angeordnet, mit dem eine strommotor oder ein Gleichstromservomotor sein. Ihm fortwährende Hin- und Herbewegung des geradlinig kann ggf. noch ein Untersetzungsgetriebe nachgeordnet verstellbaren Gliedes der Verstelleinheit in eine Pendel- 5 sein. Die Achse 39 der Spindel 35 verläuft tangential zur bewegung des Werkstückträgers umgesetzt wird, zur Bogenführung 24. Sie kann auch parallel zu einer Tan-Erzeugung balliger Zahnflanken. Von einer solchen gente der Bogenführung 24 gerichtet sein. Seitlich an Schwenkantriebseinrichtung macht die Erfindung Ge- der Spindelmutter 36 ist ein U-förmiges Koppelglied 40 brauch. mittels spielfrei einstellbarer Gelenke 41 angeordnet.

Die durch die Neigungsänderung des Koppelgliedes io deren Achse 42 parallel zur Schwenkachse 10 der Wiege gegenüber der Achse bedingte Abweichung des 25 verläuft Das Koppelglied 40 ist darüber hinaus mit-Schwerikwinkels vom Weg des geradlinig verstellbaren tels spielfrei einstellbarer Gelenke 43, deren Achse 44 Gliedes ist vernachlässigbar klein, wenn Achse und ebenfalls parallel zur Schwenkachse 10 verläuft, an ei-Koppelglied gemäß dem Merkmal des Anspruchs 5 an- ner zur Wiege 25 gehörenden Gabel 45 angelenkt,
geordnet sind. Dabei soll unter »annähernd tangential« 15 Wird nun die Spindel 35 mit dem Motor 32 angetrieauch »parallel zu einer Tangente« verstanden werden. ben, dann wird die Spindelmutter je nach Drehrichtung Bei anderer Anordnung ergeben sich ungleiche nach links oder rechts bewegt. Dabei wird die Wiege 25 Schwenkwinkel bei gleichem Weg des geradlinig ver- und damit das Schabrad 4 um die Achse 10 entgegen stellbaren Gliedes in der einen oder in der anderen oder im Uhrzeigersinn geschwenkt, da die geradlinige Richtung. 20 Bewegung der Spindelmutter 35 in Pfeilrichtung R von

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in dem Koppelglied 40 und der — in <- i g. 2 vereinfacht den F i g. 1 bis 3 dargestellter Ausführungsbe.^:;piele de- dargestellten — Bogenführung 24 in die Schwenkbeweschrieben. Es zeigt gung φ der Wiege 25 umgesetzt wird.

F i g. 1 eine Zahnradschabmaschine, an der die Erfin- Die Achse 39 muß nicht wie in den Figuren gezeigt

dung anwendbar ist, 25 horizontal liegen, sie kann auch jede andere zumindest

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand annähei nd tangentiale Lage haben, wenn dies aus koneiner perspektivischen Darstellung, struktiven Gründen erwünscht ist. Darüber hinaus sind

Fig.3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfin- auch andere Ausführungsformen der Versteileinrichdung in einer perspektivischen Darstellung. tung möglich.

Auf dem Bett 11 der in F i g. 1 dargestellten Zahnrad- 30 So kann statt des U-förmigen Koppelgliedes 40 auch schabmaschine ist das Werkstück 1 zwischen Reitstök- ein hülsenförmiges, die Spindelmutter 36 umhüllendes ken 12,13 drehbar aufgenommen. An einem Ständer 15 Koppelglied verwendet werden oder zwei parallel zuist ein Zustellschlitten 16 senkrecht verschiebbar (Pfeil- einander gerichtete Koppelstangen auf beiden Seiten richtung Z) und dafür mit einem Motor 17 und einer der Spindelmutter.

Spindel 18 antreibbar. In einer Rundführung 19 ist ein 35 Eine weitere Variante ist in Fig.3 gezeigt wo als Vorschubschlitten 20 um eine senkrechte Achse 21 Koppelglied eine einzige Koppelstange 46 verwendet dreheinstellbar aufgenommen. Der Vorschubschlitten wird. Sie ist über spielfrei einstellbare Kugelgelenke 47, 20 ist gegenüber dem Zustellschlitten 16 horizontal hin 48 an der Spindelmutter 36 und an der Wiege 25 ange- und her verschiebbar, wofür ein Motor 22 und eine lenkt. An dem Ausleger 34 ist in diesem Falle noch eine Spindel 23 \orgesehen sind, in einer Bogenführung 24 40 Leiste 49 angebracht, die spielfrei in eine Nut 50 der ist an der Unterseite des Vorschubschlittens 20 eine Spindelmutter 36 eingreift und diese gegen Verdrehen Wiege 25 angeordnet, an der in einer Rundführung 26 auf der Spindel 35 sichert.

ein Werkzeugkopf 27 um eine vertikale Achse 28 dreh-

einstellbar aufgenommen ist. Im Werkzeugkopf 27 ist Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

ein Schabrad (Werkzeug 4) von einem Motor 29 drehan- 45
treibbar gfciagert. Die Achsen 21 unö 28 fluchten miteinander und liegen in der mittleren Rotationsebene 8 des
Schabrades 4.

Durch Verdrehen des Werkzeugkopfes 27 um die
Achse 28 wird ein Achski euzwinkel zwischen der Achse 50
30 des Schabrades 4 und der Achse 31 des Werkstücks 1
eingestellt Die Achsen 30 und 31 liegen dabei in zueinander parallelen Ebenen. Durch Verdrehen des Vorschubschlittens 20 um die Achse 21 wird die Vorschubrichtung des Schabrades 4 eingestellt, wenn nicht im 55
Parallelverfahren geschabt werden soll (Vorschubrichtung R liegt in der Bildebene), sondern nach dem Diagonalverfahren (R liegt geneigt zur Bildeben).

Die Wiege 25 mit dem Werkzeugkopf 27 und dem
Schabrad 4 sind in der Bogenführung 24 um die Achse 160
10 schwenkbar. Für diese Schwenkbewegung φ ist eine
nachstehend näher beschriebene Verstelleinrichtung
vorgesehen. Die Verstelleinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Motor 32, der in einem Ausleger 34 des
Vorschubschlitteni 20 aufgenommen ist, einer von dem 65
Motor 32 drehend angetriebenen Gewindespindel 35,
die in Lagern 37, 38 in r.em Ausleger 34 drehbar, aber
axial nicht beweglich gelagert ist, und einer von der

Claims

Patentansprüche:

1. Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken mit einem zahnradartigen Werkzeug, z. B. Schabrad, Rollrad od. dgl, das mit dem Werkstück in einem Zweiflanken-Wälzeingriff steht bei der