DE3320042A1

DE3320042A1 - Verfahren zum schleifen vorverzahnter und schleifmaschine zum durchfuehren dieses verfahrens

Info

Publication number: DE3320042A1
Application number: DE3320042A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr.-Ing. 7505 Ettlingen Wiener
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1984-12-13
Also published as: US4991353A; DE3320042C2; US4765095A

Description

Patentanwalt Dipl.—Ing. R. Beyer Gneisenaustraße 1 D-4030 Ratingen 6

Werfiahren ziuimn Schleifen vorwerzahnter Kegelräder uind Schleifmaschine zum Durchführen dieses Merfshreirns

G a t t ui η qj

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen vorverzahnter Kegelräder und eine Schleifmaschine zum Durchführen dieses Verfahrens.

Stand! der Technik

Bisher sind nur Kegelradschleifmaschinen bekannt, die ein wirtschaftliches Schleifen von Kegelrädern ermöglichen, die kreisbogenförmige Zahnlängslinien haben. Lediglich mit Hilfe einer elliptischen Zusatzbeu/egung gemäß der auf den Anmelder zurückgehenden deutschen Patentanmeldung P 29 45 483.9-14 ist es neuerdings möglich, auch andere Zahnlängsformen zu schleifen. Diese elliptische Zusatzbewcgunc] gestattet zwar einen sehr schnellen Arbeitsprozeß, ist JL'clocli in erster Linie für die Großserienfertigung lohnend.

Bei anderen bekannten Verfahren kann entweder nur das ; Tellerrad in einer Aufspannung an beiden Flanken geschliffen · v/erden, während das Ritzel in zwei verschiedenen Arbeitsgängeni

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angepaßt werden muß, oder aber es muß mit deckungsgleichen Schleifscheiben für Rad und Gegenrad gearbeitet werden, sofern nicht eine ganz spezielle Auslegung der Kegelradverzahnung ein Schleifen beider Flanken in einer Aufspannung mit einer Topfscheibe gestattet. Dieses letzte Verfahren schränkt jedoch die Möglichkeiten in der Verzahnungsauslegung sehr stark ein.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schleifmaschine zu schaffen, die es gestatten, Kegelräder, die nach unterschiedlichen Methoden vorverzahnt worden sind, in einer Aufspannung jeweils an der rechten und an der linken Flanke mit Hilfe nur einer, Werkzeuges zu schlei fen.

Lösomig der Aufgabe hlimsiclhtllclh des Merfalhrems

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Einige Vorteile

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die rechte und linke Zahnflanke in einer Aufspannung durch ein Werkzeug dadurch geschliffen, daß während dos Schleifuns die Maschineneinstellung kontinuierlich oder in Sprüngen verändert

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vi/ird. Hierzu muß entweder mit Hilfe einer zyklischen Zusatzbewegung, z. B. nach einem Kreiskegelschnitt, dauernd zwischen den beiden Mittelpunkten der Werkzeugradien für die rechte und linke Zahnflanke einer Zahnlücke hin- und hergependelt werden, oder aber es wird in einer Wälzrichtung erst die eine Flanke geschliffen, dann der Mittelpunkt für den Schleifradius durch die Maschine verändert und beim Rückwälzen die andere Zahnflanke geschliffen. Hierzu sind zwei Bewegungen erforderlich, einmal eine radiale Bewegung des Schleifkopfes - nachfolgend als "e-Verschiebung" bezeichnet - und eine Ausgleichsbewegung senkrecht dazu, die auch als Drehbewegung der Maschine ausgeführt werden kann. Da. bei normaler Auslegung sich die Krümmungsradien von Kreisbögen und Epizykloiden als Zahnlängsform nur geringfügig unterscheiden, können mit einer Maschine, die diese Bewegungen gestattet, sowohl kreisbogenförmig vorverzahnte als auch mit Epizykloiden vorverzahnte Räder in jeweils einer Aufspannung und mit einem Werkzeug geschliffen werden. Dabei kann der Anteil der Ausgleichsdrehung normal zur Verzahnung dadurch ausgeglichen werden, daß man die Schleifscheibe dünner als die Zahnlücke wählt.

Bei der Herstellung kreisbogenverzahnter Kegelräder im Abwälzprozeß wird das Werkstück - wie üblich - an der Werkstückspindel des Werkstückträgers befestigt, während die Schleifscheibe am Wälzkörper des Werkzeugträgers aufgenommen ist. Schleifscheibe und Werkstück führen miteinander die bekannte Abwälzbewegung aus, mit deren Hilfe die Zahnform in Zahnhöhenrichtung erzeugt wird. In Zahnlängsrichtung bestimmt die Schleifscheibe die Zahnform. Die Schnittbewegung der Schleifscheibe führt zu dem bekannten Materialabtrag. Die Exzentrizität von Schleifspindel zur Maschinenmitte

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führt in der Grundeinstellung zu der gewünschten Zahnschräge. Sie wird um die erwähnte "e-Verschiebung" verstellt, um den Zusammenhang zwischen den Werkzeugradien und der Zahnschräge in der richtigen Art zu erzeugen. Die "e-Verschiebung" kann für rechte und linke Zahnflanken getrennt variiert werden, wodurch eine Verschiebung des Traqbildes vom inneren zum äußeren Zahnende oder umgekehrt unabhängig voneinander möglich ist. Die Wälzbewegung wie auch die Nebenbewegungen werden numerisch gesteuert, wodurch der mechanische Getriebezug entfallen kann. Auch die Ausgleichsdrehung, die erforderlich ist, um die richtige Zahnlücke zu erhalten, kann über die numerische Steuerung eingegeben werden. Wird die Exzentrizität in die numerische Steuerung mit einbezogen, so ist die "e-Verschiebung" mit hoher Genauigkeit und in kurzer Zeit zwischen dem Wechsel von Vorwälzen zum Rückwälzen möglich.

Weitere AusFührungsformen

Bei Anwendung der Verfahrensweise gemäß !Patentanspruch 2 kann über die Exzentrizität - "e-Verschiebung" - die Schleifscheibe an die Abrichtrolle herangefahren werden, so daß dadurch der Schleifscheibenradius festgelegt wird. Ebenso wird die Schleifscheibe für das Innenabrichten an die andere Seite des Abrichtwerkzeuges herangefahren.

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Gemäß iPateinitaimspriucihi 3 kann der Eingriffswinkel an der Schleifscheibe durch entsprechende Schwenkbewegung der Abziehvorrichtung verändert werden.

Die Tiefenzusteliung gestattet ein Zurückfahren der Schleifscheibe von dem A^.bzieher, damit die Exzentrizität vergrößert werden kann, wenn die Schleifscheibe zurückgezogen ist und dann zum Abrichten wieder vorgefahren wird (IPatemtarjssprniich 4) .

Über die Zuordnung von Tiefenzustellung und Exzentrizität kann mit der Vorderkante der Diamantabrichtrollen die Vorderkante der Schleifscheibe eine beliebige Kontur erhalten, so daß damit der Zahngrund des Werkstückes vorgegeben wird. Die Vorderkante der Schleifscheibe schleift den Zahngrund des Kegelrades.

Gemäß !Patentanspruch 5 sind die Schwenkbewegung und die Tiefenzustellung des Abziehers zur Erzeugung der richtigen Zahnfußkontur in die numerische Steuerung mit einbezogen worden .

In Patentansprych 6 ist eine weitere vorteilhafte Verfahrensweise beschrieben.

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λλ

- Vi

Losung der Aofigabe hinsichtlich der Schielf nasch ine

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 7 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Einige Wortelle

Eine erfindungs gemäße Sch leifmasrh ine υ rmöq J ich t nunmüh r auch das Schleifen von vorverzahritcn Kadern mit LpizykIoiden, was bisher nicht möglich war.

Der Abzieher kann mit Hilfe eines Gerüstes oberhalb der Maschine angebracht sein. Es ist aber auch jede andere Anordnung denkbar, die den Abzieher ortsfest mit dem Maschinen»· bett verbindet. Wichtig ist, daß der Abzieher mit dem Maschinenbett oder ggf. mit dem Werkstück träger verbunden ist, wobei das Maschinenbett als unveränderlicher Punkt der Maschine am günstigsten sein wird.

Die erfindungsgemäße Schleifmaschine ermöglicht durch _: Schwenkbewegung eine Korrektur des Eingriffs winkelt;, üie Abrichtrolle ist separat angetrieben, so daß eine beliebige Zuordnung von Schleifscheibengeschwindigkeit und Abrichtwerkzeuggeschwindigkeit möglich ist.

In Patentanspruch 8 ist eine vorteilhafte Ausführungs form beschrieben .

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Gemäß Patentanspruch 9 kann das Schleifscheibenprofil ohne Höhenballigkeit durch eine lineare Überlagerung der Tiefenzustellung des Werkzeugträgers und der Exzentrizitätsverstellung - e-l/erschiebung - des Schleif Schlittens erzeugt werden. Hierdurch kann man sowohl eine Korundscheibe mit Hilfe einer Diamantabrichtrolle mit einem geradflankigen Profil profilieren, als auch eine Borazonscheibe mit Hilfe' einer Silicium-Karbid-Schleifscheibe, die unter dem Abrichter verschleißt und entsprechend nachgeführt werden muß. Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist erstmalig das Abrichten von Borazon innerhalb der Kegelradschleifmaschine möglich. Wird mit Diamantrolle oder Schleifscheibe profiliert, so kann es sinnvoll sein, den Abrichter mit Hilfe der Schu/enkeinrichtung entsprechend der Eingriffsu/inkel-Differenz von Innen- und Außenkegel der Schleifscheibe beim Abrichten des Innen- und Außenkegels zu schwenken Man kann jedoch den Abrichter auch ortsfest lassen, wenn man z. B. die Achse des Abrichters parallel zur Schleifscheibenachse verlaufen läßt und dann eine entsprechende Korrektur über die NC-Maschinensteuerung vorsieht.

In den Pateiratanspriüiclhein) Il und 12 sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen. beschrieben.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen:

Eig. 1 ein Kegelrad in der idealisierten Form eines Planrades unter Andeutung der Schleifscheibengeometrie und links, oben, einen Normalschnitt

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Xb

durch die Planverzahnung;

Fig. 2 eine Schleifmaschine gemäß der Erfindung in der Seitenansicht;

Fig. 3 eine teilweise Stirnansicht zu Fiq. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 2 bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 die aus Fig. 4 ersichtliche Schleifmaschine bei anderer Einstellung des Abrichters;

Fig. 6 das Abziehen einer Korundschleifscheibe mit Hilfe einer Diamantabrichtrolle und

Fig. 7 das Abrichten einer Borazonschleifscheibe mit Hilfe einer Silicium-Karbid-Schleifscheibe.

Nachfolgend werden nur die zum Verständnis der Erfindung wichtigsten Einzelheiten beschrieben, da die Zahnradschleifmaschine - nach Modifizierung entsprechend der Erfindung grundsätzlich z. B. eine Ausbildung aufweisen kann, wie sie in der DE-OS 27 21 164 oder in der DE-OS 29 45 483 beschrieben und dargestellt ist.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Planrad bezeichnet, wobei die Schnittlinien der Verzahnung des Planrades 1 mit der Teilebene für die linke 2 und rechte Zahnflanke 3 einer Zahnlücke 4 stark herausgezogen wurden. Diese beiden

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Zahnflanken 2 und 3 werden mittels nur eines Werkzeuges, ; nämlich der Schleifscheibe 5, bei nur einer Aufspannung

erzeugt. Dabei kann von einem nach beliebiger Methode !

vorverzahnten Werkstück 1 ausgegangen werden. |

Wie die Fig. 1 erkennen läßt, sind der mittlere Werkzeug- i radius 6 sowie die inneren und die äußeren Werkzeugradien '

7 bzw. 8 jeweils mit ihren Mittelpunkten 9, 10 bzw. 11 ■ !

eingezeichnet. [

Eine erste Methode, in einer Aufspannung linke und rechte | Zahnflanke 2 bzw. 3 mit einem Werkzeug 5 zu schleifen, I

besteht darin, mit Hilfe einer zyklischen Zusatzbewegung, [

z. B. auf einer Bahn eines Kreiskegelschnittes oder auf ■ Kreisbögen, ständig zwischen den beiden Mittelpunkten j

10 und 11 des inneren und äußeren Werkzeugradius 7 bzu/. ί

8 hin- und herzupendeln. j

Eine weitere Methode, in einer Aufspannung mit nur einem j Werkzeug 5 die linke und rechte Zahnflanke 2 bzw. 3 zu
schleifen besteht darin, zwei Bewegungen durchzuführen, j und zwar zunächst eine radiale Bewegung des Schleifkopfes j un'd damit der Schleifscheibe 5, die in Fig. 1 durch die !

Strecke "e" gekennzeichnet und nachfolgend als "e-Ver- ;

Schiebung" bezeichnet ist und eine Ausgleichsbewegung
senkrecht dazu, die in Fig. 1 durch die Strecke "f" gekennzeichnet ist, die auch als Drehbewegung der Maschine ausgeführt werden kann. Der Anteil der Ausgleichsdrehung "f" '■■ normal zur Verzahnung muß dadurch ausgeglichen werden,

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AS

daß die Schleifscheibe 5 dünner als die Zahnlücke 4 ist. Die Schleifscheibe 5 ist in Fig. 1, oben, links, in Mittelstellung dargestellt.

Aus den Figuren 2 und 3 ist eine numerisch gest euer t ν Schleifmaschine ersichtlich, die in der t acjo ist, die

^! aus Fig. 1 ersichtlichen Bewoqungsabläu Te durchzuführen.

Mit dem Bezugszeichen 12 ist ein Mnschinenbett bezeichnet,

: auf dem an dem einen Endabsehnitt ein WorkstüekschIitten 13 mit Werkstückträger 14 in Richtung X bzw. Y verstellbar angeordnet ist. Das Bezuqszeichen 15 bezeichnet die Werk-

! stückspindel, die die Werkstückaufnahme 37 aufnimmt, j

! Auf der gegenüberliegenden Seite zum Werkstückträger 14 : ist ein Werkzeugträger 16, ebenfalls in Richtung X bzw. j Y, verstellbar angeordnet. 17 ist ein Antriebsmotor für j die Schleifspindel 18, vi/ährend 19 einen WiiJ zkörper, 20

eine Schlittenführung für den Werkzeugträger 16, 2] einen i Schleifschlitten und 26 ein motorisch angetriebenes Abj richtwerkzeug darstellen, während der Pfeil 22 die Schnittbe-I wegung der Schleifscheibe 5 anzeiqt, und die Pfeile 23 und 24 die Abwälzbewegungen angeben. Der Doppelpfeil 25 soll die Exzentrizitätsverstellung des Schleifkopfes an-I deuten. Doppelpfeil 27 zeigt die Abrich tbewegunqsr ich tuncjj en des Abrichtwerkzeuges 26, während der Doppelpfeil 28

j die Schu/enkbewequngsrichtungen des Abrichtworkzeuqes 26

j um eine horizontale Achse, die lediglich durch ein strichpunktiertes Mittellinienkreuz dargestellt ist, voriinr.chiiu- \ liehen soll. Der Antriubsmotor für die Ausführung der ! Sch wenkbeu/equngen 28 ist mit dem lic/ uqs/e ι Hien 2^U he/r i H.net.

;.;■;.·■ 33200A2

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-YI-

Die gesamte Abrichtvorrichtung wird über ein Traggestell 30 mit dem Maschinenbett 12 unbeweglich verbunden. Der Motor zum Antrieb des Abrichtwerkzeuges 26 ist in dem Gehäuse 31 angeordnet..

Die aus den Figuren 2 und 3 ersichtliche Schleifmaschine gestattet zunächst die Herstellung kreisbogenverzahnter Kegelräder im Abwälzprozeß. Dazu wird das in den Figuren 2 und 3 nicht dargestellte Werkstück, also ein vorverzahntes Kegelrad, in der Werkstückaufnahme 37 befestigt, während die Schleifscheibe 5 am Wälzkörper 19 des Werkzeugträgers angeordnet ist. Schleifscheibe 5 und Werkstück führen dann miteinander eine Abwälzbewegung aus, mit deren Hilfe die Zahnform in Zahnhöhenrichtung erzeugt wird. Die Wälzbewegung und sämtliche Nebenbewegungen werden bei der aus den Figuren 2 und 3 ersichtlichen Schleifmaschine numerisch gesteuert, so daß ein mechanischer Getriebezug bei dieser Schleifmaschine nicht erforderlich ist. Auch die Ausgleichsdrehung f (Fig. 1) und die "e-Verschiebung" sind bei dieser Schleifmaschine in-die numerische Steuerung mit einbezogen, so daß die "e-Verschiebung" mit hoher Genauigkeit und in kurzer Zeit zwischen dem Wechseln von Vorwälzen zum Rückwälzen eingehalten werden kann.

Durch den Antriebsmotor 29 läßt sich der Arm 32 der Abrichtvorrichtung in einer der durch den Doppelpfeil 28 angedeuteten Schwenkrichtungen schwenken und in der jeweils gewünschten Schwenkstellung auch arretieren. Durch die Änderung des Schwenkwinkels kann der Eingriffswinkel der Schleifscheibe 5 korrigiert werden. Dadurch, daß dem Abrichtwerkzeug 26 der Motor 31 zugeordnet ist, ist eine

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beliebige Zuordnung von Schleifscheibengeschu/indigkeit und Abrichtwerkzeuggeschwindigkeit möglich. Über die Exzentrizität wird die Schleifscheibe 5 an das z. B. als Abrichtrolle 26 ausgebildete Abrichtwerkzeug herangefahren, so daß dadurch der Schleifscheibenradius festgelegt wird. Ebenso u/ird die Schleifscheibe 5 für das Innenabrichten an die andere Seite des Abrichtwerkzeuges 26 herangefahren. Die Tiefenzustellung gestattet ein Zurückfahren der Schleifscheibe 5 vom Abziehwerkzeug 26, damit die Exzentrizität vergrößert werden kann, wenn die Schleifscheibe 5 zum Abrichten zurückgezogen ist und dann wieder vorgefahren wird. Über die Zuordnung von Tiefenzustellung und Exzentrizität kann mit der Vorderkante eines z. B. als Diamantabrichtrolle ausgebildeten Abrichtwerkzeuges 26 die Vorderkante der Schleifscheibe 5 eine beliebige Kontur erhalten, so daß damit der Zahngrund des Werkrades vorgegeben wird.

Sollte dies gewünscht sein, kann auch die Schwenkbewegung 28 der Abziehvorrichtung in die numerische Steuerung der Zahnradschleifmaschine, ebenso wie die Tiefenzustellung, einbezogen werden, so daß sich die Zahnfußkontur mit großer Genauigkeit problemlos und rasch herstellen läßt.

Die Zuordnung der gesteuerten Maschinenachsen und die Anordnung des Abziehers 26 außerhalb des SchleifSchlittens 21 mit fester Verbindung 30 zum Maschinenbett 12 gestattet auch eine andere Möglichkeit des Abrichtens, wie sie in den Figuren 4 bis 7 dargestellt ist.

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Diese Möglichkeit des Abziehens ist vor allem dann gegeben, ^F

wenn nicht mit einer Hohlkegelschleifscheibe 5 gearbeitet j

wer-den muß, sondern nur mit der bekannten Topfschleif- j

scheibe, wie es die Maschinensteuerung ermöglicht. Dann ;

kann es sinnvoll sein, die Achse des Abziehers so anzu- '

ordnen, wie es in den Figuren 4 und 5 veranschaulicht ;'

ist. Das Abrichtwerkzeug 26 braucht dann nicht mehr die '

Scheibenkontur mit der Höhenballigkeit zu enthalten, sondern !

kann im Extremfall sogar ein Einzeldiamant sein, was in j

der Zeichnung allerdings nicht dargestellt ist. Da Einzel- j

diamanten einem sehr starken Verschleiß unterliegen, ist }

das Arbeiten mit einer diamantenbeschichteten Rolle 26 |

- Fig. 6 - sinnvoller. Die Hauptachse 33 der Abrichtrolle : 26 kann dann parallel zur Schleifscheibe 5 angeordnet
sein. Es sind jedoch auch Winkel dazu denkbar, falls dies
die vorliegenden Bedingungen erfordern sollten.

In Fig. 4 ist der Abrichtvorgang für das Profilieren des j

Innenkegels der Schleifscheibe 5 dargestellt, während |

in Fig. 5 das Profilieren des Außenkegels der Schleifscheibe ! 5 veranschaulicht ist.

Im einfachen Fall wird das Schleifscheibenprofil ohne
Höhenballigkeit durch eine lineare Überlagerung der Tiefenzustellung 2\ T des Werkzeugträgers 21 und der Exzentrizitätsverstellung Λ e des Schleifschlittens 21 erzeugt
(Fig. 6). Der Radius der Diamantrolle 26 ist mit "r" bezeichnet, während die die Höhenballigkeit aufweisenden
Seitenflächen der Schleifscheibenkontur mit den Bezugszeichen
34 bzw. 35 bezeichnet sind. Der Vektor 36 veranschaulicht
in Fig. 6

J-'Jt 'Il

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A3

-M-

; den Abrichtvorschub, während die verdickten Linien, an die der Radius "r" herangeführt ist, den Diamantenbelag

j andeuten sollen.

Nach diesem Verfahren kann sowohl eine Korundscheibe einer

j Diamantabrichtrolle 26 gemäß Fig. 6 mit geradlinigen Flanken profiliert werden, als auch eine üorazonscheibe mit Hilfe einer Silicium-Karbid-Schleifscheibe, die während des Abrichtens verschleißt und entsprechend nachgeführt werden muß. Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist erstmalig das Abrichten von Borazon innerhalb der Kegelradschleifmaschine möglich. Wird mit Diamantrolle oder Schleifscheibe profiliert, so kann es sinnvoll sein, den Abrichter 26 mit Hilfe der Schwenkeinrichtung entsprechend der Eingriffswinkeldifferenz von Innen- und Außenkegel 34 bzw. 35 der Schleifscheibe 5 beim Abrichten des Innen- und Außenkegels zu schwenken. Man kann jedoch den Abrichter 26 auch ortsfest lassen, wenn z. B. die Achse des Abrichters 26 parallel zur Schleifscheibenachse 18 verläuft und dann eine entsprechende Korrektur über die numerische Maschinensteuerung vorgenommen wird.

Wird mit Einzeldiamant oder Diamantabrichtrolle 26 profiliert, so kann die Höhenballigkeit auf die Schleifscheibe 5 dadurch gebracht werden, daß eine lineare Zuordnung von Tiefenstellung-Zustellung und SchleifSchlittenverstellung Δe vorgenommen wird und dann eine Balligkeit so überlagert, daß der Mittelpunkt des Radius der Diamantabrichtrolle 26 bzw. die Schneidkante des Einzeldiamanten eine bogenförmige Bewegung in der Form vollziehen, daß die gewünschte Balligkeit auf die Schleifscheibe 5 gebracht wird.

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- 21 -

Beim Abrichten einer Borazonschleifscheibe 5 mit Hilfe einer Silicium-Karbid-Schleifscheibe sollte dagegen die in Fig. 7 dargestellte Bewegung möglich sein. Dazu wird eine Abrichtscheibe 26 um den Drehpunkt 37 der Abrichtbewegung geschwenkt, wobei in Fig. 7 der Radius stark verkürzt dargestellt ist. An den Schleifscheiben 5 sind je nach Modul und gewünschter Balligkeit Abrichtradien R von bis 3200 mm erwünscht. Der Radius R muß je nach Aufgabenstellung variabel sein. Deshalb kann der Drehpunkt 37 des Abziehwerkzeuges 26 nicht unter dem Drehpunkt der Abrichtbewegung liegen. Außerdem wäre eine derartige Vorrichtung in der Maschine aus Kollisionsgründen kaum darstellbar. Man kann diese Bewegung aber durch Ausnutzung der Schwenkein- | richtung gemäß Fig. 4 und Benutzen der in der Maschine bereits gesteuert vorhandenen Bewegungen Λ T und A e erzeugen. Dazu wird die Abziehvorrichtung 26 um die Schwenkachse 38 in Richtung des Doppelpfeiles 28 in die eine oder andere Richtung um den Winkel § geschwenkt. Damit die relative Lage des Drehpunktes 38 der Abrichtbewegung zur Schleifscheibe 5 erhalten bleibt, wird der Werkzeugträger um den Betrag ύ T zurückgefahren und der Schleifschlitten 21 um den Betrag /^ e in der in Fig. 7 dargestellten Art und Weise nachgeführt. Dadurch bleibt der Drehpunkt 37 der Abrichtbewegung relativ zur Schleifscheibe 5 erhalten, d. h. die Abrichtscheibe 26 macht durch die Überlagerung dieser drei Bewegungen eine reine Schwenkbewegung, relativ zur Schleifscheibe 5, die den Balligradius R erzeugt. Durch das Pendeln um den Drehpunkt 37 der Abrichtbewegung relativ zur Schleifscheibe 5 erhält man die gewünschte Balligkeit auch an

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der Borazonschleifscheibe 5. Der Verschleiß der Abrichtscheibe 26 kann durch die numerische Steuerung nachgeführt werden, wie auch alle anderen vorbeschriebenen Bewegungen durch die numerische Steuerung mit hoher Genauigkeit und rasch vorgenommen werden.

Die in der Beschreibung und in den Patentansprüchen beschriebenen sowie in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

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- .29 -

Literatiuirverzeiclhiiniis

' DE-OS 29 45 483 DE-OS 27 21 164

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- 23 Bezuqszeichenl iste

1 Planrad, Werkstück

2 linke Zahnflanke

3 rechte.Zahnflanke

4 Zahnlücke

5 Schleifscheibe, Werkzeug

6 mittlerer Werkzeugradius

7 innere Werkzeugradius

8 äußerer Werkzeugradius

9 Mittelpunktdes mittleren Werkzeugradius

10 Mittelpunkt des inneren Werkzeugradius

11 Mittelpunkt des äußeren Werkzeugradius

12 Maschinenbett

13 Werkstückschlitten

14 Werkzeuqträger

15 Werkstückspindel

16 Werkzeugträger

17 Antriebsmotor

18 Schleifspindel

19 Wälzkörper

20 Schlittenführung

21 Schleifschlitten

22 Schnittbeu/egung

23 Abu/älzbeu/egung

24 "

25 Exzentrizitätsverschiebung

26 Abrichtbe\i/egung

27 Abrichtvorrichtung

28 Schwenkbewegung

29 Antriebsmotor

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- 24 -

30 Traggestell

31 Motorgehäuse Abrichter

32 Arm

33 Achse des Abrichters

34 Schleifscheibenkontur

35 "

36 Abrichtvorschub

37 Abrichtdrehzahl

38 Werkstückaufnähme e radiale Strecke

f Ausgleichsbeu/egung

r Radius

R Radius
Winkel

Claims

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-Y-

aternitaimspjiröche

1.) Verfahren zum Schleifen vorverzahnter Kegelräder, idadluiirch gekennzeichnet, daß

a) die nach unterschiedlichen Methoden vorverzahnten Kegelräder (1) in einer Aufspannung und mit

nur einem Werkzeug jeweils an der rechten (3)

und an der linken Flanke (2) einer jeden Zahnlücke

(4) geschliffen u/erden;

b) daß während des Schleifens die Maschineneinstellung kontinuierlich oder in Sprüngen verändert vi/ i r d ;

c) daß mit Hilfe einer zyklischen Zusatzbevi/egung dauernd zwischen den beiden Mittelpunkten (19,11) für die Schleifradien (7,8) für die linke (2)

und f^r die rechte Flanke (3) hin- und hergependeJl wird ;

d) oder daß statt des Merkmals c) in einer Wälzrichtung erst jeweils die eine Flanke (2) einer Zahnlücke (4) geschliffen wird, dann der Mittelpunkt (lü) des Schleifradius (B) über die Schleifmaschine verändert und beim Rückwälz ei ι die andere - gegenüberliegende - Flanke (3) der Zahnlücke

(4) geschliffen wird, wobei zunächst eine radiale Bewegung (e) des Schleifkopfes durchgeführt, und eine Ausgleichsbewegung (C) senkrecht zu ' dieser radialen Bewegung

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vorgenommen wird, die auch als Drehbewegung der Schleifmaschine ausführbar ist;

e) daß insbesondere die Wälzbewegungen, (22,23) das Hin- und Herpendeln der Schleifscheibe bzw. die radiale Bewegung des Schleifkopfes und die senkrechte Ausgleichsbewegung (f) dazu numerisch gesteuert werden.

f) daß zum Abrichten die gleiche Steuerung wie

zum Schleifen verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Schleif- !

scheibe von Zeit zu Zeit abgezogen wird, dadiuirch cgjelketninzeiiclhiiniet, daß über die radiale Bewegung (e) des Schleifkopfes die Schleifscheibe (5) an die Abrichtvorrichtung (26) herangefahren und dadurch der Schleifscheibenradius festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadiuirch gekeiraimzeicliinet, daß der Eingriffswinkel der Abziehvorrichtung (26) an der Schleifscheibe (5) durch entsprechende Schwenkbewegung (28) der Abziehvorrichtung (26) verändert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder.3, dadurch gekenn- j zeichnet, daß durch entsprechende Zuordnung von ! I iefenzusteilung und Exzentrizität (radiale Verschiebung ! des Schleifkopfes) die Vorderkante der Schleifscheibe · (5) in ihrer Kontur entsprechend verändert wird. j

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, \ dadmiFclh) qekeimimzeiclhinet , daß die Schwenkbewegung

(28) und die Tiefenzustellung des Abziehers (26) J zur Erzeugung der richtigen Zahnfußkontur ebenfalls numerisch gesteuert werden.

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Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die numerische Steuerung den Abrichter (26) und/oder die Schleifscheibe (5) entsprechend dem Verschleiß nachführt.

Schleifmaschine zum Durchführen cIps Verfahrens nach

Anspruch 1 oder einer der folgenden, mit einer in

einem Werkstückträger angeordneten, motorisch angetriebenen Werkstückspindel und einer ebenfalls : motorisch angetriebenen Schleifscheibe, der eine Abrichtvorrichtung zugeordnet ist, wobei Schleifscheibe ; und Werkstück miteinander eine Abwälzbewegung ausführen, mit deren Hilfe die Zahnform in Zahnhnhenrichtung erzeugbar ist, während in Zahnlängsrichtunq die Schleif- ^; scheibe die Zahnform bestimmt und die Schnittbewegung , der Schleifscheibe zum Materialabtrag an dem vorverzahnten Werkrad führt, während die Exzentrizität ^! der Schleifspindel zur Maschinenmitte in der Grundeinstellung zu der gewünschten Zahnschräge führt, dadurch gekennzeichnet, daß ;

a) die Abrichtvorrichtung (26) mit einem ortsfestem Teil der Maschine, insbesondere mit dem Maschinenbett (12) oder mit dem Werkstückträger (14), verbunden ist;

b) daß die Abrichtvorrichtung (26) zur Änderung des Eingriffwinkels an der Schleifscheibe (5) um eine Achse schwenkbeweglich ausgebildet ist;

c) daß die Abrichtrolle (26) einen eigenen motorische· Antrieb (31) aufweist;

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M
- έ -

d) daß der Schleifkopf motorisch radial und zu dieser Bewegung senkrecht um ein begrenztes Maß verstellbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadiunrch gekennzeichnet, daß die Hauptachse der Abrichtrolle (26) parallel zur Schleifscheibenmantellinie (5) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dladkiirch gekennzeichnet, daß das Schleifscheibenprofil ohne Höhenballirjkeit durch eine lineare Überlagerung der Tiefenzustellung des Werkzeugschlittens (13) und der Exzentrizitätsverstellung des SchleifSchlittens (21) erzeugbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadiuirch gekennzeichnet, daß die Höhenballigkeit auf die Schleifscheibe (5) dadurch bringbar ist, indem man eine lineare Zuordnung von Tiefenstellung und Schleifschlittenverstellung vorsieht und dann eine Balligkeit so überlagert, daß der Mittelpunkt (37) des Radius (R) der Abrichtrolle (26), z. B. eine Diamantabrichtrolle, bzw. die Schneidkante eines Einzeldiamantens eine bogenförmige Bewegung in der Form vollziehen, daß die gwünschte Balligkeit auf die Schleifscheibe. (5) bringbar ist.

Patentanwalt Dipl.-lng. R. Beyer Gneisenaustraße 1 D-4030 Ratingen 6

11. Vorrichtung nach Anspruch IG, dadurch gekennzeichnet,

daß die Relativbeu/egungen von Schleifscheibe (5)

und Abrichtscheibe (26) einer Drehung um den Drehpunkt

(37) der Abrichtbu/egung entsprechen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (14) um den Betrag^ T zurückgefahren und der Schleifschlitten (21) um den Betrag

/} e nachführbar ist.