DE3438741C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Damit wird Bezug genommen auf die in der nicht vorveröf­ fentlichten DE 34 02 724 A1 beschriebene Vorrichtung.

Unter "abrasiver Oberfläche" ist dabei eine spanabhebende Oberfläche des Werkzeugs gemeint, die keine einheitlich gerichteten Schneidkanten od. dgl. aufweist. Darunter fallen alle Werkzeuge mit körniger Arbeitsfläche, z. B. Schleifwerkzeuge, aber auch Werkzeuge für elektrolytische oder elektroerosive oder elektrochemische Materialabtra­ gung. Nicht darunter fallen beispielsweise Schabzahn­ räder. Beim Arbeiten auf dieser Vorrichtung liegt nur jeweils eine Seite der Werkzeugzähne an der Gegenflanke der Werkstückzähne an. Auf der anderen Zahnseite ist Zahnspiel vorhanden. Während des Bearbeitungsvorganges kann die Zahnseite gewechselt werden. Die Führungsräder können spielfrei laufen. Vorteilhaft kann es aber sein, insbesondere wenn das Werkzeug durch eine Achsabstands­ änderung zugestellt wird, die Führungsräder ebenfalls mit Zahnspiel laufen zu lassen und zwar in der Weise, daß, bezogen auf die Werkstück-Werkzeug-Paarung, die andere Zahnseite anliegt. So wird erreicht, daß sowohl die Werkstück-Werkzeug-Paarung als auch die Füh­ rungsrad-Paarung mit Zahnspiel laufen, das Gesamtgetrie­ be aber spielfrei. Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 arbeitet praktisch ohne Längsvorschub. Es können für die Führungsräder außer Zahnrädern unter Um­ ständen auch Reibräder oder Reibscheiben od. dgl. verwen­ det werden, deren Herstellung verhältnismäßig einfach ist. Es ist lediglich darauf zu achten, daß sie die richtige Übersetzung aufweisen.

Die Anordnung des Werkstück-Werkzeug-Paares, des Führungs­ radpaares und der Wechselräder bringt mitunter Schwierig­ keiten beim Umrüsten, insbesondere dann, wenn die Werk­ stücke von der Bedienungsseite her in Achsrichtung zuge­ führt werden sollen. Dann sind beim Umrüsten die Füh­ rungsräder und die Wechselräder schlecht zugänglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der genannten Art so weiterzubilden, daß - unter Beibehaltung der gesonderten Achskreuzpunkte - sowohl das Werkstück-Werkzeug-Paar als auch die Führungs­ räder und die Wechselräder von der Bedienungsseite her gut zugänglich sind.

Diese Aufgabe wird mit einer eingangs beschriebenen Vor­ richtung gelöst, die die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruch 1 aufweist.

Die Erfindung kann mit den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 günstig weiter ausgestaltet werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei sind lediglich die Elemente gezeichnet, auf die es bei der Erfindung ankommt. Lager, Vorschubmittel und andere Teile, die bei Werkzeugmaschinen üblich sind, wurden nicht gezeichnet.

Ein Werkstück 620, ein zu bearbeitendes Zahnrad, ist auswechselbar auf einer Werkstückspindel (Welle 622) aufgespannt. Es wird mit einem Werkzeug 621 bearbeitet, das auswechselbar auf einer Werkzeugspindel 623 gespannt ist. Die Achsen von Werkstück und Werkzeug bzw. ihrer Spindeln kreuzen sich im Abstand. Die sich kreuzenden Achsen haben eine Normale gemeinsam, die auf den beiden Achsen senkrecht steht. Der Punkt, an dem sie die Ver­ zahnungen durchdringt, ist der sogenannte Wälzpunkt 624. Das Werkzeug umgreift das Werkstück hyperboloidisch oder globoidisch oder ähnlich. Die Zähne des Werkzeugs berüh­ ren die Zähne des Werkstücks nur jeweils auf einer Seite, auf der Rückflanke ist jeweils Flankenspiel vorhanden. Mit der Vorrichtung wird im Tauchverfahren, also ohne Längsvorschub, gearbeitet; daher sind die Zähne des Werk­ zeugs mindestens so breit wie die Zähne des Werkstücks. Die Zähne des Werkzeugs weisen mindestens an den arbei­ tenden Zahnflanken eine abrasive Oberfläche auf.

Auf der Welle 622 sitzt ein erstes Meisterrad 625, das mit einem zweiten Meisterrad 626 spielfrei kämmt. Letzte­ res sitzt auf einer Welle 627, auf der noch ein erstes Führungsrad 628 auswechselbar aufgenommen ist, daß mit einem zweiten Führungsrad 629 kämmt. Dieses ist eben­ falls auswechselbar auf einer Welle 630 aufgenommen. Die Achsen der Führungsräder kreuzen sich auch im Abstand und haben eine gemeinsame Normale, die den Achskreuz­ punkt 631 bildet. Die Zähne der beiden Führungsräder 628, 629 berühren sich auch nur jeweils auf einer Seite, auf der Rückflanke ist jeweils Flankenspiel vorhanden.

Damit das System Werkstück/Werkzeug/Führungspaar insge­ samt spielfrei arbeitet, sind das Werkzeug 621 und das zweite Führungsrad 629 noch über spielfrei miteinander kämmende Wechselräder 632, 633 miteinander gekuppelt.

Dabei ist das Wechselrad 633 auf der Werkzeugspindel 623 aufgebracht und das Wechselrad 632 auf der Welle 630. Von den Führungsrädern 628, 629 kann eines das andere hyperboloidisch oder globoidisch oder ähnlich umgreifen analog zur Ausbildung des Werkzeugs. Die Vorrichtung ist aber einfacher im Aufbau, wenn die Führungsräder 628, 629 - wie in der Zeichnung dargestellt - als zylinderi­ sche Schraubenräder ausgeführt sind.

Die Werkstückspindel bzw. Welle 622 ist mit einem Motor 638 gekuppelt, der für beide Drehrichtungen umschaltbar ist. An der Werkzeugspindel 623 ist eine Bremse 623 vor­ gesehen und auf der Welle 627 eine schaltbare Kupplung 635.

Die zu bearbeitende Zahnflanke wird gewechselt durch Drehrichtungswechsel des Motors 638, geeignetes Schalten der Kupplung 635 und Betätigen der Bremse 634. In der Vorrichtung sind die Werkzeugspindel 623 und die Welle 630 so im nicht gezeichneten Gestell gelagert, daß der Achskreuzwinkel zur Werkstückspindel 622 und zur Welle 627 gewählt werden kann.

Die beiden Meisterräder 625, 626 bzw. ihre Wellen 622, 627 sind zweckmäßigerweise fest im nicht gezeichneten Gestell gelagert, so daß je nach Bearbeitungsfall nur die Wechselräder ausgetauscht werden müssen. Dabei kön­ nen die Meisterräder 625, 626 und auch die Wechselräder 632, 633 in einem eigenen Gehäuse, z. B. 636, gelagert sein oder mit anderen geeigneten Mitteln, z. B. Spritz­ schutz 637, gegen schädliche Einwirkungen vom Werkzeugab­ rieb oder von Spänen geschützt werden.

In der Zeichnung sind die Meisterräder 625, 626 und die Wechselräder 632, 633 jeweils gleich groß, also mit ei­ nem Übersetzungsverhältnis 1 : 1, dargestellt. Das ist jedoch keine Notwendigkeit. Die einen Räder können ebensogut eine Übersetzung ins Schnelle und die anderen Räder eine gleichgröße Untersetzung ins Langsame haben. Auch ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die Über­ setzung des Führungsradpaares 628, 629 der Übersetzung der Werkstück-Werkzeug-Paarung 620, 621 entspricht. Wichtig ist in jedem Falle nur, daß die Übersetzung des Gesamtgetriebes, das von den Meisterrädern, den Führungs­ rädern und den Wechselrädern gebildet ist, mit dem Über­ setzungsverhältnis des Werkstück-Werkzeug-Paares überein­ stimmt. Wird also ein anderes Werkstück bearbeitet, also das Werkstück-Werkzeug-Paar gewechselt, kann das Führungs­ radpaar das gleiche bleiben, es brauchen nur die einfache­ ren Wechselräder gewechselt zu werden. Voraussetzung ist allerdings, daß die Achskreuzwinkel die gleichen bleiben. Da sich mit den Achskreuzwinkeln auch der Achsabstand zwischen der Werkzeugspindel 623 und der Welle 630 ändert, müssen für jeden Achskreuzwinkel auch bei einer 1 : 1- Übersetzung der Wechselräder gesonderte Wechselräder vor­ handen sein.

Die Vorrichtung ist in gegenüber der Zeichnung geringfügig abgewandelter Ausführung auch zum Herstellen oder Bear­ beiten von innen verzahnten Werkstücken geeignet: statt wie gezeigt zwei sind dann drei Wechselräder erforderlich, um die Drehrichtung des Werkzeugs 621 der des innenverzahn­ ten Werkstücks anzupassen. Drei Wechselräder sind auch erforderlich, wenn mit einem innenverzahnten Werkzeug gear­ beitet werden soll statt wie gezeichnet mit einem außen­ verzahnten.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Feinbearbeiten der Verzahnung von gerad- oder schrägverzahnten Zahnrädern durch Abwälzen mit einem zahnradartigen Werkzeug, das eine abrasive, d. h. keine einheitlich gerichteten Schneidkanten auf­ weisende Oberfläche besitzt und hyperboloidisch oder ähnlich geformt ist mit einer solchen axialen Abmes­ sung, daß es von einer Stirnseite der Werkstückverzah­ nung bis zur anderen im Eingriff steht, mit einer Werkstückspindel, die trieblich mit einem ersten Füh­ rungsrad verbunden ist, und einer unter gekreuzten Achsen dazu angeordneten Werkzeugspindel, die trieb­ lich mit einem zweiten Führungsrad verbunden ist, wo­ bei sowohl das Werkstück und das Werkzeug als auch die Führungsräder mit Flankenspiel in einem solchen kämmen­ den Zahneingriff stehen, daß bei dem Werkstück-Werk­ zeug-Paar jeweils lediglich die rechten oder die lin­ ken Zahnflanken anliegen, während bei den Führungs­ rädern die jeweils anderen Zahnflanken anliegen, und wobei die Rechtsflanken und die Linksflanken am Werk­ stück nacheinander durch Flankenwechsel bearbeitet werden, wobei sowohl das Werkzeug bzw. das zugehörige Führungsrad als auch das Werkstück bzw. das zugehörige Führungsrad mit einem Antriebsmotor und/oder einer Bremse gekuppelt sind, die in Abhängigkeit voneinander gesteuert sind, und wobei die Verbindung zwischen dem Werkzeug und dem zugehörigen Führungsrad und/oder die Verbindung zwischen dem Werkstück und dem zugehörigen Führungsrad mittels einer Trennkupplung lösbar ist, und wobei für die Werkzeug-Werkstück-Paarung und für die Führungsrad-Paarung jeweils ein gesonderter Achs­ kreuzpunkt (gemeinsame Normale) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (620) und das zugehörige erste Führungsrad (628) auf zueinander achsparallelen Wellen (622, 627) angeordnet sind, die über spielfrei kämmende Meisterräder (625, 626) mitein­ ander verbunden sind, und daß das Werkzeug (621) und das zugehörige zweite Führungsrad (629) ebenfalls auf zueinander achsparallelen Wellen (623, 630) angeordnet sind, die über spielfrei kämmende Wechselräder (632, 633) miteinander verbunden sind, wobei das Gesamtüber­ setzungsverhältnis der Meister-, Führungs- und Wechsel­ räder dem Übersetzungsverhältnis des Werkstück-Werk­ zeug-Paares entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsräder (628, 629) zylindrische Schrau­ benräder sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meisterräder (625, 626) fest in der Vorrich­ tung installiert sind.