DE3619537C1 - Device for deburring or crushing the end-side toothed edges of gear wheels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum spanenden oder spanlosen Entgraten oder Brechen der stirnseitigen Zahnkanten von gerad- oder schrägverzahnten Zahnrädern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Vorrichtung ist von der DE-OS 26 18 802 bekannt. Ein dafür verwendbares spanendes Werkzeug ist in der DE-OS 23 19 060 und ein spanlos arbeitendes Werkzeug in der DE-OS 25 42 372 beschrieben. Mit dieser Vorrichtung bzw. mit diesen Werkzeugen werden die Stirnkanten an den Zahnflanken und im Bereich des Zahngrundes einschließlich der dazwischenliegenden Übergänge entgratet oder gebrochen und dabei die vom Verzahnen in diesen Bereichen evtl. vorhandenen überstehenden Grate entfernt.

Derartige Vorrichtungen haben in der Großserienfertigung weite Verbreitung gefunden. Allerdings kann mit einer Vorrichtung immer nur eine Verzahnung bearbeitet werden. Für Werkstücke mit zwei oder mehr Verzahnungen, z. B. Vorgelegewellen von Kfz-Schaltgetrieben, werden entsprechend viele Vorrichtungen hintereinander angeordnet und mit geeigneten Werkstück-Transporteinrichtungen miteinander verkettet. Um den dafür benötigten Platzbedarf und die erforderlichen beträchtlichen Investitionen zu reduzieren, werden auch Mehrstationen-Maschinen gebaut, auf denen jeweils zwei Verzahnungen eines Werkstücks gleichzeitig mit je einer Vorrichtung der in Rede stehenden Art bearbeitet werden (Druckschrift "HURTH Zahnrad- Wälzgratautomat Baureihe ZEA", Juni 1985).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Anwendungsbereich einer derartigen Vorrichtung zu erweitern und den baulichen Aufwand zu verringern.

Erfindungsgemäß wird das mit einer Vorrichtung erreicht, die die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs aufweist. Mit einer derartigen Vorrichtung können z. B. zwei Verzahnungen eines Werkstücks gleichzeitig bearbeitet werden, wobei - bei angetriebener Werkzeug­ spindel - nur eine Antriebseinrichtung erforderlich ist: Das zusätzliche, frei drehbare Werkzeug wird von dieser Antriebseinrichtung über das angetriebene Werkzeug und die Verzahnungen des Werkstücks, das gewissermaßen die Funktion eines Zwischenzahnrades übernimmt, angetrieben. Trotz der unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse zwischen den Werkzeugen und den Werkstück-Verzahnungen sind keine Wechselräder od. dgl. erforderlich, da die beiden Werkzeuge relativ zueinander drehbar sind. Die relative Drehbarkeit der Werkzeuge zueinander ermöglicht den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch, wenn nicht die Werkzeugspindel, sondern das Werkstück bzw. die Werkstückspindel motorisch angetrieben ist.

Von der US-PS 22 06 449 ist eine Zahnkanten-Entgrat­ maschine bekannt, mit der mehrere auf einem Werkstück angeordnete Verzahnungen gleichzeitig durch entsprechend viele gleichartige Werkzeuge entgratet werden. Dort sind jedoch alle Werkzeuge aktiv angetrieben, so daß aufwendige Zahnradgetriebe notwendig sind, um die einzelnen Werkzeuge mit den für die unterschiedlichen Zähnezahlen der gleich­ zeitig zu bearbeitenden Verzahnungen notwendigen unter­ schiedlichen Drehzahlen vom gemeinsamen Antrieb aus anzutreiben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels beschrieben, das in zwei Figuren dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Vorrichtung für einen bestimmten Anwendungsfall.

Fig. 2 zeigt schematisch einen anderen Anwendungsfall.

In einer bekannten, nicht näher dargestellten Aufnahme, z. B. zwischen Spitzen 30, 31 ist ein Werkstück W, das fünf Verzahnungen 1, 2, 3, 4, 5 aufweist, drehbar aufgenommen. Die Verzahnung 1 wird mit einem Werkzeug T 1 und die Verzahnung 2 wird mit einem Werkzeug T 2 entgratet. Auf einer Nabe 11 eines zum Werkzeug T 1 gehörenden, mit der Verzahnung 1 kämmenden Führungsrades 12, das auf einer Werkzeugspindel 32 befestigt ist, sind zwei zahnradartige Entgratwerkzeuge (Wälzgraträder 13) aufgebracht und über Gewindebolzen 14 und Muttern 15 drehfest mit diesem verbunden. In Verstellbolzen 16 im Führungsrad 12 sind Schrauben 17 angeordnet, um die Wälzgraträder 13 gegeneinander und gegenüber dem Führungsrad 12 verdrehen zu können. Die Wälzgraträder 13 haben kegelig endende Zähne 18, die stirnseitig in die Zahnlücken der Verzahnung 1 eingreifen und an deren Zähnen anliegen. Wird das Werkstück W und/oder das Werkzeug T 1 drehend angetrieben, dann erzeugen die kegeligen Zahnenden bei radialer Zustellung Fasen an den Zahnstirnkanten, und zwar spanabhebend, wenn die Zähne 18 mit Schneidkanten versehen sind, oder spanlos, wenn die Zähne 18 keine Schneidkanten aufweisen. Beim Erzeugen der Fasen entsteht ein Sekundärgrat, der an den Stirnseiten der Verzahnung 1 mit bekannten, in Fig. 1 nicht gezeigten Werkzeugen entfernt wird.

Die Werkzeugspindel 32 ist drehbar in einem in Fig. 1 nur angedeuteten Schwenkarm 33 gelagert, der an einem nicht dargestellten Maschinengestell od. dgl. angelenkt ist und mit dem die radiale Zustellung zwischen Werkzeug T 1 und Werkstück W bewerkstellig wird. Die Werkzeug­ spindel 32 wird im Ausführungsbeispiel motorisch angetrieben. Dabei kann die Übertragung der Drehbewegung von einem im Maschinengestell starr angeordneten Motor über im Schwenkarm 33 gelagerte Zahnräder auf die Werkzeugspindel 32 erfolgen, von denen eines in Fig. 1 dargestellt und mit 34 bezeichnet ist.

Axial versetzt zum Werkzeug T 1 ist das Werkzeug T 2 frei drehbar auf der Werkzeugspindel 32 gelagert. Zu diesem Zweck ist eine Büchse 35 zur Aufnahme von zwei Kugel­ lagern 36 vorhanden. Sie ist zusammen mit dem Werkzeug T 1 mittels einer Scheibe 37 und einer Schraube 38 auf der Werkzeugspindel 32 festgespannt. Das Werkzeug T 2 besitzt eine Nabe 21, die von den Kugellagern 36 aufgenommen und mit einer Überwurfmutter 39 gehalten wird. Die Nabe 21 gehört zu einem mit der Verzahnung 2 kämmenden Führungsrad 22 und trägt seitlich ein zahnradartiges Entgratwerkzeug (Wälzgratrad 23), das über Gewindebolzen 24 und Muttern 25 drehfest mit dem Führungsrad 22 verbunden ist. Das Werkzeug T 2 ist im Ausführungsbeispiel nur mit einem Wälzgratrad 23 ausgerüstet, weil wegen der Kontur des Werkstücks W nur die in Fig. 1 rechten Stirnkanten der Verzahnung 2 entgratet werden müssen; bei einer anderen Werstück­ kontur kann das Werkzeug T 2 ohne weiteres analog zum Werkzeug T 1 mit einem zweiten Wälzgratrad 23 bestückt sein. Die Funktion von Verstellbolzen 26 und Schrauben 27 sowie die Wirkungsweise der Zähne 28 entspricht den gleichartigen Teilen 16, 17, 18 des Werkzeugs T 1.

Während des Entgratvorgangs wird das Werkzeug T 2 von der Verzahnung 2 des Werkstücks W in Drehung versetzt, das seinerseits vom Werkzeug T 1 über die Verzahnung 1 angetrieben wird. Wegen unterschiedlicher Zähnezahlen der Verzahnung 1, 2 und/oder der Werkzeuge T 1, T 2 können die Werkzeuge T 1, T 2 unterschiedliche Drehzahlen haben.

die Verzahnung 4 des Werkstücks W wird mit einem Werkzeug T 4 entgratet, das in seinem Aufbau dem Werkzeug T 1 entspricht und koaxial dazu neben dem Werkzeug T 2 auf einer eigenen Werkzeugspindel 42 aufgespannt ist. Die Lagerung und der Antrieb dieser Werkzeugspindel entsprechen denen der Werkzeugspindel 32.

Das Entgraten der Verzahnungen 3 und 5 erfolgt in einer nicht gezeigten zweiten Arbeitsstation mit Werkzeugen, die den Werkzeugen T 1 und T 4 entsprechen, aber natürlich auf die jeweiligen Verzahnungsdaten abgestimmt sind.

In Fig. 2 ist als ein weiterer Anwendungsfall für die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Zahnrad 50 mit zwei Verzahnungen 51, 52 schematisch dargestellt, die mit zwei Werkzeugen T 1, T 2 entgratet werden. Es ist also möglich, mit einem Motor bzw. einer Antriebseinrichtung beide Werkzeuge anzutreiben und somit beide Verzahnungen in einer herkömmlichen Entgratmaschine gleichzeitig zu entgraten.

In den Ausführungsbeispielen sind die Werkzeuge T 1, T 2, T 4 mit Führungsrädern beschrieben und in den Figuren auch so dargestellt. Die Erfindung ist aber ebenso gut auch bei Werkzeugen anwendbar, die keine Führungsräder aufweisen.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum spanenden oder spanlosen Entgraten oder Brechen der stirnseitigen Zahnkanten von gerad- oder schrägverzahnten Zahnrädern (Werkstücken) mit einem zahnradartigen Werkzeug, das im wesentlichen aus

   • - mindestens einem in einer Arbeitsposition mit dem Werkstück kämmenden, die Zahnkanten bearbeitenden Wälzentgratrad
   • - und ggf. einem mit dem Werkstück kämmenden Führungsrad
2. besteht und drehfest sowie auswechselbar auf einer Werkzeugspindel aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Werkzeugspindel (32) axial zum besagten Werkzeug (T 1) versetzt frei drehbar sowie auswechselbar ein weiteres zahnradartiges Werkzeug (T 2) der genannten Art zum gleichzeitigen Entgraten einer weiteren Verzahnung (2) auf den von dem besagten Werkzeug (T 1) bearbeiteten Werkstücken (W) angeordnet ist.