DE3630912C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wälzfräser der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Derartige Wälzfräser werden verwendet zum Fräsen von Zahnrädern, Zahnsektoren und Trieblingen der Feinwerktechnik.

Bekannt sind Wälzfräser, die mit voller Zahnflanke arbeiten, dabei ist aber die Dicke der Zähne nicht veränderbar, so daß es mit solchen Fräsern nicht möglich ist, die Zahndicke "S" der Zahnflanke des zu bearbeitenden Werkstücks zu beeinflussen. Ein derartiger Wälzfräser ist beispielsweise bekannt aus dem Buch: S. Hildebrand, "Feinmechanische Bauelemente", 3. Auflage, München Wien, 1978. Beim sogenannten "Kopfüberschneiden", wie es in dem im Absatz 3, Seite 5 anhand des dortigen Bilds 3.437 dargestellt und im Text erläutert ist, werden die Zahnflanken zusammen mit dem Außendurchmesser des zu verzahnenden Zahnrades bearbeitet. Es erfolgt dabei gleichzeitig ein Abrunden der Zahnspitzen durch den Fußrundungsradius "r" des Wälzfräsers. Hierbei ist aber eine Regulierung der Zahndicke der Zähne des zu bearbeitenden Zahnrades nicht möglich, da hierbei der Zahnradaußendurchmesser verändert würde.

Beim "Nichtüberkopfschneiden", wie es in dem genannten Buch in Verbindung mit "Bild 3.439" erläutert ist, kann zwar die genannte Zahndicke reguliert werden (durch entsprechendes radiales Zustellen des Wälzfräsers bezüglich des Werkrades), es muß jedoch eine getrennte Bearbeitung des Außendurchmessers des zu verzahnenden Werkrades erfolgen, was in der Regel vor dem Verzahnen vorgenommen wird.

Der Wälzfräser für das Nichtüberkopfschneiden hat eine Zahnfußüberhöhung (damit der Wälzfräser in keinem Fall den Außendurchmesser des Werkrades verändert), durch die das gleichzeitige Abrunden der Zahnspitzen nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wälzfräser für das vorteilhafte Kopfüberschneiden so zu gestalten, daß auch mit ihm eine Regulierung der Zahndicke möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Wälzfräser braucht die Spitzenabrundung der Zähne nicht nachträglich durch Polieren erzeugt zu werden. Das korrekte Abkanten der Verzahnung ist insbesondere günstig bei der Bearbeitung von aus Bronze hergestellten Zahnrädern und Zahnsektoren, bei denen der Zahnkranz nach dem Zahnfräsen nicht poliert wird.

Durch den erfindungsgemäßen Wälzfräser ist es möglich, den Wälzfräser durch Achsversetzung des eingesetzten zweiten Fräsers unter Drehung der Gewindehülse und Befestigung der Mutter auf die notwendige Zahndicke des Werkstückprofil einzustellen, ohne daß hierbei der Zahnkranzaußendurchmesser des Werkstückes geändert wird. Auch der notwendige Abkantradius "r" an den Zahnspitzen bleibt erhalten. Die Regelbarkeit der Zahndicke ist günstig, da dieses Maß für verschiedene Durchmesserintervalle der bearbeiteten Zahnräder, für verschiedene Qualitäten und den Charakter der Kopplung unterschiedlich gewählt werden muß.

Es handelt sich also um einen Wälzfräser mit regulierbarer Zahndicke, verwendbar in Maschinen für das Schneiden mit vollem Profil des Zahnkranzes von Geräteteilen und beinhaltet Wälzfräser mit Bünden, ausgebildet mit breiten Nuten in deren Mitte sich schmale Nuten befinden. Der eingesetzte Wälzfräser ist, als Rolle ausgebildet mit Gewinde- und Führungsbohrungen und mit an der Stirnseite hervorragenden Zähnen, die in die schmalen Nuten des Wälzfräsers greifen und auf die die Bünde des Wälzfräsers zentriert sind, wobei für die Achsverschiebung des eingesetzten Wälzfräsers auf dem Dorn eine Gewindehülse vorgesehen ist, die auf die Gewindebohrung des durch eine Verschraubung befestigten Wälzfräsers aufgeschraubt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wälzfräsers,

Fig. 2 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt B-B gemäß Fig. 1,

Fig. 4 den Schnitt C-C gemäß Fig. 1,

Fig. 5 ein Zahnkranzprofil,

Fig. 6 den Zahnkranz des ersten und zweiten Wälzfräsers gemäß Fig. 1.

Bei dem in den Figuren dargestellten Wälzfräser ist zur Veränderung der erzeugten Zahndicke vorgesehen:
ein erster Wälzfräser 1, der mit einem vollen Standardprofil vorgesehen ist, bei dem die radialen Nuten breiter ausgebildet sind als bei dem Standardwälzfräser, wobei in diese ersten Nuten zusätzliche zweite Nuten eingefräst sind, die enger und tiefer ausgebildet sind als die ersten Nuten und deren Bünde länger ausgebildet sind,
ein zweiter in den ersten eingesetzten Wälzfräser 2 mit gleichem Profil, der als Rolle (zylindrische Hülse) mit Gewindebohrung und Führungsbohrung, angepaßt an die Bünde des ersten Wälzfräsers 1, ausgebildet ist, wobei aus seiner Stirnseite zwölf prismatische Zähne herausragen, die in zwölf enge Nuten des ersten Wälzfräsers 1 greifen,
ein Gewindering 3 mit einer Ringnut, deren Innendurchmesser als Führungsdurchmesser und deren Außendurchmesser mit einem Gewinde versehen ist, wobei der Gewindering mit der Führung auf das Gewinde des Fräsers mit den herausragenden Zähnen aufgeschraubt ist,
eine Gewindehülse 4, die auf den Dorn 5 montiert und in die Gewindebohrung des eingesetzten Fräsers 2 eingeschraubt ist,
eine Mutter 6, die auf die Gewindehülse 4 aufgeschraubt ist und den eingesetzten zweiten Wälzfräser 2 hält, sowie
eine Mutter 7, die auf das Gewinde des Dornes 5 aufgeschraubt ist und den ersten Wälzfräser 1 hält.

Bei der dargestellten Konstruktion wird der Zahnkranzaußendurchmesser des Werkstücks nicht geändert und auch der notwendige Abkantenradius "r" bei der Zahnspitze bleibt erhalten; es ist möglich, den Wälzfräser durch Achsversetzung des eingesetzten Fräsers 2 bei der Umdrehung der Gewindehülse 4 und Befestigung der Mutter 6 auf die notwendige Zahndicke "S" des Werkstückprofils einzustellen. Die Regelung von Maß "S" ist notwendig, da dieses Maß für verschiedene Durchmesserintervalle der bearbeiteten Zahnräder, für verschiedene Qualitäten und den Charakter der Koppelung unterschiedlich sein muß.

Die Zahnflanke auf dem ersten Wälzfräser und auch auf dem zweiten Wälzfräser ist für Zahnfräsen mit vollem Profil und der Zahnhöhe h = 2,25 m ausgebildet, wobei die Zahndicke "S" minimal ausgeführt ist und die notwendige Zahndicke "S" vom bearbeitenden Werkstück durch Achsverschiebung des eingesetzten Fräsers 2 mittels Umdrehung der Gewindehülse 4 erfolgt, eine Änderung des notwendigen Radius (r) bei der Zahnspitze jedoch nicht auftritt.

Nachstehend soll die Einstellung und die Bearbeitung näher beschrieben werden:

Nach dem Schleifen der Zahnflanke in der Montage auf die notwendige Zahndicke "S" des Werkstücks erfolgt durch Drehung der Gewindehülse 4 die vorgesehene Verschiebung. Diese ist bestimmbar durch einen Indikator, dessen Meßspitze bis zur Stirn der eingesetzten Fräser vorgeführt ist. Nach dem Nachschleifen der Schneidekanten beider Fräser ist es ebenfalls notwendig, eine Regulierung auszuführen, um die Zahnflanken der beiden Fräser auf einer Schraubenlinie anzuordnen. Dafür ist die Anordnung auf einem Dorn vorgesehen und dieser ist in der Teilung eines Mikrometers angeordnet.

Bei der Drehung des Dorns zusammen mit der eingesetzten Montage un einen Winkel von

wird die Versetzung der Zahnschneidekante vom eingesetzten Fräser bezüglich der Schneidekante des angrenzenden Wälzfräserzahns bestimmt.

Diese Verschiebung Δ1 ist durch Drehung der Gewindehülse regulierbar und durch folgende Formel bestimmt:

wobei z die gesamte Zahl der Zähne des zusammengesetzten Wälzfräsers ist.

Für Modul m = 0,2 und z = 24 ergibt sich

Die Konstruktion der vollständigen Wälzfräsmaschine und die Arbeit auf dieser Maschine erfolgt im übrigen wie bei einer üblichen Wälzfräsmaschine und entsprechend den Anweisungen zu einer derartigen Maschine.

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer derartigen Wälzfräseranordnung werden der eingesetzte zweite Wälzfräser 2 auf den langen Bünden des ersten Wälzfräsers 1 zentriert und die Zahnflanken bei der Montage gleichzeitig geschliffen und hinterschnitten.

Claims (7)

1. Wälzfräser für Stirnräder der Feinwerktechnik für das Kopfüberschneiden, d. h. mit voller Zahnflanke arbeitend, mit radialen Spannuten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regulierung der Zahndicke vorgesehen sind:
ein erster Wälzfräser (1), bei dem in erste radiale Nuten zusätzliche zweite Nuten eingefräst sind, die enger und tiefer ausgebildet sind als die ersten Nuten und deren Bünde länger ausgebildet sind,
ein zweiter in den ersten eingesetzter Wälzfräser (2) mit gleichem Profil, der als zylindrische Hülse mit Gewindebohrung und Führungsbohrung, angepaßt an die Bünde des ersten Wälzfräsers (1), ausgebildet ist, wobei aus seiner Stirnseite prismatische Zähne herausragen, die in die zugeordneten zweiten Nuten des ersten Wälzfräsers (1) greifen,
ein Gewindering (3), mit einer Führungsnut deren Innendurchmesser als Führungsdurchmesser und deren Außendurchmesser mit einem Gewinde versehen ist, wobei der Gewindering in ein entsprechendes Gewinde des zweiten Wälzfräsers eingreift.

2. Wälzfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gewindehülse (4), vorgesehen ist, die auf einen Dorn (5) montiert ist und in eine Gewindebohrung des zweiten Wälzfräsers (2) eingreift.

3. Wälzfräser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mutter (6) vorgesehen ist, die auf die Gewindehülse (4) aufgeschraubt ist und den eingesetzten Wälzfräser (2) hält.

4. Wälzfräser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mutter (7), die auf das Gewinde des Dornes (5) aufgeschraubt ist, den ersten Wälzfräser (1) hält.

5. Wälzfräser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwölf prismatische Zähne und zweite Nuten vorgesehen sind.

6. Wälzfräser nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanke auf dem ersten Wälzfräser und auch auf dem zweiten Wälzfräser für Zahnfräsen mit vollem Profil und der Zahnhöhe h = 2,25 m ausgebildet ist, wobei die Zahndicke (S) minimal ausgeführt ist und die notwendige Zahndicke (S) vom bearbeitenden Werkstück durch Achsverschiebung des eingesetzten Fräsers (2) mittels Umdrehung der Gewindehülse (4) erfolgt, eine Änderung des notwendigen Radius (r) bei der Zahnspitze jedoch nicht auftritt.

7. Verfahren zur Herstellung eines Wälzfräsers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesetzte zweite Wälzfräser (2) auf den langen Bünden des ersten Wälzfräsers (1) zentriert ist und daß die Zahnflanken bei der Montage gleichzeitig geschliffen und hinterschnitten werden.