DE3638141A1 - Hobbing machine with checking device for the teeth of the part being machined - Google Patents

Abstract

The hobbing machine contains a device 9 for directly checking the angle between the right-hand side and the left-hand side of a tooth or between the right-hand side of a tooth 23 and the left-hand side of the following tooth 24, and in fact directly in the working area and when the part 6 is mounted on the hobbing machine 1. This technical problem is solved by a probe 10 with a contact sensor being provided, which is inserted into a corresponding holder 11 fastened to the hobbing head 4. <IMAGE>

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Abwälzfräs­ maschine mit Kontrollvorrichtung der Zähne des sich in Bear­ beitung befindlichen Teiles.The subject of the present invention is a hobbing cutter machine with control device of the teeth of the bear processing part.

Wie bekannt ist, wird es bei der Herstellung eines Zahnrades mit einer Abwälzfräsmaschine ziemlich oft notwendig, wenn der Zahn erst einmal geformt ist, die Abmessungen des Zahnes selbst zu kontrollieren, da sich Fehler ergeben können, die zum Beispiel auf den Werkzeugwechsel und auf den Austausch des Aufspanntisches zurückzuführen sind, sowie allgemein auch die Gleichförmigkeit der Bearbeitung zu prüfen. Diese Kon­ trolle wird heute durchgeführt, indem das sich in Bearbeitung befindliche Teil von dem Tisch genommen und auf einem Prüf­ stand befestigt wird, der normalerweise in der Nähe der Ma­ schine aufgestellt ist.As is known, it is used in the manufacture of a gear with a hobbing machine is quite often necessary if the Once the tooth is shaped, the dimensions of the tooth to control yourself, since errors can arise that for example on the tool change and on the exchange of the worktop, as well as in general to check the processing uniformity. This con trolls is carried out today by being in progress removed part from the table and on a test stand, which is usually close to Ma machine is set up.

Die heutigen Kontrollsysteme sehen Prüflehren oder Rollen vor, die einen Achsabstand messen und keine universellen Eigenschaften aufweisen.Today's control systems see test gauges or roles before that measure a center distance and not universal Have properties.

Das die Abwälzfräsmaschine für verschiedene Zahnarten vorge­ sehen ist, d.h. Geradverzahnung, Schrägverzahnung usw., muss jedes Mal die Prüflehre oder die Rolle je nach den Werten der eingestellten Verzahnung gewechselt werden.The hobbing machine is pre-selected for different types of teeth see is, i.e. Straight teeth, helical teeth etc., must each time the test gauge or the role depending on the values of the set toothing can be changed.

Die Arbeit des erneuten Aufspannens des Teiles auf der Ab­ wälzfräsmaschine erfordert ausserdem einen erheblichen Zeit­ verlust.Work of reclamping the part on the down Gear hobbing machines also take a considerable amount of time loss.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, die Kontrolle der Zähne des sich in Bearbeitung befindlichen Teiles direkt auf der Abwälzfräsmaschine durchführen zu können, ohne das Teil von der Maschine selbst abnehmen zu müssen.The purpose of the present invention is to control the Teeth of the part being machined directly the gear hobbing machine without the part from the machine itself.

Weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, an einer Abwälzfräsmaschine eine universelle Vorrichtung vorzusehen, die jede beliebige zylindrische oder schräge Verzahnungsart kontrollieren kann.Another purpose of the present invention is that of a Hobbing machine to provide a universal device any cylindrical or oblique gear type can control.

Diese und weitere Zwecke werden erreicht durch die Abwälz­ fräsmaschine, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und dadurch gekennzeichnet wird, dass sie eine Sonde mit ei­ nem Kontaktfühler enthält, die in eine auf dem Wälzfräskopf montierte Halterung eingesetzt ist, wobei die genannte Halte­ rung in der Lage ist, sich aus einer Position, in der sich die genannte Sonde entfernt von dem Arbeitsbereich des Wälz­ fräsers befindet, in eine Position zu verschieben, in der sich die genannte Sonde entsprechend zu einer Ebene befindet, auf welcher der Teilkreisdurchmesser der Zähne des sich in Bearbeitung befindlichen Teiles liegt, und wobei sich die ge­ nannte Ebene auf der Höhe der Zähne befindet.These and other purposes are achieved through the passing on milling machine which is the subject of the present invention and is characterized in that it has a probe with egg Contains a contact sensor, which is in a on the hob head mounted bracket is used, said holding is able to move out of a position in which said probe away from the working area of the roller cutter to move to a position in which the named probe is corresponding to a plane, on which the pitch circle diameter of the teeth of the in Editing part is located, and the ge named level is located at the level of the teeth.

Diese und weitere Eigenschaften gehen deutlicher aus der nachstehenden Beschreibung einer vorgezogenen, jedoch nicht ausschliesslichen Verwirklichungsform hervor, die rein als Beispiel und nicht begrenzend in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, von denen These and other properties are clearer from the Below is a description of an earlier, but not exclusive realization form, which is purely as Example and not limitative in the accompanying drawings is shown, of which  

• - Abb. 1 in perspektivischer Ansicht eine Abwälzfräsmaschine in ihrer Gesamtheit zeigt, und zwar mit der in dem Wälzfräs­ kopf angeordneten Kontrollvorrichtung der Zähne;- Fig. 1 is a perspective view of a hobbing machine in its entirety, with the control device of the teeth arranged in the hob head;
• - Abb. 2 zeigt die Kontrollvorrichtung der Zähne des sich in Bearbeitung befindlichen Teiles in einer seitlichen Ansicht im Schnitt und in Ruhestellung;- Fig. 2 shows the control device of the teeth of the part being processed in a side view in section and in the rest position;
• - Abb. 3 zeigt die Kontrollvorrichtung der Zähne des sich in Bearbeitung befindlichen Teiles in der gleichen Darstellung wie in Abbildung 2, aber in der an das zu kontrollierende Teil angenäherten Position;- Fig. 3 shows the control device of the teeth of the part being machined in the same representation as in Fig. 2 , but in the position approximated to the part to be checked;
• - Abb. 4, 5 und 6 zeigen in schematischen Plandarstellungen die Kontrollvorrichtung während der verschiedenen Kontroll­ phasen an dem Teil.- Figs. 4, 5 and 6 show in schematic plan representations the control device during the various control phases on the part.

Unter Bezugnahme auf die Abbildung 1 ist mit 1 eine Verzah­ nungsmaschine vom Typ enthaltend ein Wälzfräswerkzeug 2 be­ zeichnet, die mit einer Welle 3 versehen ist, welche eine Drehbewegung ausführt.With reference to FIG. 1, 1 denotes a gear machine of the type containing a hobbing tool 2 , which is provided with a shaft 3 , which carries out a rotary movement.

Die Welle 3 ist mit einem Antriebskopf 3 a verbunden, der sei­ nerseits mit einem Wälzfräskopf 4 gekoppelt ist. Der An­ triebskopf 3 ist mit den bekannten Führungen für die Ver­ schiebungen nach der Achse Y versehen, während sich der Wälz­ fräskopf 4 nach der vertikalen Achse X verschieben und sich um die eigene Mittelachse drehen kann.The shaft 3 is connected to a drive head 3 a , which is coupled to a hobbing head 4 . At the drive head 3 is provided with the known guides for the displacements according to the axis Y , while the hobbing milling head 4 can move along the vertical axis X and rotate about its own central axis.

Ausserdem wird der Wälzfräskopf durch einen Ständer 30 ge­ stützt, der sich nach der Achse X rechtwinklig zu der Ver­ schiebeachse Y des Antriebskopfes 3 a verschieben kann.In addition, the hobbing head is supported by a stand 30 , which can move perpendicular to the axis X to the United sliding axis Y of the drive head 3 a .

Unter dem Wälzfräskopf befindet sich ein Tisch 5, auf das zu verzahnende Teil 6 aufgespannt und während der Bearbeitung durch einen Reitstock 7 zentriert gehalten wird. Wie bekannt ist dreht sich der Tisch 5 um seine eigene vertikale Achse.Under the hobbing head there is a table 5 , on which the part 6 to be toothed is clamped and held in the center by a tailstock 7 during machining. As is known, the table 5 rotates about its own vertical axis.

Alle oben beschriebenen Bewegungen werden durch eine numeri­ sche Steuerung, die in einem Schrank 8 angeordnet ist, kon­ trolliert, und zwar nach einem bestimmten Programm je nach der Art der Verzahnung.All movements described above are controlled by a numerical control, which is arranged in a cabinet 8 , according to a certain program depending on the type of toothing.

Wie deutlicher aus den Abbildungen 2 und 3 hervorgeht, ist mit 9 eine Kontrollvorrichtung der Zähne des sich in Bearbei­ tung befindlichen Teiles 6 bezeichnet.As can be seen more clearly from FIGS. 2 and 3 , 9 denotes a control device for the teeth of the part 6 in processing.

Die Kontrollvorrichtung 9 besteht aus einer Sonde 10 mit ei­ nem Kontaktfühler, wie zum Beispiel das Modell TP5 der Firma Renishaw. Die Sonde 10 ist an einer Halterung befestigt, die aus einem Schaft 11 eines Hydraulik- oder Druckluftzylinders 12 besteht, versehen mit einer Öl- oder Luftzufuhr 13 und 14 zum wechselweisen Verschieben eines mit dem Schaft 11 verbun­ denen Kolbens 15. Der Schaft 11 weist eine durchgehende axia­ le Bohrung 16 auf, durch welche die Kabel 17 laufen, die an die numerische Steuerung 8 angeschlossen sind.The control device 9 consists of a probe 10 with a contact sensor, such as the model TP5 from Renishaw. The probe 10 is fastened to a holder which consists of a shaft 11 of a hydraulic or compressed air cylinder 12 , provided with an oil or air supply 13 and 14 for alternately moving a piston 15 connected to the shaft 11 . The shaft 11 has a continuous axia le bore 16 through which the cables 17 run, which are connected to the numerical control 8 .

Der Hydraulik- oder Druckluftzylinder 12 hat an seinem unte­ ren Ende eine Führung 18, die sich in eine entsprechende Schlittenführung 19 einfügt, welche fest mit dem Wälzfräskopf 4 verbunden ist und zur Einstellung der Position der gesamten Kontrollvorrichtung im Verhältnis zu dem Wälzfräswerkzeug und im Verhältnis zu dem Tisch 5 dient. An dem Hydraulikzylinder 12 sind ebenfalls zwei Mikroschalter 20 und 21 zur Kontrolle des Hubes des Schaftes 11 vorgesehen. Um die Umdrehung des Kolbens 11 zu vermeiden, wird weiter ein Keil 25 vorgesehen, der in der Vertiefung einer Abdeckung 26 geführt wird. Es wird nun der Betrieb der Kontollvorrichtung des sich in Bear­ beitung befindlichen Teiles beschrieben. In der Arbeitsphase des Wälzfräswerkzeuges wie in Abb. 2, befindet sich die Sonde 10 mit dem Kontaktfühler in einer von dem Arbeitsbe­ reich entfernten Position, geschützt durch den Zylinder 12 und die Führung 18. Nach Beendigung der Verzahnung des sich in Bearbeitung befindlichen Teiles verschiebt sich der Wälz­ fräser entlang der Achse X, wobei er sich von dem sich in Be­ arbeitung befindlichen Teil um einen solchen Abstand ent­ fernt, der es dem Schaft 11 ermöglicht, die Sonde 10 in eine Position zu bringen - dargestellt in Abb. 3 -, die auf der Ebene liegt, auf der sich auch der Teilkreisdurchmesser der Zähne des sich in Bearbeitung befindlichen Teiles befindet.The hydraulic or compressed air cylinder 12 has at its unte ren end a guide 18 which fits into a corresponding slide guide 19 which is fixedly connected to the hobbing head 4 and for adjusting the position of the entire control device in relation to the hobbing tool and in relation to serves the table 5 . Two microswitches 20 and 21 are also provided on the hydraulic cylinder 12 to control the stroke of the shaft 11 . In order to avoid the rotation of the piston 11 , a wedge 25 is further provided which is guided in the recess of a cover 26 . The operation of the control device of the part under processing will now be described. In the working phase of the hobbing tool as in Fig. 2, the probe 10 with the contact sensor is in a position far from the working area, protected by the cylinder 12 and the guide 18th After completion of the toothing of the part being processed, the hob moves along the axis X , whereby it moves away from the part being processed by such a distance that enables the shaft 11 , the probe 10 in a Bring position - shown in Fig. 3 -, which lies on the plane on which the pitch circle diameter of the teeth of the part being machined is located.

Der Wälzfräskopf und folglich die Sonde 10 werden in Richtung des sich in Bearbeitung befindlichen Teiles verschoben, wobei sie sich auf der Achse X bewegen, bis die genannte Sonde 10 den Teilkreisdurchmesser 22 des zu kontrollierenden Teiles schneidet, wie es in der Abb. 4 dargestellt ist.The hobbing head and consequently the probe 10 are shifted in the direction of the part being machined, moving on the axis X until the probe 10 intersects the pitch circle diameter 22 of the part to be checked, as shown in FIG. 4 .

An diesem Punkt schaltet sich die Umdrehung des Wälzfräswerk­ zeuges ein, wobei auch die Mittel für die Umdrehungssynchro­ nisierung des Tisches 5 eingeschaltet sind, die von bekannter Art und hier nicht dargestellt sind, so dass die Sonde 10 ge­ gen die rechte Seite eines Zahnes 23 des zu kontrollierenden Teiles geführt wird, wie in Abb. 6 dargestellt.At this point, the rotation of the hobbing tool turns on, the means for the rotation synchronization of the table 5 are also switched on, which are of a known type and are not shown here, so that the probe 10 ge against the right side of a tooth 23 of the to the part to be checked, as shown in Fig. 6.

Sobald die Sonde von ausgesprochener Empfindlichkeit auf die Seite des Zahnes stösst, erfolgt das Anhalten der Umdrehung des Wälzfräswerkzeuges und gleichzeitig nimmt die numerische Steuerung die Ablesung und die Speicherung des Wertes des von der Achse des Wälzfräswerkzeuges ausgeführten Winkels vor. An diesem Punkt schaltet die Umdrehung des Wälzfräswerkzeuges um, wobei immer die obengenannten Synchronisiermittel einge­ schaltet bleiben, so dass die Sonde 10 gegen die linke Seite eines anschliessenden Zahnes 24 geführt wird, wie in Abb. 5 gezeigt ist.As soon as the probe of pronounced sensitivity strikes the side of the tooth, the rotation of the hobbing tool stops and at the same time the numerical control carries out the reading and storage of the value of the angle made by the axis of the hobbing tool. At this point, the rotation of the hobbing tool switches over, the above-mentioned synchronization means always remaining switched on, so that the probe 10 is guided against the left side of a subsequent tooth 24 , as shown in FIG. 5.

Sobald der Kontakt der Sonde mit der Seite des Zahnes statt­ findet, erfolgt das unverzügliche Anhalten des Wälzfräsers, die Ablesung und Speicherung des Wertes des Umdrehungswinkels des Wälzfräsers, wobei stets die numerische Steuerung verwen­ det wird, die automatisch einen Vergleich des eingegebenen Winkelwertes mit dem gemessenen vornimmt.Once the contact of the probe with the side of the tooth takes place the hob is stopped immediately, the reading and storage of the value of the rotation angle of the hob, always using numerical control Det is automatically a comparison of the entered Angle value with the measured one.

Im Falle der Gleichheit zwischen den Werten oder einer Abwei­ chung, die innerhalb der eingegebenen Toleranzen liegt, er­ folgt das Zurückziehen der Sonde in die Ruhestellung und der Rücklauf des Wälzfräsers in die Ausgangsposition. Für den Fall, dass die verglichenen Werte eine Abweichung ergeben, die ausserhalb der zulässigen Toleranz liegt, kann, wenn die genannte Abweichung positiv ist, eine automatische Korrektur der Verzahnungswerte vorgenommen werden, ohne dass das Teil von dem Tisch abgenommen werden muss. Die genannte Korrektur kann automatisch durch die numerische Steuerung vorgenommen werden.In the case of equality between the values or a deviation that lies within the entered tolerances follows the withdrawal of the probe into the rest position and the Return of the hob to the starting position. For the  If the compared values result in a deviation, which is outside the permissible tolerance, if the mentioned deviation is positive, an automatic correction the gearing values are made without the part must be removed from the table. The correction mentioned can be done automatically by numerical control will.

Wie man sich vorstellen kann, kann die Winkelmessung auch vorgenommen werden, indem die Sonde an die rechte oder linke Seiter desselben Zahnes herangeführt wird.As you can imagine, the angle measurement can also be made by placing the probe on the right or left The side of the same tooth.

Es ist klar, dass es mit der oben beschriebenen Vorrichtung möglich ist, die Kontrolle jeder beliebigen Verzahnungsart vorzunehmen, ob Gerad- oder Schrägverzahnung, ohne Teile der Sonde austauschen zu müssen.It is clear that it is with the device described above it is possible to control any type of gearing make whether straight or helical gearing, without parts of the Need to replace the probe.

Natürlich kann die Sonde von jeder beliebigen Art sein, die heute im Handel verfügbar ist, ohne deshalb aus dem Schutzbe­ reich der Ansprüche herauszugehen.Of course, the probe can be of any type that is available in stores today, therefore without protection rich in claims.

Claims (3)

1. Abwälzfräsmaschine mit Kontrollvorrichtung der Zähne des sich in Bearbeitung befindlichen Teiles, dadurch gekennzeich­ net, dass sie eine Sonde 10 mit einem Kontaktfühler enthält, die in eine auf dem Wälzfräskopf 4 montierte Halterung 11 eingesetzt ist, wobei die genannte Halterung 11 in der Lage ist, sich aus einer Position, in der sich die genannte Sonde 10 entfernt von dem Arbeitsbereich des Wälzfräsers 2 befin­ det, in eine Position zu verschieben, in der sich die genann­ te Sonde 10 entsprechend zu einer Ebene befindet, auf welcher der Teilkreisdurchmesser 22 der Zähne 23, 24 des sich in Be­ arbeitung befindlichen Teiles liegt, und wobei sich die ge­ nannte Ebene auf der Höhe der Zähne befindet.1. Hobbing machine with control device of the teeth of the part being processed, characterized in that it contains a probe 10 with a contact sensor, which is inserted into a holder 11 mounted on the hob head 4 , said holder 11 being able to move from a position in which the said probe 10 is distant from the working area of the hob 2 to a position in which the probe 10 is located according to a plane on which the pitch circle diameter 22 of the teeth 23, 24 of the part being processed is located, and the said plane is at the height of the teeth. 2. Abwälzfräsmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Halterung 11, in die die Sonde 10 ein­ gesetzt ist, im wesentlichen aus dem Schaft eines Druckluft- oder Hydraulikzylinders 12 besteht, der eine axiale Bohrung 16 aufweist, um ein Kabel 17 zur Verbindung der Sonde mit ei­ ner numerischen Steuereinheit 8 aufzunehmen, die in den elek­ trischen Steuerkreis für die bekannten Verschiebemittel ein­ gesetzt ist.2. Hobbing machine according to claim 1, characterized in that the holder 11, in which the probe 10 is inserted, consists essentially of the shaft of a compressed air or hydraulic cylinder 12 , which has an axial bore 16 to a cable 17 for Connection of the probe with egg ner numerical control unit 8 , which is set in the elec tric control circuit for the known displacement means. 3. Abwälzfräsmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Halterung 11 eine Führung 18 enthält, die auf einer entsprechenden, fest an dem Wälzfräskopf 4 an­ gebrachten Führung 19 gleitet, und zwar zur Positionierung der Halterung selbst im Verhältnis zu dem Wälzfräser 2.3. Hobbing machine according to claim 1, characterized in that the holder 11 contains a guide 18 which slides on a corresponding, firmly attached to the hob head 4 to guide 19 , for positioning the bracket itself in relation to the hob. 2