DE668897C

DE668897C - Maschine zum Fraesen von ellipsenaehnlichen Zahnraedern, die sich um ihren Mittelpunkt drehen sollen, mittels eines schneckenfoermigen Abwaelzfraesers

Info

Publication number: DE668897C
Application number: DEB169435D
Authority: DE
Original assignee: Bopp and Reuther GmbH
Current assignee: Bopp and Reuther GmbH
Priority date: 1935-04-16
Filing date: 1935-04-16
Publication date: 1938-12-12
Also published as: GB531563A

Description

Wenn elliptische Zahnräderpaare mit rein elliptischen Teilkurven sich um ihre Mittelpunkte drehen sollen, so zeigt sich, daß der Zahneingriff nur dann einwandfrei ist, wenn die zugehörigen großen und kleinen Achsen in einer geraden Linie stehen. Um auch einen guten Eingriff in den Zwischenstellungen zu erhalten, müssen die Teilkurven, der Verzahnungen nach außen erweitert werden, wie dies

ίο in der Patentschrift 605 028 'beschrieben wurde. Zum Fräsen nach dem Abwälzverfahren solcher Räder dient die Maschine nach der vorliegenden Erfindung. Beim Fräsen solcher Räder muß erstens das Werkstück mit der der Schneckenfräserumdrehungszahl entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit gedreht werden; zweitens muß der Schneckenfräser im Raum so eingestellt werden, daß er gerade dort steht, wo er den Zahn schneiden soll.

Dies wird dadurch erreicht, daß die das Werkstück tragende Welle zwangsläufig mit der Welle eines von einer mit der Umlauf zahl des Schneckenfräsers laufenden. Schnecke oder proportional zu dieser angetriebenen Meisterzahnrades gekuppelt ist, während die Lage des Schneckenf räsers im Raum durch eine Meisterscheibe gesichert wird, die mit einem Anschlag des den Schneckenfräser tragenden Schlittens zusammenarbeitet.

Beim Fräsen solcher elliptischem Räder findet eine Verschiebung der Schneidzone in der Richtung der Fräserachse nach rechts und links statt. Diesem Umstand wird durch Verwendung eines Abwälzschneckenfräsers Rechnung getragen, der stets eine gewisse Länge und eine Mehrzahl von Schneidzähnen hat. Die Schneidzone liegt in der Mitte des Abwälzfräsers nur, wenn die in. den Achsen des Ellipsenrades liegenden Zähne geschnitten werden. Bei allen anderen Zähnen wandert die Schneidzone auf dem Fräser um einen gewissen, vom Achsenverhältnis der Ellipse abhängigen Betrag nach rechts und links aus.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Maschine schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι eine Seitenansicht derselben, während Abb. 2 und 3 Einzeldarstellungen sind.

Auf der Grundplatte« ist der Ständerb befestigt, in dessen drei Lagern c, d unde die Welle / senkrecht gelagert ist. Die Welle / trägt das Werkstück g und die Meisterscheibe h und das Meisterzahnrad /. In einer geeigneten Führung A der Grundplatte α bewegt sich senkrecht zu-der Welle/ der Schlittenm hin und her. Er wird durch einen Gewichtszug n, der auch durch Federkraft ersetzt werden kann, ständig auf die Welle/ zu bewegt. In einer · senkrechten Führung trägt der Schlitten, tn den Support Ό des Schneckenabwälzfräsers p, der in geeigneter Weise, z. B. durch eine biegsame Welle, angetrieben wird, während der Support <o durch eine geeignete Schalteinrichtung auf und nieder bewegt werden kann. Unterhalb des Supportes ο sitzt auf dem Schlitten m die Anschlagscheibe q, die sich gegen die glatte

Meisterscheibe A legt und sich um die Achse/· drehen kann. Unterhalb des Anschlages q ist die Antriebsschnecke α des gezahnten Meisterrades / angeordnet, welche von einem in einer waagerechten Führung des Schlittens- m beweglichen Bolzend getragen und von einer Feder» ständig in Eingriff mit dem Rad/ gehalten wird. Der Antrieb der Schnecke s erfolgt ebenfalls durch eine biegsame Welle oder ähnliches.

Es sei zunächst angenommen, daß der Umfang der glatten Meisterscheibe h und die Teilkurve des gezahnten Meisterrades i die gleiche Größe und die gleichen Abmessungen haben wie das zu fräsende elBpsenähnJiche Zahnrad £\ Da der Schlitten m durch den Gewichtszug« auf die Welle/ zu gezogen wird, legt sich der Anschlag q gegen den Umfang der Meisterscheibe h und bestimmt so die Lage des Fräsers ρ zn dem Umfang des Werkstückes £. Die Drehung des Werkstückes erfolgt durch das gezahnte Meisterrad i, welches die gleiche Zähnezahl hat wie das zu fräsende Werkstück, und von der Schnecke s, deren Steigung und Drehzahl die gleichen sind wie die des Fräsers p.

In der Praxis wird aber das zu fräsende ellipsenähnliche Rad meistens kleine Abmessungen haben, so daß es aus baulichen Gründen nicht angängig ist, Meisterräder von kongruenter Form zu verwenden. Die Meisterscheibe/z und das Meisterzahnrad i massen also größer werden als das zu fräsende Rad. Die Vergrößerung der Meisterscheibe und des Meisterzahnrades muß nach besonderen Gesichtspunkten erfolgen. Da der Anschlag q den Umfang der glatten Meisterscheibe h dauernd berührt, so erhält man'die vergrößerte Scheibe h aus der Teilkurve des zu fräsenden Rades g (Abb. 3), indem man in jedem Punkt der Teilkurve eine Senkrechte zur Tangente errichtet und auf dieser den gleichen Betrag nach außen hin abträgt. Dieser Betrag muß der Entfernung ν zwischen der Vorderfläche des Anschlages q und dem entsprechenden Punkt der Teilkurve des Rades g entsprechen (Abb. 1). Um die Teilkurve des gezahnten Rades i zu erhalten, muß anders verfahren werden, denn bei diesem Rad soll die Umfangsgeschwindigkeit 'ein Mehrfaches'der Umfangsgeschwindigkeit der Teilkurve des Werkstückes o· betragen. Es müssen also gleiche Punkte des Rades i und der Teilkurve des Werkstückes g auf dem vom Mittelpunkt des letzteren aus gezogenen Radius Vektor liegen. Wie Abb. 2 zeigt, werden die Punkte der Teilkurve des Rades i dadurch erhalten, daß man die Teilkurve des Werkstückes £ in gleiche Teile teilt, durch diese vom Mittelpunkt ζ des Rades g aus Linien durch diese Teilpunkte zieht und diese Linien um den Betrag verlängert, der durch Multiplikation des betreffenden Radius Vektor des Rades g mit deiin gleichen Faktor erzielt wird. Dieser Faktor wird wie folgt gefunden,

Wenn das zu fräsende Rad z. B. Modul 1 hat, d.h. eine Teilung von 3V4 mm, so muß die Teilung des größeren Meisterzahnrades so gewählt werden, daß bei gleicher Zähnezahl ein gebräuchlicher Modul erhalten wird, also z. B. Modul 2,5. Es wird also die Zahnteilung

des Meisterzahnrades — = 2,5 mal größer

werden als bei dem zu fräsenden Rad. Dies ist der Faktor, mit dem der Fahrstrahl bei der Konstruktion nach Abb. 2 multipliziert werden muß. Die so erhaltene Form der Teilkurve des Rades i ist in Abb. 2 dargestellt. Die Zäbnezahl des Rades i sowie die Umdrehungszahl der Schnecke s müssen der Zähnezahl des Werkstückes £· und der Umdrehungszahl des Fräsers ρ entsprechend gewählt werden.

Da das Meisterzahnrad größer ist als das zu fräsende Rad, ist auch die Differenz zwischen der großen Achse und der kleinen Achse bei der ersteren größer als bei den letzteren. Der Hub der Meisterscheibe Ii entspricht aber dem Hub des Fräsers am zu fräsenden Rad. Dieser Hub ist also kleiner als der Hub der Schnecke am Meisterzahnrad. Um diese Differenz in den Hüben auszugleichen, d.h. um die Schnecke in ständigem Eingriff mit dem M'eisterzahnrad zu halten, ist sie nachgiebig angeordnet.

Die Scheibe q ist drehbar gelagert, um die Reibung zwischen ihr und dem Umfang der Scheibe Ii zu vermindern.

Claims

Patentansprüche:

1. Maschine zum Fräsen von ellipsenähnlichen Zahnrädern, die sich um ihren Mittelpunkt drehen sollen, mittels eines schneckenförmigen zylindrischen Abwälzfräsers, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Werkstückachse (/) ein dem Werkstück (g) entsprechendes Meisterzahnrad (z), das seinen Antrieb von einer auf dem Werkzeugträger (m) gelagerten Schnecke

(s) erhält, und außerdem eine der Werkstückteilkurve 'entsprechende Meisters cheib e (Ji) angeordnet ist, die gegen einen Anschlag (17) des Werkzeugträgers anliegt, der kraftschlüssig in Richtung auf die Wierkstückachse (/) zu bewegbar ist, so daß die mit dem Werkstück (g) sich drehende Meisterscheibe (Ji) den Werkzeugträger (m) hin und her bewegt.

2. Maschine nach^^Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (q) des Werkzeugträgers (m) als drehbare Scheibe ausgebildet ist.

3· Verfahren zur Ermittlung der Gestalt der Meisterscheibe, falls diese größer ist als der elliptische Teilzylinder des Werkstückrades, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Punkt der Werkstückteilkurve rechtwinklig zur Tangente in diesem Punkt feHjfe^ Strecke nach außen aufgetragen, wird?· welche gleich der Entfernung (V) zwischfeft *' dem Anschlag (q) und der Teilkurve des Werkstückrades ist.

4. Verfahren zur Ermittlung der Teilkurve des Meisterrades, falls dieses größer ist als das zu fräsende Werkstückrad, dadurch gekennzeichnet, daß jeder von der Mitte des Meisterrades (i) gezogene Fahrstrahl um den Betrag verlängert wird, der durch Multiplikation der Länge des Eahrstrahles der Teilkurve des Werkstückrades mit einem der gewünschten Zähnezahl entsprechenden Faktor erhalten wird.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsschnecke (5) des Meisterrades nachgiebig gelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen