DE6939109U - TOOL FOR CHANDELESS MACHINING AND DEBURRING OF GEARS - Google Patents

Description

Werkzeug zum spanlosen Bearbeiten und Entgraten von Zahnrädern. Tool for non-cutting machining and deburring of gears .

Die Neuerung bezieht sich auf ein zahnstangen-oder zahnradartiges Werkzeug, dessen Zahnflanken dazu bestimmt sind, ein zahnradartiges Werkstück durch Abwälzen spanlos zu bearbeiten.The innovation relates to a rack-like or gear-like tool, the tooth flanks of which are intended to machine a gear-like workpiece without cutting by rolling.

Bei den bekannten zahnradartigen Werkzeugen zum spanlosen Bearbeiten von Zahnrädern erzeugt der Kopfteil der Werkzeugzahnflanke beim Abwälzen durch die schleifenartige Bewegung des Werkzeugzahnkopfes an dem Werkstückzahnfuß mindestens einer Zahnseite einen Grat. Dieser Grat muß in einem besonderen Arbeitsgang entfernt werden, was den Arbeitsvorgang verteuert.In the case of the known gear-like tools for non-cutting machining of gears, the head part of the tool tooth flank is generated during rolling by the loop-like movement of the Tool tooth head on the workpiece tooth root at least one tooth side a burr. This burr must be removed in a special operation, which makes the operation more expensive.

Es ist möglich, den Grat dadurch zu vermeiden, daß der Werkstückzahnfuß bei der Vorbearbeitung mit «einem kleinen Unterschnitt versehen wird, der beispielsweise mit einem sogenannten Protuberanzfräser erzeugt werden kann. Bei einem so vorbearbeiteten Werkstück wird die Kopfschleife ohne BerührungIt is possible to avoid the burr by providing the workpiece tooth root with a small undercut during preprocessing, for example with a so-called protuberance milling cutter can be generated. With such a pre-machined workpiece, the head loop is without contact

des Werkstücks im Bereich des Unterscanitts beschrieben.of the workpiece in the area of the underscan.

Der beschriebene Unterschnitt hat aber den Nachteil, daß dieThe undercut described has the disadvantage that the

Zahnhöhe und damit der Biegehebelarm des Kraftangriffs im Getriebe vergrößert und die Zahnfußdicke vermindert wird.Der Werkstückzahn wird aber geschwächt.Tooth height and thus the bending lever arm of the force application in the gear is increased and the tooth root thickness is reduced, but the workpiece tooth is weakened.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben geschilderten Nachteile zu vermeiden, d,h. also, den Grat ohne besonderen Arbeitsgang zu entfernen und zwar ohne den Werkstückzahn durch einen Unterschnitt oder dergleichen zu schwächen.The invention is based on the object described above Avoid disadvantages, i. that is, to remove the burr without a special operation and without weakening the workpiece tooth by an undercut or the like.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die aus den Zahnflanken und den KopfflächenThe object on which the invention is based is achieved by that from the tooth flanks and the head surfaces

gebildeten Kanten scharf sind, damit der sonst am Werkstückzahnfuß entstehende Grat entfernt wird.Damit ist zwar die Zahnradbearbeitung nicht mehr vollkommen spanlos, aber der Spananfall ist gewissermaßen von der Nachbearbeitung auf die Hauptbearbeitung verlegt.The edges formed are sharp so that the burr that otherwise occurs on the workpiece tooth root is removed Although gear machining is no longer completely chipless, the chip accumulation is to a certain extent from post-processing Relocated to the main processing.

Ein nach der Erfindung gestaltetes Werkzeug kann noch den Nachteil haben, daß die Späne vom Entgraten sehr lang sind;sie sind nämlich so lang wie die Werkzeugzähne breit sind. Diese langen Späne können zwischen Werkzeug- und Werkstückzahnflanke geraten und die Werkstückzahnflanke stark zerstören. Um das zu vermeiden ist das Werkzeug nach der Erfindung so gestaltet,daß die Zahnflanken mit vom K«pf zum Fuß verlaufenden Nuten versehen sind.Diese Nuten wirken als Spanbrecher. Außerdem haben dis Nuten den Vorteil, daß dadurch die Werkstückoberfläche verkleinert und die Anpreßkraft auf eine kleinere Fläche konzentriert wird, die Flächenpressung auf die Werketückfläche wird also vergrößert. Damit alle Flankenteile des WerKstücks mit einem zwischen den Nuten befindlichen Steg in Berührung kommen, werden die Nuten erfindungsgemäß auf den aufeinanderfolgenden Zähnen versetzt oder gestaffelt angeordnet.A tool designed according to the invention can also have the disadvantage that the deburring chips are very long; they are namely as long as the tool teeth are wide. These long chips can get between the tool and workpiece tooth flanks and severely destroy the workpiece tooth flank. In order to avoid this, the tool according to the invention is designed in such a way that the tooth flanks are provided with grooves running from the head to the foot These grooves act as chip breakers. In addition, the grooves have the advantage that they reduce the workpiece surface and the contact pressure is concentrated on a smaller area, so the surface pressure on the workpiece surface is increased. So that all flank parts of the work piece with a between the Grooves located web come into contact, the grooves are offset or according to the invention on the successive teeth staggered.

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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.Further advantages and features of the invention emerge from the following Description.

Die Erfindung ist anhand der Figuren 1 bis 5 beschrieben.The invention is described with reference to FIGS.

Fig.1 zeigt eine Maschine auf der die Erfindung angewendet werden kann.Fig.1 shows a machine on which the invention can be applied can.

Fig.2 zeigt zwei Zähne eines Werkzeuges nach dem bekannten Stand der Technik.Fig. 2 shows two teeth of a prior art tool of the technique.

Fig.3 zeigt einen Werkstückzahn mit herausgequetschtem Grat.3 shows a workpiece tooth with a burr that has been squeezed out.

Fig. k zeigt einen Werkstückzahn, der in bekannterweise mit einem Unterschnitt versehen ist, um den Grat zu vermeiden.FIG. K shows a workpiece tooth which, as is known, is provided with an undercut in order to avoid the burr.

Fig.5 zeigt einen Zahn nach der Erfindung.Fig.5 shows a tooth according to the invention.

Fig.1 zeigt eine Maschine zum spanlosen Feinarbeiten von Stirnrädern. Der Maschinenständer 10 ist in bekannter Weise C-förmig ausgebildet.Den einen Schenkel des "C" bildet der Überhang 11, den unteren Schenkel ein Werkstückschlitten 12,der in Führungen die am Maschinenständer befestigt sind oder mit diesem ein Stück bilden, geführt ist. Der Werkstiickschlitten kann mittels einer Vorschubspindel 14 in Richtung der oben erwähnten Führungen eingestellt, im Sinne einer Achsabstandsänderung zwischen dem Werkzeug ?M und dem Werkstück ?1 zugestellt und wieder abgerückt,/werden. Zum Antrieb ist hierfür ein Elektromotor 15 und ein Handrad 16 vorgesehen. Letzteres wird vorteilhaft zum Voreinstellen des Achsabstandes benutzt.Das Getriebe zwischen Vorschubspindel 1*t und dem Elektromotor 15 bzw.dem Handrad,befindet sich in einem Getriebsgehäuse 17 und ist nicht im einzelnen gezeigt. Für die Zustellung kann in bekannter Weise eine mit der VorschubspindelFig. 1 shows a machine for non-cutting fine machining of spur gears. The machine stand 10 is C-shaped in a known manner. One leg of the "C" forms the overhang 11, the lower leg a workpiece carriage 12 which is guided in guides that are attached to the machine stand or form one piece with it. The workpiece slide can be adjusted by means of a feed spindle 14 in the direction of the above-mentioned guides, in the sense of a change in the center distance between the tool "M" and the workpiece "1" and moved away again. An electric motor 15 and a handwheel 16 are provided for this purpose. The latter is advantageously used to preset the center distance. The gear between the feed spindle 1 * t and the electric motor 15 or the handwheel is located in a gear housing 17 and is not shown in detail. For the infeed, one with the feed spindle can be used in a known manner

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zusammenarbeitende Vorschubmutter verwendet werden.Es können aber Vorschubspindel und Vorschubmutter lediglich zum Voreinstellen des Achsabstandes als Ausgangsmaß für die Zustellung vorgesehen sein, während die Zustellung mit einem bekannten und daher nicht gezeichneten Nocken oder einer Zustsllkurve erfolgt. Die Zustellung kann auch durch einen Vorschub in Richtung senkrecht zu der Werkstückzahn und Werkzeugachse gemeinsamen Normalen erfolgen, wie weiter unten beschrieben ist.cooperating feed nuts can be used Feed spindle and feed nut only for presetting of the center distance can be provided as the initial dimension for the infeed, while the infeed is with a known and therefore not drawn cams or a feed curve. Delivery can also take place by a feed in the direction perpendicular to the normal to the workpiece tooth and tool axis, as described below.

Der Merkstückschlitten 12 oder das Getriebegehäuse 1? trägt einen Werkstücktisch 18, der mittels Reitstöcken 19_t2O oder anderen Trägern das Werkstück 21 sä aufnimmt, daß es sich drehen kann. Die Achse des Werkstücks ist dabei senkrecht zur vorher erwähnten Führung 13 gerichtet. Zwischen dem Werkstückschlitten 12 und dem Werkstücktisch 18 kann noch ein Längsschlitten vorgesehen sein, der über nicht gezeichnete Getriebelemente und eine ebenfalls nicht gezeichnete Vorschubspindel in bekannter Weise in einer Richtung antreibbar ist, die in einer Ebene liegt, welche rechtwinklig zur der,Werkstückzahn und Werkzeugachse gemeinsamen Nor-The Merkstückschlitten 12 or the gear housing 1? carries a work table 18 which by means of tailstocks 19 _t 2O or other supports the workpiece 21 sä receives that it can rotate. The axis of the workpiece is directed perpendicular to the guide 13 mentioned above. Between the workpiece slide 12 and the workpiece table 18, a longitudinal slide can also be provided, which can be driven in a known manner via gear elements (not shown) and a feed spindle (also not shown) in a direction that lies in a plane which is perpendicular to the common workpiece tooth and tool axis North

j 4ft malen liegt.j 4ft paint lies.

j An dem oberen schenkel oder Überhang 11 des C-förmigen Ständersj On the upper leg or overhang 11 of the C-shaped stand

ist mittels eines Werkzeugträgers 2J> ein Werkzeug ?.k drehbar gelagert. Das Werkzeug ist später eingehend beschrieben. Das Werkzeug kann von einem nicht gezeichneten Motor aus über ein nicht gezeichnetes Getriebe in bekannter Weise angetrieben werden. Das Werkzeug 2k kämmt mit dem Werkstück 21 ,dabei liegen die Achsen von Werkstück und Werkzeug parallel.a tool ? .k is rotatably mounted by means of a tool carrier 2J>. The tool is described in detail later. The tool can be driven in a known manner by a motor (not shown) via a gear (not shown). The tool 2k meshes with the workpiece 21, while the axes of the workpiece and the tool are parallel.

Fig. 2 zeigt zwei Zähne 30 eines zahnradartigen Werkzeuges 2k. Fig. 2 shows two teeth 30 of a gear-like tool 2k.

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Die Köpfe 31 der Zähne sind mehr oder weniger stark gerundet, damit ein spanloses Walzen des Werkstückmaterials gewährleistet ist. Bekanntlich rollen Werkstückzahnflanke und Werkzeugzahnflanke nicht nur aufeinander ab,sondern sie gleiten auch in Sichtung der Zahnhöhe , und zwar istThe heads 31 of the teeth are more or less rounded, so that a non-cutting rolling of the workpiece material is guaranteed. As is well known, the workpiece tooth flank and the tool tooth flank not only roll off one another, but they also slide in Sighting of the tooth height, namely is

die Gleitung um so stärker, je mehr sieh die Berührung der Zahnflanken dem Kopf und dem Fuß nähert. Hierdurch entsteht bei Verwendung bekannter Werkzeuge der eingangs erwähnte Grat.Diesen zeigt schematisch die Figur 3, in der ein V/erkstiickzahn 32 darge stellt ist. Infolge des relativen Gleitens wird am Zahnfuß 33 mindestens einer Zahnseite, meist aber an beiden Seiten, dur^h die Kopf schleife ein Grat ~}h ,3^' herausgedrückt, der in ei.iem nachfolgenden Arbeitsgang entfernt werden muß.Fig. k zeigt einen Zahn 35 eines Werkstücks, der am Fuß mit einem Unterschnitt 36 versehen ist,der die Gratbildung de» Kopfschleife zwar verhindert,aber den Zahn schwächt. Fig. 5 zeigt einen Zahn eines Werkzeuges nach der Erfindung. Im Unterschied zum bekannten Zahn (Fig.2) bilden die Zahnflanken 37,38 und die Kopffläche 39scharfe Kanten ^0.¹H, mit denen der Grat 3^ entfernt wird.Die Zahnflanken sind mit vom Kopf zum Fuß verlaufenden Nuten *+2 versehen, die zwischen sich und an den Enden Stege h~$ bilden. Einerseits wirken diese Nuten als Spanbrecher an den Kopfkanten, andererseits erhöhen die Stege die Flächenpressung und erleichtern die Verformung des Werkstückmaterials.The sliding the more strongly the closer the contact of the tooth flanks approaches the head and the foot. This results in the burr mentioned at the beginning when known tools are used. This is shown schematically in FIG. As a result of the relative sliding is at the tooth root 33 at least a tooth side, but usually on both sides, dur ^ h the head loop, a burr ~} h, 3 ^ 'drawn out, be removed in subsequent operation ei.iem muß.Fig. k shows a tooth 35 of a workpiece which is provided at the foot with an undercut 36 which, although it prevents the formation of burrs on the head loop, weakens the tooth. Fig. 5 shows a tooth of a tool according to the invention. In contrast to the known tooth (FIG. 2), the tooth flanks 37, 38 and the head surface 39 form sharp edges ^ 0. ¹ H, with which the burr 3 ^ is removed. The tooth flanks are provided with grooves * + 2 running from head to foot, which form ridges h ~ $ between them and at the ends. On the one hand, these grooves act as chip breakers on the head edges; on the other hand, the webs increase the surface pressure and facilitate the deformation of the workpiece material.

Die entgratende Kopfkante kann dadurch geschärft werden, daß der Kopfzylinder(39) oder anders geformte Kopfkörper übergeschliffen werden.The deburring head edge can be sharpened that the Head cylinder (39) or other shaped head bodies are ground over.

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Die «Nuten U2 sind bei dem Werkzeug nach der Erfindung so angeordnet, daß die von ihren Wandungen und den Zahnflanken gebildeten keine Späne abnehmen. Insofern arbeitet das Werkzeug also spanlos. Es fallen lediglich Späne durch das Entgraten mit den Kopfkanten anThe «grooves U2 are arranged in the tool according to the invention so that those formed by their walls and the tooth flanks do not remove any chips. In this respect, the tool works without cutting. There are only chips from deburring with the head edges

Die Erfindung ist auch auf zahnstangenartige Werkze-ge anwendbar, ohne,daß hierfür die obige Beschreibung ergänzt zu werden braucht.The invention is also applicable to rack-like tools, without the above description needing to be supplemented.

Claims (2)

Ii ι ■> ■■ Ii ι ■> ■■ ml ···· ··ml ···· ·· »1 J 1 O ι . 1 · *·»1 J 1 O ι. 1 · *· Carl Hurth München,den 1.10.69Carl Hurth Munich, October 1st, 1969 Maschinen- und Zahnradfabrik pi, 252/2^2.00-8'!Maschinen- und Zahnradfabrik pi, 252/2 ^ 2.00-8 '! AnsprücheExpectations I.Zahnstangen- oder zahnradartiges Werkzeug, dessen Zahnflanken dazu bestimmt sind, ein zahnradartiges Werkstück durch Abwälzen spanlos zu bearbeiten,
dadurch gekennzeichnet,I. Rack or gear-like tool, the tooth flanks of which are intended to machine a gear-like workpiece without cutting by rolling,
characterized by daß die aus den Zahnflanken (37,38) und den Kopfflächen (39) gebildeten Kanten (40,^1) scharf sind, damit der sonst am Werkstückzahnfuß entstehende Grat entfernt wird.that the from the tooth flanks (37,38) and the head surfaces (39) formed edges (40, ^ 1) are sharp so that the Any burr that otherwise occurs at the workpiece tooth root is removed. 2.Werkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,2. Tool according to claim 1,
characterized by daß die Zahnflanken mit vom Kopf zum Fuß verlaufenden Nuten(^2) versehen sind.that the tooth flanks with grooves running from head to foot (^ 2) are provided.