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Verfahren zum Schleifen von Schneidrädern mit schrägen Zähnen Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen der Zahnflanken von Schneidrädern
mit schrägen Zähnen nach dem Abwälzverfahren, wobei in einem Arbeitsgang je eine
rechte und eine linke Zahnflanke geschliffen werden.
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Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Schneidrädern bekannt.
Im einen Fall werden diese mit flachen Scheiben ohne Vorschubbewegung zwischen Werkstück
und Werkzeug geschliffen, in anderen Fällen mittels kegel- oder tellerförmiger Scheiben,
wobei dann eine Vorschubbewegung in Richtung der Zahnbreite erforderlich ist. Ferner
ist bekannt, daß zur Erreichung des notwendigen Anstellwinkels der Zahnflanken des
Schneidrades die Ebene der flachen Schleifscheibe um einen entsprechenden Winkel
gegenüber der Scheidradachse abgeschwenkt wird. Nach einem anderen Verfahren wird
zu diesem Zweck das zu schleifende Schneidrad derart auf die Schleifmaschine gespannt,
daß seine Achse zur Richtung des Längsvorschubes beim Schleifen entsprechend geneigt
ist. Schneidräder mit schrägen Zähnen, die einen Schraubenwinkel ß' und einen Anstellwinkel
8 erhalten sollen, lassen sich jedoch nach diesem Verfahren nicht ohne weiteres
in einem Arbeitsgang fertigstellen. Werden nämlich solche Räder auf einer Maschine
geschliffen, deren Wälzbewegung beispielsweise mittels Rollzylinder und Bändern
erzeugt wird, so wäre für diejenige Zahnflanke, deren Neigungswinkel zur Achse 8
beträgt, ein Rollzylinder von bestimmtem Durchmesser erforderlich und für die andere
Flanke mit dem Neigungswinkel ß ein Rollzylinder von anderem Durchmesser. Hier setzt
nun die Erfindung ein.
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Beide Zahnflanken können gleichzeitig in einem Arbeitsgang unter Verwendung
des gleichen Rollzylinders geschliffen werden, wenn die Achse des Schneidrades zur
Vorschubrichtung um einen bestimmten Winkel geneigt ist und die ebenen Arbeitsflachen
der
beiden Schleifscheiben die beiden Zahnflanken unter verschiedenen Winkeln berühren.
Nach dem neuen Verfahren können also gleichzeitig je eine rechte und eine linke
Zahnflanke geschliffen werden, wodurch eine raschere Herstellung derartiger Schneidräder
ermöglicht wird.
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Die Zeichnungen erläutern schematisch die Durchführung des Verfahrens.
Es zeigt Fig. I ein Schneidrad mit gerader Verzahnung und schrägstehenden Schleifscheiben,
Fig. 2 ein mit seiner Achse schräg auf den schematisch dargestellten Wälzschlitten
einer Schleifmaschine aufgespanntes Schneidrad, Fig. 3 einen Zahn eines Schneidrades
im Schnitt, Fig. 4 eine Ansicht eines Schneidrades, Fig. 5 einen Schnitt durch ein
Schneidrad, Fig. 6 ein Schneidrad mit schrägen Zähnen, Fig. 7 einen Schnitt durch
das Schneidrad der Fig. 6 in der Ebene NN mit zwei Schleifscheiben. Die Zahnflanken
f des Schneidrades y (Fig. I und 3) sollen um den für Schneidwerkzeuge erforderlichen
Anstellwinkel ö hinterschliffen werden. Wenn die Zahnbreite gering ist und die zur
Verfügung stehenden Schleifscheiben groß genug sind, um die Zahnflanken ohne Vorschubbewegung
zu schleifen, so läßt sich dies in einfacher Weise dadurch erreichen, daß die beiden
Schleifscheiben s um den Winkel ö schräg zur Zahnflanke eingestellt werden (Fig.
I). Soll hingegen das Schneidrad auf einer Schleifmaschine mit im Verhältnis zur
Zahnbreite kleinen Schleifscheiben mit Hilfe einer Vorschubbewegung des Werkstückes
bearbeitet werden (Fig. 2), so ergibt sich der erforderliche Anstellwinkel ö dadurch,
daß das Schneidrad y mit seiner Achse a um den Winkel y schief zur Vorschubrichtung
des Schlittens w aufgespannt wird. Wenn der Wälzkreis (und ebenso der Rollzylinder
z) den Durchmesser d' hat (Fig. 2 und 4), so sei der Eingriffswinkel eines auf die
Ebene I-I (Fig. 5) projizierten Zahnprofils am Wälzkreis d' in dieser Ebene gleich
E'. Besitzen ferner die Zähne einen Brustwinkel 9, so läßt sich der Eingriffswinkel
E der Zahnflanke am gleichen Durchmesser d', der infolge des Brustwinkels p und
des Anstellwinkels ö vom Eingriffswinkel e' in der Projektionsebene I-I abweicht,
bestimmen. Es ist
Der Grundkreisdurchmesser d0 dieser Verzahnung wird dann d0 = d'₧cos E.
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Das schräg verzahnte Schneidrad erfordert natürlich ebenfalls einen
Anstellwinkel ö und einen Burstinkel p. Da jedoch seine Zähne bereits den Neigungswinkel
ß' gegenüber einer Mantellinie am Wälzkreiszylinder vom Durchmesser ö' aufweisen
(Fig. 6 und 7), ergeben sich die Neigungswinkel der beiden Zahnflanken am Wälzkreis
zu B' + ö bzw. B' - ö. Die Vorschubbewegung erfolgt beim Zahnrad mit Schrägverzahnung
entsprechend der Schraubenlinie der Verzahnung am Wälzkreis, wobei die Achse des
Schneidrades wieder um den Winkel y zur Vorschubrichtung des Schlittens w geneigt
ist. Um nun mit dem gleichen Rollzylinder z in einem Arbeitsgang je eine rechte
und eine linke Zahnflanke schleifen zu können und um ferner dem Schneidrad mit dem
Brustwinket w den Anstellwinkel B zu erteilen, müssen die beiden Schleifscheiben
erfindungsgemäß mit verschiedenen Winkeln ast und asp an den Zahnflanken anliegen
(Fig.7). Dabei soll die Schleifscheibe mit dem Winkel ast diejenige Zahnflanke bearbeiten,
deren Tangente t1 am Wälzkreis nach Fig. 6 mit der Ebene I-I senkrecht zur Schneidradachse
a den stumpfen Winkel ist bildet, und die Scheibe mit dem Winkel asp die andere
Flanke, deren Tangente t2 den spitzen Winkel S mit der Ebene I-I einschließt. Die
beiden Winkel ast und asp sind bestimmt durch die Gleichungen tg ast = K - tg y₧sin
ß, tg asp = K + tg Y ₧ sin ß. Die Konstante K ist
Dabei bedeutet Winkel ß die Projektion des Winkels ß', auf die Horizontalebene III-III
(Fig. 2), in welcher die Vorschubrichtung des Wälzschlittens w liegt, und E den
Eingriffswinkel der Zahnflanken am Wälzkreis vom Durchmesser d' in einer Schnittebene
II-II (Fig. 2), die zur Schneidradachse a senkrecht liegt.
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Es ist
Für ein Schneidrad mit gerader Verzahnung ist ß = o, hierfür wird wieder
Der Durchmesser des zugehörigen Rollzylinders ist gleich demjenigen des Wälzkreises
d'.
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Das Verfahren läßt sich auch mit anderen Wälzorganen als Rollzylinder
und Bändern durchführen. Wesentlich ist dabei nur, daß der Bearbeitung beider Flanken
eines Zahnes derselbe Wälzkreis d' zugrunde liegt, so daB beide Flanken gleichzeitig
geschliffen werden können.
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Zur Ausführung des Verfahrens kann man die in der Patentschrift 638
474 beschriebene Maschine verwenden.