EP0815984A1 - Verfahren und Vorrichtung für die Feinbearbeitung der Zahnflanken eines Zahnrades auf einer Werkzeugmaschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung für die Feinbearbeitung der Zahnflanken eines Zahnrades auf einer Werkzeugmaschine Download PDFInfo
- Publication number
- EP0815984A1 EP0815984A1 EP97110002A EP97110002A EP0815984A1 EP 0815984 A1 EP0815984 A1 EP 0815984A1 EP 97110002 A EP97110002 A EP 97110002A EP 97110002 A EP97110002 A EP 97110002A EP 0815984 A1 EP0815984 A1 EP 0815984A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- gear
- machining
- machining tool
- tool
- machined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
- B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
- B21H5/022—Finishing gear teeth with cylindrical outline, e.g. burnishing
Definitions
- the invention relates to a method for finishing the Tooth flanks of a gearwheel on a machine tool in which a essentially rotationally symmetrical machining tool with the Tooth flanks of the gear to be machined is engaged, the machining tool around its during machining Axis of rotation and the gear rotates about its axis of rotation.
- the invention relates to a device for performing of the procedure.
- gear mills When hard machining gears, gear mills and are often hardened gears by grinding with the exact Provide tooth flank profile contour (involute). Sometimes that will Grinding is followed by a honing process, after grinding to minimize remaining gearing errors.
- Gear honing is particularly popular in high volume production Gears are used because the honing process takes relatively little time is claimed. In this process it rotates machining gear around its axis of rotation. It combs with you Honing tool, which - in the case of external teeth to be machined - has the shape of an internally toothed ring. The honing tool rotates also around its axis of rotation. The internal toothing of the honing tool corresponds - taking into account the rotary movement between tools and workpiece - exactly the contour of the tooth flanks to be machined; the Gear geometry of the honing tool is so designed that it exactly the desired geometry of the tooth flanks to be machined generated.
- the working surface of the honing tool is provided with abrasive particles.
- An abrasion takes place by z. B. driven the tool and that Workpiece is subjected to a certain braking torque.
- the invention is therefore based on the object to provide a fine machining method and a corresponding device for machining the tooth flanks of gear wheels, which provide a remedy here in order to achieve an improvement in the surfaces of the tooth flanks and thus a higher load share during operation of the gear wheels.
- the achievement of the object by the invention is characterized in that it is provided in the method described in the introduction that the machining surfaces (6) of the machining tool (1) do not carry out any abrasive removal from the tooth flanks (3) to be machined.
- the machining surfaces (6) of the machining tool (1) only smooth the surface of the tooth flanks (3) to be machined without chip removal from the surface of the tooth flanks (3) to be machined.
- the invention is based on the knowledge that also by extensive abrasive processing the surface geometry is not arbitrary can be improved, however, by non-abrasive rolling contact as final hard machining improvements in the sense of task according to the invention can be achieved.
- the axis of rotation (4) of the Machining tool (1) and the axis of rotation (5) of the gear (2) one Axis crossing angle between 0 ° and 20 °, preferably between 3 ° and 15 °. This ensures that even in the pitch circle, where otherwise no relative speed at an axis crossing angle of 0 ° the rolling flanks of tools and Workpiece would exist, such (at an axis crossing angle not equal to 0 °).
- the processing tool (1) is driven and the gear wheel (2) is braked so that it is non-positive Contact between the machining surfaces (6) of the machining tool (1) and the tooth flanks (3) of the gear to be machined (2) is present.
- the processing tool (1) is braked and the gear wheel (2) is driven, so that it is non-positive Contact between the machining surfaces (6) of the machining tool (1) and the tooth flanks (3) of the gear to be machined (2) is present.
- This device is characterized in that the Machining surfaces (6) of the machining tool (1) are not abrasive are.
- the axis of rotation (4) of the Machining tool (1) and the axis of rotation (5) of the gear (2) one Axis crossing angle between 0 ° and 20 °, preferably between 3 ° and 15 °.
- machining surfaces (6) of the Machining tool (1) are hardened.
- the processing surfaces (6) the machining tool (1) with hard metal or another low-wear material are coated.
- Hard metals primarily, for example, on a diamond layer or thought of a layer of boron nitride.
- the machining surfaces (6) of the machining tool are coated, in particular plasma-coated. For such a coating such materials come into question that have a very high hardness, if possible combined with high ductility.
- the processing tool can advantageously essentially be in one piece and from a steel body, alternatively of course also a ceramic body.
- FIG. 1 An exemplary embodiment according to the invention is shown in the drawing.
- the figure schematically shows an engaged one Machining tool located gear.
- a gear wheel 2 in the form of an externally toothed spur gear is finally machined by means of an annular machining tool 1.
- the gear wheel was subjected to hard fine machining after soft machining (hobbing) and hardening; the gear was first profile ground and then honed or machined by so-called coroning R.
- the fine finishing process is carried out, for example, by a special high-performance machining using Coroning R.
- This is a method developed by Kapp GmbH, Coburg, in which a steel ring coated with abrasive particles (the arrangement is similar to that in the figure) is in engagement with the workpiece.
- both axes 4 and 5 usually close one Axis crossing angle up to 20 ° or even more, preferably between 3 ° and 15 °. This ensures that even in the pitch circle of the gear a relative speed between the machining surface 6 of the tool 1 and the tooth flanks 3 to be machined takes place. It can also be provided that the axis crossing angle is varied during processing within the stated limits.
- Processing tool 1 and gear 2 are in the Connection to the final grinding / honing Processing in progress.
- the tooth flanks 3 of the to be machined Gear 2 are in rolling engagement with the machining surfaces 6 of the Machining tool 1.
- the machining tool 1 rotates during machining its axis of rotation 4 in the direction of rotation 7; accordingly it rotates Gear 2 about its axis of rotation 5 in the direction of rotation 8.
- the processing surfaces 6 of the tool 1 are with hard metal or with coated with another hard, wear-resistant material. As Coating material comes alongside hard metals, for example Diamond or ceramic in question.
- the provision of the processing areas 6 can be done, for example, by plasma coating.
- the rotary movement of the tool 1 is via an 'electronic shaft' and that of the gear 2 coupled. That is, the relative rotation between Machining tool 1 and gear 2 correspond to the 'ideal' Correlation with faultless gearing.
- the aim of the procedure according to the invention is that during the Machining the toothing of the gear 2 by the machining tool 1 - in the microscopic range - protruding tips that a deviation from the ideal involute shape of the tooth flank 3 represent, indented or also blasted off. This happens but not due to the abrasive effect of the machining tool 1 the tooth flank 3 of the workpiece 2 to be machined, but that the machining surfaces 6 of the tool 1 are reshaping Smooth the surface of the tooth flanks 3 to be machined.
- protruding tips on the tooth flank of the gear pressed in and possibly also protruding (micro) ridges in the area of Tooth flank depressed.
- the processing surfaces 6 are super hard Provide materials that are as tough as possible exhibit. Such materials are well known and need no further mention. It is particularly conceivable that the Processing areas 6 in a coating process, in particular in a plasma coating process, with CBN (cubic crystalline Boron nitride), provided with diamond or with nitrides of other elements will. On the other hand, of course, there are also hard metals like those in the machining are usually used as Coating material for the processing surfaces 6 also in Consideration.
- CBN cylindrical crystalline Boron nitride
- tool 1 When rolling the tool 1 with the workpiece 2, in particular with rolling coupling, tool 1 forms with its Machining surfaces 6 on the tooth flanks 3 of the gear 2 Counter profile that corresponds to the ideal tooth flank geometry.
- the processing tool 1 must have a stable structure overall have, which is why it is advantageously provided that the tool 1 consists of a steel base body, which - with regard to the processing surfaces 6 - according to the involute target profile of the gear processed (ground).
- the inventive method is an improvement in Tooth flank geometry 3 of the gear 2, that is, the surface of the Tread reached, so that the load share in later operation two meshing gears increased. It is possible by appropriate design of the processing surface 6 at the Procedure according to the invention also the tooth base of the toothing to collaborate on the gear 2, d. H. the area between two adjacent tooth flanks 3.
- This advantage is both in the forced coupling of the rotary motion achieved by tool 1 and workpiece 2, as well as in the event that Tool or workpiece is driven and the other wheel is applied with a braking torque.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gear Processing (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Feinbearbeitung der Zahnflanken (3) eines Zahnrades (2) auf einer Werkzeugmaschine, bei dem ein im wesentlichen rotationssymmetrisches Bearbeitungswerkzeug (1) mit den Zahnflanken (3) des zu bearbeitenden Zahnrades (2) in Eingriff gebracht wird, wobei während der Bearbeitung das Bearbeitungswerkzeug (1) um seine Drehachse (4) und das Zahnrad (2) um seine Drehachse (5) rotiert. Die Erfindung besteht darin, daß die Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) keinen abrasiven Abtrag von den zu bearbeitenden Zahnflanken (3), sondern lediglich eine Glättung der Oberfläche der zu bearbeitenden Zahnflanken (3) ohne Spanabtrag von der Oberfläche der zu bearbeitenden Zahnflanken (3) vornehmen. Der Traganteil der Verzahnung wird dadurch erhöht. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Feinbearbeitung der
Zahnflanken eines Zahnrades auf einer Werkzeugmaschine, bei dem ein
im wesentlichen rotationssymmetrisches Bearbeitungswerzeug mit den
Zahnflanken des zu bearbeitenden Zahnrades in Eingriff gebracht wird,
wobei während der Bearbeitung das Bearbeitungswerkzeug um seine
Drehachse und das Zahnrad um seine Drehachse rotiert.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
Bei der Hartbearbeitung von Zahnrädern werden häufig wälzgefräste und
gehärtete Zahnräder durch eine Schleifbearbeitung mit der exakten
Zahnflankenprofilkontur (Evolvente) versehen. Manchmal wird dem
Schleifen ein Honvorgang nachgeschaltet, um noch nach dem Schleifen
verbliebene Verzahnungsfehler zu minimieren.
Zahnradhonen kommt insbesondere in der Großserienfertigung von
Zahnrädern zum Einsatz, weil für den Honprozeß nur relativ wenig Zeit
in Anspruch genommen wird. Bei diesem Prozeß rotiert das zu
bearbeitende Zahnrad um seine Drehachse. Dabei kämmt es mit einem
Honwerkzeug, das - im Falle einer zu bearbeitenden Außenverzahnung -
die Form eines innenverzahnten Ringes hat. Das Honwerkzeug rotiert
ebenfalls um seine Drehachse. Die Innenverzahnung des Honwerkzeugs
entspricht - bei Berücksichtigung der Drehbewegung zwischen Werkzeug
und Werkstück - genau der Kontur der zu bearbeitenden Zahnflanken; die
Verzahnunsgeometrie des Honwerkzeugs ist also so ausgebildet, daß sie
genau die gewünschte Geometrie der zu bearbeitenden Zahnflanken
erzeugt.
Um Materialabtrag vom hartfeinzubearbeitenden Zahnrad zu erreichen,
ist die Arbeitsfläche des Honwerkzeugs mit Abrasivpartikeln versehen.
Ein Abtrag erfolgt, indem z. B. das Werkzeug angetrieben und das
Werkstück mit einem gewissen Bremsmoment beaufschlagt wird.
Alternativ kann vorgesehen werden, daß zwischen der Drehbewegung
des Werkzeugs und derjenigen des Werkstücks eine Zwangskopplung
vorliegt.
Es hat sich herausgestellt, daß auch einwandfrei geschliffene und gehonte
Zahnräder im Betrieb unter Umständen kein optimales Laufverhalten an
den Tag legen. Untersuchungen haben gezeigt, daß dies durch die Mikro-Oberflächenstruktur
der Flanken des Zahnrades bedingt ist. Im
mikroskopischen Bereich sind häufig auch nach dem Schleifen und
Honen noch "Gebirge" auf den Zahnflanken vorhanden, also
Abweichungen von der idealen (Evolventen-)Form. Hieraus ergibt sich,
daß der Traganteil, also der Bereich, über den Kontakt zwischen den
beiden in Eingriff stehenden Zahnrädern vorliegt, nicht maximal ist.
Weiterhin hat sich herausgestellt, daß manche dieser Unebenheiten
("Gebirgszüge") auch durch weitere Abrasivbearbeitung (Schleifen,
Honen, Läppen) nicht abgebaut werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Feinbearbeitungsverfahren
und eine entsprechende Vorrichtung für die Bearbeitung
der Zahnflanken von Zahnrädern zu schaffen, die hier Abhilfe schaffen,
um eine Verbesserung der Oberflächen der Zahnflanken und damit einen
höheren Traganteil im Betrieb der Zahnräder zu erreichen.
Die Lösung der Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß beim eingangs beschriebenen Verfahren vorgesehen
ist, daß die Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1)
keinen abrasiven Abtrag von den zu bearbeitenden Zahnflanken (3)
vornehmen. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß die
Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) lediglich eine
Glättung der Oberfläche der zu bearbeitenden Zahnflanken (3) ohne
Spanabtrag von der Oberfläche der zu bearbeitenden Zahnflanken (3)
vornehmen.
Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß auch durch
extensive Abrasivbearbeitung die Oberflächengeometrie nicht beliebig
verbessert werden kann, daß jedoch durch nicht-abrasiven Wälzkontakt
als abschließende Hartbearbeitung Verbesserungen im Sinne der
erfindungsgemäßen Aufgabenstellung erreicht werden können.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß die Drehachse (4) des
Bearbeitungswerkzeugs (1) und die Drehachse (5) des Zahnrads (2) einen
Achskreuzungswinkel zwischen 0 ° und 20 °, vorzugsweise zwischen 3 °
und 15 °, einschließen. Dadurch wird erreicht, daß auch im Wälzkreis,
wo ansonsten bei einem Achskreuzungswinkel von 0 ° keine Relativgeschwindigkeit
der sich abwälzenden Flanken von Werkzeug und
Werkstück vorliegen würde, eine solche (bei einem Achskreuzungswinkel
ungleich 0 °) doch gegeben ist.
Weiterhin sind verschiedene Antriebskonzepte für das Verfahren
angedacht:
Zunächst kann vorgesehen sein, daß das Bearbeitungswerkzeug (1)
angetrieben ist und das Zahnrad (2) gebremst ist, so daß kraftschlüssiger
Kontakt zwischen den Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs
(1) und den zu bearbeitenden Zahnflanken (3) des Zahnrads
(2) vorliegt.
Alternativ dazu ist es möglich, daß das Bearbeitungswerkzeug (1)
gebremst ist und das Zahnrad (2) angetrieben ist, so daß kraftschlüssiger
Kontakt zwischen den Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs
(1) und den zu bearbeitenden Zahnflanken (3) des Zahnrads
(2) vorliegt.
Schließlich ist auch denkbar, daß die Drehbewegung des
Bearbeitungswerkzeugs (1) und die Drehbewegung des Zahnrads (2)
einer Zwangskopplung unterliegen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist auf:
- ein im wesentlichen rotationssymmetrisches Bearbeitungswerkzeug (1) und
- ein zu bearbeitendes Zahnrad (2),
Diese Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die
Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) nicht abrasiv
sind.
Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, daß die Drehachse (4) des
Bearbeitungswerkzeugs (1) und die Drehachse (5) des Zahnrads (2) einen
Achskreuzungswinkel zwischen 0 ° und 20 °, vorzugsweise zwischen 3 °
und 15 °, einschließen.
Wesentlich für eine lange Standzeit des Werkzeugs und eine effiziente
Bearbeitung des Werkstücks ist, daß die Bearbeitungsflächen (6) des
Bearbeitungswerkzeugs (1) gehärtet sind.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, daß die Bearbeitungsflächen (6)
des Bearbeitungswerkzeugs (1) mit Hartmetall oder einem anderen
verschleißarmen Material beschichtet sind. Hierbei ist - neben
Hartmetallen - in erster Linie beispielsweise an eine Diamantschicht oder
an eine Schicht Bornitrid gedacht. Schließlich ist es auch möglich, daß
die Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs beschichtet,
insbesondere plasmabeschichtet, sind. Für eine solche Beschichtung
kommen solche Materialien in Frage, die eine sehr hohe Härte, möglichst
kombiniert mit einer hohen Duktilität, aufweisen.
Für die Realisierung der unterschiedlichen Antriebskonzepte ist zunächst
angedacht, daß Mittel vorgesehen sind, um das Bearbeitungswerkzeug
(1) anzutreiben, und Mittel, um das Zahnrad (2) zu bremsen, so daß
kraftschlüssiger Kontakt zwischen den Bearbeitungsflächen (6) des
Bearbeitungswerkzeugs (1) und den zu bearbeitenden Zahnflanken (3)
des Zahnrads (2) vorliegt.
Alternativ dazu ist es auch möglich, daß Mittel vorgesehen sind, um das
Bearbeitungswerkzeug (1) zu bremsen, und Mittel, um das Zahnrad (2)
anzutreiben, so daß kraftschlüssiger Kontakt zwischen den Bearbeitungsflächen
(6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) und den zu bearbeitenden
Zahnflanken (3) des Zahnrads (2) vorliegt.
Schließlich ist vorgesehen, daß Mittel vorgesehen sind, um eine
Zwangskopplung der Drehbewegungen von Bearbeitungswerkzeug (1)
und Zahnrad (2) herzustellen.
Das Bearbeitungswerkzeug kann vorteilhafterweise im wesentlichen
einstückig sein und aus einem Stahlkörper, alternativ natürlich auch aus
einem keramischen Grundkörper, bestehen.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt.
Die Figur zeigt schematisch ein sich im Eingriff mit einem
Bearbeitungswerkzeug befindliches Zahnrad.
Gezeigt ist der Fall, daß ein Zahnrad 2 in Form eines außenverzahnten
Stirnrades mittels eines ringförmigen Bearbeitungswerkzeugs 1
abschließend bearbeitet wird. Das Zahnrad wurde nach der
Weichbearbeitung (Wälzfräsen) und dem Härten einer
Hartfeinbearbeitung unterzogen; hierbei wurde das Zahnrad zunächst
profilgeschliffen und anschließend gehont oder durch sogenanntes
Coronieren R bearbeitet.
Der Feinschlichtvorgang erfolgt also beispielsweise durch eine spezielle
Hochleistungsbearbeitung mittels Coronieren R. Dies ist ein von der
Firma Kapp GmbH, Coburg, entwickeltes Verfahren, bei dem sich ein
mit Abrasivpartikeln beschichteter Stahlring (die Anordnung ist ähnlich
wie die in der Figur) mit dem Werkstück in Eingriff befindet. Zwischen
der Drehung des Coronier R - Rings und des Werkstücks liegt dabei eine
Zwangskopplung vor, die elektronisch geregelt wird.
Aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung ist der Fall dargestellt,
daß die Drehachse 4 des Bearbeitungswerkzeugs 1 und die Drehachse 5
des Zahnrades 2 parallel angeordnet sind. Dies ist in der Praxis nicht der
Normalfall. Vielmehr schließen beide Achsen 4 und 5 in der Regel einen
Achskreuzungswinkel bis zu 20 ° oder sogar mehr ein, vorzugsweise
zwischen 3 ° und 15 °. Damit ist gewährleistet, daß auch im Wälzkreis
des Zahnrades eine Relativgeschwindigkeit zwischen der Bearbeitungsfläche
6 des Werkzeugs 1 und den zu bearbeitenden Zahnflanken 3
stattfindet. Vorgesehen kann auch werden, daß der Achskreuzungswinkel
während der Bearbeitung innerhalb der genannten Grenzen variiert wird.
Bearbeitungswerkzeug 1 und Zahnrad 2 befinden sich bei der im
Anschluß an das Schleifen/Honen stattfindenden abschließenden
Bearbeitung in Eingriff. Die Zahnflanken 3 des zu bearbeitenden
Zahnrades 2 sind so im Wälzeingriff mit den Bearbeitungsflächen 6 des
Bearbeitungswerkzeugs 1.
Das Bearbeitungswerkzeug 1 dreht sich während der Bearbeitung um
seine Drehachse 4 in der Drehrichtung 7; entsprechend rotiert das
Zahnrad 2 um seine Drehachse 5 in der Drehrichtung 8.
Die Bearbeitungsflächen 6 des Werkzeugs 1 sind mit Hartmetall oder mit
einem anderen harten, verschleißarmen Material beschichtet. Als
Beschichtungsmaterial kommt neben Hartmetallen beispielsweise
Diamant oder Keramik in Frage. Das Versehung der Bearbeitungsflächen
6 kann beispielsweise per Plasmabeschichtung erfolgen.
Über eine 'elektronische Welle' ist die Drehbewegung des Werkzeugs 1
und die des Zahnrads 2 gekoppelt. D. h. die relative Drehung zwischen
Bearbeitungswerkzeug 1 und Zahnrad 2 entspricht der 'idealen'
Korrelation bei fehlerfreier Verzahnung.
Ziel der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ist es, daß während der
Bearbeitung der Verzahnung des Zahnrades 2 durch das Bearbeitungswerkzeug
1 - im mikroskopischen Bereich - überstehende Spitzen, die
eine Abweichung von der idealen Evolventenform der Zahnflanke 3
darstellen, eingedrückt oder auch abgesprengt werden. Dies geschieht
jedoch nicht durch abrasive Wirkung des Bearbeitungswerkzeugs 1 auf
die zu bearbeitende Zahnflanke 3 des Werkstücks 2, sondern dadurch,
daß die Bearbeitungsflächen 6 des Werkzeugs 1 eine umformende
Glättung der Oberfläche der zu bearbeitenden Zahnflanken 3 vornehmen.
So werden überstehende Spitzen auf der Zahnflanke des Zahnrads
hineingedrückt und ggf. auch überstehende (Mikro-)Grate im Bereich der
Zahnflanke abgedrückt.
Zu diesem Zwecke sind die Bearbeitungsflächen 6 mit superharten
Materialien versehen, die möglichst gleichzeitig auch eine hohe Zähigkeit
aufweisen. Solche Materialien sind hinlänglich bekannt und bedürfen
keiner weiteren Erwähnung. Denkbar ist insbesodere, daß die
Bearbeitungsflächen 6 in einem Beschichtungsprozeß, insbesondere in
einem Plasmabeschichtungsprozeß, mit CBN (kubisch kristallinem
Bornitrid), mit Diamant oder mit Nitriden anderer Elemente versehen
werden. Andererseits kommen natürlich auch Hartmetalle, wie sie in der
spanenden Fertigung üblicherweise zum Einsatz kommen, als
Beschichtungsmaterial für die Bearbeitungsflächen 6 ebenfalls in
Betracht.
Beim Abwälzen des Werkzeugs 1 mit dem Werkstück 2, insbesondere
bei Wälzkopplung, bildet dabei das Werkzeug 1 mit seinen
Bearbeitungsflächen 6 auf den Zahnflanken 3 des Zahnrads 2 das
Gegenprofil ab, das der idealen Zahnflankengeomtrie entspricht. Hierzu
muß das Bearbeitungswerkzeug 1 insgesamt einen stabilen Aufbau
haben, weswegen vorteilhafterweise vorgesehen ist, daß das Werkzeug 1
aus einem Stahlgrundkörper besteht, der - bezüglich der Bearbeitungsflächen
6 - entsprechend des Evolventen-Sollprofils des Zahnrads
bearbeitet (geschliffen) ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Verbesserung der
Zahnflankengeometrie 3 des Zahnrads 2, also der Oberfläche der
Lauffläche, erreicht, so daß sich im späteren Betrieb der Traganteil
zweier in Eingriff stehender Zahnräder erhöht. Dabei ist es möglich,
durch entsprechende Auslegung der Bearbeitungsfläche 6 bei der
erfindungsgemäßen Verfahrensweise auch den Zahnfuß der Verzahnung
des Zahnrades 2 mitzubearbeiten, d. h. den Bereich, der zwischen zwei
benachbarten Zahnflanken 3 liegt.
Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Verfahrens liegt darin, daß durch
die Bearbeitung der Zahnflanken 3 durch die Bearbeitungsflächen 6 eine
Druckbeaufschlagung der Zahnflanken 3 erfolgt. Diese hat zur Folge, daß
die Druckeigenspannungen im Oberflächenbereich der Zahnflanken
erhöht werden. Hohe Druckeigenspannungen wirken sich jedoch günstig
auf die Lebensdauer der Verzahnung aus.
Dieser Vorteil wird sowohl bei der Zwangskopplung der Drehbewegung
von Werkzeug 1 und Werkstück 2 erzielt, als auch für den Fall, daß
Werkzeug bzw. Werkstück angetrieben wird und das jeweils andere Rad
mit einem Bremsmoment beaufschlagt wird.
Obwohl es sich bei der beschriebenen Technologie im wesentlichen um
ein spanloses Verfahren handelt, ist es trotzdem vorteilhaft, wenn das
Verfahren unter Beigabe von Öl, Emulsion oder einem anderen
Kühlschmiermittel ausgeführt wird
- 1
- Bearbeitungswerkzeug
- 2
- Zahnrad
- 3
- Zahnflanken des zu bearbeitenden Zahnrades
- 4
- Drehachse des Bearbeitungswerkzeugs
- 5
- Drehachse des Zahnrades
- 6
- Bearbeitungsflächen des Bearbeitungswerkzeugs
- 7
- Drehrichtung des Bearbeitungswerkzeugs
- 8
- Drehrichtung des Zahnrades
Claims (15)
- Verfahren für die Feinbearbeitung der Zahnflanken (3) eines Zahnrades (2) auf einer Werkzeugmaschine, bei dem ein im wesentlichen rotationssymmetrisches Bearbeitungswerkzeug (1) mit den Zahnflanken (3) des zu bearbeitenden Zahnrades (2) in Eingriff gebracht wird,
wobei während der Bearbeitung das Bearbeitungswerkzeug (1) um seine Drehachse (4) und das Zahnrad (2) um seine Drehachse (5) rotiert,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) keinen abrasiven Abtrag von den zu bearbeitenden Zahnflanken (3) vornehmen. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) lediglich eine Glättung der Oberfläche der zu bearbeitenden Zahnflanken (3) ohne Spanabtrag von der Oberfläche der zu bearbeitenden Zahnflanken (3) vornehmen.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (4) des Bearbeitungswerkzeugs (1) und die Drehachse (5) des Zahnrads (2) einen Achskreuzungswinkel zwischen 0 ° und 20 °, vorzugsweise zwischen 3 ° und 15 °, einschließen.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug (1) angetrieben ist und das Zahnrad (2) gebremst ist, so daß kraftschlüssiger Kontakt zwischen den Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) und den zu bearbeitenden Zahnflanken (3) des Zahnrads (2) vorliegt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug (1) gebremst ist und das Zahnrad (2) angetrieben ist, so daß kraftschlüssiger Kontakt zwischen den Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) und den zu bearbeitenden Zahnflanken (3) des Zahnrads (2) vorliegt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daµ die Drehbewegung des Bearbeitungswerkzeugs (1) und die Drehbewegung des Zahnrads (2) einer Zwangskopplung unterliegen.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die aufweistein im wesentlichen rotationssymmetrisches Bearbeitungswerkzeug (1) undein zu bearbeitendes Zahnrad (2),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) nicht abrasiv sind. - Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (4) des Bearbeitungswerkzeugs (1) und die Drehachse (5) des Zahnrads (2) einen Achskreuzungswinkel zwischen 0 ° und 20 °, vorzugsweise zwischen 3 ° und 15 °, einschließen.
- Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) gehärtet sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) mit Hartmetall oder einem anderen verschleißarmen Material beschichtet sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) beschichtet, insbesondere plasmabeschichtet, sind.
- Vorichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um das Bearbeitungswerkzeug (1) anzutreiben, und Mittel, um das Zahnrad (2) zu bremsen, so daß kraftschlüssiger Kontakt zwischen den Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) und den zu bearbeitenden Zahnflanken (3) des Zahnrads (2) vorliegt.
- Vorichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um das Bearbeitungswerkzeug (1) zu bremsen, und Mittel, um das Zahnrad (2) anzutreiben, so daß kraftschlüssiger Kontakt zwischen den Bearbeitungsflächen (6) des Bearbeitungswerkzeugs (1) und den zu bearbeitenden Zahnflanken (3) des Zahnrads (2) vorliegt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um eine Zwangskopplung der Drehbewegungen von Bearbeitungswerkzeug (1) und Zahnrad (2) herzustellen.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug (1) im wesentlichen einstückig ist und aus einem Stahlkörper besteht.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19625285 | 1996-06-25 | ||
DE1996125285 DE19625285A1 (de) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | Verfahren und Vorrichtung für die Feinbearbeitung der Zahnflanken eines Zahnrades auf einer Werkzeugmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0815984A1 true EP0815984A1 (de) | 1998-01-07 |
Family
ID=7797889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP97110002A Withdrawn EP0815984A1 (de) | 1996-06-25 | 1997-06-19 | Verfahren und Vorrichtung für die Feinbearbeitung der Zahnflanken eines Zahnrades auf einer Werkzeugmaschine |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0815984A1 (de) |
JP (1) | JPH10113820A (de) |
CA (1) | CA2208645A1 (de) |
DE (1) | DE19625285A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999022890A1 (de) * | 1997-10-30 | 1999-05-14 | Miba Sintermetall Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines zahnrades |
WO2000076689A1 (de) * | 1999-06-15 | 2000-12-21 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung einer welle-nabe-verbindung mit passverzahnung |
WO2021063924A1 (de) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | Profilator Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zum glätten der zahnflanken der zähne verzahnter werkstücke, sowie werzeug zur durchführung des verfahrens |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7832070B2 (en) * | 2006-08-03 | 2010-11-16 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Apparatus and method for strengthening gear teeth |
DE102016102429B4 (de) | 2016-02-11 | 2021-02-11 | Ecoroll Ag Werkzeugtechnik | Walzvorrichtung zum Walzen von Werkstücken mit Verzahnung und zugehöriges Verfahren |
DE102016009467B4 (de) * | 2016-08-03 | 2023-02-23 | Audi Ag | Verfahren und Werkzeug zum Erhöhen einer Belastbarkeit eines Zahnrads |
DE102016009469A1 (de) | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Audi Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Hartfeinbearbeiten innenverzahnter Zahnräder mittels einer Verzahnungshonmaschine |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH130484A (de) * | 1927-03-28 | 1928-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Vorrichtung zum Glätten von Zahnflanken. |
US2279216A (en) * | 1939-11-04 | 1942-04-07 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Gear and pinion |
DE2127672A1 (de) * | 1970-08-17 | 1972-02-24 | Lear Siegler, Inc., Santa Monica, Calif. (V.StA.) | Verfahren zum Rollen von Zahnrädern |
DE2501857A1 (de) * | 1975-01-17 | 1976-07-22 | Lear Siegler Inc | Verfahren zum fertigrollen eines vorzugsweise zylindrischen werkstueckzahnrades |
DE3827175A1 (de) * | 1987-08-10 | 1989-03-23 | Koganei Seiki Seisakusho Kokub | Verfahren und vorrichtung zur endbearbeitung der zahnoberflaeche eines zahnrades |
DE8910726U1 (de) * | 1989-09-08 | 1991-01-10 | Carl Hurth Maschinen- und Zahnradfabrik GmbH & Co, 8000 München | Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken |
US5288556A (en) * | 1987-03-31 | 1994-02-22 | Lemelson Jerome H | Gears and gear assemblies |
EP0631211A2 (de) * | 1993-05-26 | 1994-12-28 | Kapp GmbH & Co KG, Werkzeugmaschinenfabrik | Verfahren und Werkzeugmaschine für die Feinbearbeitung von Verzahnungen |
-
1996
- 1996-06-25 DE DE1996125285 patent/DE19625285A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-06-19 EP EP97110002A patent/EP0815984A1/de not_active Withdrawn
- 1997-06-20 JP JP19908697A patent/JPH10113820A/ja active Pending
- 1997-06-24 CA CA 2208645 patent/CA2208645A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH130484A (de) * | 1927-03-28 | 1928-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Vorrichtung zum Glätten von Zahnflanken. |
US2279216A (en) * | 1939-11-04 | 1942-04-07 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Gear and pinion |
DE2127672A1 (de) * | 1970-08-17 | 1972-02-24 | Lear Siegler, Inc., Santa Monica, Calif. (V.StA.) | Verfahren zum Rollen von Zahnrädern |
DE2501857A1 (de) * | 1975-01-17 | 1976-07-22 | Lear Siegler Inc | Verfahren zum fertigrollen eines vorzugsweise zylindrischen werkstueckzahnrades |
US5288556A (en) * | 1987-03-31 | 1994-02-22 | Lemelson Jerome H | Gears and gear assemblies |
DE3827175A1 (de) * | 1987-08-10 | 1989-03-23 | Koganei Seiki Seisakusho Kokub | Verfahren und vorrichtung zur endbearbeitung der zahnoberflaeche eines zahnrades |
DE8910726U1 (de) * | 1989-09-08 | 1991-01-10 | Carl Hurth Maschinen- und Zahnradfabrik GmbH & Co, 8000 München | Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von verzahnten Werkstücken |
EP0631211A2 (de) * | 1993-05-26 | 1994-12-28 | Kapp GmbH & Co KG, Werkzeugmaschinenfabrik | Verfahren und Werkzeugmaschine für die Feinbearbeitung von Verzahnungen |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6357272B1 (en) | 1997-10-27 | 2002-03-19 | Miba Sintermetall Aktiengesellschaft | Method and device for producing a toothed wheel |
WO1999022890A1 (de) * | 1997-10-30 | 1999-05-14 | Miba Sintermetall Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines zahnrades |
WO2000076689A1 (de) * | 1999-06-15 | 2000-12-21 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung einer welle-nabe-verbindung mit passverzahnung |
WO2021063924A1 (de) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | Profilator Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zum glätten der zahnflanken der zähne verzahnter werkstücke, sowie werzeug zur durchführung des verfahrens |
CN114728355A (zh) * | 2019-10-02 | 2022-07-08 | 普罗费雷特两合公司 | 对已制齿的工件的齿的齿面进行整平的方法和装置以及用于实施该方法的刀具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10113820A (ja) | 1998-05-06 |
CA2208645A1 (en) | 1997-12-25 |
DE19625285A1 (de) | 1998-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3386669B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum schrupp- und feinbearbeiten von zahnrädern | |
DE2719524A1 (de) | Vorrichtung zum feinbearbeiten von zahnraedern | |
EP3325203B1 (de) | Verfahren zum honen von zahnrädern | |
DE2041483B2 (de) | Trochoidenzahnradpaarung | |
EP3756809A1 (de) | Verfahren zur fertigung eines verzahnungsbauteils und verzahnungsschleifmaschine | |
EP0815984A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung für die Feinbearbeitung der Zahnflanken eines Zahnrades auf einer Werkzeugmaschine | |
EP3753675B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines mit einer verzahnung oder profilierung versehenen werkstücks | |
EP0537107B1 (de) | Maschine zur Zahnradfeinbearbeitung und Verfahren zum Abrichten eines abrasiven Werkzeuges | |
DE19918289A1 (de) | Verfahren zum Herstellen verzahnter Werkstücke | |
EP3442737B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum hartfeinbearbeiten innenverzahnter zahnräder mittels einer verzahnungshonmaschine | |
DE102014115022B4 (de) | Verfahren zum Abrichten eines Honwerkzeugs und Verfahren zum Honen eines Zahnrads | |
DE2753469B2 (de) | Formschleifscheibenanordnung | |
DE102017126988A1 (de) | Werkzeug, Maschine und Verfahren zum Glattwalzen von verzahnten Werkstücken | |
EP0362388A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines verzahnten schleifwerkzeuges und verfahren zur fertigbearbeitung mit diesem | |
DE3442830C2 (de) | ||
DE19517358C1 (de) | Verfahren zum Fertigbearbeiten der gehärteten Verzahnung eines Kegelrades | |
DE10027011A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Hartfeinbearbeiten der Stirnverzahnung eines Zahnrades | |
DE102005033183A1 (de) | Verfahren zum Bearbeiten von Zahnflanken und Verzahnungen | |
EP4066974A1 (de) | Verfahren zum erzeugen von verschränkungen an den zahnflanken eines innenverzahnten werkstücks | |
DE102014118703A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum schleifenden Bearbeiten der Verzahnung eines Zahnrades | |
EP3993940B1 (de) | Verfahren zur herstellung von zahnflankenmodifikationen an verzahnungen von werkstücken | |
DE3425800A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum feinbearbeiten der gehaerteten zahnflanken und kegelraedern | |
DE602004006149T3 (de) | Schleifgerät, dessen Anwendung zum Schleifen von zylindrischen Gegenständen , Vorrichtung und Verfahren zum Schleifen von zylindrischen Gegenständen | |
EP1319458A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines innenverzahnten Honrings | |
EP3034220A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum schleifenden bearbeiten der verzahnung eines zahnrades |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN |
|
18W | Application withdrawn |
Withdrawal date: 19980711 |