EP4178749A1 - Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von fasen an zahnflanken von zahnrädern, sowie schneidwerkzeug, schneidplatte und steuerprogramm dafür - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von fasen an zahnflanken von zahnrädern, sowie schneidwerkzeug, schneidplatte und steuerprogramm dafürInfo
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- EP4178749A1 EP4178749A1 EP21742374.8A EP21742374A EP4178749A1 EP 4178749 A1 EP4178749 A1 EP 4178749A1 EP 21742374 A EP21742374 A EP 21742374A EP 4178749 A1 EP4178749 A1 EP 4178749A1
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Definitions
- the invention relates to a method for producing a chamfer on the edge defined by an end face of a gear and the adjacent flanks of the teeth of the gear, with a cutting tool having at least one cutting edge, the gear and the cutting tool in one predetermined speed ratio are driven in rotation about an axis of rotation in such a way that the at least one cutting edge moves material-removing in an involute manner along a section of the edge and a cutting plate for use in the method, a device for carrying out the method and a control program.
- WO 2015/185186 describes a method for machining a workpiece in the skiving process using a combination tool sat.
- the combination tool has cutting teeth with cutting edges, with which tooth edges can be deburred, with the axes of the tool and workpiece being aligned in parallel.
- DE 2157619 discloses an apparatus and a method with which a gear-shaped cutting tool is used for deburring or for breaking the edges at the tooth ends of the teeth of gears.
- the tool is driven in rotation at a fixed speed ratio to the gear-shaped workpiece in such a way that cutting edges of the cutting tool are machined to remove material at the edges where tooth flanks of the teeth adjoin an end face of the gear. In doing so creates chamfers at the edges.
- the axes of the workpiece and tool are skewed to one another, so that the cutting edges grip the workpiece in a peeling manner.
- DE 10258594 A1 describes a method for deburring gears with a deburring disc which can be driven in rotation about an axis of rotation which runs parallel to the axis of rotation of the tool.
- DE 10002188 A1 and DE 101 16259 A1 describe methods for
- a cutting tool having a plurality of cutting edges, the issue in a uniform circumferential V are arranged around the axis of rotation of the tool.
- the cutting edges are parallel to the axis of rotation of the tool.
- the latter runs parallel to the axis of rotation of the workpiece.
- the object of the invention is to further develop the generic method in a useful manner, to specify a tool that can be used for this purpose and a device that can be used for this purpose.
- the cutting edge machine only one section of the edge during each revolution of the cutting tool.
- the edge of a tooth of a who krades to be deburred is thus processed in sections.
- the edge of the teeth is machined at different points in succession over time.
- this can take place in that the cutting edges are not arranged in a uniform angular distribution around the tool axis of rotation.
- the cutting edges or the cutting plates carrying the cutting edges are arranged angularly offset from one another in such a way that they attack at different points of the tooth of the work wheel and in particular the tooth edge of the work wheel to be deburred during a uniform synchronous rotation of the work wheel and tool.
- the cutting edges not only attack at different points on the teeth that are identical in shape to one another.
- the cutting edges also attack different teeth of the working wheel.
- teeth that are different from one another are thus machined for the first time at different points before all the teeth have been machined at all points after several revolutions of the work wheel and the tool.
- the phasing of the rotational movement of the work wheel and the rotary movement of the tool preferably not changed.
- the cutting edges are each at different angular distances from the adjacent cutting edges. According to a second aspect of the invention, however, the phasing of the rotational movement of the work wheel and tool is changed.
- a device according to the invention can have a drive device which has two spindles.
- a tool spindle can carry the cutting tool.
- a work piece spindle can carry the workpiece formed by the gear.
- a device designed in this way is used in the prior art for the generation of deposits.
- the device according to the invention or the method according to the invention does not have any cutting edges extending parallel to the tool axis.
- the cutting edges can extend at least partially in radial planes, which are characterized in that the tool axis of rotation lies in a radial plane.
- the direction in which the cutting edge extends not only has a directional component parallel to the axis of rotation of the tool.
- the direction of extent of the cutting edge of at least one section of the cutting edge has an additional directional component transverse to the axis of rotation of the tool, ie a component running in the radial direction, in particular in the radial plane.
- the cutting edge can thus be at least partially oblique to the axis of rotation of the tool.
- the angle between the axis of rotation of the tool and the cutting edge or area of the cutting edge is preferably less than 80°, 70° or 60°. It can also be less than 50°.
- the angle is preferably greater than 20°, 30° or 40°.
- the radial distance between the cutting edges and the axis of rotation of the tool is preferably less than the radial distance between the teeth and the axis of rotation of the workpiece.
- the cutting edge has an involute trajectory in relation to the workpiece.
- the edges of two opposing tooth flanks can be successively deburred without changing the direction of rotation of the workpiece or tool axis of rotation.
- the two opposing Zahnflan ken of the teeth are processed by different cutting edges, each formed by a cutting plate.
- the carrier thus carries first cutting inserts, which machine the first tooth flanks of the teeth during the same revolution of the tool, and second cutting inserts, which machine the second tooth flanks of the teeth during the same revolution of the tool, with the first tooth flanks and the second flanks lying opposite one another.
- the carrier preferably carries third cutting inserts, which during the same revolution of the tool third tooth flank sections of the teeth, preferably the carrier carries further fourth inserts, which during the same revolution of the tool fourth tooth flank sections and the carrier more preferably carries fifth cutting inserts, which during the same revolution of the tool Machining fifth tooth flank sections of the teeth.
- the tooth flank sections are sections of opposite tooth flanks and/or formed by the tooth base.
- the cutting edge is preferably formed by an insert and particularly preferably by an indexable insert.
- the cutting edge is defined by a rake face adjacent to a relief face.
- the flank and the rake face can each run in one plane.
- the rake angle between the flank face and the rake face can be less than 90°, 80°, 60° or 50°.
- the rake angle is preferably greater than 0°, 10°, 30° or 40°.
- the rake angle can be between 30° and 60°, it can be 50°.
- the cutting edge can be formed by an edge portion of a base body.
- the cutting edge can be the extension of a peripheral edge of the base body.
- the cutting edge is formed by a cut-out corner area of a base body.
- the base body can have two broad side surfaces running parallel to one another. During processing, the edge to be chamfered can penetrate through the corner area that has been cut free.
- the broad sides can have a diamond-shaped floor plan.
- the cutting edges are preferably in the corner area of the base body.
- the side faces of the base body have an angle to the broad side faces that is larger than the rake angle.
- the transition angle between the broad side surface and the side surface can be at least 70° or 80°.
- the open area is formed by the open ground corner area.
- the corner area that has been ground free can form an inclined surface. But it can also be formed by an angular Einker environment.
- the material of the cutting insert can be carbide or ceramic.
- the device according to the invention has an electronic control that is programmed with a control program according to the invention.
- the control program contained in the electronic control is designed in such a way that the method described above is carried out with it.
- the invention also relates to a method and a device in which the azimuthal distance between two adjacent cutting edges of the cutting tool and in particular the azimuthal distance between two cutting inserts that follow one another directly in the circumferential direction is greater than the azimuthal distance between two adjacent teeth of the work wheel.
- Fig. 1 In the manner of a radial section, a gear-shaped workpiece that is deburred with a tool having cutting edges,
- Fig. 3 A first variant of a machining method in which sections of an edge of tooth flanks are machined in several successive machining steps
- Fig. 4 A second variant of a machining process in which the two flanks are each deburred in exactly one machining step, with the tooth root being machined in an intermediate step,
- FIG. 5 shows a first exemplary embodiment of an indexable insert for carrying out the method in different views
- 5a A side view of the indexable inserts shown in FIG. 5, the viewing direction corresponding to the direction in which the cutting edge extends,
- FIG. 6 A cutting tool for carrying out the method, which is equipped with three indexable inserts according to FIG. 5,
- Fig. 7 Enlarges a perspective view of the cutting grinding of an indexable insert of an edge to be machined
- FIG. 8 shows a representation according to FIG. 5 of a second exemplary embodiment of an indexable insert
- FIG. 8a A side view according to FIG. 5a of the indexable insert shown in FIG. 8, the direction of view corresponding to the direction of extension of the cutting edge,
- FIG. 9 shows a cutting tool for carrying out the method, which is equipped with three indexable inserts according to FIG. 8,
- Fig. 12 Enlarges detail XII in Figure 11
- Fig. 13 The axial view of a carrier of a total of five
- Fig. 14 The flank sections, which during continuous rotary motion of the cutting tool about its axis of rotation, which during machining essentially remains stationary relative to the axis of rotation of the work wheel, are successively machined by the cutting inserts.
- geared work wheels can be deburred, for example by skiving, hobbing or by other suitable methods.
- the process is used to deburr the edges where the flanks 6, 7 of the teeth 5 of the gear 3 meet the end face 22 of the gear 3.
- a chamfer is incorporated switched.
- Both internally toothed and externally toothed wheels can be deburred.
- the deburring of an internally toothed gear wheel 3 is described.
- a tool spindle which is driven in rotation by an electric motor, not shown, and which has a chuck which holds a tool 1
- the tool 1 is driven in rotation about a tool axis of rotation 2 .
- the work wheel 3 is driven in rotation about a workpiece axis of rotation 4 with a workpiece spindle (not shown), which is driven in rotation by an electric motor (not shown) and which has a chuck which carries a toothed work wheel 3 .
- a control device not shown, which is programmable, the tool spindles are rotated around the tool by a control program implemented there.
- the machining section in which the cutting edges 11 engage in the edge 20 to be deburred can migrate in the direction of the edge 20 .
- Figures 3 and 4 show the course of the involute-like trajectories for deburring the edge 20.
- the edge 20 of a first tooth flank 6 is deburred with a large number of processing steps carried out one after the other next the edge of a first tooth flank 6, then the edge of the tooth root 9 and then the edge of the second tooth flank 7 are machined in immediate succession.
- machining the edge 20 of the tooth flank 6 he follows the chip direction from the tip of the tooth to the root of the tooth.
- the tooth flank 7 opposite the tooth flank 6 the machining takes place with a cutting direction from the root of the tooth to the tip of the tooth.
- the edges of the tooth flanks 6, 7 are each machined with a single cut.
- the tool axis of rotation 2 and the workpiece axis of rotation 4 lie in a common plane. They run parallel to each other.
- the cutting edges 11, which are each formed by a cutting plate 10 in the exemplary embodiment, run on a conical surface around the tool axis of rotation 2.
- the cutting edges 11 extend in a straight line and run at an acute angle a to the tool axis of rotation 2, which is between 30° and 60° ° lies.
- the cutting edges 11 can be approximately a radial plane relative to the tool axis of rotation 2 lie. But you can also run slightly offset in direction to such a radial plane.
- the tooth flank 6, the tooth base 9 and the opposite tooth flank 6, the tooth base 9 and the tooth flank lying opposite one another can be machined one after the other with the same cutting edge 11 merely by varying the phase position and/or the axial position of the tool axis of rotation 2 and the axis of rotation of the workpiece 4 in one machining step
- Tooth flank 7 can be deburred without changing the direction of rotation.
- the cut through the first tooth flank 6 takes place from the tooth tip to the tooth root and through the second tooth flank 7 from the tooth root to the tooth tip.
- a cutting insert 10 which can be used for such a method is shown in FIGS. 5, 5a and also 8 and 8a.
- FIGS. 6 and 7 and 9 and 10 show a cutter head fitted with the cutting inserts 10 and the cutting edge 11 of the cutting insert 10 on the workpiece in perspective.
- the cutting edge 11 forms a section of a peripheral edge of a base body of the cutting insert 10.
- Figures 5, 5a show an indexable insert 10 with a diamond-shaped outline.
- An acute-angled corner section of the indexable insert 10 forms a cutting edge 11 in each case.
- a wide surface 23 of the cutting plate forms a rake face 12.
- the base body of the cutting plate 10 is richly ground in the corner area, so that a ground surface 15 is formed.
- By grinding a free surface 13 is generated, which generates the cutting edge 11 adjacent to the rake face 12 .
- the flank 13 and the rake face 12 have an angle a of about 50° to one another, so that a rake angle ß of about 50° is created.
- the method described above can be carried out with such a small rake angle.
- the corner sections are blunted by polished sections 17.
- Figures 8, 8a show a second embodiment of an indexable insert 10, which also has a ground surface 15, with a running at a rake angle ß of about 50 ° to the rake face 12 free surface 13 is generated.
- the rake face 12 is formed here by a side face 19 of the base body of the insert 10 .
- the corner sections are blunted by polished sections 17 .
- Figures 11 and 12 show the changing angle of attack of the rake face 12 to the direction of the edge 20 to be machined during the machining of the tooth flanks 6, 7. During machining, the edge 20 dips through the corner region of the cutting plate 20 which has been ground free.
- FIGS. 13 and 14 describe a variant of the method described above and a variant of a device described above for carrying out the method.
- the cutting tool 1 is formed by a carrier 24 which carries a plurality of cutting inserts 10 .
- the carrier 24 can be driven in rotation about a rotary tool axis 2 .
- the cutting plates 10 have different functions from one another.
- the cutting inserts A1, A2, A3, B, C are arranged angularly offset about the tool axis of rotation 2 in such a way that during a continuous synchronous rotation of the cutting tool 1 about the tool axis of rotation 2 for the rotation of the work wheel 3 about the workpiece axis of rotation 4 without changing the phase position of each other different points of the teeth 5 of the work wheel 3 attack.
- What is caused by changing the phase position in the method described above is caused in this exemplary embodiment of the invention by the angular offset of the cutting inserts A1, A2, A3, B, C to circumferential positions arranged in a uniform angular distribution about the axis of rotation 2.
- the cutting insert A1 is fastened to the carrier 24 in such a way that it carries out a first machining operation on a first tooth on a first tooth flank section A1.
- the cutting plate A2 is fastened to the carrier 24 in such a way that it carries out a second machining operation on a second tooth on a second tooth flank section A2s.
- the cutting insert A3 is fixed to the carrier 24 in such a way that it performs a third machining operation on a third tooth on a third tooth flank section A3S.
- the cutting insert B is fixed to the carrier 24 in such a way that it performs fourth machining on a fourth tooth at a fourth tooth flank portion Bs.
- the tip C is fixed to the carrier 24 in such a manner that it performs a fifth cutting operation on a fifth tooth at a fifth tooth flank portion Cs.
- the cutting inserts A1, A2, A3, B and C each have different angular distances from their nearest neighbors.
- first to fifth teeth described above are machined one after the other in one revolution and are different from one another. Provision is also made for the first to fifth tooth flank sections to be machined one after the other during a revolution and to be different from one another. Provision is also made for the first to fifth machining operations to be carried out in immediate succession on teeth that are different from one another, without the phase position changing of the rotary movements of the workpiece spindle and tool spindle, which drive the workpiece or the tool in rotation, changes.
- the cutting plates A1, A2 and A3 are identical to one another. Provision can also be made for the shape of the cutting inserts A1, A2, A3 to differ from other cutting inserts B, C. Provision can also be made for the first to fifth tooth flank sections A1s, A2s, A3s, Bs, Cs to overlap. It can also be provided that the tooth flank sections A1s, A2s, A3s, Bs, Cs are assigned to different tooth flanks 6, 7 and/or the tooth root 9. In the exemplary embodiment, the tooth flank section Cs machined by the cutting plate C extends over the tooth flank 7 and in some areas over the tooth base 9. The tooth flank section Bs machined by the cutting board B extends over the tooth flank 6 opposite the tooth flank 7 and in some areas over the tooth base 9 The cutting plates B, C are thus flank machining cutting plates. They can be designed differently from one another. the
- Cutting inserts A1, A2 and A3 can have the same design as one another. They machine the flank sections A1s, A2s and A3s, which essentially extend along the tooth root 9. With the cutting inserts successively bevel edges 20 of teeth 5, which extend from the tooth head 8 of a tooth 5 to the tooth head 8 of an adjacent tooth 5, gradually and from sections until the emergence of an uninterrupted from one tooth head to the adjacent tooth head 8 extending chamfer manufactured.
- the tooth gaps or teeth which are manufactured with the various cutting inserts A1 to C, are shown lying directly one behind the other. If there is a corresponding angle between two adjacent cutting inserts A1 to C, this is also provided.
- the azimuthal distance between two adjacent Cutting inserts Al to CI is greater than the azimuthal distance between two adjacent teeth of the work wheel
- the invention thus relates in particular to a method and a device in which the azimuthal distance between two adjacent cutting edges 11 is several times as great, in particular twice or three times as great as the azimuthal distance between two adjacent teeth 5 of the working wheel 3.
- a method which is characterized in that the cutting edges 11 are formed by different cutting inserts A1, A2, A3, B, C are assigned to the same cutting tool 1 and/or that the cutting inserts A1, A2, A3, B, C, whose cutting edges 11 engage at different points of the edge 20, are arranged in an irregular angular position around the tool axis of rotation 2, and/or that the Cutting edges 11 of the cutting inserts Al, A2, A3, B, C out of phase on the edge (20) attack.
- a cutting tool which is characterized in that at least some of the cutting edges 11 of the cutting inserts A1, A2, A3, B, C are arranged at an angle to one another in such a way that they are at different points on the Were Krades 3 Teeth 5 attack.
- Has a plurality of in a uniform circumferential distribution about the axis of rotation 2 is arranged cutting edges 11, each of which is in particular a cutting plate 10 is formed.
- a cutting insert 10 characterized in that the cutting angle ⁇ is less than 70° or 60° and greater than 20°, 30° or 40°.
- a cutting insert which is characterized in that the cutting edge 11 is formed by a corner region of the base body which has been ground free, it being provided in particular that the free surface 13 is formed by the corner region which has been cut free.
- a device for carrying out the method which is characterized in that the axes of rotation 2, 4 run parallel to one another and that the direction in which the cutting edge 11 extends has a component running in the radial direction in relation to the axis of rotation 2 of the tool.
- a control program which, when executed on a control device of a device, controls the device to carry out a method according to any one of claims 1 to 7.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gear Processing (AREA)
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Fase (21) an den von einer Stirnfläche (22) eines Zahnrades (3) und den daran angrenzenden Flanken (6, 7) der Zähne des Zahnrades (3) definierten Kante (20), mit einem Schneidwerkzeug (1), das zumindest eine Schneidkante (11) aufweist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Schneidwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Schneidplatte, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein Steuerprogramm. Wesentlich ist, dass die Schneidkante (11) bei jedem Umlauf des Schneidwerkzeuges (1) nur einen Bearbeitungsabschnitt der Kante (20) bearbeitet.
Description
Beschreibung
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG VON FASEN AN ZAHNFLANKEN VON ZAHNRÄDERN, SOWIE SCHNEIDWERKZEUG, SCHNEIDPLATTE UND STEUERPROGRAMM DAFÜR
Gebiet der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Fase an den von einer Stirnfläche eines Zahnrades und den daran angrenzenden Flanken der Zähne des Zahnrades definierten Kante, mit einem Schneidwerkzeug, das zumindest eine Schneidkante aufweist, wobei das Zahnrad und das Schneid werkzeug in einem vorgegebenen Drehzahlverhältnis derart jeweils um eine Drehachse drehangetriebenen werden, dass sich die mindestens eine Schneid kante materialabtragend evolventenartig entlang eines Abschnitts der Kante bewegt und eine Schneidplatte zur Verwendung bei dem Verfahren, eine Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Steuerprogramm.
Stand der Technik
[0002] Die WO 2015/185186 beschreibt ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks im Wälzschälverfahren unter Verwendung eines Kombiwerkzeu ges. Das Kombiwerkzeug besitzt Schneidzähne mit Schneidkanten, mit denen eine Entgrätung von Zahnkanten vorgenommen werden kann, bei der die Ach sen von Werkzeug und Werkstück parallel ausgerichtet sind.
[0003] Die DE 2157619 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit dem zum Entgraten oder zum Brechen der Kanten an den Zahnenden der Zäh ne von Zahnrädern ein zahnradförmiges Schneidwerkzeug verwendet wird. Das Werkzeug wird in einem festen Drehzahlverhältnis zum zahnradförmigen Werkstück derart drehangetriebenen, dass Schneidkanten des Schneidwerk zeuges an den Kanten, an denen Zahnflanken der Zähne eine Stirnfläche des Zahnrades angrenzen materialabtragend bearbeitet werden. Dabei werden an
den Kanten Fasen erzeugt. Die Achsen von Werkstück und Werkzeug verlaufen windschief zueinander, sodass die Schneidkanten schälend am Werkstück an greifen.
[0004] Ein Verfahren zu materialabtragenden Bearbeiten von Zahnrädern, bei dem die Achsen von Werkstück und Werkzeug windschief zueinander verlau fen ist darüber hinaus aus der DE 102013012797 Al vorbekannt.
[0005] Ein Verfahren zum Entgraten von Zahnrädern mit einer Entgradschei- be, die um eine Drehachse drehantreibbar ist, die parallel zur Werkzeugdreh achse verläuft, beschreibt die DE 10258594 Al. [0006] Die DE 10002188 Al und DE 101 16259 Al beschreiben Verfahren zum
Erzeugen von Hinterlegungen an Zahnflanken von Zahnrädern. Ein Schneid werkzeug besitzt eine Vielzahl von Schneidkanten, die in einer gleichmäßigen Umfangs Verteilung um die Drehachse des Werkzeuges angeordnet sind. Die Schneidkanten verlaufen parallel zur Drehachse des Werkzeugs. Letztere ver- läuft parallel zur Drehachse des Werkstücks. Durch eine Änderung der Phasen lage werden nacheinander mehrere Bearbeitungsabschnitte der Zahnflanke be arbeitet, wobei die Bearbeitung der sich gegenüberliegenden Zahnflanken in aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten erfolgt, bei denen die Bearbei tungsrichtung jeweils vom Zahnkopf zum Zahnfuß verläuft. [0007] Die DE 102017105032 Al beschreibt einen Werkzeughalter zur Halte rung von rautenförmigen Schneidplatten.
[0008] Die DE 102019110481 Al beschreibt eine Vorrichtung zum Herstel lung von verzahnten Werkstücken, insbesondere Schiebemuffen, bei der ein Werkzeugkopf verwendet wird, der Schneidplatten trägt.
Zusammenfassung der Erfindung
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungs gern äße Ver fahren gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden, ein hierzu verwendbares Werk zeug und eine hierzu verwendbare Vorrichtung anzugeben.
[0010] Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Er findung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe darstellen.
[0011] Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass die Schneid kante bei jedem Umlauf des Schneidwerkzeuges nur einen Bearbeitungsab schnitt der Kante bearbeitet. Die zu entgratende Kante eines Zahnes eines Wer krades wird somit abschnittsweise bearbeitet. Die Kante der Zähne wird zeit lich nacheinander an verschiedenen Stellen bearbeitet. Dies kann gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch erfolgen, dass die Schneidkanten nicht in gleichmäßiger Winkelverteilung um die Werkzeugdrehachse angeordnet sind. Die Schneidkanten bzw. die die Schneidkanten tragenden Schneidplatten sind derart winkelversetzt zueinander angeordnet, dass sie bei einer gleichmäßigen synchronen Drehung von Werkrad und Werkzeug an verschiedenen Stellen des Zahnes des Werkrades und insbesondere der zu entgratenden Zahnkante des Werkrades angreifen. Die Schneidkanten greifen bei einem Umlauf des Wer krades bzw. des Werkzeuges nicht nur an verschiedenen Stellen der unterei nander gleichgestalteten Zähne an. Die Schneidkanten greifen auch an vonei nander verschiedenen Zähnen des Werkrades an. Bei der Bearbeitung der Zahnkanten werden somit voneinander verschiedene Zähne an voneinander verschiedenen Stellen erstmalig bearbeitet, bevor nach mehreren Umläufen des Werkrades und des Werkzeuges alle Zähne an allen Stellen bearbeitet worden sind. Bei diesem Aspekt der Erfindung wird die Phasenlage der Drehbewegung
des Werkrades und der Drehbewegung des Werkzeugs bevorzugt nicht geän dert. Die Schneidkanten haben jeweils unterschiedliche Winkelabstände von den benachbarten Schneidkanten. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Phasenlage der Drehbewegung von Werkrad und Werkzeug hingegen geändert. Es ist ferner vorgeschlagen, dass die Drehachsen des Zahnrades und des Schneidwerkzeuges parallel zueinander verlaufen. Einer erfindungsgemä ßen Vorrichtung kann einer Antriebsvorrichtung aufweisen, die zwei Spindeln aufweist. Eine Werkzeugspindel kann das Schneidwerkzeug tragen. Eine Werk stückspindel kann das vom Zahnrad gebildete Werkstück tragen. Eine derartige ausgebildete Vorrichtung wird im Stand der Technik für die Erzeugung von Hinterlegungen verwendet. Anders als beim Verfahren zur Erzeugung von Hinterlegungen besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. benutzt das erfindungsgemäße Verfahren aber keine sich parallel zur Werkzeugachse er streckenden Schneidkanten. Die Schneidkanten können sich wie aus anderwei tigem Stand der Technik vorbekannt zumindest bereichsweise in Radialebenen erstrecken, die dadurch gekennzeichnet sind, dass in einer Radialebene die Werkzeugdrehachse liegt. Die Erstreckungsrichtung der Schneidkante hat nicht nur eine Richtungskomponente parallel zur Werkzeugdrehachse. Erfindungs gemäß hat die Erstreckungsrichtung der Schneidkante zumindest eines Ab schnittes der Schneidkante vielmehr zusätzlich eine Richtungskomponente quer zur Werkzeugdrehachse, also eine in Radialrichtung verlaufende Komponente insbesondere in der Radialebene. Die Schneidkante kann somit zumindest be reichsweise schräg zur Drehachse des Werkzeugs verlaufen. Der Winkel zwi schen Drehachse des Werkzeuges und Schneidkante oder Bereich der Schneid kante ist bevorzugt kleiner als 80°, 70° oder 60°. Er kann auch kleiner als 50° sein. Der Winkel ist bevorzugt größer als 20°, 30° oder 40°. Er liegt bevorzugt zwischen 60° und 30° oder 50° und 40°. Er kann 45° betragen. Erfindungsgemäß wird mit der Schneidkante nur die Kante bearbeitet, an der eine Zahnflanke des Zahnrades an eine Stirnfläche des Zahnrades angrenzt. Die Bearbeitung dieser Kante kann in mehreren aufeinanderfolgenden Bearbeitungs schritten erfolgen.
Bei jedem Bearbeitungsschritt wird nur ein Bearbeitungsabschnitt der Kante bearbeitet. Um die Lage des Bearbeitungsabschnittes zu ändern kann die Pha senlage zwischen Drehbewegung des Werkzeuges und Drehbewegung des Werkstücks geändert werden. Es kann aber auch die Achslage der Werkzeug- drehachse und der Werkstückdrehachse unter Beibehaltung ihrer Parallelität geändert werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungs gemäßen Vorrichtung können sowohl innen verzahnte als auch außen verzahn te Werkstücke entgratet werden. Der Radialabstand der Schneidkanten zur Drehachse des Werkzeugs ist bevorzugt geringer, als der Radialabstand der Zähne zur Drehachse des Werkstücks. Die Schneidkante hat während der Bear beitung eine evolventenförmige Flugbahn gegenüber dem Werkstück. Gemäß einer Variante der Erfindung können ohne Änderung der Drehrichtung von Werkstück- bzw. Werkzeugdrehachse nacheinander die Kanten zweier sich ge genüberliegender Zahnflanken entgratet werden. Bei der Bearbeitung einer ers- ten Kante der beiden Zahnflanken erfolgt die Bearbeitung vom Zahnkopf hin zum Zahnfuß. Bei der Bearbeitung der zweiten Kante der beiden Zahnflanken erfolgt die Bearbeitung vom Zahnfuß zum Zahnkopf hin. Gemäß der ersten Variante der Erfindung werden die beiden sich gegenüberliegenden Zahnflan ken der Zähne von voneinander verschiedenen Schneidkanten, die jeweils von einer Schneidplatte ausgebildet sind, bearbeitet. Ein die Schneidplatten tragen der Träger trägt somit erste Schneidplatten, die beim selben Umlauf des Werk zeugs erste Zahnflanken der Zähne bearbeitet und zweite Schneidplatten, die beim selben Umlauf des Werkzeugs zweite Zahnflanken der Zähne bearbeitet, wobei sich die ersten Zahnflanken und die zweiten Flanken gegenüberliegen. Bevorzugt trägt der Träger dritte Schneidplatten, die beim selben Umlauf des Werkzeugs dritte Zahnflankenabschnitte der Zähne, bevorzugt trägt der Träger weitere vierte Schneidplatten, die beim selben Umlauf des Werkzeugs vierte Zahnflankenabschnitte und trägt der Träger weiter bevorzugt fünfte Schneid platten, die beim selben Umlauf des Werkzeugs fünfte Zahnflankenabschnitte der Zähne bearbeiten. Wobei die Zahnflankenabschnitte Abschnitte der sich
gegenüberliegenden Zahnflanken und/ oder vom Zahnfuß ausgebildet werden. Gemäß der zweiten Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in einer ersten einzigen Bearbeitungsphase die gesamte einer ersten Zahnflanke zuge ordneten Kante und in einer zweiten einzigen Bearbeitungsphase die gesamte einer zweiten Zahnflanke zugeordneten Kante bearbeitet wird. In einer Zwi schenphase kann die einem Zahnfuß zugeordneten Kante bearbeitet werden. Die Schneidkante wird bevorzugt von einer Schneidplatte und besonders be vorzugt von einer Wendeschneidplatten ausgebildet. Die Schneidkante wird von einer an eine Freifläche angrenzenden Spanfläche definiert. Die Freifläche und die Spanfläche können jeweils in einer Ebene verlaufen. Der Spanwinkel zwischen Freifläche und Spanfläche kann kleiner als 90°, 80°, 60° oder 50° sein. Der Spanwinkel ist bevorzugt größer als 0°, 10°, 30° oder 40°. Der Spanwinkel kann zwischen 30° und 60° betragen, er kann 50° betragen. Die Schneidkante kann von einem Kantenabschnitt eines Grundkörpers ausgebildet sein. Die Schneidkante kann die Verlängerung einer Randkante des Grundkörpers sein. In einer Variante der Erfindung wird die Schneidkante von einem freigeschnit tenen Eckbereich eines Grundkörpers ausgebildet. Der Grundkörper kann zwei parallel zueinander verlaufende Breitseitenflächen aufweisen. Bei der Bearbei tung kann die mit einer Fase zu versehende Kante durch den freigeschnittenen Eckbereich hindurchtauchen. Die Breitseitenflächen können einen rautenförmi gen Grundriss aufweisen. Die Schneidkanten liegen bevorzugt im Eckbereich des Grundkörpers. Die Seitenflächen des Grundkörpers besitzen einen Winkel zu den Breitseitenflächen, der größer ist als der Spanwinkel. Der Übergangs winkel zwischen Breitseitenfläche und Seitenfläche kann mindestens 70° oder 80° betragen. In einer bevorzugten Variante wird die Freifläche vom freige schliffenen Eckbereich ausgebildet. Der freigeschliffene Eckbereich kann eine Schrägfläche ausbilden. Er kann aber auch von einer winkelförmigen Einker bung gebildet sein. Das Material der Schneidplatte kann Hartmetall oder kera misch sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt eine elektronische Steue- rung, die mit einem erfindungsgemäßen Steuerprogramm programmiert ist.
Das in der elektronischen Steuerung enthaltene Steuerprogramm ist so ausge legt, dass mit ihm das zuvor beschriebene Verfahren durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei der der azimutale Abstand zweier benachbarter Schneidkanten des Schneidwerk- zeuges und insbesondere der azimutale Abstand zweier unmittelbar in Um fangsrichtung aufeinanderfolgender Schneidplatten größer ist, als der azimuta le Abstand zweier benachbarter Zähne des Werkrades.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0012] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand bei gefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 In der Art eines Radialschnittes ein zahnradförmiges Werk- stück, dass mit einem Schneidkanten aufweisenden Werkzeug entgratet wird,
Fig. 2 Die Ansicht gemäß II in Figur 1,
Fig. 3 Eine erste Variante eines Bearbeitungsverfahrens, bei der in mehreren aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten jeweils Abschnitte einer Kante von Zahnflanken bearbeitet werden,
Fig. 4 Eine zweite Variante eines Bearbeitungsverfahrens, bei dem die beiden Flanken jeweils mit genau einem Bearbeitungs schritt entgratet werden, wobei in einem Zwischenschritt der Zahnfuß bearbeitet wird,
Fig. 5 Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Wendeschneidplatten zur Durchführung des Verfahrens in verschiedenen Ansichten,
Fig. 5a Eine Seitenansicht der in der Figur 5 dar gestellten Wende schneidplatten, wobei die Blickrichtung der Erstreckungsrich tung der Schneidkante entspricht,
Fig. 6 Ein Schneidwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens, wel ches mit drei Wendeschneidplatten gemäß Figur 5 bestückt ist,
Fig. 7 Vergrößert in einer perspektivischen Darstellung den spanab hebenden Anschliff einer Wendeschneidplatte einer zu bearbei tenden Kante,
Fig. 8 Eine Darstellung gemäß Figur 5 eines zweiten Ausführungsbei- spiels einer Wendeschneidplatte,
Fig. 8a Eine Seitenansicht gemäß Figur 5a der in der Figur 8 dargestell ten Wendeschneidplatte, wobei die Blickrichtung der Erstre ckungsrichtung der Schneidkante entspricht,
Fig. 9 Ein Schneidwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens, wel- ches mit drei Wendeschneidplatten gemäß Figur 8 bestückt ist,
Fig. 10 Eine Darstellung gemäß Figur 7, jedoch bei der Verwendung einer Wendeschneidplatte gemäß Figur 8,
Fig. 11 Eine perspektivischen Darstellung der Vorrichtung beim Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 12 Vergrößert den Ausschnitt XII in Figur 11,
Fig. 13 Den axialen Blick auf einen Träger von insgesamt fünf
Schneidplatten eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfin dung und
Fig. 14 Die Flankenabschnitte, die bei einer kontinuierlichen Drehbe wegung des Schneidwerkzeuges um seine Drehachse die bei der Bearbeitung im Wesentlichen ortsfest gegenüber der Dreh achse des Werkrades verbleibt nacheinander von den Schneid platten bearbeitet werden.
Beschreibung der Ausführungsformen
[0013] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können beispielsweise durch Wälzschälen, Wälzfräsen oder durch anderweitige geeignete Verfahren ver zahnte Werkräder entgratet werden. Mit dem Verfahren werden die Kanten, an denen sich die Flanken 6, 7 der Zähne 5 des Zahnrades 3 mit der Stirnfläche 22 des Zahnrades 3 treffen, entgratet. In diese Kante 20 wird eine Fase eingearbei tet. Es können sowohl innen verzahnte als auch außen verzahnte Werkräder entgratet werden. Beim Ausführungsbeispiel wird das entgraten eines innen verzahnten Zahnrades 3 beschrieben.
[0014] Mit einer nicht dargestellten Werkzeugspindel, die von einem nicht dargestellten Elektromotor drehangetrieben wird und die ein Spannfutter auf weist, welches ein Werkzeug 1 hält, wird das Werkzeug 1 um eine Werkzeug drehachse 2 drehangetrieben. Mit einer nicht dargestellten Werkstückspindel, die von einem nicht dargestellten Elektromotor drehangetrieben wird und die ein Spannfutter aufweist, welches ein verzahntes Werkrad 3 trägt, wird das Werkrad 3 um eine Werkstückdrehachse 4 drehangetrieben. Mit einer nicht dargestellten Steuereinrichtung, die programmierbar ist, werden von einem dort implementierten Steuerprogramm die Werkzeugspindel um die Werk-
zeugdrehachse 2 und die Werkstückspindel um die Werkstückdrehachse 4 der art drehangetrieben, dass sich die Schneidkanten 11 des Werkzeugs 1 auf zyk- loidischen Flugbahnen bewegen, wobei Abschnitte der evolventenartigen Flug bahnen durch Abschnitte der zu entgratenden Kante 20 verlaufen. Durch Ände- rung der Phasenlage der Drehbewegung der Werkzeugspindel und der Werk zeugspindel und/ oder durch Änderung der Achslage der beiden Spindeln kann der Bearbeitungsabschnitt, in dem die Schneidkanten 11 in die zu entgra tende Kante 20 eingreifen, in Richtung des Verlaufs der Kante 20 wandern.
[0015] Die Figuren 3 und 4 zeigen den Verlauf der evolventenartigen Flug- bahnen zum Entgraten der Kante 20. Bei dem in der Figur 3 dargestellten Aus führungsbeispiel wird die Kante 20 einer ersten Zahnflanke 6 mit einer Vielzahl von nacheinander durchgeführten Bearbeitungsschritten entgratet, wobei zu nächst die Kante einer ersten Zahnflanke 6, danach die Kante des Zahnfußes 9 und danach die Kante der zweiten Zahnflanke 7 unmittelbar aufeinanderfol- gend bearbeitet werden. Bei der Bearbeitung der Kante 20 der Zahnflanke 6 er folgt die Spanrichtung vom Zahnkopf hin zum Zahnfuß. Bei der Bearbeitung der der Zahnflanke 6 gegenüberliegenden Zahnflanke 7 erfolgt die Bearbeitung mit einer Spanrichtung vom Zahnflugfuß zum Zahnkopf hin. Bei dem in der Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Kanten der Zahnflanken 6, 7 jeweils mit einem einzigen Schnitt bearbeitet.
[0016] Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, liegen die Werkzeugdreh achse 2 und die Werkstückdrehachse 4 in einer gemeinsamen Ebene. Sie verlau fen parallel zueinander. Die Schneidkanten 11, die beim Ausführungsbeispiel jeweils von einer Schneidplatte 10 ausgebildet werden, verlaufen auf einer Ke- gelmantelfläche um die Werkzeugdrehachse 2. Die Schneidkanten 11 erstrecken sich gradlinig und verlaufen unter einem spitzen Winkel a zur Werkzeugdreh achse 2, der zwischen 30° und 60° liegt. Die Schneidkanten 11 können in etwa in
einer Radialebene bezogen auf die Werkzeugdrehachse 2 liegen. Sie können aber auch leicht richtungsversetzt zu einer derartigen Radialebene verlaufen.
[0017] Gemäß einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass mit derselben Schneidkante 11 lediglich durch Variation der Phasenlage und/ oder der Achs- lage von Werkzeugdrehachse 2 und Werkstückdrehachse 4 in einem Bearbei tungsschritt nacheinander die Zahnflanke 6, der Zahnfuß 9 und die gegenüber liegende Zahnflanke 7 ohne Drehrichtungsänderung entgratet werden. Der Schnitt durch die erste Zahnflanke 6 erfolgt dabei vom Zahnkopf zum Zahnfuß und durch die zweite Zahnflanke 7 vom Zahnfuß zum Zahnkopf. Eine für ein derartiges Verfahren verwendbare Schneidplatte 10 zeigen die Figuren 5, 5a sowie 8 und 8a. Die Figuren 6 und 7 bzw. 9 und 10 zeigen einen mit den Schneidplatten 10 bestückten Messerkopf bzw. perspektivisch den spanabhe benden Anschliff der Schneidkante 11 der Schneidplatte 10 am Werkstück. Die Schneidkante 11 bildet einen Abschnitt einer Randkante eines Grundkörpers der Schneidplatte 10.
[0018] Die Figuren 5, 5a zeigen eine Wendeschneidplatte 10 mit einem rauten förmigen Grundriss. Ein spitzwinkliger Eckabschnitt der Wendeschneidplatte 10 bildet jeweils eine Schneidkante 11 aus. Eine Breitfläche 23 der Schneidplatte bildet eine Spanfläche 12. Der Grundkörper der Schneidplatte 10 ist im Eckbe reich angeschliffen, sodass eine Anschliffsfläche 15 entsteht. Durch den An schliff wird eine Freifläche 13 erzeugt, die an die Spanfläche 12 angrenzend die Schneidkante 11 erzeugt. Die Freifläche 13 und die Spanfläche 12 haben einen Winkel a von etwa 50° zueinander, sodass ein Spanwinkel ß von etwa 50° ent steht. Mit einem derart kleinen Spanwinkel lässt sich das oben beschriebene Verfahren durchführen. Die Eckabschnitte sind durch Anschliffe 17 abge stumpft.
[0019] Die Figuren 8, 8a zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Wende schneidplatte 10, die ebenfalls eine Anschlifffläche 15 aufweist, mit der eine in einem Spanwinkel ß von etwa 50° zur Spanfläche 12 verlaufende Freifläche 13 erzeugt ist. Die Spanfläche 12 wird hier von einer Seitenfläche 19 des Grund körpers der Schneidplatte 10 gebildet. Auch hier sind die Eckabschnitte durch Anschliffe 17 abgestumpft.
[0020] Die Figuren 11 und 12 zeigen den sich bei der Bearbeitung der Zahn flanken 6, 7 ändernden Anstellwinkel der Spanfläche 12 zur Richtung der zu bearbeitenden Kante 20. Während der Bearbeitung taucht die Kante 20 durch den freigeschliffenen Eckbereich der Schneidplatte 20.
[0021] Die Figur 13 und 14 beschreiben eine Variante des zuvor beschriebenen Verfahrens und eine Variante einer zuvor beschriebenen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
[0022] Das Schneidwerkzeug 1 wird von einem Träger 24 ausgebildet, der eine Vielzahl von Schneidplatten 10 trägt. Der Träger 24 ist um eine Werkzeugdreh achse 2 drehantreibbar. Die Schneidplatten 10 haben voneinander verschiedene Funktionen. Die Schneidplatten Al, A2, A3, B, C sind derart winkelversetzt um die Werkzeugdrehachse 2 angeordnet, dass sie bei einer kontinuierlichen syn chronen Drehung des Schneidwerkzeuges 1 um die Werkzeugdrehachse 2 zur Drehung des Werkrades 3 um die Werkstückdrehachse 4 ohne Änderung der Phasenlage an voneinander verschiedenen Stellen der Zähne 5 des Werkrades 3 angreifen. Das was bei dem zuvor beschriebenen Verfahren durch die Ände rung der Phasenlage bewirkt wird, bewirkt bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Winkelversatz der Schneidplatten Al, A2, A3, B, C zu in gleich mäßiger Winkelverteilung um die Drehachse 2 angeordnete Umfangspositio nen.
[0023] Die Schneidplatte Al ist derart am Träger 24 befestigt, dass sie an ei nem ersten Zahn an einem ersten Zahnflankenabschnitt Als eine erste spanab hebende Bearbeitung durchführt.
[0024] Die Schneidplatte A2 ist derart am Träger 24 befestigt, dass sie an ei- nem zweiten Zahn an einem zweiten Zahnflankenabschnitt A2s eine zweite spanabhebende Bearbeitung durchführt.
[0025] Die Schneidplatte A3 ist derart am Träger 24 befestigt, dass sie an ei nem dritten Zahn an einem dritten Zahnflankenabschnitt A3S eine dritte span abhebende Bearbeitung durchführt. [0026] Die Schneidplatte B ist derart am Träger 24 befestigt, dass sie an einem vierten Zahn an einem vierten Zahnflankenabschnitt Bs eine vierte spanabhe bende Bearbeitung durchführt.
[0027] Die Schneidplatte C ist derart am Träger 24 befestigt, dass sie an einem fünften Zahn an einem fünften Zahnflankenabschnitt Cs eine fünfte spanabhe- bende Bearbeitung durchführt. Die Schneidplatten Al, A2, A3, B und C haben jeweils andere Winkelabstände von ihren nächsten Nachbarn.
[0028] Es ist vorgesehen, dass die zuvor beschriebenen ersten bis fünften Zäh ne bei einem Umlauf hintereinander bearbeitet werden und voneinander ver schieden sind. Es ist ferner vorgesehen, dass die ersten bis fünften Zahnflan- kenabschnitte bei einem Umlauf hintereinander bearbeitet werden und vonei nander verschieden sind. Es ist ferner vorgesehen, dass die ersten bis fünften spanabhebenden Bearbeitungen unmittelbar aufeinanderfolgend an voneinan der verschiedenen Zähnen durchgeführt werden, ohne dass sich die Phasenlage
der Drehbewegungen von Werkstückspindel und Werkzeugspindel, die das Werkstück bzw. das Werkzeug drehantreiben, ändert.
[0029] Es kann vorgesehen sein, dass einige der Schneidplatten Al, A2 und A3 untereinander gleichgestaltet sind. Es kann ferner vorgesehen sein, dass sich die Schneidplatten Al, A2, A3 von anderen Schneidplatten B, C durch ihre Gestalt unterscheiden. Es kann ferner vorgesehen sein, dass sich die ersten bis fünften Zahnflankenabschnitte Als, A2s, A3s, Bs, Cs überlappen. Es kann ferner vorge sehen sein, dass die Zahnflankenabschnitte Als, A2s, A3s, Bs, Cs verschiedenen Zahnflanken 6, 7 und/ oder dem Zahnfuß 9 zugeordnet sind. Beim Ausfüh- rungsbeispiel erstreckt sich der von der Schneidplatte C bearbeitete Zahnflan kenabschnitt Cs über die Zahnflanke 7 und bereichsweise über den Zahnfuß 9. Der von der Schneidplatte B bearbeitete Zahnflankenabschnitt Bs erstreckt sich über die der Zahnflanke 7 gegenüberliegende Zahnflanke 6 und bereichsweise über den Zahnfuß 9. Die Schneidplatten B, C sind somit Flankenbearbeitungs- schneidplatten. Sie können untereinander verschieden gestaltet sein. Die
Schneidplatten Al, A2 und A3 können untereinander gleichgestaltet sein. Sie bearbeiten die Flankenabschnitte Als, A2s und A3s, die sich im Wesentlichen entlang des Zahnfußes 9 erstrecken. Mit den Schneidplatten nacheinander Fa sen an Kanten 20 von Zähnen 5, die sich vom Zahnkopf 8 eines Zahnes 5 bis zum Zahnkopf 8 eines benachbarten Zahnes 5 erstrecken, schrittweise und ab schnittsweise bis zum Entstehen einer sich unterbrechungsfrei von einem Zahnkopf zum benachbarten Zahnkopf 8 erstreckenden Fase gefertigt.
[0030] In der Figur 14 sind die Zahnlücken bzw. Zähne, die mit den verschie denen Schneidplatten Al bis C gefertigt werden, unmittelbar hintereinanderlie- gend dargestellt. Bei einem entsprechenden Winkel zwischen zwei benachbar ten Schneidplatten Al bis C ist dies auch vorgesehen. Bei einer Variante der Erfindung, bei der der azimutale Abstand zwischen zwei benachbarten
Schneidplatten Al bis CI größer ist als der azimutale Abstand zweier benach barter Zähne des Werkrades, liegt zwischen den mit den in azimutaler Richtung unmittelbar aufeinanderfolgenden Schneidplatten Al bis C bearbeiteten Zähne 5 zumindest eine Zahnlücke bzw. Zahn 5, der erst bei einer weiteren Umdre- hung des Werkrades 3 bearbeitet wird.
[0031] Die Erfindung betrifft somit insbesondere ein Verfahren und eine Vor richtung, bei der der azimutale Abstand zweier benachbarter Schneidkanten 11 mehrfach so groß ist, insbesondere zweifach oder dreifach so groß ist, wie der azimutale Abstand zweier benachbarter Zähne 5 des Werkrades 3. [0032] Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der
Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zu mindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenstän dig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinatio nen auch kombiniert sein können, nämlich: [0033] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schneidkante
11 bei jedem Umlauf des Schneidwerkzeuges 1 nur einen Bearbeitungsabschnitt der Kante 20 bearbeitet.
[0034] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Bearbeitungs abschnitte der Kante 20 von verschiedenen Schneidkanten 11 des Schneid werk- zeuges 1 gefertigt werden, die bei einer Drehung des Schneidwerkzeuges 1 um seine Drehachse 2 nacheinander an voneinander verschiedenen Zähnen 5 des Werkrades 3 angreifen.
[0035] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schneidkanten 11 von voneinander verschiedenen Schneidplatten Al, A2, A3, B, C ausgebildet
sind, die demselben Schneidwerkzeug 1 zugeordnet sind und/ oder dass die Schneidplatten Al, A2, A3, B, C, deren Schneidkanten 11 an unterschiedlichen Stellen der Kante 20 angreifen in einer unregelmäßigen Winkelstellung um die Werkzeugdrehachse 2 angeordnet sind, und/ oder dass die Schneidkanten 11 der Schneidplatten Al, A2, A3, B, C phasenverschoben an der Kante (20) an greifen.
[0036] Ein Schneidwerkzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest einige der Schneidkanten 11 der Schneidplatten Al, A2, A3, B, C derart winkel versetzt zueinander angeordnet sind, dass sie bei der gleichmäßigen synchro- nen Drehung an voneinander verschiedenen Stellen an den Zähnen 5 des Wer krades 3 angreifen.
[0037] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Bearbeitungs abschnitt der Kante 20 als Folge einer Änderung der Phasenlage von Drehung des Schneidwerkzeuges 1 und Drehung des Zahnrades 3 schrittweise entlang der Kante 20 wandert und/ oder dass die Kante 20 einer ersten Zahnflanke 7 in einer Bearbeitungsrichtung vom Zahnkopf 8 zum Zahnfuß 9 und unmittelbar darauf folgend die Kante einer der ersten Zahnflanke 7 gegenüberliegenden zweiten Zahnflanke 8 in einer Bearbeitungsrichtung vom Zahnfuß 9 zum Zahnkopf 8 bearbeitet wird und/ oder dass die Schneidkante 11 von einer Schneidplatte 10 ausgebildet ist und/ oder dass das Schneidwerkzeug 1 eine
Mehrzahl von in gleichmäßiger Umfangsverteilung um die Drehachse 2 ange ordnete Schneidkanten 11 besitzt, die insbesondere jeweils von einer Schneid platte 10 ausgebildet ist.
[0038] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die sich insbeson- dere gradlinig erstreckende Schneidkante 11 in einem Winkel a kleiner als 90°,
80°, 60° oder 50° und größer als 0°, 10°, 30° oder 40° zur Werkzeugdrehachse 2 verläuft.
[0039] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schneidkante 11 von einer angeschliffenen Freifläche 13 und einer von einer Seitenfläche 19 der Schneidplatte 10 gebildet ist.
[0040] Eine Schneidplatte 10, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schneidwinkel ß kleiner als 70° oder 60° und größer als 20°, 30° oder 40° ist.
[0041] Eine Schneidplatte, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schneid kante 11 von einem freigeschliffenen Eckbereich des Grundkörpers ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Freifläche 13 von dem freige schnittenen Eckbereich ausgebildet ist.
[0042] Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch ge kennzeichnet ist, dass die Drehachsen 2, 4 parallel zueinander verlaufen und dass die Erstreckungsrichtung der Schneidkante 11 eine in Radialrichtung be- zogen auf die Werkzeugdrehachse 2 verlaufende Komponente aufweist.
[0043] Ein Steuerprogramm, das, wenn auf einer Steuereinrichtung einer Vor richtung ausgeführt, diese zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 steuert.
[0044] Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/ beigefügten Prioritäts unterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender An-
meldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbe sondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/ oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Er findung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorste henden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbeson- dere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden kön nen.
Liste der Bezugszeichen
1 Schneidwerkzeug Al Schneidplatte
2 Werkzeugdrehachse A2 Schneidplatte
3 Werkrad, Zahnrad A3 Schneidplatte
4 Werkstückdrehachse B Schneidplatte
5 Zahn C Schneidplatte
6 Zahnflanke
7 Zahnflanke Als Flankenabschnitt
8 Zahnkopf A2s Flankenabschnitt
9 Zahnfuß A3s Flankenabschnitt
10 Schneidplatte
11 Schneidkante a Winkel
12 Spanfläche ß Schneidwinkel
13 Freifläche
14 Bohrungen
15 Anschliff
16 Seitenfläche
17 Anschliff
18 Kante
19 Seitenfläche
20 Kante
21 Fase
22 Stirnfläche
23 Breitseitenfläche 23' Breitseitenfläche
24 Träger
Claims
1. Verfahren zum Erzeugen einer Fase (21) an den von einer Stirnfläche (22) eines Zahnrades (3) und den daran angrenzenden Flanken (6, 7) der Zähne (5) des Zahnrades (3) definierten Kanten (20), mit einem Schneidwerkzeug
(I), das zumindest eine Schneidkante (11) aufweist, wobei das Zahnrad (3) und das Schneidwerkzeug (1) in einem vorgegebenen Drehzahlverhältnis derart jeweils um eine Drehachse (2, 4) drehangetriebenen werden, dass sich die mindestens eine Schneidkante
(II) materialabtragend evolventenartig entlang eines Abschnitts der Kante (20) bewegt, wobei die Drehachsen (2, 4) des Zahnrades (3) und des Schneidwerkzeuges (1) parallel zueinander verlaufen und die
Erstreckungsrichtung der Schneidkante (11) eine in Radialrichtung bezogen auf die Drehachse (2) des Schneidwerkzeuges (1) verlaufende Richtungs-Komponente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (11) bei jedem Umlauf des Schneidwerkzeuges (1) nur einen Bearbeitungsabschnitt der Kante (20) bearbeitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsabschnitte der Kante (20) von verschiedenen Schneidkanten (11) des Schneidwerkzeuges (1) gefertigt werden, die bei einer Drehung des Schneidwerkzeuges (1) um seine Drehachse (2) nacheinander an voneinander verschiedenen Zähnen (5) des Werkrades (3) angreifen.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (11) von voneinander verschiedenen Schneidplatten (Al, A2, A3, B, C) ausgebildet sind, die demselben Schneidwerkzeug (1) zugeordnet sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schneidplatten (Al, A2, A3, B, C), deren Schneidkanten (11) an unterschiedlichen Stellen der Kante (20) angreifen, in einer unregelmäßigen Winkelstellung um die Werkzeugdrehachse (2) angeordnet sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schneidkanten (11) der Schneidplatten (Al, A2, A3, B, C) phasenverschoben an der Kante (20) angreifen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsabschnitt der Kante (20) als Folge einer Änderung der Phasenlage von Drehung des Schneidwerkzeuges (1) und Drehung des Zahnrades (3) schrittweise entlang der Kante (20) wandert.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Kante (20) einer ersten Zahnflanke (7) in einer
Bearbeitungsrichtung vom Zahnkopf (8) zum Zahnfuß (9) und unmittel bar darauf folgend die Kante (20) einer der ersten Zahnflanke (7) gegenüberliegenden zweiten Zahnflanke (8) in einer Bearbeitungsrichtung vom Zahnfuß (9) zum Zahnkopf (8) bearbeitet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schneidkante (11) von einer Schneidplatte (10) aus gebildet ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Schneidwerkzeug (1) eine Mehrzahl von in
gleichmäßiger Umfangs Verteilung um die Drehachse (2) angeordnete Schneidkanten (11) besitzt, die insbesondere jeweils von einer Schneidplatte (10) ausgebildet ist.
10. Schneidwerkzeug zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Träger (24), der eine Mehrzahl von um eine
Drehachse (2) angeordnete Schneidplatten (Al, A2, A3, B, C) trägt, wobei jede der Schneidplatten (Al, A2, A3, B, C) eine Schneidkante (11) aufweist, wobei die Schneidkanten (11) in einer derartigen Winkel Verteilung um die Drehachse (2) angeordnet sind, dass die Schneidkanten (11) bei einer gleichmäßigen, synchronen Drehung des Trägers (24) mit einem Werkrad
(3) nacheinander an voneinander verschiedenen Zähnen (5) des Werkra des (3) angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Schneidkanten (11) der Schneidplatten (Al, A2, A3, B, C) derart winkel versetzt zueinander angeordnet sind, dass sie bei der gleichmäßigen syn- chronen Drehung an voneinander verschiedenen Stellen an den Zähnen
(5) des Werkrades (3) angreifen.
11. Schneidwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die sich insbesondere gradlinig erstreckende Schneidkante (11) in einem Winkel (a) kleiner als 90°, 80°, 60° oder 50° und größer als 0°, 10°, 30° oder 40° zur Werkzeugdrehachse (2) verläuft.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (11) von einer an geschliffenen Freifläche (13) und einer von einer Seitenfläche (19) der Schneidplatte (10) gebildet ist.
13. Schneidplatte (10) zur Verwendung bei einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einer Spanfläche (12), die unter Ausbildung einer Schneidkante (11) in einem Schneidwinkel (ß) an eine Freifläche (13) angrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidwinkel (ß) kleiner als 70° oder 60° und größer als 20°, 30° oder 40° ist.
14. Schneidplatte nach Anspruch 13, welche einen Grundkörper ausbildet mit parallel zueinander verlaufenden Breitseitenflächen (23, 23') und mit Seitenflächen (19), die einen Winkel von mindestens 70° oder 80° zur Breitseitenfläche (23, 23') aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (11) von einem freigeschliffenen Eckbereich des
Grundkörpers ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Freifläche (13) von dem freigeschnittenen Eckbereich ausgebildet ist.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 mit insbesondere einer Schneidplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 13, mit einer Antriebsvorrichtung zur Halterung eines Schneidwerkzeuges (1) und zum Drehen des Schneidwerkzeuges (1) um eine Werkzeugdrehachse (2) und zur Halterung eines zu bearbeitenden Zahnrades (3) und Drehen des Zahnrades (3) um eine Werkstückdrehachse (4), und mit einer Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, die Antriebsvorrichtung derart einzustellen und zu bewegen, dass sich die Schneidkanten (11) materialabtragend evolventenartig entlang eines Abschnittes einer Kante (20) bewegen, an der Flanken (6, 7) der Zähne (5) des Zahnrades (3) an eine Stirnfläche (22) des Zahnrades (3) angrenzen, wobei die Drehachsen (2, 4) parallel zueinander verlaufen und die Erstreckungsrichtung der Schneidkante (11) eine in Radialrichtung bezogen auf die Werkzeugdrehachse (2) verlaufende Komponente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Schneidkan-
ten (11) der Schneidplatten Al, A2, A3, B, C) derart winkelversetzt zuei nander angeordnet sind, dass sie bei einer gleichmäßigen synchronen Drehung an voneinander verschiedenen Stellen an den Zähnen (5) des Werkrades (3) angreifen.
16. Steuerprogramm, das, wenn auf einer Steuereinrichtung einer Vorrich tung gemäß Anspruch 10 ausgeführt, diese zur Durchführung eines Ver fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 steuert.
17. Verfahren, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnen den Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.
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