NL8800003A

NL8800003A - Werkwijze voor het vervaardigen van een kroonwiel.

Info

Publication number: NL8800003A
Application number: NL8800003A
Authority: NL
Original assignee: Hankamp Bv
Priority date: 1988-01-04
Filing date: 1988-01-04
Publication date: 1989-08-01
Also published as: JPH01222815A; EP0323868A1

Description

V

875161/Rey/eh

Korte aanduiding: Werkwijze voor het vervaardigen van een kroonwiel.

De onderhavige aanvrage heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kroonwiel met behulp van een verspanend gereedschap in de vorm van een cilindrisch tandwiel, dat geschikt is om met het kroonwiel samen te werken en waar-5 van de vertanding langs één of beide tandflanken is voorzien van een snijkant met vrijloophoek*

Onder een kroonwiel wordt in de techniek een tandwiel verstaan dat bestemd is om samen te werken met een cilindrisch tandwiel voor het vormen van een overbrenging met elkaar onder 10 een hoek kruisende of snijdende assen. De vertanding van het cilindrische tandwiel kan hierbij zowel recht als schuin zijn.

Dergelijke kroonwielen worden tot op heden verwaardigd met behulp van steekwielen op afwikkelbanken of bijvoorbeeld door vonkverspaning.

15 Het steek- of vonkgereedschap heeft een vorm, die nage noeg identiek is aan die van het cilindrische rondsel dat met het kroonwiel samenwerkt. Samenwerking met rondsels die enigszins afwijken van het gereedschap is slechts in zeer beperkte mate mogelijk. Qm deze reden is het gereedschap slechts zeer 20 beperkt naslijpbaar. Deze bekende fabricage-methoden lenen zich derhalve niet voor massa-fabricage waarbij een korte produktietijd en een lange standtijd van het gereedschap essentieel zijn.

De uitvinding beoogt nu een werkwijze te verschaffen, 25 die geschikt is voor het vervaardigen van grote series, zonder dat hierbij de hierboven genoemde nadelen optreden.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat, het gereedschap tijdens de bewerking voortdurend in ingrijping staat met het te bewerken kroonwiel waarbij het gereedschap 30 zodanig is geplaatst dat de rotatie-as hiervan de rotatie-as van het kroonwiel op een bepaalde afstand kruist en het gereedschap een aan deze afstand aangepaste schuine vertanding heeft.

Doordat het gereecschap "off centre" is geplaatst, d.w.z.

.8800003 f -2- de as van het gereedschap snijdt de as van het werkstuk niet, treedt er tijdens de samenwerking van de beide "tandwielen" een relatieve verplaatsing op in de richting van de flanklijn van de in ingrijping staande tanden van het gereedschap, ten op-5 zichte van de tandflanken van het kroonwiel. Deze relatieve verplaatsing vormt in feite de snijsnelheid van het gereedschap.

Teneinde de tandflank van het kroonwiel over de gehele breedte te bewerken wordt het gereedschap volgens de uitvinding tijdens de bewerking evenwijdig aan zijn rotatie-as verplaatst 10 in de richting van de lijn die het snijpunt van de steekcirkel van het kroonwiel en vertikale projectie van de rotatie-hart-lijn van het gereedschap in een vlak dat loodrecht staat op de rotatie-as van het kroonwiel, verbindt met de rotatie-as van het kroonwiel.

15 De afhankelijke onderconclusies 3-5 geven verdere doel matige ontwikkelingen van de uitvinding weer.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen, waarin: - fig. 1 een schematisch bovenaanzicht toont van een te bewer-20 ken kroonwiel en een hiermee samenwerkend gereedschap, en - fig. 2 een detail toont van fig. 1.

In fig. 1 is schematisch een bovenaanzicht weergegeven van een kroonwiel dat in zijn geheel is aangeduid met het ver-wijzingscijfer 1.

25 Het kroonwiel 1 is draaibaar om een rotatie-as 2 en heeft een vertanding 3 met een steekcirkel 4. De steekcirkel 4 kan voor een kroonwiel dat samenwerkt met een rondsel waarbij de assen in één vlak liggen worden gedefinieerd als de cirkel met de rotatie-as als middelpunt en als straal de afstand tussen 30 de rotatie-as 2 van het kroonwiel en het snijpunt van de steek-cilinder van het rondsel en de mantellijn van de elkaar rakende rolkegels van het kroonwiel en het rondsel in het genoemde vlak door de beide assen. De beide rolkegels hebben een top die ligt in het snijpunt van de beide assen en rollen mathema-35 tisch zuiver over elkaar af.

Met het verwijzingscijfer 5 is een tandkuil van het kroonwiel aangegeven, die radiaal is gericht waarbij de middellijn 6 door de rotatie-as 2 lcopt.

.8800003 -3-

Een schematisch met streeplijnen aangegeven gereedschap 7 heeft de vorm van een met het kroonwiel 1 samenwerkend rondsel met een rotatie-as B. Het gereedschap 7 bestaat uit een aantal dunne schijfvormige elementen, waarvan er één in de tekening 5 is weergegeven en is aangeduid met het cijfer 9.

Zoals duidelijk is te zien in fig. 1 kruist de vertikale projektie van de rotatie-as 8 van het gereedschap de rotatie-as 2 van het kroonwiel. De vertikale projectie van de rotatie-as 8 snijdt de steekcirkel 4 van het kroonwiel in het punt P. De 10 tandkuil van het kroonwiel waarvan de middellijn eveneens door het punt P loopt (in fig. 1 de tandkuil 5) staat in ingrijping met een tand 10 van het gereedschap 7. Teneinde met het kroonwiel te kunnen samenwerken heeft het gereedschap een schuine vertanding, waarvan de tandhoek gelijk is aan de hoek/3 tussen 15 de middellijn 6 van de tandkuil 5 en de vertikale projektie van de rotatie-as 8.

De doorsnede van de in de tandkuil 5 aanwezige tand 10 van het schijfvormige element is in fig. 1 gearceerd en op vergrote schaal weergegeven in fig. 2. Bij een rotatie van het 20 kroonwiel in de richting van de pijl F heeft het kroonwiel ter plaatse van het punt P een snelheid die is gericht volgens de raaklijn aan de cirkel 4. De tand 10 van het gereedschap heeft een snelheid die is gericht loodrecht op de rotatie-as 8. De snelheid heeft een component die loopt in de 25 richting van de middellijn 6 van de tandkuil, en van de rotatie-as 2 af is gericht. Dit betekent dat de in ingrijping staande tanden tijdens de rotatie van het kroonwiel een relatieve snelheid hebben ten opzichte van de tandkuil. De grootte van deze snelheid is afhankelijk van de hoek en voldoet aan 30 de relatie Vrej_ = · sin^.

Als de hoek- 0 d.w.z. de rotatie-as 8 snijdt de rotatie-as 2 van het kroonwiel, dan is er geen relatieve snelheid tussen de tand 10 en de tanckuil en deze relatieve snelheid wordt groter naarmate de hoe*/¾ toeneemt. In de praktijk zal 35 worden gestreefd naar een heek ƒ3 die ligt tussen 15° en 20°.

Zoals hierna zal worden toegelieht aan de hand.van fig. 2 wordt deze relatieve sr = lhe:d gebruikt als snij snel heid voor het gereedschap.

880 0003 -4-

In fig. 2 is de tandkuil 5 met in doorsnede de tand 10 van het element 9 op vergrote schaal weergegeven. De tandkuil 5 heeft een voorste tandflank 5a en een achterste tandflank 5b De tand 10 van het gereedschapselement is aan beide tandflanken 5 voorzien van een snijkant 11a resp. 11b met een vrijloophoek resp. ^ en een spaanhoek rjg resp. r^· Tengevolge van de relatieve snelheid \lre^ verplaatst de tand 10 zich in de tandkuil 5 radiaal naar buiten, waarbij de beide snijkanten 11a en 11b, die in aanraking staan met de beide tandflanken van 10 het kroonwiel een verspanende bewerking uitvoeren. De snijkant 11b is hierbij gevormd door een ingeslepen inham 12, terwijl bij de snijkant 11a eveneens een gedeelte is weggeslepen voor het vormen van de spaanhoek rja die een grootte heeft van 2 - 5°.

15 Het gereedschap 7 kan zijn opgebouwd volgens de in de

Nederlandse octrooiaanvrage 87 03 103 van Aanvraagster beschreven principes, en bestaan uit een aantal achter elkaar geplaatste dunne snijelementen met in de bewerkingsrichting geleidelijk afnemende afmetingen. Het als een cilindrische 20 rondsel uitgevoerde gereedschap krijgt hierbij dus een enigszins kegelvormige buitenomtrek. Deze kegelvorm is echter zo gering dat dit geen invloed heeft op de samenwerking tussen rondsel en kroonwiel. Indien de verschillende gereedschaps-elementen dicht achter elkaar worden geplaatst, dus dun ge-25 noeg zijn, overlappen de relatieve verplaatsingen van de verschillende elementen elkaar zodat de gehele breedte van de tandflanken van het kroonwiel wordt bewerkt. Het gereedschap kan evenwel om de hele tandflank te bewerken worden verplaatst in de richting van de lijn, die de rotatie-as 2 verbindt met 30 het snijpunt P van de steekcirkel 4 met de vertikale projectie van de rotatie-as 8 van het gereedschap. In fig. 1 valt deze lijn samen met de middellijn 6 van de tandkuil 5. Tijdens deze verplaatsing blijft de stand van de rotatie-as 8 en dus de hoekβ behouden. Het zal duidelijk zijn dat deze ver-35 plaatsing een niet essentiële bijdrage levert aan de snijsnel-heid van het gereedschap.

Verdeeld over de omtrek van het kroonwiel kunnen een aantal van dergelijke gereedschappen zijn aangebracht, om een . 880 0003 7 -5- vergroting van de verspaningscapaciteit te verkrijgen.

De aandrijving van het gereedschap is afhankelijk van de uitgangsvorm van het werkstuk. Zijn de tanden van het kroonwiel door middel van gieten, persen of smeden reeds vol-5 doende nauwkeurig voorgevormd, dan kan het gereedschap vrij meelopen met het roterend aangedreven werkstuk. Als de tanden van het kroonwiel te grof, of niet voorbewerkt zijn zal de roterende aandrijving van het gereedschap moeten worden gekoppeld aan die van het kroonwiel.

. 8300003

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een kroonwiel met behulp van een verspanend gereedschap in de ‘vorm van een cilindrisch tandwiel, dat geschikt is om met het kroonwiel samen te werken en waarvan de vertanding langs één of beide tandflanken is 5 voorzien van een snijkant met vrijloophoek, eet het kenmerk, dat het gereedschap tijdens de bewerking voortdurend in ingrij-ping staat met het te bewerken kroonwiel waarbij het gereedschap zodanig is geplaatst dat de rotatie-as hiervan de rota-tie-as van het kroonwiel op een bepaalde afstand kruist en 10 het gereedschap een aan deze afstand aangepaste schuine vertanding heeft.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, eet het kenmerk, dat het gereedschap (7) tijdens de bewerking evenwijdig aan zijn rotatie-as wordt verplaatst in de richting van de lijn (6) die het 15 snijpunt (P) van de steekcirkel (4) van het kroonwiel en ver-tikale projectie van de rotatie-hartlijn (8) van het gereedschap in een vlak dat loodrecht staat op de rotatie-as van het kroonwiel, verbindt met de rotatie-as (2) van het kroonwiel.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, 20 dat het gereedschap steeds de beide tegenover elkaar liggende tandflanken van een tandkuil van het kroonwiel bewerkt.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het kroonwiel tegelijktijdig door een aantal gelijksoortige gereedschappen wordt bewerkt die verdeelt over de omtrek van het 25 kroonwiel zijn aangebracht.

5. Werkwijze volgens een of meer van de voorafgaande conclusies 1-3, met het kenmerk dat het kroonwiel roterend wordt aangedreven en het gereedschap vrij meedraait.

6. Werkwijze volgens een of meer van de voorafgaande con-30 clusies 1-3, met het kenmerk, dat de roterende aandrijving van het gereedschap wordt gekoppeld aan die van het kroonwiel. .8800003