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Schleifwerkzeug zur Bearbeitung von Zahnrädern mit in ihrem Längsverlauf
gekrümmten und Evolventenprofil besitzenden Zähnen Die Erfindung betrifft ein Schleifwerkzeug
zur Bearbeitung von Zahnrädern mit in ihrem Längsverlauf gekrümmten und Evolventenprofil
besitzenden Zähnen.
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Zur Bearbeitung von Zahnrädern ist es bekannt, Schleifscheiben zu
verwenden, die an ihrem Umfang eine Vielzahl je für sich befestigter profilierter
Schleifsegmente aufweisen. Die Schleifsegmente werden so eingestellt, daß derAngriffspunkt
derSchleifsegmente auf einem Kreis bestimmten Durchmessers liegt.
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Die Erfindung betrifft ein derartiges Schleifwerkzeug, das so ausgebildet
ist, daß die Angriffspunkte der Schleifsegmente auf einem Kreis liegen, welcher
während der Benutzung seinen vorgegebenen Durchmesser zu erhalten imstande ist.
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Gemäß der Erfindung ist an der Schleifscheibe ein in der Scheibenebene
drehbarer und an seinem Mantel Gewinde aufweisender Nachstellring vorgesehen, in
das ein Gegengewinde an den einzelnen Schleifsegmenten eingreift, und durch dessen
Einstellung die Schleifsegmente gemeinsam nachstellbar sind. Vorzugsweise besitzt
der Nachstellring eine der Schrägstellung der Schleifsegmente in bezug auf die Drehachse
entsprechende, kegelförmige Mantelfläche, auf welcher Gewindegänge angeordnet sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt.
Von den Figuren zeigt Fig.l einen senkrechten Mittelschnitt durch ein Werkzeug zur
Bearbeitung der konkav gekrümmten Flanke der Zähne,, Fig.2 die Vorderansicht des
Werkzeuges, Fig. 3 die Rückansicht eines Teiles des Werkzeuges, Fig. d einen Teil
des Umfanges des Weihzeuges, Fig. 5 eine Teilschnittansicht- des Werkzeuges für
die Bearbeitung der konvex gekrümmten Zahnflanke, wobei in der linken Hälfte die
Lage des Scheibenzurichters dargestellt ist, Fig. 6 eine Schnittansicht, die die
Stellung vom Rad zur Schleifscheibe darstellt; und zwar links für die konvexe und
rechts für die konkave Flanke der Zähne.
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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung von Stirn- und
Kegelrädern, deren Zähne gekrümmt zylindrische Flächen mit Evolventenprofilen haben.
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Zähne mit gekrümmt zylindrischen Flächen und Evolventenprofilen haben
theoretisch überragende Eigenschaften, wenn sie bei ebenen und sphärischen bzw.
Kegelrädern angewandt werden. Es ist aber schwierig, gehärtete Räder so zu schleifen,
daß die durch die Wärmebehandlung eingetretene Verformung korrigiert wird.
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Zahnräder werden gehärtet. Sind sie gehärtet, so tritt infolge der
Wärmebehandlung eine Verformung auf, die, ob groß oder klein, für den guten Lauf
der Räder durch Schleifen beseitigt werden muß. Eine andere Möglichkeit als Schleifen
gibt es dafür nicht. Dazu sind Schleifwerkzeuge bzw. Schleifscheiben, die beim Schleifen
konstanten Durchmesser behalten, notwendig. Schleifscheiben, die ausSchmirgelkorund
oder Siliziumkarbid usw. bestehen, nützen sich schnell ab. Es besteht also die Aufgabe,
eine Schleifscheibe zu schaffen, die, unbeachtet der Abnützung, ihren Radius konstant
beibehält. Eine Schleifscheibe mit konstantem Durchmesser zu haben, bedeutet den
Durchmesser des Kreises auf der Wirkungsebene konstant zu halten, der durch den
Erzeugungspunkt der Schleifscheibe beschrieben wird, genauer gesagt, für die Konvexflanke
des Zahnes (vgl. Fig. 5) durch den Erzeugungspunkt 19 und für die Konkavflanke (vgl.
Fig. 1) des Zahnes durch den Erzeugungspunkt 20. Für eine Schleifscheibe mit konstantem
Durchmesser ist folgende Konstruktion geeignet: Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen
ist, sind am Umfang einer Scheibe 1 Führungsschlitze 16 im gleichen Abstand eingeschnitten.
Die Scheibe l kann in ihrer Mitte am Ende einer Welle 0 befestigt werden. In den
Führungsschlitzen 16 sitzt je ein Block 3, der höher und tiefer eingestellt werden
kann. Er wird durch einen Druckring 5 an der Oberseite und Klemmplatten6 an den
Seiten in dem Schlitz gehalten. Auf jedem Block3 ist ein Schleifstein bzw. Schleifsegment
21 mit einer Deckplatte 4 befestigt. Dieser Schleifstein hat keilförmigen Querschnitt.
Die
Schleiffläche 23 des Schleifsteines -für die Konkavflanke des Zahnes und -die -Fläche
24 des Schleifsteines für die Konvexflanke des Zahnes sind schwach gekrümmt. Der
obere Teil ist einwärts geneigt zur Mittellinie ü in der Fläche 23 und auswärts
von der Mittellinie in der Fläche 24. Die -Vorderkante der Schleifsteine ist- abgerundet
wegen der Ausrundung des Zahnfußes unterhalb der Wirkungsebene. Der Punkt 20 oder
19 des Profils des Schleifsegments wirkt als Erzeugungspunkt (Fig.6) und beschreibt
einen festen Kreis.
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An der Rückseite des Umfanges der Scheibe 1 sitzt ein Gewindering
13, der mit seinem Außengewinde 3' in die Gleitblöcke 3 eingreift. Wenn sich daher
der Gewindering 13 dreht, - so- bewegen sich alle Gleitblöcke 3 in den Führungsschlitzen
16 infolge des Gewindes 3' auf oder nieder. Daher können alle Schleifsteine gleichmäßig
und gleichzeitig der Abnutzung entsprechend vorgeschoben werden. Ein Deckring 7
ist auf der Rückseite der Scheibe 1 befestigt, wodurch der Gewindering 13 auf der
Scheibe 1 drehbar gelagert ist. Außerdem ist eine Vorschubeinrichtung vorgesehen.
Sie besteht aus zwei horizontalen Lagern 15, in denen sich eine Schneckenwelle 11
mit einem Stellrad 12 befindet, das an dem Wellenende befestigt ist. Ferner ist
ein senkrechtes Lager 8 neben dem waagerechten Lager 15 vorgesehen. Es nimmt eine
Ritzelwelle 9 auf, die mit dem Innengewinde 14 des Gewinderinges 13 in Eingriff
steht. Ein an dem oberen Ende der Ritzelwelle 9 befestigtes Schneckenrad 10 steht
mit der Schneckenwelle 11 in Eingriff.
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Wenn daher das Stellrad 12 gedreht wird, drehen sich die Schnecke
11, das Schneckenrad 10, das Ritzel 9 und der Gewindering 13.
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Auf dem Lagerblock der Spindel 0 ist einAnschlagstift 25 vorgesehen,
der zur gegebenen Zeit vorgedruckt wird.- Wenn das Stellrad 12 unter dem Anschlagstift
bei der Umdrehung um die Spindel 0 hindurchwandert, so wird es durch den vorgedruckten
Anschlagstift 25 angestoßen und macht eine Teilumdrehung. Dadurch werden die Schleifsteine
21 zum Ausgleich der Abnützung vorgeschoben. Zur Auswuchtung der Spindel
0 sind Bohrungen 26, 26' in der Scheibe 1 vorgesehen. An einer anderen
Stelle des Lagerblockes der Spindel 0 befindet sich ein fester Arm mit einem Scheibenzurichter
am Ende, der die ursprüngliche Lage und das Profil des Schleifsteines, die beibehalten
werden müssen, erhält, so daß der Schleifstein mit seinemVorschub auch seine ursprüngliche
Lage und sein ursprüngliches Profil beibehält.
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Diese konstante Scheibe ist für die Konkavfläche der Zähne zu verwenden.
In Fig.5 ist eine Scheibe dargestellt, aber nur im äußeren Teil, die für die konvexe
Zahnflanke verwendet wird. Die Schleifsteine 22 stehen nach innen geneigt zu der
Schleifscheibe hin. Die Führungsschlitze 16, Gleitblöcke 3 usw. sind an der Scheibe
2 in fast der gleichen Weise befestigt. Ein Arm geht um die Außenseite des Schleifsteinringes
zu dessenInnenseite herum und hat an seinem inneren Ende einen Scheibenzurichter,
der der Konkavfläche entspricht. Die übrigen Teile sind fast die gleichen.
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Auf diese Weise haben beide Schleifscheiben, sowohl die für die Konkav-
als auch die für die Konvexflanke, immer den gleichen festen Durchmesser und gleiche
Lage der Erzeugungspunkte 19, 20, sowie Querschnitt bzw. Profil.
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Die Schleifscheiben lassen sich so- anordnen, daß sie zwei Kreise
mit den Schleifsteinerzeugungspunkten 19, 20 in der Wirkungsebene beschreiben, einen
von der Außenseite und den anderen von der Innenseite des Zahnes.
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Wenn die Wirkungsebene Abwälzberührung mit dem Grundzylinder eines
Werkstückes hat oder mit dem Grundkegel des Kegelradrohlings oder mit einem gefrästen
und gehärteten Zahnrad, so entsteht ein genau geschliffener Zahn mit gekrümmt zylindrischer
Fläche.
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Zur Anwendung der Erfindung kann jede Schleifmaschine verwendet werden,
die nach dem Abwälzverfahren arbeitet und so eingestellt werden kann, daß der Grundzylinder
oder -kegel Abwälzberührung mit der Wirkungsebene an der Berührungslinie hat.