DE102004026041A1

DE102004026041A1 - Schruppwälzfräsen

Info

Publication number: DE102004026041A1
Application number: DE200410026041
Authority: DE
Inventors: Deyu Pu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrstufiges Wälzfräsverfahren in der Zahnradfertigung, welches aus Schruppbearbeitung und Fertigbearbeitung besteht. In der Schruppbearbeitung wird ein spezieller Wälzfräser angewendet. Der Schruppwälzfräser weist eine kleinere Zahnhöhe auf, die gemäß der effektiven Einschnitttiefe auszulegen ist. Durch die Verwendung von zwei Wälzfräsköpfen in der Wälzfräsmaschine wird der Vollschnittweg in der Schruppbearbeitung verkürzt. Mit dem neuen speziellen Schruppwälzfräser und den neuen Verfahren wird die Lebensdauer von Wälzfräsern verlängert und die Produktivität des Wälzfräsens erheblich erhöht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrstufiges Wälzfräsverfahren in der Zahnradfertigung, welches aus Schruppwälzfräsen und Fertigwälzfräsen besteht.
In der Wälzfräsbearbeitung von Zahnrädern mit größerem Modul werden üblicherweise zwei oder mehrere Fräsbearbeitungen benötigt. Beim ersten Wälzfräsen als Schruppbearbeitung ist die Schnitttiefe klein und beim letzten Wälzfräsen wird die volle Schnitttiefe erreicht. Hierbei wird gewöhnlich der gleiche Wälzfräser für die gesamten Fräsbearbeitungen verwendet.
In der vorliegenden Erfindung wird beim ersten Wälzfräsen als Schruppbearbeitung ein spezieller Wälzfräser angewendet. Dieser Wälzfräser hat folgende Merkmale:

1) Die Zahnhöhe wird gemäß der effektiven Schnitttiefe in der Schruppbearbeitung ausgelegt, so dass der Wälzfräser eine kleinere Zahnhöhe hat. 1 stellt ein herkömmliches Zahnprofil des Wälzfräsers dar. 2 zeigt das Zahnprofil eines für die Schruppbearbeitung speziell konstruierten Wälzfräsers. Aufgrund der kleineren Zahnhöhe des Wälzfräsers (h2 < h1) kann die Stollenzahl des Wälzfräsers beim gleichen Wälzfräserdurchmesser erhöht werden. Dadurch wird die Festigkeit der Fräszähne erhöht.
2) Der Fräser kann den gleichen Zahnprofilwinkel haben, wie der eines herkömmlichen Fräsers, nämlich a1 = a2. In diesem Fall wird die Zahnkopfweite des Schruppwälzfräsers größer (st2 > st1, siehe 2) und eine Bearbeitungszugabe für die Zahnflanke. Die breitere Zahnkopfweite führt zum besseren Wärmeaustausch des Werkzeuges und ermöglicht den Einsatz von Spänebrechern im Zahnkopfbereich.
3) Der Schruppwälzfräser kann einen größeren Zahnprofilwinkel haben als der eines herkömmlichen Fräsers (3, a2 > a1). In diesem Fall ist die Zahnkopfweite des Fräsers gleich oder größer als die des herkömmlichen Fräsers auszulegen. Aufgrund des größeren Zahnprofilwinkels haben die Fräszähne einen größeren Seitenfreiwinkel. Dadurch wird die Lebensdauer des Fräsers erhöht.
4) Der Fräser hat einen Spanwinkel. Dadurch wird die Belastung des Werkzeuges verringert. Da der Schruppwälzfräser einen großen Zahnprofilwinkel oder eine breitere Zahnkopfweite aufweist, kann dieser Fräser mehr Fräsarbeit übernehmen. Dadurch wird der Wälzfräser in der folgenden Fertigbearbeitung weniger belastet und hat eine längere Lebensdauer.

In der vorliegenden Erfindung wird ein kürzerer Vollschnittweg in der Schruppbearbeitung angewendet (s. 4). 4a und 4b stellen die Austrittslänge L1 im Gegenlauffräsen und im Gleichlauffräsen in der Schruppbearbeitung dar. Ein früher Austritt (L1 > 0) ermöglicht eine kürzere Fräszeit. Die Restfräsarbeit wird aufgrund des früheren Austritts in der Schruppbearbeitung in der Fertigbearbeitung durch den Wälzfräser übernommen. Diese zusätzliche Arbeit hat eine geringe Auswirkung auf die Lebensdauer des Wälzfräsers in der Fertigbearbeitung.
In der vorliegenden Erfindung sind zwei Wälzfräsköpfe in der Wälzfräsmaschine vorgesehen. Durch zwei Wälzfräsköpfe können zwei Wälzfräsbearbeitungen (Schrupp- u. Fertigbearbeitung) mit lediglich einmaligem Einspannen des Werkstückes durchgeführt werden. Die Schruppbearbeitung sollte mindestens eine halbe Umdrehung früher beginnen, dadurch kann die Produktivität erheblich erhöht werden.
Zu der Erfindung gehört ein Computerprogramm zur Berechnung und Optimierung der Schruppbearbeitung.

Claims

Der Schruppwälzfräser, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnhöhe des Schruppwälzfräsers gemäß der effektiven Schnitttiefe kleiner als die herkömmliche Zahnhöhe ist, ausgelegt wird.
Der Schruppwälzfräser, dadurch gekennzeichnet, dass der Schruppwälzfräser einen gleichen oder größeren Zahnprofilwinkel hat als der herkömmliche Fräser. Beim gleichen Zahnprofilwinkel wird die Zahnkopfweite des Schruppwälzfräsers breiter und es ergibt sich eine Bearbeitungszugabe für die Zahnflanke. Bei einem größeren Zahnprofilwinkel kann die Zahnkopfweite des Schruppwälzfräsers größer oder gleich, als die des herkömmlichen Fräsers, sein.
Der Schruppwälzfräser, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Spanwinkel hat.
Das mehrstufige Wälzfräsverfahren; dadurch gekennzeichnet, dass der Vollschnittweg in der Schruppbearbeitung gekürzt wird, weil der Austritt innerhalb der Werkradbreite stattfindet.
Das mehrstufige Wälzfräsverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Wälzfräsköpfe in der Wälzfräsmaschine zur Anwendung kommen und dadurch die Schruppbearbeitung und Fertigbearbeitung mit lediglich einmaligem Einspannen des Werkstückes durchgeführt werden kann.