-
Zahnrad-Wälzfräsmaschine mit veränderlichem Tangentialvorschub Die
Erfindung bezieht sich auf eine Wälzfräsmaschine mit Axial- und Tangentialvorschub,
einem Differentialgetriebe in dem den Werkstück- (bzw. Tisch-) Antrieb mit dem Fräserantrieb
kuppelnden Getriebezug, einem von diesem Getriebezug abgeleiteten Antriebszug für
den Vorschub des Fräsers parallel zur Werkstückachse (Axialvorschub), wobei von
diesem Antriebszug eine Getriebeverbindung zum Differentialgetriebe und in Richtung
des Antriebskraftflusses gesehen darauf folgend eine Getriebeverbindung für den
Vorschub tangential zum Werkstück (Tangentialvorschub) abzweigen.
-
Eine bekannte Walzfräsmaschine dieser Bauart ist zum wechselweisen
Fräsen von Stirnzahnrädern oder Schneckenrädern bestimmt. Beim Fräsen von Stirnzahnrädern
wird nur der Axialvorschub betätigt. Sollen mit der bekannten Maschine Schneckenräder
mittels eines kegeligen Fräsers hergestellt werden, so wird an Stelle des normalen
Fräserschlittens ein Spezialschlitten aufgesetzt, der während des Fräsens eine Verschiebung
des Fräsers tangential zum Werkstück (Tangentialvorschub) gestattet. Gleichzeitiger
Axial- und Tangentialvorschub des Fräsers ist nicht beabsichtigt.
-
Durch die Erfindung soll eine Maschine zum Diagonalfräsen geschaffen
werden. Unter Diagonalfräsen versteht man die Herstellung von Zahnrädern mit derart
schräg über die Zahnflanken verlaufenden Hüllschnittkanten, daß sich die Hüllschnittkanten
gepaarter Zahnräder kreuzen. Bei der Herstellung solcher Zahnräder müssen Axial-
und Tangentialvorschub während des Fräsens gleichzeitig arbeiten. Um eine Kreuzung
der Hüllschnittkanten zu erzielen, müssen diese eine Schräglage aufweisen, die innerhalb
bestimmter Grenzen liegt. Es ist zwar eine Maschine bekannt, bei der, um eine gleichmäßige
Fräserabnutzung zu erreichen, während des Betriebes Axial- und Tangentialvorschub
gleichzeitig angetrieben werden. Jedoch liegt bei dieser Maschine das Verhältnis
zwischen Axial- und Tangentialvorschub ein für allemal fest. Bei der bekannten Maschine
würde sich deshalb die Schräglage der Hüllschnittkanten in Abhängigkeit von der
Zähnezahl und der Größe des Axialvorschubes ändern.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wälzfräsmaschine zu
schaffen, die so einstellbar ist, daß mit ihr Zahnräder mit Hüllschnittkanten gewünschter
Schräglage hergestellt werden können.
-
Die erfindungsgemäße Wälzfräsmaschine ist dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Wälzfräsmaschine der eingangs genannten Gattung in der Getriebeverbindung
für den Tangentialvorschub ein Wechselgetriebe vorgesehen ist. Durch die erfindungsgemäße
Anordnung eines Wechselgetriebes kann das Verhältnis zwischen Axial- und Tangentialvorschub
beliebig geändert werden, wodurch beliebige Schräglagen der Hüllschnittkanten hergestellt
werden können. Es kann damit unabhängig von der Zähnezahl des Werkstückes und der
Größe des Axialvorschubes jedes Zahnrad so gefräst werden, daß die Hüllschnittkanten
gepaarter Zahnräder sich schneiden. Dadurch werden vorteilhafte Laufeigenschaften
und geringe Abnutzung der Zahnräder erreicht.
-
Bei der im folgenden beschriebenen Maschine ist es ferner möglich,
was jedoch nicht zur Erfindung gehört, jederzeit in die Ausgangslage zurückzufahren,
ohne daß Fräser und Werkrad außer Eingriff gebracht werden müßten. Diese Fräserrückführung
läßt sich bei der erfindungsgemäßen Maschine leicht im Eilgang vornehmen und überdies
derart, daß der Fräser auch hinsichtlich seiner Winkellage in seine Ausgangslage
zurückgeführt wird. Dies erleichtert die Durchführung eines zweiten Schnittes am
selben Werkstück und macht es ferner möglich, eine größere Anzahl von Zahnrädern
herzustellen, die unter sich auch darin vollkommen gleich sind, daß die Lage einer
Zahnlücke zu einem bestimmten Punkt des Rades, z. B. einer Keilnut in der Nabe,
bei allen Rädern gleich ist. Bei der im folgenden beschriebenen Maschine ist schließlich
bei einer bestimmten besten Diagonallage der Hüllschnittkanten der Axialvorschub
frei derart wählbar, daß entweder die Zahnflanken einen gewünschten Feinheitsgrad
der Bearbeitung aufweisen, oder daß beim Schruppen eine kürzeste Fräsezeit erreicht
wird. Bei der bekannten Maschine würde dagegen, wenn man sie zum Diagonalfräsen
verwenden wollte, eine bestimmte gewünschte beste diagonale Lage der Hüllschnittkanten
bei
jeder Zähnezahl eine andere bestimmte Größe des Axialvorschubes bedingen. Auch hat
die erfindungsgemäße Maschine den Vorteil, daß bei Abschaltung des Axialvorschubes
des Fräsers auch der Tangentialvorschub stehenbleibt, während bei der bekannten
Maschine bei Abschaltung des Axialvorschubes der Tangentialvorschub weiterarbeiten
und das Werkrad verfräsen würde.
-
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer gemäß der Erfindung
ausgebildeten Wälzfräsmaschine schematisch dargestellt.
-
Ein schneckenförmiger Wälzfräser 4 ist mit seiner Welle 5 in Lagerböcken
6 drehbar gelagert, die auf einem Schlitten 7 angeordnet sind. Dieser Schlitten
7 ist im Fräskopfhalter sowohl in Richtung des Doppelpfeiles 8 (Richtung der Werkstückachse)
als auch in Richtung des Doppelpfeiles 9 (Verschiebung tangential zum Werkstück)
verschiebbar geführt. Auf einem Tisch ist das Werkstück 10 um die Achse 11 drehbar
befestigt. Der Antrieb des Werkstückes 10 um die Achse 11 ist mit dem Antrieb der
Welle 5 des Wälzfräsers 4 so gekoppelt, daß sich die Gänge des Wälzfräsers auf dem
Umfang des Werkstückes 10 abwälzen. Nachdem der Fräser 4 entsprechend der Zahntiefe
radial auf das Werkstück 10 beigestellt ist, wird der Schlitten 7 durch die Antriebsvorrichtung
für den Axialvorschub in Richtung des Doppelpfeiles 8 am Werkstück entlanggeführt,
wobei die im Fräsergang 13 hintereinanderliegenden Fräserzähne die Zahnlücken in
den Umfang des Werkstückes 10 einfräsen. Zugleich mit dem Axialvorschub in Richtung
des Doppelpfeiles 8 wird der Schlitten 7 in Richtung des Doppelpfeiles 9 parallel,
zur Fräserwelle 5 durch eine weitere Vorschubeinrichtung tangential zum Werkstück
verschoben.
-
Die Antriebe für den Axialvorschub in Richtung des Doppelpfeiles 8
-und den Tangentialvorschub in Richtung des Doppelpfeiles 9 sind über ein nicht
dargestelltes Wechselgetriebe miteinander gekoppelt und werden so eingestellt, daß
der Schlitten 7 mit dem Fräser 4 um einen solchen Betrag in Richtung des
Doppelpfeiles 9 verschoben wird, daß sich die gewünschte Schräglage der Hüllschnittkanten
ergibt. In die Getriebeglieder, die den Antrieb des Werkstückes 10 mit dem Antrieb
des Fräsers 4 koppeln, ist ein Differentialgetriebe 14 eingeschaltet, über das das
Werkstück 10 entsprechend der Tangentialverschiebung des Fräsers 4 in Richtung
des Doppelpfeiles 9 zusätzlich gedreht wird.
-
Nach Beendigung des Arbeitsganges wird der Schlitten in Richtung der
Doppelpfeile 8 und 9 durch Eilgangantriebe wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt.
-
Die Tangentialverschiebung in Richtung des Doppelpfeiles 9 kann nicht
nur in Richtung der Fräserachse 5 erfolgen, sondern auch in einer hiervon abweichenden
Richtung, z. B. senkrecht zur Werkstückachse, also senkrecht zur Richtung des Axialvorschubes
(die Fräserachse 5 steht beim Fräsen von Schrägverzahnungen nicht senkrecht zur
Werkstückachse 11).