DE1270370B

DE1270370B - Machine for finishing gears, such as scraping

Info

Publication number: DE1270370B
Application number: DEP1270A
Authority: DE
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1963-03-13
Filing date: 1963-03-13
Publication date: 1968-06-12

Description

Maschine zum Feinbearbeiten von Zahnrädern, wie Schaben Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Feinbearbeiten von Zahnrädern, beispielsweise Schaben, Honen, Preßglätten, mit einem das Werkstück oder das Werkzeug tragenden Schlitten, der radial zum Werkstück mit Nocken oder Spindel in zwei entgegengesetzten Richtungen ungleichförmig antreibbar und selbsttätig steuerbar ist.Machine for finishing gears such as scraping The invention relates to an apparatus for finishing gears, for example Scraping, honing, press smoothing, with one that supports the workpiece or the tool Carriage moving radially to the workpiece with cams or spindles in two opposite directions Directions non-uniformly drivable and automatically controllable.

Es sind Zahnradfeinbearbeitungsmaschinen, insbesondere Zahnradschabmaschinen bekannt, bei denen die Zustellung des Werkzeugs relativ zum Werkstück kontinuierlich mit einer Vorschubkurve oder einer Vorschubspindel erfolgt. Es ist auch bekannt, die Zustellbewegung von einem polumschaltbaren Motor aus anzutreiben, so daß beispielsweise zwei Geschwindigkeiten für die Zustellbewegung vorgesehen werden können.They are gear finishing machines, in particular gear shaving machines known in which the infeed of the tool relative to the workpiece is continuous takes place with a feed curve or a feed spindle. It is also known to drive the feed movement from a pole-changing motor, so that, for example two speeds can be provided for the infeed movement.

Nach einem noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag wird die Zustellbewegung einer Zahnradschabmaschine von einem Vorschubnocken oder verstellbaren Anschlag gesteuert, die einen Profilteil für das Nähern von Werkstück und Werkzeug, einen Profilteil zum Verharren auf einem vorbestimmten Achsabstand, einen Profilteil zum langsamen Entfernen zum Auslösen der elastischen Spannungen und einen Profilteil für den Eilrücklauf aufweisen. Das Verhältnis der Zeiten der einzelnen Zustellzustände ist hierbei unveränderlich.According to a proposal that is not yet part of the state of the art the feed movement of a gear shaving machine from a feed cam or adjustable Controlled stop, which has a profile part for the approach of workpiece and tool, a profile part to remain at a predetermined center distance, a profile part for slow removal to release the elastic tensions and a profile part for the express return. The ratio of the times of the individual delivery states is unchangeable here.

Es ist ferner eine noch nicht zum Stand der Technik gehörende Vorrichtung zum Bearbeiten, beispielsweise zum Schaben, von Zahnrädern vorgeschlagen worden, bei welcher der die Zustellbewegung ausführende Tiefenvorschubschlitten mit einer nachgiebigen Vorschubkraft gegen einen Anschlag gefahren wird, wobei eine Schalteinrichtung ausgelöst wird, die die Auswärtsbewegung des Schlittens nach einem Verharren bei kleinstem Achsabstand in zwei zeitlich bzw. räumlich vorbestimmten Abschnitten zunächst mit sehr niedriger und dann mit höherer Geschwindigkeit schaltet. Abgesehen davon, daß diese Vorrichtung das Vorhandensein eines Anschlags voraussetzt, sind die Wahl und die Einstellbarkeit der einzelnen Zustellzustände begrenzt.It is also a device that is not yet part of the prior art for machining, for example for scraping, of gears have been proposed, in which the infeed movement executing the depth feed slide with a yielding feed force is driven against a stop, with a switching device is triggered, which is the outward movement of the slide after stopping at smallest center distance in two temporally or spatially predetermined sections initially shifts at a very low speed and then at a higher speed. Apart from this, that this device requires the presence of a stop is the choice and the adjustability of the individual delivery states is limited.

Es hat sich gezeigt, daß nicht nur die kontinuierliche Zustellung von Wichtigkeit ist, sondern daß die Oberflächengüte und die Formgenauigkeit der Werkstückzähne entscheidend von der Vorschubgeschwindigkeit der Zustellbewegung, von der Dauer der Operation ohne Vorschub und von der Geschwindigkeit des Auseinanderrückens abhängt. Dabei kommt es darauf an, daß die genannten Geschwindigkeiten unabhängig voneinander wählbar sind. Der Grund für diese Notwendigkeit ist darin zu suchen, daß die Verzahnungsfehler und die Oberflächengüte von Einflüssen abhängen, die sich in Abhängigkeit von den Vorschubzuständen der Maschine verschieden entwickeln bzw. auswirken. Aufgabe der Erfindung ist, das Ergebnis der Feinbearbeitung insbesondere beim Zahnradschaben hinsichtlich Verzahnungsqualität und Oberflächengüte in diesem Sinn zu verbessern.It has been shown that not only continuous delivery is important, but that the surface quality and shape accuracy of the Workpiece teeth are decisive for the feed speed of the infeed movement, on the duration of the operation without feed and on the speed of the separation depends. It is important that the speeds mentioned are independent are selectable from each other. The reason for this need is to be found in that the toothing errors and the surface quality depend on influences that are develop and / or develop differently depending on the feed conditions of the machine impact. The object of the invention is the result of the fine machining in particular when scraping gear with regard to tooth quality and surface quality in this To improve sense.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zustellgeschwindigkeit des Schlittens mit einem stufenlos regelbaren Getriebe od. dgl. regelbar ist. So ist es möglich, für jeden der Zustellzustände Vorschub, Verharren, langsamer Rückhub zum Auslösen der elastischen Spannungen und schneller Rückhub die geeignete Zeit bzw. Geschwindigkeit zu wählen, und zwar im Hinblick auf den einzelnen Zustand als auch auf das Verhältnis zu den anderen Zuständen. Der zeitliche Ablauf wird mit einer mit dem Vorschubantrieb ablaufenden Programmwalze od. dgl. gesteuert.The object on which the invention is based is achieved in that the infeed speed of the slide with a continuously variable transmission or the like. Can be regulated. So it is possible for each of the infeed states feed, Remaining, slow return stroke to release the elastic tension and faster Return stroke to choose the appropriate time or speed, with a view to on the individual condition as well as on the relationship to the other conditions. The timing is with a program roller running with the feed drive or the like. Controlled.

Eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung ergibt sich, wenn im Vorschubantrieb ein nachgiebiges Glied vorgesehen ist, das den nächsten Bewegungszustand, z. B. Rücklauf, nicht sofort auslöst, sondern erst über die Tätigkeit eines Zeitrelais.An advantageous effect of the invention results when in the feed drive a resilient member is provided which the next state of motion, e.g. B. Return, does not trigger immediately, but only via the activity of a time relay.

Die Erfindung ist an Hand der F i g.1 bis 3 erläutert. Es zeigt F i g.1 eine Zahnradschabmaschine nach der Erfindung, F i g. 2 ein Getriebeschema zur Maschine nach F i g.1, F i g. 3 eine Schaltwalze zur selbsttätigen Steuerung der Maschine.The invention is explained with reference to FIGS. It shows F i g.1 a gear shaving machine according to the invention, F i g. 2 a transmission diagram to the machine according to F i g.1, F i g. 3 a shift drum for automatic control the machine.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Maschine mit einer Vorschubspindel für den Zustellantrieb. Die Erfindung ist auch durchführbar, wenn ein Nockenantrieb od. dgl. vorgesehen ist.The embodiment shows a machine with a feed spindle for the infeed drive. The invention is also feasible when a cam drive or the like. Is provided.

Die F i g.1 bis 3 zeigen als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Zahnradschab- oder Honmaschine ohne Längsvorschub, und zwar eine Maschine, die im Tauchverfahren arbeitet. Die Erfindung ist auch auf eine Maschine mit Längsvorschub anwendbar. Auf einem Maschinengestell 10 ist in den Führungen 18 ein Vorschubschlitten 101 geführt, der an seinem oberen Ende einen um einen Bolzen 66 kippbar gelagerten Werkstücktisch 65 trägt. Auf dem Werkstücktisch ist zwischen zwei Reitstöcken 67, 68 das Werkstück 26 gelagert. Am überhängenden Teil des C-förmigen Maschinenständers ist ein Werkzeugträger 12 um eine senkrechte Achse drehbar und feststellbar gelagert, in dem das Schabrad 15 oder ein anderes zahnradähnliches Werkzeug gelagert, auf einen Achskreuzwinkel einstellbar und in bekannter Weise antreibbar ist. In den Reitstöcken sind Anschlagklötze 71, 71 a, die ausgewechselt werden können, eingespannt. Die Anschlagklötze setzen sich am Ende der Zustellbewegung des Vorschubschlittens gegen die Fläche 78,79 des Werkzeugträgers. Da der Werkstücktisch kippbar gelagert ist, ist eine gute Anlage der Anschlagklötze an den Flächen 78,79 gesichert. Der Grad des Kippens kann mit den Schrauben 69,70 gewählt werden. Der Vorschubschlitten wird durch das Zusammenwirken einer Vorschubspindel 102 mit einer Vorschubmutter 103 wahlweise von einem Elektromotor 104 oder von einem Handrad 105 aus angetrieben. Der vollständige Antrieb ist aus dem Getriebeschema der F i g. 2 zu ersehen. Der Elektromotor 104 treibt über ein stufenlos verstellbares Getriebe 106 und über Wechselräder 107 sowie eine Vorgelegewelle 108 und ein mehrgängiges Geschwindigkeitswechselgetriebe 109 eine Getriebewelle 112. Von der Getriebewelle aus verläuft der Leistungsflur wahlweise über einen Vorwärtsgang 113 oder einen Rückwärtsgang 114 eines Wendegetriebes 115, das mit einer Doppelkupplung 116 elektrisch, hydraulisch oder mechanisch geschaltet wird. Das Wendegetriebe treibt eine Schneckenwelle 117, die eine Schnecke 118 trägt, welche in die als Schnekkenrad ausgebildete Spindelmutter 103 eingreift. Die Spindelmutter ist drehbar, aber nicht längsverschiebbar in dem Vorschubschlitten 101 gelagert. Das Handrad 105 wirkt über eine Kupplung 120 entweder direkt oder über ein Zahnradvorgelege 119 ebenfalls auf die Schneckenwelle 117. Die Vorschubspindel 102 ist im Maschinengestell nicht drehbar, aber längsverschiebbar gelagert, sie wird von einer nachgiebigen Kraft, beispielsweise einer Tellerfeder 128 a oder einem Tellerfederpaket oder einer hydraulischen Kraft, im Sinn der F i g. 2 stets nach oben gedrückt.FIGS. 1 to 3 show, as an exemplary embodiment of the invention, a gear shaving or honing machine without longitudinal feed, namely a machine which works in the immersion process. The invention is also applicable to a machine with longitudinal feed. On a machine frame 10, a feed slide 101 is guided in the guides 18 , which at its upper end carries a workpiece table 65 that is tiltable about a bolt 66. The workpiece 26 is mounted on the workpiece table between two tailstocks 67, 68. On the overhanging part of the C-shaped machine stand, a tool carrier 12 is mounted rotatable and lockable about a vertical axis, in which the shaving wheel 15 or another gear-like tool is mounted, adjustable to an axis intersection angle and drivable in a known manner. Stop blocks 71, 71 a, which can be exchanged, are clamped in the tailstocks. At the end of the infeed movement of the feed slide, the stop blocks come to rest against the surface 78, 79 of the tool carrier. Since the workpiece table is tiltable, a good contact of the stop blocks on the surfaces 78,79 is ensured. The degree of tilting can be selected with screws 69.70 . The feed slide is driven either by an electric motor 104 or by a handwheel 105 through the interaction of a feed spindle 102 with a feed nut 103. The complete drive is shown in the transmission diagram in FIG. 2 can be seen. The electric motor 104 drives a gear shaft 112 via a continuously variable transmission 106 and via change gears 107 as well as a countershaft 108 and a multi-speed speed change gear 109 Double clutch 116 is switched electrically, hydraulically or mechanically. The reversing gear drives a worm shaft 117 which carries a worm 118 which engages in the spindle nut 103 designed as a worm wheel. The spindle nut is mounted in the feed slide 101 so as to be rotatable but not longitudinally displaceable. The handwheel 105 acts via a coupling 120 either directly or via a gear train 119 likewise on the worm shaft 117. The feed spindle 102 is not rotatable in the machine frame, but is mounted longitudinally displaceable a hydraulic force, in the sense of FIG. 2 always pushed up.

Von dem Elektromotor 104 wird über ein Getriebe 121 mit starker Untersetzung eine Schaltwalze 122 angetrieben, die mit Hilfe einer Anzahl versetzbarer Nocken 123 auf eine Anzahl Steuerschalter 124 einwirkt. Diese Steuerschalter wirken unter anderem auch auf einen Stellmotor 125, der über ein Schnekkengetriebe 126 die Verstelleinrichtung 127 zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des stufenlosen Getriebes antreibt.A shift drum 122 is driven by the electric motor 104 via a gear 121 with a high reduction, which acts on a number of control switches 124 with the aid of a number of displaceable cams 123. These control switches also act, among other things, on a servomotor 125 which, via a worm gear 126, drives the adjusting device 127 for setting the transmission ratio of the continuously variable transmission.

F i g. 3 zeigt schematisch die Schaltwalze 122 mit den Steuerschaltern 124 von der Seite. Der Arbeitszyklus möge im Punkt 130 beginnen. Der Vorschub läuft mit Eilgang an, d. h., der Schlitten 101 wird schnell nach oben verschoben, so dar Werkstück und Werkzeug in Eingriff gebracht werden. Nach Zurücklegen des Drehwinkels 131 trifft einer der Schalter 124 im Punkt 132 auf den Nocken 123, wodurch der Motor 125 eingeschaltet wird, der das stufenlose Getriebe auf die normale Vorschubgeschwindigkeit einstellt. Der Motor 125 wird wieder ausgeschaltet, wenn der betreffende Schalter im Punkt 133 von seinem Nocken herunterläuft. Statt jeweils nur ein Nokken können jeweils zwei Nocken gesetzt sein, von denen der eine zum Einschalten (im Punkt 132) und der andere zum Ausschalten (im Punkt 133) des Motors 125 dient. Im Punkt 134 treffen die Anschläge 71, 71 a auf die Flächen 78, 79; der Tiefenvorschub ist beendet. Da der Elektromotor 104 die Spindelmutter 103 weiter antreibt, weicht die Spindel 102 gegen den Druck der Feder 128 a nach unten aus und schaltet durch Zusammenwirken des Bundes 128 mit dem Schalter 129 die Doppelkupplung 116 aus und gleichzeitig ein Zeitrelais ein. Der Vorschub ist beendet. Das Schabrad oder sonstige Werkzeuge nimmt keine weiteren Späne ab. Während dieser Zeit werden mit Hilfe des Nockens 140 entweder das Getriebe 109 oder das stufenlose Getriebe 106 oder beide auf eine Übersetzung umgeschaltet, das der gewünschten Geschwindigkeit des langsamen Abrükkens zum Auslösen der in der Maschine aufgespeicherten elastischen Spannungen entspricht. Das Abrücken wird vom Zeitrelais veranlaßt, das etwa im Punkt 135 mit der Doppelkupplung 116 den Rückwärtsgang einschaltet. Der Schlitten 101 senkt sich zunächst langsam, bis Punkt 136 an der Schaltwalze erreicht ist. Jetzt wird mit dem Nocken 141 auf Eilgang umgeschaltet, so dar der Schlitten schnell abgesenkt wird, bis die Spindelmutter auf Schalter 129 a stößt, der das öffnen der Doppelkupplung veranlaßt. Ein Arbeitszyklus des Schlittens 101 ist damit beendet (etwa im Punkt 137 an der Schaltwalze). Die Schaltwalze läuft dann noch von 137 bis zum Ausgangspunkt 130, wo auch der Motor 104 abgeschaltet wird.F i g. 3 schematically shows the switching drum 122 with the control switches 124 from the side. Let the work cycle begin at point 130. The feed starts at rapid traverse, ie the slide 101 is quickly shifted upwards so that the workpiece and tool are brought into engagement. After covering the angle of rotation 131, one of the switches 124 hits the cam 123 at point 132, whereby the motor 125 is switched on, which sets the continuously variable transmission to the normal feed speed. The motor 125 is switched off again when the relevant switch runs down from its cam at point 133. Instead of just one cam, two cams can be set, one of which is used to switch on (at point 132) and the other to switch off (at point 133) the motor 125. At point 134 the stops 71, 71 a meet the surfaces 78, 79; the depth feed is ended. Since the electric motor 104 continues to drive the spindle nut 103 , the spindle 102 gives way downwards against the pressure of the spring 128 a and, through the interaction of the collar 128 with the switch 129, switches the double clutch 116 off and a time relay on at the same time. The feed has ended. The shaving wheel or other tools do not remove any more chips. During this time, with the aid of the cam 140, either the gear 109 or the continuously variable gear 106 or both are switched over to a gear ratio that corresponds to the desired speed of the slow movement to release the elastic stresses stored in the machine. The move away is caused by the timing relay, which switches on the reverse gear with the double clutch 116 at about point 135. The carriage 101 first lowers slowly until point 136 on the shift drum is reached. The cam 141 is now used to switch to rapid traverse so that the slide is lowered quickly until the spindle nut hits switch 129 a, which causes the double clutch to open. A working cycle of the carriage 101 is thus ended (approximately at point 137 on the shift drum). The shift drum then runs from 137 to the starting point 130, where the motor 104 is also switched off.

Statt der federnden Spindel kann als nachgiebiges Element auch irgendwo im Antrieb eine Rutschkupplung 111 vorgesehen sein, die beim Wirksamwerden der Anschläge 71, 71 a den Antrieb unterbricht und den Rücklauf gegebenenfalls über ein Zeitrelais veranlaßt.Instead of the resilient spindle, it can also be used anywhere as a flexible element a slip clutch 111 can be provided in the drive, which when the stops take effect 71, 71 a interrupts the drive and the return, if necessary, via a time relay caused.

Claims

Claim: machine for fine machining of gears, such as scraping, Honing, press smoothing, with a slide carrying the workpiece or the tool, the radial to the workpiece with a cam or spindle in two opposite directions is non-uniformly drivable and automatically controllable, characterized in that represents the infeed speed of the carriage (101) with a continuously variable Gear (106) or the like. Can be regulated. References contemplated: United States Patent Specification No. 2 581700. Earlier patents considered: German patents No. 1200 099, 1221882.