DE1272685B

DE1272685B - Device for honing gears

Info

Publication number: DE1272685B
Application number: DEN19059A
Authority: DE
Inventors: David Wright Daniel
Original assignee: Lear Siegler Inc
Current assignee: Lear Siegler Inc
Priority date: 1957-05-27
Filing date: 1960-10-19
Publication date: 1968-07-11

Description

Vorrichtung zum Honen von Zahnrädern Mit dem Hauptpatent ist eine Vorrichtung zum Honen von gehärteten Zahnrädern, insbesondere zur Beseitigung von Exzentrizitätsfehlern, unter Schutz gestellt, bei der das honende Zahnrad und ein die Form eines Zahnrades aufweisendes Honrad mit sich schräg kreuzenden Achsen drehbar gelagert sind und ein Antrieb für eines der im Eingriff befindlichen Räder vorgesehen ist und die Lagerung eines der Räder in radialer Richtung zum anderen Rad hin mittels einer eine bestimmte Anpreßkraft ausübenden druckmittelbetätigten Einrichtung beweglich ist und eine neben der Anpreßkraft wirksame Hemmung für Bewegungen des beweglichen Zahnradlagers oder eines sich mitbewegenden Bauteils entgegen der Vorschubrichtung vorgesehen ist.Device for honing gears With the main patent is one Device for honing hardened gears, in particular for removing Eccentricity errors, placed under protection, in which the honing gear and a The honing wheel is in the form of a toothed wheel and can be rotated with obliquely intersecting axes are mounted and a drive is provided for one of the engaged wheels is and the storage of one of the wheels in the radial direction to the other wheel by means a pressure-medium-actuated device that exerts a certain pressing force is and an effective inhibition for movements of the movable in addition to the contact pressure Gear bearing or a moving component against the feed direction is provided.

In weiterer Verbesserung der Erfindung des Hauptpatents ist bei der Erfindung die Vorrichtung zum Erzeugen der Hemmung ein in die Druckmittelzuleitung zum Hubzylinder eingefügtes, sich bei Druckmittelzufluß zum Hubzylinder öffnendes und bei Druckmittelabfluß aus dem Hubzylinder schließendes Rückschlagventil. Die Hemmung für Bewegungen entgegen der Vorschubrichtung wird bei geschlossenem Rückschlagventil durch das elastische Nachgeben des Druckmittels oder der Druckmittelleitungen und der übrigen Bauteile erhalten.In a further improvement of the invention of the main patent is in the Invention the device for generating the inhibition in the pressure medium supply line inserted into the lifting cylinder, opening when pressure medium flows into the lifting cylinder and when the pressure medium flows out of the lifting cylinder, the check valve closes. the When the non-return valve is closed, the movement against the feed direction is inhibited by the elastic yielding of the pressure medium or the pressure medium lines and of the remaining components.

Wenn die Exzentrizitäten der zu bearbeitenden Zahnräder vergleichsweise groß sind oder die Nachgiebigkeit der Druckmittelleitungen und Bauelemente der Maschine verhältnismäßig klein ist, insbesondere wenn der Druckmittelzylinder hydraulisch betrieben wird, kann die Vorrichtung einen das Rückschlagventil überbrückenden Drosselkanal mit geringem Durchlaßquerschnitt aufweisen, um zu verhindern, daß der Druck in dem Druckmittelzylinder auf einen unzulässig hohen Wert ansteigt.If the eccentricities of the gears to be machined are comparatively are large or the flexibility of the pressure medium lines and components of the machine is relatively small, especially if the pressure cylinder is hydraulic is operated, the device can have a throttle channel bridging the check valve Have with a small passage area to prevent the pressure in the Pressure cylinder rises to an impermissibly high value.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

F i g.1 ist eine Seitenansicht einer Zahnradfertig- . bearbeitungsmaschine entsprechend dem Hauptpatent; F i g. 2 zeigt einen Rohrleitungsplan; F i g. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem innenverzahnten Werkzeugrad bzw. Zahnrad; F i g. 4 ist ein in einem größeren Maßstab gezeichneter schematischer Schnitt durch den Druckmittelzylinder mit Reibungsbremse; F i g. 5 zeigt einen Schnitt durch ein Stück der Rohrleitung mit dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil. Die in F i g. 1 dargestellte Zahnradhonmaschine hat einen insgesamt mit 10 bezeichneten Rahmenaufbau, der einen Fuß 12, einen Ständer 14, ein vorspringendes Oberteil 16, eine senkrecht verstellbare Konsole 18, einen auf der Konsole angeordneten Schlitten 20 und einen schwenkbar gelagerten Arbeitstisch 22 umfaßt: Die Senkrechtverstellung der Konsole 18 ermöglicht die Aufnahme von Zahnrädern verschiedener Größe und eine Grobeinstellung der Vorrichtung. Für die Höhenverstellung der Konsole ist eine Spindel 24 vorgesehen, die mittels einer Betätigungsspindel 26 gedreht werden kann, auf deren vierkantig ausgebildetem Ende ein Handrad aufsteckbar ist. Der Schlitten 20 ist auf an der Oberseite der Konsole 18 vorgesehenen Führungen in einer waagerechten Ebene senkrecht zur Zeichenebene hin- und herbewegbar.Fig. 1 is a side view of a finished gear. processing machine according to the main patent; F i g. Fig. 2 shows a pipeline diagram; F i g. 3 shows the application of the invention to an internally toothed tool wheel or gearwheel; F i g. 4 is a schematic section, drawn to a larger scale, through the fluid cylinder with friction brake; F i g. 5 shows a section through a piece of the pipeline with the check valve according to the invention. The in F i g. 1 illustrated gear honing machine has a generally designated 10 frame structure, which comprises a foot 12, a stand 14, a protruding upper part 16, a vertically adjustable bracket 18, a carriage 20 arranged on the bracket and a pivotable work table 22 : The vertical adjustment of the console 18 allows the inclusion of gears of different sizes and a rough adjustment of the device. For the height adjustment of the console, a spindle 24 is provided which can be rotated by means of an actuating spindle 26, on the square end of which a handwheel can be plugged. The slide 20 can be moved back and forth on guides provided on the top of the console 18 in a horizontal plane perpendicular to the plane of the drawing.

Auf dem Schlitten 20 ist ein Träger 22 um zwei Lagerzapfen 28 schwenkbar gelagert, wobei diese Lagerzapfen waagerecht verlaufen und oberhalb der Trägerebene angeordnet sind, damit sie der durch die Achse des fertigzubearbeitenden Zahnrades verlaufenden waagerechten Ebene etwas näher gelegen sind. Auf dem schwenkbaren Träger 22 ist eine Drehvorrichtung zur Aufnahme des Werkstückes angeordnet, die einen (nicht dargestellten) Spindelstock und den Reitstock 30 umfaßt. Das zu bearbeitende Zahnrad ist mit G bezeichnet.On the slide 20, a carrier 22 is pivotably mounted about two bearing pins 28, these bearing pins running horizontally and being arranged above the carrier plane so that they are somewhat closer to the horizontal plane running through the axis of the gear wheel to be finished. A rotating device for receiving the workpiece is arranged on the pivotable carrier 22 and comprises a headstock (not shown) and the tailstock 30. The gear to be machined is denoted by G.

Während des Honvorganges befindet sich das Zahnrad G mit einem Werkzeug T im Eingriff. Die Achsen des Zahnrades G und des Werkzeuges T, die in F i g. 1 parallel verlaufend dargestellt sind, sind in der Praxis windschief angeordnet und kreuzen sich gewöhnlich unter einem Winkel von 3 bis 30°, in Sonderfällen auch über einen größeren Winkel. Zur Aufnahme des Werkzeuges T ist ein im Winkel einstellbarer Kopf 32 vorgesehen, der zur Veränderung des Einstellwinkels zwischen den Achsen von Zahnrad und Werkzeug um eine senkrechte Achse verstellt werden kann. Ein (nicht dargestellter) Motor ist mit der Spindel 34 des Werkzeuges T verbunden, um das Werkzeug in Drehbewegung zu versetzen.During the honing process, the gear G is with a tool T engaged. The axes of the gear G and the tool T, which are shown in FIG. 1 are shown running parallel, are arranged skewed in practice and usually cross at an angle of 3 to 30 °, in special cases also over a larger angle. To accommodate the tool T is an adjustable angle Head 32 is provided for changing the setting angle between the axes gear and tool can be adjusted around a vertical axis. A (not shown) motor is connected to the spindle 34 of the tool T to the tool to put in rotary motion.

Zur Erzielung der relativen Bewegung zwischen dem Schlitten 20 und der Konsole 18 sind normalerweise (hier nicht dargestellte) Vorschubmittel vorgesehen.To achieve the relative movement between the carriage 20 and the console 18 are normally provided (not shown here) feed means.

Der schwenkbare Träger 22 ist so angeordnet, daß er sich im wesentlichen frei um die durch seine Lagerzapfen 28 verlaufende Schwenkachse bewegen kann, wobei durch eine begrenzte Schwenkbewegung aus der in der Zeichnung dargestellten Lage eine im wesentlichen senkrechte Bewegung des Zahnrades G hervorgerufen wird. Wenn sich das Zahnrad G und das Werkzeug T fest im Eingriff befinden, verursacht ein zusätzliches, auf den Träger 22 nach oben aufgebrachtes Drehmoment eine zwischen Zahnrad und Werkzeugrad wirksam werdende radiale Kraft.The pivotable support 22 is arranged so that it is substantially can move freely about the pivot axis extending through its bearing pin 28, wherein by a limited pivoting movement from the position shown in the drawing a substantially vertical movement of the gear G is caused. if the gear G and the tool T are firmly engaged causes a additional torque applied to the carrier 22 upwards between Radial force taking effect on the gear wheel and tool wheel.

In F i g. 3 ist angedeutet, daß die gleiche Anordnung selbstverständlich auch zum Honen von Innenzahnrädern verwendet werden kann. Dabei steht ein innenverzahntes Honrad oder ein zu bearbeitendes Zahnrad 104 im Eingriff mit einem außenverzahnten Zahnrad 106 bzw.108.In Fig. 3 it is indicated that the same arrangement can of course also be used for honing internal gears. An internally toothed honing wheel or a gear 104 to be machined is in mesh with an externally toothed gear 106 or 108.

Mit der in F i g. 4 gezeigten, in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 38 bezeichneten Hubeinrichtung ist eine kontrollierte Aufwärtsbewegung des schwenkbaren Trägers 22 möglich. Diese Hubeinrichtung ist mit dem Träger 22 fest verbunden und umfaßt einen an seiner Unterseite offenen Zylinder 40, in dem sich ein Kolben 42 in senkrechter Richtung bewegt. Das untere Ende des Kolbens 42 umfaßt ein kugelförmig ausgebildetes Teilstück 44, das mit einer mit der Oberfläche an dem Schlitten 20 starr befestigten Stützplatte 36 in Berührung steht. Der mittlere Teil 48 des Kolbens 42 weist einen verringerten Querschnitt auf. Auf diesen Kolbenteil wirkt eine einen Reibungswiderstand ausübende Bremsvorrichtung 50 ein, die durch einen Druckkolben 52 angedrückt wird, der seinerseits mit einem in einem Zylinder 56 waagerecht verschiebbaren, durch Druckmittel betätigbaren Kolben 54 verbunden ist.With the in F i g. 4, designated in its entirety by the reference numeral 38, a controlled upward movement of the pivotable carrier 22 is possible. This lifting device is firmly connected to the carrier 22 and comprises a cylinder 40 which is open on its underside and in which a piston 42 moves in the vertical direction. The lower end of the piston 42 comprises a spherically formed section 44 which is in contact with a support plate 36 rigidly attached to the surface on the carriage 20. The middle part 48 of the piston 42 has a reduced cross-section. A brake device 50 exerting a frictional resistance acts on this piston part and is pressed on by a pressure piston 52 which, in turn, is connected to a piston 54 which is horizontally displaceable in a cylinder 56 and which can be actuated by pressure medium.

In F i g. 2 ist der Kreislauf des für die Betätigung der Hubeinrichtung vorgesehenen Druckmittels schematisch dargestellt. In dieser Figur wird als Druckmittel für die Bewegung des schwenkbaren Trägers 22 das bei der Fertigbearbeitung des Zahnrades verwendete Kühlmittel benutzt. Es ist ein Sammelbehälter 60 vorgesehen, aus dem das Kühlmittel durch eine Kühlmittelpumpe 62 abgesaugt und durch eine Leitung 66 einem Dreiwegeventil 64 zugeführt wird. über das Dreiwegeventil kann das Druckmittel durch eine Leitung 68 und ein einstellbares Nadelventil 70 zu der großen Durchgangsöffnung 72 der Hubeinrichtung 38 geleitet werden. Die Leitung 66 ist über eine Leitung 74 in noch zu beschreibender Weise mit der Drosselöffnung 78 der Hubeinrichtung verbunden. Der Druck des der Hubeinrichtung zugeführten Druckmittels wird durch ein Druckregelventil 80 geregelt. Ein weiteres Druckregelventi182 steuert den Druck des durch die Leitung 84 dem Kühlmittelventil 86 zugeführten Strömungsmittels.In Fig. 2 the circuit of the pressure medium provided for actuating the lifting device is shown schematically. In this figure, the coolant used in finishing the gear is used as the pressure medium for moving the pivotable carrier 22. A collecting container 60 is provided, from which the coolant is sucked off by a coolant pump 62 and fed through a line 66 to a three-way valve 64. Via the three-way valve, the pressure medium can be conducted through a line 68 and an adjustable needle valve 70 to the large through opening 72 of the lifting device 38. The line 66 is connected to the throttle opening 78 of the lifting device via a line 74 in a manner still to be described. The pressure of the pressure medium supplied to the lifting device is regulated by a pressure regulating valve 80. Another pressure regulating valve 182 controls the pressure of the fluid supplied through line 84 to coolant valve 86.

Soweit stimmt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Vorrichtung nach dem Hauptpatent überein. In der Leitung 74 ist nun statt eines Nadelventils, wie dies bei dem Hauptpatent der Fall ist, ein in F i g. 5 in seinen Einzelheiten dargestelltes Rückschlagventil124 angeordnet. In einem in die Rohrleitung 74 eingesetzten Gehäuse 120 ist ein Ventilsitz 122 ausgebildet, der durch einen Schließkörper 124 abgeschlossen werden kann. Eine Schraube 126 ist so angeordnet, daß sich der Schließkörper über eine sehr kurze Strecke von dem Ventilsitz 122 abheben kann und in geöffneter Stellung von der Schraube 126 in seiner Lage gehalten wird. Strömt das Druckmittel gemäß F i g. 5 von links nach rechts, so hebt sich der Schließkörper 124 von seinem Sitz ab, und das Ventil läßt einen größeren Druckmittelstrom durchtreten, um das Honrad und Werkstückrad tiefer in Eingriff zu bringen. Wenn sich infolge einer Exzentrizität die Strömungsrichtung des Druckmittels umkehrt, schließt der Schließkörper 124 schnell den Sitz 122 ab, so daß das Druckmittel nur noch durch den engen Kanal 128 strömen kann und sich hinter dem Kolben 42 ein Druck aufbaut, der das zu honende Zahnrad und das Werkzeugrad stärker als bisher zusammendrückt und dazu beiträgt, die Exzentrizität schnell zu beseitigen.As far as the device according to the invention agrees with the device according to the main patent. In line 74, instead of a needle valve, as is the case with the main patent, one shown in FIG. 5 in its details Check valve 124 shown is arranged. In one inserted into the pipeline 74 Housing 120, a valve seat 122 is formed, which is supported by a closing body 124 can be completed. A screw 126 is arranged so that the closing body can lift over a very short distance from the valve seat 122 and in the open Position is held by the screw 126 in place. The pressure medium flows according to FIG. 5 from left to right, the closing body 124 rises from its Seat off, and the valve allows a larger flow of pressure medium to pass through the Bring the honing wheel and workpiece wheel into deeper engagement. If as a result of an eccentricity reverses the direction of flow of the pressure medium, the closing body 124 closes quickly the seat 122 from so that the pressure medium only flows through the narrow channel 128 can and builds up behind the piston 42 a pressure that the gear to be honed and compresses the tool wheel more than before and contributes to the eccentricity to eliminate quickly.

Wenn der Querschnitt des engen Kanals 128 sehr klein ist oder überhaupt kein solcher Kanal vorgesehen ist, wird ein Druckmittelfluß von rechts nach links vollkommen unterbunden. Der Anpreßdruck zwischen Zahnrad und Werkzeugrad steigt dann auf einen relativ hohen Wert an, der nur durch die Nachgiebigkeit bzw. die Elastizität der Bauelemente, insbesondere des Tisches 22 und der Werkstück- und Werkzeuglagerung, sowie durch die Zusammendrückbarkeit des Druckmittels begrenzt wird. Die dabei maximal entstehende Anpreßkraft zwischen Werkstück- und Werkzeugrad hängt von der Größe der Exzentrizität und der Umfangsgeschwindigkeit der Räder ab, bleibt insbesondere jedoch bei druckluftbetriebenen Hubzylindern und bei der Bearbeitung von relativ geringe Exzentrizitäten aufweisenden Zahnrädern in praktisch brauchbaren Grenzen.If the cross section of the narrow channel 128 is very small or no such channel is provided at all, a flow of pressure medium from right to left is completely prevented. The contact pressure between the gear wheel and tool wheel then rises to a relatively high value, which is limited only by the flexibility or elasticity of the components, in particular the table 22 and the workpiece and tool support, as well as the compressibility of the pressure medium. The maximum contact pressure between the workpiece and tool wheel depends on the size of the eccentricity and the circumferential speed of the wheels, but remains within practically usable limits, particularly in the case of compressed air-operated lifting cylinders and when machining gears with relatively small eccentricities.

Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mögliche erhöhte Anpreßdruck bewirkt im Vergleich zu der Vorrichtung nach dem Hauptpatent ein schnelleres Abtragen des hohen Bereiches des exzentrischen Zahnrades und damit eine schnellere Beseitigung der Exzentrizität des Zahnrades.The increased contact pressure possible with the device according to the invention causes faster removal compared to the device according to the main patent of the high range of the eccentric gear and thus faster elimination the eccentricity of the gear.

Im übrigen ist das Arbeiten mit dieser Vorrichtung gleich wie mit der Vorrichtung nach dem Hauptpatent.Otherwise, working with this device is the same as with the device according to the main patent.

Claims

Claims: 1. Device for honing hardened gears, in particular for the elimination of eccentricity errors, in which the gear to be honed and a honing wheel in the form of a gear with obliquely intersecting Axles are rotatably mounted and a drive for one of the engaged located wheels is provided and the storage of one of the wheels in the radial direction to the other wheel by means of a pressure medium-actuated which exerts a certain contact pressure Device is movable and an effective inhibition for movements in addition to the contact pressure the moving gear bearing or a moving component against the Feed direction is provided according to patent 1128261, thereby marked e i c h n e t that the device for generating the inhibition in the pressure medium supply line inserted into the lifting cylinder (38), when pressure medium flows into the lifting cylinder (38) non-return valve that opens and closes when pressure medium is drained from the lifting cylinder (38) (122, 124) is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by the check valve bridging throttle channel (128) with a small passage cross-section.