DE1200099B

DE1200099B - Device for machining gears by scraping with continuous chip infeed

Info

Publication number: DE1200099B
Application number: DEH43704A
Authority: DE
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1961-09-22
Filing date: 1961-09-22
Publication date: 1965-09-02
Also published as: GB1002592A

Description

Vorrichtung zum Bearbeiten von Zahnrädern durch Schaben mit kontinuierlicher Spanzustellung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Zahnrädern durch Schaben unter gekreuzten Achsen mit einem zahnradähnlichen Werkzeug, bei der ein kontinuierlicher Vorschub zum Nähern und Entfernen von Werkzeug und Werkstück mit einem Vorschubnocken oder verstellbaren Anschlag gesteuert wird, der einen Profilteil für das Nähern, einen Profilteil für das Verharren in einem bestimmten Achsabstand und einen Profilteil für einen Eilrückhub in die Ausgangsstellung aufweist.Device for machining gears by scraping with continuous Chip infeed The invention relates to a device for processing Gears by scraping under crossed axes with a gear-like tool, in which a continuous feed for approaching and removing tools and Workpiece is controlled with a feed cam or adjustable stop, the a profile part for approaching, a profile part for remaining in a certain one Having center distance and a profile part for a rapid return stroke into the starting position.

Bei den zur Zeit üblichen Zahnradschabmaschinen wird die Spanzustellung mit einem Schrittmotor gesteuert, d. h., sie erfolgt in Stufen. Bei Schabmaschinen, die ohne Längsvorschub, also im sogenannten Tauchverfahren arbeiten, verursacht das stufenweise Zustellen Verlustzeiten und durch das dauernde Freischneiden des Schabrades unsaubere Oberflächen. Um das Tauchschaben (Einstechverfahren) und das bekannte Verfahren mit einem Längsvorschub senkrecht zur Werkstückachse (Underpasschaben) mit Erfolg anwenden zu können, werden die Schneidnuten des Schabrades nach einem ganz bestimmten noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Gesichtspunkt von Zahn zu Zahn gegeneinander versetzt. Eine hubweise Zustellung erschwert das Arbeiten mit solchen Schabrädern, da der Rhythmus des Zustellens auf den Rhythmus der Schneidnutenversetzung abgestimmt sein müßte.In the currently common gear shaving machines, the chip infeed controlled by a stepper motor, d. that is, it takes place in stages. For scraping machines, which work without longitudinal feed, i.e. using the so-called immersion process the gradual delivery of lost times and the continuous cutting of the Scraper wheel's unclean surfaces. To the immersion scraping (piercing process) and the known processes with a longitudinal feed perpendicular to the workpiece axis (underpass scraping) To be able to use successfully, the cutting grooves of the shaving wheel are after a very specific aspect of Zahn that is not yet part of the state of the art offset to tooth against each other. Stroke delivery complicates the work with such shaving wheels, since the rhythm of the infeed corresponds to the rhythm of the cutting grooves should be coordinated.

Es ist bereits eine Schabmaschine mit hin- und hergehendem Längsvorschub bekannt, bei der die Spanzustellung stufenlos erfolgt. Bei dieser Maschine nähern und entfernen sich Werkstück und Werkzeug in den Phasen: Eilvorschub, kontinuierliches langsames Nähern der Achsen von Schabrad und Zahnrad, Verharren auf einem Achsabstand, schnelles Auseinanderrücken der Achsen. Diese Verfahrensschritte reichen zum Erzielen einer hohen Oberflächengüte nicht aus, da sich Werkzeug, Werkstück, ihre Träger und das Maschinengestell während der Bearbeitung elastisch verformen. Infolge dieser elastischen Verformung erfolgt auch während des Verharrens auf einem bestimmten Achsabstand geringfügige Spanabnahme. Werden nun nach dem Schaben mit konstantem Achsabstand Werkzeug und Werkstück sofort im Eilgang voneinander abgehoben, so wird diese geringfügige Spanabnahme abrupt unterbrochen, so daß das Werkstück unterschiedlich bearbeitete Flankenteile (Zebrastreifen) aufweisen kann.It is already a scraping machine with reciprocating longitudinal feed known, in which the chip infeed takes place continuously. Approach this machine and the workpiece and tool move away in the following phases: rapid feed, continuous Slow approach of the axes of the shaving wheel and gear wheel, remaining on one axis distance, rapid moving apart of the axes. These process steps are sufficient to achieve A high surface quality is not sufficient, since the tool, workpiece and its carrier and elastically deform the machine frame during machining. As a result of this elastic deformation occurs even while remaining on a given Center distance minor chip removal. Are now after scraping with constant Axial distance between tool and workpiece is immediately lifted from one another in rapid traverse this slight stock removal abruptly interrupted, so that the workpiece is different may have machined flank parts (zebra stripes).

Zweck der Erfindung ist, diesen Nachteil zu vermeiden, d. h. eine hohe Oberflächengüte geschabter Zahnflanken ohne Streifenbildung zu gewährleisten.The purpose of the invention is to avoid this disadvantage, i. H. one ensure high surface quality of scraped tooth flanks without streaking.

Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch einen Profilteil des Vorschubnokkens oder verstellbaren Anschlags für den radialen Werkzeugvorschub mit schwach negativer Steigung zwischen den Profilteilen für das Verharren und dem des Eilrücklaufs zum geringfügigen kontinuierlichen Auseinanderrücken von Werkstück und Schabrad aus dem kleinsten Achsabstand mit der größten Anpreßkraft infolge der elastischen Verformung von Maschine, Werkstück und Werkzeug bis etwa auf einen Achsabstand ohne Anpreßkraft gleichen Ursprungs, bei dem das System entspannt ist. Auch bei den Zahnradschabverfahren mit einer Vorschubkomponente in Richtung der Werkstückzähne, bei denen mindestens während des letzten Längsvorschubs keine Spanzustellung erfolgt, können die vorher erwähnten Streifen auf den Werkstückflanken entstehen, wobei es gleichgültig ist, ob kontinuierlich oder hubweise zugestellt wird. Aus diesem Grunde werden häufig mehrere Hin- und Hergänge ohne Zustellung am Ende des Arbeitsganges vorgesehen. Auch bei diesem Verfahren können die Markierungen mit der Erfindung vermieden werden. Durch die Erfindung kann also entweder die gesamte Schabzeit abgekürzt, oder es kann gewissermaßen eine Sicherung zum Vermeiden der Markierungen vorgesehen werden.This object on which the invention is based is achieved by a Profile part of the feed cam or adjustable stop for the radial tool feed with a slightly negative slope between the profile parts for the persistence and the of the rapid return for the slight continuous moving apart of the workpiece and shaving wheel from the smallest center distance with the greatest contact pressure due to the elastic deformation of the machine, workpiece and tool up to approximately one center distance without contact pressure of the same origin, in which the system is relaxed. Also at the gear scraping process with a feed component in the direction of the workpiece teeth, in which no chip infeed takes place at least during the last longitudinal feed, the aforementioned stripes can arise on the workpiece flanks, whereby it It does not matter whether the delivery is continuous or in strokes. For this reason are often several back and forth steps without delivery at the end of the operation intended. In this method, too, the markings can be made with the invention be avoided. The invention can either shorten the entire scraping time, or, to a certain extent, a safeguard to avoid the markings can be provided will.

Mit den F i g. 1 bis 5 ist die Erfindung erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch eine im Tauchverfahren arbeitende Zahnradschabmaschine mit einem beweglichen Anschlag nach der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Maschine nach F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Maschine nach Fig.l, F i g. 4 das abgewickelte Profil eines Vorschubnockens oder beweglichen Anschlags nach der Erfindung, F i g. 5 eine Abwandlung des Profils entsprechend Fig.4.With the F i g. 1 to 5 the invention is explained. It shows F i g. 1 shows a section through a gear shaving machine operating in the immersion process a movable stop according to the invention, FIG. 2 shows a section along the Line 2-2 of the machine of FIG. 1, Fig. 3 is a plan view of the machine according to Fig.l, F i g. 4 the developed profile of a feed cam or moving one Stop according to the invention, F i g. 5 a modification of the profile accordingly Fig. 4.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel mit einem beweglichen Anschlag, der nach der Erfindung gestaltet ist. Die Maschine ist wie folgt aufgebaut: auf einem Maschinenständer 10 ist eine Führungsplatte 11 beispielsweise in einer waagerechten Ebene angeordnet. Auf dieser Führungsplatte ist ein Werkzeugträger 12 schwenkbar und mit Hilfe von T-Nuten 13 od. dgl. und Schrauben 14 einstellbar und feststellbar gelagert. Im Werkzeughalter ist ein Schabzahnrad 15 gelagert und von einem Elektromotor 16 über Wechselräder 17 oder ein Getriebe angetrieben. Der Maschinenständer ist ferner mit einer senkrecht zur Schwenkplatte 11 gerichteten Flachführung 1'F3 versehen, auf der ein Grundschlitten 19 verschiebbar gelagert ist. In dem Grundschlitten befindet sich eine parallel zur Flachführung gerichtete Schwalbenschwanzführung 20 od. dgl., in der ein Werkstückschlitten 21 verschiebbar und festschraubbar gelagert ist. Die Befestigungsschrauben sind nicht gezeichnet. In dem Werkstückschlitten ist ein senkrecht zu den Führungen gerichteter Zapfen 22 befestigt oder gelagert, um den ein Schwenktisch 23 schwenkbar angeordnet ist. Auf dem Schwenktisch sind zwei Reitstöcke 24, 25 vorgesehen, zwischen denen das Werkstück 26 in bekannter Weise aufgenommen ist. Mit Hilfe des Schwenktisches 23 kann die Werkstückachse parallel oder geneigt zur Werkzeugachse ausgerichtet werden, je nachdem, ob zylindrische oder konische Räder geschabt werden sollen. Der Schwenktisch kann nach dem Ausrichten auf dem Werkstückschlitten festgespannt werden.The F i g. 1 to 3 show an embodiment with a movable stop which is designed according to the invention. The machine is constructed as follows: a guide plate 11 is arranged on a machine stand 10 , for example in a horizontal plane. A tool carrier 12 is pivotable on this guide plate and can be adjusted and locked with the aid of T-slots 13 or the like and screws 14. A shaving gear 15 is mounted in the tool holder and is driven by an electric motor 16 via change gears 17 or a gear. The machine stand is also provided with a flat guide 1'F3 which is oriented perpendicular to the swivel plate 11 and on which a base slide 19 is displaceably mounted. In the basic slide there is a dovetail guide 20 or the like, directed parallel to the flat guide, in which a workpiece slide 21 is mounted so as to be displaceable and screwable. The fastening screws are not shown. In the workpiece slide, a pin 22 directed perpendicular to the guides is fastened or supported, around which a swivel table 23 is pivotably arranged. Two tailstocks 24, 25 are provided on the swivel table, between which the workpiece 26 is received in a known manner. With the aid of the swivel table 23, the workpiece axis can be aligned parallel or inclined to the tool axis, depending on whether cylindrical or conical wheels are to be scraped. After alignment, the swivel table can be clamped onto the workpiece slide.

In den Maschinenständer 10 ist ein nach der Erfindung gestalteter beweglicher Anschlag 27, der vorzugsweise auswechselbar auf einer Nockenwelle 28 sitzt, gelagert. Die Nockenwelle 28 wird von einem Elektromotor 29 aus über ein gestuftes oder stufenloses Schaltgetriebe 30 und über einen Schneckentrieb 31, 32, angetrieben. Am freien Ende der Nokkenwelle sind ein oder mehrere Schaltnocken 33, 34, vorgesehen, die jeweils ein oder mehrere Schalter 35, 36, betätigen, wenn sich die Nockenwelle dreht. Mit diesen Schaltern wird vorzugsweise der Arbeitsablauf der Maschine gesteuert. In den Grundschlitten 19 ist eine Rolle 37 gelagert, die gegen den Anschlagnocken anliegt, wenn der Grundschlitten mit Hilfe einer nachgiebigen Kraft, beispielsweise mit einer Feder oder einem Federpaket 38 oder mit einer Hy- , draulikanlage, im Sinne der F i g. 1 nach . oben gedrückt wird. Die Spannung der Feder 38 kann mit einer Schraube 39 od. dgl., die beispielsweise mit einer als Schneckenrad ausgebildeten Spindelmutter 39a von einem nicht gezeichneten und bekannten Be- ; tätigungselement aus über eine nicht gezeichnete Schnecke angetrieben werden kann, eingestellt werden. Vor dem Schaben wird der Werkzeugträger 12 auf der Führungsplatte 11 entsprechend einem gewünschten Achskreuzwinkel zwischen Schabzahnrad ; 15 und Werkstück 26 eingestellt. Der Anschlagnokken 27 steht in seiner Ausgangsposition, d. h. so, daß zwischen Werkstück und Werkzeug ein zum Einspannen genügender Achsabstand vorhanden ist. Nach dem Einspannen des Werkstücks 26 und nach dem E Einschalten der Elektromotore 16 und 29 wälzen sich Werkstück und Werkzeug aufeinander ab. Gleichzeitig dreht sich der bewegliche Anschlag 27, von dem einige Beispiele in Figuren dargestellt sind.A movable stop 27 designed according to the invention, which is preferably replaceably seated on a camshaft 28, is mounted in the machine stand 10. The camshaft 28 is driven by an electric motor 29 via a stepped or continuously variable gearbox 30 and via a worm drive 31, 32. At the free end of the camshaft, one or more switching cams 33, 34 are provided, each of which actuates one or more switches 35, 36 when the camshaft rotates. These switches are preferably used to control the machine's work flow. A roller 37 is mounted in the base slide 19, which rests against the stop cam when the base slide with the help of a resilient force, for example with a spring or a spring assembly 38 or with a hydraulic system, in the sense of FIG. 1 after. is pressed up. The tension of the spring 38 can od with a screw 39. actuating element can be driven from a screw, not shown, can be set. Before scraping, the tool carrier 12 is placed on the guide plate 11 in accordance with a desired cross-axis angle between the shaving gear; 15 and workpiece 26 are set. The stop cam 27 is in its starting position, that is, in such a way that there is an axial distance sufficient for clamping between the workpiece and the tool. After the workpiece 26 has been clamped and after the electric motors 16 and 29 have been switched on, the workpiece and tool roll on one another. At the same time, the movable stop 27 rotates, some examples of which are shown in the figures.

Der bewegliche Anschlag F i g. 4 weist zunächst ein Profilteil 60 mit verhältnismäßig starker Steigung für die eigentliche Spanzustellung auf. Daran schließt sich ein Profilteil 61 mit gar keiner oder nur sehr kleiner Steigung zum Ausschaben an, dem ein Profilteil 62 mit schwacher negativer Steigung zum Auslaufen oder Entspannen folgt, worauf der Profilteil 63 den Ausgangs-Achsabstand wieder herstellt.The movable stop F i g. 4 initially has a profile part 60 with a relatively steep slope for the actual chip infeed. To it closes a profile part 61 with no or only a very small slope to Scraping to which a profile part 62 with a weak negative slope to run out or relaxation follows, whereupon the profile part 63 returns to the initial center distance manufactures.

Zu Beginn des Arbeitsvorganges wird der bewegliche Anschlag zunächst für einen Eil-Tiefenvorschub schnell gedreht, so daß sich Werkstück und Werkzeug schnell nähern. Sodann wird nach Durchfahren der Strecke 64 auf eine langsame Drehung umgeschaltet und mit dem normalen Tiefenvorschub zugestellt bis der Profilteil 61 erreicht ist, der für ein Ausschaben des Zahnrades sorgt. Bevor Werkstück und Werkzeug außer Eingriff gebracht werden, wird noch der Profilteil 62 durchfahren, während Werkzeug und Werkstück sich langsam voneinander entfernen. Während dieser Operation werden die unter Umständen entstandenen Bearbeitungsmarkierungen entfernt. Schließlich wird der ursprüngliche Achsabstand im Eilgang mit Hilfe des Profilteils 63 wieder hergestellt.At the beginning of the work process, the movable stop is first rotated quickly for a rapid depth feed so that the workpiece and tool approach each other quickly. Then, after traveling through the path 64, it is switched to a slow rotation and fed with the normal depth feed until the profile part 61 is reached, which ensures that the gear wheel is scraped off. Before the workpiece and the tool are disengaged, the profile part 62 is traversed while the tool and workpiece slowly move away from one another. During this operation, any editing marks that may have arisen are removed. Finally, the original center distance is restored in rapid traverse with the aid of the profile part 63.

F i g. 5 zeigt eine Abwandlung des Profils F i g. 4 dahingehend, daß der Eil-Tiefenvorschub durch ein Profilteil 65 und die eigentliche Spanzustellung durch ein Profilteil 66 gesteuert werden. Das übrige Profil entspricht der F i g. 4. Durch dieses Profil wird überhaupt ein Geschwindigkeitswechsel im Antrieb des beweglichen Anschlags vermieden.F i g. 5 shows a modification of the profile F i g. 4 to the effect that the rapid depth feed through a profile part 65 and the actual chip infeed be controlled by a profile part 66. The rest of the profile corresponds to FIG. 4. This profile causes a speed change in the drive of the moving stop avoided.

Was für einen beweglichen Anschlag ausgeführt wurde, gilt auch sinngemäß für einen Vorschubnocken.What has been done for a movable stop also applies accordingly for a feed cam.

Claims

Claim: Device for machining gears by scraping under crossed axes with a gear-like tool, in which a continuous feed for approaching and removing the tool and workpiece is controlled with a feed cam or adjustable stop, which has a profile part for the approach, a profile part for the Remaining in a certain center distance and having a profile part for a rapid return stroke in the starting position, characterized by a profile part (62) of the feed cam or adjustable stop with a slightly negative slope between the profile parts for the pause (61) and that of the rapid return (63) to the slightest continuous moving apart of workpiece and shaving wheel from the smallest center distance with the greatest contact pressure due to the elastic deformation of the machine, workpiece and tool up to about a center distance without contact force of the same origin, at which the system is relaxed. Contemplated publications: USA. Patents No. 2270422, 2372444, 2380 26 1 2387679..