DE1627379B

DE1627379B - Gear hobbing machine

Info

Publication number: DE1627379B
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr.-Ing.; Striepe Friedrich; 7990 Friedrichshafen Looman
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnräder-Wälzfräs- . ausgerichtet. Das vorstehend genannte .Maß der Vermaschine mit sich kreuzenden Achsen von Werkstück ^J" Schiebung ist also gleich null, Und "die^ Schheidbrust- und Werkzeug und mit einem schneidradäbnlichen, mitte des in vollem Eingriff befindlichen Werkzeugin Richtung der Werkstückachseielativ verschiebbaren, zahnes liegt auf der Schwenkachse des Fräskopfes. Der drehantreibbaren Werkzeug zum Fräsen (Schälen) von 5 Zahn eines Werkzeuges würde daher bei dieser Ma-Stirnrädern mit gerader oder schräger Außen- oder schineneinstellung keine Freiwinkel mit der entspre-Innenverzahnung, wobei die Frässpindel mit zugehö- chenden Lücke des Werkstückes bilden. Durch die rigem Färskopf zur Einstellung des Kreuzungswinkels genannte Verschiebung der Frässpindel gemäß der um eine maschinenfeste Achse schwenkbar und zur Erfindung und eine entsprechende Verkleinerung des Einstellung des Abstandes zwischen Werkzeugachse io Abstandes der beiden sich kreuzenden Achsen von und Frässpin'deläcble in· Richtung der Schwenkachse . Werkzeug und Werkstück liegt der Eingriffsbereich verschieblich gelagert ist,, und die Schwenkachse, die jetzt außermittig zur genannten Schwenkachse. Da-Werkstückachse und die Frässpindelachse senkrecht durch ergeben sich Freiwinkel zwischen den Zahnschneidet. ·-'■ ·') £K-£.v:\-.. ·- .:::.' ■■ flanken von Werkzeug und Werkstück und auchThe invention relates to a gear hobbing. aligned. The above-mentioned .Mass of the machine with intersecting axes of workpiece ^J "shift is equal to zero, and" the ^ Schheidbrust- and tool and with a cutting wheel, center of the fully engaged tool in the direction of the workpiece axis is selectively displaceable tooth lies on the Swivel axis of the milling head. The rotatable tool for milling (peeling) 5 teeth of a tool would therefore not have any clearance angle with the corresponding internal toothing with this Ma spur gears with straight or inclined external or machine setting, whereby the milling spindle with the corresponding gap in the workpiece. By the rigem milling head for setting the crossing angle called displacement of the milling spindle according to the pivotable about a machine-fixed axis and for the invention and a corresponding reduction in the setting of the distance between the tool axis and the distance between the two intersecting axes from and Frässpin'deläcble in the direction of the pivot axis. The tool and workpiece are located in the area of engagement, and the pivot axis, which is now eccentric to the aforementioned pivot axis. Since the workpiece axis and the milling spindle axis are perpendicular, there are clearance angles between the tooth cutting edges. · - '■ ·') £ K- £ .v: \ - .. · -. :::. ' ■■ flanks of tool and workpiece and also

Aus der deutschen Patentschrift 1 223 229 ist eine 15 zwischen Werkzeugkopf und Werkstückfuß.' >
Wälzfräsmaschine der beschriebenen Art mit einer in Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel derFrom the German patent specification 1 223 229 there is a 15 between the tool head and the workpiece foot. '>
Hobbing machine of the type described with one in the drawing represents an embodiment of the

der Flucht der Fräskopf-Schwenkach'se "zentrierten Erfindung dar. Es zeigt ·'the alignment of the milling head swivel axis "centered invention. It shows · '

Visiereinrichtungv^um,Ausrichten der Mitte der Werk- F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Hohlrad mit, einemSighting device v ^ um, aligning the center of the work- F i g. 1 is a plan view of a ring gear with, a

zeugschneidbrusit auf "3ie"Fiäskopf-Schwenkachse"be- Schälrad in zwei Stellungen in schematischer Darkannt. Durch einen Hinterschliff des Werkzeuges 20 stellung,Zeugschneidbrusit on "3ie" Fiäskopf-Schwenkachse "peeling wheel in two positions in schematic Darkannt. Through an undercut of the tool 20 position,

(Schälrades) werden in üblicher Weise die erforder- F i g. 2 die entsprechende Seitenansicht in Rich-(Peeling wheel) the required F i g. 2 the corresponding side view in direction

lichen Freiwinkel zwischen den miteinander abwälzen- tung a₀ der F i g. 1 gesehen,.,. ,
den Flanken von Werkzeug und Werkstück geschaffen. F i g. 3 die" Allsführüngstofm" einer Wälzfräsma-union clearance angle between the roll-offs a ₀ of FIG. 1 seen,.,. ,
created the flanks of the tool and workpiece. F i g. 3 the "all-rounder" of a hobbing machine

Diese Werkzeuge haben jedoch bekanntermaßen den schine mit eingestelltem Werkzeug nach der Erfindung Nachteil, daß sich beim Nachschleifen die Form der 25 in Seitenansicht,However, these tools are known to have the tool set machine of the invention Disadvantage that when regrinding the shape of the 25 in side view,

wirksamen Schneidkanten ändert, so daß sich das F i g. 4 die Wälzfräsmaschine gemäß VA g. 3 in Profil des Werkstückzahnes verlagert. Stirnansicht. 'effective cutting edges changes, so that the F i g. 4 the hobbing machine according to VA g. 3 relocated in the profile of the workpiece tooth. Front view. '

Aus der deutschen Patentschrift 1 527 164 ist eine In F i g. 1 und 2 bedeutet 10 ein Hohlrad, welchesFrom the German patent specification 1 527 164 an In F i g. 1 and 2 means 10 a ring gear, which

Zahnräder-Wälzfräsmaschine bekannt, welche mit als Ausführungsbeispiel mit einer Geradverzahnung zylindrischen oder schwach hinterschliffenen Werk- 30 zu versehen ist. Das zylindrische, d. h. nicht hinterzeugen arbeitet. Zum Erzielen der erforderlichen Frei- schli'ffene Schabrad 12 ist in zwei Stellungen 12i und winkel ist die Frässpindelachse außer um den Kreu- 12ngezeichnet.DieFrasspmdeIachseFi= Werkzeugzungswinkel noch um einen weiteren . einstellbaren . ■ achse) hat von der Werkstückachse W den kürzesten Winkel (Kippwinkel) gegen eine zur'Schwenkachse Abstand ö„i bzw. a_on- Dieser hegt auf dem gemeinder Frässpindel senkrechte Ebene geneigt angeordnet. 35 samen Lot auf beide Achsen und wird im folgenden Mit dieser bekannten Wälzfräsmaschine können in «Gliedweite« genannt. Diese fluchtet mit der Schwenk-Verbindung mit zylindrischen oder schwach hinter- achse A des Fräskopfes 14 (F i g. 3). Mit 12i ist in schliffenen Werkzeugen und gegebenenfalls durch Kor- F i g. 1 die Stellung bezeichnet, die ein kegelig hinterrektur des Kippwinkels fehlerfreie, vom Nachschliff schliffenes Schälrad in einer Wälzfräsmaschine gemäß weitgehend unabhängige Zahnprofile erzeugt werden. 40 der obenerwähnten -deutschen Patentschrift 1 223 229 Jedoch bildet die Einstelleinrichtung für den. Kipp-. einnehmen würde, wobei die ,Schneidbrustmitte 24 winkel einen zusätzliclien-konstruktiven-Äüfw'and.- -· (Fig. 2) des in vollem Eingriff stehenden Schälrad-Gear hobbing machine is known, which is to be provided with a cylindrical or slightly relief-ground tool 30 as an exemplary embodiment with straight teeth. The cylindrical, ie not back-witnessing, works. To achieve the required clearance shaving wheel 12, the milling spindle axis is drawn in two positions 12i and angled apart from around the cross. adjustable. The axis) has the shortest angle (tilt angle) from the workpiece axis W with respect to a distance ö „i or a _o n- to the pivot axis. This is inclined on the communal milling spindle. 35 seeds perpendicular to both axes and is referred to below with this well-known hobbing machine can in “link width”. This is aligned with the swivel connection with the cylindrical or weak rear axis A of the milling head 14 (FIG. 3). With 12i is in ground tools and possibly by Kor- F i g. 1 denotes the position in which a conical back-correction of the tilt angle error-free, sharpened by the regrinding peeling wheel is generated in a hobbing machine according to largely independent tooth profiles. 40 of the above-mentioned German patent 1 223 229, however, forms the setting device for the. Tilting. would occupy, with the, cutting face center 24 angle an additional constructive-Äüfw'and.- - · (Fig. 2) of the fully engaged peeling wheel

Die Erfindung bezweckt eine Vereinfachung der zahnes 25 auf der mit der Achse der Gliedweite überKonstruktion der durch das vorgenannte Patent ge- einstimmenden Schwenkachse A liegt. Diese erscheint schützten Wälzfräsmaschine unter Beibehaltung der 45 in Fig. 2 als·Punkt, der-""sich"-mit der Schneidbrust-Verwendung von Werkzeugen mit zylindrischen oder mitte 24 deckt. Der in F i g. 2 eingezeichnete Abschwach hinterschliffenen Flanken. Der Erfindung liegt stand c ist also in der Stellung σ_οΐ gleich null,
eine aus der erstgenannten deutschen Patentschrift Das Schabrad 12 ist im vorliegenden Ausführungs-The invention aims to simplify the tooth 25 on which the pivot axis A, which corresponds to the aforementioned patent, lies with the axis of the link width over the construction. This appears protected hobbing machine while maintaining 45 in Fig. 2 as a point which - "" coincides with the cutting face use of tools with cylindrical or center 24. The slightly relief-ground flanks shown in Fig. 2 Invention is in position c is in position σ _ο ΐ equal to zero,
one from the first-mentioned German patent specification Das Schabrad 12 is in the present embodiment

1223 229 bekannte.-Walzfrasmaschine, zugrunde, die beispiel schräg verzahnt. Der Kreuzungswinkel γ ist nur eine Verstelleinrichtung für den Kreuzungswinkel 5° so eingestellt, daß die Schälradzähne 25 in die aufweist, während eine zusätzliche Verstellung für Lücken 11' des Hohlrades 10 eingreifen. Der Kreueinen Kippwinkel vermieden wird. zungswinkel ergibt sich als Differenz der Schrägungs-1223 229 known.-Milling machine, based on the example with helical teeth. The crossing angle γ is only an adjusting device for the crossing angle 5 ° so set that the peeling wheel teeth 25 have, while an additional adjustment for gaps 11 'of the ring gear 10 intervenes. The cross a tilt angle is avoided. angle results from the difference between the helix

Die gestellte Aufgabe wird gemäß <ler Erfindung winkel von Schälrad und Hohlrad,
dadurch gelöst, daß, .die das Werkzeug tragende Fräs- , In der Stellung 12i sind zwischen den seitlichen spindel zur Erziöiiing^von Freiwinkeln zwischen Werk- 55 Flanken'der Zahnlücke des Werkstücks und des zeug und Werkstück in dem Fräskopf in Richtung Zahnes des nicht hinterschliffenen Schälrades sowie ihrer Längsachse verschoben angeordnet ist, derart, an Kopf und Fuß keine Freiwinkel vorhanden, so daß die Schneidbrustmittenebene des Werkzeuges in daß die Abnahme größerer Späne nicht möglich ist. einem bestimmten Abstand von der Schwenkachse Durch Verringern des am Maschinenschlitten 16According to the invention, the task at hand is the angle of the peeling gear and the ring gear,
solved in that, .the tool-carrying milling, in the position 12i are between the lateral spindle for generating clearance angles between tool 55 flanks'der tooth gap of the workpiece and the tool and workpiece in the milling head in the direction of the tooth of the not relief-ground peeling wheel and its longitudinal axis is arranged displaced, in such a way that there are no clearance angles at the head and foot, so that the cutting face center plane of the tool in that the removal of larger chips is not possible. a certain distance from the pivot axis By reducing the on the machine slide 16

des Fräskopfes entfernt liegt. 60 (F i g. 3) einstellbaren Achsabstandes von a_oi aufaway from the milling head. 60 (F i g. 3) adjustable center distance of a _o i

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist a_on und einer entsprechenden Verschiebung c des das Maß der Verschiebung der Frässpindel längs ihrer Schälrades 12 ergeben sich die gewünschten Frei-Achse nach Maßgabe des gewählten Achsabstandes, winkel. Die Schneidbrustmitte 24 des Zahnes 25 liegt der erforderlichen Freiwinkel und der Werkstück- in der Stellung 12n nicht mehr in der Schwenkachse A lückenweite veränderlich. 65 sondern um den Betrag c in Richtung der Schälrad-According to a further feature of the invention is a _o n and a corresponding displacement c of the amount of displacement of the spindle along its peeling wheel 12, the desired free-axis result in accordance with the selected axial distance, angle. The cutting face center 24 of the tooth 25 lies at the required clearance angle and the workpiece in the position 12n is no longer variable in the pivot axis A gap width. 65 but by the amount c in the direction of the peeling wheel

Bei der bekannten Wälzfräsmaschine nach der deut- spindelachse F von der Schwenkachse A entfernt. Die sehen Patentschrift 1 223 229 ist die Mitte der Schneid- veränderte Stellung ist in F i g. 2 mit 24n bezeichnet, brüst jedes Werkzeugzahnes auf die Schwenkachse Der Zahn 25 ist parallel mit sich verschoben wordenIn the known hobbing machine after the German spindle axis F away from the swivel axis A. The patent specification 1 223 229 is the center of the cutting-changed position is shown in FIG. 2 denoted by 24n, each tool tooth brushes on the pivot axis. Tooth 25 has been shifted parallel with it

in die gestrichelt dargestellte Stellung 25π· Er ist nicht mehr in vollem Eingriff mit der entsprechenden Lücke des Werkstücks, sondern kommt erst nach einer Drehung des Schälrades um einen bestimmten Winkel α (in F i g. 1 als Projektion sichtbar) in vollen Eingriff. Die neue Eingriffsstellung ist in F i g. 2 mit 25n' bezeichnet und schwarz dargestellt. Infolge der Schrägstellung der Frässpindelachse gegenüber der Werkstückachse ist der um den Winkel α verdrehte Zahn gegenüber der zugehörigen Lückenrichtung des Werkstücks etwas gekippt, wodurch die erwähnten Freiwinkel zustande kommen. Die Verzahnungsdaten von Werkstück und Schälrad werden von Anfang an für die Stellung 12_n berechnet. Der Abstand c hängt ab von dem gewählten Achsabstand a_on, den erforderliehen Freiwinkeln sowie von der Werkstücklückenweite. into the position shown in dashed lines 25π · It is no longer in full engagement with the corresponding gap in the workpiece, but only comes into full engagement after the peeling wheel has been rotated through a certain angle α (visible as a projection in FIG. 1). The new engagement position is shown in FIG. 2 labeled 25n 'and shown in black. As a result of the inclination of the milling spindle axis with respect to the workpiece axis, the tooth rotated by the angle α is tilted somewhat with respect to the associated gap direction of the workpiece, which results in the clearance angles mentioned. The gear data of the workpiece and the peeling wheel are calculated from the start for position 12 _n . The distance c is dependent upon the selected center distance a _o n, the erforderliehen clearance angles and from the workpiece gap distance.

F i g. 3 und 4 zeigen eine Wälzfräsmaschine nach der Erfindung mit einem Fräskopf 14, der mit einem Flansch 15 an dem Gegenfiansch 15' eines Waagerecht-Schlittens 16 um die waagerechte, mit der Gliedweite a_Q fluchtende Achsel schwenkbar gelagert ist. Der Waagerechtschlitten 16 ist in Richtung der Achsel verstellbar auf einem Vorschubschlitten 17 gelagert, der seinerseits am Maschinengestell 18 senkrecht verfahren werden kann.F i g. 3 and 4 show a hobbing machine according to the invention with a milling head 14 which is pivotably mounted with a flange 15 on the counter flange 15 'of a horizontal slide 16 about the horizontal armpit aligned with the link width a _Q. The horizontal slide 16 is adjustable in the direction of the axilla on a feed slide 17, which in turn can be moved vertically on the machine frame 18.

Das zu verzahnende Werkrad 10 ist auf dem um seine Achse W drehbaren Werkstücktisch 19 aufgespannt. Am unteren Ende der Frässpindel 20 ist das Schälrad 12n befestigt. Werkstücktisch, Frässpindel und Vorschubschlitten werden nach Maßgabe der Verzahnungsdaten und der Schnittgeschwindigkeit durch nicht gezeichnete Getriebe zwangläufig angetrieben. The work wheel 10 to be toothed is clamped on the workpiece table 19 which is rotatable about its axis W. The peeling wheel 12n is attached to the lower end of the milling spindle 20. Workpiece table, milling spindle and feed slide are inevitably driven in accordance with the gear data and the cutting speed by gears (not shown).

Die Frässpindel 20 ist in dem Frässpindellagergehäuse 21 drehbar gelagert. Dieses kann gegenüber dem Fräskopf 14 in Richtung der Achse F verstellt und mittels der Schrauben 22 in einer bestimmten Lage befestigt werden. Damit wird der Abstand c der Schneidbrustmittenebene 2Am (F i g. 2) des Schälrades von der Gliedweite a₀ eingestellt. Die Einstellung wird mit einer optischen Meßvorrichtung 23 vorgenommen. The milling spindle 20 is rotatably mounted in the milling spindle bearing housing 21. This can be adjusted in relation to the milling head 14 in the direction of the axis F and fastened in a certain position by means of the screws 22. This sets the distance c between the cutting face center plane 2Am (FIG. 2) of the peeling wheel and the link width a ₀ . The setting is made with an optical measuring device 23.

An Stelle des zylindrischen Schälrades kann auch ein schwach hinterschliffenes Schälrad verwendet werden (Hinterschliffwinkel etwa 0 + 2°). Die wirksamen Freiwinkel werden damit zum Teil in das Werkzeug verlegt. Den restlichen Teil erhält man durch die beschriebene Maschinen- und Werkzeuganordnung. Diese schwach hinterschliffenen Schälräder werden beispielsweise zur Herstellung von Hohlrädern verwendet, deren Zahnflanken am Kopfkreis parallel oder nahezu parallel sind.Instead of the cylindrical peeling wheel, a slightly relief-ground peeling wheel can also be used (relief angle approx. 0 + 2 °). The effective clearance angles are thus partly in the tool relocated. The remaining part is obtained from the machine and tool arrangement described. These slightly relief-ground peeling wheels are used, for example, to manufacture ring gears, whose tooth flanks are parallel or almost parallel on the tip circle.

Claims

Patent claims:

1. Gear hobbing machine with intersecting axes of workpiece and milling spindle and with a cutting-wheel-like tool that can be moved in the direction of the workpiece axis and can be driven in rotation for milling (peeling) spur gears with straight or inclined external or internal toothing, the milling spindle with the associated milling head for setting of the intersection angle is pivotable about a machine-fixed axis and is mounted displaceably in the direction of the pivot axis for adjusting the distance between the tool axis and the milling spindle axis and the pivot axis intersects the workpiece axis and the milling spindle axis at right angles, characterized in that the milling spindle (20) carrying the tool is used to achieve clearance angles between tool (12) and workpiece (10) in the milling head (14) is arranged displaced in the direction of its longitudinal axis (F) , such that the cutting face center plane (24m) of the tool (12) is at a certain distance from the pivot axis (A) of the milling head e is distant.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the amount of displacement of the milling spindle (20) in the direction of its axis from the selected center distance, the required clearance angles as well as on the workpiece gap width.

1 sheet of drawings