DE2306780A1

DE2306780A1 - Verzahntes werkzeug zum feinbearbeiten von zahnraedern

Info

Publication number: DE2306780A1
Application number: DE19732306780
Authority: DE
Inventors: Anton Bartenschlager
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1973-02-12
Filing date: 1973-02-12
Publication date: 1974-08-15
Also published as: IT990239B; FR2217115B1; JPS49112294A; JPS5226838B2; FR2217115A1; GB1392704A

Description

Verzahntos Werkzeug zum Feinbearbeiten von Zahnrädern

Die Erfindung bezieht sich auf ein gerad- oder schrägverzahntes Werkzeug in Form eines Zahnrads oder Zahnstange, dessen arbeitende Oberfläche, also dessen wirksame Zahnflanke, aus einem mineralischen Material besteht zum Feinbearbeiten von Zahnrädern jeglicher Art.

Es sind bereits verzahnte Werkzeuge bekannt, deren Zahnkranz aus mit Kunststoff gebundenem Korund o.dgl. bestehen. Diese Werkzeuge sind zum sogenannten Honen insbesondere von gehärteten Zahnrädern bestimmt. Diese bekannten Werkzeuge sind wenig formhaltig, haben also eine geringe Standzeit,und sind sehr bruchanfällig. Die Erfahrung hat gezeigt, daß sie nicht dazu geeignet sind.die Zahnform' des Werkstücks oder in nennenswertem Maße die Oberfläche zu verbessern. So werden diese Werkzeuge heute nur noch dazu verwendet, einen beim Transport o. dgl. des Werkstücks angeschlagenen Grat zu entfernen und selbst diese Aufgabe wird nur unvollkommen gelöst. (DT-PS 915 174)

Es ist auch bekannt verzahnte Honwerkzeuge mit einem verzahnten metallischen Kern zu versehen, auf die eine Schicht aus Schleifmittel aufgebracht wird, wobei die Hohlräume zwischen den Schleifmittelteilchen durch Einseigern mit Metall ausgefüllt werden. In diesem Zusammenhang sind Schleifmittel aus Wolframkarbid und Kupfer oder Kupferlegierung als Füllmaterial bekannt geworden. Diese Honwerkzeuge weisen ini wesentlichen die gleichen Nachteile auf wie die vorher beschriebenen Werkzeuge. (DT-PS 1 272 O85)

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs beschriebenen Art zu erstellen, das in der Lage ist, die Verzahnungsqualität und die Oberflächengüte von gehärteten · Zahnrädern zu verbessern, wobei das Werkzeug eine höhere Standzeit aufweisen soll als die bekannten Honwerkzeuge.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einem Werkzeug gelöst, das die Merkmale des Anspruch 1 aufweist. Von besonderem Vorteil ist eine Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2. Versuche haben ergeben, daß bei dieser Ausführungsform des Werkzeugs eine hohe Standzeit und gute Haltbarkeit gegen Bruch o. dgl. gegeben ist.

Mit dem Werkzeug nach der Erfindung kann m.it einem relativen Vorschub (Längsvorschub) entlang der Zähne gearbeitet werden. Das Werkzeug kann in der Vorrichtung auch so verwendet werden, daß kein Längsvorschub ausgeführt wird. In diesem Falle hängt der Wälzkörper des Werkstücks vom Wälzkörper des Werkzeugs ab. Für diesen Zweck ist das Werkzeug nach den Merkmalen des Anspruch 3 ^zu gestalten.

Sind beim Abwälzen die Achsen von Werkstück und Werkzeug parallel angeordnet, so gleiten die Flanken von Werkstück und Werkzeug in Richtung der Zahnhöhe am Kopf und am Fuß mit einer hohen Relativgeschwindigkeit, am Wälzkreis ist dagegen keine Gleitung vorhanden. Das Werkzeug nach der Erfindung würde also am Zahnkopf und -Fuß mehr Material abnehmen als am Wälzkreis. Um das zu vermeiden oder mindestens zu mildern wälzen erfindungsgemäß Werkzeug und Werkstück mit gekreuzten Achsen aufeinander ab, damit über der ganzen Zahnhöhe ein Gleiten in Längs

ir der ganzen /.am

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richtung der Zähne stattfindet.

Charakteristisch für das Werkzeug oder das Verfahren nach der Erfindung ist, daß der Druck des Werkzeugs auf das Werkstück sehr gering sein kann. Es genügt im allgemeinen der Anlagedruck durch die Mitnahme der Verzahnung, wenn eines der Elemente (Werkstück oder Werkzeug) beim Abwälzen das andere Element antreibt. Das Abwälzen kann sogar mit Flankenspiel vorsichgehen, wobei allerdings normalerweise dafür gesorgt werden muß, daß nacheinander beide Znhnseiten bearbeitet werden, entweder durch einen Drehrichtungswechsel oder durch geeignetes Abbremsen und Antreiben des getriebenen Elemtmtes. Weitere Vorteile des Werkzeugs nach der Erfindung sind, daß es bezogen auf seine Standzeit sehr billig ist imd daß harte Zahnräder damit feinbearbeitet werden können, die dein Schleifen wegen ihrer Form nicht zugänglich sind, z.H. wogen einer Schulter rieben der Verzahnung.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
Die Erfindung ist anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil eines Werkzeugs nach der Erfindung, das mit Achskreuzung auf einem zu bearbeitenden Werkstück (teilweise gezeichnet) zur Bearbeitung abwälzt.

Fig. 2 zeigt Werkzeug und Werkstück der Fig. 1 von oben gesehen.

Fdg. 3 zoigt schematisch den Schnitt durch einen Werkzeugzahn,

dessen Zahnoberfläche erfindungsgemäß mit einer

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Auflage aus Diamantkörnern verschen ist.

Fig.· 1 zeigt schematisch ein zahnradartiges Werkzeug 1 (teilweise gezeichnet), das zum Zwecke des spanenden Feinbearbeitens in die Verzahnung eines Stirnrades 2 eingreift und auf ihm abwälzt. Die Achsen der Werkzeugspindel 3 und der Werkstückspindel k kreuzen sich, wie vom Zahnradschaben und Zahnradhonen her bekannt ist. Das Beispiel zeigt ein geradverzahntes Werkzeug und ein schrägverzahntes Werkstück. Es ist auch jede andere Kombination möglich. Die Größe des Achskreuzwinkels \f hängt von der speziellen Bearbeitungsaufgabe und davon ab, ob neben der zu bearbeitenden Verzahnung eine den Achskreuz winkel begrenzende Schulter o. dgl. vorhanden ist. Die Bearbeitung kann unter einem Längsvorschub des Werkzeugs relativ zum Werkstück beispielsweise in Richtung des Pfeiles 8 vor sich gehen. Ist das Werkzeug breit genug, so kann auf den Längsvorschub verzichtet werden. In diesem Falle ist der Wälzkörper konkav hyperboloidisch (mit in Längsrichtung hohlen Zahnflanken) auszubilden. Sollen innenverzahnte Werkstücke bearbeitet werden, dann ist der Wälzkörper des Werkzeugs konvex auszubilden. Für den Antrieb der Wälzbewegung ist normalerweise nur eines der beiden Elemente, z.B. das Werkzeug, anzutreiben, während das andere Element über die Verzahnung mitgenommen wird. Die Maschine braucht nicht gezeichnet und beschrieben zu werden, weil genug Vorbilder vom Zahnradschaben oder -honen her bekannt sind.

Im IJntorschi cd zum Zahnradschaben und -honen benötigt das Werkzeug nach der Erfindung zur Spanabnahme keinen oder nur einen

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geringen Anlagedruck, d.h. es braucht keine oder mir eine geringe Radialkraft aufgebracht zu werden. Es kann sogar mit Flankenspiel gearbeitet werden, wobei dann aber im allgemeinen ein Drehrichtungswechsel erforderlich ist. Der geringe Anlagedruck bedingt, daß alle Genauigkeitsprobleme fortfallen, die mit <lor Durchbiegung der Zähne und der Spanneinrichtung zusammenhängen.

Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Zahn des Werkzeugs nach der Erfindung. Der Zahn besteht aus einem metallischen Grundkörper 5» der mindestens so genau hergestellt ist, wie die gewünschte Qualität des Werkstücks. Auf diesen Grundkörper ist eine Auflage 6 aus einer Mischung von Metall und Diamantkörnern galvanisch aufgebracht und zwar so, daß die bindende Metallauflage dünner ist als die Größe der Diamantkörner 7· Vorteilhaft ist es, wenn der Grundkörper nur eine einzige Schicht Diamantkörner trägt, weil dann die Außenkontur des Werkzeugzahns der Verzahnungsqualität des Grundkörpers am besten angepaßt ist. Für Sonderzwecke kann die Diamantschicht auch dicker als eine Körnung sein. Die Größe der Diamantkörner richtet sich nach der Bearbeitungsaufgabe und nach der gewünschten Oberflächengüte in dem Sinne, daß die Rauhigkeit des Werkstücks um so geringer ist, je feiner die Diamantkörnung ist.

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Claims

'Γ 12'2 2J2. und Zahnrad,^ ^f ^v,/Γ Werk II, 8 Munch«. 40 · -503 ^XCh/Wo 3OO Moosacher Straß· 36 / Telefon (0611) 35011 fe Verzahntes Werkzeug zum Feinbearbeiten von Zahnrädern ANSPRÜCHE

1) JVerzahnt.es Werkzeug zum Feinbearbeiten von Zalmrädern, dessen

arbeitende Oberfläche aus einem mineralischen Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein verzahnter

Grundkörper (5) mit einer Diamantkörnung (6) belegt ist.

2) Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diamantbelag (6) etwa die Dicke der Größe eines Diamantkorns (7) hat.

3) Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der Zähne in Längsrichtung gekrümmt (konvex oder konkav ballig) sind.

4) Verfahren zum Feinbearbeiten von Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeug (l) nach Anspruch 1, 2 oder auf dem Werkstück (2) mit gekreuzten Achsen abwälzt.

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