DE2548482C2 - Auswechselbarer und einstellbarer Fräsmeißel für Fräsmesserköpfe zur Herstellung der Verzahnung an Zahnrädern, insbesondere an Kegelrädern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen auswechselbaren und einstellbaren Fräsmeißel für Fräsmesserköpfe zur Herstellung der Verzahnung an Zahnrädern, insbesondere an Kegelrädern, dessen Schaft stabförmig, prismatisch n<-t vier zur Schaftlängsachse parallel verlaufenden, ebenen Körpernvntelflächen ausgebildet ist und dessen beide Schneidkanten (Flankenschneidkante und Kopfschneidkanle) <fc xh eine zur Schaftlängsachse geneigte Flankenfreifiäche, durch eine zur Schaftlängsachse quer stehenden Kopffreifläche und durch eine beiden Schneidkanten zugeordnete Spanfläche gebildet sind und bei dem der Schneidenachschliff unter Aufrechterhaltung der Schneidengeometrie räumlich parallel in Richtung der Schaftlängsachse erfolgt

Fräsmeißel dieser Ausführungsart zur Verwendung in Verzahnungsfräsmesserköpfen sind bekannt (DE-AS 15 77 451). Das dort beschriebene Verfahren zum Nachschleifen des Werkzeugstahles geht von einer Fräsmeißelausführung aus, bei der in den Schneidennachschliff sowohl die beiden Flankenfreiflächen, die Kopffreiflächen und insbesondere auch die zur Kopfschneide hin abfallend geneigte Spanfläche einbezogen sind. Bei diesen Verfahren zum Nachschleifen des stabartigen Fräsmeißels ist von der Aufgabenstellung ausgegangen worden, das Nachschleifen derart vorzunehmen, daß lediglich eine Einstellung des nachgeschliffenen Fräsmeißels im Fräsmesserkopf in Richtung der Fräsmeißellängsachse erforderlich ist, so daß zusätzliche Einstellungen, z. B. das axiale Verschieben des Fräsmesserkopfes oder das Verstellen der Fräsmeißel in radialer Richtung entbehrlich sind.

Für das Nachschleifen der letztgenannten Flankenfreiflächen ist es erforderlich, die einzelnen Aufnahmen für die Fräsmeißel in der Spannvorrichtung auch neeh um eine vertikale Achse schwenkbar anzuordnen. Das letztgenannte Schwenken jeder einzelnen Fräsmeißelaufnahme kann leicht zu Ungenauigkeiten der eingeschwenkten Stellung der einzelnen Aufnahmen dei*> Fräsmeißel führen, was Fehler in der Schneidengeometrie hervorruft oder eine sehr hohe Genauigkeit bei der Herstellung der Spanneinrichtung für das Nachschleifen der Fräsmeißel, was die an sich schon erheblichen Kosten für das Herstellen der Spannvorrichtung noch weiter erhöhen würde, erfordern. Darüber hinaus ist es für das Nachschleifen des Spanwinkels sogar noch "> erforderlich, alle Fräsmeißel für einen Fräsmesserkopf in den einzelnen Aufnahmen für die Werkzeugstähie um 90° um die Schaftachse geschwenkt umzuspannen, wodurch die Nachschleifzeit der Fräsmeißel weiter erhöht wird.

ίο Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, einen stabartigen Fräsmeißel zu entwickeln, der ein einfaches und billiges Nachschleifen ermöglicht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spanfläche durch eine der Körpermantelflächen ι ϊ gebildet ist und der zwischen der Spanfläche und der in die Flankenfreifläche übergehenden Körpermantelfläche eingeschlossene Körperkantenwinkel kleiner als 90° ist

Die erfindungsgemäße Lösung stellt einen Fräsmeißel dar, der sich besonders durch einen geringen Schleifaufwand für das Nachschleifen der Werkzeugschneiden auszeichnet Das kommt daher, weil iedigiich zwei Flächen, und zwar die Flankenfreifläche und die Kopffreifläche nachgeschliffen zu werden brauchen. Das kann mit einer Profilschleifscheibe in einer Werkzeugaufspannung erfolgen. Da für das Nachschleifen von nur zwei Freiflächen keine getrennten Einstellungen und auch kein Schwenken der einzelnen Aufnahmen für den nachzuschleifenden Fräsmeißel erforderlich sind, wird die Schneidengeometrie bei jedem Nachschliff mit hoher Genauigkeit aufrechterhalten. Daüber hinaus ist das Nachschleifen des Fräsmeißels mit einer Profilschleifscheibe in einer einfachen Aufnahme- und Spannvorrichtung möglich, weil keinerlei Nacheinstellungen der Schleifvorrichtung notwendig sind. Auch das Umspannen der Fräsmeißel entfällt

Die erfindungsgemäße geometrische Form des Fräsmeißels bringt schließlich auch den Vorteil mit sich, daß das An- bzw. Nachschleifen der Spanfläche entfällt. Das erfindungsgemäße Qufirschmttiprofi! des stabförmigen Fräsmeißelschaftes führt außerdem zu einer einfachen und stabilen Aufnahme- bzw. Spannmöglichkeit des Fräsmeißels im Fräskopfgrundkörper.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfüh-•»5 rungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt F i g. 1 die Vorderansicht des erfindungsgemäßen Fräsmeißels,

F i g. 2 die Seitenansicht nach F i g. 1 mit der Werkzeugbezugsebene,

F i g. 3 den Schnitt A-A nach F i g. 1, F i g. 4 den Schnitt B-B nach F i g. 1, F i g. 5 den Schnitt C-Cnach F i g. 2, F i g. 6 die Ansicht in Richtung Xn&ch F i g. 1, F i g. 7 die Ansicht in Richtung Ynach F i g. 1,

Fig.8 den Fräsmeißel in perspektivischer Darstellung,

F i g. 9 die Nachschleifverhältnisse in den Freiflächen des Fräsmeißels.

wie aus den Fig. 1; 2 und 8 ersichtlich ist hat der erfindungsgemäß im Ffäsmesserkopfgrundkörper auswechselbar und einstellbar angeordnete Fräsmeißel einen stabförmigen prismatischen Schaft, der durch vier zur Schaftlängsachse 5 parallel verlaufende ebene Körpermantelflächen 1; 2; 3; 4 gebildet ist. Die Körpermanielflächen 1 und 2 dienen hierbei als seitliche Anlage- bzw. Justierflächen der Fräsmeißel in den Aufnahmenuten des in der Zeichnung nicht dargestell-

ten Fräsmesserkopfgrundkörpers, während die Körpermantelfiäche 3 als Auflagefläche für die im Fräsmesserkopfgnindkörper axial eingesetzten Fräsmeißel bestimmt ist.

Die Körpermantelfläche 4 stellt gemäß der Erfindung im Bereich des Fräsmeißelkopfteiles die Spanfläche des Fräsmeißels dar.

Zur Körpermantelfläche 1 nimmt die Körpermantelfläche 4, die als Spanfläche wirkt, eine geneigte Stellung ein, derart, dab der von der Körpermantelfläche 4 und iu der Körpermantelfläche 1 eingeschlossene Körperkantenwinkel φ kleiner als 90° ist Er beträgt vorzugsweise 75° (sieheFig.S).

Der die Fräsmeißelschneiden tragende Kopfteil des Fräsmeißels weist eine Kopffreifläche δ und eine Flankenfreifläche 7 auf, die jeweils an den mit der Körpermantelfläche 4dh. der Spanfläche gebildeten Schnittkanten die Kopfschneidkante 8 und die Flankenschneidkante 9 bilden. Die Flankenschneidkante 9 verläuft zur Schaftachse 5 unter einem Flankenwinkel ><> O.W- Die Kopfschneidkante 9 bildet mit einer Werkzeugschneidebene 10, die rechtwinkelig zur Schaftach<;e 5 verläuft, einen Kopfschneidenneigungswinkel a„. Er bewegt sich, abhängig vom Flankenwinkel a h- zwischen ±10°. Der Fräsmeißel wird in dem Fräsmesserkopf zur : > Fräsmesserkopfachse geneigt angeordnet, so daß er mit seiner Schaftachse 5, bezogen auf eine Werkzeugbezugsebene 11, die durch die Fräsmesserkopfachse verläuft, einen Neigungswinkel ό des Fräsmeißelschaftes einschließt. Dadurch wird zwischen der Spanfläche 4 und der Werkzeugbezugsebene 11, die durch einen Schnittpunkt P an der Flankenschneidkante 9 gelegt ist, ein Spanwinkel Xw, bezogen auf die Flankenschneidkante 9, gebildet. Dieser Winkel beträgt vorzugsweise 15 bis 20". Durch die Flankenfreifläche 7 ergibt sich gegenüber r> einer weiteren Werkzeugschneidenebene 12, die durch die Flankenschneidkante 9 verläuft, ein Flankenfreiwinkel afw, der vorzugsweise zwischen 7 bis 8° liegt

Mit der Werkzeugschneidenebene 10 schließt die Kopffreifläche 6 einen Kopffreiwinkel a/„ ein, der sich 4» ebenfalls zwischen 7 bis 8° bewegt. Hervorgerufen durch die zu den Begrenzungsflächen 1; 2 um den Neigungswinkel φ geneigte Spanfläche 4 verläuft auch die Flankenschneidkante 9 nach vorn geneigt unter einem Neigungswinkel Aw. bezogen auf die Werkzeug- ■»> bezugsebene 11, der sich in F13.2 als projizierter Neigungswinkel X ^darstellt.

Desgleichen entsteht auch eine in Richtung der Spanfläche 4 um einen Neigungswinkel X_n geneigte Kopfschneidkante 8 (siehe F i g. 7). Durch die Neigung "><> des Fräsmeißels im Fräsmesserkopf um den Neigungswinkel δ des Fräsmeißelschaftes läßt sich ein günstiger Spanwinkel y„ erreichen, der sich zwischen der Spanfläche 4 und der Werkzeugbezugsebene 11 ergibt. Er sollte jedoch <furch die Wahl des Neigungswinkels <5 *» des Fräsmeißelschaftes im Fräsmesserkopf nicht zu groß ausgelegt werden, da dann der Neigungswinkel yw der Flankenschneidkante 9 zur Werkzeugbezugsebene 11 in einen Bereich gelangt, in dem unzulässige Abweichungen am gewünschten Zahnprofil entstehen, b»

Durch einen Korrekturschliff an der Flankenschneidkante 9 beim Nachschleifen des Fräsmeißels läßt sich jedoch auch bei einem positiven Spannwinkel y_n an der Kopfschneidkante 8 eine einwandfreie Verzahnung erzeugen.

Ausgangspunkt für die Aufrechterhaltung der Schneidengeometrie des Fräsmeißels beim Nachschleifen ist der Bezugspunkt S, der sich aus dem Schnittpunkt der Kopfschneidkante 8 und der Flankenschneidkante 9 ergibt (siehe Fig.9). Das Nachschleifen erfolgt in Richtung der Schaftachse 5, so daß sich an der Kopffreifläche 6 ein Abschliffbetrag b und an der Flankenfreifläche 7 ein Abschliffbetrag a ergibt Das Verhältnis der Abschliffbeträge a und b ist vom gewählten Flankenwinkel aw abhängig und beträgt im Mittel 1 zu 3.

Zwischen den einzelnen Winkeln am Fräsmeißel selbst und den Winkeln, die der Fräsmeißel und seine Schneidkanten 8; 9 zur Werkzeugbezugsebene 11 einnehmen, bestehen bestimmte Abhängigkeiten. Frei wählbar sind am Fräsmeißel selbst der Neigungswinkel ψ der Spanfläche 4, der Flankenfreiwinkel at_w und der Kopffreivinkel ar„. Werden die letztgenannten Freiwinkel gemeinsam angeschliffen, so ?V;d sie voneinander abhängig. Eine geringe Abweichung vom gewählten Wert ergibt sich auch noch, wenn für das Anschleifen aller gewünschten Flankenwinkel aw die Lage des Fräsmeißels in der Schleifvorrichtung beibehalten wird. Der Sr-anwinkel ywfür die Flankenschneidkante 9 wird im wesentlichen durch den Neigungswinkel ψ der Spanfläche 4 bestimmt und ist noch vom gewählten Neigungswinkel δ des Fräsmeißelschaftes im Fräsmesserkopf abhängig, im geringen Maße auch vom Flankenwinkel aw. Der Spanwinkel y„ für die Kopfschneidkante 8 erhält seine Größe in erster Linie durch den gewählten Neigungswinkel <5 des Fräsmeißelschaftes im Fräsmesserkopf. Der Neigungswinkel Xw der Flankenschneidkante 9 ergibt sich beim Anschleifen des Flankenwinkels aw, insbesondere aus dem Neigungswinkel ψ der Spanfläche 4 und wird durch den Neigungswinkel ö des Fräsmeißelschaftes im Fräsmesserkopf endgültig bestimmt. Ausschlaggebend für die Zerspanungsbedingungen an den beiden Schneidkanten 8; 9 am Fräsmeißel ist der gewählte Neigungswinkel δ de. Schaftachse 5 zur Fräsmesserkopfachse und damit zur Werkzeugbezugsebene 11.

Zur Erzeugung einer theoretisch einwandfreien Verzahnung, ohne daß am Fräsmsißel Korrekturen erfolgen, müßte der Neigungswinkel δ des Fräsmeißelschaftes zur Fräsmesserkopfachse bzw. Werkzeugbezugsebene 11 so groß gewählt werden, daß die Flankenschneidkante 9 in der Werkzeugbezugsebene 11 zu liegen kommt, das heißt, der Neigungswinkel X w der Flankenschneidkante 90° beträgt.

In dem vorliegenden Fall würde jedoch kein so günstiger Spanwinkel y„ an der Kopfschneidkante 8 rnts: a-ien, der dann nur noch 4 bis 5° beträgt.

Der erfindungsgemäße Fräsmeißel ist generell für Fräsmesserköpfe zur Herstellung von Zahnrädern geeignet. Die Anwendung ist jedoch vorzugsweise für die Herstellung von gerad-, schräg- und kreisbogenverzahnten Kegelrädern gedacht. Für das Herstellen der letztgenannten Verzahnungen ist die jeweilige Lage der Fräsmeißei im Fräsmesserkopf, bezogen auf die Fräsmesserkopfachse, ausschlaggebend.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Auswechselbarer und einstellbarer Fräsmeißel für Fräsmesserköpfe zur Herstellung der Verzahnung an Zahnrädern, insbesondere an Kegelrädern, dessen Schaft stabförmig, prismatisch mit vier zur Schaftlängsachse parallel verlaufenden, ebenen Körpermantelflächen ausgebildet ist und dessen beide Schneidkanten (Flankenschneidkante und Kopfschneidkante) durch eine zur Schaftlängsachse geneigte Flankenfreifläche, durch eine zur Schaftlängsachse quer stehenden Kopffreifläche und durch eine beiden Schneidkanten zugeordnete Spanfläche gebildet sind, und bei dem der Schneidennachschliff unter Aufrechterhaltung der Schneidengeometrie räumlich parallel in Richtung der Schaftlängsachse erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanfläche (4) durch eine der Körpermantelflächen (4) gebildet ist und der zwischen der Spanfläche (4) und der ;n die Flankenfreifläche (7) übergehenden Körpermantelfläche (I) eingeschlossene Körperkantenwinkel (ψ) kleiner als 90° ist