DE2801205A1

DE2801205A1 - Form- und waelzfraesmaschine

Info

Publication number: DE2801205A1
Application number: DE19782801205
Authority: DE
Inventors: Erich Baumann; Wolfgang Mueller
Original assignee: Hermann Pfauter GmbH and Co
Current assignee: Hermann Pfauter GmbH and Co
Priority date: 1978-01-12
Filing date: 1978-01-12
Publication date: 1979-07-19
Also published as: JPS54139190A; DD141280A5; RO77371A; GB2012197A

Description

Patentanwalt
Stuttgart N. Mer.iei-.tra-.. '■

Firma Hermann Pfauter A 35 89ⁱr-lbr

Schwieberdinger Str. 87

7l4o Ludwigsburg 11, Ja^ -$73

Form- und Wälzfräsmaschine

Die Erfindung betrifft eine Form- und Wälzfräsmaschine nach der Gattung des Anspruches 1.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Wälzfräsmaschinen, mit denen Stirnräder bearbeitet werden können, die einen Durchmesser von mehr als einem Meter haben.

Zum Bearbeiten von derartig groi3en Stirnrädern werden für den Schruppvorgang hartmetallbestüekte Formscheibenfräser im Teil ve !fahren eingesetzt. Mit diesen Fräsern kann mit einem Schnitt und einem Vorschub von 150 bis 300 mm/min eine Zahnlücke mit einer Schnittiefe von 80 mm und mehr gefräst werden. Der .jchliehtgang -wird zur Erzielung der erforderlichen Genauigkeit mit einem Wälzfräser im Wälzverfahren durchgeführt. Beim Schruppen mit hartmetallbestückten Formschoibenfräaern v/arden sehr hohe Antriebsleistungen und eine hohe Verdrehsteifigkeit der· Frässpindel benötigt. Die Drehbev/egung des Fräsers ist dabei unabhängig von der Tischdrehung.

Beim Wälzfräsen dagegen muß eine in der Regel über Wechselräder einstellbare, von der Gangzahl des Wälzfräsers und Werlistückzähnszahl abhängige Übersetzung vorhanden sein. Aus diesem Grunde besitzen bekannte Wälzfräsmaschinen einen

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Hauptantriebsmotor, der den Wälzfräser und den Tisch gleichzeitig antreibt. Der Motor sitzt in der Regel am Getriebekasten und seine Antriebsleistung wird über lange Wellen, Stirn- und Kegelräder übertragen. Für sehr hohe Schnittleistungen, wie sie beim Fräsen mit hartmetallbestuclcten Formschejbenfräsern auftreten, ist ein solcher Getriebezug zu nachgiebig. Außerdem ist die Verlustleistung, die infolge von Lagerstellen und Zahneingriffen entsteht, zu hoch.

Eine entsprechende Auslegung zur Verstärkung des Getriebezuges würde sehr hohe Kosten verursachen.

Bei einer bekannten Fräsmaschine wird beim Wälzfräsen der normale Fräskopf verwendet. Zum Fräsen mit hartmetallbestückten Formscheibenfräsern wird der Wälzfräskopf gegen einen mit einem eigenen Antriebsmotor versehenen Motorfräskopf ausgetauscht.

Bei dieser bekannten Ausführungsform ist keine Getriebeverbindung zwischen der Frässpindel des Motorfräskopfes und dem Tisch vorgesehen. Die zum Austausch der bis zu 5000 kg schweren Fräsköpfe erforderliche Zeit liegt dort in der Größenordnung der Fräszeiten. Das bedeutet, daß bei jedem Wechsel zwei bis drei stunden für die Rüstzeit verloren gehen. Die Werkstücke werden in der Regel in der gleichen Aufspannung geschruppt und geschlichtet, so daß die Fräskopfe bei jedem Werkstück sogar zweimal gewechselt werden müssen.

Es sind auch Lösungen zum Wälzfräsen bekannt geworden, die die Frässpindel über wenige Stirnradübersetzungen direkt vom Fräskopf antreiben. Auf diese Fräsmaschinen bezieht sich der Gattungsbegriff des Hauptanspruches.

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Eine dlrtte Variante ergibt sich bei der reinen Einzelteilmaschine, auf der jedoch der meistens erforderliche Schlichtgang mit einem Wälzfräser nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wälzfräsmaschine nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 so zu gestalten, daß einerseits mit Hilfe eines Antriebsmotors hoher Leistung die Vorteile der hartmetallbestückten Formscheibenfräser beim Einzelteilverfahren voll ausgenutzt und andererseits anschließend ohne Austausch von Fräsköpfen, ohne Zeitverlust und ohne Unfallgefahr beim Wechseln die Werkstücke mit Wälzfräsern geschlichtet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen vorgesehen.

Durch die Erfindung wird die Wirtschaftlichkeit beim Fräsen von großen Zahnrädern durch Wegfall eines zusätzlichen Fräskopfes, der Wechselzeiten (Rüstzeit) und des üblichen am Getriebekasten angeordneten Hauptmotors und durch Ausnutzung der Leistungsfähigkeit moderner Werkzeuge erheblich gesteigert.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Wälzfräsmaschine dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Getriebeplan einer Wälzfräsmaschine,

Fig. 2 einen Getriebeplan des Motor-Fräskopfes dieser Maschine und

Fig. 3 einen Getriebeplan einer abgewandelten Ausführungsform dieses Motor-Fräskopfes zum Fräsen von Innenverzahnungen .

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Im Getriebeplan nach Pig. 1 ist mit unterbrochenen Linien ein Hauptmotor 20 angedeutet, der in der seither üblichen Weise am Getriebekasten der Präsmaschine befestigt ist und beim Wälzfräsen sowohl den bei 21 angedeuteten Wälzfräser als auch den zum Aufspannen eines zum Verzahnen vorgesehenen Werkstücks 23 dienenden Tisch 22 antreibt. Die vorgesehene, zu fräsende Zähnezahl des Werkstücks 23 und die Gangzahl des Wälzfräsers 21 bestimmen das Übersetzungsverhältnis der Teilwechselräder 24, über welche der Tisch 22 angetrieben wird.

Beim Einzelteilverfahren treibt der Einzelteilmotor 25 über die Schieberadverbindung 26 den Tisch 22 an. Für den Axialvorschub ist außerdem der Vorschubmotor 27 erforderlich. Bei Schrägverzahnungen wird sowohl beim Wälzverfahren als auch beim Einzelteilverfahren der Bewegung des Tisches 22 über das Differential 28 noch eine Zusatzbewegung zur Erzeugung der Zahnschräge überlagert. Diese Zusatzbewegung wird von der Größe des AxialVorschubes bzw. der Drehzahl der Axialvorschubgewindespindel 29 abgeleitet. Das dem Modul und dem Schrägungswinkel entsprechende Übersetzungsverhältnis ist in den Differentialwechselrädern 30 enthalten. Mit Hilfe der Steckverbindung j5l (z.B. Innen- und Außenverzahnung) ist der Getriebezug beim Wechsel der Präsköpfe 32 trennbar.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Form- und Wälzfräsmaschine einen mit eigenem Antriebsmotor 41 ausgerüsteten Motorfräskopf hat. Der Motor 41 treibt gem. Pig. 2 die Frässpindel 43 über wenige Stirnräder 42 an. Wesentlich dabei ist, daß dieser kurze Getriebezug für das Wälzfräsen durch Schalten eines Schieberades 47 mit den Teilwechselrädern 24 bzw. mit dem Tisch 22 der Maschine verbunden werden kann. Vorzugsweise wird dieses Schieberad 47 in dem Motorfräskopf gem. Fig. 2 angeordnet, damit der vorhandene Getriebezug nicht geändert

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werden muß und damit beim Einzelteilverfahren keine unnötige Verlustleistung durch mitlaufende Wellen entstehen kann.

Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, daß der Motor 41 dieses Motorfräskopfes beim Wälzfräsen infolge der erwähnten Kupplungsmöglichkeit mit Hilfe des Schieberades 47 auch den Tisch 22 mit antreibt. Infolgedessen ist der bisher übliche Hauptmotor 20 weggelassen worden, da die Teilbewegung vom Teilmotor 25 und die Vorschubbewegung vom Vorschubmotor 27 erzeugt werden.

Im einzelnen ist in Fig. 2 nur der Getriebeplan des Motorfräskopfes dargestellt, der den in Fig. 1 dargestellten normalen Wälzfräskopf 32 ersetzt. Die bleibende Verbindung zum Getriebezug der Maschine gem. Fig. 1 wird über die Steckverbindung 3I hergestellt. Der Getriebeplan der gesamten Maschine entspricht dem nach Fig. 1, jedoch mit dem Unterschied, daß der Hauptmotor 20 entfällt.

Der Motor 41 treibt über eine oder mehrere Stirnradgetriebestufen 42 die Frässpindel 43 an. Mindestens die letzte Getriebestufe 44 ist auf hier nicht gezeigte, herkömmliche Weise spielfrei verspannt. Das Bodenrad 45 ist, um Spiel zu vermeiden, fest mit der Frässpindel 43 verbunden. Anstelle des Wälzfräsers 46 kann auch ein Formscheibenfräser eingespannt werden. Das Schieberad 47 stellt erfindungsgemäß die Verbindung zu dem in Fig. 1 gezeigten Getriebezug der Maschine her. Wird das Rad in der Zeichnung nach links verschoben, ist die Verbindung getrennt und es kann im Einzelteilverfahren gefräst werden. Die Funktion des Schieberades 47 kann auch durch eine schaltbare, nicht dargestellte, formschlüssige Kupplung erfüllt werden.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform zum Fräsen von Innenverzahnungen. Dargestellt ist in Fig. 3 nur der Getriebeplan dieses Motorfräskopfes mit der Steckverbindung 3I·

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Der auf dem Motorfraskopf gem. Pig. 3 sitzende Motor 41 treibt über mehrere Stirnradgetriebestufen 49 und ein Kegelradpaar 50 den Fräsdorn 51 mit dem Scheibenfräser 52 an. Der zur Maschinenmitte symmetrische Getriebezug 53 ist auf eine hier nicht gezeigte, herkömmliche Art spielfrei verspannt. Beim Wechsel des Fräsdornes 51 bzw. des Werkzeuges 53 kann das Vorspannmoment durch eine hier nicht gezeigte Vorrichtung aufgehoben werden. Mit Hilfe des Schieberades 54 oder einer entsprechend ausgebildeten Kupplung kann die Verbindung zu dem in Fig. 1 gezeigten Getriebezug der Maschine hergestellt werden.

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Leerseite

Claims

Patentanwalt

3ip!.-ln3.R^f«aJt!»r JmAtech 5 Ö Π 1

' Stuttgart N. Menzalsiraße 40 fc O U I

Firma Hermann Pfauter A 35 894-lbr

Sehwieberdinger Str. 87 ±u

714ο Ludwigsburg

Ansprüche

Form- und Wälzfräsmaschine zum Fräsen von außen unä/cder innenverzahnten Stirnrädern mit Scheibenfräsern im Einzelteilverfahren oder mit Wälzfräsern im Wälzverfahren, mit einem den Antriebsmotor tragenden Fräskopf und mit einem über Teilwechselräder drehbaren ^Tisch zum Aufspannen der zu bearbeitenden Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (4l) wahlweise entweder nur mit der !Frässpindel (45, 51) oder mit Hilfe einer schaltbaren Getriebeverbindung (47,5¹O gleichzeitig auch mit dem Tisch (22) über die Teilwechselräder (24) kuppelbar ist.
2. Form- und V/älsfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Getriebeverbindung (47 ,54) in bzw. auf den lösbar befestigten Motor-Fräsköpfen angeordnet ist (Fig. 1 oder Fig. 2).

/9/0HB ORIGINAL INSPECTED