DE3442830A1

DE3442830A1 - Zahnradartiges, abrasives feinbearbeitungswerkzeug, verfahren zum abziehen eines solchen werkzeugs und dafuer bestimmtes abziehwerkzeug

Info

Publication number: DE3442830A1
Application number: DE19843442830
Authority: DE
Inventors: Dieter 8011 Kirchheim Buschmeier
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1984-11-23
Filing date: 1984-11-23
Publication date: 1986-06-05
Also published as: GB2168274B; GB8528769D0; IT8548659A0; US4693231A; JPS61131820A; GB2168274A; DE3442830C2; FR2573690B1; FR2573690A1; IT1182910B

Description

3A428

Zahnradartiges, abrasives Feinbearbeitungswerkzeug, Verfahren zum Abziehen eines solchen Werkzeugs und dafür bestimmtes Abziehwerkzeug

Die Erfindung betrifft ein zahnradartiges Werkzeug entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zum Abziehen dieses Werkzeugs sowie ein dafür bestimmtes Abziehwerkzeug.

Die Erfindung geht damit aus von zahnradartigen abraaiven Werkzeugen, wie sie zum Feinbearbeiten der Flanken von Zahnrädern allgemein bekannt sind (US-PS 3 092 93^₁ DE-OS 27 19 524). Zum Abziehen der Werkzeug-Zahnflanken bedient man sich im allgemeinen eines Abziehwerkzeugs entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3· Feinbearbeitungswerkzeug und Abziehwerkzeug werden dazu in kämmenden Zahneingriff gebracht. Wird dabei mit spielfreiem Zahneingriff gearbeitet, dann wirken auf beide Seiten der im Eingriff befindlichen Zähne Kräfte ein, die - Je nachdem, wie viele Flanken momentan am Eingriff beteiligt sind - ständig wechseln. Diese wechselnden Kräfte verursachen Fehler an den Flanken des Feinbearbeitungswerkzeugs, die später auf die damit zu bearbeitenden Werkzeuge übertragen werden. Wird dagegen mit Einflankenanlage abgezogen, dann läuft das Abziehwerkzeug gewissermaßen den am Feinbearbeitungswerkzeug vorhandenen Flankenfehlern nach, ohne diese zu beseitigen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das das Abziehen so zu verbessern, daß die bisher auftre-

tenden Unzulänglichkeiten vermieden werden. Außerdem sollen das abzuziehende Feinbearbeitungswerkzeug und das Abziehwerkzeug so gestaltet sein, daß sie für das verbesserte Abziehverfahren brauchbar sind.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Feinbearbeitungswerkzeug vorgeschlagen, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Ein entsprechendes Abziehwerkzeug weist die Merkmale des Patentanspruchs 3 auf. Das Abziehen selbst erfolgt dann nach einem Verfahren, das mit den Merkmalen des Anspruchs 2 abläuft. Gegenüber dem bisher üblichen Abziehen zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, daß zwar zwischen dem abzuziehenden Feinbearbeitungswerkzeug und dem Abziehwerkzeug Flankenspiel vorhanden ist, das Abziehen selbst aber spielfrei erfolgt. Da das Führungsrad und das FUhrungsritzel sehr genau hergestellt werden können, wird beim Abrichten eine sehr gute Flankenform am Feinbearbeitungswerkzeug erzeugt, denn die Form der Führungsradflanken wird ,auf das Feinbearbeitungswerkzeug übertragen.

Die Anwendung von Führungerädern ist von der DE-OS 33 Ok 980 für das Feinbearbeiten von Zahnrädern bekannt. Dabei muß jedoch die Maschine, auf der diese Feinbearbeitung ausgeführt wird, für die koaxiale Aufnahme des Führungsradpaares eingerichtet sein und über die erforderlichen Einrichtungen verfügen, um die Flankenanlage im Führungsradpaar und im Werkzeug-Werkstück-Paar wechseln zu können. Das erfindungsgemäße Feinbearbeitungswerkzeug, das Abziehwerkzeug und das erfindungsgemäße Abziehverfahren sind dagegen auf jeder bekannten Zahnradfeinbearbeitungsmaschine einsetz- bzw. durchführbar.

Das Feinbearbeitungswerkzeug mit seinem Führungsrad und/ oder das Abziehwerkzeug mit seinem Führungsritzel können,

je nach den zu bearbeitenden Werkstücken, die Form von gerad- oder schrägverzahnten Stirnrädern oder von gerad- oder spiralverzahnten Kegelrädern haben; sie können auch innenverzahnt sein.

Die Eingriffsteilung des Feinbearbeitungswerkzeugs und des Abziehwerkzeugs braucht nicht mit der der Führungsräder übereinzustimmen. Es kann sogar günstiger sein, wenn sie verschieden sind, weil sich dann evtl. vorhandene Teilungefehler ausgleichen. (Ansprüche k und 6.) Wichtig ist nur, daß die beiden Übersetzungsverhältnisse gleich sind.

Wenn das Abziehen der Feinbearbeitungswerkzeuge auf einer Maschine erfolgt, bei der das Werkzeug und das Werkstück einander in axialer Richtung genähert und in Zahneingriff gebracht werden, dann ist es zum Schutz der stirnseitigen Zahnkanten vorteilhaft, Je nach Bewegungsrichtung die Zähne des Führungsrades oder des Führungsritzels an ihrer eineji Stirnseite abzudachen oder abzurungen (Ansprüche 5 und 7)ι wie das an sich von Kfz-Schaltgetrieben her bekannt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in 3 Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Figur 1 zeigt in einer Ansicht ein Feinbearbeitungswerkzeug und ein Abziehwerkzeug mit dem zugehörigen Führungsrad und -ritzel,

die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils eine Seitenansicht des Feinbearbeitungswerkzeugs mit unterschiedlichen Stellungen des Führungsrades.

An einem zahnradartigen Feinbearbeitungswerkzeug 1 mit abrasiven, d.h. keine einheitlich gerichteten Schneidkanten aufweisenden Flanken 12, 13 ist seitlich ein schmales Zahnrad als Führungsrad 2 befestigt. Zu diesem

Zwecke sind im Werkzeug 1 Schrauben 3 vorgesehen, die durch Langlöcher k im Führungsrad 2 ragen und mit Muttern 5 gehalten werden. Auch an einem zahnradartigen Abziehwerkzeug 6, dessen Flanken 17, l8 mit CBN- oder Diamantkörnern beschichtet sind, ist seitlich ein schmales Zahnrad als Führungsritzel 7 befestigt, und zwar mittels Schrauben 8. Ein relatives Verdrehen von Abziehwerkzeug 6 und Führungsritzel 7 ist nicht vorgesehen, die Zahnflanken beider Teile bleiben immer in derselben Stellung zueinander. Im in Figur 1 gezeigten Beispiel ist das Feinbearbeitungswerkzeug 1 schrägverzahnt und das Abziehwerkzeug 6 geradverzahnt. Es kann auch jede andere Kombination gewählt werden, auch kann eines der Teile mit seinem Führungsrad bzw. -ritzel innenverzahnt sein, oder beide haben die Form von Kegelrädern.

Das Feinbearbeitungswerkzeug 1 und das Abziehwerkzeug wälzen aufeinander ab. Dabei kreuzen sich ihre Achsen 11, l6 im Abstand miteinander. Die auf den Achsen 11,l6 rechtwinkelig stehende gemeinsame Normale (senkrecht zur Zeichenebene der Figur l) verbindet die beiden Achsen im Achskreuzpunkt 10. Die Form des Feinbearbeitungswerkzeugs 1 und demgemäß die des Abziehwerkzeugs 6 richtet sich nach der Form der mit dem Werkzeug 1 zu bearbeitenden Werkstücke. Bei dieser Feinbearbeitung verbleibt das Führungsrad 2 funktionslos am Werkzeug 1.

Wenn die Flanken 12, 13 des Feinbearbeitungswerkzeugs abgezogen werden müssen, dann wird das Führungsrad 2 nach Lösen der Schrauben 3 relativ dazu soweit verdreht, bis die Flanken 12 gegenüber den Flanken 22 des Führungsrades um einen dem vorgesehenen Materialabtrag entsprechenden Betrag 20 vorstehen. Die Schrauben 3 werden wieder angezogen. Das Feinbearbeitungswerkzeug 1 wird jetzt mit dem Abziehwerkzeug 6 in rotierenden Zahneingriff gebracht. Dabei erfolgt so lange eine Zustellbewe-

gung (Pfeilrichtung 21) im Sinne einer Achsabstandsverringerung, bis das Führungsrad 2 spielfrei mit dem Führungsritzel 7 kämmt. Sodann wird das Feinbearbeitungswerkzeug 1 aus der Maschine entnommen. Nach erneutem Lösen der Schrauben 3 wird das Führungsrad 2 relativ zum Werkzeug 1 jetzt in entgegengesetzter Richtung so weit verdreht, bis die Flanken 13 gegenüber den Flanken 23 um einen dem hier vorgesehenen Materialabtrag entsprechenden Betrag 2k vorstehen. Die Schrauben 3 werden wieder angezogen und das Feinbearbeitungswerkzeug 1 in der Maschine mit dem Abziehwerkzeug 6 in rotierenden Zahneingriff gebracht, und zwar bei entgegengesetzter Drehrichtung. Dabei wird wieder so lange zugestellt (Pfeilrichtung 25), bis das Führungsrad 2 spielfrei mit dem Führungsritzel 7 kämmt. Beim Abziehen der Flanken 13 kann auch mit derselben Drehrichtung gearbeitet werden wie beim Abziehen der Flanken 12, wenn dazu das Abziehwerkzeug 6 und das Feinbearbeitungswerkzeug 1 andersherum, d.h. um l8o um die gemeinsame Normale gedreht, in die Maschine eingesetzt werden.

Venn das Ineingriffbringen von Werkzeug 1 und Abziehwerkzeug 6 in axialer Richtung erfolgt, können die Zähne des Führungerades 2 und/oder des Führungsritzels 7 an der Stirnseite eine Dachform 26 oder eine Rundung 27 od. dgl. aufweisen, wie das in Figur 1 an jeweils einem Zahn dargestellt ist. Damit wird das Ineingriffbringen erleichtert und die Zahnkanten, insbesondere die des Feinbearbeitungswerkzeugs 1, vor Beschädigungen geschützt.

Wenn das Ineingriffbringen von Werkzeug 1 und Abziehwerzeug 6 in radialer Richtung erfolgt, also auch in Pfeilrichtung 21, 25, dann kann für das Führungsrad 2 und das Führungsritzel 7 eine andere Eingriffsteilung vorgesehen werden als beim Werkzeug 1 und beim Abziehwerkzeug 6. Der Betrag 20, 2k wird dann jeweils von einem bestimmten,

als Referenz dienenden Zahn des Führungsrades 2 aus ermittelt.

In den Figuren sind alle für die Erfindung nicht wesentlichen Teile wie z.B. die Maschine selbst und die Spann-, Antriebs- und Zustelleinrichtungen nicht dargestellt, da diese allgemein bekannt sind. Wenn das Feinbearbeitungswerkzeug 1 und/oder das Abziehwerkzeug 6 innenverzahnt oder kegelradartig ausgebildet sind, dann erfolgt das Abziehen der Flanken 12, 13 in gleicher Weise wie es vorstehend anhand von Stirnrädern beschrieben ist.

Begriffsliste	Feinbearbeitungswerkzeug
1	Fü hr un g sr ad
2	Schraube
3	Langloch
k	Mutter
VJl	Abziehwerkzeug
6	Führung sr i t ze1
7	Schraube
8
9	Achskreuzpunkt
10	Achse von 1
11	Flanken von 1
12
14
15	Achse von 6
16	Flanken von 6
17
19	Betrag
20	ZustelIb ewe gung
21	Flanken von 2
22 23	Betrag
2k	Zustellbewegung
25	Dachform
26	Rundung
27

Claims

CARI-HURTH 22.ii.i984

Patentansprüche

1) Zahnradartiges Werkzeug zum Feinbearbeiten der Flanken von Zahnrädern, dessen Zähne eine abrasive, d.h. keine einheitlich gerichteten Schneidkanten aufweisende Oberfläche besitzen, gekennzeichnet durch mindestens ein in Achsrichtung daneben angeordnetes und mit ihm winkeleinstellbar verbundenes Führungsrad (2), das beim Abziehen der Werkzeugzahnflanken (12,13) mit einem in Achsrichtung neben dem Abziehwerkzeug (6) angeordneten und mit diesem drehfest verbundenen Führungsritzel (7) in Eingriff bringbar ist.

2) Verfahren zum Abziehen eines abrasiven zahnradartigen Feinbearbeitungswerkzeuges, das dazu mit einem mit CBN- oder Diamantkörnern beschichteten Abziehwerkzeug in rotierenden Zahneingriff gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) vorher am Feinbearbeitungswerkzeug (l) mindestens ein in Achsrichtung neben der Verzahnung angeordnetes Führungsrad (2) relativ zu diesem verdreht wird, derart, daß die einen Flanken (12) des Feinbearbeitungswerkzeugs (l) in Umfangsrichtung gegenüber dem Führungsrad (2) bzw. gegenüber den Führungsrädern um einen dem vorgesehenen Materialabtrag entsprechenden Betrag (20) vorstehen, daß

b) sodann diese Flanken (12) in an sich bekannter Weise abgezogen werden, daß

c) sodann das Führungsrad (2) bzw. die Führungsräder in entgegengesetzter Richtung relativ zum Feinbearbeitungswerkzeug (l) verdreht wird, derart, daß

—"2Γ—

dessen andere Flanken (13) in Umfangsrichtung gegenüber dem Führungsrad (2) bzw. gegenüber den Führungsrädern um einen dem vorgesehenen Materialabtrag entsprechenden Betrag (2k) vorstehen, und daß

d) dann diese Flanken (13) in an sich bekannter Weise bei entgegengesetzter Drehrichtung oder bei gewendetem Feinbearbeitungswerkzeug (l) und Abziehwerkzeug (6) abgezogen werden, wobei

e) bei beiden Abziehvorgängen (b, d) das Feinbearbeitungswerkzeug (l) und das Abziehwerkzeug (6) so weit relativ zueinander zugestellt werden, bis das Führungsrad (2) mit einem in Achsrichtung neben dem Abziehwerkzeug (6) angeordneten und winkeleinstellbar mit diesem verbundenen Führungsritzel (7) spielfrei kämmt.

3) Abziehwerkzeug mit einem metallischen, zahnradartig ausgebildeten Grundkörper, dessen Zahnflanken mit CBN- oder Diamantkörnern beschichtet sind, gekenn zeichnet durch mindestens ein in Achsrichtung daneben angeordnetes und mit diesem drehfest verbundenes Führungsritzel (7), das mit einem in Achsrichtung neben dem abzuziehenden Feinbearbeitungswerkzeug (l) angeordneten und mit diesem winkeleinstellbar verbundenen Führungsrad (2) in Eingriff bringbar ist.

k) Zahnradartiges Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsteilung des Führungsrades (2) eine andere ist als die des Werkzeugs (l), wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen Führungsrad (2) und Führungsritzel (7) dem zwischen Feinbearbeitungswerkzeug (l) und Abziehwerkzeug (6) entspricht.

-Z-

5) Zahnradartiges Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des Führungsrades (2) auf der dem Feinbearbeitungswerkzeug abgewendeten Seite eine Dachform (26) oder eine Rundung oder dgl. aufweisen.

6) Abziehwerkzeug nach Anspruch 3 ι dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsteilung des Führungsritzels (7) eine andere ist als die des Abziehwerkzeugs (6), wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen Führungsritzel (7) und Führungsrad (2) dem zwischen Abziehwerkzeug (6) und Feinbearbeitungswerkzeug (l) entspricht.

7) Abziehwerkzeug nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des Führungsritzels (7) auf der dem Abziehwerkzeug (6) abgewendeten Seite eine Dachform (26) oder ein« Rundung od. dgl. aufweisen.