-
TECHNISCHES
GEBIET
-
Die
Offenlegung betrifft das Zahnradwälzfräsen und insbesondere einen
Wälzfräser, der
ein Planrad erzeugt und abrasiv endfertigt, gemäß der Präambel von Anspruch 1.
-
HINTERGRUND
-
Zahnräder, die
bei Anwendungen verwendet werden, deren Komponenten mit extrem hohen Drehzahlen
rotieren (z. B. Kraftfahrzeug- und Flugzeugantriebsstränge), erfordern
im Allgemeinen, dass die Zahnräder
mit hoher Präzision
gefertigt werden. Eine solche Präzision
erfordert normalerweise eine sorgfältig durchstrukturiertes Fertigungsverfahren
in mehreren Schritten, bei dem das Zahnrad zuerst gefräst wird,
um Zähne
zu erzeugen, die der gewünschten
Endform innerhalb einer kleinen Toleranzgrenze nahe kommen, dann
aus der Fräsvorrichtung entfernt
und in einer Endfertigungs-Fräs-
oder -Schleifvorrichtung angeordnet wird, die die Zähne zu der
präzisen
Form mit den richtigen Abmessungen bilden.
-
Die
im Stand der Technik verwendeten Kunststoffzahnräder werden typischerweise mit
speziellen Wälzfräsen an Standard-Fräseinrichtungen gefräst. Einige
der Schwierigkeiten, denen man bei der Verwendung spezieller Einrichtungen
in Verbindung mit Standard-Fräseinrichtungen,
um Kunststoffzahnräder
zu erzeugen, begegnet, umfassen Abstandsprobleme bei der Positionierung
der Fräser
an einem Mehrfachstart-Fräser,
die Durchbiegung des Kunststoffmateriales des Werkstücks während des Fräsens, das
Zurückbleiben
von Kunststoffgraten an dem Werkstück nach dem Fräsen, und
Abweichungen von der Fräser-Standardwerkzeugbestückung, was
die Möglichkeit
begrenzt, die Abweichungen innerhalb der gesamten Zahnradgeometrie
zu minimieren.
-
Darüber hinaus
erhöht
ein Fertigungsverfahren in mehreren Schritten, bei dem ein gefrästes Zahnrad
aus einer Vorrichtung entfernt wird, um in einer weiteren Vorrichtung
für die
Endverarbeitung angeordnet zu werden, den Bearbeitungsaufwand des Zahnrades
und erhöht
daher die dem Endprodukt zugehörigen
Arbeitskosten.
-
Die
JP 62-44310 offenbart einen Wälzfräser mit
einem Fräsabschnitt
und einem benachbarten Abtragabschnitt, wobei der Fräsabschnitt
und der Abtragabschnitt trennbare Abschnitte sind, deren koppelnde
axiale Enden miteinander gekoppelt sind. Die Zähne der Fräs- und der Abtragabschnitte
sind entlang der Länge
des Wälzfräsers axial
beabstandet und von einem Ende des Fräsabschnittes zum dem gegenüber liegenden
Ende des Abtragabschnittes unterbrochen. Bei diesem offenbarten
Wälzfräser müssen die
Zähne des
Abtragabschnittes getrennt mit der Fläche des gefrästen Zahnradzahnes
wieder in Eingriff treten, nachdem sich dieser Abschnitt des gefrästen Rades
von dem Fräsabschnitt
weg und über
die Kupplung zwischen den Fräs-
und Abtragabschnitten bewegt hat.
-
Ein
erneutes In-Eingriff-Treten des Abtragabschnittes mit dem Zahnradzahn,
nachdem dieser den Fräsabschnitt
ausser Eingriff gesetzt hat, kann in unerwünschtem Verschleiß oder Spannungen
des Zahnradzahnes resultieren.
-
Es
wird daher ein Verfahren zum Wälzfräsen von
Zahnrädern
benötigt,
bei dem die vorstehend erwähnten
Nachteile verringert werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Ein
Wälzfräser wird
verwendet, um Planräder
aus nichtmetallischen Materialien zu erzeugen und abrasiv endzufertigen.
Bei einer typischen Anwendung wird die Gleichlauffähigkeit
einer CNC-Wälzfräsmaschine
verwendet, um das Verhältnis
einer Fräsmaschine
zu einem Werkstück
aufrechtzuerhalten, während
der Fräser
und das Werkstück
gehandhabt werden, um ein endgefertigtes Planrad bei minimalem Eingreifen
eines Bedieners herzustellen.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt einen Wälzfräser mit einem Körperabschnitt
bereit, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei
der Körperabschnitt
entlang einer Längsachse
angeordnet ist. Ein Fräsabschnitt
definiert einen ersten Teil des Körperabschnittes, wobei der
Fräsabschnitt
ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende des
Fräsabschnittes
neben dem ersten Ende des Körperabschnittes
angeordnet ist. Ein Abtragabschnitt definiert einen zweiten Teil
des Körperabschnittes,
wobei der Abtragabschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist,
wobei das zweite Ende des Abtragabschnittes neben dem zweiten Ende
des Körperabschnittes
angeordnet ist. In dem Fräsabschnitt
und dem Abtragabschnitt befindet sich eine Schrägverzahnung, wobei sich eine
längs gerichtete
Spannut in dem Fräsabschnitt
durch die Verzahnung des Fräsabschnittes
erstreckt und an dem zweiten Ende des Fräsabschnittes endet. Das zweite Ende
des Fräsabschnittes
hängt mit
dem ersten Ende des Abtragabschnittes zusammen, und die Schrägverzahnung
ist innerhalb des Fräsabschnittes und
des Abtragabschnittes von dem ersten Ende des Fräsabschnittes bis zu dem zweiten
Ende des Abtragabschnittes kontinuierlich angeordnet.
-
Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der Fräs abschnitt eine Vielzahl von
Fräszähnen, die
benachbart zueinander und spiralförmig angeordnet sind, und durch
die sich mindestens eine Spannut erstreckt, die an einer Stirnseite
eines jeden von den Zähnen
eine Fräsfläche und an
der Rückseite
eines jeden von den Zähnen
eine Ablauffläche
definiert. Eine obere Kante ist zwischen der Fräsfläche und der Ablauffläche ausgebildet,
und ein Verbindungspunkt der oberen Kante und der Fräsfläche bildet
einen Fräspunkt.
Jeder von den Zähnen
wird in Eingriff gebracht, um dem Fräser zu erlauben, einen "Span" in dem Werkstück zu erzeugen.
Der Abtragabschnitt des Fräsers
umfasst eine Vielzahl von abtragenden Zähnen, die nebeneinander angeordnet,
kontinuierlich ausgebildet und spiralförmig angeordnet sind. Eine
abrasive Oberfläche
ist auf dem Fräsabschnitt
des Fräsers
angebracht, um das Fräsen
des Werkstückes
zu erleichtern.
-
Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
ein Verfahren zum Erzeugen eines Planrades und beinhaltet die Verwendung
eines Wälzfräsers um
Zähne in
ein Werkstück
zu fräsen
und die in das Werkstück gefrästen Zähne unter
Verwendung eines abtragenden Abschnitts in mechanischer Verbindung
mit dem Fräser
in einer sequenziellen Weise abzutragen. Die Verwendung des Wälzfräsers, um
die Zähne
zu fräsen,
beinhaltet das In-Eingriff-Treten eines Fräsabschnittes des Wälzfräsers mit
dem Werkstück.
Das Fräsen
und Abtragen des Werkstückes
kann durch die Verwendung einer CNC-Fräsmaschine
angelenkt werden.
-
Der
offenbarte Wälzfräser in Übereinstimmung
mit seiner richtigen Verfahrensanwendung erlaubt, dass die Zähne eines
gefertigten Planrades in einem einzelnen Verarbeitungsschritt genauer
geformt und bemessen werden. Genauigkeit bei den Abmessungen des
Planrades minimiert Material- und Herstellungskosten im Zusammenhang
mit dem Fertigungsverfahren, bei dem der Abfall von Rohmaterial begrenzt
und der zur Ferti gung des Zahnrades erforderlich Arbeitsaufwand
minimiert wird. Dies erlaubt die Herstellung eines Zahnrades höherer Qualität, während eine
bessere Gesamtfunktionalität
des Systems, in das die Zahnräder
eingebaut werden, sichergestellt wird.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
die perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Wälzfräsers mit
einem Fräsabschnitt
und einem daneben angeordneten Abtragabschnitt.
-
2 ist
eine Draufsicht der bevorzugten Ausführungsform des Wälzfräsers.
-
3 ist
eine seitliche Querschnittsansicht des Körperabschnittes des Wälzfräsers, die
eine Fräszahnanordnung
zeigt.
-
4 ist
eine Draufsicht eines Abschnittes des Körperabschnittes des Wälzfräsers, das
die Fräszahnanordnung
zeigt.
-
5A ist
eine seitliche Querschnittsansicht des Körperabschnittes einer alternativen
Ausführungsform
des Wälzfräsers, die
eine Fräszahnanordnung
zeigt.
-
5B ist
eine seitliche Querschnittsansicht eines Körperabschnittes einer Ausführungsform
des Wälzfräsers, die
eine Fräszahnanordnung
zeigt.
-
6 ist
eine perspektivische Ansicht des Abtragabschnittes des Körperabschnittes
des Wälzfräsers.
-
7 ist
eine schematische Darstellung des Abtragabschnittes des Wälzfräsers, die
den Voreinstellwinkel der abtragenden Zähne zeigt.
-
8 ist
eine seitliche Querschnittansicht einer Ausführungsform eines Wälzfräsers mit
einer Vielzahl von Spannuten in dem Fräsabschnitt.
-
9 ist
die perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Wälzfräsers, der
keine Spannuten in dem Fräsabschnitt
aufweist, und wobei die Fräszähne Flankenoberflächen aufweisen,
die so angeordnet sind, dass sie ein Werkstück abtragen, wobei diese nicht
Teil der Erfindung ist.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
-
Die
abrasive Erzeugung von nichtmetallischen Planrädern wird durch eine Fräsvorrichtung wie
unten stehend beschrieben und in den beigefügten Figs. gezeigt durchgeführt. Die
Fräsvorrichtung umfasst
einen Fräsabschnitt
zum Erzeugen eines Planrades und einem Abtragabschnitt zum gleichzeitigen
Endfertigen des Zahnrades. Die Gleichlauffähigkeiten einer typischen CNC-Fräsmaschine
werden verwendet, um das Verhältnis
der Fräsvorrichtung
zu einem Werkstück,
aus dem das Planrad erzeugt wird, zu erhalten. Die Fräsvorrichtung
wird um ihre Längsachse
herum rotiert, um den Zahn des Planrades zu erzeugen, während sie
axial translatorisch bewegt wird, um den erzeugten Zahn abrasiv endzufertigen.
Dieses System erlaubt die verbesserte Steuerung der Zahnradform,
während
es ein feineres Polieren an den Flankenoberflächen der Zahnradzähne und
die Entfernung von großen
Graten, die als Ergebnis des Bearbeitungsverfahrens erzeugt werden,
erlaubt. Obwohl die Beschreibung und die Figs. nur eine spezifische
Ausführungsform
der Fräsvorrichtung
darstellen, ist für
den Fachmann einzusehen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen in
die Konstruktion eingebaut werden kann, um eine Vielzahl von Konfigurationen
von Planrad/Zahnrad-Sätzen
bereitzustellen.
-
Unter
Bezugnahme auf die 1 und 2 ist der
Wälzfräser im Allgemeinen
bei 10 dargestellt, und hierin im Folgenden als "Fräser 10" bezeichnet. Der
Fräser 10 umfasst
einen Körperabschnitt,
im Allgemeinen bei 12 gezeigt, mit einem Fräsabschnitt,
im Allgemeinen bei 14 gezeigt, der über etwa einer Hälfte der
Länge des
Körperabschnitts 12 angeordnet
ist, und einen daneben angeordneten Abtragabschnitt, im Allgemeinen
bei 16 gezeigt, der über
dem Rest der Länge
des Körperabschnittes 12 angeordnet
ist. Der Abtragabschnitt 16 ist unten stehend unter Bezugnahme
auf 6 beschrieben. Der Fräsabschnitt 14 umfasst
eine Vielzahl von Fräszähnen 18,
die neben einander angeordnet sind, und mindestens eine Spannut 20 aufweisen,
die sich hierdurch parallel zu einer Längsachse 22 des Körperabschnitts 12 erstreckt.
Die Fräszähne 18 sind
in einer Schrägverzahnungsanordnung
angeordnet. Die Spannut 20 wird unten stehend unter Bezugnahme
auf die 3 und 4 weiter
beschrieben.
-
Unter
nunmehriger Bezugnahme auf die 3 und 4 sind
Fräszähne 18 in
größerem Detail
dargestellt. Jeder Fräszahn 18 ist über den
Umfang eines Querschnitts des Körperabschnitts 12 verteilt,
und ist als ein Vorsprung gestaltet, der sich normal von einer Oberfläche des
Körperabchnittes 12 erstreckt.
Der Körperabschnitt 12 rotiert
in der durch den Pfeil 24 gezeigten Richtung, um das Planrad (nicht
gezeigt) aus dem Werkstück
(nicht gezeigt) zu erzeugen. Eine "Front" und ein "Rücken" eines jeden Fräszahnes 18 ist
durch die Spannut 20 definiert, die verwendet wird, um
Späne in
dem Werkstück
zu erzeugen, um die Zähne
des Planrades zu bilden. Bei einer Ausführungsform des Fräsers 10 erstreckt
sich eine ein zelne Spannut 20 in Längsrichtung entlang des Körperabschnitts 12 parallel
zu einer Drehachse 28 des Fräsers 10, die der Längsachse 22 des
Körperabschnitts 12 entspricht.
Die Breite der Spannut 20 ist so, dass der Rücken eines
jeden Fräszahnes 18 davon
zurückgehalten
wird, während
des Bearbeitungsverfahrens in Kontakt mit dem Werkstück zu kommen.
Da der Fräser 10 nur
eine einzelne Spannut umfasst, wird der selbe Fräszahn 18 verwendet, um
einen einzelnen Zahn des fertig gestellten Planrades zu erzeugen,
und somit weist der Fräser 10 eine "Einzelstart"-Konfiguration auf.
-
Ein
jeder Fräszahn 18 wird
in Eingriff gebracht, um das Fräsen
des Werkstückes
zu ermöglichen,
indem bewirkt wird, dass sich die Front eines jeden Fräszahnes 18 um
eine Distanz 26 über
den Rücken
des selben Fräszahnes
erstreckt. Die Front eines jeden Fräszahnes 18 definiert
eine Fräsfläche 30,
der Rücken
eines jeden Fräszahnes 18 definiert eine
Ablauffläche 31 und
eine "Spitze" eines jeden Fräszahnes 18 definiert
eine Räumungskante 32.
Die Fräsfläche 30 erstreckt
sich typischerweise rechtwinklig zu einer unteren Fläche 33 der
Spannut 20. Die Räumungskante 32 eines
jeden Fräszahnes 18 entspricht
einer Erzeugenden 34, die in einer imaginären Linie
liegt, welche sich parallel zu den Kanten eines jeden Vorsprungs
erstreckt, die jeden Fräszahn 18 definieren.
Ein Fräspunkt 36 wird
an dem Schnittpunkt der Fräsfläche 30 und
der Räumungskante 32 gebildet.
Die Form der Fräsfläche 30 entspricht
einem gewünschten
Profil der Zähne
des zu erzeugenden Planrades. Ein Steigungswinkel, in 4 bei 38 dargestellt,
das ist ein Winkel, der durch eine Erzeugende 34, die den
Fräspunkt 36 schneidet,
und einer imaginären
Linie 40, die rechtwinklig zu der Drehachse 28 steht,
gebildet ist, ist an dem Verbindungspunkt des Fräspunktes 36 und der
Räumungskante 32 definiert.
-
Unter
nunmehriger Bezugnahme auf die 5A und 5B ist
eine andere Ausführungsform eines
Fräsers
dargestellt. In 5A wird ein Fräser im Allgemeinen
bei 110 gezeigt, und weist eine Fräszahnanordnung 118 auf,
bei der die Fräsfläche 130 in einer
positiven Richtung abgeschrägt
ist. Die Rotationsrichtung des Fräsers 110 ist durch
einen Pfeil 124 angedeutet. Eine Spannut, im Allgemeinen
bei 120 gezeigt, ist in einem Körperabschnitt 112 des
Fräsers 110 derart
ausgebildet, dass sich die Fräsfläche 130 von
einer unteren Fläche 133 der
Spannut 120 in einem spitzen Winkel 121 weg erstreckt.
Bei einer solchen Konfiguration sorgt ein jeder Zahn durch einen Fräspunkt 136 für ein anfängliches
Einstechen in das Werkstück,
bevor das Material tatsächlich
gefräst wird.
Wegen des kleineren Oberflächenbereichs
des Fräspunktes 136 (im
Gegensatz zu dem größeren Oberflächenbereich
der Fräsfläche 30 des
in 1 bis 4 dargestellten Fräsers 10)
sorgt das anfängliche
Einstechen in das Werkstück
durch den Fräspunkt 136 für weniger
Spannung an dem Werkstück und
verringert das unerwünschte
Brechen von Material entlang der Fräslinien.
-
In 5B ist
ein Fräser
im Allgemeinen bei 210 mit einer Fräszahnanordnung 218 dargestellt, bei
der eine Fräsfläche 230 in
einer negativen Richtung abgeschrägt ist. Die Drehrichtung des
Fräsers 210 ist
durch einen Pfeil 224 angedeutet. Eine Spannut, im Allgemeinen
bei 220 gezeigt, ist in einem Körperabschnitt 212 des
Fräsers 210 ausgebildet,
um einen Fräspunkt 236 zu
definieren, so dass sich die Fräsfläche 230 von
einer unteren Fläche 233 der Spannut 220 in
einem stumpfen Winkel 221 weg erstreckt. Bei einer solchen
Konfiguration sorgt ein jeder Zahn für einen kräftigeren anfänglichen
Eingriff des Werkstückes,
um das Material von dem Werkstück
zu "reißen", um die Zähne des
Planrades zu bilden.
-
Unter
nunmehriger Bezugnahme auf 6 ist der
Abtragabschnitt im Allgemeinen bei 16 dargestellt. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Abtragabschnitt 16 neben dem Fräsabschnitt 14 und in
mechanischer Verbindung mit diesem angeordnet, und umfasst eine
Vielzahl von abtragenden Zähnen, im
Allgemeinen bei 42 dargestellt, die neben einander und
in einer spiralförmigen
Anordnung ähnlich der
spiralförmigen
Anordnung der Fräszähne 18 angeordnet
sind. Die abtragenden Zähne 42 sind
im Aufbau und in den Abmessungen ähnlich den Fräszähnen 18;
jedoch ist die Anordnung der abtragenden Zähne 42 nicht durch
das Vorhandensein einer sich in Längsrichtung durch diese hindurch
erstreckende Spannut unterbrochen. Daher ist ein jeder abtragende
Zahn 42 ein einzelner kontinuierlicher Vorsprung, der an
einem Querschnitt des Körperabschnittes 12 des
Fräsers 10 angeordnet
ist.
-
Der
Abtragabschnitt 16 ist mit dem Fräsabschnitt 14 verbunden
und so gestaltet, dass er bei Drehung des Körperabschnittes 12 gleichzeitig
mit dem Fräsabschnitt 14 rotiert.
Die abtragenden Zähne 42 sind
so angeordnet, dass sie das Planrad sofort nach der Erzeugung der
Zahnradzähne
durch die Rotation der Fräszähne 18 endfertigt.
Jeder abtragende Zahn 42 umfasst eine abrasive Oberfläche 44,
die darauf angeordnet ist, um das Werkstück fertig zu stellen, um das
Planrad zu bilden. Die abrasive Oberfläche 44 ist auf einem
jeden abtragenden Zahn 42 durch Überziehen, Ätzen, Bonden, Formen oder ein ähnliches
Verfahren aufgebracht, und von ausreichender Rauigkeit, um eine
Rotationsbewegung des Körperabschnitts 12 zu
erlauben, um die Oberflächen
der Zahnradzähne
des Planrades durch die Fräszähne 18 zu
schleifen, um die Zahnradzähne
innerhalb akzeptabler Fertigungstoleranzen und mit einer richtigen
Oberflächenstruktur
fertig zu stellen.
-
Unter
Bezugnahme auf 7 ist ein Steigungswinkel 50 für die abtragende
Oberfläche
des Fräsers 10 dargestellt,
der im Wesentlichen dem Steigungswinkel der Fräszähne entspricht. Der Steigungswinkel 50 ist
durch Erzeugende 46, die sich parallel zu den Kanten eines
jeden abtragenden Zahnes 42 entlang einer äußeren Kante 48 eines
jeden abtragenden Zahnes 42 erstreckt, definiert. Der Steigungswinkel 50 wird
durch eine von den Erzeugenden 46 und einer imaginären Linie 52,
die rechtwinklig zu der Drehachse 28 steht, gebildet.
-
Bei
einer weiteren Ausführungsform
wie in 8 dargestellt, ist ein Mehrfachstart-Fräser mit
einer durch einen Pfeil 324 angedeuteten Rotationsrichtung
im Allgemeinen bei 310 dargestellt. Der Mehrfachstart-Fräser 310 ist ähnlich dem
in den 1–4 gezeigten
Fräser 10.
Jedoch ist eine Fräsfläche des
Mehrfachstart-Fräsers 310 durch
eine Vielzahl von Spannuten 320 definiert, die in Längsrichtung
an einem Körperabschnitt 312 orientiert sind.
Eine jede Spannut 320 erfordert die Ausbildung einer Fräsfläche 330 (die
schräg
oder nicht schräg sein
kann), einer Räumungskante 332 und
eines Fräspunktes 336.
Ein Abtragabschnitt ist neben dem Fräsabschnitt angeordnet, um ein
Werkstück
in der selben Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
abrasiv endzufertigen. Der Abtragabschnitt stimmt im Wesentlichen
mit den Abmessungen und der Konfiguration des Abtragabschnittes 16 des
Fräsers 10,
die in 1 und 2 dargestellt sind, überein.
-
Bei
einem Werkzeug, das kein Teil der Erfindung ist, wie allgemein in 9,
dargestellt, kann ein Fräser 410 keine
Spannuten in einem Fräsabschnitt 414 enthalten,
kann aber stattdessen Fräszähne 418 aufweisen,
in denen Flankenoberflächen,
im Allgemeinen bei 419 dargestellt, von variierbarer Rauigkeit
sind. Vorzugsweise ist die Rauigkeit einer jeden Flankenoberfläche 419 von
einem sehr aggressiven Finish 421 zu einem weniger aggressiven
Finish 423 zu einem feinen Finish 425, zu einem
sehr feinen Finish 427 graduiert. Bei einer solchen Ausführungsform
wie der ohne Spannut, tritt der Fräsabschnitt 414 mit
dem Werkstück
in Eingriff, wobei die Flankenoberflächen 419 mit dem aggressiveren
Finish 421 das Werkstück "fräsen", um die Zähne des
Planrades, das gerade gebildet wird, zu erzeugen. Während die
Arbeit fortschreitet, definieren die Flankenoberflächen 419 des
weniger aggressiven Finish 423 die Zähne des Planrades weiter, und
die Flankenoberflächen 419 des
feinen Finish 425 und des sehr feinen Finish 427 tragen
die Zähne
ab und polieren sie zu ihren Endabmessungen und gewünschten Strukturen.
Gegenüberliegende
Flankenoberflächen 419a, 419b eines
jeden Fräszahnes 418 können variierende
Rauigkeiten aufweisen, um das Werkstück gradueller zu seiner endgültigen Form
endzufertigen.
-
Bei
jeglicher der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist der Fräser durch
die Verwendung einer CNC-Fräsmaschine
angelenkt, um die Bildung des Planrades aus dem Werkstück zu bewirken.
Der Fräser
wird translatorisch axial und drehbar in einen "Rohling" aus Material (nicht gezeigt), das typischerweise
ein nichtmetallisches Material wie zum Beispiel Kunststoff oder
ein ähnliches
Material ist, bewegt. Die Tangentialkraft der axialen Translations- und
Rotationsbewegung des Fräsers
entfernt dann das durch einen Steuerabschnitt (nicht dargestellt) der
CNC-Fräsmaschine
bestimmte Material, um die richtige Zahnradzahn-Geometrie des Planrades zu bilden. Die
Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks wie auch die Geschwindigkeit,
mit der der Fräser
mit dem Werkstück
in Eingriff tritt, und das Werkstück translatorisch bewegt, variiert
gemäß einem
jeden speziellen nichtmetallischen Material und der Struktur einer
jeden besonderen Planrades, das erzeugt werden soll. Bei der Bildung
von neu ausgebildeten Zähnen
(nicht dargestellt) in dem Rohling bewirkt die axiale- und rotatorische
Translation des Fräsers,
dass der Abtragabschnitt in Kontakt mit den Zähnen des Planrades gelangt.
Wenn der Abtragabschnitt mit den neu gebildeten Zähnen in
Kontakt tritt, werden die Zähne
abrasiv zu der gewünschten
Struktur und Form endgefertigt. Eine solche Konfiguration beseitigt
den Schritt des Entfernens des roh- oder "netto"-gefrästen Rohlings aus der Fräsvorrichtung und
dessen Anordnen in der Endfertigungsvorrichtung zur Endverarbeitung.
-
Durch
Verwendung der vorstehend erwähnten
Wälzfräsvorrichtung
und deren Verwendungsverfahren werden die Form-, die Gestaltungs-
und Auslaufmerkmale des gefertigten nichtmetallischen Planrades
genauer gesteuert. Eine genauere Steuerung des Fertigungsverfahrens
ermöglicht
eine präzisere Steuerung
der Abmessungseigenschaften des fertig gestellten nichtmetallischen
Zahnrades. Durch präzises
Steuern der Abmessungsmerkmale eines Zahnrades wird eine bessere
Funktionalität
des Gesamtsystems, in dem das Zahnrad eingebaut ist, entwickelt.
-
Während bevorzugte
Ausführungsformen dargestellt
und beschrieben wurden, können
verschiedene Abwandlungen und Ergänzungen hierzu vorgenommen
werden, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert,
abzuweichen. Demgemäß sollte
einzusehen sein, dass die vorliegende Erfindung nur illustrativ
beschrieben wurde, und dass solche Veranschaulichungen und Ausführungsformen,
wie sie hierin offenbart wurden, nicht als einschränkend für die Ansprüche zu interpretieren
sind.