DE975961C

DE975961C - Gear milling machine for the manufacture of spur gears

Info

Publication number: DE975961C
Application number: DEB13210A
Authority: DE
Original assignee: David Brown Industries Ltd
Current assignee: David Brown Industries Ltd
Priority date: 1950-01-05
Filing date: 1950-12-30
Publication date: 1963-01-03

Description

Zahnradfräsmaschine zum Herstellen von Stirnzahnrädern Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradfräsmaschine zum Herstellen von Stirnrädern mit geraden Zähnen oder mit Schrägverzahnung.Gear milling machine for producing spur gears. The invention relates to a gear milling machine for making straight gears Teeth or with helical teeth.

Es ist bekannt, Werkzeugmaschinen, wie Fräsmaschinen oder Drehbänke, mit einer Zusatzeinrichtung auszustatten, um sie zum Fräsen von Zahnrädern verwendbar zu machen. Die Erfindung ist auf eine einfache und stabile Maschine gerichtet, die zum Verrichten der zum Fräsen von Zahnrädern erforderlichen Wiederholungsarbeit gut geeignet ist und bei Bedarf auch leicht und schnell umgestellt werden kann, wenn dies für Zahnräder unterschiedlicher Größe oder Teilung erforderlich ist, oder Stirnräder mit Schrägzähnen an Stelle von geraden Zähnen hergestellt werden sollen, und umgekehrt.It is known to use machine tools, such as milling machines or lathes, Equipped with an additional device in order to use it for milling gears close. The invention is directed to a simple and stable machine that to do the repetitive work required to mill gears is well suited and can also be changed quickly and easily if necessary, if this is necessary for gears of different sizes or pitches, or Spur gears with helical teeth are to be manufactured instead of straight teeth, and vice versa.

Die Zahnradfräsmaschine nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß in ähnlicher Weise wie bei Drehbänken und bei Fräsmaschinen anderer Art als Werkstückträger eine im Maschinenrahmen angeordnete Horizontalwelle von verhältnismäßig großem Durchmesser dient, die jedoch am Maschinenrahmen drehbar und verschiebbar ,gelagert ist, an dem einen aus dem Maschinenrahnfen hervorstehenden Ende das zu fräsende Werkstück aufnimmt und hier mit einem Fräser zusammenarbeitet, der auf einem am Maschinenrahmen senkrecht einstellbaren Schlitten gelagert ist, während das andere Ende dieser Welle über Zwischengetriebe von dem am Fräserschlitten angebrachten Arbeitsmotor zugleich mit dem Fräser angetrieben wird und ein den Axialvorschub der Welle vermittelndes Schraubengetriebe aufweist. Der Antrieb wird hierbei von dem am Fräserschlitten angebrachten Motor durch eine im unteren Teil der Maschine angeordnete Längswelle auf ein verlängertes Zahnritzel übertragen, dessen Zahnlänge dem Axialvorschub der Hauptwelle derart angepaßt ist, daß ein auf der Hauptwelle fest angebrachtes Gegenzahnrad, das nachstehend als Hauptzahnrad bezeichnet werden soll, in allen Vorschubstellungen der Welle mit dem verlängerten Zahnritzel im Eingriff bleibt. Das den Axialvorschub der Welle vermittelnde Schraubengetriebe soll aus einer mit der Welle axial fest verbundenen Schraube und einer gegen axiale Bewegung gesicherten, am Maschinenrahmen drehbar gelagerten Mutter bestehen, die über ein Schneckengetriebe von einem zweiten Motor angetrieben werden kann, um die das Werkstück tragende Welle aus ihrer vorgeschobenen Stellung wieder zurückzuziehen. Die Drehgeschwindigkeit des Werkstückes kann dadurch geändert werden, daß man das auf der Vorschubwelle sitzende Hauptzahnrad gegen ein Zahnrad von unterschiedlicher Größe austauscht. Der Axialvorschub der das Werkstück tragenden Welle läßt sich dadurch verändern, daß die mit der Welle axial verbundene Vorschubschraube gegen Schrauben von unterschiedlicher Steigung ausgetauscht wird.The gear milling machine according to the invention is characterized in that that in a similar way to lathes and milling machines other than Workpiece carrier a horizontal shaft arranged in the machine frame of relatively serves a large diameter, but it can be rotated and displaced on the machine frame , is stored, at one end protruding from the machine frame Milling workpiece picks up and here works together with a milling cutter on is mounted on a vertically adjustable slide on the machine frame, while the other end of this shaft via an intermediate gear of the one attached to the cutter slide The work motor is driven at the same time as the milling cutter and the axial feed has the shaft mediating screw gear. The drive is hereby from the motor attached to the cutter carriage by one in the lower part of the machine arranged longitudinal shaft transferred to an extended pinion whose tooth length the axial feed of the main shaft is adapted in such a way that one on the main shaft Fixed counter gear, hereinafter referred to as the main gear should, in all feed positions of the shaft with the extended pinion in engagement remain. The screw drive mediating the axial advance of the shaft should turn off a screw axially fixed to the shaft and one against axial movement secured nut rotatably mounted on the machine frame exist, which have a Worm gear can be driven by a second motor to drive the workpiece to withdraw the supporting shaft from its advanced position. The speed of rotation of the workpiece can be changed by doing this on the feed shaft replaces the seated main gear with a gear of different sizes. The axial feed of the shaft carrying the workpiece can be changed by that the feed screw axially connected to the shaft against screws of different Slope is exchanged.

Sollen Stirnräder mit schrägen Zähnen gefräst werden, so wird das auf der Werkstückwelle sitzende Hauptzahnrad mit einer schraubenförmig verlaufenden Zahnung versehen. -Die Welle erhält dann während ihres durch das Schraubengetriebe vermittelten Längsvorschubes eine zusätzliche Drehbewegung, deren Größe von der Steigung der schraubenförmigen Verzahnung des Hauptzahnrades und des damit im Eingriff befindlichen Zahnritzels abhängt. Die Erfindung schafft eine Fräsmaschine für Stirnzahnräder mit geraden oder schrägen Zähnen, die eine besonders einfache Bauart aufweist, nur wenig Getriebeteile benötigt und zur Erzeugung von Stirnzahnrädern unterschiedlicher Größe und Teilung leicht umstellbar ist. Sie hat den Vorteil, daß für die Relativbewegungen zwischen dem Fräser und dem Werkstück in Richtung der Werkstückachse kein hin- und hergehender Schlitten benötigt wird. Diese Relativbewegungen werden vielmehr durch die Werkstückwelle übertragen, die zylindrisch ausgebildet sein kann und sich an entsprechenden Lagern auf einfache Weise abstützen und genau führen läßt.If spur gears with oblique teeth are to be milled, this is the case Main gear seated on the workpiece shaft with a helical one Serration. -The shaft then gets through the helical gear during its mediated longitudinal feed an additional rotary movement, the size of which depends on the Pitch of the helical toothing of the main gear and the meshing with it located pinion depends. The invention creates a milling machine for spur gears with straight or inclined teeth, which has a particularly simple design, only few gear parts required and different for the production of spur gears The size and division can be easily changed. It has the advantage that for the relative movements no back and forth between the milling cutter and the workpiece in the direction of the workpiece axis going carriage is required. Rather, these relative movements are through transmit the workpiece shaft, which can be cylindrical and to itself appropriate bearings can be supported in a simple manner and can be carried out precisely.

Die Zeichnung zeigt in schematischen Darstellungen ein Ausführungsbeispiel der Fräsmaschine nach der Erfindung, und zwar zeigt Fig. r Reinen senkrechten Längsschnitt durch die Maschine, Fig.2 einen Grundriß des Fräserschlittens und Fig. 3 das Getriebe für den Fräserantrieb. An dem Rahmen ca der Maschine ist eine als Werkstückträger dienende Welle b in geeigneten Lagern drehbar und in Längsrichtung verschiebbar gelagert. Die Welle b ist vergleichsweise stark bemessen und kann bei einer Maschine zum Fräsen der Zähne von Zahnrädern im Durchmesser von etwa 12 bis 25 cm einen Eigendurchmesser von etwa 25 cm aufweisen. Die Welle kann zur Verringerung ihres Gewichtes rohrförmig ausgebildet sein.The drawing shows an exemplary embodiment in schematic representations of the milling machine according to the invention, namely Fig. R shows a pure vertical longitudinal section through the machine, FIG. 2 a plan view of the milling carriage and FIG. 3 the transmission for the cutter drive. On the frame of the machine there is one as a workpiece carrier serving shaft b rotatable in suitable bearings and displaceable in the longitudinal direction stored. The shaft b is comparatively strong and can be used in a machine for milling the teeth of gears with a diameter of about 12 to 25 cm an own diameter of about 25 cm. The shaft can be tubular to reduce its weight be trained.

Auf der Welle b ist das Werkstück c angebracht, und zwar befindet es sich möglichst dicht an der zugeordneten Stirnwand des Maschinenrahmens a. An dieser Stirnwand des Rahmens ist gemäß Fig. 2 ein Werkzeugschlitten d in senkrechter Richtung verschiebbar gelagert, der den Fräser e, einen Antriebsmotor f und Getriebe g, g und g', g' trägt, die den Antrieb auf eine senkrechte Welle h übertragen. Die senkrechte Welle h ist durch Kegelräder i, i mit einer waagerechten Welle j in Antriebsverbindung. Auf der gegenüberliegenden Seite der Maschine treibt die Welle j über Kegelräder k, k eine senkrechte Welle m an, die ihrerseits über Kegelräder n, n mit einer kurzen waagerechten Welle p zusammenwirkt, die an einem nicht dargestellten Halter gelagert ist, der auf geeigneten Führungen des Maschinenrahmens a in senkrechter Richtung verstellt werden kann. Die kurze waagerechte Welle p trägt ein verlängertes Zahnritzel r, das mit einem Hauptzahnrad s am Ende der Welle b im Eingriff steht.The workpiece c is attached to the shaft b and is located as close as possible to the associated end wall of the machine frame a. On this end wall of the frame, a tool slide d is mounted displaceably in the vertical direction as shown in FIG. The vertical shaft h is in drive connection with a horizontal shaft j through bevel gears i, i. On the opposite side of the machine, the shaft j drives a vertical shaft m via bevel gears k, k , which in turn interacts via bevel gears n, n with a short horizontal shaft p, which is mounted on a holder, not shown, which is on suitable guides of the Machine frame a can be adjusted in the vertical direction. The short horizontal shaft p carries an elongated pinion r which meshes with a main gear s at the end of the shaft b.

Am äußeren Ende der Welle b ist in der Nähe des Hauptzahnrades s eine Vorschubschraube t angeordnet, die mit einer am Maschinenrahmen gegen axiale Verschiebung gesicherten Mutter u im Eingriff ist. Die Mutter u ist mit einem Schneckenrad v fest verbunden, das von einem geeigneten Elektromotor y mittels einer Schnecke w in Drehung versetzt werden kann. Der Motor y ist in Abhängigkeit von dem Antriebsmotor f so gesteuert, daß beide Motoren nicht gleichzeitig betrieben werden können. Ist der Antriebsmotor feingeschaltet, so treibt er den Fräser e und überdies das verlängerte Zahnritzel r an, das mit dem Hauptzahnrad s im Eingriff steht. Bei geeigneter Bemessung des Durchmessers des Hauptzahnrades wird das Werkstück c mit der erforderlichen Geschwindigkeit in Umlauf versetzt und gleichzeitig entsprechend der Steigung der Vorschubschraube t in Längsrichtung vorge-. schoben. Sind die Zähne in das Werkstück eingefräst, so wird der Antriebsmotor f durch geeignete Mittel selbsttätig stillgesetzt und der Rückzugsmotor y eingeschaltet. Dieser Motor versetzt dann die Mutter zz in Umlauf in solchem Sinne, daß die Schraube t nach hinten in die Mutter eingedreht wird, wobei das Werkstück c in seine Ausgangslage kommt, in der es von der Welle b leicht abgenommen und ausgewechselt werden kann.At the outer end of the shaft b is near the main gear s a Feed screw t arranged with one on the machine frame against axial displacement secured mother u is engaged. The mother u is with a worm gear v firmly connected, which is driven by a suitable electric motor y by means of a worm w can be set in rotation. The motor y is dependent on the drive motor f controlled so that both motors cannot be operated at the same time. is If the drive motor is fine-tuned, it drives the milling cutter e and, moreover, the extended one Toothed pinion r, which is in mesh with the main gear s. With suitable dimensioning the diameter of the main gear will be the workpiece c with the required Speed set in circulation and at the same time according to the slope of the Feed screw t forward in the longitudinal direction. pushed. Are the teeth in the workpiece milled, the drive motor f is automatically stopped by suitable means and the retraction motor y switched on. This motor then moves the mother zz in circulation in such a way that the screw t is screwed backwards into the nut where the workpiece c comes into its starting position in which it is from the shaft b can be easily removed and replaced.

Ist die auf die Vorschubschraube t einwirkende Mutter u in der bevorzugten Weise gegen axiale Verschiebung während der Fräsarbeit gesichert, so wird für jede Änderung der Vorschub- und Rückzugsgeschwindigkeit des Werkstückes ein besonderes Schraubengetriebe u, t benötigt. Dabei stimmt die Steigung des Schraubengetriebes mit dem axialen Vorschub des Werkstückes überein. Durch Einschaltung eines Geschwindigkeitswechselgetriebes könnte die Mutter u während des Fräsvorganges in Drehung versetzt werden, wobei dann. zugleich eine entsprechende Axialbewegung der Welle b eingeleitet wird. Auf diese Weise könnte man unterschiedliche Vorsehubgeschwindigkeiten mit einem gleichbleibenden Schraubengewinde erzielen. Mit Rücksicht auf die hiermit verbundenen Umstände ist jedoch eine Auswechselung des Schraubengetriebes vorzuziehen, wenn eine Änderung der Vorschubgeschwindigkeiten verlangt wird.Is the nut u acting on the feed screw t in the preferred one Way secured against axial displacement during the milling work, so is for each Change the feed and retraction speed of the workpiece a special helical gear u, t needed. The pitch of the helical gear is correct corresponds to the axial feed of the workpiece. By engaging a speed change gear the nut u could be set in rotation during the milling process, whereby then. at the same time a corresponding axial movement of the shaft b is initiated. on this way you could get different feed rates with one constant Achieve screw thread. With regard to the circumstances connected with this however, it is preferable to replace the screw drive whenever a change is made the feed rate is required.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gear milling machine for the production of spur gears with straight or inclined teeth, characterized in that a horizontal shaft (b) which is rotatably and axially displaceably mounted in the machine frame (a) and which, at one end protruding from the machine frame, serves as a holder for the Workpiece (c) is formed and with this end is assigned to a tool slide (d) which can be moved vertically on the machine frame and which carries the drive motor (f) for the tool (e) , while the other end of the shaft (b) serving as a tool carrier has an extended Pinion (r) meshing, via an intermediate gear (i to n) from the tool carriage driven drive gear (s) and has a screw gear (t, u) which mediates the axial feed of the shaft (b) and which is connected to a second drive motor (y) for the retraction of the workpiece carrier can interact.

2. Gear milling machine according to claim i, characterized in that the nut (u) of the helical gear, which mediates the feed of the workpiece carrier (b), interacts with a speed change gear that changes the feed of the workpiece carrier (b). Considered publications: German Patent Nos. 726527, 734424 74656i; Swiss patent specification No. 245 762.