Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von
profilierten Werkstücken,
insbesondere Zahnrädern
und Zahnwellen, aus unprofilierten Werkstück-Rohlingen, bestehend aus
einem Schneidwerkzeug mit mehreren insbesondere als paketartig parallel
zueinander angeordnete Schneidplatten ausgebildeten Schneidelementen, die
jeweils koaxiale, fluchtende Durchführöffnungen für das Werkstück bzw.
für den
Rohling mit nach innen in den Öffnungsquerschnitt
ragenden Schneidzähnen
aufweisen, wobei der Rohling mittels eines Druckstückes längs einer
Bewegungsachse relativ zu dem Schneidwerkzeug durch die Durchführöffnungen
der Schneidplatten preßbar
ist und die Schneidzähne
derart ausgebildet sind, daß auf
dem Rohling während
der Relativbewegung durch die Durchführöffnungen sukzessive Profilrillen
gebildet werden, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. The
The present invention relates to an apparatus for manufacturing
profiled workpieces,
in particular gears
and splines, from unprofiled workpiece blanks, consisting of
a cutting tool with several in particular as a packet-like parallel
mutually arranged cutting plates formed cutting elements, the
each coaxial, aligned through openings for the workpiece or
for the
Blank with inward in the opening cross-section
protruding cutting teeth
, wherein the blank by means of a pressure piece along a
Movement axis relative to the cutting tool through the passage openings
the cutting plates pressable
is and the cutting teeth
are formed so that on
the blank during
the relative movement through the passage openings successive tread grooves
be formed, according to the preamble
of claim 1
Eine
derartige Vorrichtung ist in dem DE 89 15 215 U1 beschrieben. Die jeweils
in der Plattenebene liegenden und über den Umfang der Durchführöffnung – und damit
auch über den
Umfang des Werkstück-Rohlings – verteilt
angeordneten Schneidzähne
der einzelnen Schneidplatten sind in Richtung der zu bildenden bzw.
zu schneidenden Profilrillen fluchtend angeordnet und in dieser
Richtung bzw. in zur Plattenebene senkrechter Richtung voneinander
beabstandet. Dabei weisen die Schneidzähne der einzelnen Schneidplatten
jeweils eine in der Plattenebene liegende Zahnquerschnittsfläche auf,
die – beginnend
mit der in Bearbeitungsrichtung ersten Schneidplatte – sukzessive
jeweils um einen wirksamen, einen Teilquerschnitt der jeweiligen
Profilrille darstellenden Schneidquerschnitt bis zu einer bei der
letzten Schneidplatte vorhandenen, dem Gesamtquerschnitt der jeweiligen
Profilrille entsprechenden Zahnquerschnittsfläche zunimmt. Es handelt sich
somit um ein sogenanntes "Räumwerkzeug", und die damit durchgeführte, spanabhebende Bearbeitung
ist auch unter dem Begriff "Räumen" bekannt.Such a device is in the DE 89 15 215 U1 described. The respectively lying in the plate plane and over the circumference of the passage opening - and thus over the circumference of the workpiece blank - distributed arranged cutting teeth of the individual cutting plates are aligned in the direction of the profile grooves to be formed or cut and in this direction or in spaced from one another perpendicular to the plane of the plate. In each case, the cutting teeth of the individual cutting plates each have a lying in the plane of the tooth cross-sectional area - starting with the first cutting direction in the processing direction - successively each to an effective, a partial cross section of the respective profile representing cutting cross-section up to a present in the last cutting plate, the total cross-section the corresponding profile groove corresponding tooth cross-sectional area increases. It is thus a so-called "broaching tool", and the machining performed therewith is also known by the term "broaching".
Das
bekannte Schneid- bzw. Räumwerkzeug hat
sich im wesentlichen gut bewährt,
denn es ermöglicht
eine besonders einfache und schnelle Herstellung von Profil-Werkstücken, indem
lediglich der jeweilige Rohling und das Schneidwerkzeug relativ zueinander
in einer zu den Schneidplatten senkrechten Richtung insbesondere
mittels einer geeigneten Preßeinrichtung
verschoben werden, wobei das Werkstück mittels eines Druckstückes ganz
durch alle Öffnungen
der Schneidplatten bewegt wird. Hierdurch werden die Profilrillen
sukzessive über
den Verschiebeweg hinweg durch spanabhebende Bearbeitung im Bereich
der Schneidzähne
der einzelnen Schneidplatten gebildet (geschnitten bzw. geschabt). Zudem
sind die hiermit hergestellten Werkstücke auch relativ genau hinsichtlich
der auftretenden Maßtoleranzen,
jedoch kann es für
besondere Anwendungen erforderlich sein, die Maßhaltigkeit noch zu verbessern.The
has known cutting or broaching tool
proven to be essentially good,
because it allows
a particularly simple and fast production of profile workpieces by
only the respective blank and the cutting tool relative to each other
in a direction perpendicular to the inserts in particular direction
by means of a suitable pressing device
be moved, the workpiece by means of a pressure piece completely
through all openings
the cutting plates is moved. As a result, the tread grooves
successively over
the displacement away by machining in the area
the cutting teeth
the individual cutting plates formed (cut or scraped). moreover
are the hereby produced workpieces also relatively accurate in terms
the occurring dimensional tolerances,
however, it may be for
Special applications may be required to further improve dimensional stability.
Die
Patentschrift DE 2 259
120 A offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung von profilierten Werkstücken (zum
Außenräumen von
Werkstücken) mit
einem topfförmigen
Werkzeug, das an seiner Innenseite mehrere konzentrisch zur Werkzeugachse und
in deren Richtung hintereinander, mit sich ändernder Relativlage zum Werkstück angeordnete
Arbeitsschneiden aufweist, einen das Werkstück in der Bohrung halternden
Spanndorn und mit einem Werkstück
und Werkzeug in eine Relativbewegung versetzenden Antrieb, wobei
das Werkzeug an seiner Innenseite zwei oder mehr zentrische Führungsflächen zum
Führen
des mit den entsprechenden Bezugsflächen versehenen Werkstücks aufweist.
Die Vorrichtung besitzt eine dem Werkstück in Schnittrichtung nachgeordnete
Führungshülse. Weiterhin
wird eine Ausführung
vorgeschlagen, in der die Vorrichtung in Schnittrichtung vor den
Führungsflächen zu
diesen fluchtend angeordnete Hilfsschneiden aufweist, denen eine
Führungsbüchse für die Führungshülse vorgeordnet
ist und die zum Anräumen
von Bezugsflächen
auf dem Werkstück
dienen. Das Werkstück
wird durch die in der Führungsbüchse laufende
Führungshülse zentrisch
geführt.
Das Werkzeug zum Räumen des
Werkstücks übernimmt
selbst die Führung
des Werkstücks.
Zwischen den ringförmig
angeordneten Arbeitsschneiden des Werkzeugs sind Führungsringe
angeordnet, die mit Führungsflächen versehen sind,
die das Werkstück
zwischen den einzelnen Schneidringen führen.The patent DE 2 259 120 A discloses a device for producing profiled workpieces (for externalizing workpieces) with a cup-shaped tool having on its inside a plurality of concentric with the tool axis and in the direction of one behind the other, arranged with changing relative position to the workpiece working cutting, the workpiece in the bore halternden Mandrel and with a workpiece and a tool in a relative movement offset drive, the tool having on its inside two or more central guide surfaces for guiding the provided with the respective reference surfaces workpiece. The device has a guide sleeve arranged downstream of the workpiece in the cutting direction. Furthermore, an embodiment is proposed in which the device has in the cutting direction in front of the guide surfaces to these aligned arranged auxiliary cutting, which is preceded by a guide bushing for the guide sleeve and which serve for scoring reference surfaces on the workpiece. The workpiece is guided centrally by the current in the guide bush guide sleeve. The tool for broaching the workpiece itself takes over the guidance of the workpiece. Between the ring-shaped working cutting edges of the tool guide rings are arranged, which are provided with guide surfaces which guide the workpiece between the individual cutting rings.
Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung
der gattungsgemäßen Art
so zu verbessern, daß eine
erhöhte
Herstellungsgenauigkeit bei zumindest gleichbleibender Produktivität erreicht
werden kann.Of the
The present invention is therefore based on the object, the device
of the generic type
to improve so that a
increased
Manufacturing accuracy achieved at least constant productivity
can be.
Erfindungsgemäß wird dies
mit dem Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht.According to the invention this is
achieved with the features of claim 1.
Durch
diese vorteilhaften Maßnahmen
wird erreicht, daß das
Werkstück
bzw. der Rohling mittels des erfindungsgemäßen Führungsprofilkörpers sehr genau
auf der Bewegungsachse zentriert sowie ohne Kipp- bzw. Verkantungsgefahr
durch das Schneidwerkzeug bewegt wird. Es ergibt sich hieraus eine außerordentlich
hohe Herstellungsgenauigkeit bei gleichzeitig optimaler Wiederholgenauigkeit;
d.h. es können
besonders enge Toleranzen erreicht werden. Bei den mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
hergestellten Werkstücken
handelt es sich somit um "Präzisionsteile" mit besonders hoher
Maßhaltigkeit. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
arbeitet dabei vorteilhafterweise genauso schnell wie die aus dem Stand
der Technik bekannte Vorrichtung, so daß die Produktivität nicht
beeinträchtigt
wird.By these advantageous measures it is achieved that the workpiece or the blank by means of the guide profile body according to the invention is centered very accurately on the axis of movement and moved without tilting or tilting danger by the cutting tool. This results in an extremely high manufacturing accuracy while optimizing repeatability; ie it can be achieved very tight tolerances. The workpieces produced with the device according to the invention are thus "Precision parts" with particularly high dimensional accuracy. The device according to the invention advantageously operates as fast as the device known from the prior art, so that the productivity is not impaired.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird der Rohling über
den erfindungsgemäßen Führungsprofilkörper bereits
exakt zentrisch und kippfrei (verkantungsfrei) geführt, bevor
er in den Bereich der ersten Schneidplatte bzw. einer dieser vorzugsweise noch
vorgeordneten, ortsfesten Führungsplatte
gelangt. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß der ersten
Schneidplatte bzw. der ortsfesten Führungsplatte mindestens eine
eine Führungsöffnung für den Führungsprofilkörper aufweisende – und vorzugsweise
in Richtung der Bewegungsachse beweglich geführte – Führungsplatte derart vorgeordnet
ist, daß der
Führungsprofilkörper über seinen
den Schneidplatten vorgeordneten Bewegungsbereich hinweg – vorzugsweise
unter Mitnahme der Führungsplatte – in deren
Führungsöffnung geführt ist und
erst dann aus der Führungsöffnung austritt, wenn
der Rohling in den Bereich der ersten Schneidplatte bzw. der ortsfesten
Führungsplatte
gelangt ist. Um dann weiterhin die Kipp- bzw. Verkantungsfreiheit
zu gewährleisten,
ist der Führungsprofilkörper zweckmäßigerweise
stets, d.h. zumindest über
den gesamten, für
die Bearbeitung des Werkstückes
erforderlichen Bewegungsbereich hinweg, in den Durchführ- bzw.
Führungsöffnungen
von mindestens zwei in Bewegungsrichtung beabstandeten Schneid- bzw.
Führungsplatten
geführt.In
a preferred embodiment
the blank is over
the guide profile body according to the invention already
exactly centric and tilt-free (tilt-free) led before
he preferably in the area of the first cutting plate or one of these
upstream, fixed guide plate
arrives. This is achieved in particular by the fact that the first
Cutting plate or the stationary guide plate at least one
a guide opening for the guide profile body having - and preferably
in the direction of the movement axis movably guided - guide plate arranged in such a way
is that the
Guide profile body over his
the cutting plates upstream movement range - preferably
taking along the guide plate - in their
Guiding opening is guided and
only then emerge from the guide opening, if
the blank in the region of the first cutting plate or the stationary
guide plate
has arrived. Then continue to tilt or tilting freedom
to ensure,
is the guide profile body expediently
always, i. at least about
the whole, for
the machining of the workpiece
required range of motion, in the execution or
guide openings
of at least two spaced in the direction of movement cutting or
guide plates
guided.
Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale und besondere Ausführungsvarianten
sind in den Unteransprüchen
sowie der folgenden Beschreibung enthalten.Further
advantageous design features and special embodiments
are in the subclaims
and the following description.
Anhand
der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
Dabei zeigen:Based
the drawing will be explained in more detail below by way of example the invention.
Showing:
1 eine
vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten
Ausführungsform
sowie in einem Zustand vor einem Bearbeitungsvorgang, 1 a simplified side view of a device according to the invention in a first embodiment and in a state before a machining operation,
2 einen
Querschnitt in der Schnittebene II-II gemäß 1, d.h.
eine Stirnansicht auf das Schneidwerkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2 a cross section in the sectional plane II-II according to 1 ie an end view of the cutting tool of the device according to the invention,
3 einen
Axialschnitt durch das Schneidwerkzeug in der Schnittebene III-III
gemäß 2, 3 an axial section through the cutting tool in the sectional plane III-III according to 2 .
4 eine
Ansicht analog zu 1 während eines Bearbeitungsvorganges
zur Herstellung eines profilierten Werkstückes, 4 a view analogous to 1 during a machining operation for producing a profiled workpiece,
5 einen
Querschnitt durch den Bereich einer Schneidplatte und des sich in
diesem Bereich befindenden Werkstückes in der Schnittebene V-V gemäß 4, 5 a cross section through the region of a cutting plate and located in this area workpiece in the sectional plane VV according to 4 .
6 einen
Querschnitt durch den Bereich einer Schneidplatte mit dem sich in
diesem Bereich befindenden, erfindungsgemäßen Führungsprofilkörper in
der Schnittebene VI-VI gemäß 4, 6 a cross section through the region of an insert with the present in this area, according to the invention guide profile body in the sectional plane VI-VI according to 4 .
7 einen
Schnitt analog zu 5, jedoch in einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung, 7 a section analogous to 5 but in an advantageous embodiment of the invention,
8 einen
Schnitt analog zu 6 in der vorteilhaften Ausgestaltung
gemäß 7, 8th a section analogous to 6 in the advantageous embodiment according to 7 .
9 einen
Axialschnitt durch den Bereich eines an dem erfindungsgemäßen Führungsprofilkörper gehalterten
Werkstückes
in der Schnittebene IX gemäß 4, 9 an axial section through the region of a content Erten on the guide profile body according to the invention workpiece in the cutting plane IX according to 4 .
10 einen
Schnitt analog zu 9 in einer alternativen Ausgestaltung
und 10 a section analogous to 9 in an alternative embodiment and
11 eine
Ansicht wie in 1, jedoch in einer Ausführungsvariante. 11 a view like in 1 but in one embodiment.
In
den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets
mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Jede eventuell nur einmal
unter Bezugnahme auf eine der Zeichnungsfiguren vorkommende Beschreibung
eines Teils gilt daher analog auch bezüglich der anderen Zeichnungsfiguren,
in denen dieses Teil mit dem entsprechenden Bezugszeichen ebenfalls
zu erkennen ist.In
the different figures of the drawing are the same parts always
provided with the same reference numerals. Each possibly only once
with reference to one of the drawing figures occurring description
one part therefore applies analogously also with regard to the other drawing figures,
in which this part with the corresponding reference also
can be seen.
Wie
sich zunächst
insbesondere aus 1, 2 und 3 ergibt,
besitzt eine erfindungsgemäße Vorrichtung
ein Schneidwerkzeug 2 mit einer Vielzahl von paketartig
parallel zueinander angeordneten Schneidplatten 4. Jede
Schneidplatte 4, weist sich in der Plattenebene erstreckende
und über
den Umfang eines Werkstückes
bzw. Werkstück-Rohlings 6 (vgl. 3 und 4)
vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnete
Schneidzähne 8 auf.
Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung in 3 deutlich
wird, sind die Schneidzähne 8 der
einzelnen Schneidplatten 4 jeweils in zur Plattenebene
senkrechter Richtung voneinander beabstandet sowie in Richtung von
in den Rohling 6 zu schneidenden Profilrillen (nicht bezeichnet)
fluchtend hintereinander angeordnet. Dabei weisen die Schneidzähne 8 der
einzelnen Schneidplatten 4 jeweils eine in der Plattenebene
liegende Zahnquerschnittsfläche
auf, die – beginnend mit
der in Bearbeitungsrichtung (siehe die Pfeile 10 in 3 und 4)
ersten Schneidplatte 4 – sukzessive jeweils um einen
wirksamen, einen Teilquerschnitt der jeweiligen Profilrille darstellenden
Schneidquerschnitt bis zu einer bei der letzten, Schneidplatte 4 vorhandenen,
dem Gesamtquerschnitt der jeweiligen Profilrille entsprechenden
Zahnquerschnitts fläche zunimmt.
In den Zeichnungen ist dies anhand der Zahnlänge verdeutlicht, die von Schneidplatte 4 zu Schneidplatte 4 jeweils
um eine wirksame Zahnlänge Δ 1 (3)
bis zur Gesamtlänge 1 (2)
zunimmt. Die Längenzunahme
bzw. die jeweils wirksame Zahnlänge Δ 1 ist abhängig vom
Werkstoff des Werkstück-Rohlings 6.
Beispielsweise beträgt Δ 1 bei Kunststoff
bis zu ca. 1 mm, während Δ 1 bei Stahl oder
sonstigen Metallen wesentlich geringer, beispielsweise 1/10 bis
2/10 mm, ist. Es ist allerdings zu bemerken, daß sich auch entsprechend die
Zahnbreite in Anpassung an die jeweilige Profilkontur der zu schneidenden
Profilrille von Schneidplatte zu Schneidplatte ändert, wie dies in 2 auch
gut zu erkennen ist.As first of all, in particular 1 . 2 and 3 results, a device according to the invention has a cutting tool 2 with a plurality of packet-like mutually parallel cutting inserts 4 , Every cutting board 4 , Has in the plate plane extending and over the circumference of a workpiece or workpiece blank 6 (see. 3 and 4 ) preferably uniformly distributed cutting teeth 8th on. As in particular from the sectional view in 3 becomes clear, are the cutting teeth 8th the individual inserts 4 spaced apart in each case in the direction perpendicular to the plate plane and in the direction of in the blank 6 to be cut profile grooves (not labeled) arranged in alignment one behind the other. This is shown by the cutting teeth 8th the individual inserts 4 each one lying in the plane of the plate tooth cross-sectional area, which - starting with the in the machine direction (see the arrows 10 in 3 and 4 ) first cutting plate 4 - Successively each to an effective, a partial cross-section of the respective profile groove performing cutting cross cut to one at the last, cutting plate 4 existing, the total cross-section of the respective groove corresponding tooth cross-sectional area increases. In the drawings, this is illustrated by the tooth length of the cutting plate 4 to cutting plate 4 each by an effective tooth length Δ 1 ( 3 ) up to the total length 1 ( 2 ) increases. The increase in length or the respective effective tooth length Δ 1 depends on the material of the workpiece blank 6 , For example, Δ 1 is up to about 1 mm in the case of plastic, while Δ 1 is significantly lower in the case of steel or other metals, for example 1/10 to 2/10 mm. It is to be noted, however, that also changes according to the tooth width in adaptation to the respective profile contour of the profile groove to be cut from cutting tip to cutting plate, as in 2 also good to see.
Das
Schneidwerkzeug 2 eignet sich zur Herstellung von Außenprofilen,
insbesondere Außenverzahnungen,
also insbesondere zur Herstellung von gerade oder schräg verzahnten
Zahnrädern
oder Zahnwellen. Hierzu besitzt jede Schneidplatte 4 eine Durchführöffnung 12,
und die Schneidzähne 8 erstrecken
sich jeweils nach innen in die Durchführöffnung 12, die in
den bevorzugten Ausführungsbeispielen kreisförmig ausgebildet
ist, wobei die Schneidzähne 8 gleichmäßig über den
Umfang verteilt sowie radial angeordnet sind. Hierbei besitzt der
Rohling 6 einen kreisförmigen
Außenquerschnitt,
ist also kreisscheibenförmig
bzw. zylindrisch ausgebildet.The cutting tool 2 is suitable for the production of external profiles, in particular external teeth, ie in particular for the production of straight or helical gears or toothed shafts. For this purpose, each cutting plate has 4 a passage opening 12 , and the cutting teeth 8th each extend inwardly into the passage opening 12 which is circular in the preferred embodiments, wherein the cutting teeth 8th evenly distributed over the circumference and are arranged radially. This has the blank 6 a circular outer cross-section, so it is circular disk-shaped or cylindrical.
Wie
nur in 2 und 3 dargestellt ist, ist der ersten
Schneidplatte 4 vorzugsweise eine – bezüglich des Schneidwerkzeugs 2 ortsfeste – Führungsplatte 14 vorgeordnet,
die eine an den unprofilierten Außenquerschnitt des Rohlings 6 angepaßten, d.h.
insbesondere kreisförmigen,
mit den Durchführöffnungen 12 der
Schneidplatten 4 fluchtende und koaxiale Führungsöffnung 16 aufweist.
Die Führungsplatte 14 bzw.
deren Führungsöffnung 16 dient damit
zum Positionieren und Ausrichten des Rohlings 6 relativ
zu den Schneidplatten 4 und zu deren Durchführöffnungen 12.
Dabei kann die Führungsöffnung 16 auch
eine Art von "Einführtrichter" bilden.As only in 2 and 3 is shown, is the first cutting plate 4 preferably one - with respect to the cutting tool 2 stationary - guide plate 14 upstream, the one to the unprofiled outer cross section of the blank 6 adapted, ie in particular circular, with the passage openings 12 the cutting plates 4 aligned and coaxial guide opening 16 having. The guide plate 14 or their guide opening 16 thus serves to position and align the blank 6 relative to the inserts 4 and to their passage openings 12 , In this case, the guide opening 16 also form a kind of "insertion funnel".
Wie
weiterhin insbesondere in 3 zu erkennen
ist, sind zwischen den Schneidplatten 4 sowie ggf. zwischen
der ersten Schneidplatte 4 und der Führungsplatte 14 jeweils
zwei seitliche, streifenförmige,
zueinander parallele und jeweils etwa tangential zu den Durchführöffnungen 12 bzw.
der Führungsöffnung 16 verlaufende
Zwischenplatten 18 derart angeordnet, daß jeder
Schneidplatte 4 bzw. deren Schneidzähnen 8 in Bearbeitungsrichtung (Pfeil 10)
gesehen ein in Richtung der Plattenebene zweiseitig, d.h. durchgängig offener
Span-Aufnahmeraum 20 vorgeordnet ist. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung
können
die sich in den Span-Aufnahmeräumen 20 jeweils
sammelnden Späne
nach und/oder während
der Bearbeitung in Pfeilrichtung 22 in 2 entfernt,
d.h. insbesondere ausgeblasen oder mittels eines flüssigen Kühlmittels
ausgespült werden.As further particularly in 3 it can be seen, are between the inserts 4 and possibly between the first cutting plate 4 and the guide plate 14 two lateral, strip-shaped, mutually parallel and each approximately tangential to the passage openings 12 or the guide opening 16 running intermediate plates 18 arranged such that each cutting plate 4 or their cutting teeth 8th in the machining direction (arrow 10 ) seen in the direction of the plate plane two-sided, ie consistently open chip-receiving space 20 is upstream. This advantageous embodiment can be in the chip-receiving spaces 20 each collecting chips after and / or during processing in the direction of arrow 22 in 2 removed, ie in particular blown out or flushed out by means of a liquid coolant.
Die
Schneidplatten 4, die Zwischenplatten 18 und die
Führungsplatte 14 sind
zweckmäßigerweise
in definierter relativer Ausrichtung lösbar miteinander verbunden,
insbesondere über
Bolzen 24 verschraubt.The cutting plates 4 , the intermediate plates 18 and the guide plate 14 are expediently detachably connected to one another in a defined relative orientation, in particular via bolts 24 screwed.
Während der
Bearbeitung – siehe 4 – wird nun
vorzugsweise der Rohling 6 mittels einer nicht dargestellten,
insbesondere hydraulischen Preßeinrichtung
in Pfeilrichtung 10 durch das Schneidwerkzeug 2 hindurch
gepreßt,
und zwar mittels eines Druckstückes 26,
welches den Rohling 6 voll ständig durch das Werkzeug 2 hindurch
bewegt. Hierbei ist dann das Schneidwerkzeug 2 in einer
geeigneten Halterung ortsfest gelagert. Alternativ hierzu liegt
es jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung, das gesamte Schneidwerkzeug 2 relativ
zu dem – dann
ortsfest abzustützenden – Rohling 6 zu verschieben.During processing - see 4 - Is now preferably the blank 6 by means of a non-illustrated, in particular hydraulic pressing device in the arrow direction 10 through the cutting tool 2 Pressed through, by means of a pressure piece 26 which is the blank 6 fully constantly through the tool 2 moved through. Here then is the cutting tool 2 stored in a suitable holder stationary. Alternatively, however, it is also within the scope of the invention, the entire cutting tool 2 relative to the - then stationarily supported - blank 6 to move.
Mit
dem Schneidwerkzeug 2 können
insbesondere Zahnräder
oder Zahnwellen auf einfache Weise hergestellt werden. Hierbei sind
ohne weiteres auch Schrägverzahnungen
möglich,
indem einerseits die Schneidplatten 4 derart zueinander
ausgerichtet werden, daß die
Schneidzähne 8 in
Bearbeitungsrichtung gesehen jeweils schraubenlinienartig hintereinander
liegen, und indem andererseits der Werkstück-Rohling 6 während des Vorschubs in Richtung 10 zusätzlich auch
in eine Drehung versetzt wird.With the cutting tool 2 In particular, gears or toothed shafts can be produced in a simple manner. In this case, helical gears are readily possible, by one hand, the inserts 4 be aligned with each other so that the cutting teeth 8th seen in the machine direction in each case helically behind one another, and on the other hand, the workpiece blank 6 during the feed towards 10 in addition, it is also rotated.
Die
vorliegende Erfindung betrifft nun Verbesserungen insbesondere im
Bereich des Druckstücks 26,
mit dem das Werkstück/der
Rohling 6 längs
einer Bewegungsachse 28 durch die Durchführöffnungen 12 der
Schneidplatten 4 preßbar
ist, und zwar ist erfindungsgemäß das Druckstück 26 als Führungsprofilkörper 30 ausgebildet,
der an die zu bildende Profilierung, d.h. an die Form und Anordnung
der Schneidzähne 8,
derart angepaßt
ist, daß er einerseits
zusammen mit dem Werkstück
bzw. Rohling 6, d.h. "hinter
diesem her" (vgl. 4),
ungehindert durch die mit den Schneidzähnen 8 ausgestatteten
Durchführöffnungen 12 der
Schneidplatten 4 bewegt werden kann, dabei aber andererseits
erfindungsgemäß in den
Durchführöffnungen 12 zentrisch
und bezüglich
der Bewegungsachse 28 kippfrei geführt ist. Hierbei ist ferner
erfindungsgemäß vorgesehen,
daß der
Führungsprofilkörper 30 eine
Halterungseinrichtung 32 (vgl. hierzu 9 und 10) zum
zentrischen und kippfreien Haltern des Werkstückes/Rohlings 6 aufweist.
Hierdurch ist das Werkstück/der
Rohling 6 über
den Führungsprofilkörper 30 ebenfalls
sehr exakt relativ zu dem Schneidwerkzeug 2 auf der Bewegungsachse 28 geführt, so
daß eine
außerordentlich
hohe Herstellungsgenauigkeit erreicht werden kann, wobei zudem alle
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
hergestellten Werkstücke
hinsichtlich der Maßgenauigkeit
praktisch identisch sind.The present invention now relates to improvements, in particular in the region of the pressure piece 26 with which the workpiece / blank 6 along a movement axis 28 through the passage openings 12 the cutting plates 4 is pressable, and that is according to the invention, the pressure piece 26 as a guide profile body 30 formed, to the profiling to be formed, ie, the shape and arrangement of the cutting teeth 8th , Is adapted such that it on the one hand together with the workpiece or blank 6 ie, "behind this" (cf. 4 ), unhindered by those with the cutting teeth 8th equipped passage openings 12 the cutting plates 4 can be moved, but on the other hand according to the invention in the passage openings 12 centric and with respect to the axis of movement 28 is guided without tilting. This is further provided according to the invention that the guide profile body 30 a mounting device 32 (cf 9 and 10 ) for centric and tilt-free holding of the workpiece / blank 6 having. This is the workpiece / the blank 6 over the guide profile body 30 also very exact relative to the cutting unit stuff 2 on the movement axis 28 guided, so that an extremely high manufacturing accuracy can be achieved, in addition, all the workpieces produced with the device according to the invention are virtually identical in terms of dimensional accuracy.
Um
die kipp- bzw. verkantungsfreie Führung des Führungsprofilkörpers 30 zu
gewährleisten, weist
dieser erfindungsgemäß eine in
Richtung der Bewegungsachse 28 gemessene Länge X (vgl. 1, 4 und 11)
derart auf, daß er
während seiner
Bewegung durch das Schneidwerkzeug 2 stets in mindestens
zwei Schneidplatten 4 bzw. in der ortsfesten Führungsplatte 14 und
gleichzeitig in mindestens der ersten Schneidplatte 4 geführt ist.
Somit muß die
Länge X
zumindest geringfügig
größer sein als
die Summe der Dicke einer einzelnen Schneidplatte 4 plus
zweimal dem lichten Abstand zwischen jeweils zwei Schneidplatten 4,
wobei der lichte Abstand zwischen der ersten Schneidplatte 4 und
der ortsfesten Führungsplatte 14 vorzugsweise
gleich dem Abstand zwischen zwei Schneidplatten 4 ist. Hierdurch
tritt der Führungsprofilkörper 30 frühestens dann
aus der Führungsplatte 14 aus,
wenn er bereits in den Bereich der zweiten Schneidplatte 4 eingetreten
ist, und nachfolgend tritt der Führungsprofilkörper 30 aus
dem Bereich der ersten Schneidplatte 4 frühestens
dann aus, wenn er andererseits schon im Bereich der dritten Schneidplatte 4 angeordnet
ist und so weiter. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Länge X so
groß,
daß sich
der Führungsprofilkörper 30 zumindest
zeitweise sogar über
drei Schneidplatten 4 hinweg erstreckt.To the tilt or tilt-free leadership of the guide profile body 30 to ensure, this invention has one in the direction of the axis of movement 28 measured length X (cf. 1 . 4 and 11 ) in such a way that it during its movement through the cutting tool 2 always in at least two inserts 4 or in the stationary guide plate 14 and simultaneously in at least the first insert 4 is guided. Thus, the length X must be at least slightly larger than the sum of the thickness of a single insert 4 plus twice the clearance between each two inserts 4 , wherein the clear distance between the first cutting plate 4 and the fixed guide plate 14 preferably equal to the distance between two cutting plates 4 is. As a result, the guide profile body occurs 30 at the earliest then from the guide plate 14 if it is already in the area of the second cutting plate 4 has occurred, and subsequently enters the guide profile body 30 from the area of the first insert 4 at the earliest then, if on the other hand already in the area of the third insert 4 is arranged and so on. In the illustrated embodiment, the length X is so large that the guide profile body 30 at least temporarily even over three inserts 4 extends.
Um
nun auch bereits im dem Schneidwerkzeug 2 vorgeordneten
Bereich eine exakte Führung vor
dem Eintritt des Rohlings 6 in die erste Schneidplatte 4 bzw.
in die orstfeste Führungsplatte 14 zu
gewährleisten,
ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß der
ersten Schneidplatte 4 bzw. der ortsfesten Führungsplatte 14 mindestens
eine eine Führungsöffnung 34 für den Führungsprofilkörper 30 aufweisende
und vorzugsweise in Richtung der Bewegungsachse 28 (vgl.
den Doppelpfeil 36 in 1) derart
beweglich geführte
Führungsplatte 38 vorgeordnet
ist, daß der
Führungsprofilkörper 30 über seinen
dem Schneidwerkzeug 2 vorgeordneten Bewegungsbereich hinweg
unter Mitnahme der Führungsplatte 38 in
deren Führungsöffnung 34 geführt ist
und vorteilhafterweise aus dieser frühestens dann austritt, wenn
der Rohling 6 in den Bereich der ersten Schneidplatte 4 bzw.
der ortsfesten Führungsplatte 14 gelangt
ist. Vorzugsweise ist aber der Führungsprofilkörper 30 zeitweilig
sowohl in der beweglichen Führungsplatte 38 als
auch zumindest in der ersten Schneidplatte 4 und/oder in
der ortsfesten Führungsplatte 14 geführt, wodurch
auch in diesem Bewegungsbereich die geforderte Kippfreiheit gewährleistet
ist. Der Führungsprofilkörper 30 tritt
aus der beweglichen Führungsplatte 38 erst
dann aus, wenn er vorzugsweise sowohl in der ortsfesten Führungsplatte 14 als
auch in mindestens der ersten Schneidplatte geführt ist bzw. – falls
keine ortsfeste Führungsplatte vorhanden
ist – wenn
er in mindestens zwei Schneidplatten 4 geführt ist.So now already in the cutting tool 2 upstream area an exact guide before the entrance of the blank 6 in the first insert 4 or in the stationary guide plate 14 to ensure, is provided according to the invention that the first insert 4 or the stationary guide plate 14 at least one a guide opening 34 for the guide profile body 30 having and preferably in the direction of the axis of movement 28 (see the double arrow 36 in 1 ) so movably guided guide plate 38 upstream, that the guide profile body 30 about his the cutting tool 2 upstream movement area with the guide plate 38 in their guide opening 34 is guided and advantageously exits from this earliest when the blank 6 in the area of the first insert 4 or the stationary guide plate 14 has arrived. Preferably, however, is the guide profile body 30 temporarily both in the movable guide plate 38 as well as at least in the first cutting plate 4 and / or in the stationary guide plate 14 guided, whereby the required tilting freedom is ensured even in this range of motion. The guide profile body 30 emerges from the movable guide plate 38 only when he preferably both in the stationary guide plate 14 as well as in at least the first cutting plate is guided or - if no stationary guide plate is present - if he in at least two inserts 4 is guided.
Der
oder den beweglichen Führungsplatte/n 38 kann
zudem noch mindestens eine weitere ortsfeste Führungsplatte 40 vorgeordnet
sein, wie dies in den dargestellten Ausführungsbeipielen der Fall ist (vgl. 1, 4 und 11).The movable guide plate (s) 38 can also have at least one more stationary guide plate 40 be upstream, as is the case in the illustrated Ausführungsbeipielen (see. 1 . 4 and 11 ).
Die
bewegliche Führungsplatte 38 ist
zweckmäßigerweise
federnd gelagert, wozu im Bereich der Bolzen 24 zwischen
der beweglichen Führungsplatte 38 und
der ersten Schneidplatte 4 bzw. der ortsfesten Führungsplatte 14 Druckfedern 42 angeordnet
sind. Entsprechend könnten
gegebenenfalls auch zwischen der weiteren ortsfesten Führungsplatte 40 und der
beweglichen Führungsplatte 38 solche
Druckfedern 42 angeordnet sein.The movable guide plate 38 is suitably resiliently mounted, including in the area of the bolt 24 between the movable guide plate 38 and the first insert 4 or the stationary guide plate 14 compression springs 42 are arranged. Accordingly, if appropriate, between the other stationary guide plate 40 and the movable guide plate 38 such compression springs 42 be arranged.
Wie
sich nun insbesondere aus 5 und 6 ergibt,
weist der Führungsprofilkörper 30 erfindungsgemäß eine an
die mit den Schneidzähnen 8 des
Schneidwerkzeugs 2 zu bildende Profilierung des Werkstückes 6,
d.h. an dessen Profilrillen 44 und Profilstege 46 (5),
angepaßte
Profilierung – siehe 6 – mit Profilrillen 48 und
Profilstegen 50 auf. Hierbei bilden die äußeren Umfangsflächen der
Profilstege 50 des Führungsprofilkörpers 30 erfindungsgemäß Führungsflächen 52,
die mit entsprechenden, jeweils in Umfangsrichtung zwischen den
Schneidzähnen 8 liegenden
Führungsflächen 54 der Schneidplatten 4 zusammenwirken
(siehe 6). Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn
im Bereich der Profilrillen 48 sowie im Flankenbereich
der Profilstege 50 des Führungsprofilkörpers 30 zwischen
diesem und den Durchführöffnungen 12 bzw.
den Schneidzähnen 8 der
Schneidplatten 4 Spiel vorhanden ist, welches in 6 durch
Spalte 56 verdeutlicht ist. Wie sich zudem aus 5 ergibt,
liegen die Führungsflächen 54 der
Schneidplatten 4 vorzugsweise praktisch auf dem Außenumfang 58 des
Rohlings 6; denn vorzugsweise wird der Rohling 6 im äußeren Umfangsbereich
der Profilstege 46 nicht durch die Schneidzähne 8 bearbeitet,
sondern ausschließlich im
Flankenbereich der Profilstege 46 und im Bereich der Profilrillen 44,
so daß die äußeren Umfangsflächen der
Profilstege 46 dem ursprünglichen Außenumfang des Rohlings 6 entsprechen.How, in particular, from 5 and 6 results, the guide profile body 30 According to the invention one with the cutting teeth 8th of the cutting tool 2 to be formed profiling of the workpiece 6 ie at its tread grooves 44 and profile webs 46 ( 5 ), adapted profiling - see 6 - with tread grooves 48 and profile bars 50 on. Here, the outer peripheral surfaces of the profile webs form 50 of the guide profile body 30 According to the invention guide surfaces 52 , with corresponding, respectively in the circumferential direction between the cutting teeth 8th lying guide surfaces 54 the cutting plates 4 interact (see 6 ). It is particularly advantageous if in the region of the tread grooves 48 as well as in the flank area of the profile webs 50 of the guide profile body 30 between this and the passage openings 12 or the cutting teeth 8th the cutting plates 4 Game is present, which in 6 through column 56 is clarified. As it turns out 5 results, lie the guide surfaces 54 the cutting plates 4 preferably practically on the outer circumference 58 of the blank 6 ; because preferably, the blank 6 in the outer peripheral region of the profile webs 46 not through the cutting teeth 8th machined, but only in the flank area of the profile webs 46 and in the area of the tread grooves 44 , so that the outer peripheral surfaces of the profile webs 46 the original outer circumference of the blank 6 correspond.
Aus
diesem Grund können
in einer in den 7 und 8 veranschaulichten,
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Profilstege 50 des Führungsprofilkörpers (8)
durch radiale Ansatzstege 60 vergrößert sein, wobei diese Ansatzstege 60 jeweils
ausgehend von den Profilstegen 50 nach außen im Querschnitt
derart zunehmen, daß sie
im Außenumfangsbereich
vergrößerte Führungsflächen 62 bilden.
Diese Ansatzstege 60 greifen jeweils in zwischen den Schneidzähnen 8 gebildete
Profilausnehmungen 64 (7) der Schneidplatten 4 ein
und wirken dort mit entsprechend vergrößerten Führungsflächen 66 der Schneidplatten 4 zusammen. Auch
die Ansatzstege 60 haben in ihren seitlichen Flankenbereichen
vorzugsweise Spiel zu den Schneidplatten 4 bzw. zu den
Schneidzähnen 8,
wobei auch dieses Spiel durch die Spalte 56 veranschaulicht
ist. Durch die bei dieser Ausführungsform erreichte
Vergrößerung der
Führungsflächen 62, 66 wird
eine noch verbesserte Führung
des Führungsprofilkörpers 30 in
den Schneidplatten 4 erreicht.For this reason, in one of the 7 and 8th illustrated, advantageous embodiment of the invention, the profile webs 50 of the guide profile body ( 8th ) by radial lugs 60 be enlarged, with these lugs 60 each starting from the profile webs 50 to increase outwards in cross section in such a way that they are in Outer peripheral area enlarged guide surfaces 62 form. These approach bridges 60 each in between the cutting teeth 8th formed profile recesses 64 ( 7 ) of the inserts 4 and act there with correspondingly enlarged guide surfaces 66 the cutting plates 4 together. Also the approach bars 60 have in their lateral flank areas preferably play to the inserts 4 or to the cutting teeth 8th , even this game through the column 56 is illustrated. By the achieved in this embodiment enlargement of the guide surfaces 62 . 66 becomes an even better guidance of the guide profile body 30 in the inserts 4 reached.
Die
Führungsöffnungen 16 und/oder 34 der vorhandenen
Führungsplatten 14 und/oder 38 und/oder 40 sind
insbesondere kreisförmig
ausgebildet, wobei der Führungsprofilkörper 30 mit
seinen Führungsflächen 52 bzw. 62 spielfrei
in diesen Führungsöffnungen
der Führungsplatten
geführt
ist. Alternativ hierzu liegt es aber ebenfalls im Bereich der Erfindung,
die Führungsöffnungen
der Führungsplatten
mit einer an die Profilierung des Führungsprofilkörpers 30 angepaßten Profilierung
auszubilden.The guide openings 16 and or 34 the existing guide plates 14 and or 38 and or 40 are in particular circular, wherein the guide profile body 30 with its guide surfaces 52 respectively. 62 is guided without play in these guide openings of the guide plates. Alternatively, it is also within the scope of the invention, the guide openings of the guide plates with a to the profiling of the guide profile body 30 form adapted profiling.
In
den 9 und 10 sind nun zwei konstruktiv
besonders einfache, aber dennoch voll funktionsfähige Ausführungsbeispiele für die den
Rohling bzw. das Werkstück 6 halternde
Halterungseinrichtung 32 des erfindungsgemäßen Führungsprofilkörpers 30 veranschaulicht.In the 9 and 10 are now two structurally particularly simple, yet fully functional embodiments of the blank or the workpiece 6 retaining bracket device 32 of the guide profile body according to the invention 30 illustrated.
In
der Ausführung
nach 9 ist die Halterungseinrichtung 32 als
axialer Zapfenansatz 68 des Führungsprofilkörpers 30 ausgebildet,
wobei der Rohling 6 mit einer entsprechenden axialen Bohrung 70 auf
diesen Zapfenansatz 68 zentriert und kippfrei, d.h. im
wesentlichen spielfrei, aufsteckbar ist.In the execution after 9 is the mounting device 32 as an axial pin approach 68 of the guide profile body 30 formed, wherein the blank 6 with a corresponding axial bore 70 on this pin approach 68 centered and tilt-free, ie essentially free of play, can be plugged.
Alternativ
hierzu besitzt der Führungsprofilkörper 30 in
der Ausführungsform
nach 10 als Halterungseinrichtung 32 eine
axiale Bohrung 72 zum spielfreien Einstecken eines entsprechenden axialen
Zapfens 74 des Rohlings 6.Alternatively, the guide profile body has 30 in the embodiment according to 10 as a mounting device 32 an axial bore 72 for play-free insertion of a corresponding axial pin 74 of the blank 6 ,
Wie
sich nun noch aus 1, 4 und 11 jeweils
ergibt, ist der Führungsprofilkörper 30 über eine
Stößelstange 76 mit
einer insbesondere hydraulischen Preßvorrichtung (nicht dargestellt)
verbunden, wobei vorzugsweise auch die Stößelstange 76 bezogen
auf die Bewegungsachse 28 zentrisch und kippfrei geführt ist,
und zwar über
in den Zeichnungsfiguren nicht dargestellte Führungsmittel.How it turned out 1 . 4 and 11 each results, is the guide profile body 30 over a pushrod 76 with a particular hydraulic pressing device (not shown), preferably also the push rod 76 related to the axis of movement 28 is guided centrally and tilt-free, via guide means not shown in the drawing figures.
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
eignet sich – wie
oben bereits angedeutet – bevorzugt
zur Herstellung von gerade oder schräg verzahnten Zahnrädern und
Zahnwellen. Im Falle von gerade verzahnten Profilen – vgl. 1 bis 4 – ist der Führungsprofilkörper 30 vorzugsweise
in Umfangsrichtung starr, d.h. nicht-drehbar, geführt.The device according to the invention is-as already indicated above-preferably for the production of straight or helical toothed gears and toothed shafts. In the case of straight-toothed profiles - cf. 1 to 4 - is the guide profile body 30 preferably in the circumferential direction rigid, ie non-rotatable guided.
Wie
sich nun aus 11 ergibt, ist der Führungsprofilkörper 30 zur
Herstellung von Schrägverzahnungen
um die Bewe gungsachse 28 drehbar gelagert, was durch den
Doppelpfeil 78 veranschaulicht wird. Hierbei weist der
Führungsprofilkörper 30 eine an
die jeweilige Schrägverzahnung
angepaßte
Profilierung auf, d.h. seine Profilrillen 48 und Profilstege 50 verlaufen
entsprechend schräg
bzw. schraubenlienienförmig.
Die drehbare Lagerung des Führungsprofilkörpers 30 kann
dadurch realisiert werden, daß zwischen
dem drehbaren Führungsprofilkörper 30 und
der dann vorzugsweise nicht-drehbaren Stößelstange 76 ein Rotationslager
angeordnet ist (nicht dargestellt). Alternativ hierzu kann jedoch
auch vorgesehen sein, den Führungsprofilkörper 30 gemeinsam
mit der Stößelstange 76 drehbar
zu lagern, wobei dann die Stößelstange 76 und
der Führungsprofilkörper 30 starr
miteinander verbunden sind. In diesem Fall, d.h. zur Herstellung
von Schrägverzahnungen,
ist die Halterungseinrichtung 32 zudem so ausgebildet,
daß sie
den Rohling 6 drehmomentschlüssig an dem Führungsprofilkörper 30 fixiert.
Dies kann auf besonders einfache Weise bei der Ausführungsform
nach 10 durch eine sich radial erstreckende Madenschraube
oder dergleichen erreicht werden (nicht dargestellt). Ebenso ist
es möglich,
ein Spannfutter, z.B. Dehnspannfutter, zu verwenden, wobei lediglich
zu gewährleisten
ist, daß die
Spanneinrichtung zusammen mit dem Werkstück 6 und dem Führungsprofilkörper 30 durch
das Schneidwerkzeug 2 hindurchgeführt werden kann. Im Zusammenhang mit
dieser Ausführung
nach 11 ist es zudem vorteilhaft, die Führungsöffnung 34 der
Führungsplatte 38 derart
zu profilieren, daß der
Rohling 6 schon entsprechend der jeweiligen Schrägverzahnung
rotiert, wenn er in die erste Schneidplatte 4 eintritt.
Hierbei ist dann aber die Führungsplatte 38 ortsfest
abzustützen,
was bevorzugt dadurch erreicht wird, daß die – grundsätzlich bewegliche – Führungsplatte 38 ab
einer bestimmten Stellung ihrer Bewegung in Pfeilrichtung 10 an
einen ortsfesten Anschlag gelangt.As it turns out 11 results is the guide profile body 30 for the production of helical gears around the axis of gravity 28 rotatably mounted, which is indicated by the double arrow 78 is illustrated. Here, the guide profile body 30 an adapted to the respective helical toothing profiling, ie its tread grooves 48 and profile webs 50 run correspondingly obliquely or helically. The rotatable mounting of the guide profile body 30 can be realized that between the rotatable guide profile body 30 and then preferably non-rotatable push rod 76 a rotary bearing is arranged (not shown). Alternatively, however, can also be provided, the guide profile body 30 together with the pushrod 76 rotatably store, in which case the push rod 76 and the guide profile body 30 are rigidly connected. In this case, ie for the production of helical gears, the mounting device 32 also designed to hold the blank 6 torque-locking on the guide profile body 30 fixed. This can in a particularly simple manner in the embodiment according to 10 be achieved by a radially extending grub screw or the like (not shown). It is also possible to use a chuck, eg expansion chuck, wherein it is only necessary to ensure that the clamping device together with the workpiece 6 and the guide profile body 30 through the cutting tool 2 can be passed. In connection with this embodiment 11 It is also advantageous, the guide opening 34 the guide plate 38 to profile such that the blank 6 already rotated according to the respective helical toothing, when in the first cutting plate 4 entry. But here is the guide plate 38 To support stationary, which is preferably achieved in that the - basically movable - guide plate 38 from a certain position of their movement in the direction of the arrow 10 gets to a fixed stop.