DE2129614C3

DE2129614C3 - Für die Bearbeitung eines bestimmten Zahnrads durch Abwälzen geeignetes zahnradartiges Werkzeug

Info

Publication number: DE2129614C3
Application number: DE19712129614
Authority: DE
Inventors: Udo Dr. 8000 Muenchen Schapp
Original assignee: Individual
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1971-06-15
Filing date: 1971-06-15
Publication date: 1975-03-27
Also published as: GB1348226A; IT952696B; DE2129614B2; DE2129614A1; FR2142379A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein für die Bearbeitung eines bestimmten Zahnrads durch Abwälzen geeignetes zahnradartiges Werkzeug, wie es im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben ist.

Mit diesem Oberbegriff knüpft die Erfindung an das Hauptpatent 2 019 873 an, mit dem die Aufgabe gelöst wird, Welligkeiten zu vermeiden, die bei der Feinbearbeitung, insbesondere Schaben von Zahnrädern auftreten können. Wie im Hauptpatent ausgeführt wurde, können die Merkmale des Werkzeugs differenziert werden. Nach Anspruch 2 des Hauptpatents kann das Werkzeug so geformt sein, daß die Summe der Strecken (S), die der erwähnten Steigungshöhe ((T + 5) am nächsten kommt, um einen Betrag differiert, der nicht ganzzahlig im der Strecke (S) aufgeht.

In anderer Weise kann die Aufgabe mit einem Werkzeug gelöst werden, das die Merkmale des An spruchs 1 dieser Erfindung aufweist.

Zum Stand der Technik wird die deutsche Patentschrift 1 152595 genannt, mit der ein für die Bearbeitung eines bestimmten Zahnrads durch Abwälzen mit gekreuzten Achsen geeignetes Schabrad bekanntgeworden ist. Bei diesem Schabrad sind die Schneidnuten auf den aufeinanderfolgenden Zähnen so angeordnet, daß sie Schraubenlinien folgen, derart, daß nach einer Anzahl von Werkzeugzähnen, die einem Vielfachen (außer 1) der Werkstückzähnezahl entspricht, ein Längenabschnitt der Schraubenlinie par allel zur Achse gleich einer Nutenteilung oder einem ganzen Vielfachen davon ist. Beim Arbeiten mit diesem Schabrad reihen sich die Schnitte auf der WerkstUckzahnfianke in einer bestimmten Folge aneinander, was zu einer sägezahnförmigen welligen Oberfläche führt, die sich dem bloßen Auge als Schattierungen oder streifenartige Markierungen zeigt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese sägezahnför-

migen Wenigkeiten zu vermeiden oder wenigstens zu mildern.

Diese Aufgabe wird mit einem Werkzeug gelöst, das die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 aufweist. Die Zähnezahlperioden in Größe der Werkstück- /ähnezahl brauchen bei der Erfindung nicht geschlos sen innerhalb einer einzigen Umdrehung des Werkzeugs liegen, sondern die letzte Periode innerhalb einer bestimmten Werkzeugumdrehung kann zum Teil noch auf dieser Umdrehung, z. B. der eisten, und

ao der Rest der Periode auf der nächsten Umdrehung, z. B. der zweiten, liegen.

Die Erfindung isv an Hand der F i g. 1 bis 6 erläutert.

Fig. 1 zeigt als Beispiel die Seitenansicht eines

»5 zahnradartigen Werkstücks, das auf einem Schabzahnrad mit gekreuzten Achsen abläuft. Die Schneidnuten des Schabzahr.rads wurden nicht gezeichnet;

Fig. 2 zeigt das Werkstück-Werkzeug-Paar der Fig. 1 von oben. Vom Schabrad wurden einige Zähne schemalisch eingezeichnet;

Fi g. 3 zeigt einen Schabradzahn von der Seite;
F i g. 4 zeigt schematisch in vergrößertem Maßstab im Schnitt einen Teil eines Schabradzahns und einen Teil eines Werkstückzahns, auf dem Schnittfolgen eingezeichnet sind, die sich, eine sägezahnförmige Markierung bildend, aneinanderreihen;

F i g. 5 zeigt eine Paarung entsprechend Fig. 4, bei der die sägezahnförmige Markierung gemildert ist;

Fig. 6 zeigt schematisch abgewickelt ein Ausrührungsbeispiel der Erfindung.

In der Beschreibung sind die Ziffern 1 bis 30 keine Bezugsziffern, sondern Ordnungzahlen beispielsweise zum Bezeichnen der Folge der Zähne.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch den Eingriff eines Schabrads 31 in ein Zahnrad 32, das von dem Schabrad zu bearbeiten ist. Die Achsen 33, 34, um sie sich die Elemente drehen, sind gekreuzt, wodurch sich beim Abwälzen eine Längsgleitung beispielsweise in Richtung des Pfeils 35 der Schabradzahnflanke relativ zur Zahnradzahnflanke ergibt. Die Zähne des Schabrads sind an den Flanken mit einer Anzahl von Nuten 36 versehen, deren Wände mit den Flanken Schneidkanten bilden, die infolge der Längsgleitung Späne abnehmen. In Fig. 1 sind die genannten Nuten nicht eingezeichnet, dagegen aber in Fig. 2 und gestrichelt in F i g. 3.

Es wird angenommen, daß kein Längsvorschub des Werkzeugs relativ zum Zahnrad vorhanden ist

(Tauchschaben). Damit die Schneidkanten aller Werkzeugzähne nicht stets die gleichen Plankenteile des Zahnrads bearbeiten, dagegen andere Partien überhaupt nicht, sind die Schneidkanten auf den aufeinanderfolgenden Zähnen Schraubenlinien 37 fol- gend versetzt angeordnet.

Die Nuten bilden Vertiefungen, die die Flanken in vortretende Flankenteile oder Stege 38 und zurücktretende Flankeiteile, auch Nutgrund 39 genannt,

unterteilen. Die Wände 40 der Nulen bilden mit den Stegen Schneidkanten 41, 42, die, wie bereits erwähnt, auf den aufeinanderfolgenden Zähnen Schraubenlinien folgen. Die so angeordneten Schneidkanten dringen nacheinander und infolge des Tiefenvorschubs der Maschine mit wachsender Tiefe in die Werkstückzahnflanke ein, bis der Zyklus der Spanabnahme wieder beginnt. In F i g. 4 sind die nach und nach auf die Werkstückflankt: einwirkenden Schnitte der Schneidkante 41 mit 1 bis 6 bezeichnet. Da in der Nachbarschaft des Schnittes 6 der Schnitt 1 der Schneidkante 42 die Bearbeitung begonnen hat, ergeben sieb sägenförmige Markierungen, die vermieden oder gemildert werden sollen. Solche Milderung ergibt sich dann, wenn die Schnitte 1 bis 6 so zur Wirkung kommen, daß die fortschreitende Wirkung unterbrochen wird. Im Beispiel nach Fig. 5 reiht sich der Schnitt 2 auf der betreffenden Flanke nicht an Schnitt ! an, sondern er kommt so zur Wirkung, daß sich zwischen den Schnitten 1 und 2 die Schnitte 3 und 5 einfügen. Durch diese Unterbrechung der Schnittfolge wird die Sägezahnbildung flacher und kommt unter Umständen praktisiii überhaupt nicht mehr in Erscheinung.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar sind Zähne eines Schabrads nach der Erfindung abgewickelt in vergrößertem Maßstab aufgetragen. Es ist von jedem Zahn lediglich eine Flanke gezeichnet, entsprechend der Schnittlinie Vl-VI in Fig. 3. Die gleichliegenden Kanten haben auf der gleichen Flanke eine Entfernung T (Nutenteilung genannt) voneinander. Die Kanten sind auf den aufeinanderfolgenden Zähnen besagten Schraubenlinien 37 folgend angeordnet, so daß die Kanten von den nächsten gleichliegenden Kanten des jeweils benachbarten Zahns, in Richtung der Längserstreckung der Zähne gemessen, eine Entfernung/ aufweist, die im folgenden »Kantenschritt« genannt wird. Die Zähne z., des Schabuds sind in Kolonne 43 mit Γ bis 17' bezeichnet (vgl. auch Fig. 1). Die Schabradzähne wälzen auf einem Zahnrad ab, das beispielsweise fünf Zähne ^₁ aufweist. Diese Zähne sind in der Kolonne 44 mit I bis 5 bezeichnet. Bei jeder aeu beginnenden Umdrehung des Werkstücks ist. hinter der »1« des betreffenden Werkstückzabns die Nummer der beginnenden Umdrehung als Indexzahl eioqe-

s tragen.

Auf dem Werkzeug sind die Schneidkanten 41, 42 so angeordnet, daß die Kantenschritte t aneinandergereiht die bereits genannten Schraubenlinien 37 bilden. Die Steigung der Schraubenlinien, oder anders

ίο ausgedrückt, die Größe der Kantenschritte ist dabei so gewählt, daß nach einer Anzahl von Werkzeugzähnen z.„ die der doppelten Anzahl der Werkstückzähne Z₁ "entspricht, die Summe der Kantenschritte eine Nutenteilung T oder ein ganzes Vielfaches davon plus einem Betragt, der kleiner ist als T, beträgt; oder anders ausgedrückt, daß die Steigung der Schraubenlinie gleich einer Nutenteüung T oder einem ganzen Vielfachen davon zuzüglich einem Betrag S, der kleiner als die Nutenteilung ist, beträgt.

so Nach einem weiteren Abwälzen der doppelten Anzahl von Werkstückzähnen betrugt die Steigung der gleichen Schraubenlinie 2S + 2T usf. So liegt also der Schnitt auf dem ersten Zahn der dritten Umdrehung L₁ um den Betrag S neben dem Schnitt auf

as dem ersten Zahn der ersten Umdrehung I₁. Auf dem ersten Zahn der fünften Umdrehung I₅ liegt der Schnitt um 25 neben dem ersten Zahn der ersten Umdrehung I₁. Zwischen den Bearbeitungen 1,, L₁, I₅ ... liegen die Bearbeitungen 1.,, I₄. . ., und zwar je-

weils mit den Beträgen ¹Zs5, l'%5... Die Bearbeitung springt »lso, ähnlich wie in Fig. 5 dargestellt ist, hin und her.

F i g. 6 zeigt noch eine andere Besonderheit der Erfindung. Die erste Werkzeugumdrehung, !beginnend

mit I₁', nimmt drei volle Umdrehungen des Werkstücks und das Abwälzen der Werkstückzähne I₄ und 2 der vierten Umdrehung auf. Die restlichen Werkstückzähne der letzten Werkstückumdrehung walzen dann auf den ersten Zähnen 1/, 2'... der nächsten Werkzeugumdrehung ab.

Der Patentanspruch 2 gilt nur zusammen mit Patentanspruch 1.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Für die Bearbeitung eines bestimmten Zahnrads durch Abwälzen geeignetes zahnradartiges Werkzeug (Schabrad), dessen Zahnflanken mit iiner Vielzahl Kanten bildenden Nuten versehen find, die auf den aufeinanderfolgenden Zähnen in Schraubenlinie mit einer Ganghöhe von einer Nutenteilung oder einem ganzen Vielfachen davon in der Weise angeordnet sind, daß die Steigungshöhe einer Schraubenlinie in der Größe eines ganzen Vielfachen (einschließlich 1) einer Nutenteilung (ι · T) einer Anzahl von Werkzeuglähnen zugeordnet ist, die mit der Werkstückzähnezahl keinen ganzzahligen gemeinsamen Teiler hat, und dessen Gesamtzähnezahl ein ganzes Vielfaches (einschließlich 1) der Nutentei lung (n ■ T) dividiert durch den Abstand (t) von zwei auf der Schraubenlinie benachbarten .Nutenkanten ist, wobei die besagte Steigungshöhe der Schraubenlinien eine Nutenteilung oder ein ganzes Vielfaches davon (/ · T) zu- oder abzüglich einer Strecke (S), die von der Größe des besagten Abstandes (/) differiert, also (ι · T ±S), beträgt nach Hauptpatent 2 019 873, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungshöhe (i ■ T ± S = L) ein ganzes Vielfaches der Strecke [S) ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungshöhe (/ ■ T ± S = L) einer Zahnezahl (z.,) des Werkzeugs zugeordnet ist, die ein Vielfaches (i>"ßer 1) der Zähnezahl (z_t) des Werkstücks beträgt.