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Dokumentenidentifikation DE3715271A1 26.11.1987
Titel Profilabrichteinrichtung für Doppelkegelschleifkörper
Anmelder VEB Werkzeugmaschinenkombinat "7. Oktober" Berlin, DDR 1120 Berlin, DD
Erfinder Sobczyk, Reinhard, Dipl.-Ing., DDR 1120 Berlin, DD;
Thyssen, Wolfgang, Dr.sc.techn., DDR 3014 Magdeburg, DD;
Ulrich, Hans-Joachim, Dipl.-Ing., DDR 1156 Berlin, DD
DE-Anmeldedatum 08.05.1987
DE-Aktenzeichen 3715271
Offenlegungstag 26.11.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.11.1987
IPC-Hauptklasse B24B 53/07

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Profilabrichteinrichtung für Doppelkegelschleifkörper an einer Zahnflankenschleifmaschine, bei der zusätzlich zu einer Abrichteinrichtung, mit der jeweils die Stirnfläche und die Mantelflächen des Doppelkegelschleifkörpers abrichtbar sind, ein Formabrichtwerkzeug vorhanden ist, mit dem ein Profil, zwischen Stirnfläche und Mantelfläche herstellbar ist.

Um Zahnradgetriebe mit hoher Übertragungsleistung, kleinen Abmessungen, langer Lebensdauer und geräuscharmen Lauf zu erhalten, werden die vorverzahnten Zahnräder häufig einsatzgehärtet. Zur Beseitigung des bei der Wärmebehandlung entstehenden Härteverzuges und zur Erzielung einer hohen Verzahngenauigkeit werden diese Zahnräder durch Schleifen feinbearbeitet. Für eine hohe Übertragungsleistung ist eine hohe Zahnfußfestigkeit ausschlaggebend. Diese wird wesentlich durch die vom Verzahnwerkzeug beeinflußte Zahnfußausrundung bestimmt.

Zum Erzeugen des entsprechenden Kreisbogens am Werkzeugkopf ist eine Einrichtung bekannt (DD-WP 2 09 141, B 24 B) mittels der der Radius zwischen Mantelfläche und Stirnfläche des Doppelkegelschleifkörpers durch komplizierte mechanische Elemente erzeugt wird.

Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß Schmierungsänderungen den geforderten Bewegungsablauf, der durch Reibkräfte gesteuert wird, stark beeinflussen und somit nicht in jedem Fall ein definierter Bewegungsablauf gewährleistet ist. Außerdem ist ein hoher mechanischer Fertigungsaufwand notwendig und das Einstellen des Radius kann nur mit Hilfseinrichtungen vorgenommen werden.

Weiterhin ist eine Einrichtung an einer Zahnflankenschleifmaschine, die mit Tellerscheiben arbeitet, bekannt (Prospekt MAAG-Zahnräder AG, Zürich, CH, Zahnradschleifmaschine SD-36-X), an der ein Formabrichtwerkzeug eingesetzt ist, das einen dem Zahnfußradius am Zahnrad entsprechenden Radius am Schleifkörper herstellt. Die radiale Stellung des Schleifkörpers wird beim Abrichten und Schleifen, abgesehen von der Radiusverschleißkompensation, zum Werkstück beibehalten.

Diese Lösung hat den Nachteil, daß die hydraulisch betätigte Abhebeeinrichtung für das Formabrichtwerkzeug, um beim Schleifen den Kontakt zwischen Formabrichtwerkzeug und Schleifkörper auszuschließen, einen erheblichen Aufwand erfordert und geringste Positionierabweichungen der hydraulisch betätigten Abhebeeinrichtung genauigkeitsmindernden Einfluß haben.

Bekannt ist weiterhin eine Profiliervorrichtung für die Schleifschnecke an einer Zahnflankenschleifmaschine (Prospekt Reishauer AG, Wallisellen-Zürich, CH, Zahnradschleifmaschine RZ 300 E) bei der die Schleifschnecke in einer Abrichtstellung an den Flanken profiliert wird. Anschließend, nach dem Wechsel des Abrichtwerkzeuges, wird in der gleichen Abrichtstellung die Schleifschnecke mit der Profilvorrichtung profiliert. Nachteilig ist, daß das vollständige Abrichten der Schleifschnecke durch den hohen Umrüstaufwand lange Abrichtzeiten zur Folge hat und der rotatorische Antrieb der Abrichtwerkzeuge einen zusätzlichen Aufwand erfordert.

Ziel der Erfindung ist, Zahnräder mit höherer Übertragungsleistung herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der bei geringem technischen Aufwand und innerhalb kurzer Abrichtzeit ein Profil mit hoher Genauigkeit am Doppelkegelschleifkörper erzeugt werden kann.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß das Formabrichtwerkzeug fest mit der Abrichteinrichtung verbunden und gemeinsam mit dieser radial zum Doppelkegelschleifkörper verstellbar ist. Das Formabrichtwerkzeug ist in einer Position zwischen Abrichtposition der Abrichteinrichtung und der Arbeitsposition des Doppelkegelschleifkörpers angeordnet. Der Geschwindigkeitsverlauf des Schleifspindellagers mit dem Doppelkegelschleifkörper mittels Signalgebern, die mit einem Antrieb des Schleifschlittens verbunden sind, ist von der Umschaltposition zur Position des Formabrichtwerkzeuges veränderbar.

Es ist von Vorteil, daß der Abstand zwischen der Position der Abrichteinrichtung und der Position des Formabrichtwerkzeuges vorzugsweise kleiner als 2,5mal des maximal schleifbaren Moduls auf der Zahnflankenschleifmaschine ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß das Formabrichtwerkzeug parallel zur Achse des Doppelkegelschleifkörpers axial und radial zu dieser verstellbar angeordnet ist.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Profilabrichteinrichtung,

Fig. 2 Schnitt A-A der Fig. 1.

In der Fig. 1 ist an einem nicht dargestellten Verstellschlitten eine Abrichteinrichtung 1 mit Stirnflächenabrichtwerkzeug 3 und Mantelflächenabrichtwerkzeug 2 angeordnet. Mit der Abrichteinrichtung 1 ist ein Formabrichtwerkzeug 4 fest verbunden. Das Formabrichtwerkzeug 4 ist parallel zur Achse des Doppelkegelschleifkörpers 5, axial und radial verstellbar, angeordnet. Der Doppelkegelschleifkörper 5 ist am Schleifspindellager 8 gelagert, der durch einen Antrieb 11 beaufschlagt wird, mit dem die Signalgeber 9; 10 verbunden sind. Der Doppelkegelschleifkörper 5 steht in Abrichtposition I unter der Abrichteinrichtung 1. Mit der Umschaltposition II beginnt die verzögerte Bewegung des Schleifspindellagers 8 mit Doppelkegelschleifkörper 5 bis zur Position III des Formabrichtwerkzeuges 4. In Arbeitsposition IV steht der Doppelkegelschleifkörper 5 in Eingriff mit dem Werkstück 12.

In der Fig. 2 ist der Schnitt A-A der Fig. 1 dargestellt. Sie zeigt die Stellung des Formabrichtwerkzeuges 4 beim Profilieren des Profils zwischen Stirnfläche 7 und Mantelfläche 6 des Doppelkegelschleifkörpers 5.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folgt:

Der am Schleifspindellager 8 angeordnete Doppelkegelschleifkörper 5 wird mittels des Antriebes 11 vor der Bearbeitung des Werkstückes 12 oder zur Kompensation des Formverschleißes an den Mantelflächen 6 in die Abrichtposition der Abrichteinrichtung 1 zurückgezogen. Die Abrichteinrichtung 1 wird radial um einen Abrichtbetrag zum Doppelkegelschleifkörper 5 zugestellt und das Stirnflächenabrichtwerkzeug 3 und die Mantelflächenabrichtwerkzeuge 2 richten die Stirnfläche 7 und die Mantelflächen 6 des Doppelkiegelschleifkörpers 5 ab. Nach dem Abrichten beaufschlagt der Antrieb 11 des Schleifspindellagers 8 mit dem Doppelkegelschleifkörper 5 und bewegt ihn mit hoher Geschwindigkeit in die Umschaltposition II. Die Lage der Umschaltposition II und die der später in Richtung Werkstück 12 folgende Position III des Formabrichtwerkzeuges 4 werden durch die Signalgeber 9; 10 begrenzt.

Mit der Abrichteinrichtung 1 ist das Formabrichtwerkzeug 4 fest verbunden. Das Formabrichtwerkzeug 4 wird um den gleichen Abrichtbetrag radial zum Doppelkegelschleifkörper 5 zugestellt, wie die Abrichteinrichtung 1. Zum Einrichten kann das Formabrichtwerkzeug 4 zum Doppelkegelschleifkörper 5 axial und radial verstellt werden.

Ab der Umschaltposition II, ausgelöst durch den Signalgeber 9, wird das Schleifspindellager 8 mit dem Doppelkegelschleifkörper 5 mit geringerer Geschwindigkeit in Richtung Werkstück 12 bewegt. Infolge der Abrichtzustellung wird der Doppelkegelschleifkörper 5 tangential an das Formabrichtwerkzeug 4 herangeführt und profiliert. Unter ständiger Einwirkung des Formabrichtwerkzeuges 4 gelangt der Doppelkegelschleifkörper 5 in die Position III des Formabrichtwerkzeuges 4, in der das Formabrichten beendet ist. Durch den Signalgeber 10 wird der Antrieb 11 auf eine höhere Geschwindigkeit umgeschaltet, bis die Arbeitsposition IV des Doppelkegelschleifkörpers 5 erreicht ist.

Zum Teilen zur nächsten Zahnlücke des Werkstückes 12 wird der Doppelkegelschleifkörper 5 in die Abrichtposition I der Abrichteinrichtung 1 mit hoher Geschwindigkeit zurückgezogen. Nach dem Teilvorgang fährt der Doppelkegelschleifkörper 5 wieder mit hoher Geschwindigkeit in die Bearbeitungsposition IV zum Schleifen der nächsten Zahnlücke des Werkstückes 12 ein. Die Signalgeber 9; 10 wirken nur dann in Richtung von der Umschaltposition II zu Position III des Formabrichtwerkzeuges 4, wenn das Abrichten durch Abrichteinrichtung 1 erfolgt ist. In Bewegungsrichtung des Schleifspindellagers 8 mit Doppelkegelschleifkörper 5 von der Arbeitsposition IV zur Abrichtposition I der Abrichteinrichtung 1 lösen die Signalgeber 9; 10 kein Signal aus.

Wenn das Formabrichtwerkzeug 4 den Doppelkegelschleifkörper 5 profiliert, wird durch ein Zeitglied ein gesonderter Kühlmittelstrom eingeschaltet, welcher den Verschleiß des Formabrichtwerkzeuges 4 herabsetzt.

In Fig. 2 wird das Formabrichtwerkzeug 4 mit dem Doppelkegelschleifkörper 5 im Eingriff gezeigt. Zum Einrichten ist das Formabrichtwerkzeug 4 axial und radial zum Doppelkegelschleifkörper 5 verstellbar angeordnet. Das Formabrichtwerkzeug 4 wird so eingestellt, daß das Profil zwischen Stirnfläche 7 und Mantelflächen 6 des Doppelkegelschleifkörpers 5 ohne Absätze durch das Formabrichtwerkzeug 4 erzeugt wird. Wird das Werkstück 12 nur mit einem trapezförmig abgerichteten Doppelkegelschleifkörper 5 bearbeitet, wird das Formabrichtwerkzeug 4 vom Doppelkegelschleifkörper 5 radial zurückgestellt.

Die Geschwindigkeitsschaltung des Schleifspindellagers 8 kann auch durch einen Signalgeber in Verbindung mit einem entsprechenden Nocken erfolgen.

Die Vorteile der Profilabrichteinrichtung bestehen darin, daß der Zustellbetrag des Formabrichtwerkzeuges nur gemeinsam mit der Abrichteinrichtung erfolgt und damit ein geringer technischer Aufwand notwendig wird. Außerdem ist das Formabrichtwerkzeug so angeordnet, daß der Doppelkegelschleifkörper bei der immer notwendigen Bewegung von der Abrichtposition der Abrichteinrichtung zur Position des Formabrichtwerkzeuges tangential mit diesem in Kontakt gelangt, die Abrichtzustellung durch den veränderlichen Geschwindigkeitsverlauf des Schleifspindellagers langsam wirksam wird und somit der Verschleiß am Formabrichtwerkzeug in Verbindung mit dem Kühlmittelstrom gering gehalten wird. Ein gesonderter Antrieb des Formabrichtwerkzeuges entfällt. Mit dem Formabrichtwerkzeug ist es möglich Zahnfußradien am Werkstück zu erzeugen.

Durch das Schleifen der Zahnfußradien wird die Kerbwirkung herabgesetzt und eine höhere Zahnfußfestigkeit erreicht. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen Abrichtposition der Abrichteinrichtung und Position des Formabrichtwerkzeuges kleiner als 2,5mal des maximal schleifbaren Moduls der Zahnflankenschleifmaschine ist. Damit kann die Führung der Schleifspindelaufnahme klein gehalten werden und durch eine geringe Auskraglänge wird eine hohe Steife erreicht. Gleichzeitig werden die Abmessungen des Schleifspindellagers in Grenzen gehalten.

  • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

    1 Abrichteinrichtung

    2 Mantelflächenabrichtwerkzeug

    3 Stirnflächenabrichtwerkzeug

    4 Formabrichtwerkzeug

    5 Doppelkegelschleifkörper

    6 Mantelfläche

    7 Stirnfläche

    8 Schleifspindellager

    9 Signalgeber

    10 Signalgeber

    11 Antrieb

    12 Werkstück

    I Abrichtposition der Abrichteinrichtung 1

    II Umschaltposition

    III Position des Formabrichtwerkzeuges 4

    IV Arbeitsposition des Doppelkegelschleifkörpers 5.


Anspruch[de]
  1. 1. Profilabrichteinrichtung für Doppelkegelschleifkörper an einer Zahnflankenschleifmaschine, bei der zusätzlich zu einer Abrichteinrichtung, mit der jeweils die Stirnfläche und die Mantelflächen des Doppelkegelschleifkörpers abrichtbar sind, ein Formabrichtwerkzeug vorhanden ist, mit dem ein Profil zwischen Stirn- und Mantelfläche herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Formabrichtwerkzeug (4) fest mit der Abrichteinrichtung (1) verbunden und gemeinsam mit dieser radial zum Doppelkegelschleifkörper (5) verstellbar ist, wobei das Formabrichtwerkzeug (4) in einer Position (III) zwischen der Abrichtposition (I) der Abrichteinrichtung (1) und der Arbeitsposition (IV) des Doppelkegelschleifkörpers (5) angeordnet ist und der Geschwindigkeitsverlauf des Schleifspindellagers (8) mit dem Doppelkegelschleifkörper (5) mittels Signalgebern (9; 10), die mit einem Antrieb (11) des Schleifspindellagers (8) verbunden sind, von der Umschaltposition (II) zur Position (III) des Formabrichtwerkzeuges (4) veränderbar ist.
  2. 2. Profilabrichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des Abstandes zwischen Abrichtposition (I) der Abrichteinrichtung (1) und der Position (III) des Formabrichtwerkzeuges (4) vorzugsweise kleiner als 2,5mal des maximal schleifbaren Moduls ist.
  3. 3. Profilabrichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formabrichtwerkzeug (4) parallel zur Achse des Doppelkegelschleifkörpers (5) axial und radial zu dieser verstellbar angeordnet ist.
  4. 4. Profilabrichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Formabrichtwerkzeug (4) ein Kühlmittelstrom zu- und abschaltbar ist.






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