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Dokumentenidentifikation DE3802252C2 28.02.1991
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen von Wälzfräsern für das Kopfüberschneidverfahren von Stirnrädern
Anmelder Efune, Michail, 1000 Berlin, DE
Erfinder Efune, Michail, 1000 Berlin, DE
Vertreter Meyer, L., Dipl.-Ing.; Vonnemann, G., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 2000 Hamburg
DE-Anmeldedatum 27.01.1988
DE-Aktenzeichen 3802252
Offenlegungstag 17.08.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.02.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.02.1991
IPC-Hauptklasse B24B 3/12

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Maschinen zum Schleifen von Zahnradwälzfräsern sind beispielsweise aus der DE-AS 20 31 597 bekannt. Derartige Maschinen sind jedoch ungeeignet zur Fertigung von Wälzfräsern gemäß DE-PS 36 26 087 für Stirnräder der Feinwerktechnik, die nach dem Kopfüberschneidverfahren hergestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das es erlaubt, Wälzfräser gemäß der DE-PS 36 26 087 herzustellen.

Weiter ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Die Verfahrensaufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind den Ansprüchen 2 und 3 zu entnehmen.

Die Vorrichtungsaufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind den Ansprüchen 5 bis 7 zu entnehmen.

Die Erfindung wird in Fig. 1 bis 8 beschrieben.

Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:

Fig. 1 schematisch die Abfolge der Verfahrensschritte,

Fig. 2 das Profil des Wälzfräsers,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Schnittlinie A-A aus Fig. 4,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Schnittlinie E-E aus Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie C-C aus Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß der Schnittlinie B-B aus Fig. 4,

Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie D-D aus Fig. 4 und

Fig. 8 einen Schnitt gemäß Linie F-F aus Fig. 4.

In Fig. 1 bezeichnet die Ziffer 3 die Leitspindel, die über den Mitnehmer 7 eine translatorische Bewegung des Schlittens 6 und des damit verbundenen Fräsers erzeugt. Zu diesem Zweck dreht sich die Leitspindel 3, während der Mitnehmer 7 sich in reibendem Kontakt an der rechten Flanke des Leitspindelprofils abstützt. Durch die Drehung der Leitspindel 3 wird der Mitnehmer 7 aus seiner links gezeichneten Position nach drei Umdrehungen in die rechtsgezeichnete Position verschoben. Dadurch, daß die Achse der Leitspindel 3 um den Winkel omega von der Bewegungsrichtung des Mitnehmers 7 abweicht, taucht der Mitnehmer 7 langsam aus dem Profil der Leitspindel aus und bewegt sich bei einer Umdrehung der Leitspindel um eine, dem Betrag delta S entsprechend, geringere Strecke vorwärts als es der Steigung S der Leitspindel 3 entspräche.

In dem oberen Teil der Fig. 1 sind die entsprechenden Bewegungsabläufe beim Schleifen des Fräsers dargestellt. Die Drehachse des Fräsers ist gegenüber der Richtung seiner translatorischen Bewegung um den Winkel ω verschwenkt. Dadurch verändert sich die Tiefe des Schleifwerkzeuges während des Vorbeiführens am Fräser, mit der es in das Profil des Fräsers eintaucht. Damit der Abstand der seitlichen Flanken des trapezförmigen Fräserprofils gleichbleibt, muß der Fräser um den Betrag delta P, der aus zeichnerischen Gründen nicht als zwei Linien dargestellt werden konnte, bei jeder Fräserumdrehung in axialer Richtung weniger verstellt werden als es der Steigung P des Fräsers entspräche. Auf diese Weise wird zuerst die linke Profilflanke des Fräsers in der Lage K&min; des Schleifwerkzeugs bearbeitet und danach entsprechend der Position K&min;&min; - die rechte Profilkante des Fräsers.

Damit bei einem angenommenen Flankenprofil von 20° des Mitnehmerprofils M und des Profils der Spindel 3 sowie des Schleifwerkzeuges K der erzeugte Flankenwinkel des Fräsers ebenfalls 20° beträgt, besteht die Möglichkeit, wie oben mit der Fig. 1 angedeutet, das Fräswerkzeug K&min; um einen Winkel von ±omega ebenfalls zu schwenken und so die Winkeldifferenz zwischen translatorischer Bewegungsrichtung des Fräsers und der Lage seiner Drehachse auszugleichen.

Fig. 2 zeigt das Profil des erzeugten Wälzfräsers 2 in vergrößerter Darstellung. Die Steigung P des Fräsers ist konstant, da die Lage zum Schleifwerkzeug bei jeder Umdrehung um den Betrag delta P korrigiert wird. Der in Fig. 1 zeichnerisch nicht auflösbare Abstand delta P ist in Fig. 2 nun erkennbar.

In Fig. 3 ist Wälzfräser 2 auf Spindel 1 befestigt und wird über Zahnrad 18 und dem damit in Eingriff stehenden Zahnrad 16 von der Leitspindel 3 in Drehbewegung versetzt. Die Spindel 1 ist im Spindelstock 5 drehend gelagert, während der auf Schlitten 6 montierte Spindelstock 5 selbst mittels Linearkugellager 19 translatorisch in den Führungsleisten 21 geführt ist. Der Schlitten 6 mit Spindelstock 5 wird von der Spindel 3 von einem in z-Richtung einstellbar ausgebildeten Mitnehmer 7 verschoben, der sich an einer Flanke des Leitspindelprofils abstützt.

Damit eine definierte Anlage des Mitnehmers an die Leitspindel erfolgt, wird von Feder 8 auf den Spindelstock 5 eine einseitig gerichtete Kraft auf den Spindelstock 5 ausgeübt. Dadurch, daß die Führungen 19 und die Achse der Leitspindel relativ zueinander um den Winkel omega verschwenkt sind, verändert sich während der translatorischen Bewegung des Mitnehmers 7 entlang des Profils der Leitspindel die Eintauchtiefe des Mitnehmers 7 in das Leitspindelprofil in Richtung der z-Achse.

Der Spindelstock 5 kann um Stift 24 um den Winkelbetrag omega verschwenkt werden, wobei die Führungsleisten 20 und 21 und die linearen Kugellager der Führungsbaugruppe "G" durch Bindebleche 22 und 23 verbunden sind. Die zur Einstellung dienenden Anzugschrauben 25 und Stützschrauben 26 sind in Fig. 4 erkennbar.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung entlang der Schnittlinie E-E aus Fig. 3. Das Schleifwerkzeug 4 ist im Schleifstock 9 drehbar gelagert. Der Schleifstock 9 seinerseits ist in Richtung der Koordinate y translatorisch zusammen mit dem Längsschlitten 10 verschiebbar. Die linearen Kugellager führen den Längsschlitten, so daß er sich in Richtung der Koordinate y verschieben läßt. Mit dem Längsschlitten 10 ist die auf Achse 15 gelagerte Kurvenscheibe 12 drehbeweglich verbunden.

Der Längsschlitten 10 mit Schleifspindelstock 9 tastet mit Stütze 13 die Kurvenscheibe 12 ab. Die Kurvenscheibe 12 auf Achse 15 wird über einen geeigneten Satz Zahnräder 16 und 17 von der Leitspindel 3 angetrieben. Außerdem wird von der Leitspindel 3 durch Zahnräder 16 und 18 der Fräser gedreht. Das Übersetzungsverhältnis iz der Paarung von Zahnrad 16 mit Zähnezahl 71 zu Zahnrad 18 mit Zähnezahl 75 entspricht dem Verhältnis der Leitspindelsteigung S zur Steigung P des Fräsers, also



Eine gleichmäßige Abtastkraft zwischen Kurvenscheibe 12 und Stütze 13 wird durch Feder 14 erreicht. Die bei Drehung der Kurvenscheibe entstehende Oszillation des Längsschlittens 10 erzeugt den Hinterschliff der einzelnen Zahnflanken.

Fig. 6 zeigt die Möglichkeit, wie die Schleifscheibe 4, die im Schleifstock 9 gelagert ist, in Richtung der x-Koordinate zur Bearbeitung der zweiten Fräserprofilflanke verstellt werden kann. Dazu ist der Spindelstock 9 in x-Richtung verschieblich gelagert. Die relative Lage des Schleifstocks 9 und der Führungsleiste 32 kann mit Hilfe des Stufenstückes 28 mit Linearskala, auf dessen Feinmeßgewinde ein sich drehender Konus 29 mit Kreisskala aufgeschraubt ist, feinfühlig verändert werden, wobei der Spindelstock durch die Feder 30 ständig zu einer definierten Anlage in Richtung des Stufenstengels gedrückt wird.

Zur Durchführung des Verfahrens wird die beschriebene Vorrichtung wie folgt betrieben:

Durch Drehen der Schraube 31 führt man zunächst die Schleifscheibe 4 in Richtung des Wälzfräsers 2 auf die notwendige Tiefe. Danach wird eine Seite des Zahnprofils des Wälzfräsers in einem ersten Durchgang geschliffen.

Anschließend wird mit Hilfe des Konus 29 die Schleifscheibe 4 um das Maß "n * delta P" in Richtung der x-Koordinaten verstellt, wobei n die Anzahl der in einem Durchgang zu schleifenden Windungen des Fräsers ist und delta P der Korrekturbetrag der Fräsersteigung je Umdrehung ist.

Durch den daran anschließenden zweiten Schleifgang wird die andere Flanke des Wälzfräserprofils geschliffen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Schleifen von Wälzfräsern für das Kopfüberschneidverfahren von Stirnrädern nach Patent 36 26 087, wobei der Wälzfräser und ein Schleifwerkzeug relativ zueinander translatorisch verschoben und gleichzeitig um eine Achse so gedreht werden, daß die sich ergebende Relativbewegung zwischen Schleifwerkzeug und Wälzfräser der Steigung des Wälzfräsers entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bearbeitung des Fräsers die Richtung der translatorischen Bewegung von der Richtung der Drehachse um einen bestimmten Winkel voneinander abweichend eingestellt wird.
  2. 2. Verfahren zum Schleifen von Zahnradwälzfräsern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der translatorischen Bewegung eine zweite in gleicher Richtung wirkende Kompensationsbewegung so überlagert wird, daß der Abstand der Profilflanken über die Länge des Fräsers konstant bleibt.
  3. 3. Verfahren zum Schleifen von Zahnradwälzfräsern, bei dem die translatorische Bewegung durch eine Leitspindel mit einem Mitnehmer erzeugt wird nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsbewegung durch eine sich verändernde Eingrifftiefe des Mitnehmers in ein Profil der Leitspindel erfolgt.
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der ein mittels eines drehenden Werkzeuges, insbesondere mittels einer Schleifscheibe (4), zu bearbeitender Wälzfräser (2) drehend um seine Achse antreibbar auf einem Spindelstock (5) gehaltert und in seiner angenähert axialen Richtung zur Erzeugung der Fräsersteigung translatorisch beweglich ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Wälzfräsers (2) und die Richtung der translatorischen Bewegung in einem Winkel (omega) zueinander angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelstock (5) von einer Leitspindel (3) translatorisch antreibbar ausgebildet ist und die Leitspindel (3) ein Trapezprofil aufweist, in das ein mit dem Spindelstock (5) verbundener Mitnehmer (7) an einer Seite des Profils anliegend eingreifend angeordnet ist, wobei die Achse der Leitspindel (3) und die Richtung der translatorischen Bewegung des Mitnehmers (7) um einen Winkel (omega) verschwenkt ausgebildet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Veränderung der Schleifscheibenlage in Richtung ihrer Drehachse, vorzugsweise in Form einer Mikrometerschraube mit Skalierung, vorgesehen sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (4) um eine Achse schwenkbar ausgebildet ist, die senkrecht zur Drehachse der Schleifscheibe angeordnet ist.






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