CH650432A5

CH650432A5 - Positioniereinrichtung fuer schleifkoerper und zahnrad an zahnflankenschleifmaschinen.

Info

Publication number: CH650432A5
Application number: CH252881A
Authority: CH
Inventors: Sieghart Lenz; Hans-Joachim Ulrich
Original assignee: Werkzeugmasch Okt Veb
Priority date: 1980-04-18
Filing date: 1981-04-15
Publication date: 1985-07-31
Also published as: DD153196A1; DE3107869A1; DD153196B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung für Schleifkörper und Zahnrad an Zahnflankenschleifmaschinen, die nach dem Teilwälzschleifverfahren arbeiten und bei denen die Spanzustellung am Werkstück indirekt mittels Spielveränderungen im Wälzgetriebezug erzeugt wird.

Für das Positionieren kleinerer Zahnräder mit wenig schwankendem Aufmass bzw. Härteverzug, die mittels Spanndornen auf Zahnflankenschleifmaschinen aufgespannt werden können, ist ein sogenanntes Einrichtungsgerät bekannt. Bei dieser Einrichtung wird nach dem Schleifen des ersten Zahnrades einer Serie die Stellung des Mitnehmers für den Spanndorn zu einer Bezugslücke - und damit zum Schleif körper - fixiert und auf alle weiteren Zahnräder übertragen. Damit kann das Positionieren des Zahnrades schon während der Schleifbearbeitung eines anderen Zahnrades erfolgen.

Ebenfalls für das Positionieren kleinerer Zahnräder mit wenig schwankendem Aufmass bzw. Härteverzug ist eine auf der Zahnflankenschleifmaschine befindliche Einrichtung bekannt, bei der ein den Schleifkörper darstellender Indexstift das auf einer bohrungsbezogenen Spannvorrichtung oder auf einem Spanndorn zentrierte Zahnrad vor dem Spannen tangential positioniert.

Kleinere Zahnräder mit stark schwankendem Aufmass bzw. Härteverzug sowie grössere Zahnräder, die auf Grund ihrer Masse und Abmessungen nicht bohrungsbezogen mittels Spanndorn oder der genannten Spanneinrichtung gespannt werden können, müssen hingegen von Hand zum Schleifkörper positioniert werden, wobei eine grosse Zahl von Einzeloperationen auszuführen sind. Das Positionieren von Hand hat den Nachteil, dass ein nicht genau vorherbestimmbarer Hilfszeitanteil entsteht, weil Reihenfolge und Wiederholhäufigkeit der erforderlichen Operationen stark von den Fertigkeiten des Bedieners und den werkstückseiti-gen Gegebenheiten wie Verzahnungsparameter und Vorbearbeitungszustand abhängen.

Insbesondere besteht der Nachteil, dass beim Herantasten an die Zahnflanke im allgemeinen nur nach abgeschlossener Wälzbewegung zugestellt werden kann, weil dem Bediener nicht ersichtlich ist, in welcher Phase des Abwälzens eine Berührung des Schleifkörpers mit dem Zahnrad erfolgen kann. Daher ist es auch möglich, dass eine wahrnehmbare Reaktion ein derart grosser Betrag zugestellt wird, dass die nächstfolgende Berührung zwischen Zahnrad und Schleifkörper zur Havarie führt. Ein weiterer Nachteil entsteht daraus, dass die Zustellwerte, bei denen der Schleifkörper die Zahnflanke berührt, nicht festgehalten werden, um daraus spätere Folgeoperationen abzuleiten.

Zweck der Erfindung ist die Senkung des hohen Hilfs-zeitanteiles für das Positionieren von Schleifkörper und Zahnrad sowie eine Steigerung der Arbeitsproduktivität und die Vermeidung von Bedienungsfehlern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Positioniereinrichtung für Schleifkörper und Zahnrad an Zahnflan-kenschleifmaschinen, die nach dem Teilwälzschleifverfahren arbeiten und bei denen die Spanzustellung am Werkstück indirekt mittels Spielveränderungen im Wälzgetriebezug erzeugt wird, zu schaffen, bei welcher die Berührung zwischen rotierendem Schleifkörper und Zahnrad entweder optisch oder akustisch vom Bediener wahrgenommen und mittels Tastendruck signalisiert wird und durch Abarbeiten einer wiederholbaren Folge von Operationsschritten bei definierter Spielauslage im Wälzgetriebezug die Positionierung von Schleifkörper und Zahnrad selbständig erfolgt, so dass die Ausgangsstellung für die eigentliche Spanabnahme erreicht ist.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der werkzeugmaschinenspezifische Antrieb (WSA) für die Wälzvorschubbewegung mit der Wälzwegeinstellung bzw. der Wälzwegkorrektureinrichtung und der Maschinensteuerung derart verbunden sind, dass innerhalb des korrigierten Wälzweges, in dem eine Berührung von Schleifkörper und Zahnrad möglich ist, gleichzeitig eine langsame Wälzvorschubbewegung und eine kontinuierliche Zustellbewegung wiederholbar ausführbar sind, bis die Berührung von Schleifkörper und Zahnrad mittels Sensor oder Schalter signalisierbar ist und dann die erreichte Stellung des Zustellantriebes in der Recheneinheit speicherbar ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Mini-malspiel-Kontrolleinheit mit den ZuStellantrieben und der Maschinensteuerung derart verbunden, dass eine Verschiebung der Anschläge erfolgt, bis das Minimalspiel (Smin) an der Gewindespindelaxiallagerung erreicht ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass nach Positionierung des Schleifkörpers zu einer Zahnflanke der gleiche Vorgang für die andere Zahnflanke der Zahnlücke erfolgt und beide Anschläge um den halben Betrag der Summe der - bezogen auf die Ausgangsstellung- erreichten Zustellwerte für die Rechts- und Links-flanke zurückstellbar sind.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt das Schema des Werkstückantriebes einer Zahnflankenschleifmaschine mit Positioniereinrichtung. Der Werkstückantrieb der Zahnflankenschleifmaschine besteht aus dem werkzeugmaschinenspezifischen Antrieb WSA, welcher den Schraubtrieb 4 und über Wechselräder iw und das Umlaufgetriebe 5 den Schneckenantrieb 3 derart antreibt, dass die Wälzbewegung entsteht. Die Teileinrichtung 6 wirkt über das Umlaufgetriebe 5 auf den Schneckentrieb 3 und erzeugt mittels einer Zusatzdrehung die Teilbewegung. Auf dem Maschinentisch befindet sich das Zahnrad 2 und gegenüber der Schleifkörper 1. Am Werkstückschlitten 16 ist eine Einrichtung angeordnet, die mit der Wälzwegeinstellung 12 verbunden ist und entsprechend dem Wälzweg beispielsweise einen elektrischen Widerstand Rw verstellt, dessen Wert in der Maschinensteuerung 14 ausgewertet wird.

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Die Spanzustellung erfolgt über die verstellbaren Anschläge 7; 8 derart, dass bei unverändertem Getriebespiel im Wälzgetriebe und Vergrösserung des Abstandes beider Anschläge 7; 8 bei Umkehr der Wälzrichtung der Schraubtrieb 4 erst von einem zum anderen Anschlag bewegt wird, bis der Werkstückschlitten 16 sich zu bewegen beginnt. Inzwischen hat sich aber das Zahnrad 2 um einen bestimmten Betrag weitergedreht - die Zustellbewegung ist erfolgt.

Die Anschläge 7; 8 werden von den ZuStellantrieben 9 bewegt, wobei wiederum beispielsweise die Stellung der Anschläge 7; 8 proportional den Widerstandswerten der elektrischen Widerstände RLF und Rrf sind. Sowohl die Widerstände Rlf und Rrf als auch die Sensoren 15 für die Kontrolle der Berührung zwischen Zahnrad 2 und Schleifkörper

1 und oder auch der Schalter 17, über den manuell die Berührung zwischen Zahnrad 2 und Schleifkörper 1 signalisiert werden kann, sind mit Speicher und Recheneinheit 10 verbunden. Mit dieser Recheneinheit 10 und den Widerständen Rrf und Rlf ist die Minimalspiel-Kontrolleinheit 11 verbunden, die es gestattet, das Minimalspiel Smin zu erzeugen.

Weiterhin ist eine Wälzwegkorrektureinrichtung 13 mit der Wälzwegeinstellung 12 verbunden. Somit kann ein derartig korrigierter Wälzweg durchfahren werden, in dem zwingend eine Berührung von Schleifkörper 1 und Zahnrad

2 stattfinden kann. Natürlich kann ein derartiger Wälzweg auch über die Wälzwegeinstellung 12 manuell eingegeben werden. Die Verknüpfung von Wälzwegeinstellung 12 und Wälzwegkorrektureinrichtung 13 über die Maschinensteuerung 14 mit dem werkzeugmaschinenspezifischen Antrieb WSA ermöglicht die Erzeugung der Berührung zwischen Schleifkörper 1 und Zahnrad 2, indem bei langsamer Wälzgeschwindigkeit innerhalb des korrigierten Wälzweges jeweils entsprechend der Zahnflanke eine Zustellbewegung durch Verschieben des Anschlages 7 oder 8 bis zur Berührung erfolgt, wobei durch die langsame Wälzgeschwindigkeit die Getriebeelemente in ihrer Lage zueinander, bezogen auf die Zahnflanke, eindeutig bestimmt sind.

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Ein Vorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht darin, dass durch Einstellen eines nicht zu unterschreitenden Axialspieles der Gewindespindelaxiallagerung bei Wechsel der Wälzbewegungsrichtung nur eine vernachlässigbare kleine Realtivbewegung zwischen Schleifkörper und Zahnrad auftritt und somit die Gefahr einer Havarie bei der Ausführung des Positioniervorganges gebannt ist.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass auf Knopfdruck eine Positionierung des Schleifkörpers zu beiden Zahnflan-ken der Zahnlücke eines Zahnrades erfolgen kann, indem durch Abarbeiten einer Folge von Operationsschritten für eine vorgewählte radiale Eintauchtiefe des Schleifkörpers in die Zahnlücke über das tangentiale Herantasten des Schleifkörpers an die Zahnflanken und das Abspeichern der Zustellwerte beider Berührungspunkte ein Vermitteln des Schleifkörpers zur Zahnlücke, bezogen auf beide Wälzrichtungen, erfolgt.

Dies ist wiederum die Ausgangssituation für ein gefahrloses radiales Einstellen des Schleifkörpers auf Schleiftiefe. Darum schliesst sich die Wiederholung der Operationsschritte für das tangentiale Herantasten des Schleifkörpers an die jeweilige Zahnflanke an und bei der folgenden Berührung des Schleifkörpers mit den Zahnflanken ist dann die Position von Schleifkörper und Zahnrad zueinander sowohl radial als auch tangential hergestellt.

Jede Folge von Einzeloperationen setzt sich aus einer bestimmten Anzahl von Grundschritten zusammen, die als Unterprogramme beliebig oft wiederholbar von der Steuerung ausgeführt werden können. Somit ist auch die Möglichkeit gegeben, mit dieser Einrichtung ein Vermitteln des Härteverzuges bzw. der Aufmassschwankungen vorzunehmen, indem die Berührungspunkte verschiedener Zahnlücken ermittelt, abgespeichert und von einem Rechner die notwendige Zustellung errechnet und diese dann ausgeführt wird.

Durch zielstrebiges maschinelles Abarbeiten der notwendigen Operationsschritte tritt so eine Verkürzung des Hilfs-zeitanteiles und eine Steigerung der Arbeitsproduktivität ein.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

650 432 PATENTANSPRÜCHE

1. Positioniereinrichtung für Schleifkörper und Zahnrad an Zahnflankenschleifmaschinen, die nach dem Teilwälzverfahren arbeiten und bei denen die Spanzustellung am Werkstück indirekt mittels Spielveränderungen im Wälzgetriebezug erzeugt wird, gekennzeichnet dadurch, dass der werk-zeug-maschinenspezifische Antrieb (WSA) für die Wälzvorschubbewegung mit der Wälzwegeinstellung (12) bzw. der Wälzwegkorrektureinrichtung (13) und der Maschinensteuerung (14) derart verbunden sind, dass innerhalb des korrigierten Wälzweges, in dem eine Berührung von Schleifkörper (1) und Zahnrad (2) möglich ist, gleichzeitig eine langsame Wälzvorschubbewegung und eine kontinuierliche Zustellbewegung wiederholbar ausführbar sind, bis die Berührung von Schleifkörper (1) und Zahnrad (2) mittels Sensor (15) oder Schalter (17) signalisierbar ist und dann die erreichte Stellung des Zustellantriebes (9) in der Recheneinheit (10) speicherbar ist.

2. Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass eine Minimalspiel-Kontrolleinheit (11) mit den ZuStellantrieben (9) und der Maschinensteuerung (14) derart verbunden ist, dass eine Verschiebung der Anschläge (7; 8) erfolgt, bis das Minimalspiel (Smin) an der Gewinde-spindelaxiallagerung erreicht ist.