DE1154700B

DE1154700B - Profile cutting tool for producing tooth flanks

Info

Publication number: DE1154700B
Application number: DEW25380A
Authority: DE
Inventors: Ernst Friesenhagen
Original assignee: Waldrich H A GmbH; HA Waldrich GmbH
Current assignee: Waldrich H A GmbH; HA Waldrich GmbH
Priority date: 1959-04-11
Filing date: 1959-04-11
Publication date: 1963-09-19

Description

Profilschneidwerkzeug zum Herstellen von Zahnflanken Die Erfindung betrifft ein Profilschneidwerkzeug zum Herstellen von Zahnffanken.Profile cutting tool for producing tooth flanks The invention relates to a profile cutting tool for producing tooth flanks.

Der weitaus größte Teil aller Verzahnungswerkzeuge, wie Hobelkämme, Abwälzfräser, Schneidräder, Profilscheibenfräser, sind mit ebener Spanfläche und einem Spanwinkel von 0= ausgestattet. Bei Scharfschliff, parallel zur ursprünglichen Spanfläche, wird jeweils das ursprüngliche Profil wieder erzeugt.The vast majority of all gear cutting tools, such as planer combs, Hobbing cutters, cutting wheels, profile disc milling cutters, are with a flat rake face and equipped with a rake angle of 0 =. When sharpened, parallel to the original Rake face, the original profile is generated again.

Dieses Profil, das im gewählten Beispiel der Herstellung einer Verzahnung im Abwälzverfahren in der Regel symmetrisch ist, wird durch die Schnittkanten der ebenen Spanfläche mit den seitlichen und der vorderen, unter einem Freiwinkel stehenden Freiflächen gebildet. Diese durch das Zusammenkommen der erwähnten Flächen gebildeten Kanten sind die Schneidkanten des Werkzeuges. Beim Einwirken des Werkzeuges auf das Werkstück bildet sich das Profil der Schneidkanten am Werkstück als Gegenprofil ab.This profile, which in the chosen example is the production of a toothing is usually symmetrical in the hobbing process, the cut edges make the flat rake face with the side and the front at a clearance angle Open spaces formed. These formed by the coming together of the surfaces mentioned Edges are the cutting edges of the tool. When the tool acts on the workpiece forms the profile of the cutting edges on the workpiece as a counter-profile away.

Es hat sich nun als zweckmäßig erwiesen, Zahnflanken herzustellen, die in einigen Abschnitten vom normalen Profil (beispielsweise der Evolvente) abweichen und die verbesserte Laufeigenschaften aufweisen, welche mit einem solchen normalen Profil nicht erreicht werden können.It has now proven to be useful to produce tooth flanks, which deviate in some sections from the normal profile (for example the involute) and which have improved running properties comparable to those of normal Profile cannot be reached.

So ist es beispielsweise seit einiger Zeit üblich, bei hoch beanspruchen Getrieben die Zahnflanken am Kopf des Zahnes stärker zurückzunehmen, als dies der Evolvente entsprechen würde.For example, it has been common practice for some time when the vehicle is subject to high loads Driven to pull back the tooth flanks at the head of the tooth more than this Involute would correspond.

Es ist weiterhin der Vorschlag gemacht worden, eine evolventenförmige Zahnflanke im Bereich des Teilkreises durch eine Nut zu unterbrechen.The suggestion has also been made of an involute To interrupt the tooth flank in the area of the pitch circle by a groove.

Zur Erzeugung solcher abweichender Profile sind nach bisheriger Übung verhältnismäßig umständliche Werkzeuge erforderlich, da der Fachmann zur Erzielung solcher Sonderprofile an Zahnflanken den entsprechend abweichenden Verlauf der Schneidkante, wie sie von den Freiflächen und der ebenen Spanfläche gebildet wird, durch solche Profilierung der Schneidkante sucht, die eine entsprechende Profilierung der Freiflächen nach sich zieht.To generate such deviating profiles, follow the previous exercise relatively cumbersome tools required as the skilled person to achieve this such special profiles on tooth flanks the correspondingly different course of the cutting edge, as it is formed by the flanks and the flat rake face, by such Profiling the cutting edge is looking for a corresponding profiling of the open spaces entails.

Demgegenüber zeigt die Erfindung einen besonders einfachen Weg, um mit Werkzeugen, deren Freiflächen keine Abänderung erfahren, die erwähnten Profilabweichungen am Werkstück herzustellen. Hierzu werden allein auf der ebenflächigen Spanfläche rillen- oder leistenförmige Ausnehmungen bzw. Erhebungen im Sinne der gewollten Profilgebung vorgesehen, die in den Bereich der Schneidkanten hineinragen. Will man also beispielsweise im Bereich des Teilkreises in einer evolventenförmigen Zahnflanke eines Zahnrades od. dgl. eine Nut einschneiden, und zwar sowohl auf der vorderen als auch auf der rückwärtigen Zahnflanke des Zahnes, so kann man gemäß der Erfindung eine leistenförmige Erhebung auf der ebenflächigen Spanfläche des einen Zahn der Gegenverzahnung darstellenden Werkzeuges vorsehen, die quer zur Längsmittelebene des Werkzeugzahnes verläuft und in den Bereich der seitlichen Schneidkanten hineinreicht.In contrast, the invention shows a particularly simple way to the mentioned profile deviations with tools whose open areas are not modified on the workpiece. For this purpose, only on the flat rake face Grooved or strip-shaped recesses or elevations in the sense of the intended Profiling provided that protrude into the area of the cutting edges. Want So, for example, in the area of the pitch circle in an involute tooth flank a gear or the like. Cut a groove, both on the front as well as on the rear tooth flank of the tooth, so one can according to the invention a strip-shaped elevation on the flat rake face of one tooth of the Provide counter-toothing tool that is transverse to the longitudinal center plane of the tool tooth and extends into the area of the lateral cutting edges.

Praktisch wird man eine derartige Leiste aus dem Vollen arbeiten.In practice, you will work such a bar from the solid.

Es liegt auf der Hand; daß die Herstellung einer solchen Leiste oder einer ähnlichen rillen- oder leistenförmigen Ausnehmung oder Erhebung der ebenen Spanfläche wesentlich leichter und einfacher zu erreichen ist, als .eine einer Nut auf den Zahnflanken entsprechende, genau symmetrische Gestaltung der seitlichen Freiflächen des Schneidzahnes bzw. Schneid-Meißels.It is obvious; that the manufacture of such a bar or a similar groove-shaped or strip-shaped recess or elevation of the planes The rake face is much easier and simpler to achieve than a groove Corresponding, exactly symmetrical design of the lateral ones on the tooth flanks Free areas of the cutting tooth or cutting chisel.

Im wesentlichen besteht also die Erfindung in einem profilierten Anschliff der Spanfläche an Stelle eines profilierten A:nschliffes der beiden seitlichen Freiflächen, um eine zweckmäßig gestaltete Schneidkante am Werkzeug zu erhalten.The invention essentially consists of a profiled bevel the rake face instead of a profiled grinding of the two lateral flanks, to get an appropriately designed cutting edge on the tool.

Es wurde bereits früher vorgeschlagen, für Dreharbeiten einen Scheiben-Profilstahl vorzusehen,- dessen Scheibe zur Bildung einer Spanfläche sektorförmig ausgeschnitten ist. Darauf verläuft die Spanfläche nicht radial, sondern unter einem von einer Radialebene abweichenden, ihr gegenüber kleineren Brustwinkel. Die Abbildung des Profils des Scheibenprofilstahles auf dieser zur Radialebene schräg verlaufenden, ebenen Spanfläche führt zu einer Verzerrung des Profils, so daß das am Scheibenprofilstahl vorzusehende Profil Korrekturen gegenüber dem am Werkstück gewünschten Profil erfahren muß.It has previously been proposed to use a disc profile steel for turning work Provide, - the disk cut out sector-shaped to form a rake face is. The rake face on it does not run radially, but under one of one Radial plane deviating, compared to her smaller breast angle. The illustration of the Profile of the disc profile steel on this inclined to the radial plane, flat rake surface leads to a distortion of the profile, so that on the disc profile steel Understand the profile corrections to be provided compared to the profile desired on the workpiece got to.

Auch bei dieser bekannten Ausführung wird die Änderung des Profils am Werkstück gegenüber dem Profil der Freiflächen durch Verlagerung der Spanfläche berücksichtigt, jedoch im entgegengesetzten Sinn wie bei der Ausführung nach der Erfindung. Bei letzterer soll nämlich das Profil der Freiflächen dem am Werkstück gewünschten, allgemeinen Profil entsprechen, und es soll weiterhin die Abweichung von diesem allgemeinen Profil durch Abweichung der Spanfläche von der ebenen Form herbeigeführt werden. Aus diesen Gründen hat auch die bekannte Ausführung diejenige nach der Erfindung trotz der einfacheren Herstellungsweise und der übrigen Vorteile der letzteren nicht nahegelegt.In this known embodiment, too, the change in the profile on the workpiece opposite the profile of the flanks by shifting the rake face considered, but in the opposite sense as in the embodiment according to the invention. at the latter should namely the profile of the open areas to the desired on the workpiece, correspond to the general profile, and the deviation from this should continue to be the case general profile caused by deviation of the rake face from the flat shape will. For these reasons, the known embodiment also has that according to the invention not despite the simpler production method and the other advantages of the latter suggested.

Es ist zwar bereits bekannt, die geradlinige, vordere Schneidkante eines Drehstahles dadurch in eine von wellen- oder zickzackförmigem Profil zu verwandeln, daß in die vorher ebene Brustfläche des Stahles in Längsrichtung des Stahlschaftes bzw. in Einstechrichtung des Stahles eine Anzahl von parallelen Nuten eingearbeitet wird, während die vordere Freifiäche des Stahles - wie vorher - eben bleibt. Die nunmehr wellenförmige oder gezackte Schnittkante des Drehstahles dreht beim Einstechen in das Werkstück eine Nut, deren Nutengrund eine gewellte bzw. mit parallelen Einkerbungen versehene Oberfläche aufweist. Dies geschieht jedoch dort, um dem Nachteil zu begegnen, daß der Span beim Herstellen tieferer Einstiche durch Seitenausdrehung in der Nut festklemmt und das Werkstück zerstört, wobei die Wellenform der Schneidka@nte benutzt wird; tun ein ungehindertes Abfließen des Spanes sicherzustellen. Hierbei kommt es also lediglich auf die Wellenform der Kante als solche, nicht aber auf ihre Maßhaltigkeit und das am Werkstück erzielte Profil an. Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, ein im voraus genau bestimmtes, geometrisches Profil. zu erzielen und- insbesondere eine Zahnflanke mit einer im Bereich des Teilkreises eingearbeiteten Schmiernut zu erzeugen, wobei die Anforde fflgen an die herzustellende Oberflächengüte im Gegensatz zum bekamten Anwendungsbereich hoch sind.It is already known, the straight, front cutting edge to transform a turning tool into one with a wavy or zigzag profile, that in the previously flat chest surface of the steel in the longitudinal direction of the steel shaft or a number of parallel grooves incorporated in the piercing direction of the steel becomes, while the front free surface of the steel - as before - remains level. the now wavy or serrated cutting edge of the turning tool rotates during grooving a groove in the workpiece, the bottom of which is a corrugated or parallel notch having provided surface. However, this is done there to counter the disadvantage that the chip when making deeper grooves by turning the side in the groove jams and destroys the workpiece, using the waveform of the cutting edge will; do to ensure an unhindered flow of the chip. Here comes So it only depends on the wave shape of the edge as such, but not on its dimensional accuracy and the profile achieved on the workpiece. In contrast, the invention has the Task set, a precisely determined, geometrical profile in advance. to achieve and in particular a tooth flank with one machined in the area of the pitch circle To generate a lubrication groove, with the requirements on the surface quality to be produced in contrast to the received scope are high.

Die vorstehend genannte Erfindung soll an einem Beispiel an Hand der Zeichnung; im einzelnen erläutert werden. Hierbei zeigt Abb.1 die Draufsicht auf einen Schneidzahn eines Verzahnungswerkzeuges zur Erzeugung von Evolventen im Abwälzverfahren, Abb. 2 eine. Seitenansicht zu Abb. 1 mit einer eingezeichneten Anschliffänie gemäß der Erfindung, Abb. 3 eine Draufsicht auf einen Schneidzahn wie auf Abb. l;, jedoch mit verägderter Profiljiiie gemäß der Erfindung.The above-mentioned invention is based on an example on the basis of Drawing; will be explained in detail. Figure 1 shows the top view a cutting tooth of a gear cutting tool for generating involutes in the hobbing process, Fig. 2 a. Side view of Fig. 1 with a drawn-in bevel according to FIG of the invention, Fig. 3 is a plan view of a cutting tooth as in Fig. 1; but with a modified profile according to the invention.

Der in Abb.1 gezeigte Teil eines Verzahnungswerkzeuges 1 hat bei normalem. Anschliff der Span- oder Brustfläche das erzeugende Schneidenprofil2. Verursacht durch den Unterschnitt, bzw. den Freiwinkel, entsteht die Fußkontur 4 des Werkzeugzahnes. In der Abb. 2 ist der Normalschliff durch die gestrichelte Linie 2 dargestellt. Der erfindungsgemäße Anschliff ist durch die voll ausgezogene Linie 3 dargestellt. Diese Abbildung entspricht einem Anschliff für das Freischneiden im Kopfbereich.The part of a gear cutting tool 1 shown in Fig. Grinding of the chip or face surface, the generating cutting edge profile 2. Caused The base contour 4 of the tool tooth is created by the undercut or the clearance angle. In Fig. 2, the normal grinding is shown by the dashed line 2. The polished section according to the invention is shown by the solid line 3. This figure corresponds to a bevel for cutting free in the head area.

Auf der Linie 5, 6 verläuft die Anschlifffläche 3 parallel zur Normalanschlifffläche 2. Von da ab bewegt sie sich in einer Kurve nach oben. Durch den am Werkzeuge angeschliffenen Freiwinkel verursacht, wird hierdurch das Profil der Span- oder Brustfläche des Werkzeuges, entsprechend den Anforderungen des zu erzeugenden Profils, verändert.On the line 5, 6, the bevel surface 3 runs parallel to the normal bevel surface 2. From there, it moves upwards in a curve. Caused by the clearance angle ground on the tool, the profile of the rake face or face of the tool is changed in accordance with the requirements of the profile to be generated.

Die Erfindung kann gegenüber dem Ausführungsbeispiel mancherlei Abwandlungen erfahren. Es kann beispielsweise jedes beliebige Profil auf der Spanfläche erzeugt werden. Das Profil kann darüber hinaus unsymmetrisch angeordnet werden, so daß rechts und links des Zahnes verschiedene Zahnflanken ,entstehen. Die Grenze der Erfindung wird dort gesehen, wo durch die Anbringung des Profils Schneidenwinkel entstehen, die eine ordnungsgemäße Zerspanung nicht mehr zulassen würden. Bis zu dieser Grenze ergibt sich jedoch ein sehr weiter Anwendungsbereich.The invention can be modified in many ways with respect to the exemplary embodiment Experienced. For example, any profile can be created on the rake face will. The profile can also be arranged asymmetrically, so that on the right and to the left of the tooth, different tooth flanks arise. The limit of the invention is seen where cutting angles are created by attaching the profile, that would no longer allow proper machining. Up to this limit However, there is a very broad area of application.

Die Abb. 4 und 5 zeigen abgewandelte Ausführungsformen.Figs. 4 and 5 show modified embodiments.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Profile cutting tool for producing tooth flanks, with standing at a clearance angle, which together with the rake face result in the profile Open spaces, characterized in that to achieve. Deviations in the professional of the workpiece compared to that consisting of a flat rake face and the flanks, d, h. from the cutting edges of these surfaces with one another, the profile results in the rake face, as is known per se, grooved or strip-shaped extending into the area of the cutting edges Has recesses or elevations.

2. Tool according to claim 1, characterized in that that the rake face in the front area from the head cutting edge to its root parallel to the flat rake face mentioned in claim 1 as a reference face and is set back opposite to the cutting direction and in the rear area gradually, e.g. with a rounding into this flat rake face. Into consideration pulled documents: U.S. Patent No. 2,424,473; "Manufacturing engineering", 1954, No. 1, pp. 33, 34; »Werkstaablatt 61«, October 1948 edition (supplement to the magazine »Workshop and Operation«).