DE461337C

DE461337C - Process for the production of spur gears by means of a hobbing cutter that effects the switching movement of the workpiece

Info

Publication number: DE461337C
Application number: DEZ15973D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-05-30
Filing date: 1926-04-20
Publication date: 1928-06-20

Description

Die meisten bisher bekannten Zahnradfräseinrichtungen, die unter Verwendung von schneckenförmigen Fräsern nach dem Abwälzverfahren arbeiten, haben das gemeinsame Merkmal, daß Fräser und Werkstück zwangläufig in ein Übersetzungsverhältnis gebracht werden. Dies bedingt recht umständliche und daher auch kostspielige Antriebsvorrichtungen für die Erzeugung der Schaltbewegung des Werkstücks.Most of the gear milling devices known to date made using Helical milling cutters working according to the hobbing process have this in common Feature that milling cutter and workpiece are inevitably brought into a transmission ratio. This requires quite cumbersome and therefore expensive drive devices for generating the switching movement of the workpiece.

Es ist auch bereits bekannt, Zahnräder nach dem Abwälzverfahren in der Weise herzustellen, daß der Fräser dem Arbeitsstück die Schaltbewegung in der Richtung der Fräserachse selbst erteilt, wobei also ein eigenes Schaltgetriebe für die Umfangssteuerung des zu schneidenden Rades entfällt.It is also already known to manufacture gears by the hobbing process in such a way that that the cutter gives the workpiece the switching movement in the direction of the cutter axis itself, so a There is no need for a separate gearbox for the circumference control of the wheel to be cut.

Gegenstand vorliegender Erfindung betrifft eine besondere Ausbildung dieses Verfahrens zwecks Erzielung größerer Teilgenauigkeit beim Fräsen von Rädern aus dem Vollen heraus. Abb. 1 und 2 veranschaulichen die grundsätzliche Arbeitsweise. Solange der in das Rad 1 vom Fräser 3 gefräste Bogen A B kleiner ist als der Bogenabstand der Schneidkanten zweier aufeinanderfolgender Fräserzähne (2 und 4), übernimmt die Führungsschnecke 5 die Steuerung des Rades 1. Ist hingegen der Bogen A B hinreichend groß geworden, so wird die Führungsschnecke 5 überflüssig und muß durch Verschiebung des Zahnrades 1 in der Richtung der Fräserachse außer Eingriff gebracht werden. Denn im Gegensatz zum Fräsen von Zahnstangen, wo die Führungsschnecke bereits bekannt ist, bedarf es beim Fräsen von Zahnrädern endlicher Zähnezahl des ganzen Eingriffsbogens, um das Zahnprofil richtig auszufräsen.The subject of the present invention relates to a special embodiment of this method for the purpose of achieving greater partial accuracy when milling wheels from the solid. Fig. 1 and 2 illustrate the basic mode of operation. As long as the arc AB milled into the wheel 1 by the cutter 3 is smaller than the arc distance between the cutting edges of two successive cutter teeth (2 and 4), the guide worm 5 takes over the control of the wheel 1. If, however, the arc AB has become sufficiently large, the Guide worm 5 superfluous and must be disengaged by shifting the gear 1 in the direction of the cutter axis. In contrast to the milling of toothed racks, where the guide worm is already known, milling of toothed wheels requires a finite number of teeth for the entire meshing arc in order to mill out the tooth profile correctly.

Die Führungsschnecke 5 ermöglicht also das Anfräsen eines vollen Radkranzes, bietet jedoch noch keine Gewähr für eine richtige Teilung des fertiggefrästen Rades. Wird nämlich, wie Abb. 3 zeigt, das Zahnrad 1 langsam gegen den Fräser 3 axial verschoben, so beginnt dieser zuerst an der äußeren Umfangskante des Rades 1 zu arbeiten, überträgt also seine Gangteilung nicht auf den Teilkreis, sondern auf den Kopfkreis des Zahnrades 1. Bei normaler Modulteilung würde die Zähnezahl um zwei ganze Zähne zu groß ausfallen. Dieser Übelstand läßt sich jedoch leicht beseitigen, wenn man dem zu fräsenden Rade entweder einen konischen Anlauf (6) gibt, oder wenn man vor das Rad eine auf den Durchmesser des Teilkreises abgedrehte Scheibe (7) setzt.The guide worm 5 thus enables a full wheel rim to be milled however, there is still no guarantee that the milled wheel will be correctly divided. Will namely, as Fig. 3 shows, the gear 1 slowly shifted axially against the cutter 3, so this begins to work first on the outer peripheral edge of the wheel 1, transmits So its gear division is not on the pitch circle, but on the tip circle of gear 1. With a normal module pitch, the number of teeth would be two whole teeth too large. However, this drawback can easily be eliminated if you have the wheel to be milled either a conical run-up (6) there, or if you put one in front of the wheel on the The diameter of the turned disk (7) is set.

Das einfachste und beste Mittel zur Erzielung genauer Teilung ist in Abb. 4 dar-The simplest and best means of achieving precise division is shown in Fig. 4.

gestellt. Es wird besonders dann mit Vorteil angewendet werden, wenn es sich um die Herstellung mehrerer gleichartiger Zahnräder handelt. Diese Räder (8, 9, io) werden mit einem bereits gefrästen Rad (Steuerrad) 11 auf einen Dorn gespannt. Beim Annähern an den Fräser 3 erfaßt dieser bzw. die Führungsschnecke 5 zunächst das Steuerrad, welches beim weiteren Vorschub den ganzen Radsatz steuert, so daß jedes einzelne Rad ohne weitere Hilfsmittel verläßlich genau geteilt wird. Auch hier wird die Führungsschnecke nach Erzielung einer genügend großen Frästiefe im Rade 8 durch Verschiebung des Radsatzes in der Richtung der Fräserachse außer Eingriff gebracht.posed. It will be used to advantage especially when it comes to the Production of several similar gears is involved. These wheels (8, 9, io) are with an already milled wheel (steering wheel) 11 clamped on a mandrel. When approaching on the milling cutter 3, this or the guide worm 5 first detects the steering wheel, which controls the entire set of wheels during further feed, so that each individual wheel is reliably and precisely divided without further aids. Here, too, the guide worm becomes sufficient after a large milling depth in wheel 8 disengaged by shifting the wheel set in the direction of the milling cutter axis.

Bei Fräsern mit kleiner Zahnteilung sowie überhaupt in allen jenen Fällen, wo das zu bearbeitende Material zu Beginn der Arbeit ein genügend rasches Eindringen des Fräsers ermöglicht (z. B. Holz in der Richtung der Fasern, Vulkanfiber o. dgl.) ist die Führungsschnecke 5 ganz überflüssig.For milling cutters with a small tooth pitch, as well as in all those cases where this is necessary machined material, a sufficiently rapid penetration of the milling cutter at the beginning of the work made possible (e.g. wood in the direction of the fibers, vulcanized fiber or the like) is the guide screw 5 completely superfluous.

Von den zahlreichen Möglichkeiten, das vorbeschriebene Verfahren praktisch anzuwenden, sei im folgenden nur eine hervorgehoben: Die Zahnradfräsvorrichtung für Drehbänke. Sie bezweckt, kleineren Betrieben die Herstellung von Zahnrädern nach dem Abwälzverfahren zu ermöglichen.Of the numerous possibilities to apply the method described above in practice, In the following only one should be emphasized: The gear milling device for lathes. It aims at smaller businesses enable the production of gears using the hobbing process.

Wie aus Abb. ß auf Blatt 2 ersichtlich ist, werden die zu schneidenden Räder 8, 9, 10 usw. mit dem bereits geschnittenen Steuerrad 11 auf dem Dorn 12 gleichachsig festgespannt, der zwischen den Körnerschrauben 13 und 14 ohne axiales Spiel drehbar gelagert ist. Die Nabe 16 des Schwenkbügels 15 ist geschlitzt und kann auf den Zapfen 17 des Schwenkbügelhalters 18 (Abb. 5) mittels der beiden Schrauben 28 festgespannt werden. Zwischen dem Schwenkbügelhalter 18 und dem Unterteil 19 ist das Keilstück 20 angeordnet, das mit einem Muttergewinde versehen ist, in das die Handradspindel 21 eingreift. Die Spindel 21 ist in der Nabe 22 drehbar, jedoch nicht längsverschiebbar mit dem Schwenkbügelhalter 18 verbunden und trägt die Teilscheibe 23. Die kräftige Schraube 24, die mit dem Unterteil 19 starr verbunden ist und durch ein genau passendes Loch des Schwenkbügelhalters 18 hindurchgeht, verhindert eine horizontale Verschiebung der Teile 18 und 20 gegeneinander; eine Verdrehung dieser beiden Teile um die Achse der Schraube 24 kann durch entsprechende Profilgebung der Gleitflächen leicht vermieden werden. Wird die Mutter 25 gelockert, so kann durch Drehung der Handradspindel 21 das Keilstück 20, das den Bolzen 24 mit einem Langloch umfaßt, verschoben werden, wodurch der Schwenkbügelhalter 18 gegenüber dem Unterteil 19 in verschiedene Höhenlagen gebracht wird. Die an dem Schwenkbügelhalter 18 angebrachte Einteilung 26 ermöglicht im Verein mit der Teilscheibe 23 eine sehr genaue Höheneinstellung von 18 gegen 20. Der Unterteil 19 wird an Stelle des Messerhalters auf dem Oberschlitten einer Drehbank befestigt, für dessen Schraube in dem Unterteil 19 ein Langloch 27 vorgesehen ist. Wird nun der Schwenkbügelhalter 18 nach erfolgter Höheneinstellung mit der Mutter 25 fest gegen den Unterteil angezogen, so bildet er mit dem Oberschlitten der Drehbank ein starres Stück, so daß zusätzliche, unter Druck arbeitende Führungen vollständig vermieden und damit Fehlerquellen in der Bearbeitung auf ein Mindestmaß beschränkt sind.As can be seen from fig. The hub 16 of the swivel bracket 15 is slotted and can be clamped onto the pin 17 of the swivel bracket holder 18 (FIG. 5) by means of the two screws 28. The wedge piece 20 is arranged between the swivel bracket holder 18 and the lower part 19 and is provided with a nut thread into which the handwheel spindle 21 engages. The spindle 21 is rotatably connected in the hub 22, but not longitudinally displaceable with the swivel bracket holder 18 and carries the dividing disk 23 horizontal displacement of the parts 18 and 20 against each other; a rotation of these two parts about the axis of the screw 24 can easily be avoided by appropriate profiling of the sliding surfaces. If the nut 25 is loosened, the wedge 20, which surrounds the bolt 24 with an elongated hole, can be moved by turning the handwheel spindle 21, whereby the swivel bracket holder 18 is brought to different heights relative to the lower part 19. The mounted on the pivoting cradle 18 arrangement 26 allows, together with the part of disc 23 a very accurate height adjustment from 18 to 20. The lower part 19 of the blade holder is mounted on the top slide of a lathe in place, an elongated hole 27 for the screw in the lower part 19 is provided is. If the swivel bracket holder 18 is now tightened firmly against the lower part with the nut 25 after the height adjustment has taken place, it forms a rigid piece with the top slide of the lathe, so that additional guides working under pressure are completely avoided and sources of error in the machining are thus reduced to a minimum are.

Die Handhabung der Vorrichtung ist folgende: Der Schwenkbügel 15 wird auf den Zapfen 17 aufgesteckt und so weit nach abwärts gedreht, bis die Umfangskreise von Fräser 3 bzw. Führungsschneeke 5 und Radsatz 11, 8, 9, 10 sich berühren. Nun werden die beiden Klemmschrauben 28 festgezogen, die Mutter 25 gelüftet und das Keilstück 20 durch Betätigung der Schraubenspindel 21 so weit nach rechts verschoben, bis die Zeigermarken auf den Skalen 26 und 23 die gewünschte Frästiefe anzeigen. Gleichzeitig wird durch Betätigung des Planzuges der Drehbank der Radsatz vom Fräser zurückgezogen. Nun wird die Mutter 25 wieder festgezogen, dem Fräser die Arbeitsbewegung erteilt und der Radsatz langsam vorwärts gesteuert, wobei ein Rad nach dem andern durchgefräst wird. _ Für die richtige Winkeleinstellung zwischen Fräser- und Werkstückachse steht die Gradeinteilung des Supportdrehteiles zur Verfugung. Die axiale Steuerung des Radsatzes kann bei Stirnrädern mit geraden Zähnen oder bei Schraubenrädern mit großem Steigungswinkel durch die Querzugspindel des Supports erfolgen; bei Schraubenrädern mit kleinerem Steigungswinkel erfolgt die axiale Steuerung entweder mit dem entsprechend schräg gestellten Oberschlitten oder aber wiederum mit dem Querzug des Supports, wobei jedoch mit dem Längszug oder mit dem Oberschlitten die richtige Lage des Radsatzes gegenüber Fräser und Führungsschneeke zeitweise nachgestellt werden muß. Die Einstellung des Schwenkbügels und des Keil-Stückes braucht für eine Serie gleichartiger Räder natürlich nur einmal zu erfolgen.The handling of the device is as follows: The swivel bracket 15 is on the Pin 17 attached and rotated downward until the circumferential circles of Cutter 3 or guide snow 5 and wheel set 11, 8, 9, 10 touch each other. Well be the two clamping screws 28 tightened, the nut 25 lifted and the wedge 20 by actuating the screw spindle 21 shifted to the right until the pointer marks indicate the required milling depth on the scales 26 and 23. At the same time, the Lathe wheel set withdrawn from milling cutter. Now the nut 25 is tightened again, the milling cutter the working movement granted and the wheelset steered slowly forward, one wheel after the other is milled through. _ For the correct angle setting between the milling cutter and workpiece axis the graduation of the support turned part is available. The axial The wheel set can be controlled with spur gears with straight teeth or with helical gears be carried out with a large angle of inclination through the cross tension spindle of the support; for helical gears with a smaller lead angle the axial control takes place either with the correspondingly inclined top slide or again with the transverse pull of the support, but with the longitudinal pull or with the top slide the correct position of the wheelset in relation to the cutter and guide snow has to be adjusted from time to time. The setting of the swivel bracket and the wedge piece only needs to be done once for a series of similar wheels.

Claims

Patent claims:

i. Process for the production of spur gears by means of a switching movement of the workpiece causing

Hob, characterized in that for the purpose of producing an accurate division the workpiece either receives a conical run-up that slopes down to the pitch circle or is provided by the hob instead with a coaxially arranged circular disk with the diameter of the pitch circle or with an already finished gear of the same pitch is connected.

2. Device for lathes for milling gears according to the method according to claim i, characterized in that in a swivel bracket rotatably mounted workpiece by pivoting around one with the support rotating part indirectly connected mandrel (17) to the one mounted on the lathe spindle Cutter is adjustable.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the setting the milling depth by adjusting the height of the dome (17) by means of a displaceable Wedge (20) takes place.

1 sheet of drawings.

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