DE6809101U

DE6809101U - Verzahntes werkzeug zum spanlosen formen von zahnraedern o. dgl.

Info

Publication number: DE6809101U
Application number: DE19686809101
Authority: DE
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1968-11-29
Filing date: 1968-11-29
Publication date: 1969-10-09
Also published as: GB1245508A; FR2024570A1

Description

Carl Hurth München, den 22.Nov. I968 '''■

Maschinen- und Zahnradfabrik 2503 Lich/Wo

8 München 5, Holzstr. 17-27 PL

Verzahntes Werkzeug zum spanlosen Formen von Zahnrädern o. dgl.

Die Neuerung bezi.nt sich auf ein verzahntes Werkzeug in Form eines Zahnrads oder einer Zahnstange o. dgl. zum spanlosen Formen von Zahnrädern o. dgl., wobei Werkstück und Werkzeug mit im wesentlichen parallelen Achsen aufeinander abwälzen.

Es ist bekannt, zum spanlosen Forme ti von Zahnrädern verzahnte Werkzeuge, d.h. Zahnräder, Zahnstangen o. dgl., zu verwenden. Diese Werkzeuge haben ununterbrochene Zahnflanken.

Die erforderliche Anpreßkraft kann bei gegebenem Anpreßdruck verringert werden, wenn die Zahnflanken mit einer Anzahl I.uten versehen werden, die Stege zwischen sich einschließen, welche die Zahnflanken bilden. So konzentriert sich die Anpreßkraft auf diese Stege, wodurch der Anpreßdruck, der für die Verformung des Materials maßgeblich ist, erhöht wird.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Oberflächenqualität der Werkstücke, die mit d-n oben angeführten Werkzeugen bearbeitet werden, zu erhöhen.

^s wurde gefunden, daß die Form der Nuten Einfluß auf die Oberflächenqualität des Werkstücks hat.

Die der Neuerung augrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zahnflanken mit einer Anzahl Stege bildenden Nuten versehen sind, und daß die Nutwandungen, die ohne Anwendung der neuen Raumform mit den Sotationsebenen (Ebenen, die senkrecht auf der Rotationsachse des Werkzeugs stehen) einen nicht mit Werkzeugmaterial ausgefüllten Winkel

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(Hinterschnittwinkel) bilden, so geneigt zur Werkzeugzahnflanke angeordnet sind, daß der materialfreie Hinterschnittwinkel im Vergleich zu der zur Werkzeugzahnflanke rechtwinkeligen Nutwandung verkleinert ist.

Die neue Raumform betrifft sowohl zahnradartige als auch zahnstangenartige Werkzeuge. Es ist lediglich darauf zu achten, daß bei einer Zahnstange nicht die Rotationsebene sondern die Ebene, in der die Wälzbewegung liegt, betrachtet wird. Es wurde nämlich gefunden, daß sich in den Nuten durch die Sclu^äglage der einen Nutwand zur Rotations- oder Wälzebene ein taschenartiger Hohlraum bildet, in den sich bei der Verformung des Werkstücks Material setzt, das bei der Wälzbewegung aus der Werkstückoberfläche herausgerissen wird, wodurch eine rauhe Oberfläche entsteht. Die neue Raumform mildert oder beseitigt diesen Vorgang.

Die Wirkung der Neuerung wird dadurch gesteigert, daß mindestens eine der beiden Nutwandungen der Nuten in der Sotationsebene bzw. parallel zur Wälzbewegung liegen. Hierdurch werden die Taschen ganz und damit ihre schädliche Wirkung völlig vermieden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der neuen Raumform geht dahin, daß die beiden Nutwandungen der Nuten in der Rotationsebene bzw. parallel zur Wälzbewegung liegen.

Vom Standpunkt der Festigkeit der Stege ist eine solche Ausbildung der Erfindung günstig, daß die beiden Wandungen der Nuten zum Nutgrund hin konvergieren. Ferner kann auch eine Ausgestaltung von Vorteil sein,* die dahin geht, daß. die beiden Nutwandungen der Nuten mit der durch die Nut mitte gelegten vom Zahnkopf zum Zahnfuß verlaufenden Ebene (z.B. Rotations^bene) jeweils gleiche Winkel bilden, wobei die Nutwandungen zum Nutgrund hin konvergieren.

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Die Neuerung ist anhand von mit den Figuren 1 bis 8 gezeigten

Ausführungsbeispielen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Maschine, auf der die Neuerung angewendet werden ι kann.

Fig. 2 zeigt einen Zahn eines Werkzeugs von der Seite.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 und eine Form der Nuten ohne Anwendung der neuen Raumform.

Fig. k zeigt ein Detail der Fig. 3 und schematisch die schädliche Wirkung einer Nut nach der alten Form.

Fig. 5 zeigt als Detail eine Nut nach der neuen Bauform.

Fig. 6 zeift einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig.2 und gleichzeitig eine Ausgestaltung der Neuerung .

Fig. 7 zeigt ein Detail aus Fig. 6 in vergrößertem Maßstab. Fig. 8 zeigt eine Nut nach einer Ausgestaltung der Neuerung .

Fig. 1 zeigt eine Zahnrad-Rollmaschine auf der die Neuerung angewendet werden kann. Auf einem Maschinengestell 10 ist mittels eines Werkstücktisches 11, der zwei Reitstö'cke 12 und 13 in bekannter Weise trägt, das Werkstück 1²+, ein Zahnrad o. dgl., drehbar gelagert. In einem Werkzeugschlitten 15i der in bekannter Weise ein oder mehrere Vorschubbewegungen ausführen kann ist ein zahnradartiges Werkzeug 16 gelagert. Im Beispiel führt der Werkzeugschlitten nur einen Vorschub rechtwinkelig zur Werkstückachse in Richtung des Doppelpfeils 15a aus. Das Werkzeug wird «yon einem Motor 17 in Drehung versetzt und wälzt spielfrei auf dem Werkstück ab, wobei die Achsen von Werkstück und Werkzeug im wesentlichen parallel liegen.

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Fig. 2 zeigt von der Seite einen Zahn 18 des zahnradartigen Werkzeugs, Er ist beiderseits mit vom Zahnkopf zum Fuß verlaufenden Nuttu 19» 20 versehen. Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2. Auf jeder Zahnflanke sind eine Reihe Nuten 19', 19'', 19' " u.s.w. sowie 20', 20'' u.s.w. eingearbeitet. Dazwischen liegen Stege 21. Die Nutwände 22, 23 bilden «»inen rechten Winkel mit der Zahnf- nke 2h, Eine dieser beiden Nutwände bildet mit der Rotationsebene 25, d.h. mit der Ebene in der die Richtung der Wälzbewegung liegt, einen nicht mit Werkzeugmaterial ausgefüllten Winkel. Dieser Winkel wird Hinterschnittwinkel ?G genannt (Fig. Ό. Durch den Hinterschnittwinkel bildet sich eine Tasche 27- Wenn das Werkzeug auf dem Werkstück 1*t abrollt, setzt sich Werkstückmaterial P in die Tasche und wird im Verlauf der Abwälzbewegung herausgerisse was eine unsaubere Werkstückoberfläche ergibt.

Fig. 5 zeigt eine Nut, bei der dieser Mangel vermieden ist. Die Nutwandung 29, die ohne die Erfindung die oben beschriebene Tasche bilden würde, ist erfindungsgemäß in die Rotationsebene gelegt. Die Tasche ist dadurch vermieden, es kann kein Material herausgerissen werden, die Werkstückoberfläche erhält eine höhere Qualität. Bei dieser Ausführungsform konvergieren die Nutwände, weil die Nutwand 22 ihre oben beschriebene Lage beibehalten hat.

Die Figuren .6 und 7 zeigen ein weiteres günstiges Ausführungsbeispiel der Neuerung , bei dem beide Nutwandungen 30, 31 in eine der Rotationsebenen gelegt sind. Die so gebildeten Stege 32 dringen u.U. leichter in das Werkstückmaterial ein als beispielsweise die von der Nutwandung 22 (Fig. 5) gebildete Kante, die allerdings vom Standpunkt der Festigkeit vorteilhafter sein kann.

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Di ι. Neuerung ir.t auch auf :i; hn;" t^ng-jnar ti --e '.Vorkz'juge a nv,¹ endbar. Das Bild der Fig. 2 würde sich dabei nur dahingehend ändern, daß die Zahnflanken gerade stat*" gekrümmt sind. Die Figuren £ bis 8 behalten unverändert ihre Gültigkeit. Di<i Rotationsebene wird dabei zur V.'älzebene (was die Rotationsebene auch ist). Die Wälzebenc liegt normalerweise
parallel sur Stirnfläche 35 des zahtistangeni'örmigen V/erkzeugs.

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Claims

Carl Hurth München, den 3.7.I969

Maschinen- und Zahnradfabrik 25OJ5 Lich/Wo

München 5, Holzstr. I9 PL 23I

Schutzansprüche

1) Verzahntes Werkzeug in Form eines Zahnrads o.dgl. zum spanlosen Formen der Zähne von Zahnrädern o.dgl. durch Abwälzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken mit einer Anzahl Stege (21) bildenden Nuten (19i 20) versehen sind, und daß die Nutwandungen (29), die ohne Anwendung der neuen Raumform mit den Rotationsebenen (25) (Ebenen, die senkrecht auf der Rotationsachse des Werkzeugs stehen) einen nicht mit Werkzeugmaterial ausgefüllten Winkel

(Hinterschnittwinkel 26) bilden würden, so geneigt zur Werkzeugzahn-■■' flanke (2*f) angeordnet 'sind, daß der materialfreie Hinterschnittwinkel (26) im Vergleich zu der zur Werkzeugzahnflanke rechtwinkeligen Nutwandung verkleinert ist.

2) Verzahntes Werkzeug in Form einer Zahnstange o.dgl. zum spanlosen Formen der Zähne von Zahnrädern o.dgl. durch Abwälzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken mit einer Anzahl Stege (21) bildenden Nuten (19i 20) versehen sind, und daß die Nutwandungen (29), die mit der Richtung der Wälzbewegung (ohne Anwendung der neuen Raumform) einen nicht mit Werkzeugmaterial ausgefüllten Winkel (Hinterschnittwinkel 26) bilden wurden, so geneigt zur Werkzeugzahnflanke (2*f) angeordnet sind, daß der materialfreie Hinterschnittwinkel (26) im Vergleich zu der zur Werkzeugzahnflanke rechtwinkeligen Nutwandung verkleinert ist.

3) Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Nutwandungen der Nuten in der Rotationsebene bzw. parallel zur Wälzbewegung liegt.

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*f) Werkzeug nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Nutwandungen der Nuten in der Rotationsebene bzw. parallel zur Wälzbewegung liegen.

5) Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wandungen der Nuten zum Nutgrund hin konvergieren.

6) Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch' gekennzeichnet, daß die beiden Nutwandungen (33, 3*0 der Nuten mit der durch die Nutmitte gelegten vom Zahnkopf zum Zahnfuß verlaufenden Ebene (z.B. Rotationsebene) (25) jeweils gleiche Winkel (35» 36) bilden, wobei die Nutwandungen zum Nutgrund (36) hin konvergieren.