NL8800472A

NL8800472A - Werkwijze voor het vervaardigen en/of nabewerken van kroonwielen.

Info

Publication number: NL8800472A
Application number: NL8800472A
Authority: NL
Original assignee: Hankamp Bv
Priority date: 1988-02-24
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1989-09-18
Also published as: US4954028A; DE68900249D1; EP0330289A1; ATE67108T1; JPH01252316A; EP0330289B1; ES2029923T3

Description

885025/Rey/ho

A

Korte aanduiding: Werkwijze voor het vervaardigen en/of nabewerken van kroonwielen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze volgens de aanhef van conclusie 1

Voor het vervaardigen van kroonwielen zijn tot op heden verschillende methoden bekend. Als eerste kan worden genoemd 5 het afwikkelsteken dat kan worden uitgevoerd op bekende steekbanken die zijn voorzien van extra "haakse" hulpstukken.

Deze methode heeft echter beperkingen ten aanzien van de afmetingen van de te vervaardigen kroonwielen en de vereiste nauwkeurigheid. Indien zeer hoogwaardige kroonwielen moeten 10 worden vervaardigd vereisen deze kroonwielen een hardingsbe-handeling en een nabewerking.

Een andere methode is het zogenaamd zinkvonken, zoals bijvoorbeeld beschreven in EP-A-0077097. Deze methode heeft het nadeel dat het vonken een zeer tijdrovend proces is.

15 Bovendien beïnvloedt het vonkproces de materiaaleigenschappen van het vertandingsoppervlak, zodat ook in dit geval bij kroonwielen waar zeer strenge eisen aan worden gesteld een nabewerking noodzakelijk is.

De onderhavige uitvinding beoogt nu een werkwijze te 20 verschaffen waarmee ruw gevormde kroonwielen kunnen worden nabewerkt, welke werkwijze tevens geschikt is voor het vervaardigen van een kroonwiel.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, door de in het kenmerkende gedeelte van conclusie 1 aangegeven 25 maatregelen.

Daar als gereedschap een roterend schijfvormig element wordt toegepast waarvan het tandvormige profiel een afwikkelbeweging uitvoert die overeenkomt met de afwikkelbewe-ging van een tand van het met het kroonwiel samenwerkende 30 cilindriche tandwiel terwijl het element tegelijkertijd een heen en weergaande aanzetbeweging maakt wordt een nauwkeurige bewerking verkregen van de tandflanken van de betreffende tandkuil.

Daar elk kroonwiel slechts met één wat vorm en 35 afmetingen betreft bepaald tandwiel kan samenwerken is voor elk te bewerken of te vervaardigen kroonwiel de kantelas • 8800472 ♦ -2- ondubbelzinnig bepaald.

Het gereedschap kan hierbij bestaan uit een slijpschijf of uit een profielfrees al naar gelang het een nabewerkings-of een fabricageproces betreft.

5 Opgemerkt wordt dat een profielfrees op zich bij de ver vaardiging van tandwielen bekend is. Het profiel van de frees is bij deze bekende methode echter gevormd overeenkomstig de tandkuil van de te vervaardigen vertanding, terwijl volgens de uitvinding een afwikkelproces wordt voorgesteld waarbij 10 het snijwerktuig een tandprofiel heeft.

Het gebruik van een afwikkelproces met een tandvormig snijprofiel is op zich eveneens uit de stand van techniek bekend. Een dergelijke bekende afwikkelfrees bestaat echter uit een cilindrisch lichaam dat is gevormd als een 15 ééngangige van snijkanten voorziene worm, waarbij de worm zowel een rotatie om zijn eigen rotatie-as maakt als een heen- en weergaande aanzetbeweging heeft.

Bij voorkeur wordt tijdens de bewerking de slijtage van het schijfvormige element gemeten en wordt de positie van de 20 rotatieas gecorrigeerd aan de hand van de gemeten waarde.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin:

Figuur 1 schematisch de werkwijze van de uitvinding toont, en 25 Figuur 2 een schematische afbeelding is van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze uit figuur 1.

In figuur 1 is een gedeelte van een kroonwiel 1 weergegeven, dat bestemd is om samen te werken met een cilindrisch tandwiel 2, waarvan in figuur 1 slechts de 30 kopcirkel 3 de steekcirkel 4 en de voetcirkel 5 zijn aangegeven. Het cilindrische tandwiel 2 of rondsel draait om een loodrecht op het vlak van tekening staande rotatie-as 6, waarbij de steekcirkel 4 zuiver afrolt over de steekcirkel 7 van het kroonwiel 1.

35 Het rondsel 2 is in figuur 1 weergegeven voor .8800472 ♦ * -3- illustratieve doeleinden en is feitelijk niet aanwezig.

Het rondsel 2 dient in de tekening slechts om de positie en de stand van de rotatie-as 6 aan te geven. Zoals hierna nog in detail zal worden toegelicht speelt deze rotatie-as 6 van 5 het rondsel een belangrijke rol bij de werkwijze volgens de uitvinding.

Voor het slijpen van de vertanding van het kroonwiel 1 is een slijpschijf 8 aanwezig, die loodrecht op het vlak van de tekening staat en met hoge hoeksnelheid (^>o kan 10 roteren om zijn hartlijn 9. De slijpschijf 8 heeft aan de buitenomtrek, gezien in een door de rotatie-as 9 lopende dwarsdoorsnede, een tandprofiel 10, dat overeenkomt met het tandprofiel van het rondsel 2. Zoals in figuur 1 zichtbaar is is de slijpschijf 8 zodanig met zijn tandprofiel 10 in een 15 tandkuil van de vertanding van het kroonwiel 1 geplaatst, dat het tandprofiel 10 van de slijpschijf zou samenvallen met het tandprofiel van een in dezelfde tandkuil grijpende tand van het rondsel 2, als dit rondsel 2 met het kroonwiel 1 in ingrijping staat. Daar de slijpschijf een verspanend arbeids-20 gereedschap is zal het tandprofiel in de praktijk niet nauwkeurig samenvallen met het tandprofiel van het rondsel maar zullen bij de kop en de voet van het tandprofiel van de slijpschijf de gebruikelijke correcties zijn aangebracht Het slijpen van het kroonwiel geschiedt nu op de 25 volgende wijze:

De roterende slijpschijf 8 heeft een heen- en weergaande lineaire aanzetbeweging die loodrecht op het vlak van tekening staat, evenwijdig aan de rondselas 6. Bij deze beweging wordt een gedeelte van de beide met de slijpschijf 30 in aanraking staande tandflanken van de betreffende tandkuil geslepen. Nadat de slijpsteen heen en .weer door de betreffende tandkuil is geweest, wordt de slijpschijf 8 enigszins gekanteld om de hartlijn 6 in de richting van de pijl COj .

35 Tegelijkertijd wordt het kroonwiel enigszins verdraaid met .8800472 « » -4- een hoeksnelheid u>z . De verhouding tussen de hoeksnelheden en LD2. komt overeen met de overbrengingsverhouding tussen het rondsel 2 en het kroonwiel 1. De slijpschijf 8 wordt in deze stand opnieuw door de betreffende tandkuil heen en weer 5 bewogen, waarbij een volgend gedeelte van de de tandkuil begrenzende tandflanken wordt bewerkt.

Door de slijpschijf 8 te kantelen cm de hartlijn 6 en tegelijkertijd het kroonwiel te verdraaien, wikkelt het tandprofiel 10 van de slijpschijf 8 zich af over de 10 beide tandflanken van de betreffende tandkuil, op dezelfde wijze als de vertanding van het rondsel 2 zich zou afwikkelen. Door bovendien een heen en weergaande aanzetbeweging uit te voeren, worden de beide tandflanken van het kroonwiel 1 geslepen. Nadat de slijpschijf een of meer malen over de tand-15 flanken van de tandkuil is afgewikkeld, wordt de slijpsteen uit de tandkuil teruggetrokken waarna het kroonwiel over één steek wordt verdraaid en de slijpschijf in de volgende tandkuil wordt geplaatst voor het bewerken hiervan.

Alhoewel de werkwijze volgens de uitvinding hier is 20 beschreven voor het naslijpen van ruw vervaardigde kroonwielen die bijvoorbeeld zijn vervaardigd door smeden, steken of zinkvonken zal het voor de vakman duidelijk zijn dat, door in plaats van een slijpschijf een profielfrees te gebruiken, met deze werkwijze tevens een kroonwiel kan worden 25 vervaardigd, dat vervolgens met dezelfde werkwijze weer kan worden geslepen.

Aan de tegenover de in het kroonwiel grijpende zijde van de slijpschijf gelegen zijde kan een zogenaamde dress-inrich-ting 11 zijn aangebracht. Een dergelijke dress-inrichting 30 dient voor het corrigeren van het tandprofiel van de slijpschijf als dit profiel tengevolge van slijtage afwijkingen gaat vertonen. De dress-inrichting slijpt hierbij een gedeelte van de buitenomtrek van de slijpsteen zodat de diameter hiervan afneemt. Om te zorgen dat het tandprofiel 35 van de slijpschijf de juiste stand blijft innemen ten opzichte van de kroonwielvertanding is tevens een niet in de tekening weergegeven, met de dress-inrichting samenwerkende nastelinrichting aanwezig die de stand van de rotatie-as 9 •6600472 ___________. .

* -5- van de slijpschijf verplaatst overeenkomstig de door de dress-inrichting veroorzaakte verkleining van de diameter van de slijpschijf. Indien een slijpschijf met diamantpoeder of een andere niet nadressbare slijpkorrel wordt toegepast, dan zijn drèss-inrichting en nastelinrichting overbodig.

5 Alhoewel in figuur 1 een slijpschijf 8 is weergegeven waarvan het tandprofiel slechts een enkele tand bevat zou het eveneens mogelijk zijn een tandprofiel met twee of meer tanden te gebruiken. Dit heeft het voordeel dat het gereedschap op meerdere plaatsen met het werkstuk in 10 aanraking staat, zodat de bewerkingssnelheid wordt verhoogd.

In figuur 2 is schematisch een inrichting weergegeven voor het uitvoeren van de werkwijze. In deze figuur zijn de verschillende onderdelen zoveel mogelijk met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven als in figuur 1.

15 Figuur 2 toont het te bewerken kroonwiel 1 dat is ingespannen op een horizontale nauwkeurige spelingsvrije verdeelkop 12. Deze verdeelkop wordt roterend aangedreven door middel van een stappenmotor 13 die is gekoppeld aan een spelingsvrije tandwielkast 14.

20 De roterende slijpschijf 8 is draaibaar gelagerd op een as 15 die in hoogte verstelbaar is gelagerd in een juk 16.

Deze hoogte verstelling is van belang voor het bijstellen van de slijpschijf na het dressen van het slijpprofiel.

De slijpschijf is tevens verstelbaar loodrecht op het vlak 25 van tekening teneinde de slijpschijf goed ten opzichte van het kroonwiel te kunnen positioneren.

Het juk 16 is via een as 17 gelagerd in een gestel 18, zodanig dat het juk met de slijpschijf kan kantelen cm de hartlijn 6 van de as 17. De as 17 is zowel in de hoogterich-30 ting als in de richting loodrecht op het vlak van tekening in het gestel 18 verstelbaar, zodat de stand van de kantelas 6 nauwkeurig kan worden ingesteld.

De as 17 is tevens in de lengterichting verschuifbaar in het gestel 18 gelagerd voor het verschaffen van de lineaire 35 aanzetbeweging van de slijpschijf. Deze lineaire beweging kan .8800472 t -6- door elke geschikte aandrijving worden verkregen, zoals bijvoorbeeld een zuiger-cilindersamenstel 19.

Tenslotte is een stappenmotor 20 verbonden met de as 17. Met behulp van deze motor kan de as een rotatie om zijn eigen 5 hartlijn 6 uitvoeren, welke rotatie de kantelbeweging veroorzaakt van de slijpschijf 8. Door de rotaties van de beide stappenmotoren 13 en 20 zodanig op elkaar af te stemmen dat hun hoeksnelheden zich verhouden als de overbrengingsver-houding tussen het kroonwiel en het cilindrische tandwiel dat 10 bestemd is om met het kroonwiel samen te werken wordt een nauwkeurige afwikkelbeweging van het tandprofiel van de slijpschijf over de vertanding van het kroonwiel verkregen.

De rotatie van het kroonwiel en de kantelbeweging van het gereedschap kunnen in plaats van via de stappenmotoren 13 en 20 2 0natuurlijk ook op mechanische wijze zijn gekoppeld.

,8800472

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen en/of nabewerken van een kroonwiel met behulp van een verspanend gereedschap, welk kroonwiel bestemd is om samen te werken met een vooraf bepaald cilindrisch tandwiel, met het kenmerk, dat 5 - als verspanend gereedschap een roterend schijfvormig element wordt gebruikt, waarvan de in het vlak van de rotatie-as liggende werkzame dwarsdoorsnede in hoofdzaak overeenkomt met het tandprofiel van het cilindrische tandwiel , 10. het schijfvormige element zodanig ten opzichte van het te vervaardigen en/of na te bewerken kroonwiel wordt geplaatst dat het tandprofiel van het genoemde element in hoofdzaak samenvalt met het tandprofiel van het cilindrische tandwiel als dit in ingrijping staat met het kroonwiel, 15. het schijfvormige element loodrecht op zijn rotatie-as in een heen- en weergaande lineaire beweging wordt gebracht in de richting van de met het element in ingrijping staande tandkuil van het kroonwiel, het schijfvormige element wordt gekanteld cm een loodrecht 20 op de rotatie-as hiervan staande in de lineaire bewegingsrichting lopende as, welke as samenvalt met de rotatie-as van het cilindrische tandwiel als dit in samenwerkende ingrijping staat met het kroonwiel, en het kroonwiel een hiermee overeenkomende rotatie om zijn eigen rotatie-as 25 uitvoert, zodanig dat de hoeksnelheden van de rotatie van het kroonwiel en de kantelbeweging van het schijfvormige element zich verhouden als de overbrengingsverhouding tussen het kroonwiel en het cilindrische tandwiel, waarbij het tandprofiel van het schijfvormige element 30 zich afwikkelt over de vertanding van het kroonwiel. het schijfvormige element uit de vertanding van het kroon wiel wordt teruggetrokken en het kroonwiel over een bepaalde hoek wordt verdraaid voor het bewerken van een.volgend gedeelte van het kroonwiel. .S&00472 -8- «

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de slijtage van het schijfvormige element wordt gemeten en de positie van de rotatie-as wordt gecorrigeerd aan de hand van de gemeten waarde.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het schijfvormige element een slijpschijf is.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het schijfvormige element een profielfrees is. .6800472