DE3730249A1 - Verfahren und vorrichtung zum laeppen von kegelraedern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Läppen von Kegel­ rädern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung, auf der das Verfahren ausgeführt werden kann.

Es ist bekannt, Kegelräder zur Verbesserung der Ober­ flächengüte, der Laufruhe und der Übertragungsfähigkeit zu läppen. Dieser Bearbeitungsprozeß erfolgt nach der Wärmebehandlung. Der Werkstoffabtrag ist hierbei sehr gering, so daß größere Verzahnungsfehler nicht ausgegli­ chen werden können. Das Läppen ist als Feinbearbeitungs­ verfahren nicht geeignet, ungenaue Vorbearbeitungen zu verbessern, d. h., daß auch beim Härten verzogene Flanken durch Läppen nicht brauchbar gemacht werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zumindest teilweise zu beseitigen durch ein Verfahren und eine zum Durchführen dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung, das bzw. die eine - zumindest innerhalb gewisser Grenzen - Verbesserung einer schlechten Vorverzahnung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren nach dem Patentanspruch 1 und einer Vorrichtung nach dem Patentan­ spruch 2.

Die Erfindung beruht auf dem Grundprinzip des Läppens, wonach nur dort Material abgetragen wird, wo sich zwei Flächen unter Druck relativ zueinander bewegen. Beim be­ kannten Läppverfahren werden auch unterschiedlich ver­ zogene Zahnflanken gleichmäßig durch die Umfangskraft beaufschlagt. Der Materialabtrag ist somit auch gleich­ mäßig. Beim erfindungsgemäßen Läppverfahren werden diejenigen Zahnflanken oder Teile davon, die z. B. von einem positiven Härteverzug betroffen sind (Übermaß gegenüber der Soll-Form) mit erhöhtem Druck geläppt, was einen partiellen Materialabtrag ermöglicht. Anderer­ seits werden Zahnflanken oder Teile davon, die z. B. von einem negativen Härteverzug betroffen sind (Untermaß gegenüber der Soll-Form) mit verringertem Druck geläppt, was einen geringeren oder gar keinen Materialabtrag ermög­ licht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Kegelrad.

In einem nicht näher dargestellten Maschinengestell 1 oder in einem darin geführten Schlitten od. dgl. ist eine Antriebswelle oder erste Spindel 2 zur auswechselbaren Aufnahme eines ersten Kegelrades (Ritzel 3) drehbar gela­ gert, die von einem Motor (4) antreibbar ist. Im Maschi­ nengestell (1) oder in einem weiteren darin geführten Schlitten od. dgl. ist ferner eine Bremswelle oder zweite Spindel (12) zur auswechselbaren Aufnahme eines zweiten Kegelrades (Tellerrad 13) drehbar gelagert, die mittels einer Bremse (14) abbremsbar ist. Die Anordnung der Spin­ deln (2, 12) ist so getroffen, daß die beiden Kegelräder (3, 13) miteinander in Zahneingriff gebracht werden können. Über eine nicht näher gezeigte Einrichtung kann ein Läpp­ mittel (11) in die miteinander kämmenden Verzahnungen gebracht werden.

Das auf der dem Ritzel (3) abgewendeten Seite des Motors (4) austretende Ende der Spindel (2) ist über eine lös­ bare Kupplung (5) mit einem Winkelschrittgeber (6) ver­ bunden. In ähnlicher Weise ist das dem Tellerrad (13) abgewendete Ende der Spindel (12) über eine lösbare Kupplung (15) mit einem Winkelschrittgeber (16) ver­ bunden. Beide Winkelschrittgeber (6, 16) sind über Leitungen (7, 17) an eine NC-Steuerung (8) angeschlossen, die ihrerseits eine Ansteuereinrichtung (9) beeinflußt, die die Bremse (14) betätigt. Die Ansteuereinrichtung (9) kann z. B. ein Servoventil sein oder ein Impuls­ hydraulikgerät od. dgl.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt. Bei leicht angelegter Bremse (14) treibt der Motor (4) das Ritzel (3) an, das seinerseits das Tellerrad (13) an­ treibt. Die beiden Winkelschrittgeber (6, 16) melden an die Steuerung (8) diejenigen Stellen, an denen sich - z. B. durch einen Härteverzug hervorgerufene - Unregel­ mäßigkeiten im Zahneingriff zeigen. Derselbe Vorgang wird auch bei entgegengesetzter Drehrichtung durchge­ führt. Ein je nach Drehrichtung (im oder gegen den Uhr­ zeigersinn) evtl. festgestellter Vor- oder Nachlauf­ fehler wird mit Größe, Drehrichtung und Stelle in der Steuerung (8) gespeichert. Sodann erfolgt der Läppvor­ gang in an sich bekannter Weise und in beiden Drehrich­ tungen, jedoch nicht mit konstantem Druck zwischen den Zahnflanken der Kegelräder (3, 13). Die Bremse (4) wird vielmehr gesteuert durch die Ansteuereinrichtung (9), die von der Steuerung (8) an den vorher gespeicherten Stellen entsprechende Impulse erhält und ein Verstärken oder Verringern des Bremsdruckes bewirkt. Wurde beispiels­ weise ein positiver Verzug an einem Zahn (20) (Fig. 2) oder an mehreren Zähnen festgestellt und gespeichert, dann wird, sobald dieser Zahn in Eingriff kommt, der Druck und damit die Läppwirkung verstärkt, so daß auf der rechten Flanke mehr Material (22) abgetragen wird als an dem benachbarten Zahn (21). In der entgegengesetz­ ten Drehrichtung wird dagegen an der linken Flanke des Zahnes (20) weniger Material als am Zahn (21) oder gar keines abgetragen, da wegen des Verzuges kein Übermaß vorhanden ist. (Die Fig. 2 ist nur als Anschauungsbei­ spiel zu verstehen, denn in der Praxis ist ein derart unterschiedlicher Verzug bei benachbarten Zähnen äußerst selten).

Während des Läppvorganges können die Kupplungen (5, 15) gelöst sein. Vielfach ist es jedoch erwünscht, die Kupp­ lungen eingeschaltet zu haben und das Meßsystem (6, 16, 8) beim Läppen mitlaufen zu lassen. Dann kann der Läpp­ prozeß beobachtet und abgebrochen werden, sobald die momentan ermittelten Abweichungen von der Soll-form eine vorgegebene Toleranzgrenze erreicht haben.

Begriffsliste

1 Maschinengestell
2 erste Spindel
3 Kegelrad (Ritzel)
4 Motor
5 Kupplung
6 Winkelschrittgeber
7 Leitung
8 Steuerung
9 Ansteuereinrichtung
10
11 Läppmittel
12 zweite Spindel
13 Kegelrad (Tellerrad)
14 Bremse
15 Kupplung
16 Winkelschrittgeber
17 Leitung
18
19
20 Zahn
21 Zahn
22 Material

Claims (2)

1. Verfahren zum Läppen von Kegelrädern, bei dem zwei Kegel­ räder (Ritzel und Tellerrad), von denen eines drehan­ treibbar und das andere abbremsbar ist, miteinander in rotierendem Zahneingriff stehen, wobei ein abrasives Mittel zwischen die einander berührenden Zahnflanken gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems­ wirkung in Abhängigkeit von Größe und Häufigkeit eines an den beiden Kegelrädern gemessenen Eingriffsflanken­ fehlers verstärkt oder verringert wird.

2. Vorrichtung zum Läppen von Kegelrädern nach dem Ver­ fahren gemäß Anspruch 1, mit zwei in einem Gestell gelagerten Spindeln, von denen die eine drehantreibbar ist und das eine Kegelrad (Ritzel) aufnimmt und die andere abbremsbar ist und das andere Kegelrad (Teller­ rad) aufnimmt, gekennzeichnet durch je einen Winkel­ schrittgeber auf jeder Spindel, die mit einer Steue­ rung verbunden sind, die über eine Ansteuereinrichtung in Abhängigkeit von Größe und Häufigkeit von laufend als Drehungleichförmigkeit gemessenen Eingriffsflanken­ fehlern auf die Bremse der einen Spindel einwirkt.