Robustes Verfahren zum Wälzschälen und ... - Patent data

EP 2 537 615 A1510152025100 genannt), das in Fig. 15 nicht gezeigt ist, umfasst einen Grundkörper zur Aufnahme mehrerer Messerstäbe 120.Hier ist jedoch nur ein Messerstab 120 gezeigt.[0097] Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht eines innenverzahnten Zylinderwerkstücks 70 beim Wälzschälenmit einem Stabmesser-Schälrad 100, gemäss Erfindung. In Fig. 16 sind nur die Messerstäbe 120 gezeigt. Der Grundkörper,in dem die Messerstäbe 120 gelagert sind, ist ausgeblendet. Die Messerstäbe 120 sind hier in dem nicht gezeigtenGrundkörper in einer konischen Konstellation angeordnet.[0098] Fig. 17 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren innenverzahnten Zylinderwerkstücks 70 beim Wälzschälenmit einem Vollwerkzeug 100 als Schälrad, gemäss Erfindung. Das Schälrad 100 weist mehrere Schneidzähne111 auf, wie gezeigt. Das Schälrad 100 ist vorzugsweise einstückig ausgeführt, d.h. die Schneidzähne 111 sind einfester Bestandteil des scheibenförmigen Grundkörpers.[0099] In den folgenden Absätzen werden weitere Erläuterungen zum erfindungsgemässen Wälzschälen gegeben.[0100] Grundsätzlich entspricht die Relativbewegung zwischen dem Wälzschälwerkzeug 100 und dem Werkstück 50,70 beim Wälzschälen einem Schraubradgetriebe, auch Wälzschraubgetriebe genannt. Es handelt sich bei dem Schraubradgetriebeum ein räumliches Getriebe.[0101] Die Grundauslegung des Wälzschälprozesses erfolgt deshalb, wie bei der Auslegung von Getrieben, an einemsogenannten Auslegungspunkt AP (siehe z.B. Fig. 2B). Unter Grundauslegung wird hier die Festlegung der räumlichenAnordnung und Bewegung des Wälzschälwerkzeugs 100 bzgl. des Werkstücks 50, 70 (Kinematik) sowie die Festlegungder geometrischen Grundgrößen des Wälzschälwerkzeugs 100 wie etwa Durchmesser und Schrägungswinkel (Werkzeuggrundgeometrie)verstanden.[0102] An dem Auslegungspunkt AP werden die geometrischen und kinematischen Eingriffsverhältnisse möglichstoptimal gestaltet. Die Eingriffsverhältnisse ändern sich mit zunehmender Entfernung vom Auslegungspunkt AP. DasWälzschälen stellt in diesem Zusammenhang ein sehr komplexes Verfahren dar, bei dem sich die Eingriffverhältnisseauch bei der Bewegung der Schneide kontinuierlich ändern. Jedoch lassen sich über die Eingriffsverhältnisse am AuslegungspunktAP die sich ändernden Eingriffsverhältnisse gezielt beeinflussen.[0103] Deshalb kommt der korrekten Auslegung der Eingriffsverhältnisse am Auslegungspunkt AP eine wesentlicheBedeutung bei der Auslegung von Wälzschälprozessen zu.Begriffe zur Achsanordnung:30[0104] Es gibt mehrere Begriffe, die zur Festlegung der Achsanordnung erforderlich sind. Diese Begriffe werden inder folgenden Tabelle beschrieben.3540455055GemeinlotWälzschälprozesse zeichnen sich durch sich im Raum kreuzendeRotationsachsen R2 und R1 von Werkstück 50, 70 und Wälzschälwerkzeug100 aus. Zu den beiden sich kreuzenden Rotationsachsen R2 und R1 lässtsich eindeutig das Gemeinlot GL angeben (siehe z.B. Fig. 5).Achskreuzprojektion, Achskreuzpunkt Die Betrachtung von Werkstück 50, 70 und Wälzschälwerkzeug 100entlang des Gemeinlots GL in Richtung des Gemeinlotvektors wird alsAchskreuzprojektion (siehe z.B. Fig. 4A und Fig. 6A) bezeichnet.In der Achskreuzprojektion schneiden sich die projizierten RotationsachsenR1 und R2 im Achskreuzpunkt AK, welcher dem in der Projektion zumPunkt reduzierten Gemeinlot GL entspricht.AchskreuzwinkelDer Achskreuzwinkel Σ ist der betragsmäßig kleinere Winkel, der von denbeiden Rotationsachsen R1 und R2 eingeschlossen wird. Er wird in derAchskreuzprojektion sichtbar. Es gilt im Zusammenhang der vorliegendenErfindung -90° < Σ < 90°, Σ≠0°.Der Achskreuzwinkel Σ ist vorzeichenbehaftet. Das Vorzeichen ist in derAchskreuzprojektion wie folgt ohne Beschränkung der Allgemeinheitfestgelegt: Für Außenverzahnungen ist der Achskreuzwinkel Σ positiv,wenn die projizierte Rotationsachse R1 um den Achskreuzpunkt AKmathematisch positiv um Σ bezüglich der projizierten Rotationsachse R2verdreht ist. Für Innenverzahnungen ist er positiv, wenn die projizierteRotationsachse R1 um den Achskreuzpunkt AK mathematisch negativ um|Σ| bezüglich der projizierten Rotationsachse R2 verdreht ist.12