Robustes Verfahren zum Wälzschälen und ... - Patent data

EP 2 537 615 A1FIG. 11Azeigt einen Abschnitt eines Werkstücks in einer seitlichen Ansicht, wobei die Position der Wanne im Momentdes erfindungsgemässen radialen Einstechens in stark schematisierter Form gezeigt ist;5FIG. 11Bzeigt einen Abschnitt des Werkstücks nach Fig. 11A in einer Draufsicht, wobei die Position der Wanne imMoment des erfindungsgemässen radialen Einstechens in stark schematisierter Form gezeigt ist;FIG. 12Azeigt einen Abschnitt eines Werkstücks in einer seitlichen Ansicht, wobei das Zustellen und Eintauchen instark schematisierter Form gezeigt ist;10FIG. 12Bzeigt einen Abschnitt eines Werkstücks in einer seitlichen Ansicht, wobei das Zustellen und Eintauchen instark schematisierter Form gezeigt ist;15FIG. 13AFIG. 13Bzeigt eine stark schematisierte Ansicht einer Wanne samt einer Schneide eines Messerstabs, wobei derSpanwinkel im gezeigten Moment ca. Null Grad beträgt;zeigt eine weitere stark schematisierte Ansicht einer Wanne samt einer Schneide eines Messerstabs, wobeider Spanwinkel im gezeigten Moment deutlich negativ ist;20FIG. 14zeigt einen Abschnitt eines Werkstücks in einer Draufsicht, wobei die Position der Wanne beim Durchlaufeneiner Zahnlücke in stark schematisierter Form gezeigt ist;FIG. 15zeigt einen Abschnitt eines Werkstücks beim Wälzschälen, wobei zu erkennen ist, wie ein Messerstab mitSchneidzahn eines nicht gezeigten Wälzschälwerkzeugs durch eine Zahnlücke geführt wird;25FIG.16zeigt eine perspektivische Ansicht eines innenverzahnten Zylinderwerkstücks beim Wälzschälen mit einemStabmesser-Schälrad, gemäss Erfindung;30FIG.17FIG. 18zeigt eine perspektivische Ansicht eines innenverzahnten Zylinderwerkstücks beim Wälzschälen mit einemVollwerkzeug als Schälrad, gemäss Erfindung;zeigt eine stark perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Maschine mit einem Wälzschälwerkzeugbeim Verzahnen eines innenverzahnten Werkstücks.3540455055DETAILLIERTE BESCHREIBUNG[0069] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung werden Begriffe verwendet, die auch in einschlägigenPublikationen und Patenten Verwendung finden. Es sei jedoch angemerkt, dass die Verwendung dieser Begriffe lediglichdem besseren Verständnis dienen soll. Der erfinderische Gedanke und der Schutzumfang der Patentansprüche solldurch die spezifische Wahl der Begriffe nicht in der Auslegung eingeschränkt werden. Die Erfindung lässt sich ohneweiteres auf andere Begriffssysteme und/oder Fachgebiete übertragen. In anderen Fachgebieten sind die Begriffesinngemäß anzuwenden.[0070] Rotationssymmetrische periodische Strukturen sind zum Beispiel Zahnräder mit Innen- und/oder Außenverzahnung.Es kann sich aber zum Beispiel auch um Bremsscheiben, Kupplungs- oder Getriebeelemente und dergleichenhandeln. Insbesondere eignen sich die Wälzschälwerkzeuge zur Herstellung von Ritzelwellen, Schnecken, Hohlrädern,Zahnradpumpen, Ringgelenknaben (Ringgelenke finden zum Beispiel im Kraftfahrzeugsektor Verwendung, um die Kraftvon einem Differential auf ein Fahrzeugrad zu übertragen), Keilwellenverbindungen, Schiebemuffen, Riemenscheibenund dergleichen. Die periodischen Strukturen werden hier auch als periodisch wiederkehrende Strukturen bezeichnet.[0071] Im Folgenden ist primär von Zahnrädern, Zähnen und Zahnlücken die Rede. Die Erfindung lässt sich aber auchauf andere Bauteile mit anderen periodischen Strukturen übertragen, wie oben erwähnt. Bei diesen anderen Bauteilengeht es in diesem Fall dann nicht um Zahnlücken sondern zum Beispiel um Nuten oder Rillen.[0072] Die Erfindung nutzt die Ergebnisse von Untersuchungen und Simulationen, wie eingangs erwähnt. GemässErfindung erfolgt das Einstechen mit einer deutlichen radialen Bewegungskomponente, wie in Fig. 11A gezeigt. Durchdas radial gerichtete Einstechen werden die ungünstigen Bedingungen bei der ersten Berührung des Wälzschälwerkzeugs100 mit dem Werkstück 50 vermieden, die bisher beim axialen Einstechen aufgetreten sind.[0073] Das radiale Einstechen ist in Fig. 11A mit einem Pfeil und dem Bezugszeichen A gekennzeichnet.[0074] Gemäss Erfindung geht es um ein sogenanntes modifiziertes Einstechverfahren, bei dem Wälzschälwerkzeug100 und Werkstück 50 eine Relativbewegung ausführen, die so verläuft, dass beim ersten Berühren des Wälzschälwerkzeugs100 mit dem Werkstück 50 ein effektiver Spanwinkel von ca. Null Grad an den Schneiden des Wälzschäl-9