Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 7.

Zahnräder müssen nach dem Schleifen gewöhnlich entgratet werden. Zum Entgraten ist ein eigener Prozessschritt erforderlich, für den das Zahnrad umgespannt werden muss. Hierdurch verteuert sich die Herstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen innewohnenden Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll die Herstellung von Zahnrädern vereinfacht und beschleunigt werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 7.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Herstellung eines Zahnrads, das mindestens einen Zahn mit mindestens einer Flanke aufweist. Die Flanke wird mittels eines Werkzeugs spanabhebend bearbeitet.

Bei dem Werkzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Werkzeug mit geometrisch unbestimmter Schneide. Als spanabhebendes Verfahren kommen insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren des Verzahnungsschleifens in Betracht.

Erfindungsgemäß werden das Zahnrad und das Werkzeug zu mechanischen Relativschwingungen, d.h. mechanischen Schwingungen relativ zueinander, angeregt. Mit dem Zahnrad schwingt auch die bearbeitete Flanke relativ zu dem Werkzeug. Die Schwingungen gehen einher mit Bewegungen des Zahnrads und/oder des Werkzeugs, insbesondere mit Relativbewegungen des Zahnrads und des Werkzeugs zueinander. Das Zahnrad und das Werkzeug werden zu mechanischen Relativschwingungen angeregt, während die Flanke spanabhebend bearbeitet wird. Mechanische Relativschwingungen zeichnen sich durch eine wiederholte zeitliche Schwankung einer Relativposition aus. Vorliegend unterliegt also die Position des Zahnrads und des Werkzeugs relativ zueinander im zeitlichen Verlauf einer widerholten Schwankung.

Die Relativschwingung des Zahnrads und des Werkzeugs bewirkt eine Entgratung der Kanten der Flanke. Zusätzlich verringert sich die Rauheit der Oberfläche der Flanke.

Bei der Schwingung handelt es sich in einer bevorzugten Weiterbildung um eine translatorische Schwingung. Dies bedeutet, dass die Schwingung mit translatorischen Bewegungen des Zahnrads und/oder des Werkzeugs, insbesondere aber mit translatorischen Bewegungen des Zahnrads und des Werkzeugs relativ zueinander einhergeht.

Die Schwingung ist in einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung mindestens teilweise orthogonal zu einer Flankenlinie der Flanke und/oder zu einer Drehachse des Zahnrads gerichtet. Dies bedeutet, dass eine orthogonal zu der Flankenlinie und/oder zu der Drehachse verlaufende Richtungskomponente der Schwingung von 0 verschieden ist, d.h. nicht konstant 0 beträgt.

Der Begriff Flankenlinie ist dem Fachmann geläufig, etwa aus H. Linke:„Stirnradverzahnung" (Carl Hanser Verlag, 1996).

Das Verfahren ist bevorzugt so weitergebildet, dass eine Frequenz der Schwingung mindestens 3 ^■ n beträgt, wenn das Werkzeug mit einer Drehzahl n rotiert. Insbesondere kann die Frequenz der Schwingung mindestens 4- n, 5 ^■ n, 7 ^■ n oder 10- n betragen.

Eine Amplitude der Schwingung kann zwischen 0,5 μτη und 10 μπι liegen. Bevorzugt beträgt die Amplitude 2 μπι. In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung handelt es sich bei der spanabhebenden Bearbeitung der Flanke des Zahnrads um Schleifen. Die Flanke wird also geschliffen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die geeignet ist, das oben beschriebene Verfahren auszuführen, weist ein Mittel zum Fixieren des Zahnrads und ein Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung mindestens einer Flanke des Zahnrads auf. Bei der Vorrichtung handelt es sich um eine Werkzeugmaschine zur Zahnradfertigung. Das Mittel zum Fixieren des Zahnrads wird auch Spannmittel genannt.

Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung mit mindestens einem Schwingungserreger versehen. Dieser ist ausgebildet, eine mechanische Relativschwingung der oben beschriebenen Art anzuregen.

In einer bevorzugten Weiterbildung wirkt der Schwingungserreger auf das Mittel zum Fixieren des Zahnrads und regt so eine mechanische Schwingung des Zahnrads an. Eine derartige Kopplung des Schwingungserregers und des Mittels zum Fixieren des Zahnrads lässt sich erreichen, indem der Schwingungserreger mechanisch mit dem Mittel zum Fixieren des Zahnrads gekoppelt wird. So kann etwa der Schwingungserreger in dem Mittel zum Fixieren des Zahnrads fixiert werden.

Um die Schwingung des Mittels zum Fixieren des Zahnrads zu ermöglichen, ist das Mittel in einer bevorzugten Weiterbildung verschiebbar in einer feststehenden Komponente gelagert. Bei der feststehenden Komponente kann es sich um einen Maschinentisch handeln.

Alternativ ist es ist möglich, die Vorrichtung so weiterzubilden, dass der Schwingungserreger auf eine Werkzeugaufnahme wirkt, in der das Werkzeug fixiert ist, und so eine mechanische Schwingung des Werkzeugs anregt.

In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung ist das Werkzeug als Schleifkörper ausgebildet. Insbesondere kann es sich um eine Profilschleifscheibe handeln. Auch ist es möglich, dass es sich bei dem Werkzeug um ein Profilfräswerkzeug mit Hartmetallschneiden oder ein Wälzwerkzeug handelt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Im Einzelnen zeigt:

Fig. 1 eine Werkzeugmaschine zur Zahnradbearbeitung.

Die in Fig. 1 dargestellte Werkzeugmaschine 101 umfasst einen Schleifkopf mit einer Schleifscheibe 103, einen Maschinentisch 105, ein Spannmittel 107 und einen Unwuchtmotor 109. Ein zu bearbeitendes Zahnrad 1 1 1 ist in dem Spannmittel 107 eingespannt.

Mittels des Schleifkopfs 103 wird eine Verzahnung des Zahnrads 1 1 1 geschliffen. Dazu rotiert der Schleifkopf 103 und vollführt eine translatorische Bewegung in vertikaler Richtung.

Das Spannmittel ist horizontal beweglich in dem Maschinentisch 105 gelagert. Eine Unwucht des Unwuchtmotors 109 überträgt sich daher auf das Spannmittel 107 und führt zu Schwingungen des Spannmittels 107 in horizontaler Richtung.

Da das Zahnrad 1 1 1 in dem Spannmittel 107 fixiert ist, schwingt auch das Zahnrad 1 1 1 in horizontaler Richtung. Diese Schwingungen bewirken, dass die Verzahnung des Zahnrads 1 11 mit der Schleifscheibe 103 zugleich geschliffen und entgratet wird.

Bezugszeichen

101 Werkzeugmaschine

103 Schleifscheibe

105 Maschinentisch

107 Spannmittel

109 Unwuchtmotor

111 Zahnrad