Zahnkantenfräsverfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zahnkantenfräsen (Anspitzen) von verzahnten Ewerkstücken wie Schaltmuffen, Synchronringen, Führungsmuffen, etc.

Zum Zahnkantenfräsen (Anspitzen) von Werkstücken werden im Stand der Technik zwei Herstellungsverfahren angewendet:

1.) Das taktende Verfahren

Bei diesem Verfahren wird jeder Zahn durch eine Hubbewegung pro Zahnteilung bearbeitet. Die Hubbewegung wird entweder über die Werkzeuge (Bild I zl und z2) bzw. über das Werkstück (Bild I Z ausgeführt). Nach jeder Hubbewegung wird das Werkstück um eine Zahnteilung weiter getaktet.

2.) Das abwälzende Verfahren (Wälzfräsverfahren)

Hierbei drehen sich das Werkstück und Werkzeug kontinuierlich in einem definierten übersetzungsverhältnis. D.h. wenn das Werkzeug (beim einschneidigen Werkzeug) eine Umdrehung macht, dreht sich das Werkstück um eine Zahnteilung weiter. Beim zweischneidigen Werkzeug macht das Werkzeug eine halbe Umdrehung pro Zahnteilung u.s.w.. Der Vorschub erfolgt kontinuierlich, d.h. das Werkstück macht mehrere Umdrehungen bis zur Fertigstellung der Anspitzung.

Es gibt Werkstücke, die aus Funktionsgründen vorstehende und zurückgesetzte Zähne benötigen, wobei diese Zähne generell andere Anspitzgeometrien (z.B. Winkel) haben können.

Die zurückgesetzten Zähne werden derzeit ausschließlich im taktenden Verfahren (siehe 1.) hergestellt, wobei die vorstehenden Zähne übersprungen und je nach Geometrie als Vor- oder Folgearbeitsgang (wenn keine Störkontur von den zurückgesetzten Zähnen vorliegt) wälzend oder taktend bearbeitet werden. Wenn eine Störkontur von den zurückgesetzten Zähnen vorliegt, erfolgt die Anspitzung der vorstehenden Zähne ausschließlich taktend. In diesem Fall werden die zurückgesetzten Zähne übersprungen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, ein verbessertes Verfahren zum Anspitzen von vorstehenden und von zurückgesetzten Zähnen eines Werkstückes anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Anspitzen von vorstehenden (hohen) und von zurückgesetzten Zähnen eines Werkstückes gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Reihenfolge der Schritzte a) und b) ist austauschbar.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Verfahren zum Anspitzen von Zähne nach dem Stand der Technik; Fig. 2 ein weiteres Verfahren zum Anspitzen von Zähne nach dem Stand der Technik;

Fig. 3 ein Werkstück mit vorstehenden und mit zurückgesetzten Zähnen; Fig. 4 ein Werkstück mit vorstehenden und mit zurückgesetzten Zähnen, wobei ein zurückgesetzter Zahn eine Störkontur für einen vorstehenden (hohen) Zahn bildet; Fig. 5 in schematischer Form die zwei Wälzfräsvorgange zur Bearbeitung der zurückgesetzten Zähne (I) und der vorstehenden Zähne (II).

Sowohl zurückgesetzte als auch vorstehende Zähne werden erfindungsgemäß im wälzenden Verfahren bearbeitet. Bild 5 zeigt in schematischer Form die Relativpositionen von Werkzeug und Werkstück bei der Bearbeitung der zurückgesetzten Zähne (I) und der vorstehenden Zähne (II).

Im folgenden wird angenommen, dass ein Werkstück mit vorstehenden und mit zurückgesetzten Zähnen zu bearbeiten ist. Es ist jedoch auch denkbar, das Verfahren

bei Verzanungen anbzuwenden, deren Zähne gleich lang sind, jedoch unterschiedliche Winkel besitzen, so dass sich eine Störkontur bildet.

Ein vorstehender Zahn kann eine Störkontur für einen zurückgesetzten Zahn bildet, wie es in Bild 4 gezeigt ist. Es versteht sich jedoch, dass das Verfahren genauso auf Fälle anwendbar ist, bei denen ein zurückgesetzter Zahn eine Störkontur für einen vorstehenden Zahn bildet.

Wie oben unter 2. beschrieben, drehen sich bei dem wälzenden Verfahren Werkstück und Werkzeug kontinuierlich im übersetzungsverhältnis. Es wird beispielhaft begonnen mit der Bearbeitung von Flanken der zurückgesetzten Zähnen, Bild 5, I. Sobald in der Folge ein eine Störkontur bildener vorstehender Zahn folgt, wird das Werkzeug für die entsprechende Zahnteilung (oder mehrere Zahnteilungen, wenn mehrere vorstehende Störkonturen bildende Zähne folgen) außer Eingriff gefahren. Nach überspringen des betroffenen Zahns (Zähne) wird das Werkzeug wieder in die Ausgangsstellung gebracht.

Sobald alle mit dieser Werkzeugausrichtung bearbeitbaren Zähne bearbeitet sind, wird das Werkzeug neu ausgerichtet und zwar so, dass sich nun die vorher eine Störkontur bildenden Zähne bearbeiten lassen (Bild 5, II). Diese werden wiederum im wälzenden Verfahren bearbeitet, wobei dann, wenn ein zurückgesetzter Zahn eine Störkontur bildet, das Werkzeug wiederum außer Eingriff gefahren und nach überspringen des betreffenden Zahns (Zähne) wieder in die Ausgangsstellung gebracht wird, so dass letztlich alle Zähne im wälzenden Verfahren bearbeitet werden können.

Das Fahren aus der Störkontur (und zurück) kann durch alle für den Prozess benötigten Linear- bzw. Drehachsen erfolgen, also durch Werkstückachse(n) und/oder Werkzeugachse(n) .