[發明專利]用于滾刨內齒輪的裝置和方法及有關的刨削輪

有效

• 申請號: 201080035501.3
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN102802857A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: W.海尼曼;M.索布奇克
• 申請（專利權）人: 普羅費雷特兩合公司
• 主分類號: B23F5/16
• 分類號: B23F5/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 任宇

技術領域

本發明涉及一種用于通過滾刨為輪坯制齒的裝置，該裝置帶有可旋轉驅動的工件主軸和可旋轉驅動的刀具主軸，該工件主軸用于承接尤其是要在內部制齒的輪坯，刀具主軸支承具有切削齒的刨削輪。

本發明還涉及一種用于通過滾刨為輪坯制齒的方法，其中，承接著要在內部制齒的輪坯的工件主軸被轉動驅動，而支承著具有切削齒的刨削輪的刀具主軸以相對工件主軸的固定轉速比被轉動驅動，并且，刨削輪通過刀具主軸相對工件主軸的相對運動沿輪坯軸向進給。

本發明還涉及一種帶有多個圍繞旋轉軸線齒輪狀布置的切削齒的刨削輪。

背景技術

前述類型的裝置、方法以及刨削輪記載在DE10?2007?015?357A1。輪坯由工件主軸連續地轉動驅動。工件主軸出于進給的目的可沿著其軸向移動。呈齒輪狀刀具形式的刨削輪由刀具主軸與輪坯同步地轉動驅動。刀具主軸與工件主軸成固定的、但在機器上可調的軸向夾角。在通過工件和刀具連續旋轉的軸連續進行進給時，借助于沿著切削齒的寬邊輪廓線延伸的切削刃從坯件上刨削出材料。

為了制齒，可以前后相繼地實施多個行程，其中每個行程增大切削深度。刨削輪具有規則齒距。在齒距的每個位置上設有一個切削齒，該切削齒分別具有切削刃。所有的齒具有相同的構造，使得刨削輪的相同構造的齒直接相鄰地布置。

沒有預公開的DE102008037514記載了一種用于在管狀工具上產生內齒的裝置和方法。在內嚙合時，兩個齒部處于嚙合的齒存在重合區域較大的問題。為了減小重合區域，必須使刨削輪具有小的直徑。這導致切削效率總體減小。因此必須提高轉速。此外，在工件具有大的內嚙合軸向長度時，僅允許具有較小的軸向夾角。這也相對外嚙合的制齒降低了切削效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提高這類的裝置以及這類方法的效率，并且為之提供適當的刨削輪。

重要的是刨削輪的一種特殊的擴展設計及其在機床和制齒方法上的應用。按照本發明設計為，在規則齒距的至少一個位置上設置不同構造的齒或者不布置齒。在此，兩個相鄰的相同構造的齒的最小間距相當于規則齒距的多倍，即，兩倍。此外，刨削輪具有齒輪狀布置的切削刃，切削刃如在已知的刨削輪中那樣位于嵌入輪坯的齒隙中的位置上。至少一些直接相鄰的切削刃的間距相當于待加工的齒部的齒間距的多倍，亦即至少兩倍。這以簡單的方式由此實現，即，省略掉單個齒。剩余的齒或齒隙優選以周期性重復的間隔沿周向布置。因此，刀具具有周期性減小的齒數。根據預定的法則，可以從規則的齒距中每隔兩個或每個三個省略一個齒。但也可以設計為，省略分別兩個連續齒，使得相鄰的切削齒是要加工的齒部的齒間距的三倍，其相當于這類的刀具的規則齒距。根據待制齒的工件的齒數選擇刀具或省略的齒的位置。如果要制齒的工件具有例如奇數個齒，則刀具可以具有偶數個齒位置，其中，僅每兩個位置設有一個齒，使得齒以規則齒距的雙倍齒間距相互間隔。由于刨削輪的這種構造，可以為制造內齒使用具有較大直徑的刨削輪，因為缺少的齒減小了有效的重合區域。然而保證了，在連續的刨削加工時總有一個齒與工具齒嵌接。刨削輪的較大直徑還導致，刨削輪的軸線相對管狀工具的內壁具有最大的間距，因此可以選擇較高的軸向夾角而不會出現碰撞。盡管如此，刀具主軸的直徑可以在一范圍內減小，以便實現所需的軸向進給深度。但保持有足夠大的柄直徑。盡管DE19933137A1已經記載了一種齒輪狀的刀具，其中不同構造的齒并排布置。但這種刀具不是刨削輪。在此，切削刃不是沿著齒的輪廓線延伸，亦即在寬邊平面內延伸，而是平行于軸向延伸，因為在此所述的內容中，切深沿徑向而不是如在刨削時那樣沿軸向進行。按本發明的滾刨方法是連續的制齒方法，該方法在運動學上處于滾齒和滾切法插齒之間。滾切法插齒類似于正齒輪驅動(Stirnantrieb)的傳動運動，而滾刨在運動學上類似于斜齒輪傳動。通過滾刨可以制造各種類型的齒部。工件軸線和刀具軸線相對彼此傾斜地布置。通過按本發明的方法可以通過純軸向的進給運動制造直齒的工件。如果例如工件主軸的直線移動與軸向位置有關地疊加相位改變，則也可以制造斜齒的工件。通過按本發明的方法可以在坯件的圓形孔洞中加工出齒部，其中，工件和刀具以固定的轉速比分別由驅動馬達同步地旋轉驅動，該驅動馬達可以是轉矩馬達。刨削輪以其沿徑向突出的、在其朝向寬側的端面具有切削刃的切削齒切入工件的材料中。由于工件軸線和刀具軸線之間的軸向夾角，每個切入工件的刨削齒在工件內發生相對的軸向位移并且在此去除刨屑。按本發明在刨削輪上的一個或多個缺少切削齒的區域中，沒有刨削齒切入工件。工件相應的齒隙在該加工階段不被延長。這樣選擇為周期重復的間隔配設的切削齒的數目，使得該數目不是要制造的齒部的齒數的約數。因此，在工件旋轉一圈時，未加工的齒隙不延長。