[發(fā)明專利]用于切削地加工工件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310078723.9
• 申請(qǐng)日: 2013-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103302360A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德·沙夫費(fèi)爾德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): B23F5/20
• 分類號(hào): B23F5/20;B23P15/14
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于切削地加工工件的方法，其中，借助滾削在工件的端面上產(chǎn)生端面齒部，其中，相關(guān)于具有相互垂直地布置的X軸、Y軸和Z軸的坐標(biāo)系，工件圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)，并且在產(chǎn)生端面齒部期間，滾削刀具的進(jìn)刀方向與滾削刀具的旋轉(zhuǎn)軸線圍成一個(gè)角度，該角度大于0°且小于35°，并且尤其處在15°和25°之間的范圍中。

背景技術(shù)

這種端面齒部例如用于，使得彼此軸向?qū)R的部件按照一種接合類型抗扭地相互嚙合。

在現(xiàn)有技術(shù)中已知了在工件的端面上產(chǎn)生端面齒部的方法?；旧显诖丝梢詤^(qū)分為間歇性的分部方法（Teilverfahren）和連續(xù)性的方法。在間歇性的分部方法中，利用工具分別加工了工件的單個(gè)的齒槽。根據(jù)齒槽的制造位置，工件和工具則相對(duì)彼此地相應(yīng)于待制造的齒輪的部分旋轉(zhuǎn)，從而能夠加工下一個(gè)齒槽。通過(guò)這種方式一步一步地制造齒輪。然而，利用間歇性的分部方法制造端面齒部需要非常多的時(shí)間。為此，在大多數(shù)情況下可非常靈活地使用這種方法。連續(xù)性的方法與此相反地是以工件和工具之間的前后銜接的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為基礎(chǔ)的，由此實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的齒距運(yùn)動(dòng)和進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了更短的加工持續(xù)時(shí)間。這種連續(xù)性方法的一個(gè)例子是例如滾銑加工方法。然而，目前已知的用于在工件的端面上產(chǎn)生端面齒部的連續(xù)性的方法的問(wèn)題在于，這種方法只能在專門的齒輪制造機(jī)器上實(shí)施。由此一方面產(chǎn)生了高的投入費(fèi)用。此外，必須在額外的加工機(jī)床中進(jìn)行工件的進(jìn)一步切削加工，這就需要對(duì)工件進(jìn)行重新緊固。然而，重新緊固伴隨著質(zhì)量損失（尤其是在回轉(zhuǎn)精度方面）和更長(zhǎng)的工序進(jìn)程時(shí)間。

例如，在文獻(xiàn)DE-A1-102009003601中描述了開(kāi)頭所述類型的方法。根據(jù)該文獻(xiàn)，參考圖1借助滾削在工件1的端面上制成端面齒部3。在滾削期間，工件1圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)。另外，在產(chǎn)生端面齒部3期間，滾削刀具8的進(jìn)刀方向與滾削刀具8的旋轉(zhuǎn)軸線7圍成一個(gè)角度β，其中，β大于0°且小于35°。

在該文獻(xiàn)中所描述的方法的主要缺陷在于這種方法非常不靈活。滾削刀具8和工件3必須最為精確地相互協(xié)調(diào)，由此才能產(chǎn)生所期望的端面齒部。例如，伴隨著滾削刀具8的鋒利性出現(xiàn)的略微的幾何形狀變化能夠?qū)е驴赡軣o(wú)法再按規(guī)定實(shí)施該方法。

發(fā)明內(nèi)容

以該現(xiàn)有技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種開(kāi)頭所述的類型的可替換的方法，利用這種方法能實(shí)現(xiàn)短的加工時(shí)間、短的工序進(jìn)程時(shí)間和高回轉(zhuǎn)精度并且伴隨產(chǎn)生低的投入費(fèi)用。

為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種開(kāi)頭所述類型的方法，該方法的特征在于：滾削刀具在X-Z-平面中相對(duì)于X軸成一個(gè)角度地布置，該角度大于0°且小于20°。

滾削基本上已知為用于在工件上制造齒部的制造方法。該方法屬于利用幾何形狀確定的切削刃連續(xù)地進(jìn)行切削的齒輪制造方法的類別。滾削的特征尤其在于，滾削刀具的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于工具進(jìn)刀方向傾斜成一個(gè)角度，該角度不等于0。所引起的在工件和工具之間的相互運(yùn)動(dòng)相應(yīng)于可以被拆分成旋轉(zhuǎn)部分和推進(jìn)部分的旋緊運(yùn)動(dòng)，其中，推進(jìn)部分用于實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)。然而，滾削此時(shí)僅僅用于，使得旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的工件沿著其圓形的外圓周或內(nèi)圓周具有外齒部或內(nèi)齒部，為此參見(jiàn)例如，DE-U-202011050054。在申請(qǐng)人的研究中令人驚訝地得出：滾削可替換地也可以用于在工件的端面上產(chǎn)生端面齒部，其中，該端面優(yōu)選地設(shè)計(jì)為環(huán)形的和平坦的。伴隨著滾削的使用尤其產(chǎn)生了明顯更短的加工時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。這可以在傳統(tǒng)的車削-銑削中心上實(shí)施，從而能在單獨(dú)的工件夾緊裝置中實(shí)現(xiàn)不同的切削加工。由此能夠?qū)崿F(xiàn)短的工序進(jìn)程時(shí)間、非常良好的工件回轉(zhuǎn)性能以及高的機(jī)器利用率。此外不需要購(gòu)置單獨(dú)的齒部制造機(jī)器，這實(shí)現(xiàn)了低的投入費(fèi)用。

優(yōu)選地，在滾削期間應(yīng)用帶有多個(gè)在圓周側(cè)上布置的、長(zhǎng)形的切削刃的滾削刀具。滾削刀具的切削刃在圓周方向上相互間隔開(kāi)，其中，在圓周方向上的相應(yīng)的間距分別相當(dāng)于切削刃寬度的整數(shù)多倍。通過(guò)這種方式可以避免工件和切削工具之間的取決于待制造的齒部的不期望的碰撞。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)方案，除了產(chǎn)生端面齒部之外，在保持工件夾緊的情況下在同一個(gè)加工機(jī)床上實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的至少另一個(gè)切削加工、尤其是車削加工和/或銑削加工和/或鉆削加工。在保持工件夾緊的情況下在同一個(gè)加工機(jī)床上進(jìn)行多個(gè)加工步驟時(shí)將隨之獲得短的加工時(shí)間、短的工序進(jìn)程時(shí)間和高的回轉(zhuǎn)精度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)方案，在車削-銑削中心上實(shí)施該方法。相應(yīng)地，不需要購(gòu)置額外的齒部制造機(jī)器，由此能夠保持低的投入費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

參照附圖按照對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方式的以下描述來(lái)清楚地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)。圖中示出：