[發明專利]采用插齒工藝制造錐形齒輪或準雙曲面齒輪的方法

無效

• 申請號: 201310363440.9
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN103418851A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: A·迪爾;W·克雷
• 申請（專利權）人: 克林格倫貝格股份公司
• 主分類號: B23F9/08
• 分類號: B23F9/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 許劍樺

技術領域

本發明涉及制造錐齒輪或準雙曲面齒輪的方法，其在單分度法插齒(plunging)工藝或連續插齒工藝中制造，特別是使用銑刀頭進行。

背景技術

錐齒輪和準雙曲面齒輪的種類多種多樣。

例如，圓弧齒錐齒輪是在單分度工藝(也稱為間斷分度工藝、單分度工藝或端面銑削)中制造的。單分度工藝在圖1中被示意性示出。切刀頭20的刀片21執行圓運動，同時待制造的錐齒輪的一個槽被制造。為了制造另外的齒隙，切刀頭20退刀并且工件11旋轉通過螺距角。逐步的進一步旋轉(在此為逆時針方向)在圖1中是通過箭頭A、B、C表示的(稱為分度旋轉)。從而，一個齒隙22總是在一次操作中被制造。

另一方面，外擺線，特別是擴展外擺線(也稱作延長外擺線)有齒錐齒輪是通過連續分度工藝(也被認為是連續銑削，連續分度加工或端面滾銑)制造的。在該連續分度工藝中，切刀頭和工件都以彼此暫時匹配的動作順序旋轉。分度因此被連續地完成并且槽和相應的齒也同時被類似地制造。

眾所周知，環形齒輪不僅可以通過滾銑也可以通過插齒(也稱作插入)制造。在這種情況下，刀具前進到工件中。這種情況下我們提到成型工藝或者也提到齒輪傳動(是美國紐約州羅切斯特市格里森公司(The?Gleason?Works)的商標)。這個工藝過程在環形齒輪的制造中節省了時間。由于沒有產生展成滾壓運動，刀具輪廓被復制到環形齒輪槽中。因此而制造的環形齒輪具有刀具的輪廓，例如，齒側的齒廓曲率由第一刀具的刀具輪廓形狀直接獲得。然而錐齒輪副的相應共軛小錐齒輪卻必須在修正的滾壓工藝中制造，從而滾壓的小齒輪和被插齒的環形齒輪可彼此正確運轉。這方面的具體內容可被獲得，例如可從2008年Springer?Verlag出版的由J.Klingelnberg所寫的“Grundlagen，Anwendungen”(錐齒輪；原理；應用)一書第16-17頁獲得。

從美國專利US1982036可獲知一種用于制造插齒環形齒輪和相匹配的滾壓的小齒輪的工藝，其中這個例子中的兩個錐齒輪都具有錐形齒。所提及的該工藝的具體內容可從美國專利US2105104和US2310484得出。這些專利是關于弧齒或螺旋齒錐齒輪的制造的。

在插齒過程中，刀具必須在材料加工切除完成之前插入到工件中預定的深度。插齒通常是通過相對于工件線性進給刀具來完成的，例如，通過平行于刀具軸線的支架的線性運動來完成。顯然，隨著插齒的增加，執行除屑加工的所謂的有效切削長度也在增加。這會產生這樣的結果，產生的力以及機器軸上的載荷會增加。在插齒過程中非均勻刀具及機器載荷可由此產生。此外，由于試圖補償產生的任何振動，機器的NC控制處于較大的壓力下。

例如在專利EP0850120B1的第0011段中描述了非均勻刀具負荷的產生。然而，EP0850120B1主要是關于提出一種可以使刀具刀片的所謂次級切削刃的切屑載荷降低的解決方案。按照EP0850120B1，描述了一種可將刀具前進到工件中的預定深度的特殊方法。由兩個矢量分量組成的進給路徑被預先限定。如傳統的插齒那樣的第一矢量分量朝著刀具軸線的方向運動，并且第二矢量分量朝著工件的表面寬度的方向(即沿齒隙的方向)運動。

從國際專利申請WO97／31746得知，杯形刀具可用于工件的除屑加工處理，這樣在工件還在執行分度旋轉時，插齒就已經開始了。本專利申請的目的是縮短加工持續時間。

發明內容

本發明的目的是減小插齒銑削過程中刀具和/或機器的負荷。

本發明涉及錐齒輪和準雙曲面齒輪的銑削。特別涉及環形齒輪。

本發明的目的是通過權利要求1所述的方法實現的。本發明的優選實施例構成了從屬權利要求的主題內容。

本發明的方法被設計成用于錐齒輪或準雙曲面齒輪工件的至少一個齒隙的除屑加工，并且包括以下在單分度方法或連續方法中執行的步驟：

a.在以下分度步驟的執行過程中，使具有多個切削刃的刀具繞刀具旋轉軸線旋轉，

b.沿第一插齒矢量執行第一相對線性插齒運動，第一插齒矢量沿基本上垂直于工件的底錐(foot?cone)延伸并且其限定了第一插齒運動的一個端點，該端點位于工件上的一個位置，該位置大于待加工的齒隙的槽深10％，以用第一主切削刃主要加工靠近齒隙的第一齒側的齒頂區域，

c.沿橫向矢量執行相對橫向運動，以使第二主切削刃朝齒隙的第二齒側方向運動并主要加工靠近齒隙的第二齒側的齒頂區域，