[發明專利]用于磨削具有抵觸輪廓的帶齒工件的刀具

有效

• 申請號: 201410031976.5
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103962654B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 托馬斯·布雷特;曼弗雷德·贊克爾
• 申請（專利權）人: 利勃海爾齒輪技術有限公司
• 主分類號: B23F21/02
• 分類號: B23F21/02;B23F23/12
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

本發明涉及一種用于磨削(滾磨)齒結構的刀具，其中最大刀具直徑受到工件上的抵觸輪廓的限制，其中，一可調整的磨具與該刀夾牢固聯接，在此尤其是粘結在一起。

技術領域

本發明涉及一種用多個可調式磨具磨削帶齒工件的刀具，這些磨具就最大刀具直徑而言通過抵觸面如干擾輪廓或粗加工限制條件如刀具慣性運動被優化。

背景技術

已知用于齒結構滾磨的刀具總是具有刀夾芯桿或刀夾凸緣，刀具以此裝夾在磨床中。芯桿/凸緣需要一定的最小直徑以便具有所需要的穩定性。這個或這些刀具套裝在芯桿/凸緣上并且一般通過側設的緊固件被固定在芯桿/凸緣上。為了在磨削時不出現刀具和裝夾芯桿/緊固凸緣之間的碰撞，可用的刀具直徑只從該部段起算。由該結構原理和經濟磨削工作所需要的金剛石層襯層厚度而得到一定的刀具最小直徑。

現代的齒輪傳動裝置除了典型的帶孔齒輪(“帶孔工件”)外還包括輸入軸、中間軸和從動軸，它們具有一個或多個與所述軸直接相連的或者說源于原材料的齒結構。該構件的特點是具有所謂碰撞齒結構的工件幾何形狀，即，另一齒結構、軸環、其它干擾輪廓靠近待加工的齒結構，或者該齒結構不是在一端面結束，而是以一半徑慣性運動。關于齒結構刀具設計，必須在未淬火時加工(用滾銑刀或成型銑刀的粗銑)中已考慮此問題。于是在淬硬后所需要的淬火后精加工中，刀具直徑通常應最大只具有與在未淬火情況下加工時相同的直徑。

一般，所述工件在熱處理后利用以下淬硬后加工方法來加工：

1.利用帶電的CBN滾磨蝸桿砂輪的滾磨，

2.利用帶電的CBN成型砂輪的成型磨削，

3.齒結構珩磨，

4.利用可調整的切削材料(剛玉，CBN等類似物)的滾磨，

5.利用可調整的切削材料(剛玉，CBN等類似物)的成型磨削。

如果要采用可調式刀具(方法4和5)，則在砂輪和蝸桿砂輪和常見的刀具結構中因為碰撞情況而缺少用于所需襯層厚度的所需要的結構空間，以便即使在小切削材料層的多次調整時也總是產生新的未用過的分辨切削的磨具表面。由該狀況決定，在該應用中無法經濟地利用可調式成型蝸桿砂輪和滾磨蝸桿砂輪，盡管切削材料被最成功地應用在“無碰撞”的齒結構中。

因此，所述齒結構迄今經常利用方法1-3被淬硬后加工。但出于經濟考慮且因為由可調式切削材料構成的刀具能簡單地再成型，故人們期望利用可調式刀具來加工。但為此需要實現某種最小襯層厚度以獲得可經濟使用的刀具。同時，刀具芯桿需要最小直徑以實現所需要的穩定性和剛性。這兩個邊界條件限制了或者說制約了可用于刀具的徑向結構空間。

DE 101 04 410 A1公開一種用于滾磨齒結構的刀具，其中刀具由托環和磨削體組成，磨削體套裝在圓錐形安裝凸緣上。磨削體由此被無間隙地緊固。此時，托環的變形阻力大于磨削體的變形阻力。通過此實施方式盡量減小蝸桿砂輪的由離心力決定的位移和變形。在此實施方式中不利的是為此所需要的占地要求，以將所有功能件安裝在刀具中并同時保證所需的裝夾穩定性。

WO 94/19135公開一種包括兩個不同部段的一體式電鍍的刀具。所述兩個部段涂覆有堅硬物質以在淬火后精加工中擔負不同的磨削任務。該刀具具有圓錐形夾緊套，刀具借此套裝在刀具主芯桿上并被夾緊。此實施方式也要求刀具有一定的最小高度。與穩定的刀具主芯桿相關地，由此得到一定的刀具最小直徑。此外，在該刀具實施方式中，刀具直徑或襯層厚度不再變化，這是因為不進行金剛石層襯層的調整。當刀具磨損時須先除去表層以便隨后新加上襯層。此實施方式的缺點是，磨具輪廓形狀的變化只能在其制造時來產生。在淬火后精加工中，這樣的變化或再成型因為磨削材料的襯層厚度薄是無法再做到的。只能在可調式磨具中做到。

DE 10 2004 020 364 A1也描述一種用于滾磨齒結構的刀具，它具有由多個部分構成的具有可調式研磨體的磨具。在此描述了一種由多個部分構成的刀具，其中，不同類型的研磨體被夾緊在同一個主芯桿上。