用于展成齿轮齿的方法和根据所述方法操作的齿轮切削机技术

本发明专利技术有关于一种展成齿轮齿的方法，其中将接纳齿形轮廓的工件和切削工具通过滚动运动朝向彼此前进，直到在工具的多道工序之后展成齿轮轮廓的每个齿侧面。在每道工序中，在工件上展成包含至少一个侧面切削的切削表面，其中辅助运动与滚动运动叠加，由此，在至少两个紧邻的连续工序中展成的侧面切削彼此连接。此外，本发明专利技术还涉及一种用于实施所述方法的受控制的齿轮切削机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于展成齿轮齿的方法和根据所述方法操作的齿轮切削机
本专利技术涉及一种生成齿轮齿的方法，其中接纳齿形轮廓的工件和切削工具在滚动进给运动中朝向彼此前进，直到在工具的多道工序之后展成齿轮轮廓的每个齿侧面，其中在每道工序中在工件上展成包含至少一个侧面切削的切削表面。此外，本专利技术还涉及一种齿轮切削机，其具有必需的控制特征来执行该方法。
技术介绍
这种加工方法属于已知的现有技术，包括特别是滚动/展成方法，其中采用齿轮形工具，诸如插齿或刮齿(削磨)。在这些方法中，在多道工序中展成齿侧面，这些工序在其相应的进给深度方面彼此不同，其中在该过程中展成的齿侧面无需符合最终齿轮轮廓的侧面几何形状，因为在这个机加工中通常留出一定裕度用于后来的精加工过程。通常，例如始于工件坯料，在第一道工序中以第一进给深度去除材料以使得展成第一切削表面，第一切削表面的形状相对于最终齿轮轮廓的齿隙中心对称，并且这给出在第一道工序中去除了多少材料的指示。这在图3中以截面图中示意性地示出，其中，图平面垂直于工件轴线。在此图中，附图标记10指示在最后一道工序之后产生的齿侧面，这个齿侧面在这个过程中在齿后侧上，而附图标记20指示在齿前侧上的齿侧面。在此图中未示出在后来的精加工过程之后完成的工件的齿隙形状，后来的精加工过程仍需要从齿侧面10、20去除一定裕度q。这个图还示出了第一道工序的切削表面30.1具有(后)侧面切削31、底部切削33和(前)侧面切削32。工件坯料(在附图中未示出)的底部切削33与先前表面之间的距离表示在第一道工序中进给深度的量度。在第二道工序中，增加进给深度以使得由于通过滚动运动的切削作用而去除更多材料而形成切削表面30.2，该切削表面30.2同样具有两个侧面切削和底部切削。通常控制工序数量以使得每道工序去除所希望的材料量。在现有技术的示意性图示示例中，机械加工采用五道工序，其中，前四道工序产生切削表面30.1、30.2、30.3和30.4，而在最后一道工序中形成侧面10、20。因此，相对应切削表面表示所得到的齿侧面的包络轮廓。为了使工具的使用寿命最长，另一目的是严密地平衡齿轮切削工具的前后侧面之间的磨损。这例如在如下图示中证实：在工具的齿的切削刃的长度上绘制在齿隙切削中产生的刮屑的累积厚度。在这个图中，两个齿侧面基本上关于工具的切削刃的头部为镜像对称。尽管现有技术方法可能接近实现在前侧面和后侧面上对称的磨损暴露，并且因此延长了工具的使用寿命，本专利技术具有提供在介绍段落中所描述一般类型的进一步改进的方法的目的。从工艺为导向的观点而言，通过进一步发展前述方法而完成了这个任务，其中改进基本上在于以下事实：由叠加的辅助运动来补充滚动运动，辅助运动具有在至少两个紧邻的连续工序中展成的侧面切削(Flankenschnitt，齿侧切削)将彼此连接的效果。
技术实现思路
在本专利技术的过程中，得出以下结论：本专利技术的方法使切削工具的使用寿命更长。它减少了三个齿侧面刮屑的数目(即，通过在给定工序中生成的齿隙的两个侧面和底部同时去除材料而产生的刮屑、也被称作U形切屑)，基于切削刃附近的相关切屑分离区将工具磨损考虑在内，尽管使用上文所解释的对称切削策略，还是会继续生成三侧面刮屑。利用将辅助运动与滚动运动叠加的专利技术构思，实现了在相继各道工序中展成的两个齿侧面切削将结合在一起的结果，由此将使这个过程中产生的U形切屑量减到最少。工具沿着在前一道工序中展成的侧面切削引导，并且当工具齿下降到在当前工序中清除的工件间隙内时，因此将基本上不再从这个引导表面切下切屑。这意味着由被引导的切削刃切去的切屑厚度有效地接近零，在任何情况下，在这个区域中的切屑厚度小于由切削刃圆角半径限定的切屑厚度极限。特别地设想到在若干(特别地全部)相继工序中、在相继各工序的侧面切削之间形成这种连接，因此，由于引导路径的长度延长并且随着工序数量增加，工具的切削刃的连续增大的部分基本上不再执行任何切削工作。然而，由于更有利的切削策略的总体优点而延长了工具的使用寿命。在前述过程中展成的齿侧面能随后在精加工操作中进行再加工。例如，在n＝2道工序中可以将第一齿侧面展成为具有连接的侧面切削，并且在m≥1道工序的之后阶段，可以对工件进行机加工而没有叠加的辅助运动。为了限制所需的辅助运动对于展成过程的操作顺序的影响，优选地，在切削之间(即，由至少三道连续工序所产生的切削之间)的两个连续的连接形成于相同侧面的那侧上。因此，在给定工序中所需的额外指向切向的运动将不具有相对于辅助运动的零点的相反的代数符号，仅其量值变化。优选地，连接的侧面切削形成于在机加工过程中位于后侧的齿侧面上。由于切削系统有一定刚度，这具有以下效果：特别是在正齿轮的机加工中，获得维持相同方向的切向力，这改进了结果的品质。在前侧面的机加工中，因此切屑厚度增加了显著的量。切屑分离区在切屑表面上朝向离切削刃更远的区域移位。特别优选地，连接的侧面切削遵循正在展成的齿侧面的轮廓(与从齿隙中心沿两个方向朝向待展成的齿侧面对称地去除材料的切削相比)。因此，本专利技术还作为独立公开陈述了一种展成齿轮齿的方法，其中接纳齿形轮廓的工件以及切削工具在滚动的进给运动中朝向彼此前进，直到在工具的多道工序之后展成在齿轮轮廓的齿侧面之间的每个齿隙，其中该方法的特征在于将辅助运动叠加到滚动运动上，这具有以下效果：齿隙的展成从一个齿侧面侧向另一齿侧面侧发生。在该方法的另一优选实施方式中，设想到展成的齿侧面部分地由在最后一道工序之前的各工序中的至少一道工序的侧面切削来决定。在前面的工序中生产的、呈侧面切削形式的引导表面因此基本上置于所展成的齿侧面上。这具有以下效果：多个完成的侧面切削、特别是所有工序的侧面切削有助于决定所展成的齿侧面。由于叠加的辅助运动，工具的每道工序现形成侧面的包络切削，其中在最后机加工步骤中的辅助运动可能并且优选地减小至零。根据上文所述内容，在前一段落中涉及的齿侧面优选是在机加工过程中位于后侧(nachlaufendeFlanke，尾侧)的侧面，也被称作后侧面(auslaufendeFlanke，出口侧)。辅助运动本身优选地通过计算基于滚动运动工件将占据的位置与齿侧面的位置之间的偏移量来确定。这可能例如通过将作为校正参数的偏移量施加到纯滚动运动来实现，其中参数值指示根据相应工序的进给深度，展成的齿侧面离开齿隙中心的距离。在每道新工序中调整这种偏移。如果机械加工过程涉及连续变化的横向进给，偏移变成了进给深度的连续函数，例如，如果在插齿过程中的横向进给以螺旋形进给运动的形式出现。关于叠加的辅助运动的性质，若干变型是可能的。首先，展成辅助运动的优选方式是在工件绕工件旋转轴线的滚动旋转与工具绕工具旋转轴线的滚动旋转之间引入相对相位角变化。以简化方式被称作“辅助旋转”的这种辅助运动同样取决于进给深度。如果需要侧面修改，这种依赖横向进给的辅助旋转可例如通过将联接中的另一偏移叠加到滚动运动来补充，另一偏移在其它参数方面不同并且适于实现齿侧面修改。作为展成辅助运动的替代和/或额外分量，可以使用在工具与工件之间的线性相对运动，其在工件绕工件旋转轴线的滚动旋转运动的切向上运行。取决于修改进给移动的方式，这种线性相对运动关于工具和工件的相对位置呈现切向位移的形式，其中针对每道工序选择位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种展成齿轮齿的方法，其中将接纳齿形轮廓的工具和切削工具在滚动进给运动中朝向彼此前进，直到在所述工具的多道工序之后展成齿轮轮廓的每个齿侧面(10,20)，其中在每道工序中，在所述工件上展成包含至少一个侧面切削(11,12,13,14)的切削表面，其特征在于，将辅助运动叠加到滚动运动上，这具有使在至少两个紧邻的连续工序(11‑12,12‑13,13‑14)中展成的侧面切削彼此连接的效果。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.19 DE 102012012617.41.一种展成齿轮齿的方法，其中将接纳齿形轮廓的工件和切削工具在滚动进给运动中朝向彼此前进，直到在所述切削工具的多道工序之后展成齿轮轮廓的每个齿侧面(10,20)，其中在每道工序中，在所述工件上展成包含至少一个侧面切削(11,12,13,14)的切削表面，其特征在于，将辅助运动叠加到滚动运动上，这具有使在至少两个紧邻的连续工序(11-12,12-13,13-14)中展成的侧面切削彼此连接的效果，所述方法还包括工具的最后一道工序，在所述最后一道工序中，通过滚动运动来产生切削表面，而没有所述辅助运动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由至少三个紧邻的连续工序生产的侧面切削之间的至少两个连接形成于同一侧面的那侧上。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，被连接的侧面切削形成于在机加工过程中位于后侧的侧面上。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，被连接的侧面切削遵循展成的齿轮齿侧面的轮廓。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，展成的至少一个齿侧面由所有工序的侧面切削决定。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，展成的齿侧面为在机加工过程中位于后侧的侧面(10)。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·克瑞斯切尔，C·克比尔卡，
申请(专利权)人：格里森普法特机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE