用于制造设有处于内部的工作轮齿部的厚壁空心轮的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于制造设有处于内部的工作轮齿部(6)的空心轮(1a)的方法，其中，工件(1)具有带有纵轴线(Z)的管形的区段，通过纵轴线(Z)来定义以下所使用的术语径向。通过使工件围绕所述纵轴线以在时间上变化的旋转速度执行旋转运动并且该至少一个位于工作位置中的压印工具(23)分别执行与所述旋转运动同步的径向振荡运动，通过N≥2个压印工具(21,22,...)(其中的每个在执行该方法期间被带到工作位置中)来加工工件以在管形的区段的内侧处产生工作轮齿部。所述至少一个位于工作位置中的压印工具重复地加工工件(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及产生空心轮的工作轮齿部(Laufradverzahnung)的领域、尤其涉及相应的内齿部。工作轮齿部和尤其渐开线齿部应用在齿轮传动装置中和尤其在行星传动装置中、例如在用于车辆的自动变速器的这样的装置中，但是也在车辆制造和机械制造的其它范围中。本专利技术涉及根据独立权利要求的前序部分所述的方法和装置。
技术介绍
当前，主要通过切削方法、尤其通过拉削(Raeumen)来产生处于内部的工作轮齿部。拉削也被用于产生齿轮毂轮廓如根据文件DIN 5480、DIN 5482的内齿部等。如果应通过拉削来制造带有工作轮齿部的罐形地构造的工件，首先必须在相应于罐壁的部分中制造工作轮齿部并且之后将该部分与罐底部件(Topfbodenteil)相连接、例如通过激光或电子束焊接。如果在罐形地构造的工件中应切削地来产生工作轮齿部，运用研磨(Stossen)，然而其相对拉削具有较小的经济性。对于机械负载较小的部件，通过烧结制造内啮合的空心轮是备选方案，其此外允许一件式地构造罐形地构造的空心轮，而不必执行接着的对于罐底和壁的连接步骤。提供一种用于制造处于内部的工作轮齿部的备选的方法是值得期望的。为了制造处于内部的插接齿部还已知冷变形的方法，在其中将外部轮廓化的心轴带到空心柱状的工件中并且然后由此来产生与心轴的轮廓化相应的工件的内部轮廓化，即从外部通过撞击轧制(Schlagwalzen)借助于行星式驱动的且周期性地作用到工件上的不轮廓化的工具来加工工件。这样的方法例如由文件DE 37 15 393 C2、CH 670 970 A5、CH 675 840 A5、CH 685 542 A5和EP 0 688 617 Bl已知。通过冷变形制造处于内部的工作轮齿部难以实现，因为工作轮齿部至少与插接齿部相比具有明显更大的齿高并且此外通常提出更高的精度要求。在文件WO 2007/009267 A1中说明了一种用于在薄壁的柱状空心件中产生内部轮廓化和外部轮廓化的方法。薄壁的空心件位于外部轮廓化的心轴上并且通过至少一个从外部冲击式地作用到空心件上的轮廓化工具来冷变形地加工。在此使轮廓化工具垂直于表面、即径向地运动并且使空心件相对于轮廓化工具在径向的进给深度保持相同的情况下轴向移动。通过该方法，可将由轮廓化的心轴预设的轮廓传递到薄壁空心件的内齿部和相应的外齿部上。该方法完全不适合于制造处于内部的工作轮齿部，因为其仅可被运用在薄壁的板件中，由此既不能实现足够的精度也不能实现足够的负荷能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种备选方法，通过其可产生处于内部的工作轮齿部。此外，应提供一种用于产生处于内部的工作轮齿部的装置和该装置的一种应用，以及一种变速器，其具有设有处于内部的工作轮齿部的空心轮。本专利技术的另一目的是提供一种以高精度制造处于内部的工作轮齿部的可能性。本专利技术的另一目的是提供一种以高效率制造处于内部的工作轮齿部的可能性，即在制造处于内部的工作轮齿部时实现较短的加工时间。本专利技术的另一目的是提供一种制造带有较大的齿部深度的处于内部的工作轮齿部的可能性。应可制造带有细齿的工作轮齿部，尤其高齿部(Hochverzahnung)，在其中工作轮齿部的齿部深度至少如工作轮齿部的模数的2.2倍那么大。本专利技术的另一目的是提供一种在带有较大的剩余壁厚的空心轮中制造处于内部的工作轮齿部的可能性。本专利技术的另一目的是提供一种在罐形地构造的空心轮中制造处于内部的工作轮齿部的可能性，尤其在保证罐底相对齿部的精确取向的情况下。本专利技术的另一目的是提供一种制造处于内部的工作轮-斜齿部的可能性。本专利技术的另一目的是提供一种变速器，其具有带有处于内部的工作轮齿部的至少一个空心轮，其中，工作轮齿部应可特别好地或有效地制造或者精度特别高。这些目的中的至少一个至少部分地通过根据权利要求所述的一种装置、一种方法、一种应用和一种变速器来实现。用于制造设有处于内部的工作轮齿部的空心轮的方法包含，工件具有带有纵轴线的管形的(或管式的)区段，通过该纵轴线来定义以下所使用的术语径向，通过N≥2个压印工具(Praegewerkzeug)，其中的每个在执行该方法期间被带到工作位置中，通过使工件围绕所述纵轴线以在时间上变化的旋转速度执行旋转运动并且位于工作位置中的该至少一个压印工具分别执行与所述旋转运动同步的径向振荡运动，来加工工件以在管形的区段的内侧处产生工作轮齿部，使得位于工作位置中的所述至少一个压印工具重复地加工、尤其周期性地加工工件。通过所述纵轴线来定义接下来所使用的术语“径向”且“轴向”。在此，压印工具尤其可以是分离的压印工具。典型地，工件相继由相应的至少一个位于工作位置中的压印工具重复地加工。并且典型地，只要同一该至少一个压印工具位于工作位置中，发生工件的周期性加工。因此，在执行该方法期间典型地至少局部地周期性地加工工件。典型地，工件的加工是压印变形的或者锤打变形的加工。工件的在时间上变化的旋转速度形成相对较高的旋转速度和相对较低的旋转速度的彼此相继的阶段，其中，尤其可设置成，工件在相对较低的旋转速度的阶段中至少暂时(旋转)停止(旋转停止也具有旋转速度、即零)。通过压印工具加工工件通常分别在相对较低的旋转速度的阶段中的一个中发生。在相应的压印工具作用期间工件旋转得越慢或者说在相对较低的旋转速度的阶段中工件缓慢旋转或者停止得越久，越能够更好地实现最终所产生的工作轮齿部的高精度。工件的在时间上变化的旋转速度通常是至少逐段地周期性变化的旋转速度。位于工作位置中的周期性地作用到工件中的压印工具描绘径向指向的前后来回的往复运动，通过该往复运动在大量单个压印步骤中的一个中以冷变形的方式来加工工件。在此相继使用两个或更多个压印工具。在工件中通过冷变形产生齿部；除了在必要时紧接着实施的校正步骤之外不发生切削(Spanabtrag)。在工件的相对较低的旋转速度的时间之内使工件变形，并且在工件以相对较大的旋转速度旋转期间所有N个压印工具(其另外也可被称为冲模工具或冲模)远离工件远到使得工件本身能够旋转，而不被压印工具中的一个妨碍。在一实施形式中，空心轮是变速器空心轮(Getriebehohlrad)。在一实施形式中，N个压印工具中的至少两个具有不同地成形的作用区域(Wirkbereich)。在此尤其可设置成- N个压印工具中的每个具有不同地成形的作用区域；或者- M是≥2的整数，其中N=2M，并且这N个压印工具形成M对带有大致相同地成形的作用区域的压印工具，并且N个压印工具的M对中的不同对的作用区域不同地成形。在第一种情况中，在振荡运动的一周期期间典型地发生压印工具到工件中的刚好一次作用，而在第二提到的情况中，在振荡运动的一周期期间典型地发生压印工具到工件中的刚好两次作用，即分别通过M对压印工具中的一对的两个压印工具中的每个作用一次，其中，其典型地沿着同一径向指向的轴线布置。在可与前述实施形式相组合的实施形式中，压印工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造设有处于内部的工作轮齿部的空心轮的方法，其中，工件具有带有纵轴线的管形的区段，通过所述纵轴线来定义以下所使用的术语径向，通过使所述工件围绕所述纵轴线以在时间上变化的旋转速度执行旋转运动并且位于所述工作位置中的至少一个所述压印工具分别执行与所述旋转运动同步的径向振荡运动，通过N≥2个压印工具，其中的每个在执行所述方法期间被带到工作位置中，来加工工件以在管形的所述区段的内侧处产生所述工作轮齿部，使得位于所述工作位置中的至少一个所述压印工具重复地、尤其周期性地加工所述工件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.25 CH 569/121. 一种用于制造设有处于内部的工作轮齿部的空心轮的方法，其中，工件具有带有纵轴线的管形的区段，通过所述纵轴线来定义以下所使用的术语径向，通过使所述工件围绕所述纵轴线以在时间上变化的旋转速度执行旋转运动并且位于所述工作位置中的至少一个所述压印工具分别执行与所述旋转运动同步的径向振荡运动，通过N≥2个压印工具，其中的每个在执行所述方法期间被带到工作位置中，来加工工件以在管形的所述区段的内侧处产生所述工作轮齿部，使得位于所述工作位置中的至少一个所述压印工具重复地、尤其周期性地加工所述工件。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，N个所述压印工具中的至少两个具有不同地成形的作用区域，尤其其中，
- N个所述压印工具中的每个具有不同地成形的作用区域；或者
- M是≥2的整数，其中N=2M，并且N个所述压印工具形成M对带有大致相同地成形的作用区域的压印工具且N个压印工具的M对中的不同对的作用区域不同地成形。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述压印工具的不同地成形的作用区域在径向上在其在所述工作位置中测得的长度中相区别，尤其其中，通过当N个所述压印工具根据所述长度以升序来整理时得到的顺序来提供所述压印工具被带到所述工作位置中的时间顺序。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，N个所述压印工具通过工具架来保持，尤其其中，所述工具架被驱动进行运动，通过所述运动能够将压印工具带到所述工作位置中。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述工具架具有滚筒，所述压印工具布置在所述滚筒的周缘上。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，N个所述压印工具中的至少一个具有作用区域，其齿轮廓大致相应于待产生的所述工作轮齿部的两个相邻的齿槽的轮廓，尤其其中，N个所述压印工具中的每个具有作用区域，其齿轮廓大致相应于待产生的所述工作轮齿部的两个相邻的齿槽的轮廓。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，位于所述工作位置中的至少一个所述压印工具在所述旋转运动的这样的阶段中加工所述工件，在所述阶段中所述工件至少暂时静止，尤其其中，所述工件的旋转运动是间歇性旋转，并且其中，位于所述工作位置中的至少一个所述压印工具在所述工件的旋转停止的阶段中加工所述工件。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，
c) 首先将N个所述压印工具中的第一个带到所述工作位置中并且然后将N个所述压印工具中的另外的直至第N个压印工具依次带到所述工作位置中，其中，N个所述压印工具中的每个保持在工作位置中至少直到待产生的所述工作轮齿部的产生的每个齿槽至少一次、尤其至少两次通过位于所述工作位置中的相应的所述压印工具来加工，尤其其中，N个所述压印工具中的全部具有不同地成形的作用区域；
或者
d) M是≥2的整数，其中N=2M，并且N个所述压印工具形成M对带有大致相同地成形的作用区域的压印工具并且首先将所述M对压印工具中的第一对带到所述工作位置中且然后将所述M对压印工具中的另外的直至第M对...

【专利技术属性】
技术研发人员：F鲁赫，D德里亚兹，
申请(专利权)人：厄恩斯特·格罗布股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH