用于自动确定带有螺杆螺纹形的加工区域的工具的几何尺寸的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于自动确定带有螺杆螺纹形的加工区域的工具、尤其磨削螺杆的几何尺寸的方法，其中在所述方法中：将用于探测间距的测量元件与所述工具对准，使所述工具相对于所述测量元件置于转动中，且基于由所述测量元件在所述工具转动期间探测的间距值，推断出所述工具的几何尺寸。

A METHOD FOR AUTOMATICALLY DETERMINING THE GEOMETRIC DIMENSION OF TOOLS WITH THE PROCESSING AREA WITH SCREW THREAD

The present invention relates to a method for automatically determining a tool with a screw threaded processing area, in particular for grinding the geometric size of the screw, in which a measuring element for detecting the distance is aligned with the tool so that the tool is placed in rotation relative to the measuring element, and based on the detection between the measuring elements during the rotation of the tool. The distance value is used to deduce the geometric size of the tool.

【技术实现步骤摘要】
用于自动确定带有螺杆螺纹形的加工区域的工具的几何尺寸的方法
本专利技术涉及一种用于确定带有螺杆螺纹形的加工区域的工具、尤其磨削螺杆(Schleifschnecke)的几何结构的方法。这样的工具典型地应用于切齿机(Verzahnmaschine)以用于对工件进行切齿。在此对于切齿的品质重要的是，识别工具的几何参数且可在无待手动执行的工作步骤的情况下确定这些几何参数。
技术介绍
通常在配置切齿机以为了加工预切齿的工件时需要多级的配置过程。首先必须在切齿机之外手动获取工具的几何尺寸或者还可从工具数据页中提取工具的几何尺寸。接着必须将这些数据存储在机器控制器中。几何数据中的一些在工具可修整的情况下随着时间流逝例如由于先前的修整过程可改变。在此可发生，例如螺杆直径改变，从而螺杆直径必须经受附加的修改，以为了避免轮廓缺陷。这也适用于磨削螺杆的螺旋高度或啮合角。相应地迄今为止必要的是，在磨削螺杆使用时间内以可追查的方式记录数据，以便这些数据在重新更换工具时可再次供使用。在配置过程中的另一步骤中必须在控制器中存储工具螺纹相对于工具轴的旋转位置的位置。该信息以及工件齿隙相对于工件的旋转位置的位置是必要的，以为了可执行无缺陷的、滚动耦联的齿轮加工过程。另外的过程步骤常常称为定中心(Einmitten)。迄今虽然存在已经高度自动化的切齿过程但是整个过程的一部分以不利的方式手动地或仅半自动化地执行。因此迄今为止在基本上手动输入工具的几何参数之后机器操作员在首次定中心时必须相对于工件的齿隙定位工具。为此工具围绕其转动轴线手动地如此长时间地转动，即直到工具的齿可以无碰撞地沉入到齿隙中。接着工具进给且通过移动或转动工具分别建立与工具的左侧的和右侧的齿侧的接触以及记录为此的测量值。从接触大小可以计算工具相对于齿隙的齿中间位置且由此计算工具徐地与齿隙的旋转位置且由此确定工具的旋转位置，在该旋转位置处工具可无碰撞地沉入到已知的齿隙中。机器操作者的所有这些手动工作步骤随之带来缺点，如提高的设置时间以及由于手动操作可能出现的切齿机的错误设定。从现有技术中迄今为止仅已知自动探测带有螺杆螺纹形的加工区域的工具的螺距和螺纹数量(Gangzahl)。因此文件DE19910747B4公开了用于将修整工具定中心到磨削螺杆的螺纹间隙中的方法和装置。描述了，使修整器沿着磨削螺杆的纵轴线(即沿着V1轴)触碰静止的磨削螺杆，以为了确定螺纹间隙或者距离和突出的齿侧的数量以为了稍后的自动化定中心。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，执行磨削螺杆的对于过程重要的几何参数的全自动化的获取，这些的几何参数超过在已知的现有技术中确定的几何参数。此外本专利技术的任务是，尽可能快速且以高的精度执行几何参数的确定。该任务根据本专利技术通过带有权利要求1的特征或权利要求10的特征的方法解决。“参数”可在此连接为各种几何尺寸，如例如磨削螺杆的外直径、螺杆宽度、螺旋角(Steigungswinkel)和螺旋方向、还有磨削螺杆的螺纹数量、螺距等等。但是在本专利技术的意义中“参数”还可包含其它方面。相应地在用于自动确定带有螺杆螺纹形的加工区域的工具、尤其磨削螺杆的几何尺寸的方法中，将用于探测间距的测量元件与所述工具对准，使所述工具相对于所述测量元件置于转动中，且基于由所述测量元件在所述工具转动期间探测的间距值，推断出所述工具的几何尺寸。在此所述工具围绕转动轴线旋转，工具在加工工件时也围绕该转动轴线转动。利用在这样的转动期间变化的间距可确定所述工具的几何尺寸。优选地根据所述方法设置成，在所述工具沿着其转动轴线(B1)刚性布置且所述工具转动了360°、优选720°的情况下将探测的间距值与预设的阈值比较。此后基于与所述阈值比较的间距值确定所述工具的螺纹数量。从超过阈值且相应于减小的间距值的脉冲的数量中得出螺纹数量。所述测量可通过以下方式检验，即将可从螺纹数量中预料的在工具的齿之间的角间距与测量的角间距进行比较。如果存在不一致性，则重复测量。因为在测量时可发生，在所述磨削螺杆(平行于转动轴线B1)行进时还未在任何部位处通过所述测量单元检测到齿顶。在此尤其以这样的修整器形式的测量单元是容易出错的，即其与齿顶的接触通过声音的改变而探测。在此可设置成，使所述修整器同样置于转动中，从而所述修整器当其通过所述工具的转动触碰齿顶时产生可检测的固体传声。在此可设置成，在一个回转之后工具和修整器的距离径向上减小了20μm，以为了即使在第二个回转时也在固体传声信号中获得可靠的脉冲。优选地测量两个回转，以为了提高正确探测的可能性。所述方法在没有相应于磨削螺杆的螺旋角向内摆动的工具的情况下起作用，因为在周面上进行扫描，从而所述方法的应用即使在完全未知的磨削螺杆(工具)的情况下也可使用。仅应注意的是，所述磨削螺杆只具有一个区域。在此同样可设想使用激光以用于探测螺纹数量。根据本专利技术的另一改型，(a)将所述测量元件定位在所述工具的螺纹宽度的中间，(b)所述工具在沿着转动轴线(B1)刚性布置时如此置于转动中和停止，即使得在转动期间刚性布置的测量元件利用其在执行的转动期间的间距测量连续地朝向所述工具的螺纹取向且不离开所述螺纹，(c)所述测量元件在所述工具的新位置处重新定位在所述工具的螺纹宽度的中间，且基于在转动之前和之后所述螺纹宽度的两个中间的移动确定所述工具的螺纹的螺旋方向。可设置成，可以刚好描述的时间次序执行方法步骤(a)-(c)的顺序。优选地在方法步骤(a)-(c)的进行期间所述测量元件基本上垂直于所述工具的转动轴线(B1)取向。这随之带来在间距测量的精度方面的优点。按照根据本专利技术的方法的一种改进方案，使所述测量元件与所述工具的齿顶或齿侧对准，以与所述测量元件滚动耦联的方式进行所述工具的转动，优选通过所述工具在与所述工具的螺纹的螺旋角协调的情况下切向地沿着其转动轴线(B1)相应地运动，且基于通过所述测量元件探测的间距值确定所述齿顶或所述齿侧的状态和/或轮廓，且优选地在所述工具的特定的切削位置和角位置处确认在所述齿顶或所述齿侧处的破裂。在以与所述测量元件滚动耦联的方式转动时，所述工具同时如此转动且沿着其纵轴线移动，即好像在所述工具转动期间存在与所述工具的螺纹的刚性接合。因此在机器装备有用过的磨削螺杆时可存在，磨削螺杆是受损的(例如由于存放、运输、先前的加工)。在该情况下必须考虑有缺陷的区域，或者通过修整去除有缺陷的区域。为了识别这样的缺陷可使齿顶或还有齿侧以与所述测量单元滚动耦联的方式行进。在磨削螺杆未破损的情况下在此连续地产生恒定的间距值。相反地如果在该处存在破裂，则所述测量单元在该部位处具有与恒定的间距值的偏差。在超过一定的间距时可行的是，存储所述工具的切向位置和角位置。这些位置那么相应于工具的有缺陷的区域的始端和终端。优选地按照根据本专利技术的方法在确定所述工具的几何结构时检验结果。这通过以下方式发生，即通过使测量单元朝向所述工具的螺纹的中间取向，在考虑待检验的值的情况下使所述工具以与所述测量单元滚动耦联的方式行进，优选沿着其整个长度，且在行进期间探测的间距值和/或所述测量单元的位置在关于所述工具的螺纹的中间行进之后使得推断出在确定所述工具的几何结构时的结果的准确性成为可能。虽然测量的结果已经在测量过程期间监控，但是可发生有缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动确定带有螺杆螺纹形的加工区域的工具(1)、尤其磨削螺杆的几何尺寸的方法，其中在所述方法中：将用于探测间距的测量元件(2)与所述工具(1)对准，使所述工具(1)相对于所述测量元件(2)置于转动中，且基于由所述测量元件(2)在所述工具(1)的转动期间探测的间距值，推断出所述工具(1)的几何尺寸。

【技术特征摘要】
2017.09.14 DE 10201712134491.一种用于自动确定带有螺杆螺纹形的加工区域的工具(1)、尤其磨削螺杆的几何尺寸的方法，其中在所述方法中：将用于探测间距的测量元件(2)与所述工具(1)对准，使所述工具(1)相对于所述测量元件(2)置于转动中，且基于由所述测量元件(2)在所述工具(1)的转动期间探测的间距值，推断出所述工具(1)的几何尺寸。2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述方法中此外：在所述工具(1)沿着其转动轴线(B1)刚性布置且所述工具(1)转动了360°、优选720°的情况下将探测的间距值与预设的阈值比较，且基于与所述阈值比较的间距值确定所述工具(1)的螺纹数量。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述测量元件(2)定位在所述工具(1)的螺纹宽度的中间，所述工具(1)在沿着转动轴线(B1)刚性布置时如此置于转动中和停止，即使得在转动期间刚性布置的测量元件(2)利用其在执行的转动期间的间距测量连续地朝向所述工具(1)的螺纹取向且不离开所述螺纹，所述测量元件(2)在所述工具(1)的新位置处重新定位在所述工具(1)的螺纹宽度的中间，且基于在转动之前和之后所述螺纹宽度的两个中间的移动确定所述工具(1)的螺纹的螺旋方向，其中优选地在上述方法步骤期间测量元件(2)基本上垂直于所述工具(1)的转动轴线(B1)取向。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使所述测量元件(2)与所述工具(1)的齿顶(11)或齿侧(12)对准，以与所述测量元件(2)滚动耦联的方式进行所述工具(1)的转动，优选通过所述工具(1)在与所述工具(1)的螺纹的螺旋角协调的情况下切向地沿着其转动轴线(B1)相应地运动，且基于通过所述测量元件(2)探测的间距值确定所述齿顶(11)或所述齿侧(12)的状态和/或轮廓，且优选地在所述工具(1)的特定的切削位置和角位置处确认在所述齿顶(11)或所述齿侧(12)处的破裂。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在确定所述工具(1)的几何结构检验结果，通过：使测量单元朝向所述工具(1)的螺纹的中间取向，在考虑待检验的值的情况下使所述工具(1)以与所述测量单元滚动耦联的方式行进，优选沿着其整个长度，且在行进期间探测的间距值和/或所述测量单元的位置在关于所述工具(1)的螺纹的中间行进之后使得推断出在确定所述工具(1)的几何结构时的结果的准确性成为可能。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述测量单元通过光学测量单元如激光间距测量装置、通过声学测量单元如带有固体传声装置的修整器/成组仿形滚子，和/或通过物理测量单元如评估修整器的牵引距离和/或评估用于驱动修整器的马达参数，如电流消耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·霍伯格，
申请(专利权)人：利勃海尔齿轮技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE