研磨并抛光齿轮的方法技术

一种研磨并抛光齿轮(60)的齿(50)的齿侧表面(40)的方法，包括以下步骤：a)提供研磨装置(6)、抛光装置(7)、动态定位装置(8)和齿轮(60)；b)使研磨装置(6)研磨齿轮(60)；c)将齿轮(60)从研磨装置(6)移除；d)使动态定位装置(8)将齿侧表面(40)与抛光装置(7)的抛光体(80)接触以抛光齿侧表面；e)使动态定位装置(8)动态地调整齿轮(60)相对于抛光体(80)的位置和姿态，或者使动态定位装置(8)动态地调整抛光体(80)相对于齿轮(60)的位置和姿态，使得齿侧表面被抛光体抛光。动态定位装置(8)可以是机器人。人。人。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】研磨并抛光齿轮的方法


[0001]本公开涉及用于研磨并抛光齿轮的方法。

技术介绍

[0002]在气候变化的时代，车辆应当在其寿命期间排放更少的二氧化碳并产生较小的噪音。如果车辆变速箱的齿轮在其与其他齿轮接触并传递扭矩的地方具有更光滑的齿侧表面，则车辆变速箱产生较小的噪音并且可以保持运行更多年和更多公里。在生产制造中，齿轮在研磨机上被研磨成它们的最终形状。
[0003]在美国专利4,850,155中描述了一种用于机加工齿轮的传统方法，该方法使用大致上渐开线蜗杆形式的工具以产生侧向凸面，该蜗杆的有效长度大于工作区域的长度，并且该蜗杆的中心距齿轮的距离在其从轴向和切向沿对角线方向的进给运动期间发生变化。美国专利9,718,139 B2描述了用于研磨带齿工件的工具。
[0004]在需要抛光的情况下，一些传统的研磨机包含研磨区和抛光区，其中在研磨齿轮及其齿之后，这些齿的齿侧在同一研磨机上被抛光至期望的表面光滑度。一个示例是使用所谓的双轮的研磨机/抛光机，即具有研磨区和抛光区的双区研磨蜗杆工具。在这种机器上抛光齿轮所花的时间通常比研磨它所花的时间更长。与仅研磨齿轮所需的时间相比，在同一台机器上研磨并抛光齿轮可使加工时间加倍。
[0005]这种传统的研磨机没有设置成在抛光第一齿轮的同时研磨第二齿轮，因此在第一齿轮被研磨并抛光的同时，该研磨机被第一齿轮占用。
[0006]研磨机是昂贵的设备。为了以最经济有效的方式使用它们，齿轮应当仅占用研磨机尽可能短的时间。

技术实现思路

[0007]本公开尝试解决该需求。在第一基本方面，本公开提供了一种研磨并抛光第一齿轮的齿的齿侧表面的方法，该方法依次包括以下步骤：
[0008]a)提供旋转的研磨装置，该研磨装置用于研磨第一齿轮的齿的齿侧表面的第一部分和第二部分；提供抛光装置，该抛光装置包括固定轴和能够围绕该固定轴旋转的抛光体，该抛光体适于抛光齿轮的齿的齿侧表面；以及提供动态定位装置，该动态定位装置用于保持齿轮并且用于在抛光期间动态地调整齿轮相对于固定轴的位置和姿态；以及提供第一齿轮；
[0009]b)使研磨装置研磨第一齿轮的齿的齿侧表面的第一部分和第二部分；
[0010]c)将第一齿轮从研磨装置移除；
[0011]d)使动态定位装置将齿侧表面的第一部分与旋转的抛光体接触，使得齿侧表面的第一部分被抛光体抛光；
[0012]e)使动态定位装置动态地调整第一齿轮相对于固定轴的位置和姿态，使得齿侧表面的第二部分被抛光体抛光。
[0013]在单独装置上进行该方法的抛光部分允许在研磨装置上研磨第二齿轮，同时在单独抛光装置上抛光第一齿轮。抛光装置通常比研磨机便宜，因此它们的使用程度通常不那么重要。此外，使用动态定位装置可以在抛光期间提供比在传统研磨机上抛光期间更大的调整齿轮位置和姿态的灵活性。
[0014]齿轮的研磨通常在购自诸如利勃海尔(Liebherr)、莱斯豪尔(Reishauer)、卡帕耐尔斯(Kapp
‑
Niles)和桑普坦斯利(Samputensili)等公司的研磨机上进行。砂轮(诸如，例如3M
TM
陶瓷砂轮22VD、3M
TM
陶瓷砂轮33VB或3M
TM
Cubitron
TM
II陶瓷砂轮92VJ(均购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司))可用于研磨。
[0015]如本文所用，术语“抛光”指的是使用粘结磨料(诸如，例如使用抛光盘)的抛光。适用于根据本公开的方法的抛光材料为，例如，德国卡尔滕基兴的Artifex(Artifex,Kaltenkirchen,Germany)的A800 PL6966聚氨酯粘结剂，或美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company of St.Paul,Minnesota,U.S.A.)的“3M
TM
百利(Scotch
‑
Brite)DB
‑
WL 7S精细”盘。
[0016]抛光通常比研磨提供更光滑的表面。在研磨之后抛光齿侧的表面部分在表面部分中提供更光滑的表面，即比研磨之后的表面部分更光滑。更光滑的表面可以以更小的摩擦损失和更低的噪音水平将扭矩传递给相邻的齿轮，并且通常提供更长的齿轮寿命。
[0017]根据本公开，齿轮可以是例如嵌齿轮、小齿轮、链轮、冕形齿轮、锥齿轮或任何其他齿轮，诸如用于在车辆的变速箱中或风力发电机的变速箱中使用。根据本公开的方法可以特别好地用于制造例如卡车、拖拉机或建筑工程车辆等重型车辆的传动装置的齿轮。通过在抛光步骤中使用动态定位装置获得的高质量表面可以有助于扩大相对齿轮的齿之间的接触表面并且减少磨损，从而延长齿轮的可使用寿命。
[0018]因此，通常，在根据本公开的方法的某些实施方案中，第一齿轮是用于在例如卡车、拖拉机、公共汽车、长途汽车、铁路机车或建筑工程车辆等重型车辆的变速箱中或者风力发电机的变速箱中使用的齿轮。第一齿轮可以是用于在建筑机械的变速箱中或碎石机的变速箱中使用的齿轮。
[0019]用于在例如卡车、拖拉机或建筑工程车辆等重型车辆的变速箱中或风力发电机的变速箱中使用的齿轮通常是较大的齿轮。通常，它们具有100毫米或更大的外径，一些的外径达到2米或3米(例如在风力发电机中)。一些具有20毫米或更大的齿轮宽度，另一些可以宽至200毫米或甚至400毫米或更大。这些齿轮中的某些齿轮是斜齿轮。因此，在根据本公开的某些方法中，第一齿轮具有100毫米或更大的直径，并且/或者第一齿轮具有1000克或更大的重量，并且/或者其中第一齿轮具有20毫米或更大的齿轮宽度，并且/或者其中第一齿轮是斜齿轮。
[0020]在某些实施方案中，第一齿轮是由钢或铁制成的齿轮。它可以是由例如铸钢、灰口铸铁、球墨铸铁或铸铁制成的齿轮。钢和铸铁是用于齿轮的常用材料，价格适中且容易买到。
[0021]齿轮的齿具有面向同一齿轮的相应相邻齿的表面。这些表面在本文中称为齿的齿侧表面。它们通常在远离齿轮轮毂的径向方向上延伸，与圆周方向相反。当齿轮转动时，齿侧表面的部分与另一齿轮的对应齿侧表面的部分接触，并且机械力和扭矩经由这些齿侧表面在齿轮之间传递。为了降低传动装置的噪音并延长其中的齿轮的可使用寿命，对齿轮的
齿的齿侧表面进行抛光是有帮助的。
[0022]可用于根据本公开的方法中的研磨装置可以是例如固定式研磨机，其适用于研磨在车辆(例如像卡车或拖拉机的车辆)的变速箱中或风力发电机的变速箱中使用的齿轮。
[0023]研磨装置可以是，例如，旋转的研磨装置。它可包括固定旋转轴，齿轮可安装在该固定旋转轴上用于研磨。
[0024]可用于根据本公开的方法中的研磨装置可以包括砂轮或螺旋研磨工具，该砂轮或螺旋研磨工具被成形和布置成适于研磨齿轮的齿的齿侧表面的部分，例如用于在车辆的变速箱中或风力发电机的变速箱中使用的齿轮。这种研磨装置的示例是霍尔罗伊德(Holroyd)GTG2、利勃海尔(Liebherr本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种研磨并抛光第一齿轮(60)的齿(50)的齿侧表面(40)的方法，所述方法依次包括以下步骤：a)提供旋转的研磨装置(6)，所述研磨装置用于研磨所述第一齿轮(60)的齿(50)的齿侧表面(40)的第一部分和第二部分；提供抛光装置(7)，所述抛光装置包括固定轴(31)和能够围绕所述固定轴旋转的抛光体(80)，所述抛光体适于抛光齿轮的齿的齿侧表面；以及提供动态定位装置(8)，所述动态定位装置用于保持齿轮(60)并且用于在抛光期间动态地调整所述齿轮相对于所述固定轴(31)的位置和姿态；以及提供第一齿轮(60)；b)使所述研磨装置(6)研磨所述第一齿轮(60)的齿(50)的齿侧表面(40)的第一部分和第二部分；c)将所述第一齿轮(60)从所述研磨装置(6)移除；d)使所述动态定位装置(8)将所述齿侧表面的所述第一部分与旋转的所述抛光体(80)接触，使得所述齿侧表面的所述第一部分被所述抛光体抛光；e)使所述动态定位装置(8)动态地调整所述第一齿轮(60)相对于所述固定轴(31)的位置和姿态，使得所述齿侧表面的所述第二部分被所述抛光体抛光。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述抛光装置(7)是台式研磨机。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述齿侧表面(40)的所述第二部分由旋转的所述抛光体(80,81)抛光，同时所述研磨装置(6)研磨第二齿轮(61)的一部分。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述齿侧表面(40)的所述第二部分由旋转的所述抛光体(80,81)抛光，而旋转的所述抛光体(80,81)保持与所述第一齿轮(60)接触。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述动态定位装置(8)是软件控制的机器人(8)，所述机器人包括多个节段(90)以及四个、五个或六个轴(100)，所述节段能够围绕所述轴独立地旋转，从而通过旋转一个或多个所述轴(100)来动态地调整所述第一齿轮(60)的位置和姿态。6.根据前述权利要求所述的方法，其中所述机器人(8)包括用于感测由所述抛光体(80,81)施加在所述第一齿轮(60)上的力或接触压力的传感器和/或用于感测声音的传感器，并且其中所述机器人(8)响应于所述传感器的输出动态地调整位置和姿态。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述动态定位装置(8)动态地调整位置和姿态，使得所述第二部分被抛光时的第二接触压力不同于所述第一部分被抛光时的第一接触压力。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述动态定位装置(8)执行将所述第一齿轮(60)从所述研磨装置(6)移除的步骤c。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述抛光体...

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：