使用对角展成工艺加工大致圆柱形鼓形修正齿轮的齿侧的方法技术

本发明专利技术涉及一种采用蜗杆形工具通过对角展成工艺加工大致圆柱形但鼓形修正齿轮的齿侧的方法，该蜗杆形工具修正成具有沿其转动轴线方向的鼓形，其中鼓形可以是正的或负的（凹形鼓形），且其中通过使工具的鼓形与对角比匹配，借助于工具产生齿侧扭曲，并将该齿侧扭曲叠加到自然齿侧扭曲上，使得所述叠加的结果等于工件所要求的齿侧扭曲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用对角展成工艺加工大致圆柱形鼓形修正齿轮的齿侧的方法本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分使用对角展成工艺加工大致圆柱形但鼓形修正齿轮的齿侧的方法。当通过连续展成方法展成螺旋齿鼓形修正圆柱齿轮时，由该工艺形成的齿侧会扭曲。该性能的量化测度是齿侧扭曲。这里所要求的任务是避免齿侧扭曲，或避免产生源自 “自然齿侧扭曲”的齿侧扭曲。为了解决避免齿侧扭曲的任务，现有技术(DE 37 04 607)提供了使用对角展成方法加工齿轮齿的技术方案，该技术方案使用蜗杆形工具，该工具的右齿侧或左齿侧的啮合角从一端的最大值开始朝向另一端连续减小，其中在蜗杆形工具一端处右齿侧的最大啮合角与左齿侧的最小啮合角一致，且反之亦然。该工具制造成本非常高，且在其使用中几乎没有灵活性。EP 1 036 624 A2中揭示的概念是使用具有修正节距的蜗杆工具。在该工具中，齿侧的螺旋节距从蜗杆工具的一端开始朝向另一端与到蜗杆该端的距离成比例地变化，其中在蜗杆工具一端处一齿侧的最大节距与同一端处另一齿侧的最小节距一致，且反之亦然。 该类型的工具在其宽度上呈凸形或凹形鼓形。该工具用于以对角模式运行。当以对角模式使用凸形或凹形鼓形工具时，工件将最终具有齿侧扭曲。该齿侧扭曲可分成两个分量，如下文将示出的那样。第一分量与EP1036624A2中所描述的相同。第二分量具有迄今尚未认识的特性。仅通过该第二分量，才能够在具有给定宽度鼓形的工件上避免齿侧扭曲或将齿侧扭曲变为所要求的值。本专利技术的任务是进一步开发一般定义的方法，使得可在一齿侧或两齿侧工艺中展成具有实践中任何所要求齿侧扭曲的鼓形修正齿侧，且可使用几何形状简单的工具，且加工所需要的工具长度可在较宽范围内自由选择，且也可用短工具进行该工艺。在具有权利要求1特征部分的根据权利要求1前序部分的通用方法中解决该任务。在从属权利要求中提出该方法的较佳形式。由于工具的鼓形与对角比匹配，所以简单工具产生叠加在自然齿侧扭曲上的齿侧扭曲，从而得到工件所要求的齿侧扭曲。此外，在以对角模式作业时由于工具的鼓形形成的工件的鼓形分量上叠加另一鼓形分量，从而由于该叠加，工件具有所要求的鼓形，其中鼓形的另一分量通过改变加工期间工具与工件之间的距离而产生。用可在宽范围内自由选择长度的工具能够产生工件的宽向鼓形和齿侧扭曲的所要求的值。然后工具的鼓形必须适应其长度。用提出的措施，使用简单工具以简单方式就可解决上述任务。在另外的权利要求书、说明书和附图中给出本专利技术的其它特征。在以下附图的辅助下更详细地解释本专利技术，其中附图说明图1示出工具0、工件2以及机床的各轴线以辅助描述位置、距离和运动；图2示出具有用圆柱形工具在对角展成工艺中产生的具有宽向鼓形的右旋齿轮的左齿侧和右齿侧的齿侧形貌的确定。图3示出具有用修正凹形鼓形工具在对角展成工艺中产生的具有宽向鼓形的右5旋齿轮的右齿侧的齿侧形貌的确定；图4示出在蜗杆形工具上展成凸形或凹形鼓形的方法。以下内容将解释在通过连续展成工艺加工螺旋齿鼓形修正圆柱齿轮时，如何产生齿侧扭曲，可如何避免齿侧扭曲或使其变为所要求的数量，以及如何设计该工艺所必须的工具。这些内容基于机床具有用于常规展成方法中的工件的垂向转动轴线的假设。用于描述工具O和工件2(图1)的位置、路径和运动的这些轴线是X轴线之间的距离(径向)Y工具轴线的方向(切向)Z工件轴线的方向(轴向)A工具轴线的斜度A工具的转动C工件的转动这里所讨论的圆柱形齿轮的齿侧没有由渐开线螺旋面形成的任何修正。但是，渐开线螺旋面并不有助于方便地解释数量关系。因此，在下文中，在基圆柱的切平面中表示出齿侧(图幻。在该表示中，将几何形状复杂的渐开线螺旋面转换成具有边La和“的矩形。 这些矩形此后称为“测量域”。当齿轮绕其轴线转动时，螺旋线与测量域相交的点形成直的垂线。齿轮的法向截面(垂直于轴线)沿直的水平线与测量域相交。蜗杆形工具与完美加工的齿侧之间的接触点也位于直线、展成接触线上。只要轴向进给速率小，展成接触线相对于法向截面倾斜基圆螺旋角0b。该条件符合在本文讨论的情况。如必要，可根据已知关系计算进给速率对倾角的影响，且确切角度可用于进一步讨论。在图2中，以一倾角与齿侧相交的直线1、2、3和5、6、7是展成接触线。如果左齿侧 L和右齿侧R的展成接触线通过延伸穿过点4的线保持彼此刚性连接，且如果点4沿方向Z 移动，则这些直线将限定正在展成的齿侧的几何形状。现在，在沿方向Z移动点4的同时， 如果使该点升高，且因此使展成接触线升高，则根据在图的右部绘出的鼓形曲线，各展成接触线在左齿侧和右齿侧的相应测量域上各限定封闭的表面区域。这些表面区域包络展成的齿侧；它们表示用圆柱工具展成的宽向鼓形齿侧的形貌。在根据连续展成工艺的工件加工中，工件上正在展成的齿侧具有以下特性左齿侧和右齿侧的齿顶在实践中具有节圆柱上的同一 Z位置；因此实践中没有展成接触线之间的偏移。如果包络表面之一，例如右齿侧的包络表面，与法向截面相交，则交线表示该齿侧在选定的法向截面内的轮廓偏差。如果包络表面和与齿轮轴同心的圆柱相交，或者参照图 2，与垂直于测量域且垂直于法向截面的平面相交，则交线表示选定圆柱上齿侧外形线的偏差。在计算机的帮助下，通过以下本文解释的方法可以可靠地确定所关注的齿廓偏差和齿侧外形线偏差，且从偏差曲线可计算相应的角度偏差。需要分别在齿侧的两个平面内测量轮廓偏差和外形线偏差，从而确定齿侧的扭曲。根据齿廓角的偏差，可如下计算齿侧扭曲 Sa Sa = fHaI_fHaII，其中fHaI和fHaII是在齿轮的平面I (前部)和II (后部)内的相应齿廓角偏差。所要求的鼓形齿廓在大多数情况下可通过二次抛物线来描述。在这些情况下齿侧的扭曲可根据包络表面区域在测量域的四个角点上方或下方的垂直高度来计算。图2中右齿侧的测量域的四个角点是8、9、13、12。如果工具是圆柱形，则图2中展成接触线的所有点具有测量域上方或下方的相同高度(有良好的逼近度)。对于相应高度使用符号f，则满足下式fHaI = fn-f10 以及fHaII = f15"f14.通过计算描述工件的鼓形齿廓的二次抛物线范围上方的各个高度，能够用简单方程表达齿侧的扭曲。考虑到在该例中根据现有技术产生的该情况中的鼓形，即例如通过在轴向刀架沿根据图1的方向ζ进给过程中改变工具0与工件2的轴线之间的距离X，或换言之通过函数X(Z)产生的鼓形，这里计算出的齿侧扭曲称为自然齿侧扭曲Snatl，可用下式表示Snatl = Ic1 X C0x，其中Ic1 是通过上述计算得出的常数，以及c0x是在X(Z)上产生的工件的鼓形。如果使用沿其旋转轴线的方向呈鼓形的蜗杆形工具来产生工件鼓形，则对角方式加工时同样会产生齿侧扭曲。该齿侧扭曲的计算不像自然齿侧扭曲的计算那么简单。以下讨论涉及以对角工艺在右旋齿轮的右齿侧加工中使用凹形鼓形工具。假设工具与工件之间的距离为常数。在展成接触线变换到图面上时，再次形成相对于法向截面以角^b倾斜的直线。但是，该展成接触线不沿垂直于测量域的维度成直线；实际上它们被描绘成赋予刀具的鼓形的一部分。图3示出刀具的鼓形产生的工件的鼓形c0y(已翻转到图面中)。由于以对角工艺进行加工时，处于不同Z-位置的所有展成接触线具有垂直于测量域的不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种采用蜗杆形工具通过对角展成工艺加工大致圆柱形但鼓形修正齿轮的齿侧的方法，所述蜗杆形工具修正成具有沿所述蜗杆形工具的转动轴线方向的鼓形，其中所述鼓形可以是正的或负的（凹形鼓形），其特征在于，通过相对于对角比调节所述工具的所述鼓形，用所述工具产生齿侧扭曲，其中所述齿侧扭曲叠加到自然齿侧扭曲上，且所述叠加的结果是对所述工件指定的所要求的齿侧扭曲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·法尔斯迪克，
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：DE