用于不连续齿形磨削的刀具和方法技术

齿轮磨削工具可以是校准和重整形的。各齿面沿刀具轴线方向的几何形状被设计成使刀具的至少两个以上齿面，最好是全部齿面用于工件齿面的粗加工，并在精加工过程中使仅用于粗加工的重整形齿面缩回足够距离，以使它们在精加工过程中不与工件齿面形成接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及外啮合和/或内啮合圆柱齿轮的不连续齿形磨削的刀具以及外啮 合和/或内啮合圆柱齿轮的不连续齿形磨削的方法。
技术介绍
该创新性方法和刀具用于圆柱齿轮的不连续齿形磨削，尤其是在例如用于风 力涡轮发电机系统或造船业内的那些大尺寸工件的领域内，其中齿轮可能具有若干 米的直径。目前对这类齿轮的需求量很大。他们通常很昂贵。在许多情形下，使用 不连续齿形磨削来加工这类工件。要求在极短的时间内加工这些齿轮而不引起研磨 烧伤。遗憾的是，当前还没有针对这类技术加工参数的极限值， 一旦超过这些极限 值就会导致研磨烧伤。这些极限值的缺乏导致加工安全性的缺乏。大家都知道，用于不连续齿形磨削的刀具无法校准。这类刀具由多个圆盘构 成并因此表现为刀具组。这类刀具能实现短加工时间，但是它们就使用寿命即将结 束时的处理和准备而言需要花很大力气并且必须针对每种齿轮几何形状进行专门 设计和制造。此外，需要在涂层规格的选择中作出妥协以满足为了粗加工和精加工 的工件上的各种不同的要求。部分地因为这些缺陷，这些刀具无法用于具有大尺寸 的工件的领域内。这种情况引出本专利技术将要达成的目的，即研发出一种方法和所需的刀具，以 在大型圆柱齿轮的不连续齿形磨削中相对现有技术显著地减少加工时间和/或显著 地增加加工安全性，并在这种情况下使刀具能够适应各项加工任务
技术实现思路
'根据本专利技术的第一方面，刀具可以是精确定位和重整形的。各齿形沿刀具轴 线的方向的几何形状被设计成使至少两个以上、最好是全部的刀具齿面用于粗加工 工件的齿面，并且在精加工期间使仅用于粗加工的重整形齿面縮回，因此在精加工 期间，重整形齿面不与工件的齿面形成接触。根据本专利技术的另一方面，将刀具制成为可使用于精加工的齿面作为具有尤为 适于精加工的规格的圆盘的一部分，相反，根据本专利技术的刀具中的其余的圆盘则具 有尤为适于粗加工的规格。在粗加工时，用于精加工的重整形圆盘縮回足够距离因 而不与工件齿面形成接触。在精加工时，重整形的粗加工齿面縮回足够距离因而不 与工件齿面形成接触。根据本专利技术的又一方面，工件可以是精确定位和重整形的并且至少两个以上 的齿面用来粗加工，并且在粗加工后，磨损部分从用于精加工的刀具齿面上去除， 并且精加工所不需要的齿面被重整形从而在精加工时不与工件齿面形成接触。在一 组工件齿面的粗加工和/或精加工之后，将工件转过粗加工和/或精加工的过程中有 用的刀具齿面数除以2。根据本专利技术的又一方面，刀具可以是精确定位和重整形的，其中只有属于一 个圆盘的两个齿面用来精加工工件。该圆盘具有尤为适于精加工的规格，相反，剩 余圆盘具有尤为适于粗加工的规格。在粗加工时，用于精加工的重整形圆盘縮回使 该圆盘不与工件齿面形成接触的足够距离以进行粗加工。在精加工时，通过重整形 的粗加工齿面縮回足够距离而使它们不与工件齿面形成接触。根据本专利技术的又一方面，刀具可以是精确定位和重整形的，其中仅属于至少 两个圆盘的齿面用于精加工。这些圆盘具有尤为适于精加工的规格，相反，其余的 圆盘具有尤为适于粗加工的规格。适于精加工的重整形圆盘縮回不与工件齿面形成 接触的足够距离以进行粗加工。在精加工时，通过重整形的粗加工齿面縮回不与工 件齿面形成接触的足够距离。也可使用单独的刀具进行粗加工和精加工。附图说明图1示出根据本专利技术的在粗加工过程中具有一个宽圆盘和两个窄圆盘的刀具。图2示出在精加工过程中图1的刀具，其中刀具侧面用于精加工并属于相同的圆盘。图3示出根据本专利技术、在粗加工过程中具有三个宽圆盘和两个窄圆盘的刀具。 图4示出在精加工过程中图3的刀具，其中刀具侧面用于精加工并属于相同 的圆盘。图5示出根据本专利技术、在粗加工过程中由两个宽圆盘和两个窄圆盘构成的刀具。图6示出精加工过程中图5的刀具，其中刀具侧面用于精加工并属于相邻的圆盘。图7示出根据本专利技术、在内齿轮传动装置的粗加工过程中由两个宽圆盘和两 个窄圆盘构成的刀具。图8图解地示出使用宽圆盘的实例、藉由校准器来实现的刀具整形过程。具体实施例方式现在参照仅以示例方式给出的附图对本专利技术进行详细说明。尽管图1-7示出与 正齿齿轮工件啮合的刀具，但应当理解这些刀具也能用来加工斜齿齿轮。尽管图 l-7示出具有共同基体的刀具，然而本专利技术也涵盖组装自单独圆盘的刀具。在下面 的说明中，能以两个齿面工作的圆盘被称为"宽圆盘"。其它圆盘分别只有一个齿 面适于磨削并被称为"窄圆盘"。根据现有技术，在大尺寸工件的领域中只采用一个型面磨削圆盘。为此，需 要通过选择用于校准的适宜工艺值来使圆盘满足粗加工和精加工两者的要求。为了 将制造时间保持地尽可能短，应当采用尽可能最高的相对体积去除速率。随着体积 去除速率的增加，研磨烧伤的风险也随之增加。在实践中，相对体积去除速率的这 些矛盾效果是一个很大的问题。就相对体积去除速率而言，它并不是表示研磨烧伤产生的明确极限的特征值。 它甚至只应用于对产生研磨烧伤的所有已知影响——例如工件硬度、圆盘推进、冷 却润滑剂等保持不变的情形。不过，由于目前为止还没有评价该过程更为合适的变 量，因此在实践中使用该变量。下面内容示出降低制造时间并因此降低加工时间和/或降低研磨烧伤风险的方 式。然而根据现有技术，所能获得的仅为两个刀具齿面，这两个刀具齿面同时执行 切割，显然使用根据本专利技术的刀具和根据本专利技术的方法可使更多刀具齿面同时啮合 于工件，尤其是在粗加工时。当假设工件的所有齿面处具有固定公差并在对应于现有技术的工艺条件下以本专利技术的方式工作时，粗加工所花费的制造时间以2除以当使用根据本专利技术的刀具和根据本专利技术的方法时在粗加工过程中可用刀具齿面的数 目的因数而改变。这适用于正齿齿轮装置。在加工斜齿圆柱齿轮时，制造时间也明显縮短。本专利技术的优点着重于本文所述大型工件的粗加工所需的那部分制造时间无疑 大于精加工所需的那部分时间这一事实。可用节省的制造时间在与现有技术相比更 短的时间内加工工件。还可保持与现有技术相同的制造时间并降低研磨烧伤的风 险。在实践中，人们可以实现两种措施的组合并因此将制造时间和研磨烧伤风险减 少至某一程度。图l一图7示出不同设计的刀具5的示意图。刀具5保持在绕轴线2转动的刀 具轴3上。附图标记1表示机床中心。刀具5容纳在刀架4上。在根据图1和图2 的实施例中，刀具具有位于两对称的窄圆盘7之间的宽圆盘6。刀具5相对于机床 中心1设计成镜面对称的方式。该中心、宽圆盘6具有两个齿面9、 10，而两窄圆 盘7各自仅具有一个适于磨削的齿面15。在图1所示的粗加工过程中，刀具5的 齿面9、 10和15加工作为外齿齿轮工件的工件8的齿面13。在根据图1的粗加工过程中，刀具齿面9、 10、 15与工件齿面13啮合。在精 加工过程中(图2)，只有宽圆盘6的刀具齿面9、 10在加工工件齿面13，而窄圆 盘7的刀具齿面15通过重整形而与工件齿面13形成间隔。采用这种刀具5，同时 用宽圆盘6的两个刀具齿面9、 IO进行精加工，这两个刀具齿面9、 10加工工件8 的相邻齿16的工件齿面13。因此，工件8的精加工表现出与现有技术相同的情况。 为此，也能通过己知装置来形成从现有技术中获知的齿面修正。使用根据图5和图6的刀具，刀具5用来精加工的齿面9、 IO属于刀具组中 相邻的圆盘6 (见本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于外啮合和／或内啮合圆柱齿轮不连续齿形磨削的刀具，所述刀具被形成为旋转对称并在轴向截面上具有多个沿轴向并排设置的齿形，所述齿形被设计成与位于刀具轴适宜位置的单独整形的磨削圆盘的齿形相似并形成一组圆盘，其特征在于，所述刀具（５）可被校准和重整形，并将各齿形的几何形状确定为使至少两个以上的齿面用于粗加工，而在精加工过程中，仅用于粗加工的重整形齿面缩回足够距离以在精加工过程中不与工件齿面形成接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B桑德，D弗赛地克，I富斯蒂切，
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[德国]