在特定齿面线隆起处用特定扭曲来形成齿面的对角展形方法技术

通过协调刀具隆起的量和路线以及对角比，可使用简单的刀具形成扭曲，并且该扭曲被叠加到自然扭曲上，由此产生工件所需的扭曲。此外，隆起的附加部分被叠加到工件的隆起部分上，这就是在对角方法的加工过程中刀具隆起的结果，由此形成工件所要求的隆起，所述附加隆起部分是通过在加工过程中改变刀具和工件之间的距离而形成的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以连续对角展形方法加工基本圆柱形但齿面线隆起的齿轮的齿面 的方法。
技术介绍
以连续展形方法形成螺旋齿齿面线隆起的圆柱齿轮导致扭转的齿面。扭转的 一种计量是扭曲。所要达到的目的是避免扭曲或产生由于"自然扭曲"而形成的扭 曲。为了实现本专利技术的目的，即避免扭曲，从DE 3704607可知以连续对角展形方 法加工齿轮并为此使用具有右侧齿面和左侧齿面的压力角的蜗形刀具，所述压力角 在蜗轮的一端从最大值向另一端连续减小，在蜗轮一端的右侧齿面的最大压力角与 左侧齿面的最小压力角一致，反之亦然。这种刀具非常难以制造并且使用起来不太 灵活。EP1 036624 A2提出将一种具有修正螺距的蜗轮作为刀具。通过这种刀具，齿 面的螺距从蜗轮的一端向蜗轮的另一端与离蜗轮这一端的距离成比例地变化，在蜗 轮一端处的一个齿面的最大螺距与蜗轮该端处的另一齿面的最小螺距一致，反之亦 然。这种刀具是齿面线隆起或齿面线中凹隆起的。这种刀具假设以对角方法工作。如果在以双齿面加工来加工工件的过程中刀具和工件之间的轴距保持固定，则工件 两齿面上的齿面线的隆起——从外部凸起(正)或从外部凹进(负)——同时发生 扭曲。只要对角比D的符号，即轴向刀架在沿其转轴的方向上移动时刀具位移的方 向，因加工附加工件而改变，则齿面线隆起和扭曲也会发生在两工件的齿面上。然而，相对于先前加工的工件，这种扭曲具有不同的量和相反的符号。EP 1036624 A2提出在轴向刀架平移过程中通过改变中心距来形成一部分的 齿面线隆起和扭曲，还通过以对角方法工作的刀具形成第二部分的齿面线隆起和扭 曲，并调整刀具的隆起并调整机床的数据，以在工件处形成要求的齿面线隆起和扭 曲值。EP 1036624 A2还公开如何从轴向刀架平移过程中通过改变中心距形成的齿 面线隆起来计算出关联的扭曲。这种说明基于这样的假设由用于对角方法的螺距 修正刀具形成的齿面线隆起所产生的扭曲可以根据本专利技术的与加工期间(刀具和工 件)轴间距离的变化形成的齿面线隆起所导致的扭曲相同的方法计算得到。尽管如前面欧洲专利申请所述那样，在对角方法中螺距修正刀具的使用导致 一部分扭曲，然而所述部分——齿根线隆起量是相同的——与轴向刀架平移过程中 轴间距离的变化导致的一部分扭曲不同。符号D的变化不改变这部分扭曲。然而，使用螺距修正的刀具也形成附加的、先前未知的偏移部分。如果规定 了齿面线的隆起量，则只有这部分能用来影响齿轮的扭曲。因此，如果存在齿面线 隆起，这些欧洲专利申请中提出的方法无法避免扭曲，甚至会形成尤其不同于"自 然扭曲"的扭曲。因此本专利技术旨在于研究一种方法，这种方法使齿面线隆起修正的齿面能在实 践上具有任何偏移的单齿面和/或双齿面加工工艺中形成，这类方法可使用几何形 状简单的刀具，并且这种方法能很大程度上自由地选择加工所需的刀具长度。
技术实现思路
通过调整刀具隆起和对角比的量和路线(course)，扭曲通过简单刀具形成并 叠加在自然扭曲上，由此形成工件所要求的扭曲。此外，附加隆起部分被叠加在工 件的隆起部分上，这是在以对角方法加工过程中刀具隆起的结果，由此造成工件所 要求的隆起，所述附加的隆起部分是通过在加工时改变刀具和工件之间的距离而形 成的。可使用在很大程度上长度可随意选择的刀具来实现工件的齿面线隆起和扭曲 的要求值。所述刀具的隆起必须适应所述长度。通过所建议的措施，可以简单的方 式或简单的刀具达成本专利技术的目的。也可在计算机上模拟加工过程。在工件宽度的每个区域内，中心距和对角比或中心距和刀具修正在轴向刀架平移过程中是变化的。为此，在轴向刀架平移期间 中心距和对角比或中心距和刀具修正中的变化所导致的展形接触轨迹的影响被确 定、叠加并反复修正，以形成所要求的齿面线路线并将齿面的扭转最优地调整到其 规格。附图说明图1示出刀具0、工件2以及机床的轴A、 B、 C、 X、 Y和Z以描述刀具和工 件的位置、路径和移动。图2是确定具有用圆柱形刀具以对角展形方法形成的齿面隆起的右螺旋齿轮 的左齿面和右齿面的齿面外形的示意图。图3是确定具有用中凹隆起的修正刀具以对角展形方法形成的齿面隆起的右 螺旋齿轮的右齿面的齿面外形的示意图。图4示出轴Y和Z的关系并解释以对角展形工艺用中凹隆起刀具加工右螺旋 齿轮的右齿面中展形接触轨迹的形式，并解释在该工艺中形成的齿面线隆起。图5示出对角比的符号和扭曲部分的符号之间的关联，藉此使观察到的齿面 的扭曲达到要求值。图6示出在蜗形刀具上形成隆起或中凹隆起的方法。具体实施例方式下面，将解释如何在用连续展形方法加工螺旋齿齿面线隆起的圆柱齿轮时产 生齿面扭曲、如何避免齿面扭曲或如何将其调整至要求值、以及如何设计合需的刀 具(例如铣刀、磨刀)。从具有工件2的垂直旋转轴的机床开始说明，例如铣床。描述位置、路径和 移动(图1)的轴是X 中心距(径向)Y刀具轴向(切向)Z工件轴向(轴向)A倾斜刀具轴B旋转刀具6C旋转工件除非有修正，这里说明的圆柱齿轮的齿面是由渐开线螺旋表面形成的，这不 太适于解释定量的上下文。因此，在下文中，齿面被示出在基圆柱的切向平面(图 2)。通过这种变换，几何形状复杂的渐开线螺旋表面最终成为具有边长L。和Le 的矩形。以下，这些矩形被称为"测量域"。如果轮子绕其轴转动，则螺旋线的穿透点在测量域中描绘出垂直行进的直线。 齿轮的横截面描绘出水平行进的直线。蜗形刀具和无瑕疵加工的齿面之间的接触点 也处于一直线上，即展形接触轨迹。只要轴向进给量小，展形接触轨迹以角度Pb 相对横截面倾斜。这种情况出现在本文描述的场合下。如有必要，可经由已知背 景计算出在倾斜角上进给的影响并且使用校正角来进一步讨论。横跨图2中的齿面倾斜行进的直线1、 2、 3和5、 6、 7是展形接触轨迹。如 果在左齿面L和右齿面R的经由经过点4的直线的展形接触轨迹之间保持刚性连 接并且点4沿方向Z移动，则该直线描绘出正在形成的齿面的几何形状。如果在 点4沿方向Z移动的同时该点和由此产生的展形接触轨迹对应于右半部分图的隆 起曲线的路线而上升，则每个展形接触轨迹在左齿面和/或右齿面的测量域上描绘 出包络表面。这些表面包络住展形的齿面并且它们表现出用圆柱形刀具展形的齿面 线隆起的齿面的外形。如果这些包络表面中的一个，例如右齿面的包络表面，与横截面相交，则相 交线表示该齿面在各横截面中的轮廓偏差路线。如果包络表面与同心于轮位置轴线 的圆柱体相交或相对图2具有垂直于测量域和垂直于横截面的平面，相交线在各圆 柱体上表现出齿面线偏离的路线。可借助计算机根据本文所述的方法可靠地确定轮 廓和/或重要的齿面线偏差，并且可从偏差的路线计算出各斜度偏差。分别在齿面 的两个平面内测得的或分别在两个圆柱体上测得的轮廓或齿面线偏差是确定齿面 扭曲所需的。随后通过下面的轮廓斜度偏差来确定扭曲S。Sa =fHal —f腦其中fHal和/或fHall是在平面i和/或n中的轮廓斜度偏差。 为了进一步说明，需要从解析地确定扭曲。这更易于理解几何形状背景和确 定工艺和所需要的刀具。在多数情形下，可用二次抛物线描绘齿面线隆起的要求路 线。在这些情形下，可从测量域的四个角点之上和/或之下的包络表面的高度计算出齿面的扭曲。图2中右齿面的测量域的四个角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用沿其转轴方向以隆起形式修正的蜗形刀具以对角展形方法加工齿面线隆起的圆柱形齿轮的齿面的方法，所述隆起是正的或负的，其特征在于，所述方法包括：计算由产生在要被制造的齿轮中的所要求的齿面线所形成的自然扭曲；协调（ａ）刀具沿其转轴方向隆起的量和路线，以及（ｂ）对角比，由此在齿轮加工过程中产生扭曲，当将所述扭曲叠加到自然扭曲上时，其产生预定的扭曲；以及将工件的进一步隆起叠加到对角方法中由于刀具隆起的工件隆起部分上，其中所述进一步隆起是通过改变刀具和工件之间的中心距而产生的，由此形成所要求的隆起。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：I夫尔斯提切，
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]