以简化分度时间的分度法加工齿轮的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:848084 阅读:216 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种装置(20),其包括一接纳齿轮(25)的工件转轴(21)、一接纳工具的工具转轴(29)以及以一分度法加工齿轮的多个驱动装置(X,Y,Z,B,C和A1)。依照本发明专利技术,先加工齿轮中的一齿隙,然后使工具相对于齿轮移置以使工具从齿隙中移开。因而,该齿轮作一分度旋转而使工具送进齿轮以便再加工另一齿隙。驱动装置中一个(C)可以以这样一种方式控制,即相对位移包括一倾斜运动,其改变工具与齿轮之间相对的角度,而倾斜运动与分度运动协调一致。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以一分度法加工齿轮的装置以及齿轮分度加工的方法。
技术介绍
目前有各种各样装置诸如齿轮铣床或齿轮磨床,其特别为齿轮的加工而构成。正如这些机床的名称所示意的那样,第一类机床以铣刀工作,而第二类机床以磨削工具工作。
技术实现思路
人们基本上把以一分度法操作的机床和连续操作的机床区别开来。在分度法中,先加工一齿隙,然后进行一相对位移的运动以使从工具从齿隙中抽出,而什么称之为一分度运动(分度旋转),其中在随后加工下一齿隙之前齿轮相对于工具旋转。这样,逐步地制造出齿轮。如图1所示,一以分度法工作的齿轮加工机床10通常设有一种分度装置,该装置在工具13脱离的那一刻,使带有齿16的工件15绕工件轴线12旋转经过一个或多个齿距。为了确保工具13(在本专利技术中,图1中所示为一磨轮)脱离,进行一相对运动,将工具13平行于工具轴线14(即平行于x-轴)的齿隙中退出。如果齿16的深度为H,则工具13必须移动一距离HA,以确保工具13和其中一齿15在进行分度旋转时不发生碰撞。在该类型的机床10中,单个的运动顺序在机械上可以彼此协调,并且采用传动装置通过使用蜗轮和其它装置将电机转数传递到待加工工件15和工具13。在较现代化的机床中,使用计算机数控(CNC),而不是分度装置,所构成的计算机数控使所有分度移动能够在适当时候进行。现代的CNC机床通常使用称之直接驱动装置。连续控制方法,有时也指的是连续分度法,其基于工具和待加工工件彼此相对地作一连续分度移动的较复杂的运动顺序。分度移动由许多轴驱动装置的协调驱动产生。分度法的缺点在于比连续法慢。现今,在大批量的工业制造中,特别重要的是,进行分度移动所需要的时间。在n=20齿的齿轮的制造中,必须单独加工n=20的齿隙,以及要求n-1=19次的分度移动。如果每一分度移动需时1秒,则该分度过程则只需约19秒。因此,本专利技术的目的在于提供一种使分度法得以加速的方法。依照本专利技术,权利要求1所述的装置以及权利要求11所述的方法可实现该目的。依照本专利技术,其目的是这样实现的采用一装置,该装置配备一接纳齿轮的工件转轴、一接纳工具的工具转轴以及在一分度过程中加工齿轮的多个驱动装置。在该分度过程中,先加工齿轮中的一齿隙,然后使工具相对于齿轮移动以使工具从齿隙中移开,接着齿轮作分度旋转并且使工具送进加工下一齿隙。依照本专利技术,驱动装置中的一个经一控制装置以这样一种方式启动,即相对运动包括一倾斜运动,通过倾斜运动达到工具与齿轮之间的角度的相对变化,而倾斜运动与分度旋转协调一致。依照本专利技术,齿轮的加工目的是这样实现的使用一特定驱动装置,该装置包括一接纳齿轮的工件转轴、一接纳工具的工具转轴以及使用工具加工齿轮的多个驱动装置。该装置进行以下步骤-使用工具作加工动作加工齿轮中的一齿隙;-使工具与加工件之间进行一相对运动以使工具从齿隙中移开;-作一分度旋转以将齿轮转移到一不同的角度位置上;-使用工具作重复加工动作加工齿轮中的下一齿隙。依照本专利技术,在这种情况下,相对运动包括一倾斜运动,其改变工具与齿轮之间的相对角度。从属的权利要求中作出可推导出另一些有利的实施例。附图说明以下,将结合附图对本专利技术的实施例作更详细叙述图1是部分常规装置的示意图;图2A是本专利技术的部分装置在第一位置上的示意图;图2B是本专利技术的部分装置在第二位置上的示意图;图3是本专利技术的装置的立体图; 图4是本专利技术的装置的方框图;以及图5是本专利技术的另一部分装置的示意图。具体实施例方式本专利技术说明书所使用的概念同样也在相关出版物和专利中使用。然而,应当注意,这些概念的应用仅仅是为了增进理解。具体术语的选定并不是用来限制专利技术构思的描述和权利要求的保护范围。本专利技术可容易地转移到其它概念上的系统和/或专业领域。在其它的专业领域中,这些概念将得到类似地应用。在图2A和2B中所示为本专利技术的一第一装置20。以下,将结合这些附图对本专利技术的原理进行叙述,其中这些附图经仔细设计,为的是容易与图1所示的常规方法做比较。所示的装置20用作所谓的切入式磨削法。装置20包括一接纳齿轮25的工件转轴21。还设有一接纳工具23的工具转轴(图中未能示出)。工具转轴限定绕轴线24(A1-轴)绕工具23所说的轴线旋转。又设有多个以分度法加工齿轮的驱动装置。这些驱动装置在图2A和2B中未示。依照本专利技术,在一切入运动之后加工齿轮25中的一齿隙。如图2B所示为这种状态,称为加工状态。然后,在工具23与工件25之间发生一相对运动以使工具23从齿隙中移开。依照本专利技术,相对运动是一倾斜运动,或是一由一平移运动和一倾斜运动构成的组合运动。由于相对运动,可实现工具23与齿轮25之间角度的一相对改变。在图2A中,沿y-轴平行延伸的工具平面28和工具转轴的旋转轴线22之间的角a2大于图2B中的角a1。角度的改变用Δ表示,则a2=a1+Δ。角度的相对变化相对于一枢轴点27(绕C-轴线旋转)。由于角度的这种变化,在加工工具平面28和工件轴21的转动轴线22之间的一齿隙期间而设定的角a1的度数会增加。如图2A所示,由于角度Δ的变化,结果是工具23相对于工件25的齿26作有效的直线位移HAeff。在图2A中,角度变化之前齿26的位置由一虚线表示,并以26’表示在该位置的齿。依照现有技术,当工具13从一齿隙中移开时,之前的机床中没有一台会出现角度变化。从轴排列的角度来看,常规的机床不会作这一运动。在图1所示的常规机床10的情况下,工具13必须进行一平移的抽出运动相应于齿高H加上一安全值,以从齿中完全抽出。在常规机床10的情况下,只有以这种方式才有可能确保齿16的齿面和工具13在随后绕轴线12的分度旋转期间不发生碰撞。依照本专利技术,在齿轮25绕轴线22作分度旋转之前会突然出1角度变化Δ,并且再次送进工具13。重要的是使相应的倾斜运动与分度旋转协调一致。在机床20包括一机械传动装置的情况下,可以使用机械式联轴器进行这种运动的协调。在机床20配备一CNC控制的情况下,则以“电子”耦合,也就是由单个运动顺序的适当的相互配合来耦合。以延时但部分同时与倾斜运动进行分度旋转是非常重要的。至少部分同时进行两种运动可节省许多时间。如果机床20具有一CNC控制,则以“电子”耦合,也就是由单个运动顺序的适当的相互配合来耦合。可以由控制器本身(例如,图4中的控制器40)或由一特定的软件模块(例如,图4中的软件模块42)进行电子耦合。依照本专利技术,要求较高的加速度以便能够在分度旋转开始之前只花费很少时间尽快进行倾斜运动。因此,特别优选具有CNC控制器和直接驱动装置的机床20,因为直接驱动装置可以将从CNC控制器的一控制指令中突然地转变成要求的倾斜运动。依照本专利技术的一控制装置可以以这样的方式编程,即目前使用中的齿轮25和工具23在进行分度旋转时不发生碰撞。当对控制器编程时应考虑到有关齿轮25和工具23尺寸的数据。在一较佳的实施例中,CNC控制器包括一软件模块(例如,图4中的软件模块42),其与一待加工的齿轮25和工具23的装置20一起,进行一所谓的碰撞计算以防止齿轮26和工具23之间的碰撞。为进行碰撞计算,软件模块最好接管在与加工齿轮25一起的装置20中已限定的数据。以该数据为基础,考虑到运动顺序是否有碰撞的风险,然后建立三维结构。如果碰撞计算显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置(20),所述的装置包括一接纳齿轮(25)的工件转轴(21)、一接纳工具(23)的工具转轴(29)以及以一分度法加工齿轮(25)的多个驱动装置(X,Y,Z,B,C和A1),其中先加工齿轮(25)中的一齿隙,然后使工具(23)与齿轮(25)之间作一相对运动以使工具(23)从齿隙中移开,齿轮(25)作一分度旋转而使工具(23)送进以加工下一齿隙,其特征在于,所述的驱动装置中的一个(C)可经一控制装置(40)以这样一种方式启动,即相对运动包括一倾斜运动,通过倾斜运动达到工具(23)与齿轮(25)之间的角度的相对变化,而倾斜运动与分度旋转协调一致。

【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:J古泊R杜特斯切克R基尔施
申请(专利权)人:科林基恩伯格股份有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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