齒輪切削機床、端銑刀和成形銑削的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及齒輪切削機床、端銑刀和成形銑削的方法。該齒輪切削機床通過具有用于安裝至少一個端銑刀的至少一個刀架的成型銑削來對工件進行切齒，特別是對齒形輪盤進行切齒，其中刀架或端銑刀和/或工件支架可調(diào)整，并且端銑刀軸線可排列成近似平行于被夾緊工件的加工齒面，并且其中，刀具軸線可適用于齒面輪廓，并且端銑刀具有對應于齒面輪廓的外輪廓。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
齒輪切削機床、端銑刀和成形銑削的方法
本專利技術(shù)涉及一種通過使用端銑刀實施成形銑削來對工件(特別是齒形輪盤)進行切齒的齒輪切削機床。
技術(shù)介紹
端銑刀形式的齒形銑刀被用在齒輪切削機床上，用來根據(jù)形成方法對齒形輪盤進行切齒和對蝸輪進行銑削。這種端銑刀的使用開始于例如模數(shù)為10的齒形輪盤并且擴展到最大的切齒尺寸。當對蝸輪進行銑削時，這些端銑刀還以非常小的模數(shù)使用，以加工蝸輪和蝸桿輪盤。端銑刀形式的工具，或者甚至更好的，側(cè)面刃銑削刀具也被用來對大型切齒進行預銑削。端銑刀優(yōu)選地在不能使用其他工具的地方使用，例如因為碰撞的原因，諸如加工封閉的人字形齒輪時，加工具有小的中間空間的雙螺旋齒輪時，或者加工其中不存在合適于蝶形或蝸桿形工具的行進路徑的工件時；尤其是具有很大模數(shù)的齒輪。另外，端銑刀工具與這種尺寸范圍的滾銑刀相比非常便宜。因此，對于具有較小批量(batchsize)的大齒輪來說，所描述的方法也令人感興趣。對于端銑刀在齒輪切削機床中的使用，要求使用適當?shù)陌惭b裝置。為此目的，齒輪切削機床配備有適當?shù)亩算姷都埽摱算姷都苋菁{端銑刀并使其繞著刀具軸線旋轉(zhuǎn)。在已知的齒輪切削機床中，端銑刀的刀具軸線垂直于待加工齒形輪盤的工件軸線延伸，從而，在端銑刀的幫助下，具有較小或者沒有中間空間的真正的人字形齒輪和雙螺旋齒輪的加工成為可能。端銑刀通常具有錐形輪廓，輪廓直徑沿著端部刀具的方向逐漸縮減。已知端銑刀的實例可以從圖1和2兩圖中看出。具體地，圖2示意性地示出用于在齒形輪盤2上加工漸開線齒形的端銑刀1的應用。端銑刀1的縱向軸線垂直于工件軸線排列，并繞著刀具軸線B旋轉(zhuǎn)，用于對齒面進行一側(cè)/兩側(cè)加工。端銑刀的形狀具有錐形特征，其直徑沿著端部刀具3的方向逐漸縮減。因此，端銑刀1在齒頂4的區(qū)域的直徑d2相對于在齒根5的區(qū)域的直徑d1而言相當大。所選擇的端銑刀1的輪廓形式影響在刀具刀片的整個周圍上的可變切削速度Vc。箭頭6表示所得到的沿著刀具軸線B的切削速度分布，其中數(shù)值最高的切削速度Vc2應用于齒頂區(qū)域，而最高的切削速度Vc1應用于齒根區(qū)域。因為直徑不同，所以不可能選擇一個理想的切削速度用來旋轉(zhuǎn)運動。一方面，不能超過刀具尖端處的特定最高速度；另一方面，要求特定最小切削速度。由于存在速度分布6，所以產(chǎn)生各個切削區(qū)域沿著刀具軸線B的不規(guī)則磨損或變鈍。這便使經(jīng)常磨利端銑刀刀片成為必要，以能夠確保充分的加工質(zhì)量。此外，這不利地有損于可能的刀具使用壽命。刀具使用壽命僅能夠通過設(shè)置較低的平均切削速度同時考慮具有大直徑的刀片部分來延長。為了避免刀具的局部過載，因此刀具速度必須進行調(diào)整，這將導致更長的總加工時間。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服上述使用端銑刀進行成形切削時的缺點。該目的根據(jù)具有本專利技術(shù)的特征的成形切削，通過用于將齒輪切削成工件(特別是齒形輪盤)的齒輪切削機床來實現(xiàn)。因此，該齒輪切削機床包括用于容納至少一個端銑刀的至少一個刀架。根據(jù)本專利技術(shù)，刀架或端銑刀和/或工件支架是可調(diào)整的，從而端銑刀軸線可排列成近似平行于被夾緊工件的加工齒面。刀具軸線能夠設(shè)置于齒面輪廓處，根據(jù)本專利技術(shù)，端銑刀具有對應于齒面輪廓的外輪廓。從而可實現(xiàn)在待準備的工件的整個齒面輪廓上具有非常恒定的切削速度。而且，端銑刀繞著它的刀具軸線的適當?shù)男D(zhuǎn)速度的選擇通過根據(jù)本專利技術(shù)的齒輪切削機床而變得相當簡單，因為刀具在整個切削表面上以理想的切削速度范圍進行操作是可能的，并且不必對各個局部區(qū)域分別進行考慮。此外，沿著從齒頂直到齒根的整個切削表面產(chǎn)生規(guī)則的磨損，這對于可實現(xiàn)的刀具使用壽命具有積極的影響。總而言之，用于工件的加工時間也能夠通過這種方法進行優(yōu)化。該端銑刀能夠有利地適合于加工具有循環(huán)曲線的齒形輪廓，諸如漸開線齒形或者擺形齒形和/或諸如Wildhaber-Novikov齒輪，以及可選地有其組成的輪廓。因為要求刀具軸線與待加工工件的循環(huán)曲線或漸開線的平行性，因此端銑刀的橫斷面輪廓必須沿著刀具軸線具有相當微小的直徑差異。結(jié)果，在制造這些齒形裝置時，可在整個齒面上獲得近似恒定的切削速度分布。根據(jù)本專利技術(shù)的齒輪切削機床優(yōu)選地被設(shè)計用于一側(cè)齒面加工。端銑刀的刀具軸線能夠在每個情況下被設(shè)置成近似平行于待加工的齒面。端銑刀的排列或者通過調(diào)節(jié)端銑刀或者替代地通過切向于齒形裝置移動工件或加工頭而發(fā)生。對端銑刀、加工頭和工件的綜合調(diào)整可能性也是可設(shè)想的。除了由一個整體(軸工具)制成的整個刀具之外，端銑刀的可能實施例也可以是組裝刀具，諸如一次性的切削插入刀具或者具有可更換刀頭的刀具。此外，本專利技術(shù)針對用于對工件齒形裝置(特別是齒輪齒形或類似輪廓)進行成形切削的端銑刀。根據(jù)本專利技術(shù)，該端銑刀在刀具軸線方向上具有幾乎不變的直徑輪廓，從而能夠確保近似平行于待加工齒面或相應的齒面部段的刀具軸線的排列，以便進行工件加工。刀具刀片的具體實施例取決于待加工的側(cè)面形狀。例如，對于漸開線齒形或者擺形齒形或者拱形齒形，在端銑刀中，直徑輪廓出現(xiàn)微小波動是可能的。但是，與已知的錐形端銑刀相比，它們相當小。僅通過這種方式，可實現(xiàn)沿著刀具軸線的幾乎恒定的切削速度分布。根據(jù)本專利技術(shù)的端銑刀的實施例同樣適合于特殊齒形裝置的銑削，諸如組合式輪廓或者非對稱的齒形裝置。這種輪廓在例如WO2005/060650中被披露，其內(nèi)容應當在該描述的本節(jié)中被參考。根據(jù)本專利技術(shù)的端銑刀特別適合用于根據(jù)上述有利實施例之一的齒輪切削機床中。因此，該端銑刀具有與已經(jīng)在根據(jù)本專利技術(shù)的齒輪切削機床的描述中指名的一樣的優(yōu)點和特性。因此對于該點不再進行重復說明。本專利技術(shù)還涉及一種對工件齒形裝置(特別是齒輪齒形裝置)進行成形銑削的方法，該方法在使用端銑刀的齒輪切削機床上實現(xiàn)。在要求保護的方法中的創(chuàng)造性步驟是，銑削軸線被排列成近似平行于被加工的齒面，以在整個刀具寬度上實現(xiàn)近似恒定的切削速度。根據(jù)本專利技術(shù)的步驟在所使用的端銑刀上減少磨損現(xiàn)象或者在整個刀片長度上保持不變。因為沿著刀具軸線的直徑差異不再很大，該方法還允許簡單選擇一個理想的切削速度用于操作端銑刀。因此，可以使用更高的切削速度，而不會出現(xiàn)某些刀具區(qū)域局部過載的風險。這導致更短的工件加工時間。根據(jù)本專利技術(shù)的方法特別追求(pursue)待加工工件的一側(cè)齒面加工或者工件齒面的局部區(qū)域。因此，在每個被加工齒面完成之后，端銑刀被重新排列，以確保刀具軸線的平行排列用于后續(xù)的齒面。根據(jù)本專利技術(shù)的方法可有利地在根據(jù)根據(jù)本專利技術(shù)的齒輪切削機床上實施。根據(jù)本專利技術(shù)的端銑刀可特別用于此目的。附圖說明本專利技術(shù)更多的優(yōu)點和細節(jié)將參照實施例和對應的附圖更詳細地進行解釋。附圖所示為：圖1是從現(xiàn)有技術(shù)所知的端銑刀的示意圖；圖2是圖1中的端銑刀處于加工位置的視圖；圖3是根據(jù)本專利技術(shù)的端銑刀處于加工位置的視圖；圖4是端銑刀處于加工位置的另一視圖；以及圖5是根據(jù)本專利技術(shù)的端銑刀處于加工位置用于加工齒面輪廓的部分區(qū)域的視圖。具體實施方式圖1和圖2已經(jīng)在本描述的引言部分中進行了討論，所以所示視圖中的細節(jié)將不在本描述的該部分中再次進行討論。圖3示出根據(jù)本專利技術(shù)的端銑刀10的示意圖，其在對具有漸開線齒形的齒形輪盤20形式的工件進行切齒。根據(jù)本專利技術(shù)，端銑刀10安裝在CNC(計算機數(shù)控)齒輪切削機床的刀架上，并且設(shè)置成繞著刀具軸線A進行旋轉(zhuǎn)。所得到的工具速度指定為n并且以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)給出。機本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種齒輪切削機床，用于通過具有用于安裝至少一個端銑刀的至少一個刀架的成形銑削來對工件進行切齒，特別是對齒形輪盤進行切齒，其特征在于，所述刀架或所述端銑刀和/或工件支架能夠調(diào)整，并且所述端銑刀的軸線能夠排列成近似平行于被夾緊工件的加工齒面，刀具軸線能夠適用于齒面輪廓，并且所述端銑刀具有對應于所述齒面輪廓的外輪廓。

【技術(shù)特征摘要】
2011.04.18 DE 102011017411.71.一種齒輪切削機床，用于通過具有用于安裝至少一個端銑刀的至少一個刀架的成形銑削來對齒形工件進行切齒，其特征在于，所述刀架或所述端銑刀和/或工件支架能夠調(diào)整，并且所述端銑刀的軸線能夠排列成近似平行于被夾緊工件的加工齒面，刀具軸線能夠適用于齒面輪廓，并且所述端銑刀具有對應于所述齒面輪廓的外輪廓，其中，所述端銑刀在從齒頂區(qū)域沿所述刀具軸線到達齒根區(qū)域具有幾乎不變的直徑輪廓以允許在刀具寬度上具有近似均勻的切削速度，其適合于加工/處理漸開線齒形和/或擺線齒形和/或拱形齒形和/或非對稱輪廓或者齒形裝置的局部輪廓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪切削機床，其特征在于，所述工件的一側(cè)齒面加工能夠在所述齒輪切削機床中實施。3.一種端銑刀，用于通過成形銑削對齒形工件進行切齒，其特征在于，所述端銑刀在從齒頂區(qū)域沿刀具軸線到達齒根區(qū)域具有幾乎不變的直徑輪廓以允許在刀具寬度上具有近似均勻的切削速度，從而所述刀具軸線能夠排列成近似平行于所加工工...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：阿洛伊斯·蒙特，
申請(專利權(quán))人：利勃海爾齒輪技術(shù)有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：