用於成型磨削工具的輪廓的方法和磨削機的製作方法

2023-07-24 18:21:01 1

專利名稱：用於成型磨削工具的輪廓的方法和磨削機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於成型磨削工具的輪廓的方法，該磨削工具在軸 向剖視圖中具有至少一個齒形輪廓，其中齒形輪廓具有一個第一齒面和 一個與第一齒面對置的第二齒面，它們構成齒形輪廓的邊界，其中在成型磨削工具的輪廓時具有一個第一研磨表面和一個第二研磨表面的盤形 的修整工具在研磨表面與齒形輪廓之間存在相對速度的情況下相對於磨 削工具進行導向，使得得到齒面的期望的形狀，其中第一研磨表面配設 於第一齒面並且第二研磨表面配設於第二齒面。另外本發明涉及一種用 於執行該方法的磨削機。
背景技術：
在製造齒輪時最後的加工步驟有重要的意義。其中齒面經受磨削操 作，通過該磨削操作該齒面得到精確的外形。在此經常期望越過齒部漸 開線之外的修整，以便正面地影響齒部的運行特性。在製造齒部時有效的工藝方法是用磨削螺杆磨齒加工。在此待加工 的齒輪與磨削螺杆嵌接，使得通過磨削螺杆的研磨材料可以去除在齒面 上一定的量。為了實現齒部的足夠的品質，磨削螺杆的工作表面(即磨削螺杆的 齒形輪廓)必需在一定數量的磨削的工件之後重新獲得期望的形狀。為 此一個修整過程是必需的，對於該修整過程可以採用輪廓修整方法或者 逐行的修整方法。在輪廓修整時修整工具與磨削工具的齒形輪廓的齒面 線性接觸，而在逐行的修整時存在點狀的接觸。雖然行式的修整要求修整時間長於在輪廓修整時的情況。但是逐行 的修整的優點的是，在沒有大的耗費的情況下可以實現輪廓修正。已知的是，用 一個適合的修整盤逐行地經過齒形輪廓的齒面的外形，該修整盤尤其具有一個在軸向剖視圖中圓形的或者弧形的部段，該部段 加入硬質材料。這首先必須對於一個齒面並且然後對於對置的另外的齒 面實現。不利的是，為此需要相應的時間，使得磨削過程相應地是昂貴的。 發明內容本發明的目的是，這樣進一步構成一種按開頭所述類型的方法，使 得該方法允許，在較短的時間內以相同的品質實現磨削工具的修整。在 此應該保持不變逐行的修整的原理，以便關於輪廓修正是彈性的。另外 應該建議一種相應的磨削機。在方法方面，通過本發明，該目的的解決方案特徵在於，至少在齒 形輪廓的一部分高度上(優選在輪廓的整個高度上)這樣引導盤形的修 整工具，使得第一研磨表面接觸第一齒面並且同時第二研磨表面接觸第 二齒面，因此盤形的修整工具和/或磨削工具相對彼此地繞垂直於磨削工 具的旋轉軸線的軸線擺動，使得兩個齒面同時被修整。按本發明的構思在於，修整工具(在"齒隙"中)這樣繞橫軸線旋 轉，使得在修整輪的前側和後側上同時存在修整接觸。從而可以同時成 型齒形輪廓的兩個齒面的輪廓，這顯著節約修整時間。優選地盤形的修整工具繞一條旋轉軸線旋轉，其中磨削工具的旋轉 軸線和修整工具的旋轉軸線(在修整工具相對於磨削工具還沒有擺動的 狀態下)構成一個平面，盤形的修整工具和/或磨削工具擺動所圍繞的軸 線位於該平面中。在此按本發明的一種結構，盤形的修整工具相對於磨削工具(磨削 螺杆)擺動，雖然該磨削工具旋轉，但是沒有擺動。但是同樣有選擇地 也可以設定，磨削螺杆相對於修整工具擺動。優選地磨削工具是一個單線的或者多線的磨削螺杆，用於按磨齒加 工方法磨削齒輪。在修整時在磨削工具的齒面與修整工具的研磨表面之間優選存在基 本上點狀的接觸。在此可以設定，修整通過執行一定數量的修整行程實現，其中修整工具相對於磨削工具沿軸向方向在相應恆定的徑向進給的 情況下移動。盤形的修整工具在修整過程中優選繞一條旋轉軸線旋轉。建議的方法是尤其經濟的，如果該方法在已經預成型輪廓的磨削螺 杆上執行的話，以便將輪廓修正施加到磨削螺杆的齒面上。齒形輪廓的底部區域和/或頂部區域優選通過修整工具繞與磨削工 具的旋轉軸線垂直的軸線的擺動實現。有選擇地也可能的是，齒形輪廓的頂部區域藉助於修整尺修整。磨削螺杆的頂部區域也可以用拓樸學的修整工具或者用修整尺加 工。如果待磨削的齒部的齒底部未被加工，那麼磨削螺杆在外徑上被直 線地修整。在此優選整個磨削螺杆寬度同時用以修整尺的形式的修整工 具修整。這僅需要對於拓樸學修整工具所需要的時間的一部分。在修整磨削螺杆的底部區域和/或頂部區域的情況下，磨削螺杆或者 修整工具也按可能的解決方案按解釋的方式繞旋轉軸線擺動。期間頂部 區域的修整可以單齒面地實現。用於執行該方法的建議的磨削機具有構成為磨削螺杆的磨削工具， 該磨削工具設置在一個繞旋轉軸線旋轉的磨削軸上，以及該磨削機具有 一個盤形的修整工具，該修整工具設置在一個繞旋轉軸線旋轉的修整軸 上，其中設置直線導向裝置，以便修整工具相對於磨削螺杆沿軸向方向 移動並且沿徑向方向進給。按本發明設定，存在電機驅動的擺動機構， 以便修整工具和/或磨削螺杆繞垂直於磨削螺杆的旋轉軸線的軸線擺動， 其中擺動角度通過一個機器控制裝置至少根據修整工具相對於磨削螺杆的瞬時的軸線間距(沿x方向)進行調節。擺動機構使得修整工具和/或磨削螺杆優選繞一條軸線擺動，該軸線 位於這樣的平面中，該平面通過磨削螺杆的旋轉軸線和盤形的修整工具 的旋轉軸線構成。用建議的磨削機變得可能的是，在明顯較短的時間內以相同的品質 執行修整過程，因為至少在工具(磨削螺杆)的齒形輪廓的一部分高度 上同時修整齒形輪廓的兩個對置的齒面。這至今是不可能的。從而最多修整時間可以降低一半。因此明顯提高方法的經濟性。 本發明優選用於修整用以磨齒加工齒部的磨削螺杆。


在附圖中描述本發明的實施例。其中圖l顯示在用現有技術的修整工具修整期間磨削螺杆的軸向剖視圖， 圖2顯示按本發明在修整時與圖l對應的視圖。
具體實施方式
在圖1中可見以磨削螺杆的形式的磨削工具1的本身已知的逐行的 修整。磨削螺杆1在軸向剖視圖中具有齒形輪廓2，該輪廓由兩個齒面3 和4確定或者限定。第一齒面3並且同樣第二齒面4在軸向剖視圖中具 有很大程度上直線的形狀，但是修正疊加於很大程度上直線的走向，以 便在完成磨削的齒輪中得到相應的共軛齒廓。兩個齒面3和4如可見的 那樣彼此對置。為了齒形輪廓2具有期望的精確的形狀，修整過程是必需的，為此 設置一個盤形的修整工具5。在軸向剖視圖中，修整工具5具有在圖1 中描述的形狀，即一個第一研磨麵6和一個第二研磨麵7，它們用於與第 一齒面3或笫二齒面4共同作用。在修整時，磨削螺杆1繞旋轉軸線C旋轉並且旋轉對稱的修整工具 5繞旋轉軸線B旋轉。在存在繞旋轉軸線B、 C旋轉的情況下，修整工 具5的設有研磨麵6、 7的工作區域然後"穿入"磨削螺杆l的螺紋通道 內，即根據磨削螺杆1的螺距和轉速，修整工具5沿軸向方向Y推進。 在此逐行地成型首先第一齒面3並且然後第二齒面4的輪廓。也就是說 在相應的軸向通過之後，修整工具5相對於磨削螺杆1徑向地沿進給坐 標X的方向進給，直到齒形輪廓2在整個高度上被修整。在按本發明的解決方案中，為此見圖2，相反不同地進行。原理保持 不變，即逐行地修整，也就是說在沿Y方向相應的軸向通過之後實現沿 徑向方向X的進給。但是現在設置另 一旋轉軸線即軸線A,修整工具5相對於磨削螺杆1 繞該旋轉軸線擺動(或者磨削螺杆1相對於修整工具5)。在此涉及一個 旋轉軸線，該旋轉軸線(只要還沒有在磨削螺杆1與修整工具5之間存 在擺動)優選地位於平面上，該平面通過磨削螺杆1的旋轉軸線C和修 整工具5的旋轉軸線B在還沒有擺動的狀態中構成，並且垂直於在此與 旋轉軸線B平行的旋轉軸線C。具體地，軸線A是關於在磨削螺杆1的旋轉軸線C與修整工具5的 旋轉軸線B之間的最短的連線的旋轉軸線(軸線間距)。在圖2中用虛線描述修整工具5的軸向剖視圖，此時旋轉軸線C和 B彼此平行，也就是說還不存在擺動。然後修整工具具有虛線表示的研 磨表面6和7，對於逐行的修整需要它們。繞旋轉軸線A的擺動現在對於確定的徑向進給X按這樣的方式實 現，即第一研磨表面6與第一齒面3接觸並且同時第二研磨表面7與第 二齒面4接觸。如在圖2中可見的那樣，從而第一接觸點&在第一研磨 表面6與第一齒面3之間並且同時第二接觸點P2在第二研磨表面7與第 二齒面4之間。盤形的修整工具5由於擺動角度如在圖2可見的那樣顯 現成橢圓形的。對於每個徑向的位置X,繞旋轉軸線A的另一擺動角度是必需的， 以便產生這種狀態。這通過一個未描述的機器控制裝置引起，在該機器 控制裝置中存儲待產生的輪廓。優點是，通過每次沿Y方向的徑向的通過，修整兩個齒面3和4的 高度，也就是說在一次通過之後齒形輪廓2在兩個齒面3、 4上進行修整。 從而可以大致節約一半的修整時間，這使得修整過程明顯更經濟。在藉助於一個修整尺可選地修整齒形輪廓2的頂部區域的情況下， 一個配備有直的修整稜邊的條軌或者尺在一個過程步驟中在頂部區域內 通過尺垂直於磨削工具的軸線的插入而完全修整，其中尺保持平行於軸 線C地構成。為此尺的長度優選至少為磨削工具l的寬度。附圖標記列表1磨削工具(磨削螺杆)2齒形輪廓3齒形輪廓的第一齒面4齒形輪廓的第二齒面5盤形的修整工具6修整工具的第 一研磨表面7修整工具的第二研磨表面X徑向的進給坐標(輪廓的高度方向)Y軸向的進給坐標A修整工具的擺動軸線B修整工具的旋轉軸線C磨削工具的旋轉軸線第一接觸點P2第二接觸點 。
權利要求
1.用於成型磨削工具(1)的輪廓的方法，該磨削工具在軸向剖視圖中具有至少一個齒形輪廓(2)，其中齒形輪廓(2)具有一個第一齒面(3)和一個與第一齒面(3)對置的第二齒面(4)，第一齒面和第二齒面構成齒形輪廓(2)的邊界，其中在成型磨削工具(1)的輪廓時，具有一個第一研磨表面(6)和一個第二研磨表面(7)的盤形的修整工具(5)在研磨表面(6、7)與齒形輪廓(2)之間存在相對速度的情況下相對於磨削工具(1)進行導向，使得得到齒面(3、4)的期望的形狀，其中第一研磨表面(6)配設於第一齒面(3)並且第二研磨表面(7)配設於第二齒面(4)，其特徵在於盤形的修整工具(5)至少在齒形輪廓(2)的高度(X)的一部分上這樣進行導向，使得第一研磨表面(6)接觸第一齒面(3)並且同時第二研磨表面(7)接觸第二齒面(4)，因此盤形的修整工具(5)和/或磨削工具(1)相對彼此地繞垂直於磨削工具(1)的旋轉軸線(C)的軸線(A)擺動，使得兩個齒面(3、4)同時被修整。
2. 按權利要求l所述的方法，其特徵在於盤形的修整工具(5) 繞旋轉軸線(B)旋轉，其中磨削工具(1)的旋轉軸線(C)和修整工 具(5)的旋轉軸線(B)在還沒有擺動的狀態下構成一個平面，盤形修 整工具(5)和/或磨削工具(1)擺動所圍繞的軸線(A)位於該平面中。
3. 按權利要求1或2所述的方法，其特徵在於盤形的修整工具(5) 相對於磨削工具(1)擺動。
4. 按權利要求1或2所述的方法，其特徵在於磨削工具(1)相 對於盤形的修整工具(5)擺動。
5. 按權利要求1至4任一項所述的方法，其特徵在於磨削工具(l) 是一個單線的或者多線的磨削螺杆，用於按磨齒加工方法磨削齒輪。
6. 按權利要求1至5任一項所述的方法，其特徵在於在修整時在 磨削工具(1)的齒面(3、 4)與修整工具(5)的研磨表面(6、 7)之間存在基本上點狀的接觸。
7. 按權利要求6所述的方法，其特徵在於修整通過執行一定數量 的修整行程實現，其中修整工具(5)相對於磨削工具(1)在相應恆定 的徑向的進給(X)的情況下沿軸向方向(Y)移動。
8. 按權利要求1至7任一項所述的方法，其特徵在於盤形的修整 工具(5)在修整過程中繞旋轉軸線(B)旋轉。
9. 按權利要求1至8任一項所述的方法，其特徵在於該方法在已 經預成型輪廓的磨削螺杆上執行，以便對磨削螺杆(1)的齒面(3、 4) 進行輪廓修正。
10. 按權利要求1至9任一項所述的方法，其特徵在於齒形輪廓 (2 )的底部區域和/或頂部區域通過^"整工具(5 )繞垂直於磨削工具(1)的旋轉軸線(C)的軸線(A)的擺動實現。
11. 按權利要求1至9任一項所述的方法，其特徵在於齒形輪廓 (2)的頂部區域藉助於修整尺修整。
12. 用於執行按權利要求1至11任一項所述的方法的磨削機，該磨 削機具有一個構成為磨削螺杆的磨削工具(1)，該磨削工具設置在一個 繞旋轉軸線(C )旋轉的磨削軸上，該磨削機具有一個盤形的修整工具(5 )， 該修整工具設置在一個繞旋轉軸線(B)旋轉的修整軸上，其中設置直線 導向裝置，以便使修整工具(5)相對於磨削螺杆(1)沿軸向方向(Y) 移動並且沿徑向方向(X)進給到一定的軸線間距，其特徵在於存在電 機驅動的擺動機構，以便修整工具(5)和/或磨削螺杆(1)繞垂直於磨 削螺杆(1)的旋轉軸線(C)的軸線(A)擺動，其中擺動角度通過一 個機器控制裝置(8)至少根據修整工具(5)相對於磨削螺杆(1)的徑 向的進給(X)進行調節。
13. 按權利要求12所述的磨削機，其特徵在於擺動機構使得修整 工具(5)和/或磨削螺杆(1)繞軸線(A)擺動，該軸線在還沒有擺動 的狀態下位於這樣的平面中，該平面通過磨削螺杆(1)的旋轉軸線(C) 和盤形的修整工具(5)的旋轉軸線(B)構成。
全文摘要
本發明涉及一種用於成型磨削工具(1)的輪廓的方法，該磨削工具在軸向剖視圖中具有齒形輪廓(2)，它具有第一齒面(3)和第二齒面(4)，在成型磨削工具的輪廓時具有第一研磨表面和第二研磨表面的盤形修整工具在研磨表面與齒形輪廓之間存在相對速度的情況下相對於磨削工具進行導向，使得得到齒面的期望形狀，其中第一研磨表面配設於第一齒面和第二研磨表面配設於第二齒面。修整工具至少在齒形輪廓高度的一部分上進行導向，使得第一研磨表面接觸第一齒面，同時第二研磨表面接觸第二齒面，因此盤形的修整工具和/或磨削工具相對彼此地繞垂直於磨削工具的旋轉軸線的軸線擺動，使得兩個齒面同時修整。另外本發明涉及用於執行該方法的磨削機。
文檔編號B24B53/07GK101293290SQ20081009317
公開日2008年10月29日 申請日期2008年4月24日 優先權日2007年4月27日
發明者J·洛佩斯 申請人:Kapp有限公司