用於製造滑套的方法
2023-10-26 16:17:57 1
專利名稱：用於製造滑套的方法
用於製造滑套的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於製造滑套(synchroniser sleeve )的方法。滑套被用 於汽車齒輪箱中。它們具有內齒和外置的周緣肋，移位(displacing)驅動件 嗜合在在該周緣肋上，以便在齒輪箱中軸向地移動所述滑套。滑套的內齒具 有在機加工過程中製造的所謂底切(undercut )。另外，齒頂面具有也是通過 機加工製造的屋頂式倒角(roof-like chamfer )。 一種傳統的用於製造底切和 倒角的方法是高速切削刀銑削加工(fly-cutter milling process)'例如在DE 102 00 501 4914中描述的那樣。DE 102 00 503 3894也描述了這種方法。從 DE 101 13 653 A1中還可以得知，通過在相/又方向上4皮驅動的兩個單齒高速 切削刀裝置在帶外齒的齒輪上形成倒角。在諸如滑套這樣的帶內齒的齒輪上 的倒角由類似的方法製造。
底切的製造，例如在DE 101 16 259A1中被描述。描述了一種多齒銑削 刀具，通過所述多齒銑削刀具，底切被乾燥地形成在齒面中。然而，也可以 通過單齒高速切削刀形成這些底切，該高速切削刀的移動軌跡通常是擺線。
按照現有技術，所述滑套的內齒通過拉削(broaching)製造。拉削是一 種溼加工工藝。此外，拉削工藝需要預先將要制齒的輪坯車削出一輪廓。
本發明的一個目的是提供一種用於製造滑套的方法，所述方法在製造技 術方面有優勢。
這項任務通過在權利要求中詳細說明的發明來解決，每項權利要求基本 上都是對問題的獨立的解決方案並且每項權利要求都可以與任何其他權利 要求結合。
按照本發明，輪坯在滾刀剝離(hob peeling )處理中被乾燥地機加工。 所述輪坯可以是不帶齒的，但最好輪坯預先形成有齒。輪坯的齒具有大約 0.2mm的餘量，該餘量在隨後的滾刀剝離過程中去除。最好使用壓制的 (pressed)輪坯。這意味著輪坯在千燥的機加工過程中僅通過壓制製造，例 如在滾軋處理的過程中。這可以在生產線中的第一工具機上實現。然而，還要 想到的是預製備不同模數的輪坯，所述模數彼此近似。各個模數隨後被結合 到滾刀剝離處理中，也就是，在精加工的過程中。在滾刀剝離處理中，工件主軸與刀具主軸的軸線彼此不對準。所述軸線以一角度交叉。機加工處理是 連續的，在該過程中，滾刀剝離輪也可用於固體材料。然而優選使用預先形
成有帶粗齒形的輪坯。方法特別要求高剛度工具機(stiffmachine),因此按照 本發明的方法是在刀具主軸和/或工件主軸被轉矩電動機驅動的工具機上實現 的。轉矩電動機不僅可非常緩慢地旋轉，還可以在低轉速時施加非常高的轉 矩，存在非常小的工具機路程時間特性(path time behavior)的偏差。在生產 線隨後的工具機上的下一機加工步驟可跟隨滾刀剝離。優選是上述底切、凹槽 (pocket)等，以及倒角的形成。相關的是，所有機加工步驟可以在千燥地 實現，特別是輪坯的製造。輪坯可以在冷壓處理(cold pressing process)過 程中製造。在滾刀剝離中的運動特性以工作輪(work wheel)和剝離輪有相 同旋轉方向為特徵。它們彼此嚙合同時旋轉軸線不對準，以便限定出"雙曲 線齒輪機構"。由於這種裝置，在剝離輪的旋轉過程中，剝離輪的切削刃沿 所述輪坯的齒隙(tooth gap)方向移動並且去除切屑。因此，並不需要往復 運動。不會有回程的空轉時間。為了機加工輪坯的整個寬度，需要在剝離輪 的旋轉上疊加沿輪坯的軸線方向的軸向進給。
通過參考附圖在下文解釋本發明的實施例，其中
圖1在高度示意的圖解中顯示了滾刀剝離刀具在預先形成有帶餘量的齒 的工件1中的嚙合；
圖2顯示了在生產線中相繼設置的機加工單元的框圖3顯示了預先形成有齒的輪坯1一端上的平面圖4顯示了內部形成有齒精加工、機加工的工件在圖3中IV-IV線處的 剖視圖。
在圖2中，顯示了用於生產滑套的生產線的框圖。U在此代表成型裝置， 用基本呈環形的輪坯通過該成型裝置製造成帶有預先形成的齒的工件1。在 冷壓過程中，由此製造外周緣肋7，以便旋轉地與相鄰齒輪聯接，這些周緣 肋被用於與移位構件(displacing member )嚙合，通過移位構件所述滑套可 在汽車齒輪箱中被同軸地移動。在此成型裝置U中，所述齒也被預先形成。 在此操作中，所述齒帶有餘量以形成圖3所示的粗齒形5。該粗齒形包括多 種可以精加工的齒形5,因此可以用在成型裝置上製造的輪坯來製造各種滑
在位於成型裝置U下遊的滾刀剝離機WS上製造精加工齒形6。精加工齒形6在此依賴於滾刀剝離刀具3的切削齒的截面形狀。為在生產線中改變 精加工齒形6，因此只有刀具3需要被更換。另外，所述機器的生產參數必 須被改變。
所使用的滾刀剝離機WS的結構在圖中僅非常示意性地展現，圖l顯示 了在內部帶有齒的工件1，所述齒具有粗齒形5。輪坯1通過工件主軸被驅 動旋轉(未示出)。因此它繞工件旋轉軸線2旋轉。滾刀剝離刀具3的旋轉 軸線4不與工件旋轉軸線2共線。刀具3和工件2各自被獨立驅動電動機驅 動，所述電動機通過所謂電子軸(electronic shaft )彼此相連。這不需要通過 齒輪裝置實現。工件1和刀具3通過轉軸被直接連接到驅動它們的電動機。 驅動電動機是所謂的轉矩電動機。通過這些電動機，工件主軸和刀具主軸可 以被連續地驅動，以一基本固定的轉速比旋轉，與工件1不對準的刀具3的 切削刃在工件1的齒中以剝離的方式(peeling manner) 口齒合。在此剝禹才幾力口 工動作中，工件1沿箭頭V方向沿軸線方向2向前進給。為了高速旋轉，所 述動作類似於錘擊，齒一特別是刀具3的傾斜齒一在工件1的齒內執行滾軋 動作。
該同步控制單元接收來自旋轉位置換能器(未示出)的針對工件主軸和刀具 主軸的角位置的信息。工件主軸和刀具主軸均具有向同步控制單元發送脈衝 的旋轉位置換能器。通過該角位置信息，產生AC和DC驅動電流，以驅動 工件主軸電動機和刀具主軸電動機。這兩個電動機均是轉矩電動機。它們具 有多個與定子或轉子相關聯並以一致的角間距分布的線圈，所述線圈分別通 有AC或DC電流且和磁鐵相互作用，所述磁鐵與定子或轉子相聯並以一致 的角間距分布，這些磁鐵可以是永磁鐵。在轉矩電動機中，磁鐵的數目或線 圈的數目必須多於至少10個。通過數目與線圈數目不同的磁鐵可以在驅動 中獲得優越的剛性(stiffness )。磁鐵的數目可以多於或少於錢圏的數目。在 磁鐵或線圈沿周向均勻分布的情況下，這可以導致在各個情況下只有1到3 個線圏被定位為與各自的磁鐵相對。其餘線圈以與它們相聯的磁鐵偏離一角 位移地設置。線圈的數量可以大於12、 16、 20、 28、 36、 50或72。磁鐵數 量與線圈數量不同，至少相差2、 4、 8、 12、 18、 24或30。
滾刀剝離機下遊至少有單元H、 A中的一個，用以機加工齒面或齒頂面。 在示範性實施例中，首先跟隨滾刀剝離機WS的是用來製造底切或凹槽的單元H。這種單元的操作方式在DE41 17 365 C1或DE42 00 418 C1或DE 199 33 137A1 DE中得以描述，因此這些文獻的內容在此完全引入本申請。底切 的產生例如是在旋轉過程中實現的，其中，工件軸線和刀具軸線以固定的轉 速比被連續地驅動旋轉。通過將相位改變與工件主軸和刀具主軸的兩軸線間 距的變化量進行疊加而實現進給，所述軸線相互平行。以這種方式，加工出 齒面中的底切，在圖4中以標註8標出。倒角單元A最終跟隨用來形成底切的單元H,由此齒的頂面被機加工， 如在US 4,726,720和DE 323 40 165中描述的那樣。剛提及的申請被全部引削刀製造。這些表面在圖4中以標號9指示。相關的，單元U、 WS、 H、 A的所有方法步驟都被乾燥地實施。各個加 工工具機U、 WS、 H、 A通過工件傳輸裝置(未示出) 一一尤其是傳送帶和緩 衝積蓄器的——而被相互連接。在本發明的優化配置中，滾刀剝離機WS,用來製造底切的單元H和用 來形成倒角的單元A由一個工具機形成，以使得工件的傳輸時間變短。整個過 程可以在成型裝置和機加工單元中實現。工件的最初準備並不必通過成型實 現。粗齒形還可以通過預拉削或另 一適合的工藝製造。所有公開的特徵(本身)都與本發明相關。關聯的/附帶的優先權文件(在本申請的權利要求中併入這些文獻的特徵的目的。
權利要求
1、一種用於製造帶內齒的工件的方法，尤其是滑套，其特徵在於，所述工件(1)的齒通過滾刀剝離(WS)產生精加工齒形(6)，且齒面和/或齒頂面隨後通過切削刃刀具(H、A)機加工。
2、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，將要通過所述滾刀剝離(WS) 產生所述精加工齒形(6)的工件(1)通過成型(U)預先形成有齒，輪坯 的齒的粗齒形(5)帶餘量製造。
3、 如一個或多個前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述齒的預 成形通過預拉削實現。
4、 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述粗齒形(5)通過滾軋 處理實現。
5、 如一個或多個前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述粗齒形 (5)的餘量是O.lmm至0.3mm,特別是大約0.2mm。
6、 如一個或多個前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述齒面的 機加工(H)和/或所述齒頂面的機加工(A)通過高速切削刀實現，特別是 單齒高速切削刀具或多齒高速切削刀具。
7、 如一個或多個前述權利要求所述的方法，其特徵在於，底切、凹槽
8、 如一個或多個前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述齒面和/ 或齒頂面的機加工通過旋轉過程實現，其中所述工件被連續地驅動旋轉並且
9、 如一個或多個前述權利要求所述的方法，其特徵在於，從環形輪坯 開始所有處理乾燥地實施，所述環形輪坯基本沒有齒。
10、 如一個或多個前述權利要求所述的方法，其特徵在於，工件主軸(2) 和/或實施滾刀剝離步驟的工具機(WS)的刀具主軸(4)被轉矩電動機驅動。
11、 一種用於實施如一個或多個前述權利要求所述的方法的生產線，其 特徵在於，包括用於製造帶有粗齒形(5)的齒的成型裝置，位於成型裝 置(U)下遊的用於製造齒的精加工齒形(6)的滾刀剝離機(WS),以及位 於所述滾刀剝離機(WS )下遊的用於齒面和/或齒頂面的機加工單元(H、 A )。
12、 如權利要求10所述的生產線，其特徵在於，所有機加工單元且特別是所述滾刀剝離機(WS)的刀具主軸軸線(4)和工件主軸軸線(2)的 驅動由轉矩電動才幾實現。
全文摘要
本發明涉及一種方法和一種用來實施該方法的生產線，用於製造帶內齒的工件，尤其是滑套。本發明公開了一種方法，該方法對用於製造滑套和用於實施該方法的生產線的生產工程是有優勢的。關於方法，本發明提出將工件(1)的齒通過滾刀剝離(WS)加工到精加工齒形(6)上，並且齒面和/或齒頂面隨後通過切削刃刀具(H、A)被機加工，關於該生產線，本發明包括用於加工具有粗齒形(5)的齒的成型裝置，位於成型裝置(U)下遊且用於精加工出齒的精加工齒形(6)的滾刀剝離裝置(WS)，位於滾刀剝離裝置(WS)下遊的齒面和/或齒頂面加工裝置(H，A)。
文檔編號B23F19/00GK101291767SQ200680038628
公開日2008年10月22日 申請日期2006年10月13日 優先權日2005年10月17日
發明者埃裡克·普羅克, 馬丁·斯特勞克 申請人:普羅費雷特兩合公司