磨削旋转齿轮剃齿刀的齿侧面用的方法和机器.pdf

本发明涉及一种利用一旋转齿轮剃齿刀磨床磨削旋转齿轮剃齿刀的齿侧面用的方法，同时利用旋转齿轮剃齿刀磨床的磨轮获得所要求的被机加工的旋转齿轮剃齿刀的顶圆直径尺寸。本发明还涉及一种旋转齿轮剃齿刀磨床，其中磨轮被定位成使磨削一旋转齿轮剃齿刀的齿侧面用的它的工作区域能够进入与被机加工的旋转齿轮剃齿刀的齿顶切向接触。

1.  一种利用一旋转齿轮剃齿刀磨床磨削旋转齿轮剃齿刀的齿侧面用的方法，其特征在于，利用旋转齿轮剃齿刀的磨轮将被机加工的旋转齿轮剃齿刀的顶圆直径缩小至适当的尺寸。

2.  一种实施按照权利要求1的方法用的旋转齿轮剃齿刀磨床，它包括：一机器立柱；能够在该机器立柱上直线地和前后地移动的一滚柱滑架；可转动地设置在该滚柱滑架上的一工件主轴，所述工件主轴的转动轴线与滚柱滑架的直线运动方向垂直；用于滚柱滑架的旋转运动和直线运动的一传动装置，所述诸运动成为要求产生一渐开线齿形的一比例关系；能够前进进入它的转动轴线的方向内的一磨轮；以及，旋转和推进磨轮的传动装置，其特征在于，磨轮(9)被定位成使磨削一旋转齿轮剃齿刀的齿侧面用的它的工作区域(12)能够进入与被机加工的旋转齿轮剃齿刀(5)的齿顶(13)切向接触，以获得所要的顶圆直径尺寸。

3.  按照权利要求2的旋转齿轮剃齿刀磨床，其特征在于，磨轮(9)的与工作区域(12)相对的区域是锥形和形成一第二工作区域(16)，该第二工作区域能够进入与被机加工的旋转齿轮剃齿刀(5)的齿顶(13)切向接触，以便凹—凸形地磨削齿顶。

4.  按照权利要求3的旋转齿轮剃齿刀磨床，其特征在于，选择磨轮(9)的第二工作区域(16)的锥角δ被选择得使利用被磨削的旋转齿轮剃齿刀(5)机加工的一齿轮型工件中产生的根圆直径在工件的整个宽度内几乎不变。

磨削旋转齿轮剃齿刀的齿侧面用的方法和机器
技术领域
本发明涉及一种用旋转齿轮剃齿刀磨床磨削旋转齿轮剃齿刀的齿侧面用的方法。本发明还涉及一种实施该方法用的旋转齿轮剃齿刀磨床；该磨床包括：一机架；一机床立柱；能够在机床立柱上直线地前、后移动的一滚柱滑架；可枢转地安装在滚柱滑架上的一工件主轴，所述工件主轴的旋转轴线与滚柱滑架的直线运动方向垂直；用于滚柱滑架的旋转运动和直线运动的一传动装置，所述诸运动成为产生一渐开线齿侧面(toothing)所要求的一比例关系；能够前进进入它的旋转轴线的方向的一磨轮；以及，旋转和推进磨轮用的传动装置。
背景技术
在DE 3717078C1中叙述了一台这类型的机器。使用这类型的一旋转齿轮剃齿刀磨床磨削工件的齿侧面，尤其是以滚动生成方法(rolling-generating method)磨削旋转齿轮剃齿刀的齿侧面。在单分度加工工艺中，这发生在各齿侧面上(见图3)，同时齿侧面线(flank line)以及尤其是渐开线轮廓可能有附加的修改。为此，利用磨轮的一工作区域，在磨削之前必须适当地调整该工作区域。在所述旋转齿轮剃齿刀磨床上被磨削的旋转齿轮剃齿刀被用作精确的机加工工具，以在齿轮的旋转齿轮剃齿刀上对齿轮的齿侧面进行精加工。在旋转齿轮剃齿刀磨床上进行的旋转齿轮剃齿刀的再磨锐的加工中，在所述旋转齿轮剃齿刀的齿侧面去除一特定的数量。这减小了旋转齿轮剃齿刀的齿厚和将更深地进入工件中的齿间进行啮合，从而缩小了工件的根圆直径。为了保持所述的被剃齿的根圆直径不变，在旋转齿轮剃齿刀磨床上磨锐旋转齿轮剃齿刀之后必须适当地再磨削旋转齿轮剃齿刀的外圆。在一单独的磨床上执行这磨削工作，使旋转齿轮剃齿刀的外径被磨成圆柱状。为了在旋转齿轮剃齿刀磨床上再磨削之后获得所要求的旋转齿轮剃齿刀的齿高，旋转齿轮剃齿刀被制成使在磨削之后缩小了旋转齿轮剃齿刀上的根圆半径。这传统的方法不仅要求一附加的磨床，而且还需要在所述磨床中的安装和拆卸旋转齿轮剃齿刀期间的附加劳动。
发明内容
本发明基于该问题改进了该生成方法，使一附加的磨床和适当的安装和拆卸步骤都变得不再需要了。
按照本发明解决该问题，其中，使用旋转齿轮剃齿刀磨床的磨轮将被机加工的旋转齿轮剃齿刀的齿顶圆直径缩小到所要求的尺寸。
用于实施按照本发明的方法的一通用的旋转齿轮剃齿刀磨床的特点在于磨轮被定位成使磨削一旋转齿轮剃齿刀的诸齿侧面用的它的工作区域能与被机加工的旋转剃齿刀的齿顶切向接触，以将齿顶圆缩小到适当尺寸。
用于磨削一旋转齿轮剃齿刀的诸齿侧面的磨轮工作区域通常专门被成形，以校正被机加工的旋转齿轮剃齿刀的齿外形。更具体地说，意图是产生一齿外形，该齿外形是以一很特殊方式不同于没有校正的、所产生的渐开线外形。这类齿侧面的校正需要磨轮的一特定外形。用磨轮的工作区域对重被磨前的旋转齿轮剃齿刀的齿顶的机加工造成了一线接触。所说的线接触产生磨轮工作区域中的一不利变化。按照本发明地改进方案，因此提出磨轮的与工作区域相对的区域是锥形的和形成第二工作区域，该第二工作区域能够进入与被机加工的旋转齿轮剃齿刀的齿顶切向接触，用于齿顶的一凹一凸磨削。如果旋转齿轮剃齿刀的齿顶是柱面的，而不是凹-凸的，它将在一齿轮型工件的机加工中产生一后果，即由于旋转齿轮剃齿刀的轴和工件必须交叉，所以旋转齿轮剃齿刀的齿深入被加工工件的齿间的不同深度。更具体地说，旋转齿轮剃齿刀的齿最深地深入在工件中的中央内，而深入深度朝工作的两边缘减小。这意味着在工件的齿基部的机加工边界是朝向工件轴线凸出的曲线形状。这后果(是诸轴线交叉角造成的)能够被旋转齿轮剃齿刀的凹-凸状齿顶所抵消。在本发明的另一实施例中，提供了选择磨轮的第二工作区域的锥角，使在用被磨削的旋转齿轮剃齿刀加工的一齿轮型工件中生成的根圆直径在工件的整个宽度上几乎不变。
在附图中示出了和将详细叙述本发明的两个实施例，在附图中有：
图1是一旋转齿轮剃齿刀磨床的示意图；
图2是示出该机器的座标位置的旋转齿轮剃齿刀磨床的一区域的立体图；
图3是一旋转齿轮剃齿刀的一侧视图，同时用旋转齿轮剃齿刀磨床的磨轮磨削所述旋转齿轮剃齿刀的齿侧面；
图4是旋转齿轮剃齿刀的一齿的放大立体图；
图5是以一放大比例示出的旋转齿轮剃齿刀的一齿的侧视图；
图6是本发明的一第一实施例的视图；
图7是用一旋转齿轮剃齿刀机加工的一工件的齿的放大立体图；
图8是磨轮的一第二实施例的放大侧视图；以及
图9是使用按照图8的磨轮的、类似于图6的视图。
图1示出了一旋转齿轮剃齿刀磨床的一示意正视图。在一机床立柱1上定位了一滚柱滑架2，该滑架能够在垂直于基准平面的一适当导轨中前后移动，以能被传动而用于所述目的。在滚柱滑架2上一已知的工件主轴4(未示出)被定位成横向于所述滚柱滑架的运动方向。由此，工件主轴4被设置成可与滚柱滑架2一起相对于它的轴线横向地前后移动。在工件主轴4的一端连接一旋转致动器器装置(rotary actuator means)3，该装置通常是已知的，在图1中仅示出了它的壳体。在工件主轴4的、远离旋转致动器装置3的端部夹持一旋转齿轮剃齿刀5。一磨轮9能够啮合在要加工的齿侧面的旋转齿轮剃齿刀5的一齿间中。该磨轮9是可调高度地被设置在一磨削主轴头6内，所述磨削主轴头可枢转地连接于一台式砂轮机7。通过改变磨轮9的倾斜度能够设定磨轮9和旋转齿轮剃齿刀的齿的啮合角度。能够按照在机床立柱1上的旋转齿轮剃齿磨床的齿的倾斜角度调节台式砂轮机7。为了以下将详细说明的原因，磨轮9可动地连接于机床立柱1，以致用于磨削旋转齿轮剃齿刀的齿的它的工作区域或面对所述工作区域的区域能够与旋转齿轮剃齿刀5的齿顶切向接触。
为了生成一渐开线齿形，工件主轴4的直线运动和旋转运动必须为一特定关系。例如用在DE3717078C1中所述的一带辊传动器(tape roller drive)能够实现这条件。对于现代齿轮磨床，通常使用一所谓的电子强制式加工装置(electroniccompulsory working means)。在这方面，如图2所示，设置两个单独的电动机8和10用于滚柱滑架2的直线运动和用于工件主轴4的旋转运动，这两电动机被电子地相连，以获得工件主轴4的两运动的所要求的比例。图2示出了该磨床的多个工作轴线。C代表局部滚柱运动和S代表磨轮的旋转，V代表滚柱滑架的移动和W代表磨轮的前进运动。图2所示的磨轮结构是通常已知的，在此不需要详细地叙述。
在一旋转齿轮剃齿刀5的重磨削中，从各齿11的两齿侧面去除ΔS量，如图5所示。如上面已经提到的，因此要求再磨削旋转齿轮剃齿刀5的外径以两倍S1的量。为此，能够调节磨轮9，使用于磨削齿11的工作区域12与旋转齿轮剃齿刀5的一齿顶13切向接触。对于旋转齿轮剃齿刀5的适当旋转，它的齿11的齿顶13连续地与磨轮的工作区域12接触，在齿顶13与磨轮9的工作区域之间有一线接触。通过旋转齿轮剃齿刀5的旋转，从所有齿顶13去除充分的材料，直至已得到旋转齿轮剃齿刀的所要求的顶圆直径。
用一旋转齿轮剃齿刀机加工一齿轮型工件要求在诸轴线之间的一角度，以获得实施去除材料的一相对运动。根据所述的交叉轴线角度和被剃齿的齿轮的齿宽，工件上的精加工的齿根直径在齿的宽度方面有相应的变化。这情况是从以双曲线方式在交叉轴线之下产生一根圆直径(图17中的线15)的旋转齿轮剃齿刀的圆柱形外径发生的。所述剃削的根圆直径在齿宽的中央最小和朝向齿轮的诸表面相应地放大。尤其对于工件的较大齿宽，这齿根直径的变化可能是不希望有的。
图9示出了本发明的一第二实施例。该实施例与图6所示的实施例的区别在于：不是磨轮的工作区域12，而是与所述工作区域相对的区域被利用为磨削旋转齿轮剃齿刀5的齿顶13。为此，将与磨轮9的工作区域12相对的区域16制成锥形。以按照图5的表示方式，当旋转齿轮剃齿刀5转动时它的齿顶13连续地与磨轮9的圆锥形工作区域16切向接触。由磨轮9的锥形工作区域16凹入地或凹-凸形地(hollow-cambered)磨削各齿顶13，如图4中以一虚线所示。如果使用带有凹入d的齿顶13的一旋转齿轮剃齿刀5机加工一齿轮型工件，抵消了上述交叉轴线角度在磨入深度方面的影响。因此图7所示的一齿14的机加工齿侧面区域的双曲线内部轮廓15能够被调整。对于旋转齿轮剃齿刀5的一特定凹一凸的齿顶13，甚至可以得到在一工件齿14的整个宽度上的一不变的齿根圆直径d_Ff，如图7的虚线所示。为此，通过适当地选择磨轮9的工作区域16的锥角δ能够获得为这目的所要求的旋转齿轮剃齿刀5的齿顶13的凹凸。
虽然上述说明涉及一旋转齿轮剃齿刀的磨削，毫无疑问本发明也能够应用于必须进行重磨削、磨削之后达到一特定外径的其它齿轮型工件。