用于不連續(xù)齒形磨削的刀具和方法技術(shù)

齒輪磨削工具可以是校準(zhǔn)和重整形的。各齒面沿刀具軸線方向的幾何形狀被設(shè)計(jì)成使刀具的至少兩個(gè)以上齒面，最好是全部齒面用于工件齒面的粗加工，并在精加工過程中使僅用于粗加工的重整形齒面縮回足夠距離，以使它們?cè)诰庸み^程中不與工件齒面形成接觸。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及外嚙合和/或內(nèi)嚙合圓柱齒輪的不連續(xù)齒形磨削的刀具以及外嚙 合和/或內(nèi)嚙合圓柱齒輪的不連續(xù)齒形磨削的方法。
技術(shù)介紹
該創(chuàng)新性方法和刀具用于圓柱齒輪的不連續(xù)齒形磨削，尤其是在例如用于風(fēng) 力渦輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)或造船業(yè)內(nèi)的那些大尺寸工件的領(lǐng)域內(nèi)，其中齒輪可能具有若干 米的直徑。目前對(duì)這類齒輪的需求量很大。他們通常很昂貴。在許多情形下，使用 不連續(xù)齒形磨削來加工這類工件。要求在極短的時(shí)間內(nèi)加工這些齒輪而不引起研磨 燒傷。遺憾的是，當(dāng)前還沒有針對(duì)這類技術(shù)加工參數(shù)的極限值， 一旦超過這些極限 值就會(huì)導(dǎo)致研磨燒傷。這些極限值的缺乏導(dǎo)致加工安全性的缺乏。大家都知道，用于不連續(xù)齒形磨削的刀具無法校準(zhǔn)。這類刀具由多個(gè)圓盤構(gòu) 成并因此表現(xiàn)為刀具組。這類刀具能實(shí)現(xiàn)短加工時(shí)間，但是它們就使用壽命即將結(jié) 束時(shí)的處理和準(zhǔn)備而言需要花很大力氣并且必須針對(duì)每種齒輪幾何形狀進(jìn)行專門 設(shè)計(jì)和制造。此外，需要在涂層規(guī)格的選擇中作出妥協(xié)以滿足為了粗加工和精加工 的工件上的各種不同的要求。部分地因?yàn)檫@些缺陷，這些刀具無法用于具有大尺寸 的工件的領(lǐng)域內(nèi)。這種情況引出本專利技術(shù)將要達(dá)成的目的，即研發(fā)出一種方法和所需的刀具，以 在大型圓柱齒輪的不連續(xù)齒形磨削中相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)顯著地減少加工時(shí)間和/或顯著 地增加加工安全性，并在這種情況下使刀具能夠適應(yīng)各項(xiàng)加工任務(wù)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
'根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，刀具可以是精確定位和重整形的。各齒形沿刀具軸 線的方向的幾何形狀被設(shè)計(jì)成使至少兩個(gè)以上、最好是全部的刀具齒面用于粗加工 工件的齒面，并且在精加工期間使僅用于粗加工的重整形齒面縮回，因此在精加工 期間，重整形齒面不與工件的齒面形成接觸。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，將刀具制成為可使用于精加工的齒面作為具有尤為 適于精加工的規(guī)格的圓盤的一部分，相反，根據(jù)本專利技術(shù)的刀具中的其余的圓盤則具 有尤為適于粗加工的規(guī)格。在粗加工時(shí)，用于精加工的重整形圓盤縮回足夠距離因 而不與工件齒面形成接觸。在精加工時(shí)，重整形的粗加工齒面縮回足夠距離因而不 與工件齒面形成接觸。根據(jù)本專利技術(shù)的又一方面，工件可以是精確定位和重整形的并且至少兩個(gè)以上 的齒面用來粗加工，并且在粗加工后，磨損部分從用于精加工的刀具齒面上去除， 并且精加工所不需要的齒面被重整形從而在精加工時(shí)不與工件齒面形成接觸。在一 組工件齒面的粗加工和/或精加工之后，將工件轉(zhuǎn)過粗加工和/或精加工的過程中有 用的刀具齒面數(shù)除以2。根據(jù)本專利技術(shù)的又一方面，刀具可以是精確定位和重整形的，其中只有屬于一 個(gè)圓盤的兩個(gè)齒面用來精加工工件。該圓盤具有尤為適于精加工的規(guī)格，相反，剩 余圓盤具有尤為適于粗加工的規(guī)格。在粗加工時(shí)，用于精加工的重整形圓盤縮回使 該圓盤不與工件齒面形成接觸的足夠距離以進(jìn)行粗加工。在精加工時(shí)，通過重整形 的粗加工齒面縮回足夠距離而使它們不與工件齒面形成接觸。根據(jù)本專利技術(shù)的又一方面，刀具可以是精確定位和重整形的，其中僅屬于至少 兩個(gè)圓盤的齒面用于精加工。這些圓盤具有尤為適于精加工的規(guī)格，相反，其余的 圓盤具有尤為適于粗加工的規(guī)格。適于精加工的重整形圓盤縮回不與工件齒面形成 接觸的足夠距離以進(jìn)行粗加工。在精加工時(shí)，通過重整形的粗加工齒面縮回不與工 件齒面形成接觸的足夠距離。也可使用單獨(dú)的刀具進(jìn)行粗加工和精加工。附圖說明圖1示出根據(jù)本專利技術(shù)的在粗加工過程中具有一個(gè)寬圓盤和兩個(gè)窄圓盤的刀具。圖2示出在精加工過程中圖1的刀具，其中刀具側(cè)面用于精加工并屬于相同的圓盤。圖3示出根據(jù)本專利技術(shù)、在粗加工過程中具有三個(gè)寬圓盤和兩個(gè)窄圓盤的刀具。 圖4示出在精加工過程中圖3的刀具，其中刀具側(cè)面用于精加工并屬于相同 的圓盤。圖5示出根據(jù)本專利技術(shù)、在粗加工過程中由兩個(gè)寬圓盤和兩個(gè)窄圓盤構(gòu)成的刀具。圖6示出精加工過程中圖5的刀具，其中刀具側(cè)面用于精加工并屬于相鄰的圓盤。圖7示出根據(jù)本專利技術(shù)、在內(nèi)齒輪傳動(dòng)裝置的粗加工過程中由兩個(gè)寬圓盤和兩 個(gè)窄圓盤構(gòu)成的刀具。圖8圖解地示出使用寬圓盤的實(shí)例、藉由校準(zhǔn)器來實(shí)現(xiàn)的刀具整形過程。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照僅以示例方式給出的附圖對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。盡管圖1-7示出與 正齒齒輪工件嚙合的刀具，但應(yīng)當(dāng)理解這些刀具也能用來加工斜齒齒輪。盡管圖 l-7示出具有共同基體的刀具，然而本專利技術(shù)也涵蓋組裝自單獨(dú)圓盤的刀具。在下面 的說明中，能以兩個(gè)齒面工作的圓盤被稱為"寬圓盤"。其它圓盤分別只有一個(gè)齒 面適于磨削并被稱為"窄圓盤"。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在大尺寸工件的領(lǐng)域中只采用一個(gè)型面磨削圓盤。為此，需 要通過選擇用于校準(zhǔn)的適宜工藝值來使圓盤滿足粗加工和精加工兩者的要求。為了 將制造時(shí)間保持地盡可能短，應(yīng)當(dāng)采用盡可能最高的相對(duì)體積去除速率。隨著體積 去除速率的增加，研磨燒傷的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。在實(shí)踐中，相對(duì)體積去除速率的這 些矛盾效果是一個(gè)很大的問題。就相對(duì)體積去除速率而言，它并不是表示研磨燒傷產(chǎn)生的明確極限的特征值。 它甚至只應(yīng)用于對(duì)產(chǎn)生研磨燒傷的所有已知影響——例如工件硬度、圓盤推進(jìn)、冷 卻潤滑劑等保持不變的情形。不過，由于目前為止還沒有評(píng)價(jià)該過程更為合適的變 量，因此在實(shí)踐中使用該變量。下面內(nèi)容示出降低制造時(shí)間并因此降低加工時(shí)間和/或降低研磨燒傷風(fēng)險(xiǎn)的方 式。然而根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，所能獲得的僅為兩個(gè)刀具齒面，這兩個(gè)刀具齒面同時(shí)執(zhí)行 切割，顯然使用根據(jù)本專利技術(shù)的刀具和根據(jù)本專利技術(shù)的方法可使更多刀具齒面同時(shí)嚙合 于工件，尤其是在粗加工時(shí)。當(dāng)假設(shè)工件的所有齒面處具有固定公差并在對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的工藝條件下以本專利技術(shù)的方式工作時(shí)，粗加工所花費(fèi)的制造時(shí)間以2除以當(dāng)使用根據(jù)本專利技術(shù)的刀具和根據(jù)本專利技術(shù)的方法時(shí)在粗加工過程中可用刀具齒面的數(shù) 目的因數(shù)而改變。這適用于正齒齒輪裝置。在加工斜齒圓柱齒輪時(shí)，制造時(shí)間也明顯縮短。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)著重于本文所述大型工件的粗加工所需的那部分制造時(shí)間無疑 大于精加工所需的那部分時(shí)間這一事實(shí)。可用節(jié)省的制造時(shí)間在與現(xiàn)有技術(shù)相比更 短的時(shí)間內(nèi)加工工件。還可保持與現(xiàn)有技術(shù)相同的制造時(shí)間并降低研磨燒傷的風(fēng) 險(xiǎn)。在實(shí)踐中，人們可以實(shí)現(xiàn)兩種措施的組合并因此將制造時(shí)間和研磨燒傷風(fēng)險(xiǎn)減 少至某一程度。圖l一圖7示出不同設(shè)計(jì)的刀具5的示意圖。刀具5保持在繞軸線2轉(zhuǎn)動(dòng)的刀 具軸3上。附圖標(biāo)記1表示機(jī)床中心。刀具5容納在刀架4上。在根據(jù)圖1和圖2 的實(shí)施例中，刀具具有位于兩對(duì)稱的窄圓盤7之間的寬圓盤6。刀具5相對(duì)于機(jī)床 中心1設(shè)計(jì)成鏡面對(duì)稱的方式。該中心、寬圓盤6具有兩個(gè)齒面9、 10，而兩窄圓 盤7各自僅具有一個(gè)適于磨削的齒面15。在圖1所示的粗加工過程中，刀具5的 齒面9、 10和15加工作為外齒齒輪工件的工件8的齒面13。在根據(jù)圖1的粗加工過程中，刀具齒面9、 10、 15與工件齒面13嚙合。在精 加工過程中(圖2)，只有寬圓盤6的刀具齒面9、 10在加工工件齒面13，而窄圓 盤7的刀具齒面15通過重整形而與工件齒面13形成間隔。采用這種刀具5，同時(shí) 用寬圓盤6的兩個(gè)刀具齒面9、 IO進(jìn)行精加工，這兩個(gè)刀具齒面9、 10加工工件8 的相鄰齒16的工件齒面13。因此，工件8的精加工表現(xiàn)出與現(xiàn)有技術(shù)相同的情況。 為此，也能通過己知裝置來形成從現(xiàn)有技術(shù)中獲知的齒面修正。使用根據(jù)圖5和圖6的刀具，刀具5用來精加工的齒面9、 IO屬于刀具組中 相鄰的圓盤6 (見本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于外嚙合和／或內(nèi)嚙合圓柱齒輪不連續(xù)齒形磨削的刀具，所述刀具被形成為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱并在軸向截面上具有多個(gè)沿軸向并排設(shè)置的齒形，所述齒形被設(shè)計(jì)成與位于刀具軸適宜位置的單獨(dú)整形的磨削圓盤的齒形相似并形成一組圓盤，其特征在于，所述刀具（５）可被校準(zhǔn)和重整形，并將各齒形的幾何形狀確定為使至少兩個(gè)以上的齒面用于粗加工，而在精加工過程中，僅用于粗加工的重整形齒面縮回足夠距離以在精加工過程中不與工件齒面形成接觸。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：B桑德，D弗賽地克，I富斯蒂切，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：格里森普法特機(jī)械制造有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]