錐齒輪加工方法技術

一種用來加工直齒錐齒輪（１）的方法，至少一部分齒側面用一盤銑刀（２）進行銑削，左齒側面在不同于右齒側面的時間內進行銑削，要被加工的錐齒輪（１）在一左齒側面的銑削過程和一右齒側面的銑削過程之間旋轉一個角度，所述錐齒輪的銑削過程期間，盤銑刀的軸線傾斜角保持不變，所述角度不是基圓節距α的倍數。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用來加工錐齒輪的方法，尤其是一種用于錐齒輪銑削和錐齒輪磨削的方法。附圖說明圖1顯示一種用單齒銑刀加工錐齒輪的已知方法。在使用這種方法的情況下，銑削齒同時切削兩個齒側面。然后齒輪或銑頭轉一個等于在兩個相鄰齒接觸點之間齒距的角度α，并切削下面兩個齒側面。盡管這種方法快捷，它不能保證支承面的良好質量。因此根據這種方法制成的錐齒輪噪聲大而且效率低下。于是已有建議，用一種改進刀具單獨地銑削每個齒側面。圖2和圖3就描述一種不僅在外直徑而且在內直徑處產生正確齒廓的一種相應的已知方法。這種方法使用兩把刀具或者一把具有兩個切削刃的刀具2。其第一刀具(相當于刀具2的第一刃)銑削左齒側面，而右側面用第二刀具(相當于刀具2的第二刃)進行銑削。所有齒側面沿著接觸路徑相繼地被切削。已經用這種方法在加工具有小或大尺寸齒距的錐齒輪。這種方法只能用于允許齒輪刀具軸線傾斜δ0的特殊銑床。然而這種機床是緩慢、昂貴和復雜的。用來生成具有隆起齒側面錐齒輪的另一種方法已在專利DE-C1-4122459中得到描述。因此，本專利技術的一個目標是提出一種經過改進的新錐齒輪加工法，尤其是一種經過改進的新錐齒輪銑削方法和錐齒輪磨削方法。本專利技術的另一個目標是提供一種新的錐齒輪銑削方法，而且該方法也能用于齒輪刀具軸線不能傾斜的廉價銑床。本專利技術的又一個目標是提供一種新的錐齒輪銑削方法，讀方法在無損于支承面質量的情況下比已知方法更加快捷。本專利技術的又一個目標是提供一種用來實施該方法的新刀具，尤其是新銑頭、新磨削盤和新控制程序。根據本專利技術，這些目標尤其是通過獨立權利要求的特征來完成。而且在從屬權利要求和在說明書中描述多個更加有利的實施例。特別是，這些目標以用一把盤銑刀單獨地銑削每個齒側面的方式來完成。每個齒側面沿接觸路徑并且在中心區精確地被銑削。齒輪齒的底面沿著節距圓具有相同的深度。在至少一個左齒側面的銑削過程和至少一個右齒側面銑削過程之間，被加工錐齒輪旋轉一個角度，該角度不是兩個相鄰齒接觸點之間的齒距α(基圓節距)的倍數。在銑削所述齒輪期間盤銑刀的軸線傾斜角保持不變。本專利技術的一個優點為能自動地輸入一臺CNC機床從而可以重復機床操作。本專利技術的另一個優點為能獲得高生產率，而且盤銑刀的使用壽命長。本專利技術的又一個優點為能選擇最經濟有效的齒長。本專利技術的又一個優點為齒支承面能修正長度上隆起面和深度上隆起面以便獲得最經濟有效的運轉特性。下面借助于附圖更詳細地描述本專利技術的幾個最佳實施例，附圖中圖1顯示根據一種已知方法的銑削過程，該方法使用一把具有傾斜角γ的單齒銑刀；圖2和圖3顯示根據一種已知方法的銑削過程，所述方法使用一單頭雙刃銑刀或者具有傾斜角γ的一把單或多頭多刃銑刀。圖4和5顯示使用一把根據本專利技術的盤銑刀的本專利技術方法。圖6顯示一把根據本專利技術的盤銑刀。圖7顯示在錐齒輪內圓處和外圓處的漸開線對比。圖8顯示加工后錐齒輪的橫截面。圖9顯示加工后錐齒輪的兩個齒。圖10至12顯示該工作件的旋轉運動ΔC以及在一左齒側面銑削過程和一右齒側面銑削過程之間的銑頭軸向位移±ΔY/2。圖13顯示通過一軸向運動ΔYk和一旋轉運動ΔCk的必需的齒廓修正(漸開線)。圖14顯示通過一個軸向運動ΔXk的必需的齒廓修正(漸開線)。圖15圖解地顯示一個長度上隆起齒。圖16和17圖解地顯示在該長度上隆起齒的齒支承效果。而圖18圖解地顯示一個深度上隆起齒。盡管本說明書專門描述一個錐齒輪的銑削過程，本領域技術人員會理解，使用相同的機床也可實施類似的步驟以便磨削銑削后的錐齒輪。作為本專利技術方法基礎的原理是每個齒側面單獨地形成，正如圖2和3方法一樣。然而，不是用兩把刀具或者用多刃刀具，例如一把雙刃刀具，而是使用如同圖6所示的本專利技術盤銑刀2來銑削工件。第一步如圖4所示，沿著節距圓相繼地銑削工件的所有左側面，在此同時工件1每次旋轉基圓節距α(即相鄰兩個齒的接觸點之間的節距)或者多個基圓節距(借助于主軸箱的中心軸線旋轉)。一旦銑完所有的左側面，工件旋轉一個不是α倍數的預先確定角度，以便用盤銑刀2的另一側銑削右側面(圖5)。本領域技術人員會理解，首先加工所有右側面然后是左側面也是可以的。還可以按任何隨意的順序銑削左和右側面。用這種方法，齒底沿節圓具有不變的深度；支承面和運轉特性良好。齒長能根據符合需要的節距尺寸進行選擇。已用例如直至四分之一錐距的齒長做過多次試驗。然而，用一把成形刀具不可能在外和內錐齒輪直徑之間產生多條完全理想的漸開線。圖7中描述了在內(小)和外(大)基圓直徑處的漸開線曲率半徑的差別。曲線ma表示外漸開線，而曲線mi表示內漸形線。為了獲得最佳支承面和良好的齒輪嚙合(根據節距尺寸)，必需調整齒形角。根據本專利技術，這種修正在不調整成形刀具2的情況下就能完成，只要通過錐齒輪圍繞中心軸線的一個角度偏移和/或通過盤銑刀沿著Y軸線移過距離ΔY的一同時軸向位移即可。圖8顯示一個加工后錐齒輪1的橫截面，該齒輪的兩個齒已被放大并表示在圖9和10之中。齒長用參考符號L1標出，而錐距顯示為參考符號L，δf為底角，δk為頂角，而δo為角節距。內節距尺寸為mi，外節距尺寸為ma，而圓周節對應于Pe。左側面在工件軸線處于位置14(位置0)和盤銑刀處于軸向位置-ΔY/2的第一階段(圖11)狀態下被銑削。工件1的角度位置是kα-ΔC/2，此處α為基圓節距而k為任何整數。在銑削每個齒側面之后，工件旋轉一個角度α；盤銑刀2保留在相同的軸向位置-ΔY/2。一旦所有的左側面銑削完畢，盤銑刀2的軸線24移位到軸向位置+ΔY/2。工件軸線14保留在位置0。在此同時，工件旋轉一角度nα+ΔC(n為任何整數)以便加工右齒側面。角度ΔC最好對應于基圓節距α的一半。而距離ΔY最好等于在參考圓ma內的銑削頭部齒寬。如同在圖11和12其余部分中可以看到的那樣，在該參考圓中的本專利技術盤銑刀齒寬小于基圓節距ma×π的一半，因此在銑削刃和未加工工件側面之間形成一間隙X。盤銑刀的節距尺寸與錐齒輪1外直徑的節距尺寸相對應；銑削頭部的漸開線由ma確定。對于每個節距尺寸來說，使用一把確定的盤銑刀，該銑刀最好具有一個按照DIN867的基本齒條齒輪廓。盤銑刀可用例如高速鋼(HSS)或硬金屬(HM)制成，根據被銑削材料的性能加以選擇。這種方法的優點為在銑削過程期間盤銑刀軸線的傾斜度保持不變；例如盤銑刀軸線保持垂直。因此這種方法也能用于標準銑床。為了保證在整個齒長上的幾乎完美的漸開線，成形刀2在機床上的位置必需進行修正。為此，必需執行一個附加的軸向運動ΔYk和一個附加的旋轉運動ΔCk(例如1.5°)，如圖13所示。軸向運動ΔYk與y1-y2有關，此處y1＝sinα/4×do/2而y2＝sin(α4-ΔCk)×do/2因此，一旦選定必需的旋轉修正量ΔCk，軸向修正量ΔYk就能確定。為了保證一正確的漸開線，如同在圖14中能看出的那樣，在一本專利技術優選實施例中還進一步實現一X軸線的小附加運動ΔXk。在齒底處直徑為df情況下，具有df/2-ΔXk＝ cosα×df/2，因此ΔXk＝df/2-cosα×df/2，使用錐齒輪期間，在中等和高速(旋轉速度，每分鐘轉數)情況下有時能覺察到運轉噪聲。其原因在于由于齒輪軸線移位(傾斜支承)的組裝誤差和在齒頂區域內的不良的滾動性能。為了解本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用來加工具有一基圓節距α的錐齒輪（１）的方法，其特征在于，至少一部分齒側面用一盤銑刀（２）進行銑削，左齒側面在不同于右齒側面的時間內進行銑削，將要加工的錐齒輪（１）在至少一左齒側面的銑削過程和至少一右齒側面的銑削 過程之間旋轉一預先確定的角度（ΔＣ），所述角度（ΔＣ）不是α的倍數。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：W西蒙，P默里，
申請(專利權)人：蘭伯特公司，
類型：發明
國別省市：CH[瑞士]