[发明专利]以连续铣削工艺铣削锥齿轮的齿系统的方法

说明书

技术领域

本发明的主题是以连续铣削工艺铣削锥齿轮的齿系统的方法。具体地说，涉及螺旋形锥齿轮齿系统的铣削方法。

背景技术

加工齿轮的方法有很多。在螺旋锥齿轮的切削加工制造中，单分度法和连续法(在一定程度上也称为连续分度法)之间存在区别。

在例如连续法(也称为端面滚铣法)中，使用刀盘刀具来切削工件的凹和凸的齿面，该刀盘刀具包括以群组形式设置的内部和外部刀具。也就是说，在不停工的工艺中，工件在一个夹具中切削好。所述连续法是基于很复杂耦合的运动序列，其中，刀具和被加工工件进行连续分度运动。此分度运动是由相应机器的多个轴驱动器的协调驱动产生的。在连续分度方法中，刀盘的转动与被加工工件的转动相耦合，使得每次只有一组刀具移动通过齿间隙，而另一组刀具移动通过下一个间隙。因而进行连续的分度，且所有的间隙几乎同时产生。通过这些耦合运动，结果得到延长的外摆线，其在被制造的锥齿轮的冠齿轮上作为纵齿面线。在此连续法中，刀具组的刀具一前一后以相位角度布置，其中，外部和内部的刀具的切削刃的投影在一个共面内相交。

在分度法中(也称为单分度法或端面铣削法)，加工一个齿间隙，接着进行相对位移运动以使刀具退出齿间隙，以及所谓的分度运动(分度转动)，其中，在加工下一个齿间隙之前，工件相对于刀具转动。因此逐步地制作齿轮。在单分度法中，包括内部和外部刀具的第一刀盘可用于在工件上切削内齿面(凸齿面)并准备加工外齿面。外部刀具不制作外齿面的最终几何形状。接着，可以用带外部刀具的第二刀盘来更换第一刀盘，以准备在工件上切削外齿面(凹齿面)。这个过程也被称为单面切削。刀具的切削刃成圈状布置(例如，用于端面刀盘)，且因而在工件上生成的齿面线具有圆弧形状。

在所述单分度法中，会发生更换刀盘的情况，从而一方面导致总的持续加工时间延长，另一方面会涉及不准确度，因为每次更换夹具或新的夹具会导致小程度地偏离理想位置。此分度法还具有涉及所谓的分度误差的缺点。单面单分度法的优点是包含两个单独的刀盘，几乎可以彼此独立地对这两个单独刀盘的齿面进行优化。

所谓的完善法(completing process)是一种特殊的单分度法，其优选用于大规模的生产。在所述完善法中，以双齿面切削(two-flank-cut)方式加工和完成冠齿轮和小齿轮(pinion gear)。对于其它单分度法，所述完善法的特点是高效生产(双面切削能力)；但是，要改变齿面形状变得更困难，因为在机器运动方面的变化始终对两个齿面有一定影响，如同包括双齿面切削的所有方法一样。因此，所述完善法的缺点在于，藉由机器的运动学来改变一个齿面总是会涉及对其它齿面的变化。因此，只有当它们是“与双齿面切削兼容”的，这些改变才是有可能的。

因此，在按照分度法工作的机器和连续工作的机器之间本质上也有区别。

例如在文献“OerlikonBerechnungen，Herstellung UND Optimierung”(“欧瑞康螺旋锥齿轮，计算，制造和优化”)，Schriftensammlung(汇编文件)1988/89，Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon-Bührle AG，Oerlikon Verzahnungsmaschinen(欧瑞康齿轮加工机床)第73至77页中所描述的所谓多刀切削或欧瑞康(Oerlikon)多刀切削法，被认为是最接近的现有技术。

发明内容

本发明目的是提供一种齿轮齿面的铣削方法，此方法保证了齿面的良好的齿支撑式样或良好的表面性能，其特点是高效生产。减少每个齿轮的加工时间是本发明的主要目的。

按照本发明，此目的通过一种基本上可与半完善法相比的方法来解决，所述半完善法是用于对已用cyclo-palloid法(德文：Zyklo-Palloid-Verfahren，摆线齿加工法)预先铣削的齿轮系统在单分度法中进行研磨。

本发明方法的特征在于，用分别的机器设置但使用同一刀具连续地铣削锥齿轮的两个齿面(即，内部凸齿面和外部凹齿面)。然而就此而言，加工凹和凸齿面所需的刀具半径必须设置在共同的刀盘上。用于铣削加工斜面工作齿轮的内部凸齿面的数个内部切削刃都布置在第一飞圆半径(fly circle radius)上。用于铣削加工斜面工作齿轮的外部凹齿面的数个外部切削刃都布置在第二飞圆半径上。第一飞圆半径小于第二飞圆半径。通过规定不同的飞圆半径，内部切削刃和外部切削刃都可以容纳在一个相同的刀盘上，甚至优选在一个相同的杆状刀具上。由于飞圆半径与跟随角(follow angle)相关，因此机器设置必须是相适应的。