[发明专利]用于磨削具有抵触轮廓的带齿工件的刀具

说明书

本发明涉及一种用于磨削(滚磨)齿结构的刀具，其中最大刀具直径受到工件上的抵触轮廓的限制，其中，一可调整的磨具与该刀夹牢固联接，在此尤其是粘结在一起。

技术领域

本发明涉及一种用多个可调式磨具磨削带齿工件的刀具，这些磨具就最大刀具直径而言通过抵触面如干扰轮廓或粗加工限制条件如刀具惯性运动被优化。

背景技术

已知用于齿结构滚磨的刀具总是具有刀夹芯杆或刀夹凸缘，刀具以此装夹在磨床中。芯杆/凸缘需要一定的最小直径以便具有所需要的稳定性。这个或这些刀具套装在芯杆/凸缘上并且一般通过侧设的紧固件被固定在芯杆/凸缘上。为了在磨削时不出现刀具和装夹芯杆/紧固凸缘之间的碰撞，可用的刀具直径只从该部段起算。由该结构原理和经济磨削工作所需要的金刚石层衬层厚度而得到一定的刀具最小直径。

现代的齿轮传动装置除了典型的带孔齿轮(“带孔工件”)外还包括输入轴、中间轴和从动轴，它们具有一个或多个与所述轴直接相连的或者说源于原材料的齿结构。该构件的特点是具有所谓碰撞齿结构的工件几何形状，即，另一齿结构、轴环、其它干扰轮廓靠近待加工的齿结构，或者该齿结构不是在一端面结束，而是以一半径惯性运动。关于齿结构刀具设计，必须在未淬火时加工(用滚铣刀或成型铣刀的粗铣)中已考虑此问题。于是在淬硬后所需要的淬火后精加工中，刀具直径通常应最大只具有与在未淬火情况下加工时相同的直径。

一般，所述工件在热处理后利用以下淬硬后加工方法来加工：

1.利用带电的CBN滚磨蜗杆砂轮的滚磨，

2.利用带电的CBN成型砂轮的成型磨削，

3.齿结构珩磨，

4.利用可调整的切削材料(刚玉，CBN等类似物)的滚磨，

5.利用可调整的切削材料(刚玉，CBN等类似物)的成型磨削。

如果要采用可调式刀具(方法4和5)，则在砂轮和蜗杆砂轮和常见的刀具结构中因为碰撞情况而缺少用于所需衬层厚度的所需要的结构空间，以便即使在小切削材料层的多次调整时也总是产生新的未用过的分辨切削的磨具表面。由该状况决定，在该应用中无法经济地利用可调式成型蜗杆砂轮和滚磨蜗杆砂轮，尽管切削材料被最成功地应用在“无碰撞”的齿结构中。

因此，所述齿结构迄今经常利用方法1-3被淬硬后加工。但出于经济考虑且因为由可调式切削材料构成的刀具能简单地再成型，故人们期望利用可调式刀具来加工。但为此需要实现某种最小衬层厚度以获得可经济使用的刀具。同时，刀具芯杆需要最小直径以实现所需要的稳定性和刚性。这两个边界条件限制了或者说制约了可用于刀具的径向结构空间。

DE 101 04 410 A1公开一种用于滚磨齿结构的刀具，其中刀具由托环和磨削体组成，磨削体套装在圆锥形安装凸缘上。磨削体由此被无间隙地紧固。此时，托环的变形阻力大于磨削体的变形阻力。通过此实施方式尽量减小蜗杆砂轮的由离心力决定的位移和变形。在此实施方式中不利的是为此所需要的占地要求，以将所有功能件安装在刀具中并同时保证所需的装夹稳定性。

WO 94/19135公开一种包括两个不同部段的一体式电镀的刀具。所述两个部段涂覆有坚硬物质以在淬火后精加工中担负不同的磨削任务。该刀具具有圆锥形夹紧套，刀具借此套装在刀具主芯杆上并被夹紧。此实施方式也要求刀具有一定的最小高度。与稳定的刀具主芯杆相关地，由此得到一定的刀具最小直径。此外，在该刀具实施方式中，刀具直径或衬层厚度不再变化，这是因为不进行金刚石层衬层的调整。当刀具磨损时须先除去表层以便随后新加上衬层。此实施方式的缺点是，磨具轮廓形状的变化只能在其制造时来产生。在淬火后精加工中，这样的变化或再成型因为磨削材料的衬层厚度薄是无法再做到的。只能在可调式磨具中做到。

DE 10 2004 020 364 A1也描述一种用于滚磨齿结构的刀具，它具有由多个部分构成的具有可调式研磨体的磨具。在此描述了一种由多个部分构成的刀具，其中，不同类型的研磨体被夹紧在同一个主芯杆上。