[发明专利]用于在冠状齿轮工件上动力刮削轮齿的动力刮削刀具

说明书

技术领域

本发明提供一种动力刮削刀具，其特定设计用于在冠状齿轮工件上通过动力刮削(power skiving)方法制造或加工轮齿。

背景技术

有很多种方法用于加工齿轮。在快速软预加工情形中，分为滚齿、刨齿、滚铣、和动力刮削。滚齿和动力刮削称为连续方法，如此后更详细的说明。

这涉及冠状齿轮的修整加工。结合本发明，冠状齿轮被看作是齿轮，其主体为环状或盘状并且其中轮齿分布在前侧的区域。因此，在英语中这种齿轮有时还被称为面齿轮(face gear)。这种冠状齿轮区别还在于其可以和作为副齿轮的常规直齿圆柱齿轮配对。

在本发明意义上的冠状齿轮具有面角，在没有轴偏移的配对的情况中，对应于冠状齿轮的旋转轴和配对副齿轮的旋转轴线之间的轴线角。本发明主要涉及冠状齿轮，其中面角Δ在60°到120°之间。

如果冠状齿轮的面角是90°，这种齿轮还被称作平面齿轮。

用于制造冠状齿轮的已知的好的概述可以从PCT申请WO2011/017301A1中得到。其他代表性的刀具和方法从以下文献中已知：

-EP0699114B1，

-DBP1074366，

-US2308891。

DBP1074366和US2308891两篇文献涉及用于动力刮削冠状齿轮的方法。至今为止，具有类似切割轮形状的刀具已经用于动力刮削中。在动力刮削情形中这种刀具设置为与冠状齿轮轴地偏移，以生成需要动态的去除碎屑的方法的切割部件。运动刀具经过整个轮齿宽度以形成冠状齿轮的轮齿。在本文中有不同的运动方法。

在这种情况中通常需要设计刀具和刀具的运动，以使以足够的公差在沿着冠状齿轮轮齿齿宽的所有点产生所需的轮齿外形。由于在整个轮齿宽度改变接触角度以及刀具所需的轴偏移，在该情况下产生问题。例如，由于齿面在直齿冠状齿轮情形中必须径向延伸并且由于接触副齿轮具有平行于其本身的副齿轮轴线延伸的齿面，这是由于截线定理造成的，冠状齿轮齿面上的接触角度必须从外向内减小。

副齿轮和冠状齿轮副的轴偏移通常不对应于在加工期间刀具和冠状齿轮的轴偏移。

出于上述原因，在冠状齿轮上生产齿面的情形中只有大致的解决方法。

此外，明显的是由于使用例如切割轮的刀具，切割条件从外侧到内侧(相对于工件)可以大幅改变。

出于这些原因，迄今为止仅能达到不能令人满意的结果，尤其是具有更大轮齿宽度的冠状齿轮。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于加工冠状齿轮轮齿的刀具，其比先前的刀具具有更精确的结果。

这涉及冠状齿轮的生产或加工，如在开始时限定的。也就是，概括地示出，其涉及在冠状轮形工件上轮齿的生产或加工。

根据本发明通过刀具达到该目的，其在此称为锥形动力刮削刀具。

特定地，这涉及用于在(冠状轮)工件上使用动力刮削方法生产或加工轮齿的动力刮削刀具。动力刮削刀具具有锥形主体，锥形主体具有切割齿，其对应于冠状齿轮轮齿的共轭齿或者来源于这些共轭齿。

根据本发明，动力刮削刀具设计为与待加工锥形轮齿有关，从而在动力刮削期间在轮齿的整个齿宽上切割条件是相同的。这通过重新定义主体的锥度角实现，通过在工件上建立刮削平面和切割齿的数量(称为齿数)，并且通过根据对应设置/定位动力刮削刀具。

根据本发明，优选确定(计算)锥形轮齿的、待生产或代加工的齿隙的共轭齿。该共轭齿优选是虚拟副齿轮的轮齿，其最好与冠状轮形工件的圆锥轮齿配对。优选沿着确定共轭虚拟齿建立至少两个斜面和对应斜面的切割边缘。以这种方式，在三维空间中限定出至少两个切割边缘。

根据实施方式，这两个或多于两个切割边缘可以彼此具有相同的间距。然而，它们也可以具有不同的间距。在共轭虚拟齿的齿宽方向观察间距。

在理论上考虑，多个共轭虚拟齿沿着动力刮削刀具的圆锥主体的圆锥后表面的圆周分布。在动力刮削刀具的具体应用中，这些共轭、虚拟齿被所谓的切割齿“取代”，或者以真实切割齿的形式应用。优选地，根据本发明，每个共轭齿应用一个、两个、或多于两个真实切割齿的形式。然而，例如，如果由于空间的原因仅每第二个共轭齿被应用，这意味着不是每个共轭齿应用为切割齿。因此，还可能为实施方式中不是每个共轭齿都用作一个或多个切割齿的基础。

根据本发明的多个实施方式结果，可以区分如下：

-每个共轭虚拟齿仅由一个真实切割齿取代，其中使各个虚拟齿的切割齿不同。