[发明专利]制造具有齿端修缘的非展成锥齿轮的摆动运动

说明书

一种产生齿端修缘并集成到非展成锥齿轮的插入循环的运动。刀具在非展成齿轮的情况下，在进给到修正齿轮成形位置以后，斜向一边摆动成不与齿槽切削或磨削接触，而不是沿与插入路径相同但方向相反的撤回路径。

技术领域

本发明涉及锥齿轮的制造且具体涉及提供作为制造过程的一部分的齿轮齿的齿端修缘的方法。

发明背景

螺旋锥齿轮和准双曲线齿轮的制造可以根据方法进行，该方法包括下列：

A.用圆面刀具进行连续分度端面滚齿，该圆面切削件旋转，同时工件也旋转，使得连续刀片组移动穿过连续齿槽。除了绕其中心的旋转外，切削件旋转也绕非理论展成齿轮的轴线旋转(即，展成滚动)。如果工件也用修正比旋转以保持与理论展成齿轮(展成锥齿轮)啮合，则形成修正齿。

B.用圆面刀具进行连续分度端面滚齿，该圆面切削件旋转，同时工件也旋转而没有任何展成滚动。切削件代表工件(非展成锥齿轮)的负像的一个齿。这个过程通常应用于与使用展成齿轮制造的小齿轮啮合的环形齿轮，展成齿轮与环形齿轮相同。

C.用圆面刀具进行单分度端面铣齿，该圆面切削件旋转，同时工件没有进行任何分度运动。切削件代表展成齿轮的一个齿，除了其绕其轴线的旋转外，该展成齿轮也绕理论展成齿轮轴线旋转(即，展成滚动)。如果工件也用修正比旋转以保持与当量展成齿轮(展成锥齿轮)啮合，则形成修正齿。

D.用圆面刀具进行单分度端面铣齿，该圆面切削件旋转，同时工件没有进行任何分度运动。切削件代表工件(非展成锥齿轮)的负像的一个齿。这个过程通常施加到环形齿轮，该环形齿轮与使用展成齿轮制造的小齿轮匹配，该展成齿轮与环形齿轮相同。

方法B和D因节省展成运动的时间而较快。因此，齿形在轮廓上没有渐开线形状并且也没有绕节锥卷绕。虽然，匹配件的齿形导致非展成锥齿轮的特殊、过分简单化形状，但在齿轮长度方向上的齿侧形状修正已经非常困难，乃至不可能。

允许恰好共轭齿侧中心(通过在齿廓方向和齿长方向上几乎没有或完全没有鼓形实现)所需的一个齿侧形状修正类型是修缘(或齿端修缘)。

在轮廓方向上，常见的是施加凸角到将提供在齿侧和齿根圆角之间的过渡区中的修正带的两个匹配件的切削刀片。这种修正类型可应用于方法A、B、C和D。

在齿宽方向上的齿端修缘优选地平行于小端(内侧)齿缘或大端(外侧)齿缘(或垂直于齿距线或齿根线)开始。展成过程可以仅影响始于平行于展成标记但定向成相对于齿距线成角度的线的齿形(并且因此任何类型的修缘)。这个角度随螺旋角而变化并且在最常见的情况下小于45度。因此，所需齿端修缘不能通过展成过程实现。

在齿长方向(齿宽)上，与专用机床运动有关的专用切削头设计对方法D来说是众所周知的。切削头中的不同刀片组必须用不同刀片伸出杆装配，并且当用于凸齿侧的最后刀片在小端进入齿槽时，刀具主轴必须进行快速轴向运动以在沿齿长方向离小端齿缘3至6mm的区域中比在其余齿槽中去除更多材料。齿槽粗磨必须在单独步骤中通过传统切削头在传统机床上进行。修整在机床上用一个刀具旋转每齿槽(拉削过程)的非常缓慢旋转切削件主轴(具有所述轴向运动)进行。最后修缘刀片和前面刀片之间的间距必须大于齿轮的齿宽以在修正轴向运动发生过程中避开其它刀片的切削动作。

在当今锥齿轮的高速切削中，不再使用方法D。硬质合金涂层切削件的表面速度比“拉削”过程快10倍以上，这与拉削过程中的0.5Hz相比将需要5至15Hz之间的轴向切削件运动。这种高频率难以实现并且会引起降低刀具寿命并导致不良部件质量的显著动态过程扰动。而且，具有大于部件齿宽的刀片间距的切削头不会很有生产力。