[发明专利]用于对齿轮切割工件倒角和去毛刺的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对齿轮切割工件倒角和去毛刺的方法和设备，所述齿轮切割工件优选地为大体积齿轮切割工件，该方法和设备利用布置在齿轮切割机的切割头上或齿轮切割机的切割头处的倒角和去毛刺设备，该倒角和去毛刺设备至少部分地利用齿轮切割机的机轴以沿着齿的轮廓倒角并且去毛刺。

背景技术

在金属工件的机械加工中，毛刺特别地在工具出口侧形成。这些粗糙的毛刺在对工件的进一步处理之前必须被移除，从而在随后的过程中不会出现干扰，或者不会出现对机器操作者的伤害。在e级热处理过程之前，齿轮齿的端面刃还频繁地设置有保护倒角，该保护倒角旨在保护工件的齿刃免受损坏和膨胀，并且在随后过程中首先保护坚硬精加工工具免于高渗碳坚硬刃和毛刺。在该方面，术语“去毛刺”经常地被同义地用于去毛刺和倒角。“去毛刺”被理解为在金属切割过程以后将粘附至工件的粗糙毛刺移除，并且“倒角”理解为直接应用保护性倒角，其中粗糙毛刺还能够被移除，这样做取决于该过程。

在具有的直径小于大约500mm的齿轮切割工件的大规模制造中，在齿轮切割机中对齿轮切割工件的倒角和去毛刺同时已经成了该工艺的一部分。为此最常用的方法为压力去毛刺/旋转去毛刺(DE2534574A1)，利用特别的切割机切割倒角(“ChamferCut”/DE202005014619A1)或使用毛刺和如此“辗轧”倒角轮廓来切割倒角，该毛刺通过限定的预紧力以特定角度被按压到齿轮齿的端面刃上(“Gratomat”/DE1969827A1)。对于较小的齿轮切割工件例如为首先安装在小的齿轮箱和/或汽车以及经济车辆齿轮箱中，这些倒角和去毛刺方法已经成功地使用了一段时间。在大量生产中，特别适合的倒角和去毛刺工具的采购是非常经济的，这因为对此所执行的过程占用了非常少的机械加工时间。倒角和去毛刺机械加工主要发生在与主要过程时间同时的用于齿轮切割的该机器中。这些工具之后不幸地还特别适合于特定的齿轮齿或可以仍然可能用在非常类似的齿轮齿(例如，其它齿轮宽度)。

通过大齿轮齿(工件直径>1000mm至>16,000mm)，大模具和工件重量以吨计，现今齿轮切割工件仍然频繁地利用手动导向去毛刺工具(例如，单手研磨机)进行机械加工。工件直径越大并且模具越大，手动去毛刺切割越可能，特别是当小工件批量大小的情况，对于小工件批量尺寸，特别适合去毛刺工具(例如倒角切割机)的采购不经济时。

通过较新的方法过程解释，趋势是利用手动导向去毛刺工具移动远离倒角。对于此有各种原因：

●对于一些齿轮齿，齿轮齿的质量需求相当地增加。对于重型齿轮齿，例如用于风力齿轮箱，还越来越多的注意到所有齿和工件的倒角尺寸和倒角角度的再现性，且注意到倒角质量。

●在这些工件的切割中不再仅关注单纯的切割时间，而更重要的是，从切割机尽可能多地获得已经被充分切割的工件。

●出于健康和安全的原因，在现在的生产车间中已经不再需要遭受强噪音和大量粉尘排放的手工工作场所。

●在某种程度上，毛坯且尤其是齿轮切割工件对于大齿轮齿是昂贵的、非常昂贵的。如果齿轮在处理时被严重损坏，则在某种程度上，存在非常长的更换时间，直到可获得能够作为齿轮切割件的毛坯。因此，在此通过将额外方法整合到齿轮切割机中，以尝试从切割机中获得尽可能加工完成的工件。

●存在这样的工件：在该工件中齿轮齿的端面并非平面，而是具有斜面、弧形角或台阶部。在该情况下，特别对于斜齿轮齿，利用手动导向去毛刺工具进行均匀倒角的应用非常困难。

这些原因还说明了带有大齿轮齿的齿轮齿的前缘处自动生成倒角。在该方面，该方法必须提供一种廉价的解决方案，并且由于小的工件批量大小，必须能够切割出尽可能不同的齿轮齿。此外，在运输时或当被倒角时工件被损坏的风险应当最小化。

因此，现今排除了还可以用于大齿轮齿(<3500mm直径)的分开的去毛刺机。这些去毛刺机频繁地工作在系统中，在该系统中切割机位于齿刃上并且因此跟踪齿刃(Gratomat系统)。该系统不利的是，在齿高度上的倒角角度和倒角尺寸很大地不同。