[发明专利]用于在齿端边缘上产生材料移除的方法以及为此设计的装置

说明书

本发明涉及一种用于利用旋转驱动的倒角工具(6a、6b)在机加工操作中在工件啮合齿(W)的齿端边缘上产生材料移除的方法，该机加工操作通过倒角工具和同样旋转驱动的工件啮合齿之间的受控轴向机器运动来进行，其中，材料利用几何形状不确定的切割边缘来移除，且移除在倒角工具的定型、特别是可变定型和用于加工操作的机器控制之间的协调动作中进行，该协调动作取决于预定参数来执行，这些预定参数表征所要产生的材料移除。

本发明涉及一种用于在机加工操作中利用旋转驱动的倒角工具在工件(啮合)齿的齿端边缘上产生材料移除的方法，该机加工操作通过倒角工具和类似旋转驱动的工件啮合齿之间的受控轴向机器运动引起，且本发明涉及一种适合于执行该方法的装置。

利用倒角工具在齿的齿端边缘上产生材料移除的此类方法是众所周知的。发生所谓的“倒角”，其中，例如滚铣啮合齿的锋利齿端边缘借助互补齿机加工而变形，而出于本领域技术人员可能熟悉的各种原因，例如由于在操作工件时发生伤害的风险，在之后的精加工中精加工工具上出现磨损的风险，或者甚至边缘在表面硬化且由此变脆的情形中出现的风险，该边缘会在变速器上存在升高的边缘负载时破裂。倒角则在软加工中、即在工件硬化之前产生。此外，倒角在啮合齿齿面(齿侧)的如下区域中形成：该区域位于被认为具有承载能力的齿面(齿侧)区域之外。

目前广泛地使用利用滚齿来进行所谓的去毛刺的倒角技术。这里，通过借助滚齿去毛刺轮进行按压，将边缘以塑料方式形成到倒角中。伴随的材料移位导致材料堆积在齿面(齿侧)上以及在端部边缘上产生轴向二次毛刺，而轴向二次毛刺可通过合适的措施来移除。例如在EP 1 279 127 A1中描述了此种系统。

另一种日益普遍的倒角技术是利用合适的切割工具来进行切割倒角，该切割工具例如是在EP 1 495 824 B1中披露的飞铣刀或者“倒角切割器”。现有技术中提出如下两种变型：一种是将切割倒角工具设置在与用于产生齿的滚刀(EP 1 495 824 B1)相同的工具主轴上，以及与滚刀(DE 10 2009 019 433 A1或DE 10 2013 015 240 A1)分开。

本发明通过改进前述类型的方法来解决上述问题，特别是在使得实现所产生倒角的有利加工质量的方式最为容易这一方面改进前述类型的方法。

从针对方法的角度来看，本发明通过进一步开发上述类型的方法来解决此种问题，该方法基本上特征在于，利用几何形状不确定的切割边缘来移除材料，且此种移除在倒角工具的定型(Profilierung)(特别是、可变定型)和用于机加工操作的轴向机器控制之间的协调动作中发生，该协调动作根据预定参数来执行，这些预定参数表征所要产生的材料移除。

因此，在本发明的范围内已认识到的是，可通过根据这些参数执行具有几何形状不限定的切割边缘的倒角工具的定型和针对机加工操作执行的轴向机器控制之间的协调动作来产生具有预定参数的倒角，以匹配这些参数。因此，倒角由于所使用的工具和所执行的机加工操作而不具有随机形状，而是相反，工具的定型和轴向机器控制在其相互协调动作中针对预定倒角参数设置。虽然设计具有几何形状不确定的切割边缘的倒角工具的结果实际上无法完全地满足例如利用“倒角切割器”的倒角时间，但倒角表面仍具有较高的表面质量。在倒角工具的特别较佳执行的可变定型中，也实现较高的灵活性，因为在例如随着另一工件批次而改变表征倒角的参数中，取决于此的重新调整不再导致整体地构造新的倒角工具，而是重新调整能通过对现有的倒角工具进行重新定型来实施。

在倒角工具的定型和轴向机器控制之间的协调动作中，要考虑到，例如利用螺旋工具，除了工具的提升高度和工具轴线绕轴向间隔方向的枢转角度以外，工具轮廓角度的一部分有助于根据所谓的“滚齿偏移角度”(相对于工件的前平面的工件中心相对于工件轴线轴向地偏移)形成倒角角度，其中，此种“有助于”取决于工具的切向移位。还考虑到，操作点远离机器中心切向地移位也会影响倒角角度。

在尤为较佳的实施例中，机器操作是刮削加工操作，且倒角工具特别是在形状上是螺旋形的。因此，例如，具有特别是刚玉(金刚砂)的研磨蜗杆可用作磨料。螺钉长度较佳地由四圈或更少、特别是由三圈或更少来确定。