[发明专利]对内部齿形部分硬表面加工的方法和适合该方法的机床

说明书

本发明涉及一种用于对齿形齿轮装置、具体来说内部齿形部分(3)进行硬表面加工的方法和机床，在所述方法中，在前进运动下以平行于被加工的齿形齿轮装置的旋转轴线(C)的方向分量且在非零轴线交叉角度下在一个遍次中或具有不同径向进给深度的多个遍次中将围绕自身的旋转轴线旋转的齿形硬表面加工工具(W)带到与被加工的齿形齿轮装置成滚动机械加工啮合，且以机床齿轮装置的齿侧翼区(4a)从被加工的齿形齿轮装置移除材料，所述齿侧翼区具有从面向被加工的齿形齿轮装置的端面(5)在齿线方向上增加的齿厚度。

本发明涉及用于对齿、具体来说内齿进行硬表面加工的方法，以及为此设计的切齿刀。

众所周知，通过在硬化之后的硬表面加工来使齿变为其预定目标最终几何形状。在此情况下，通过研磨机械加工操作，例如通过磨削工艺来移除存在的余量。型面磨削或产生磨削可称为已知方法。

在硬表面加工内齿的情况下，并非全部机械加工替代方案是可用的，因为拓扑边界条件是由内齿预先确定，此条件使得不可能使用例如较长的磨削蜗杆。在T.Bausch的《Innovative Zahnradfertigung》第3版中，在579页上的图15.5-11(B)中示出使用型面磨削机对内齿的磨削。上文阐释的空间问题在此图示中清楚地可见。

在EP 3 034 220 A1的引言部分中，特别参考作为用于磨削内齿的已知方法的DE10 2010 021 749 A1，以及参考WO 2014/192672 A1。根据EP 3 034 220 A1的教示，通过磨削工具的齿进入所述工具的齿的间隙中的连续相对移动来磨削掉移除部分，所述相对移动的速度大于在滚刀剥除期间的速度和/或大于300m/min，具体来说大于400m/min，极具体来说大于500m/min。在此情况下，使用偏斜的轴线，且磨削工具可被设计为正齿轮，有可能齿尖直径和齿根直径减小超过齿宽度以便提供空隙角度，然而，这可以替代地通过相对于彼此调整旋转轴线来实现。

本发明解决的问题是改进在开始提到的类型的硬表面加工方法，具体来说是相对于硬表面加工工具的较长使用寿命的改进。

此问题在过程期间通过一种用于对齿、具体来说内齿进行硬表面加工的方法来解决，所述方法基本上其特征在于其中使用与被加工齿的旋转轴线平行且成不同于零的轴线相交角的方向分量通过馈送移动在一个遍次中或具有不同径向进给深度的多个遍次中将围绕自身的旋转轴线旋转的齿形硬表面加工工具带到与被加工的齿形齿轮装置成滚动机械加工啮合，且使用工具齿的齿侧翼区从所述被加工的齿移除材料，所述齿侧翼区具有从较靠近所述被加工的齿的端面在齿线方向上增加的齿厚度。

根据本发明的方法具有的效果在于如在工具的轴向方向上所见较大的区贡献于硬表面加工工艺的移除性能，这得到工具的较均匀磨损且因此得到其较长的使用寿命。

在特别优选的实施例中，具有增加齿厚度的所述齿侧翼区至少在开始处包括具有增加齿高度的部分。这产生用于机械加工操作的有利几何条件。

在所述方法的另一优选实施例中，在所述移除齿侧翼区的半齿厚度差被超过不大于10％且具体来说不大于半齿厚度和/或不小于齿厚度差的40％、具体来说不小于30％的程度上，所述进给深度在两个遍次之间改变。这产生有利的操作条件，且也可进而实现完全移除总余量的移除而无需使用大量遍次。

在另外被认为是有利的一实施例中，所述齿厚度差与在所述齿线方向上具有增加齿厚度的所述移除齿侧翼区的长度的比率是至少1/200，优选地至少1/150，更优选地至少1/100，且具体来说至多1/20，优选地至多1/30，具体来说至多1/40。这得到工具使用寿命和硬表面加工所需的时间的有利组合。

在所述方法的另一优选实施例中，在所述齿线方向上具有增加齿厚度的所述移除齿侧翼区的所述长度是至少1xm，优选地至少2xm，更优选地至少4xm，且具体来说至少6xm，m是所述工具齿的模数。这实现所需长工具使用寿命与工具在机械加工操作中的动态刚性的良好组合。