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CN111185638B - 用于切削制造具有双斜齿部的齿轮的方法 - Google Patents

用于切削制造具有双斜齿部的齿轮的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于制造齿轮的方法，借助该方法能够特别经济地制造具有双斜齿部的齿轮。根据本发明的方法用于切削制造齿轮(1)，该齿轮具有双斜齿部，在该双斜齿部中，其中一个齿半部(2)的齿(4)以反向于另一齿半部(3)的齿(5)上升的形式构造，其中，该齿半部(2,3)基于齿轮(1)的转轴(D1)以角度(β)彼此偏转地布置，为了上述目的，在该方法中，提供齿轮坯件，通过借助滚削轮(13)的滚削在该齿轮坯件上产生设置在齿轮(1)上的齿(4,5)，在滚削加工其中一个齿半部(2,3)的各个齿(4,5)时，该滚削轮伸至另一齿半部(3,2)的相应相邻的齿槽(9,10)中。

Description

用于切削制造具有双斜齿部的齿轮的方法
技术领域
本发明涉及一种用于切削地制造齿轮的方法，该齿轮具有双斜齿部，在该双斜齿部中，其中一个齿半部的齿以反向于另一齿半部的齿上升的形式构造，其中，齿半部基于齿轮的转轴以一个角度彼此偏转地布置。
由此方式，在垂直于齿轮转轴的平面内的投影中，在待根据本发明加工的齿轮中，其中一个齿半部的齿和与其相邻的、存在于另一齿半部的齿之间的齿槽重叠。
背景技术
在专业领域内，在根据本发明的齿轮上存在的双斜齿部由于其齿尖角地朝彼此延伸的顶面而也称为“人字齿部”。在此，区分“真正的”人字齿部和另一种齿部，在“真正的”人字齿部中，齿部的尖角地朝彼此延伸的齿V形地汇聚，而在该另一种齿部中，在两个齿半部的齿的彼此对应的末端之间存在一定间距。
例如在英国专利申请的公开GB 191423785中描述了一种具有此种齿部的齿轮。在制造一件式制成的、具有人字齿的齿轮时，目前在此所述的通过铣削制造此种齿轮的方案确立为标准。
在切削制造具有真正的人字齿部的齿轮时，由于在两个齿半部彼此反向上升的齿彼此相遇的区域内通常为切削工具提供的空间太少，而无法将相应的齿加工至齿汇聚的点，即所谓的“顶点”，所以存在特殊的挑战。
在实践中，该问题由此克服，即，在齿轮内成型在齿半部之间环绕的凹槽，从而在齿半部之间存在空余的间距，其宽度足以容纳在齿加工时由对应于凹槽的齿末端移出的工具。但是，为此必须容忍齿轮对应于凹槽宽度的扩宽。
为此，由GB 191423785已经得知，能够由此减小不可避免的该扩宽，即，为了简化双斜齿部的齿的铣削制造，齿半部不仅以一定的轴向间距布置，而且也能够基于齿轮的转轴彼此偏转一定的角度，使得第一齿半部的齿的对应于一个齿半部的末端分别相对于第二齿半部的与其相邻的齿槽居中地布置。由此方式，根据GB 191423785使用的铣削工具在加工第一齿半部的齿时能够沿着由其第一齿面移动至空余空间内，该空余空间通过第二齿半部的对应齿槽的末端区域形成。
接着，在利用该空余空间的条件下继续沿着经加工的齿的对应于相应齿槽的端面引导铣刀，从而继而铣削该相应经加工的齿的另一个齿面。
发明内容
在前述现有技术的背景下，提出以下目的，即，提出一种用于制造齿轮的方法，借助该方法能够特别经济地制造前述类型的齿轮。
本发明由此实现该目的，即，在制造双斜齿的齿轮时完成权利要求1所述的方法步骤。在此，当然在实践中除了根据本发明规定的这些加工步骤以外还在必要时执行所有其他在制造在此所述类型的齿轮时完成的工作步骤。
因此，为了制造这样的齿轮，其具有双斜齿部，在该双斜齿部中，其中一个齿半部的齿以反向于另一齿半部的齿上升的形式构造，其中，两个齿半部基于齿轮的转轴以一个角度彼此偏转地布置，本发明规定提供一种齿轮坯件，通过借助滚削轮的滚削而在该齿轮坯件上产生设置在齿轮上的齿，在滚削加工其中一个齿半部的各个齿时，该滚削轮伸至另一齿半部的相应相邻的齿槽中。
根据本发明用于制造具有双齿部的齿轮的滚削涉及一种连续的切削方法，其中，滚铣和插齿通过随着轴向推进的连续滚切而集为一体。由此实现滚削的特别的经济性，这实现了以显著缩短的加工时间制造齿轮。在此，滚削的特征为工具和工件的轴倾斜的布置，因此，工具和工件的转轴以所谓的轴交叉角相交。通过交叉的轴布置产生工具与工件之间的相对速度。该相对速度用作切割运动，其主切割方向沿着工件的齿槽定向。切割速度的大小与轴交叉角的大小和加工螺杆的转速相关(参见手册“
Figure BDA0002272808330000031
-Power Skiving(滚削-强力刮齿)”，版本08/2014，由发明人出版并可在连接http://praewema.dvs-gruppe.com/uploads/tx_xpctypedownloadss imple/PRW_Power_Skiving.pdf下载)。
现在，令人惊奇地显示，通过使其齿半部偏转，在双斜齿的齿轮中也能够在齿半部的齿的彼此对应的末端区域内在与相应经加工的齿相对的齿槽区域中提供空间，该空间大小使用于滚削加工的滚削工具能够移至该空间内并因此能够完整地加工其中一个齿半部的相应的齿，而不会与相应另一齿半部的其中一个齿碰撞。
在此，证实为特别有利的是，根据本发明所利用的双斜齿齿轮的齿半部的偏转不仅在待加工工件的宽度最小化的情况下实现了滚削的应用，而且还实现了轴交叉角的增大，由此，根据本发明执行的滚削加工尤其高效。
根据本发明的方法可以特别有效地用于其待构造的双斜齿部为外齿部的齿轮的制造。然而，同样也可以用根据本发明的方式制造双内齿部。
对于本发明关键的是，根据本发明提供的坯件提供在滚削时切入其中的材料。为此，坯件能够以已知的方式一件地例如使用锻造或铸造技术预成型。
替代坯件一件式的构造，也可以使坯件由两个或更多的预制的零件组成。然而在此关键的是，预制的零件尚未设置制成的齿部，而是通过根据本发明对齿轮坯件的加工才产生制成的齿部，该齿轮坯件在此情况下由相应的零件组成。
取决于应在待根据本发明制造的齿轮上产生的双齿部的几何形状，滚削根据本发明的使用也可能需要除了在各个齿槽的区域内使用的空余空间以外，还额外地在齿轮的两个齿半部的齿彼此对应的端面之间存在一定的间距，其用于滚削工具的移动。然而该间距明显小于应通过滚削产生以下双齿部时所需的间距，该双齿部的齿半部未彼此偏转地布置，其中，该双齿部因此构造为齿半部之间具有环绕的凹槽的人字齿部。在此，通过在滚削加工以前在齿半部之间成型环绕齿轮的凹槽，也能够以简单的方式产对根据本发明的方法可选的、位于齿半部之间的间距。
根据本发明在加工其中一个齿半部时在另一齿半部的齿槽区域内所使用的空余空间的大小可通过适当地调整齿半部之间的角度偏转而优化。为此，齿半部彼此偏转的角度为齿半部的齿部的齿距的一半证实为特别有利的。
附图说明
下文中根据示出了实施例的附图进一步阐述本发明。其中分别示意性地示出了：
图1以透视图示出了在通过滚削轮滚削加工时的具有双齿部的齿轮；
图2示出了图1的放大局部视图。
具体实施方式
以常规方式预加工的齿轮1具有构造为外齿部的双齿部，该双齿具有左侧齿半部2以及右侧齿半部3。
齿半部2,3分别具有以对于双齿部典型的方式成型的齿4,5，该齿彼此反向上升地彼此对准，使得其在齿轮1的侧视图中观察以“Λ”形朝向彼此尖角地延伸。
在此，在一件式成型的齿轮1的齿半部2,3之间成型环绕的凹槽6，从而使存在于齿半部2,3的齿4,5彼此对应的端部7,8上的齿4,5的端面以轴向间距a间隔地布置。
同时，左侧齿半部2基于转轴D1相对于右侧齿半部3偏转角度β，该角度等于齿半部2,3的齿部的齿距的一半。
由此方式，在垂直于齿轮1转轴D1的平面内的投影中，在待加工的齿轮1中，左侧齿半部2的齿4和与其相邻的齿槽9重叠，该齿槽分别存在于右侧齿半部3的两个相邻的齿5之间。
因此，左侧齿半部2的每个齿4对应于分别位于右侧齿半部3的两个齿5之间的齿槽9中的一个。以相应的方式，右侧齿半部3的每个齿3同样也对应于分别由左侧齿半部2的两个齿4限定的齿槽10中的一个，从而齿半部2,3的齿4,5的每个末端7,8分别与另一齿半部2,3的齿槽9,10的末端区域11,12相对。
在右侧齿半部3的齿5的精加工的此处所示的示例中，传统构造的滚削轮13用作工具，在该滚削轮的圆周上制造有待转移到齿半部3上的、具有齿15的齿部14。在滚削加工期间，滚削轮13连续地围绕转轴D13旋转，该转轴相对于在滚削加工期间作为工件而同样连续旋转驱动的齿轮1的转轴D1倾斜地布置，使得转轴D13,D1以轴交叉角Σ相交。同时，滚削轮13和齿轮1沿着平行于转轴D1的轴向X相对于彼此移动。
因此，齿轮1以其分别通过滚削装置切削加工的齿面17从右侧齿半部3相应加工的齿5的背离左侧齿半部2的端面16开始沿着滚削轮13移动。
该移动继续进行，直至相应与经加工的齿5啮合的滚削轮13的齿15中的至少一个以其对应于左侧齿半部2的端面18超出由凹槽6构成的间距a伸入左侧齿半部2对应于经加工的齿5的齿槽10邻接于凹槽6的末端区域12中。
由此方式，右侧齿半部3的齿5的齿面17能够得到精加工，同时即便由凹槽6形成的、齿半部2,3的齿4,5彼此相应的端部7,8的间距a小于在考虑转轴D1,D13的倾斜定向的条件下、为了将右侧齿半部3的齿5的齿面17沿着转轴D1方向测得的整个长度范围都借助滚削轮13的齿15进行加工而所需的间距，也不会造成滚削轮13的齿15与左侧齿半部的齿4的碰撞。
然后以相应的方式，左侧齿半部2的齿4的齿面在利用右侧齿半部3的齿槽9的末端区域11的条件下借助适用于该加工任务的滚削轮精加工。替代地，也可在进行相应定向之后将滚削轮13用于此目的。
附图标记说明
1 齿轮(工件)
2 齿轮1的左侧齿半部
3 齿轮1的右侧齿半部
4 左侧齿半部2的齿
5 右侧齿半部3的齿
6 环绕的凹槽
7 齿半部2的齿4的末端
8 齿半部3的齿5的末端
9 齿半部3的齿槽
10 齿半部2的齿槽
11 齿槽9的末端区域
12 齿槽10的末端区域
13 滚削轮(工具)
14 滚削轮13的齿部
15 齿部14的齿
16 右侧齿半部3相应待加工的齿5的背离左侧齿半部的端面
17 相应经加工的齿5的齿面
18 滚削轮13的齿15的端面
a 齿4,5的彼此对应的端面的轴向间距
β 角度(角偏转)
D1 齿轮1的转轴D1
D13 滚削轮13的转轴
Σ 轴交叉角
X 平行于转轴D1的轴向

Claims (5)

1.用于切削制造齿轮(1)的方法，该齿轮具有双斜齿部，在该双斜齿部中，其中一个齿半部(2)的齿(4)以反向于另一齿半部(3)的齿(5)上升的形式构造，其中，该齿半部(2,3)基于齿轮(1)的转轴(D1)以偏转角度(β)彼此地布置，其特征在于，提供齿轮坯件，通过借助滚削轮(13)的滚削在该齿轮坯件上产生设置在齿轮(1)上的齿(4,5)，在滚削加工其中一个齿半部(2,3)的各个齿(4,5)时，该滚削轮伸至另一齿半部(3,2)的相应相邻的齿槽(9,10)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待构造在该齿轮(1)上的双斜齿部为外齿部。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待构造在该齿轮(1)上的双斜齿部为内齿部。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在滚削加工之前，在该齿半部(2,3)之间成型环绕该齿轮(1)的凹槽(6)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该齿半部(2,3)彼此偏转的角度(β)等于该齿半部(2,3)的齿部的齿距的一半。
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