[发明专利]锥齿轮的生坯机加工方法和装置

说明书

本发明涉及锥齿轮的生坯机加工装置，特别是为干式机加工而设计的装置。本发明还涉及相应的方法。

用于生产锥齿轮和类似齿轮的机床有较大的变化。在一段时间内，有过自动化生产的一个希望。一个解决方案是设计一个加工中心，以便在同一机床上执行很多的加工步骤，然而，直到现在为止，这仅仅能够以有限的方式实现自动化。这些机床不仅非常复杂，而且还很昂贵，在初步安装(装配时间)中还要作出相当大的努力。另一方面，这样一些机床是按照缺乏高度灵活性研制成的，更适合于生产单个产品，或非常小的系列产品。

欧洲专利EP0832716B1公开了一种小型机床，其用于车削和滚削工件，被加工工件不必重新夹紧或转移。换句话说，工件夹紧后就置于主轴上，然后使用不同的刀具加工。这可看成这种机床的不足之处，因为其各种元件的配置，故而其不能用来进行干式机加工，这是由于在干式机加工过程中去除热屑特别重要。另外，两个装刀具的刀架相对于工件横向配置使移动间距受到限制。所揭示的机床不能加工锥齿轮、环齿轮等等，而是认为可加工直齿轮。

DE19918289A1公开了另一种机床，其中不必重新夹紧工件依次进行两个步骤。机床上执行的第一步是用滚齿刀对直齿轮进行粗加工，以使工件有粗糙的轮廓和表面。接着是精加工过程，此过程中，工件也使用同一夹具。

可以看出，以多个步骤且不必重新夹紧工件对工件进行加工的机床的一个不足之处是在设计和制造机床中必须考虑许多不同的参数。从下面的例子明显看出，在这两个完全不同的目的之间始终必须找出一种折衷办法。在一开始引用的公开的说明书中描述的机床上进行粗加工和精加工。粗加工的方法是自坯料去除大量金属材料。相反，精加工则需要很慢的加工速度和很高的精度。这两个过程对夹具就有各自不同的要求。然而，单个刀具的类型和配置，以及它们的起动，也可作很大变化。如果有人也希望把一部分步骤或者全部步骤用作干加工，则由于在干加工中对热屑去除有特别的要求，各个轴和刀具的配置就会有更进一步的限制。

本发明的目的一方面在于简化加工锥齿轮，另一方面是在不必接受质量损失的情况下提升加工速度。

本发明的另一目的在于提供一种用作干加工的方法及相应的装置。

本发明的上述目的分别通过权利要求1和权利要求14限定的那些特征来达到的。优选的实施例则由从属权利要求得出。

根据本发明方法，特别用来在淬硬之前加工齿面，即在生坯状态加工。因此，将选择所用的刀具。

附图说明

以下，将结合附图详细描述本发明的典型的实施例。

图1是锥齿轮的齿轮切削加工步骤示意图。

图2是锥齿轮生坯加工中所用的本发明的第一装置的示意图。

图3是锥齿轮生坯加工中所用的本发明的第二装置的示意图。

详细描述

在本发明说明书中使用的术语用于相关的公开的和授权的说明书中。然而，需要注意的是，使用这些术语仅仅是为了更好的理解本发明。本发明的构思和权利要求限定的范围不应当因其解释中选择具体的术语而受到限制。本发明在极度情况下可能被转换成其他的术语表达方式和/或专业领域，。在其他专业领域将相应地应用一些术语。

本发明涉及锥齿轮的加工。根据定义，该术语还包括了环齿轮和小锥齿轮。还包括了没有轴向偏置和有轴向偏置的锥齿轮，即所谓的准双曲面齿轮。

图1所示为典型的方法流程10的示意图。本发明优先适用于图示的上下文。正如所述，这只是加工环齿轮或小锥齿轮的一个实施例。从工件坯料(方框101)开始，接下来所示的是生坯加工步骤。例如，车削(中心的)孔(方框102)。接着，使工件转向作进一步车削(方框103)。转向之后，更换车床加工(方框104)。这些步骤都是可以选择的，这些步骤在本上下文中被看作预制作或预加工。在预制作的范围之内还可以执行其它步骤或替代步骤。预制作结束后，工件被称之轮坯。步骤102或步骤102-104可以在称作预加工工位40或70上进行。

接下来是齿轮切削加工。根据本发明，最好使用(干)锥齿轮刀具(方框105)来在轮坯上形成齿。接着是任选的去毛刺步骤(106)。根据本发明，步骤105或步骤105-106可以在所谓加工工位30或60上进行。也可以使用其它的加工工位。

通常，以下依次为轮坯热处理(方框107)淬火、后续加工或精加工(方框108)。锥齿轮就制作完成了。

以下，将结合两个典型的实施例和对每一方法步骤的更为精确的叙述来描述本发明的详细内容，其中，每一实施例的细节都是可以相互替换或结合的。