[发明专利]用于将齿轮齿加入环形工件的内侧的机械工具

说明书

本发明涉及用于优选地通过加工(或金属切削)将齿轮齿加入环形工件的内侧的机械工具。

在环形物体的内侧上生产齿轮齿比在齿轮或类似物上加入外部齿略微更难。尤其是，包括使用蜗杆铣刀来滚铣待被设置有齿轮齿的表面的各种方法是不可能的。更确切地说，被认为适合于内部齿轮齿的加工工艺是成形或，特别是在加工大的环的情形，通过铣刀来铣削齿。在此情形，还没有齿的待加工工件被设置在例如圆盘形式的台上，并固定到那里。机械头通过来自沿台的边布置的支架的延伸臂而保持在待加工的环内的内部空间上。通过驱动加工工具——旋转铣削头或在成形机械的情形下的往复移动——齿相继地被加入，在完成一个齿之后，台进一步转动与齿之间的间隔相对应的量。在该过程的情形下，运输加工头的延伸臂代表弱点，因为来自加工头的高切削力只能被该延伸臂不充分地吸收，因而装置的振动是不可避免的。但是，这样的振动极其不希望，因为其会导致不精确的切削。

所述现有技术的这些缺点导致发起本发明的问题，即开发一般类型的机械工具，以此方式使得在适当进行的操作期间发生的加工力，特别是切削力，不能使机械振动。

该问题的解决方法通过用于放置在或支撑工件的尤其是平直放置的环形加工台，以及用于保持、支撑、安装和/或至少在加工过程中引导工具头的底盘(chassis)来实现，该底盘从机械的加工台下面的机械床(machinebed)(或床)或基座延伸穿过环形的加工台或穿过环形加工台中的中心开口。

加工头通过穿过加工台中的中心开口的最短路线以如此方式连接到机械床或基座的事实，允许甚至更高的加工力，特别是切削力被没有任何问题地转移到机械的床或基座内，结果不会引起任何明显的振动。这是因为与现有技术中的自由突出的延伸臂相比，根据本发明的加工头的底盘能被形成为极其坚固的，且因而极其刚性。

已经证明，加工台可旋转地围绕垂直对称轴安装是有利的。这避免底盘与加工头一起的旋转，这进一步提高其被引导的精确性。另一方面，就环形工具台而言，其能极其精确地安装，以便关于旋转轴同心地固定在其上的工件在其旋转过程中不会遭受任何的径向偏移，因而能以极其高的精度进行加工。

在有利的实施方式中，设想将加工台安装在优选近似侧向表面形式的子结构的上侧上。简单地，该子结构(或侧向表面或者侧向表面形式的子结构)优选地在其内部提供足够的空间，用于加工头与其的运输底盘，以及可能地支撑两者的滑架。该子结构还可具有大面积间隙，一方面作为内部的入口，而另一方面也允许可能地甚至在宽的限制内调节或移动加工头、底盘等。为了使子结构中的如此中断不过度地弱化其稳定性，该间隙的高度优选地选择成小于侧向表面形式的子结构的高度，使得限定子结构的周边的连接板仍保持在间隙上方和/或下方。

以对应于待支撑的例如圆环形式的台的方式，其子结构可在其上侧的区域中具有间隙，该间隙优选地具有圆环形式的截面，特别是具有与旋转连接的内径相一致的净直径(clear diameter)，以便获得最大的移动路径。子结构能够沿其整个周边支撑台而没有任何间隙，从而消除了在位于其上的一个或多个工件的重量下下垂的可能性。

如果子结构在上侧处具有圆环形式的截面和/或圆形外轮廓的截面，且因而在形式上非常适合加工台，则是有利的。优选地在垂直于垂直方向和/或重力或垂直于旋转轴的截面平面中来考虑截面。

另一方面，用于加工台的子结构可在其基部的区域中具有近似或至少差不多多边形的，优选为四边形或矩形的，特别是近似方形的截面，或者近似或至少差不多多边形的，特别是四边形或矩形的，特别是近似方形的外轮廓的截面。

四边形或矩形的几何形状有利地适合于以下事实，即底盘与加工头一起将是在相对于加工台的旋转轴的径向方向上可移动的，以便从内侧贴着工件放置加工工具，例如铣刀。这样的位移需要具有相互平行的侧边的且优选地具有近似相同长度的短导引轨道的隧道状结构。同样限定四边形或关于彼此正交地引导，以便位移的两个相互正交的方向和对应的导引元件或导引轨道被优选地沿内部结构的四边形或矩形基部的侧边对齐，且子结构内的内部空间的构造被对应地适应。

尤其是为了最佳静力学的原因，具有最大可能的抗挠刚度的同时，如果用于加工台的子结构的截面在一方面安装加工台的其上侧和另一方面布置在机械床上或朝向机械床布置的其基部之间逐步地改变，则是优选的。特别是，子结构和/或其上侧处的截面的圆形外轮廓逐步地过渡到子结构和/或在其基部处的截面的四边形或矩形的，特别是方形的外轮廓。