[发明专利]用于生成通过在机床上铣削工件形成齿根面的控制数据的方法及装置

说明书

发明描述

本发明涉及生成用于在至少包括五轴的数字控制机床上通过铣削工件形成齿轮齿的控制数据的方法和装置，具体地，利用机床的铣刀在通用机床上沿着基于生成的控制数据的逐条运动。

具体地，本发明涉及生成用于在至少包括五轴的通用数字控制机床上通过铣削工件形成齿轮齿的控制数据的方法和装置，例如，铣床，通用铣床，或加工中心，其中齿面部是根据预定义的齿面部几何形状，通过机床铣刀沿着加工轨迹逐条运动来控制，为了从工件将材料移除而形成齿面部。

另外，本发明涉及生成用于形成带齿工件的控制数据的方法和装置，包括预定义齿信息数据的步骤，通过基于该预定义的齿信息数据计算工件的模型，包括基于该预定义的齿信息数据计算预定齿面部几何形状的步骤，以及生成用于制造工件的控制数据，包括生成用于在工件上形成齿的齿面部的控制数据的步骤。

进一步地，本发明涉及数控机床，包括至少5个轴，具体地，涉及一种用于通过机床的铣刀沿着基于生成的控制数据的连续运动铣削工件的通用机床，例如铣床、通用铣床或加工中心，其中机床具体包括用于生成控制数据的装置。

最后，本发明涉及计算机程序产品，其中该计算机程序以静态序列形式存储在存储介质上，静态序列与由数据数据处理设备的数据处理装置进行处理的命令相对应，以便形成用于生成控制数据的装置。

发明背景

现有技术中关于如何在特定成齿机床上，即在特定单一功能的机器制造齿轮或其它带齿工件是众所周知的。例如，已知的特定齿轮铣床，其能在工件上形成齿廓，其中通过控制齿廓铣刀或齿廓磨削盘使得在工件上形成齿面部或齿。齿轮刀具或齿廓磨削盘具有与工件上即将形成的齿面部预期齿廓形状相应的截面形状。由于控制齿轮刀具或齿廓磨削盘沿着加工轨迹通过工件，形成一条或者两条相对的齿面部，齿面部的轮廓对应于工具形状。

进一步地，已知的传统齿加工机器在特定单一功能的机器中同样也是屈指可数的，其中齿是在齿轮上用铣刀形成，例如，根据Klingelnberg-，Glason-或Oerliken方法形成。因此，齿面部的预见形状由铣刀的刀锋形状来定义。

上面描述的已知用于在工件上形成齿的方法具有以下不利之处：在工件加工后，该工件需要后加工。模型化和/或接触图案的最优化，例如需要在特定负载下优化已经成齿工件的运动行为，例如需要额外工序，在该工序中，工件上齿的齿面部要按照期望接触图案来重新加工。此需通过手工或额外机床来完成。

例如，WO 2008/045572A1描述这种带齿工件的重新加工，用于后续齿面部的重新加工reworking以修饰齿面部几何形状，为了获得期望的接触图案pattern行为。根据WO 2008/045572A1的教导，重新加工通过重叠lapping来实现，然而这种重新加工例如也可通过滚铣刀具或其他精密刀具来实现。

这种重新加工是非常耗时的，而且，另外还要求齿的接触图案在负载或无负载下进行测试，而且即便其不用与期望的接触图案相应，也需要对齿面部进行额外的重新加工。

然而本发明涉及一种最新发展的在至少包括五轴的通用数控机床上形成带齿工件的方法，例如在铣床、通用铣床或加工中心上形成，其中通过标准铣刀在工件上形成齿，例如用具有或不具有端部半径端部铣刀在特定加工步骤中沿着连续铣削轨迹，以形成工件上的齿面部。与上面描述的传统成齿单一功能机器形成带齿工件不同的是，本发明在通用机床例如铣床、通用铣床或加工中心上直接在工件上形成齿。

这种在通用机床上形成带齿工件的技术例如在汉斯-彼得-斯科斯戈(Hans-Peter Schossig)的名为“一种在标准机床上高质量地获得好齿-铣削齿轮的简单方法(Aufeinfachem Weg zu gutenmit hoherauf Standardmaschinen)”的文章(在Carl Hanser Verlag，Munich出版社出版的《车间和工厂》(WERKSTATT UND BETRIEB)期刊，2007年期刊号为ISSN 0043-2792的第4/28号第28-32页)中被描述过，并进一步地在国际专利申请文件号为2008/133517A1中提及。本发明的出发点是该最新发展的方法及其进展，该进展为由申请人进一步发展的技术(例如，DE10 2009 008 124)。

发明内容