[发明专利]制造用于珩磨带齿锥面工件的带齿锥面珩磨工具的方法、带齿锥面珩磨工具以及珩磨锥齿轮的方法

说明书

一种用于生产珩磨工具(24)的方法，其中珩磨工具(24)与期望被它们珩磨的小锥齿轮和齿圈(26)共轭，并且可以在标准锥齿轮自由成形机上生产(例如，切削)。所述方法通过两个转换步骤来描述，其中转换的基础是理论上的范成齿轮。本发明还涉及一种通过这种方法生产的带齿锥面珩磨工具以及在提供通过这种方法生产的这种工具时珩磨锥齿轮的方法。

技术领域

本发明涉及齿轮的珩磨，特别是锥齿轮和准双曲面齿轮的珩磨及其工具。

背景技术

在齿轮，特别是锥齿轮和准双曲面齿轮的生产中，通常采用两种加工工艺，即范成加工工艺(generating process)和非范成加工工艺(non-generating process)。

范成加工工艺可分为两类，端面铣削(间歇地分齿)和端面滚齿(连续地分齿)。在范成端面铣削加工过程中，旋转工具被馈送到工件内的预定深度。一旦达到此深度，工具和工件就会以预定的相对滚动运动(称为范成滚动(the generating roll))一起滚动，就好像工件与理论上的范成齿轮啮合旋转一样，理论上的范成齿轮的齿由工具的毛坯(stock)去除表面表示。齿的轮廓形状是在范成滚动过程中由工具和工件的相对运动形成的。

在范成端面滚切加工过程中，工具和工件按时间关系旋转，且工具被馈送到一定深度，从而在工具的单次切入(plunge)中形成所有齿槽。在达到全深度后，开始范成滚动。

非范成加工工艺，无论是间歇地分齿还是连地分齿，是指工件上的齿的轮廓形状直接由工具上的轮廓形状产生的那些过程。工具被馈送到工件中，并且工具上的轮廓形状被赋予工件。在不采用范成滚动时，以理论上的“冠状齿轮”形式出现的理论上的范成齿轮的概念适用于非范成加工过程。冠状齿轮是在非范成加工过程中其齿面与工件的齿面互补的理论上的齿轮。因此，当在非范成工件上形成齿面时，工具上的切削刀片代表了理论上的冠状齿轮的齿。

在具有弯曲齿侧面线的锥齿轮和准双曲面齿轮的制造中，所使用的切削工具主要是端面铣刀或端面滚刀，这些类型的切削工具在齿轮制造领域是众所周知的。在端面铣刀中，切削刀片以圆形方式布置在刀头中，使得在端面铣削过程中，刀具的每次切入都会形成一个齿槽，并且为了形成下一个齿槽必须退出刀具并将工件转位到下一个齿槽位置。通过端面铣削形成的齿槽和齿轮齿具有圆弧形式的纵向曲率。

端面滚切包括围绕刀具布置的切削刀片，它们彼此不成直线，而是成组地排列，通常成对地包括内切削刀片和外切削刀片。与所有切削刀片在齿槽形成期间都穿过齿槽的大多数端面铣削加工不同，端面滚切包括穿过相应的连续齿槽的每个连续的切削刀片组，其中组中的每个刀片完全沿着齿槽的纵向部分形成切口。刀具和工件彼此以时间关系旋转，从而允许工件的连续分齿和齿轮的每个齿槽的连续形成。因此，在端面滚切(即连续地分齿)中，切削工具的单次切入即可使工件的所有齿槽都形成。由端面滚切形成的齿槽和齿轮齿具有外摆线形式的纵向曲率。

工件和理论上的范成齿轮之间的关系可以通过在本领域中称为基本机器设置的一组参数来定义。这些基本设置将关于范成齿轮和工件的尺寸和比例联系起来，并且为齿轮设计提供一个共同的起点，从而使许多型号的机器之间的设计程序统一。基本设置完全描述工具和工件之间在任何时刻的相对定位。

用于形成齿轮的基本机器设置在本领域中是已知的，并且这些设置的公开内容可以在古德里奇(Goldrich)的“螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮的CNC范成：原理和实践(CNCGeneration of Spiral Bevel and Hypoid Gears:Theory and Practice)”(格里森工厂(The Gleason Works)，纽约州，罗彻斯特市，1990)中找到。在此公开内容中，基本机器设置如下所示：

·半径，S，它是摇架轴线和工具轴线之间的距离；

·倾斜角Pi，它定义了摇架轴线和工具轴线之间的角度；

·摆动角Pj，它定义了工具轴线相对于摇架上的固定参考面的定向；