用于工件的齿轮制造加工的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于工件的齿轮制造加工的方法，其中，进行工件的滚齿加工以产生工件的齿轮几何结构，其中，除了滚齿加工之外，还通过齿轮刮削对所述工件进行齿轮制造加工。

Method for manufacturing and processing gears for workpiece

The invention relates to a method for manufacturing and processing gears for a workpiece, in which the hobbing process of the workpiece is carried out to produce the gear geometric structure of the workpiece. In addition to hobbing process, the workpiece is also manufactured and processed by gear scraping.

【技术实现步骤摘要】
用于工件的齿轮制造加工的方法
本专利技术涉及用于工件的齿轮制造加工的方法，其中，通过滚齿加工来产生工件的齿轮装置。
技术介绍
滚齿加工是使用限定的刀片的齿轮切削工艺。滚齿刀具通常具有多个在滚齿刀具上沿圆周方向布置的刀齿。通过旋转滚齿刀具实现在工件上进行加工材料去除的切削运动。因此，滚齿加工允许大量的材料去除，并且通常用于在工件的有齿或无齿坯件上制造齿轮装置。具有较高公差的滚齿工件的表面几何结构由刀片几何结构和用于制造齿轮装置的刀具的进给运动产生，尤其是在粗加工中。此外，滚齿加工需要齿轮装置良好的可接近性，因为必须有可用于第一切割路径和刀具的超限运行的特定的自由空间。由于表面几何结构的高公差，滚齿通常用作用于制造齿轮装置的软加工，并且在硬化后与诸如磨削或珩磨的硬精加工相结合，通过硬精加工确保期望的表面质量。如果期望的齿轮装置只需要小的超限，则通常使用成形方法而不是滚齿工艺，成形方法与滚齿工艺相比对超限的要求不同。除了滚齿加工之外，用于齿轮制造加工的其它方法是已知的。其中一种方法是齿轮刮削。在此过程中，具有轮廓分明限定的刀片的刀具通过刮擦运动在工件上滚动，并沿工件沿宽度方向导引。齿轮刮削一直被称为一种方法，但由于刀具磨损较高，所以至多具有次要的重要性。从DE10305752A1,DE102015120556A1和DE102015104242A1中已知齿轮刮削工艺与用于再加工齿轮的方法相结合。与齿轮成形类似，齿轮刮削以比滚齿所需要的小得多的第一切削路径和超限进行管理。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于使用滚齿工艺的齿轮制造加工的改进方法。该目的通过根据权利要求1的方法来实现。本专利技术的优选实施方式形成从属权利要求的主题。本专利技术包括一种用于工件的齿轮制造加工的方法，其中，进行所述工件的滚齿加工以产生所述工件的齿轮几何结构。根据本专利技术的方法的特征在于，除了所述滚齿加工之外，还通过齿轮刮削对所述工件进行齿轮制造加工。因此，可以通过该方法制造齿形工件。至少两个加工步骤利用滚齿加工和齿轮刮削制造工件的期望的齿轮几何结构。滚齿加工和齿轮刮削加工的组合使用允许这些工艺各自的优势彼此组合和/或扩展可以至少部分地通过滚齿加工制造的工件几何结构。优选地，利用同一切齿机进行滚齿加工和齿轮刮削。由此可以节省制造齿形工件的成本和时间。更优选地，通过使用将工件固定在切齿机的工件支架中的同一固定装置进行滚齿加工和齿轮刮削。由于在两个加工步骤中工件被保持在工件支架中，因此制造所需的周期时间减少。可替选地或附加地，将用于滚齿加工的滚齿刀具和用于齿轮刮削的齿轮刮削刀具保持在切齿机的同一刀架中，和/或用于滚齿加工的滚齿刀具和用于齿轮刮削的齿轮刮削刀具至少在执行相应的加工步骤时通过所述切齿机的同一加工头的轴线行进。由此减少了所述切齿机的构建工作量和成本。在第一优选变型中，将所述滚齿刀具和所述齿轮刮削刀具固定在同一刀具心轴上。因为可以在没有任何刀具更换的情况下仅使用一个刀架进行两个加工步骤，所以可以使构建工作量和周期时间最小化。在第二变型中，切齿机具有两个刀架，使得滚齿刀具和齿轮刮削刀具可以分别保持在一个刀架中。因为省去了换刀的必要性，所以由此也可以缩短周期时间。优选地，两个刀架布置在加工头处并且因此可以在切齿机的同一行进轴线上行进。在第三变型中，切齿机具有用于在滚齿刀具和齿轮刮削刀具之间更换的自动换刀器。因此只需要一个刀架。由于周期时间的增加，这种工序针对齿轮装置的制造呈现出更长的加工时间和更小的批量尺寸。在本专利技术的优选实施方式中，在滚齿加工和/或齿轮刮削中进行相应刀具平行于工件支架的轴线的进给运动。这尤其可以通过平行于所述工件支架的轴线行进的所述切齿机的所述加工头的滑动件进行。优选地，工件支架的旋转运动与刀架的进给运动和/或旋转运动联接。在本专利技术的优选实施方式中，切齿机的加工头和尤其是保持用于滚齿加工的刀具和用于齿轮刮削加工的刀具的刀架，在两个加工步骤之间相对于工件支架的轴线枢转。由此可以提供两个加工步骤分别需要的不同的轴向交叉角。优选地，枢转围绕垂直于工件支架的轴线和/或刀架的轴线延伸的加工头的枢转轴线进行。优选地，以所述刀具和所述工件之间的第一轴向交叉角进行所述滚齿加工，并且以所述刀具和所述工件之间的第二轴向交叉角进行所述齿轮刮削加工，所述第一轴向交叉角和第二轴向交叉角之间的差值大于45°。因此，针对滚齿加工和齿轮刮削加工，考虑非常不同的轴向交叉角。该差值尤其可以达到大于70°。因此，优选地，加工头在两个加工步骤之间围绕相应枢转角枢转。可替选地或附加地，第一轴向交叉角和第二轴向交叉角之间的差值可以小于135°，优选地小于110°，更优选地小于100°。由于这种枢转角在已知的滚齿机上是不可用的，因此，优选地，使用具有相应大的枢转区域并且特别适于执行滚齿加工和齿轮刮削加工的切齿机。优选地，保持用于滚齿加工的刀具和用于齿轮刮削的刀具的所述刀架在两个加工步骤之间相对于所述工件移位，如果两个刀具都固定在同一心轴上，则可以使其它刀具与工件的要加工的区域接合。优选地，通过支承平行于所述刀架的旋转轴线行进的工件支架的加工头的滑动件和/或通过支承所述工件支架的加工头的固定与枢转轴线垂直的平面的两个运动轴线进行移位。在本专利技术的优选实施方式中，在未硬化的工件上进行滚齿加工。替选地或附加地，滚齿加工至少用于对工件的齿轮装置进行粗加工，尤其是对工件的坯件进行粗加工。工件毛坯可以具有旋转对称形状或预先的齿轮装置。在本专利技术的优选实施方式中，齿轮刮削加工可以在未硬化的工件上进行。可替选地或附加地，齿轮刮削加工可以至少用于齿轮装置的精加工。根据该实施方式的变型，齿轮刮削加工可以例如用于制造工件的坯件上的齿轮装置，或者可用于精加工滚齿加工产生的齿轮装置。在本专利技术的第一变型中，滚齿加工和齿轮刮削加工用于制造同一个齿轮装置。尤其可以执行滚齿加工以对齿轮装置进行粗加工，随后可以在齿形工件上执行齿轮刮削加工以对齿轮装置进行精加工。术语齿轮装置的粗加工和精加工不是指任何绝对的齿轮装置质量，而是指由滚齿加工和齿轮刮削产生的齿轮几何结构的相对的齿轮装置质量，由滚齿加工产生的齿轮装置质量是相对于由齿轮刮削产生的齿轮装置质量更粗糙或更差。因此，第一变型结合了滚齿加工和齿轮刮削加工各自的优点并且避免了它们各自的缺点。滚齿加工允许高效的材料去除，然后由于进刀痕迹导致齿线与理想的齿线有大的偏差。由于接合和小进给的不同运动特性，齿轮刮削产生仅具有小偏差的齿线，其中，由于接合的不同运动特性，尤其是对于具有高材料去除率的粗加工，成型切屑与刀具的高磨损相关联。根据本专利技术，避免了上述问题，因为在滚齿加工之后剩余的坯料必须通过齿轮刮削去除，即由于主切削操作由滚齿加工执行，并且齿轮刮削加工产生齿轮质量，因此由齿轮刮削去除的材料显著减少。在本专利技术的第二变型中，根据本专利技术制造的齿轮装置是蜗杆传动装置。这种蜗杆传动装置先前只能使用复杂和/或昂贵的专用机械来制造。现在，本专利技术允许实质上更简单的制造并且还提供非常高的齿轮装置质量。优选地，根据第二变型的蜗杆传动装置的制造通过根据第一变型的方法进行，使得滚齿加工和齿轮刮削加工彼此相继用于制造蜗杆传动装置。根据第二变型的根据本专利技术的方法尤其可以用于制造具有车辆的转向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于工件的齿轮制造加工的方法，其中进行所述工件的滚齿加工以产生所述工件的齿轮几何结构，其特征在于：除了所述滚齿加工之外，还通过齿轮刮削对所述工件进行齿轮制造加工。

【技术特征摘要】
2017.04.13 DE 102017003648.91.一种用于工件的齿轮制造加工的方法，其中进行所述工件的滚齿加工以产生所述工件的齿轮几何结构，其特征在于：除了所述滚齿加工之外，还通过齿轮刮削对所述工件进行齿轮制造加工。2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用同一切齿机进行所述滚齿加工和所述齿轮刮削，优选地，通过使用将所述工件固定在所述切齿机的工件支架中的同一固定装置进行所述滚齿加工和所述齿轮刮削，和/或，优选地，将用于所述滚齿加工的滚齿刀具和用于所述齿轮刮削的齿轮刮削刀具保持在所述切齿机的同一刀架中和/或用于所述滚齿加工的滚齿刀具和用于所述齿轮刮削的齿轮刮削刀具至少在执行相应的加工步骤时通过所述切齿机的同一加工头的轴线行进。3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述滚齿刀具和所述齿轮刮削刀具固定在同一刀具心轴上，和/或，优选地，所述切齿机具有布置在所述加工头处的两个刀架和/或用于在所述滚齿刀具和所述齿轮刮削刀具之间进行更换的自动换刀器。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述滚齿加工中和/或所述齿轮刮削中的相应刀具的进给运动平行于所述工件支架的轴线进行，尤其是通过平行于所述工件支架的轴线行进的所述切齿机的所述加工头的滑动件进行所述进给运动，所述工件支架的旋转运动与所述进给运动和/或所述刀架的旋转运动联接。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述切齿机的所述加工头、尤其是保持用于所述滚齿加工的刀具和用于所述齿轮刮削的刀具的刀架，在两个加工步骤之间相对于所述工件支架的轴线枢转，优选地，围绕垂直于所述工件支架的轴线和/或所述刀架的轴线延伸的加工头的枢转轴线枢转；和/或，以所述刀具和所述工件之间的第一轴向交叉角进行所述滚齿加工，并且以所述刀具和所述工件之间的第二轴向交叉角进行所述齿轮刮削加工，所述第一轴向交叉角和所述第二轴向交叉角之间的差值大于45°，优选地大于70°，和/或所述第一轴向交叉角和所述第二轴向交叉角之间的差值小于135°，优选地小于110°，更优选地小于100°；以及，保持用于所述滚齿加工的刀具和用于所述齿轮刮削的刀具的所述刀架在两个加工步骤之间相对于所述工件移位，优选地，通过平行于所述刀架的旋转轴线行进的支承所述工件支架的加工头的滑动件和/或通过支承所述工件支架的所述加工头的固定与所述枢转轴线垂直的平面的两个运动轴线移位。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述滚齿加工在未硬化的工件上进行和/或至少用于对所述工件的坯件的齿轮装置进行粗加工，和/或，所述齿轮刮削加工在未硬化的工件上进行和/或至少用于齿轮装置的精加工。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述滚齿加工和所述齿轮刮削加工用于制造同一个齿轮装置，优选地，首先执行用于制造所述齿轮装置的粗加工并且接着在齿形工件上执行用于精加工所述齿轮装置的齿轮刮削加工。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，尤其是根据权利要求7所述的方法，其中，所述齿轮装置是蜗杆传动装置，尤其用于制造具有车辆的转向驱动装置的蜗杆传动装置的驱动元件。9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过盘形成形铣刀进行所述滚齿加工，优选地，所述盘形成形铣刀独立于所述工件支架的旋转运动而旋转，优选地，所述成形铣刀在所述滚齿加工过程中平行于所述工件支架的轴线行进，同时所述工件围绕其轴线旋转，使得所述成形铣刀产生蜗杆螺纹；和/或，所述滚齿加工根据所述蜗杆传动装置的导程角以轴向交叉角进行，优选地，所述轴向交叉角大致对应于所述导程角；和/或，通过在齿轮刮削刀具和所述工件之间产生联...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰内斯·威克斯勒，托马斯·布莱特，
申请(专利权)人：利勃海尔齿轮技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE