对斜齿轮去毛刺的方法及具有用于去毛刺的相应软件的CNC齿轮切削机专利检索-斜齿轮齿轮齿轮专利检索查询-专利查询网

积极推动地理标志专门立法

2022-03-10 地理标志，立法，知识产权
保护知识产权是对创新最大的激励

2022-03-10 保护知识产权，创新，激励
谢商华：加快制定知识产权基本法

2022-03-10 知识产权基本法
擦亮“双奥之城”品牌

2022-03-10 双奥，知识产权
让冰雪运动“热”力全开

2022-03-10 冰雪运动，知识产权
携手共奋进　走好强国路

2022-03-10 强国，知识产权
坚持创新引领　方能稳中求进

2022-03-10 创新，稳中求进，知识产权
答好“两张卷” 奋进新征程

2022-03-10 知识产权
专家解读政府工作报告中的创新和知识产权相关部署

2022-03-10 政府工作报告，创新，知识产权
今年政府工作报告指出：加强知识产权保护和运用

2022-03-10 政府工作报告，知识产权保护

对斜齿轮去毛刺的方法及具有用于去毛刺的相应软件的CNC齿轮切削机

阅读：394发布：2021-02-22

IPRDB可以提供对斜齿轮去毛刺的方法及具有用于去毛刺的相应软件的CNC齿轮切削机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种使用去毛刺工具来对斜齿轮去毛刺的方法，该去毛刺工具包括至少一个切削刃，该方法包括步骤：绕去毛刺心轴轴线旋转驱动所述去毛刺工具；绕工件心轴轴线来旋转驱动斜齿轮；其中，去毛刺工具的旋转驱动和斜齿轮的旋转驱动以具有反向耦合传动比的耦合方式来进行；该方法是一种用于去毛刺的连续方法，其中，切削刃相对于斜齿轮执行相对行程运动；该相对行程运动由内摆线确定，至少在斜齿轮踵和/或斜齿轮趾的区域中在齿隙的一个齿边缘上通过切削刃与齿边缘的切削接触而除去毛刺。本申请还涉及一种CNC齿轮切削机，其工件心轴而用于容纳和旋转驱动工件，该CNC齿轮切削机有至少六个轴，并具有软件模块(SM)，该软件模块(SM)设计成执行上述方法。，下面是对斜齿轮去毛刺的方法及具有用于去毛刺的相应软件的CNC齿轮切削机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种使用去毛刺工具(40)来对斜齿轮去毛刺的方法，该去毛刺工具(40)包括至少一个切削刃(41)，该方法具有以下步骤：-绕去毛刺心轴轴线(Q1)旋转驱动所述去毛刺工具(40)，-绕工件心轴轴线(B)来旋转驱动斜齿轮(10)，

其中，

-去毛刺工具(40)的旋转驱动和斜齿轮(10)的旋转驱动以具有反向耦合传动比的耦合方式来进行，-该方法是一种用于去毛刺的连续方法，其中，切削刃(41)相对于斜齿轮(10)执行相对行程运动，-该相对行程运动由内摆线(Hy)确定，且其中

-至少在斜齿轮踵(Fe)和/或斜齿轮趾(Ze)的区域中在齿隙(14)的一个齿边缘(11.1、

11.2)上通过切削刃(41)与所述齿边缘(11.1、11.2)的切削接触而除去毛刺。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述切削刃(41)的相对行程运动将从齿根(F)附近的区域沿斜齿轮(10)的齿头(K)方向导入齿隙(14)中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述反向耦合传动比是适用于内摆线耦合的。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于：所述反向耦合传动比由斜齿轮(10)的齿数(z1)和去毛刺工具(40)的螺纹数量来产生。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：由于切削刃(41)进入斜齿轮(10)的齿隙(14)中的所述相对行程运动，产生切削刃(41)与斜齿轮(10)的齿隙(14)的齿边缘(11.1、

11.2)的切削接触，其中，毛刺通过该切削接触而在该齿边缘的区域中除去。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：切削刃(41)的所述相对行程运动定向成使得齿边缘(11.1、11.2)在切削接触之后相对于切削刃(41)移开。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于：由于在去毛刺过程中存在所述反向耦合传动比，当去毛刺工具(40)开始滞后时，在齿边缘(11.1、11.2)区域中产生的倒角自动地变小。

8.一种CNC齿轮切削机(200)，其具有工件心轴(205)而用于容纳和旋转驱动工件(10)，该CNC齿轮切削机(200)具有至少六个轴(X、Y、Z、B、C、Q1)，并具有软件模块(SM)，该软件模块(SM)设计成执行根据权利要求1至7中任意一项所述的方法。

9.根据权利要求8所述的CNC齿轮切削机(200)，其特征在于：软件模块(SM)设计成预先确定具有内摆线行程路径的反向耦合传动比。

说明书全文

对斜齿轮去毛刺的方法及具有用于去毛刺的相应软件的CNC

齿轮切削机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于对斜齿轮去毛刺的方法和一种装备有用于去毛刺的相应软件的CNC齿轮切削机。

背景技术

[0002] 在斜齿轮的制造中，由于切削机械加工，例如在外齿端处产生毛刺(这里也称为主毛刺)。由于有较高的造成伤害的危险，且由于在斜齿轮硬化时有完全硬化的危险，因此这些齿边缘经常在倒角/去毛刺时通过倒角来进行切断。

[0003] 在所述倒角中，根据构造，在除去主毛刺时可能在斜齿轮上产生二次毛刺。当使用去毛刺工具来进行去主毛刺且该去毛刺工具的切削刃离开齿隙被向外引导时，二次毛刺因此产生于斜齿轮的外圆周上，如图1A所示。相反，当在去主毛刺的过程中使得去毛刺工具从基部F引导至斜齿轮10的头部K(进入齿隙14)时，二次毛刺因此产生于斜齿轮10的功能区域中。因此在大批量生产中，去主毛刺在大多数情况下从内部向外部来进行，如图1A中由方框箭头P1所示。

[0004] 相应实例在图1A中示出。主毛刺主要产生在凹侧面16.r的齿边缘11.1处，因为该凹侧面16.r通常与斜齿轮齿10的后表面17形成相对锐角γ。当只在该齿边缘11.1处除去主毛刺20时(例如通过使用刷)，非常尖锐的齿边11.1将保持竖立。因此，通常通过倒角处理而至少在齿边缘11.1的区域中产生倒角。

[0005] 在图1B中，根据图1A的斜齿轮10而显示了在齿边缘11.1进行倒角处理后的情况。第一倒角12的轮廓能够在图1B中示意地看见。从图1B中还能够看见，二次毛刺21能够沿第一倒角12形成。

[0006] 不过，二次毛刺21并不总是产生。这里已经显示了例如与去毛刺工具的切削刃质量的关系。只要去毛刺工具有尖锐的切削刃，去主毛刺就相对可靠地运行。当切削刃变得更钝时，斜齿轮10的材料将不再被切削，而是产生偏移。在这种情况下，形成二次毛刺的趋势增加。因为齿边缘通常在斜齿轮齿15.r、15.l和例如斜齿轮10的踵部Fe之间没有线性轮廓，因此在倒角过程中要除去的切屑的厚度变化。因此，有时可能产生二次毛刺。

[0007] 相反，当人们在去毛刺的过程中使得去毛刺工具运动至齿隙14中时，二次毛刺可能出现在斜齿轮10的功能区域中。因此，这种方法在批量生产中不易于选择。

[0008] 还有一个方面能够对去毛刺产生较大影响。为了能够在连续运行的处理过程中执行去毛刺，需要去毛刺工具和斜齿轮10的旋转运动的固定正耦合。不过，根据去毛刺工具的驱动类型(这里有时使用带式驱动器)，可能发生去毛刺工具的旋转运动开始滞后。这首先是当在去毛刺过程中在去毛刺工具上产生过大的切削力时发生。不过这时，正耦合使得去毛刺工具在去毛刺工具滞后的情况下进一步咬入斜齿轮的材料中。在滞后的情况下，去毛刺工具试图切削的倒角变得更大，且切削力进一步增加。这种效果可能导致去毛刺工具的毁坏。

[0009] 还有一个方面在斜齿轮制造中起着重要作用。由于经济边界条件的原因，斜齿轮的制造(至少在涉及大规模生产时)应当在它的所有顺序中优化成一方面小心地使用资源，另一方面能够每单位时间加工尽可能多的斜齿轮。

[0010] 在开头介绍的去毛刺是斜齿轮制造的部分处理。在该部分处理中看起来还有可能进一步改进顺序。

[0011] 因此，一方面，需要使得斜齿轮可靠和安全地去毛刺。特别是在斜齿轮的大规模生产中(例如在汽车制造中)，必须避免导致与主毛刺和二次毛刺相关联的问题。

[0012] 另一方面，需要使得去毛刺更高效。

发明内容

[0013] 因此，本发明的目的在于提供一种用于斜齿轮去毛刺的方法和具有相应软件的CNC斜齿轮齿轮切削机，从而能够在不破坏去毛刺工具的情况下以尽可能低的努力且尽可能高效地执行去毛刺。。

[0014] 根据本发明，该目的通过根据本发明的如下技术方案来实现的。

[0015] 根据本发明，该目的通过一种用于斜齿轮去毛刺的方法来实现，其中使用去毛刺工具，该去毛刺工具优选是去毛刺刀盘，具有至少一个切削刃。该方法包括以下步骤：

[0016] -绕去毛刺心轴轴线旋转驱动所述去毛刺工具，

[0017] -绕工件心轴轴线来旋转驱动斜齿轮，其中

[0018] -去毛刺工具的旋转驱动和斜齿轮的旋转驱动以具有反向耦合传动比的耦合方式来进行，

[0019] -该方法是一种用于去毛刺的连续方法，其中，切削刃相对于斜齿轮执行相对行程(flight)运动，

[0020] -该相对行程运动由内摆线确定，且其中

[0021] -至少在斜齿轮踵和/或斜齿轮趾的区域中在齿隙的一个齿边缘上通过切削刃与所述齿边缘的切削接触而除去毛刺。

[0022] 在至少一部分实施例中，切削刃的相对行程运动朝着斜齿轮的齿隙内进行，即去毛刺通过从外部向内部的相对行程运动来执行。

[0023] 在至少一部分实施例中，切削刃执行的、相对于斜齿轮的相对行程运动具有从斜齿轮的齿隙导出的运动方向。

[0024] 在斜齿轮小齿轮的去毛刺中，优选地：所执行的相对行程运动具有从齿根导向齿头的切削刃运动方向。

[0025] 在斜齿轮冕状齿轮的去毛刺中，优选地：执行的相对行程运动具有从齿头导向齿根的切削刃运动方向。

[0026] 在至少一部分实施例中，内摆线耦合用作反向耦合传动比。这种内摆线耦合的优点在于，一方面，去毛刺从外部向内部进行，另一方面，切削刃的行程运动具有明显的扭曲，即执行所述去毛刺操作而使得切削刃在去毛刺之后在陡峭行程路径上移出斜齿轮的(碰撞)区域。

[0027] 在至少一部分实施例中，使用具有反向耦合传动比的内摆线耦合，该内摆线耦合由斜齿轮的齿数和去毛刺工具的螺纹数来产生。

[0028] 在至少一部分实施例中，去毛刺铣刀(例如单件式去毛刺铣刀)、具有刀板的去毛刺刀盘、或具有条形刀的去毛刺刀盘用作去毛刺工具。

[0029] 在至少一部分实施例中，切削刃的相对行程运动导入斜齿轮的齿隙内，其中发生切削刃与斜齿轮的齿隙的齿边缘的切削接触，且通过该切削接触而在该边缘的区域中除去毛刺。

[0030] 在至少一部分实施例中，切削刃的相对行程运动定向成这样，即：在切削接触之后，齿边缘相对于切削刃移开。这样的优点是，在拖动去毛刺工具的情况下，去毛刺工具的切削刃也不会自动地进一步咬入斜齿轮的材料中。

[0031] 在至少一部分实施例中，在斜齿轮通过铣削、研磨、冲击或剥离而机械加工之后执行去毛刺。

[0032] 在一部分实施例中，去毛刺执行为这样，即：在毛刺的除去过程中沿齿边缘产生倒角。

[0033] 在至少一部分实施例中，切削刃的相对行程运动定向成这样，即：当去毛刺工具开始滞后时，由于反向耦合传动比的作用，使得在去毛刺过程中产生的倒角自动地变得更小。

[0034] 在所有实施例中，优选是至少一个去毛刺刀盘用作去毛刺工具。在下文中，去毛刺工具用作更通用的术语，其中，当没有另外明确提及时，在各种情况下，短语去毛刺工具可以由短语去毛刺刀盘代替。

[0035] 本发明的发明目的还通过一种CNC齿轮切削机来实现，其具有工件心轴而用于容纳和旋转驱动工件，该CNC齿轮切削机具有至少六个轴，并具有软件模块，该软件模块设计成执行根据上述内容中的方法。

[0036] 在根据本发明的所有实施例中，CNC机器(例如，斜齿轮齿轮切削机)优选地用于去毛刺，该CNC机器具有：去毛刺装置，该去毛刺装置有去毛刺心轴；以及软件模块，该软件模块被相应地编程。

[0037] 在所有实施例中，优选是使用去毛刺刀盘，该去毛刺刀盘装备有由硬质金属制成的切刀插入件(例如，以条形刀的形式)。硬质金属插入件的使用为这些切刀插入件的切削刃的设计提供了自由度。

[0038] 本发明可以特别有利地应用于6轴线式CNC控制的斜齿轮齿轮切削机，该齿轮切削机包括去毛刺装置，至少一个附加轴分配给该去毛刺装置。在所有实施例中，至少一条线性轴线和去毛刺心轴轴线优选地与去毛刺装置相关联。

[0039] 本发明的优点是可灵活地使用相应的斜齿轮齿轮切削机，并可靠地进行去毛刺。

[0040] 本发明的主要优点在于，使用去毛刺工具的切削刃(或多个切削刃)可以获得几乎任意形状的斜齿轮轮廓边缘，该去毛刺工具使用CNC机器(例如斜齿轮齿轮切削机)的轴(NC轴)，所述轴可通过软件模块和CNC控制器进行数控。

附图说明

[0041] 下面将参考附图更详细地介绍本发明的示例实施例。

[0042] 图1A显示了示例斜齿轮(这里是冕状齿轮)的示意透视图，其中显示了单个齿隙，主毛刺形成在该齿隙的齿边缘上；

[0043] 图1B显示了图1A的斜齿轮在通过去毛刺处理而在齿边缘上形成倒角之后的示意透视图，其中，二次毛刺形成在上部区域中的、新产生的倒角上；

[0044] 图2显示了根据本发明去毛刺的另一斜齿轮(这里是冕状齿轮)的示意透视图，其中，去毛刺工具的行程路径的一部分由它的包迹来显示；

[0045] 图3显示了根据本发明去毛刺的另一斜齿轮(这里是小齿轮)的示意透视图，其中，去毛刺工具的行程路径的一部分由它的包迹来显示；

[0046] 图4A显示了另一斜齿轮(这里是冕状齿轮)在使用单个去毛刺切刀来去毛刺的过程中在时间t＝t0时的示意透视图；

[0047] 图4B显示了图4A的斜齿轮和去毛刺切刀在时间t＝t1时的示意透视图；

[0048] 图4C显示了图4A的斜齿轮和去毛刺切刀在时间t＝t2时的示意透视图；

[0049] 图4D显示了图4A的斜齿轮和去毛刺切刀在时间t＝t3时的示意透视图；

[0050] 图4E显示了图4A的斜齿轮和去毛刺切刀在时间t＝t4时的示意透视图；

[0051] 图5显示了在本发明范围内能够使用的示例性内摆线的示意图；

[0052] 图6A显示了图5的内摆线的环路的详图；

[0053] 图6B显示了使用与图5的内摆线相同的参数来产生的示例性外摆线的详图。

[0054] 图7显示了装备有本发明的去毛刺装置的示例齿轮切削机的局部透视图；

[0055] 图8显示了根据本发明的、用于齿轮切削机的去毛刺装置的透视图。

具体实施方式

[0056] 图1A和1B中显示了斜齿轮10的示意透视图，其中，已经根据这两个图解释了传统去毛刺方法的示例性步骤。这里使用的元件和术语也基于图1A和1B来定义。

[0057] 图2显示了根据本发明的一个实施例来去毛刺的另一斜齿轮10(这里是冕状齿轮)的示意透视图。

[0058] 在提到的各图中，只能以示意形式看见斜齿轮10的主体的一部分。单个齿隙14显示在主体的材料中。所示实例是具有弯曲侧面纵向线的斜齿轮10，如从齿15.r和15.l的轮廓能够看见。图1A、1B、2和4A至4E的斜齿轮10具有向右(右螺旋)的侧面纵向线曲线，而图3的斜齿轮10具有向左(左螺旋)的侧面纵向线曲线。

[0059] 本发明不仅可以应用于螺旋齿斜齿轮10，还可以应用于其它斜齿轮10、圆柱齿轮、斜面体、冠齿轮以及内齿轮齿。

[0060] 在所示的各实例中，斜齿轮10具有主体，该主体由具有相应圆锥侧表面的两个截头圆锥来确定。这些圆锥侧表面确切地说是截头圆锥侧表面。两个截头圆锥布置成与工件心轴轴线B同轴。工件心轴轴线B能够在图7中看到。

[0061] 斜齿轮10的齿15.r和15.l沿头部截头圆锥侧表面延伸。在图1A、1B、2、3和4A-4E中，由参考标号17标识的截头圆锥侧表面也标识为(环形)踵侧侧表面17。在斜齿轮10中，也使用术语斜齿轮趾Ze或简单地称作趾Ze以及斜齿轮踵Fe或基部Fe。在图1A、1B、2和4A-4E中，斜齿轮10的趾Ze位于齿隙14的上端处，踵Fe位于截头圆锥侧表面17的侧部(这里在齿隙14的底端处)。

[0062] 例如，在从齿15.r和15.l至截头圆锥侧表面17的过渡区域中，主毛刺20能够在切削机械加工(这里称为齿轮切削或齿轮切削机械加工)(见图1A)中产生，如上所述。在凹形齿侧面16.r至截头圆锥侧表面17的过渡区域中，第一齿边缘11.1(也称为第一轮廓边缘)在齿轮切削过程中产生。在从凸形齿侧面16.l至截头圆锥侧表面17的过渡区域中，第二齿边缘11.2(也称为第二轮廓边缘)在齿轮切削过程中产生。

[0063] 主毛刺20首先形成在踵Fe区域中的凹形齿侧面16r处和在趾Ze区域中的凸形齿侧面16.l处。不过应当注意，主毛刺20既可以出现在齿侧面上，也可以出现在齿隙14的齿根18处。

[0064] 为了能够除去主毛刺20，斜齿轮10在斜齿轮齿轮切削机200(例如见图7)中去毛刺。根据本发明，去毛刺包括以下步骤，例如：

[0065] -绕去毛刺心轴轴线Q1旋转驱动去毛刺工具40(例如见图7)，

[0066] -绕工件心轴轴线B旋转驱动斜齿轮10(例如见图7)。

[0067] 在所有实施例中，去毛刺工具40的旋转驱动和斜齿轮10的旋转驱动将使用反向耦合传动比以耦合方式来执行。耦合传动比例如能够定义为滚动圆半径r与基圆半径R的比。

[0068] 另外应当注意，这是一种用于去毛刺的连续方法，其中，去毛刺工具40的至少一个切削刃41相对于斜齿轮10执行相对行程运动，该相对行程运动具有切削刃41从基部F至头部K的运动方向(从外部向内部至齿隙14中去毛刺)或从头部K至基部F的运动方向(从齿隙14的内部到外部去毛刺)，其中，该行程运动由内摆线Hy在三维空间中以数学的形式确定。

[0069] 在连续去毛刺方法的范围内，倒角12通过切削刃41与齿边缘11.1或11.2的切削接触而至少产生在齿隙14的一个齿边缘上(例如在齿边缘11.1或11.2上)，例如，在踵Fe区域中(该倒角12在图2中以灰度显示，以便能够清楚地强调它)。具体地说，在图2所示的实例中，凹形齿侧面16.6的齿边缘11.1在斜齿轮10的踵Fe区域中去毛刺。

[0070] 去毛刺工具40和去毛刺工具40的切削刃41都没有在图2中显示。相反，图2分别显示了切削刃41或切削头63的行程路径，成包迹面EF的形式。该包迹面EF从外向内盘绕或卷绕通过齿隙14。

[0071] 去毛刺切刀61在图4A-4E中以示意形式显示了五个不同位置。为了简单表述起见，去毛刺切刀61在这里只包括矩形切刀轴62和切削头63。边缘11.1的一部分(将去毛刺)由图4A-4D中的灰色区域来显示。该边缘11.1在一定程度上穿透包迹面EF。

[0072] 因为在该实施例中去毛刺切刀61从外向内引导进入齿隙14中，因此在图4A中，去毛刺切刀61在时间t＝t0(见图4A)和时间t＝t1(见图4B)时恰好位于齿隙14之前。图4C显示了在时间t＝t2时的去毛刺切刀61，其中，它大约在此时开始除去在边缘11.1上的毛刺或者产生倒角。

[0073] 在时间t＝t3时的状态在图4D中显示。边缘11.1已经几乎完全去毛刺。在时间t＝t4时的状态在图4E中显示。边缘11.1完全去毛刺，且去毛刺切刀61接近反转点(内摆线Hy的环路的顶点Ax)。当到达该反转点时，去毛刺切刀61开始向上卷绕出齿隙。

[0074] 瞬时运动方向由在各图4A至4E中的方框箭头P2来表示。在该示例实施例中，从齿根朝向齿头对边缘11.1去毛刺。

[0075] 如前所述，这是连续去毛刺处理过程。连续去毛刺处理过程是斜齿轮10和去毛刺工具40相互啮合旋转耦合的处理过程。在这种情况下，斜齿轮10绕工件心轴轴线B旋转，去毛刺工具40绕去毛刺心轴轴线Q1旋转。即，在斜齿轮10和去毛刺工具40之间存在有运动耦合(动态耦合)。在去毛刺过程中，去毛刺工具40和斜齿轮10以完全彼此适合的耦合传动比来旋转。

[0076] 在至少一部分实施例中，在斜齿轮10和去毛刺工具40的两个旋转驱动器之间采用电子耦合。

[0077] 在所有实施例中，使用反向耦合传动比，且工具轨道(这里也称为行程路径)遵循内摆线Hy，去毛刺切刀61的切削头63在三维空间中描述该工具轨道。图2和4A-4E显示了内摆线行程路径的短截面(由它的包迹EH来表示)，如前所述。

[0078] 耦合传动比选择为使得去毛刺工具40的第一去毛刺切刀61例如从外向内运动通过斜齿轮10的第一齿隙14。去毛刺工具40的第二去毛刺切刀61例如从外向内运动通过斜齿轮10的下一个齿隙14，等等。

[0079] 在至少一部分实施例中，切削刃41在去毛刺工具40上的圆上。切削楔形件(这里称为切削头63)布置在去毛刺切刀61的杆状轴62上，从而产生合理的倾角和正间隙角。

[0080] 图3中显示了本发明的再一实施例。显示了朝向后圆锥19或朝向踵Fe侧看的斜齿轮10(这里是小齿轮)的一部分。在图3的示例中，还能够看见夹持装置13的一部分，该夹持装置13用于将斜齿轮10紧固在机器200的工件心轴205上。

[0081] 如图2、3和4A-4E所示，去毛刺工具40的去毛刺切刀61沿着内摆线行程路径，该内摆线行程路径自身为盘绕或扭曲的。即，去毛刺工具40完成旋转运动，该旋转运动自身绕去毛刺心轴轴线Q1以它的去毛刺切刀61来扭曲，这是因为内摆线行程路径的强烈扭曲(当从静止的不旋转斜齿轮10的观点来看时)。

[0082] 与通过在基圆外侧的滚动圆上滚动而产生的外摆线相比，内摆线Hy通过在基圆GK内侧上滚动滚动圆RK而产生(细节可以参考示例图5)。当将外摆线与内摆线HY比较时，且当两者都使用相同的参数来产生时，显然，内摆线HY具有比相应的外摆线(具有相同的基圆和滚动圆半径)更多的每完整基圆GK转数(环路的数量)。由此必然导致内摆线HY与相应的外摆线相比具有在环路区域的更大曲率。

[0083] 在至少一部分实施例中，内摆线HY的参数选择为使得内摆线HY具有多个径向朝向外的环路，而在外摆线中环路径向朝向内。

[0084] 在图5中显示了作为实例的内摆线Hy。以下参数用于产生该内摆线Hy：R＝6×r；指针长度(也称为行程圆半径)＝2×r(R是基圆GK的半径，r是滚动圆RK的半径)。指针在图5中用ZG标识。因为指针ZG具有比半径r更大的指针长度，因此图5的内摆线Hy是延伸内摆线Hy。总的来说，通过实例来显示的该内摆线Hy包括七个环路，该环路径向朝向外。实际上，用于确定内摆线Hy的参数通常选择为使得环路在一个完整圈后并不重复。例如，图4A到4E的包迹能够表示图5的环路的一部分。

[0085] 在图3中，能够在另一斜齿轮10(这里是小齿轮)的基础上看见行程路径的较强曲率。具体地说，图3中显示了行程路径的包迹EH的短截面。这里，斜齿轮10从下面倾斜地显示。能够看见夹持装置13的一部分和斜齿轮10的踵Fe上的端面19。而且，能够看见齿隙14怎样在截头圆锥侧表面17的区域中从斜齿轮10的材料中离开。两个齿边缘11.1和11.2位于该区域中。

[0086] 所示的包迹EH基本描述了切削头63从齿隙14外部进入齿隙14的运动。在图3中能够清楚看见，由于相对较小半径的缘故，行程路径具有较强(大)曲率。因此，去毛刺切刀61在切削接触之后不久移出齿隙14。而且，从图3可以推断，去毛刺在这里从基部F向头部K发生，且恰好在切削接触之后，切削头63的切削刃41远离去毛刺的齿边缘11.2并移出齿隙14。

[0087] 如上所述，在图4A至4E中显示了在去毛刺过程中再一斜齿轮10的一部分。去毛刺切刀61沿内摆线行程路径从右向左运动，如由螺旋延伸的包迹EH所示。

[0088] 为了能够更好地说明运动顺序和关系，去毛刺工具40和斜齿轮10的旋转方向将由曲线箭头ωl和ω2表示。

[0089] 在具有沿图3中所示的左旋螺旋延伸的齿隙14的示例实施例中，斜齿轮10被逆时针旋转驱动(该旋转方向将沿工件心轴轴线B相对于斜齿轮10的观察方向来观察)，而去毛刺工具40被顺时针旋转驱动(该旋转方向将沿工件心轴轴线B的观察方向来观察)。旋转方向ω2相对于旋转方向ωl导向。两个旋转方向ωl和ω2的这种相对定向在这里称为反向耦合。在图4A-4E中还显示了两个旋转方向ω1和ω2的反向耦合。在两种情况下，这是用于将去毛刺工具40沿内摆线行程路径从外向内引导的反向耦合。

[0090] 在这里可以看见，由于反向耦合，要去毛刺的齿边缘11.1或11.2远离包迹EH运动。当去毛刺工具40将滞后时，切削头63的切削刃41因此不会更深地咬入斜齿轮10的材料中。

[0091] 当选择从内向外去毛刺的处理过程时，去毛刺工具40沿内摆线行程路径向外被引导至齿隙14外。当保持图4A-4E的运动方向ω2时，运动方向ωl必须反转，以便仍然获得反向耦合。

[0092] 在图2、3、4A-4E和5的示例中，应当注意，它们是从静止的不旋转斜齿轮工件10的观点来显示的。即，在图5中，基圆GK静止，滚动圆RK沿基圆GK在内侧滚动。在这种情况下，指针ZG在图平面中绘制内摆线Hy。

[0093] 在CNC齿轮切削机200中，如图7中所示，例如产生所需的相对运动，例如，滚动圆RK的中心点固定在空间中，而基圆GK旋转。滚动圆RK在基圆GK的内部滚动，且内摆线HY相对于旋转斜齿轮10来产生。

[0094] 反向耦合或耦合传动比分别选择为这样：即，在各种情况下，只在去毛刺工具40和斜齿轮10之间在要去毛刺的齿边缘区域(11.1或11.2)中产生短暂的切削接触。耦合传动比由两个半径R和r的比率来确定。

[0095] 在至少一部分实施例中，反向耦合传动比选择这样：，即，与使用相同参数产生的外摆线行程路径相比，内摆线行程路径在环路区域中有更长的延伸。下文将基于内摆线Hy和外摆线Ep的环路的示例比较来进一步解释本发明。在图6A中，图6A的内摆线Hy的一个环路以放大图来显示。使用以下参数来产生内摆线Hy：R＝6×r；指针长度＝2×r。外摆线Ep的一个环路显示在图6B的放大图中。该外摆线Ep使用相同的参数来产生。如前所述，内摆线Hy的环路径向朝向外(相对于基圆GK)，相反，外摆线Ep的环路径向朝向内(相对于基圆GK)。在图6A和6B的比较中能够看见，内摆线Hy的环路有平行于水平延伸轴线的纵向延伸(从顶点Ax至交叉点S测量)，该纵向延伸为大约3r。外摆线Ep的环路的纵向延伸明显更短(大约2.5r)。对于实际应用，这意味着去毛刺切刀61的切削刃41在切削接触之后更快和更远地离开斜齿轮10运动(与相应的外摆线情况相比)。因此避免了碰撞。

[0096] 图7显示了CNC齿轮切削机200的基本结构的透视图，该CNC齿轮切削机200设计成用于具有螺旋齿的斜齿轮10的齿轮切削和去毛刺。该CNC齿轮切削机200根据本发明来设计或改装，以使得斜齿轮10的去毛刺能够通过去毛刺装置50来进行，该去毛刺装置50具有在去毛刺心轴51上的去毛刺工具40。

[0097] 不过，本发明的原理也可以应用于装备有去毛刺装置50的其它CNC齿轮切削机200，例如如图7中所示。

[0098] CNC齿轮切削机200能够构成如下。CNC齿轮切削机200能够包括机器壳体201，该机器壳体201使得能够沿坐标轴X(第一轴)线性地竖向引导工具心轴204、沿坐标轴Y(第二轴)线性地水平引导工具心轴204、以及沿坐标轴Z(第三轴)线性地水平引导工具心轴204。例如，所述工具心轴204能够布置成悬置在CNC齿轮切削机200上，其中，相应的工具心轴轴线A(第四轴)竖向地悬在空间中。工具心轴204承载工具，例如具有多个条形刀的刀盘204(条形刀不可见)。

[0099] 第一枢轴转动装置203能够提供在CNC齿轮切削机200上，例如，该第一枢轴转动装置203承载有工件心轴205，该工件心轴205有工件心轴轴线B(第五轴线)。包括工件心轴轴线B的工件心轴205能够绕第一枢轴转动装置203的枢轴转动轴线(C轴线；第六轴线)枢轴转动。枢轴转动轴线C垂直于工具心轴轴线A，且在这里在空间中水平延伸。当沿枢轴转动轴线C的方向从前面观察图7的CNC齿轮切削机200时，工件心轴205在所示时刻倾斜地定位在14点钟位置。在该位置中，例如，去毛刺装置50的去毛刺工具40能够与斜齿轮工件10相互作用。

[0100] 在所示实例中，工件心轴205承载具有螺旋齿的斜齿轮式小齿轮作为工件10。夹持装置13能够用于使得斜齿轮10与工件心轴205连接。

[0101] 例如，第一枢轴转动装置203能够安装成可绕C轴线枢轴转动，以使得斜齿轮10可枢轴转动至在齿轮切削工具202下面的机械加工位置。而且，斜齿轮10能够通过第一枢轴转动装置203而转移至相对于去毛刺装置50的去毛刺工具40用于去毛刺的合适位置。

[0102] 而且，去毛刺装置50例如能够提供有进给装置，以便能够使得去毛刺工具40相对于斜齿轮10运动，并使它与该斜齿轮10相互作用。

[0103] 例如，在所有实施例中，进给装置能够包括线性轴线X2，如图2中示例所示。

[0104] 包括去毛刺刀盘40的本发明去毛刺装置50能够包括例如线性轴线X2(第七轴线)和去毛刺心轴轴线Q1(第八轴线)，如图7中所示。

[0105] CNC齿轮切削机200设计成这样：即，在所有实施例中，斜齿轮10和去毛刺工具40能够以反向耦合方式旋转驱动，其中，该耦合由耦合传动比来确定。

[0106] 当使用一个或多个所述轴线时，去毛刺工具40能够运动至适合于相对于斜齿轮10去毛刺的开始位置。

[0107] 然后，斜齿轮10绕工件心轴轴线B而被旋转驱动，且去毛刺工具40以耦合方式绕去毛刺心轴轴线Q1而被旋转驱动，且它们相对于彼此运动。在连续方法中，去毛刺工具40的切削刃(例如，去毛刺刀盘40的去毛刺切刀61的切削刃41)在斜齿轮10的预定边缘11.1和/或11.2上执行从外向内的相应去毛刺运动。

[0108] 不过，在本发明的所有实施例中，枢轴转动轴线D也能够在空间中有不同的方位。可选的枢轴转动轴线D的具体布置方式取决于CNC齿轮切削机200的所有轴线的总体构造，因为最终重要的是使得工件10和去毛刺工具40相对于彼此运动，从而能够沿内摆线Hy执行合适的去毛刺运动。

[0109] 为了能够在连续方法中执行倒角/去毛刺，优选是斜齿轮齿轮切削机200具有至少六个数控轴，如图7中的实例所示。

[0110] 不过，其它CNC斜齿轮齿轮切削机200也能够根据本发明进行改装或装备，其中，具有七个、八个或九个数控轴的机器为优选，如已经基于图7所述。

[0111] 在所有实施例中，去毛刺装置50例如包括具有上述去毛刺心轴轴线Q1的去毛刺心轴51，在所示实例中，该去毛刺心轴轴线Q1水平定向。去毛刺工具40可以固定在去毛刺心轴51上，如图7中所示。特别是，图7中所示的去毛刺工具40是去毛刺刀盘40，该去毛刺刀盘40装备有切刀插入件(例如呈条形刀61的形式)，以使得它们径向突出至去毛刺工具40的圆周外。

[0112] 在至少一部分实施例中，条形刀61布置成在去毛刺刀盘40上稍微倾斜地偏移，以使得切刀轴62的纵向轴线并不与心轴轴线Q1相交。一方面，由于这种偏移布置，各条形刀61可以更好地固定在去毛刺刀盘40上，另一方面，切削头63上的前刀面可以相对于切削方向最佳地对准。

[0113] 在上下文中，数控轴是可通过可编程控制器来控制的轴。数控轴设计和布置成这样：即，通过调节至少一个轴，包括斜齿轮10的工件心轴205可相对于去毛刺工具40运动，以使得去毛刺工具40的切削刃41通过工件心轴205绕工件心轴轴线B和去毛刺工具40绕去毛刺心轴轴线Q1的同时耦合反向旋转而从外向内连续地插入斜齿轮10的相邻齿15.r、15.l的齿隙14中，并相对于斜齿轮10的预定齿边缘11.1、1.2执行去毛刺运动。

[0114] 如图7中所示，去毛刺装置50的去毛刺心轴轴线Q1能够例如平行于Y轴线延伸。不过其它轴线结构也可行。

[0115] 根据本发明，在所有实施例中，优选是使用一个或多个数控轴来使得去毛刺工具40的切削刃41相对于工件10运动。

[0116] 因为斜齿轮10绕工件轴线B以预定的第一角速度ω2旋转，去毛刺工具60.1绕去毛刺心轴轴线Q1以第二角速度ω1旋转，且因为这两种旋转运动以(电子)耦合方式沿相反方向发生，因此导致去毛刺工具40的切削插入件61在三维空间中的复杂螺旋行程路径，如基于包迹EH所示。

[0117] 合适的去毛刺刀盘40的实例能够从授权的欧洲专利EP1598137B1中推出。相应的去毛刺刀盘40在图8中显示。这里没有介绍的细节能够从引用的专利EP1598137B1中推出。

[0118] 如图8中所示，去毛刺刀盘40的优选实施例具有模块化结构。使用柱形的主保持器51，该主保持器51在底部区域中有n个(优选是n＝1、2、3、4、5、6)矩形凹口，该矩形凹口的尺寸设计成用于条形刀61的杆62的横截面。环52能够被推至主保持器51的底部区域上，如图8中所示。环52优选是有凹口，所述凹口局部绕条形刀61延伸。能够提供夹持盖53，该夹持盖
53覆盖去毛刺刀盘40的底部区域，如图8中所示。

[0119] 参考标号列表：

[0120] 斜齿轮/斜齿轮工件 10

[0121] 第一齿边缘/第一轮廓边缘 11.1

[0122] 第二齿边缘/第二轮廓边缘 11.2

[0123] 第一倒角 12

[0124] 夹持装置 13

[0125] 齿隙 14

[0126] 右侧齿 15.r

[0127] 左侧齿 15.l

[0128] 凹形齿侧面 16.r

[0129] 凸形齿侧面 16.l

[0130] 截头圆锥侧表面/后表面 17

[0131] 齿根 18

[0132] 后部圆锥 19

[0133] 主毛刺 20

[0134] 二次毛刺 21

[0135] 去毛刺工具/去毛刺刀盘 40

[0136] 切削刃 41

[0137] 去毛刺装置 50

[0138] 去毛刺心轴/主保持器 51

[0139] 环 52

[0140] 夹持盖 53

[0141] 切刀插入件/去毛刺切刀 61

[0142] 切刀轴 62

[0143] 切削头 63

[0144] 斜齿轮齿轮切削机床/CNC齿轮切削机 200

[0145] 机器壳体 201

[0146] (齿轮切削)工具/刀盘 202

[0147] 枢轴转动装置 203

[0148] 工具心轴 204

[0149] 工件心轴 205

[0150] 工具心轴轴线 A

[0151] 顶点 Ax

[0152] 工件心轴轴线 B

[0153] 枢轴轴线/旋转轴线 C

[0154] 基圆 GK

[0155] 角度 γ

[0156] 包迹面 EF

[0157] 外摆线 EP

[0158] 齿根/基部 F

[0159] 斜齿轮踵/踵 Fe

[0160] 内摆线 Hy

[0161] 齿头/头部 K

[0162] 数量 n

[0163] 切削方向 P1、P2

[0164] 去毛刺心轴轴线 Q1

[0165] 滚动圆半径 r

[0166] 基圆半径 R

[0167] 滚动圈 RK

[0168] 时间 t

[0169] 相交点 S

[0170] 软件模块 SM

[0171] 时间 t0、t1、t2

[0172] 旋转运动 ω1、ω2

[0173] 坐标轴/线性轴线 X

[0174] 坐标轴/线性轴线 X2

[0175] 坐标轴/线性轴线 Y

[0176] 坐标轴/线性轴线 Z

[0177] 斜齿轮趾/趾 Ze

[0178] 指针 ZG

[0179] 齿数 z1

标题	发布/更新时间	阅读量
斜齿轮装置-专利编号CN108999934A	2020-05-11	679
一种斜齿轮-专利编号CN102691774A	2020-05-12	451
一种斜齿轮-专利编号CN109764115A	2020-05-13	817
一种斜齿轮-专利编号CN103244650A	2020-05-13	676
一种斜齿轮-专利编号CN102817992A	2020-05-12	168
斜齿轮-专利编号CN1070595C	2020-05-11	400
斜齿轮-专利编号CN1153875A	2020-05-11	160
斜齿轮组件-专利编号CN110410461A	2020-05-11	347
一种斜齿轮-专利编号CN102840305A	2020-05-13	300
一种斜齿轮-专利编号CN102466020A	2020-05-12	1020

对斜齿轮去毛刺的方法及具有用于去毛刺的相应软件的CNC齿轮切削机

对斜齿轮去毛刺的方法及具有用于去毛刺的相应软件的CNC

技术领域

背景技术

发明内容

附图说明

具体实施方式

IPRDB

热门服务

关于我们

友情链接

联系方式