[发明专利]用于精加工具有齿部的工件的方法

说明书

为了对设有齿部的、围绕转动轴线(Dw)转动的工件进行精加工，使围绕转动轴线(Dz)转动的制齿工具的齿与工件的齿啮合，并且制齿工具和工件在与转动轴线(Dw)平行的方向上相对彼此运动。制齿工具的齿的厚度从其在轴向方向上各自前面的端侧开始增大至厚度最大值。根据本发明适用2≤Bw/Bz≤20(BW＝工件的齿部的齿的宽度Bw，Bz＝制齿工具的齿的宽度)，在制齿工具的齿沿相应的轴向方向进行每次通过工件的齿隙的穿行之前，将制齿工具定位在位置上，在该位置处，制齿工具的齿的厚度最大值位于工件的齿部之外，并且制齿工具的齿由于工件和制齿工具在轴向方向上的相对运动而分别穿过工件的齿部的与其对应的齿隙，直至各个齿的厚度最大值从相应的齿隙中离开。

技术领域

本发明涉及一种用于精加工具有齿部的工件的方法，其中，围绕转动轴线旋转的齿轮形式的制齿工具的齿与围绕转动轴线旋转的工件的齿部的齿处于滚动啮合，而制齿工具和工件在平行于工件的转动轴线的方向上相对于彼此运动，其中，制齿工具的齿的厚度分别从其相对于各自的运动在轴向方向上位于前面的端侧起增大至厚度最大值。

背景技术

根据本发明进行的精加工通常是齿部或齿轮珩磨，其中，借助于制齿工具去除工件的齿部的材料，在该制齿工具的齿上形成几何形状不确定的刃，该工件在先前的工作步骤中通常通过借助特定的刀刃的切削加工得到其基本形状并且被硬化。通过精加工，工件的齿部获得最终几何形状，其精度和表面特性满足最高的要求。

通常，精加工工具被制造为陶瓷黏结的或树脂黏结的工具，其上形成有齿部，该齿部的形状与待加工的齿部的形状相对应。在相应精加工过程中，在精加工工具上会出现磨损。为了确保在待加工工件上通过精加工产生的形状元素、即例如齿部，满足对其提出的精度要求，精加工工具必须以特定的时间间隔进行校准。通过校准过程，精加工工具被置于这样的状态，在该状态中确保了加工结果的最佳精度的同时保证高的切削效率。

替代地，珩磨工具也是已知的，其由硬的耐磨材料制成，使得其在长的使用时间内完好地保持其几何形状，并因此也不需要定期的校准。

在齿轮珩磨加工中，齿轮形式的珩磨工具和待加工的齿轮以同步的旋转运动彼此连续地滚动。珩磨工具和齿轮的齿部在此通常以一个轴线交叉角啮合，该轴线交叉角在珩磨工具和齿轮的倾斜的转动轴线之间进行调整。由于滚动旋转和轴线交叉角，在珩磨工具的齿面与待加工的齿轮的齿面之间在滚动接触时存在滑动的相对运动，该相对运动导致齿轮上的切屑去除。珩磨工具与齿轮的齿面接触的滑动运动由通过滚动旋转产生的径向运动和通过轴线交叉角产生的轴向运动组成。

同时，珩磨工具相对于齿轮或者齿轮相对于珩磨工具沿着齿轮的转动轴线的方向运动，以便实现齿轮的齿面在其宽度上的均匀加工。在此，材料去除通常通过沿径向方向的进给来调节。如果要珩磨的齿轮具有斜齿，则将振荡运动实施为螺旋运动，其方式是，齿轮沿着其转动轴线的直线运动与围绕其转动轴线的旋转叠加。

例如，从日本实用新型JP H02-82424U中已知上述方法的一个示例。在该已知的方法中，使用具有带齿的齿部的珩磨工具，在该珩磨工具的齿面上分别施加球形构造的硬质材料层。以这种方式，齿部的齿的齿面分别从其两个相对置的端侧开始球形拱曲。齿的厚度相应地从相应的端侧开始增大至厚度最大值，该厚度最大值在齿的端侧之间居中布置。为了珩磨加工，工具在待加工的内啮合的工件的齿部中沿相对于其转动轴线轴向的方向运动，并且在此将工件的齿上的材料去除。重复该过程，直到所有齿加工完成。

WO 2018/130260 A1公开了另一种使用制齿工具进行精硬加工的方法，该制齿工具的齿具有球形拱曲的齿面。在这种已知的方法中，绕其转动轴线旋转的带齿的硬质精加工工具在不同径向进给深度的一个或多个穿行过程中以具有平行于被加工的齿部的转动轴线的方向分量的前推运动并且以非零的轴线交叉角与被加工的齿部滚动地加工啮合。在此，利用工具齿部的齿面区域去除被加工的齿部的材料，该齿面区域具有由于齿面的球形的构造而从面向被加工的齿部的端面沿齿面线方向增加的齿厚。