用于精細加工調(diào)整齒輪的方法和設(shè)備技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于精細加工調(diào)整齒輪的方法和設(shè)備，該方法特別通過精細加工，特別是通過產(chǎn)生磨削或珩磨來制造具有校正的齒輪幾何形狀和/或調(diào)整的表面結(jié)構(gòu)的工件。在這方面進行了規(guī)定，通過直接產(chǎn)生工具的擺動運動和/或偏心來實現(xiàn)，在所加工的工件的有效表面上產(chǎn)工具輪廓波度和/或定義的周期側(cè)翼波度。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
用于精細加工調(diào)整齒輪的方法和設(shè)備
本專利技術(shù)涉及一種制造具有校正的齒輪幾何形狀和調(diào)整的表面結(jié)構(gòu)的工件的方法。
技術(shù)介紹
在具有臨界噪聲的重型傳輸應(yīng)用中，越來越多地使用在齒輪表面結(jié)構(gòu)中進行調(diào)整的拓撲校正齒輪。已知變速器的噪聲行為受來自所提供的齒輪的激發(fā)(excitation)決定性地影響。齒輪幾何形狀對激發(fā)行為的這種影響由具體的主要幾何特征(諸如輪廓和重合度(overlapratio))以及齒側(cè)翼拓撲結(jié)構(gòu)的形狀進行說明。此外，任何即使只有來自固定齒側(cè)翼幾何形狀的輕微生產(chǎn)偏差也可對激發(fā)行為具有負面影響。目前正在努力通過具體的側(cè)翼校正來優(yōu)化激發(fā)行為，從而提高某些類型的傳輸?shù)脑肼曅袨椤Ｍㄟ^具有臨界噪聲的齒輪，波度(waviness)在這方面可以具體是齒面上所需的，以減少或防止齒輪配對的噪聲激發(fā)行為。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供一種用于制造具有調(diào)整的表面結(jié)構(gòu)和校正的齒輪幾何形狀的工件的方法，該方法在加工的工件的有效表面上產(chǎn)生調(diào)整，特別是輪廓調(diào)整或輪廓波度和/或定義的周期側(cè)翼波度，或者調(diào)整或防止不期望的側(cè)翼波度。在這方面，本專利技術(shù)包括一種用于特別通過產(chǎn)生磨削或齒輪珩磨來制造工件的方法，其中，通過磨削工具或珩磨工具的擺動運動和/或偏心來實現(xiàn)，其中在磨削或珩磨的工件的有效表面上產(chǎn)生調(diào)整，特別是輪廓調(diào)整或輪廓波度和/或定義的周期側(cè)翼波度。根據(jù)本專利技術(shù)的輪廓調(diào)整可以特別被用來在工件的有效表面上產(chǎn)生所需的側(cè)翼波度。然而，根據(jù)本專利技術(shù)的輪廓調(diào)整同樣地能夠測量成品工件上的周期側(cè)翼波度，并通過根據(jù)根據(jù)本專利技術(shù)的方法的相反定向校正來補償，以在其它工件的加工中修正和/或提供這些校正。根據(jù)本專利技術(shù)，在這方面，在用于制造具有校正的齒輪幾何形狀和調(diào)整的表面結(jié)構(gòu)的工件的第一實施例中，提出了一種方法，用于通過工具平衡或工具不平衡的具體設(shè)定來平衡相應(yīng)的磨削工具，其中，在磨削工件的有效表面上產(chǎn)生周期側(cè)翼波度。所加工的工件的表面幾何形狀由此與所得到的要求相匹配。替換地，工具的修整機可以被控制，使磨削工具或珩磨工具的工具表面被賦予相應(yīng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在隨后的加工過程中在所加工的工件上產(chǎn)生可比較的表面幾何形狀。在精細加工工具的修整和仿形中，修整工具可特別被控制，使得在工具的表面上產(chǎn)生優(yōu)選的周期側(cè)翼波度，這進而在磨削/珩磨的工件的有效表面上產(chǎn)生可比較的周期側(cè)翼波度。對平衡/不平衡和/或表面結(jié)構(gòu)進行調(diào)整的工具特別適合于具有校正的齒輪幾何形狀和/或調(diào)整的表面結(jié)構(gòu)的磨削或珩磨圓柱正齒輪傳動裝置或螺旋齒輪傳動裝置。這些校正可以在校正運動上疊加，如對應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的齒輪的精細加工。這也適用于例如球形或錐形齒輪，諸如斜面體齒輪。該工具原則上是蝸桿磨輪或珩磨環(huán)或外齒珩磨工具，利用現(xiàn)有技術(shù)的方法修整和調(diào)整該工具的表面結(jié)構(gòu)。首先，磨削工具的不平衡可有多種原因。因此，也產(chǎn)生多種可能性來直接設(shè)定或產(chǎn)生平衡/不平衡。不平衡的可能原因例如是工具附件、工具設(shè)計或其配置和/或工具側(cè)翼中的密度差異。此外，不平衡可在工具中或在冷卻不同地分布在周邊的潤滑劑的接收能力的應(yīng)用中具有原因。作為一項規(guī)則，這些工具在新狀態(tài)下在外部平衡機上被靜態(tài)和動態(tài)地平衡。為此，橫向安裝為鄰近工具的平衡配重被取代了很久，直到實現(xiàn)所需的平衡質(zhì)量。這種平衡可以根據(jù)工具尺寸在一個或兩個平面上發(fā)生。此外，在所定義數(shù)量的工件由工具加工且因此工具必須被再次修整之后，工具后來在操作中被周期性修整。為此，平衡頭安裝在齒輪切割機中或工具座中，其可使用NC控制器進行調(diào)節(jié)，從而在機器內(nèi)進行精細平衡。可以對平衡質(zhì)量發(fā)生影響或?qū)υO(shè)定根據(jù)本專利技術(shù)的工具的平衡質(zhì)量有意義的不同時間點由這兩種平衡方法/平衡過程造成。通過新工具，刀具不平衡的原因也在于偏離中心的工具附件，原因是因為工具的孔通常相對于接收心軸具有間隙，即使是小孔。該附件的偏心主要具有靜態(tài)不平衡的效果。由對準狀態(tài)引起的圓跳動誤差在機器中的隨后第一修整中被消除。由于這進而具有對平衡質(zhì)量的影響，所以這種不平衡優(yōu)選地在外部平衡機上被校正，且僅在根據(jù)本專利技術(shù)的平衡設(shè)定的例外情況下利用。這種情況與磨削工具配置的不平衡不同。在本文中有更好的可能性來直接設(shè)定平衡/不平衡。磨削工具上的齒圍繞工具軸線以螺旋形式延伸。工具節(jié)距依賴于工具寬度和工具模塊在蝸桿磨輪的外徑中以偏移角結(jié)束。如果節(jié)距結(jié)束偏移零度，則會產(chǎn)生動態(tài)不平衡；以180度的偏移，其結(jié)果是靜態(tài)不平衡。如果蝸桿節(jié)距在中間角位置結(jié)束，則產(chǎn)生靜態(tài)和動態(tài)不平衡結(jié)果的組合。這種影響只適用于單節(jié)距蝸桿磨輪。到目前為止，圓柱蝸桿磨輪側(cè)翼的有用蝸桿寬度通常已選擇成使得由節(jié)距幾何形狀引起的動態(tài)不平衡變?yōu)樽钚　Ｈ欢鶕?jù)本專利技術(shù)，現(xiàn)在也可以在制造新工具時直接選擇寬度，使得蝸桿磨輪的節(jié)距被布置在工具外徑的不同角度位置，從而使磨削工具具有系統(tǒng)中固有的所定義的動態(tài)基本平衡/不平衡。可替代地或附加地可提供：工具在磨床上被平衡，以提供所需的定義不平衡。為此，平衡頭有利地安裝在磨床或工具座中，且可通過NC控制器進行調(diào)節(jié)，從而在機器內(nèi)進行精細平衡。在這方面，機器上的不平衡設(shè)定有利地在磨削操作期間周期性地發(fā)生。在這方面，這是明智的，原因是工具通過周期修整過程不斷地變化且平衡也在磨削過程中通過冷卻潤滑劑的接收受影響，所以再平衡將始終是必要的。工具配置的影響可特別通過附加動態(tài)的“改變/調(diào)整基本平衡/不平衡”而在磨床上的再平衡中被直接放大或縮小。在加工的工件中產(chǎn)生周期側(cè)翼波度的另一種可能性包括在修整和仿形過程期間直接調(diào)整工具的表面，以便在加工的工件中產(chǎn)生所需的表面幾何形狀或防止現(xiàn)有的不必要表面幾何形狀。代替或除了工具的擺動運動之外，還可以執(zhí)行該調(diào)整。在下式中，適用下標1＝工具下標2＝工件。齒輪側(cè)翼上的工件的表面幾何形狀的所需調(diào)整可特別至少局部地在工件的第一方向上GC2上在產(chǎn)生圖案中具有恒定值，并可以在垂直于第一方向GC2延伸的工件的第二方向上由函數(shù)f(x)給出。在這方面，可特別預(yù)定義第一方向GC2和函數(shù)f(x)，例如，用于限定了所需調(diào)整或用于補償所測的不需要的調(diào)整。在這種情況下，根據(jù)本專利技術(shù)，工具的表面幾何形狀的調(diào)整可用于產(chǎn)生工件的表面幾何形狀的這種調(diào)整，這同樣在工件的第一方向上GC1上至少局部地在產(chǎn)生圖案中具有恒定值。優(yōu)選地利用工具的表面幾何形狀的調(diào)整，這通過相同的功能被至少局部地給定，在垂直于第一方向GC1延伸的工具的第二方向上由因子c、f(x)任選地線性壓縮。在這方面，產(chǎn)生圖案針對第一實施例中的工件和工具的幾何形狀不僅能僅被局部和/或在產(chǎn)生圖案的部分區(qū)域中描述，而且也可由上面給出的公式全面地描述。在這種情況下，每條線(沿線的調(diào)整具有恒定值)都在整個產(chǎn)生圖案上形成直線，或可以由該小的差異近似。然而，可替代地提供：線(沿線的調(diào)整具有恒定值)在工件和/或工具中不形成直線，而是被彎曲和/或具有相對于彼此不在直線中延伸的多個部分區(qū)域。然而，在這種情況下，產(chǎn)生圖案可由上述公式局部地在至少一個點根據(jù)本專利技術(shù)被近似，并優(yōu)選地沿線或在部分區(qū)域中優(yōu)選地由上述公式局部地在每種情況下被近似。任選地，在這方面，函數(shù)f()分別具有沿著這樣一條線的用于不同區(qū)域的不同形式。產(chǎn)生圖案然后任選地必須由根據(jù)本專利技術(shù)的公式所描述的多個部分區(qū)域組成。表面幾何形狀的調(diào)整優(yōu)選地由下式定義：f(2*pi/lambda2*cos(p本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于制造具有校正的齒輪幾何形狀和/或調(diào)整的表面結(jié)構(gòu)的工件的方法，特別地通過精細加工過程，特別是通過產(chǎn)生磨削或珩磨來制造，其特征在于通過直接產(chǎn)生工具的擺動運動和/或偏心來實現(xiàn)，在所加工的工件的有效表面上產(chǎn)生調(diào)整，特別是輪廓調(diào)整或輪廓波度和/或定義的周期側(cè)翼波度。

【技術(shù)特征摘要】
2012.04.17 DE 1020120076878;2012.08.08 DE 10201201.一種用于制造具有校正的齒輪幾何形狀和/或調(diào)整的表面結(jié)構(gòu)的工件的方法，通過產(chǎn)生磨削或珩磨來制造，其特征在于通過直接產(chǎn)生工具的擺動運動和/或偏心來實現(xiàn)，在所加工的工件的有效表面上產(chǎn)生調(diào)整，其中，為了產(chǎn)生特定偏心，所述工具在修整和/或仿形期間被修整失圓；其中，所述工具的偏心修整發(fā)生，使得相對于傳統(tǒng)修整運動學(xué)進行軸向運動的一個或多個以下校正：a)依賴于所述工具的旋轉(zhuǎn)角度或工具寬度，修整機與所述工具的軸向間距的變化，b)依賴于所述工具的旋轉(zhuǎn)角度或工具寬度，所述工具或所述修整機的軸向進給的變化，c)依賴于所述工具的旋轉(zhuǎn)角度或工具寬度，所述工具和所述修整機的交叉軸角度的變化，d)依賴于所述工具的旋轉(zhuǎn)角度或工具寬度，工具速度的變化，和/或其中，所述工具的偏心修整發(fā)生，使得所述修整機依賴于所述工具的角位置而被進給或所述工具依賴于其角度位置朝向所述修整機而被進給，或所述修整機依賴于所述工具的角位置而被進給或所述工具依賴于其角度位置朝向所述修整機而被進給，使得所述工具的偏心修整發(fā)生。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整是輪廓波度和/或定義的周期側(cè)翼波度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在制造蝸桿磨輪時確定蝸桿磨輪寬度，使得蝸桿節(jié)距在所述蝸桿磨輪的兩端處的節(jié)距端被布置在外周上的不同角度位置，并因此直接導(dǎo)致所定義的不平衡；和/或，在對磨削工具進行平衡時，在磨床上進行平衡時，直接設(shè)定某種不平衡，使得通過這種平衡方法產(chǎn)生所述磨輪的特定擺動運動和/或偏心運動，在磨削的工件的有效表面上實現(xiàn)定義的周期側(cè)翼波度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，通過所述工具的所述特定偏心實現(xiàn)，在對角產(chǎn)生磨削過程中在所加工的工件的有效表面上產(chǎn)生所定義的調(diào)整。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，通過成形輥使所述工具修整失圓；其中，所述成形輥在修整時從基區(qū)到波峰區(qū)進一步與所述工具的齒接觸，使得所述偏心調(diào)整發(fā)生在整個齒高上的一個沖程中；或替換地，所述成形輥在修整時僅在基區(qū)和波峰之間的部分區(qū)域中與所述工具的齒接觸，使得所述偏心調(diào)整發(fā)生在整個齒高上的多個沖程中且處于各自不同的相對定位中。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述齒輪的側(cè)翼上的所述工件的表面幾何形狀的所需調(diào)整至少局部地在所述工件的第一方向(GC2)上具有恒定值，并在所述工件的垂直于所述工件的第一方向(GC2)延伸的第二方向上由函數(shù)f(x)給出；并且其中，用于制造所述工件的表面幾何形狀調(diào)整的所述工具的表面幾何形狀的這種調(diào)整至少局部地在所述工具的第一方向(GC1)上具有恒定值，并進一步在所述工件的垂直于所述工具的第一方向(GC1)延伸的第二方向上由相同函數(shù)f(cx)給出，該函數(shù)以因子c線性壓縮。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在所述齒輪側(cè)翼上的所述工件的表面幾何形狀的所需調(diào)整由下式在產(chǎn)生長度位置(L2)和齒寬位置(b2)上以產(chǎn)生圖案至少局部地定義：f(2*pi/lambda2*cos(psi2)*L2-2*pi/lambda2*sin(psi2)*b2)其中，角度psi2表示所述齒輪側(cè)翼上的方向(GC2)，所述調(diào)整在該方向上具有恒定值，而每個其它方向上的調(diào)整具有f()的形式，其中l(wèi)ambda2以超過2*pi的f()周期定義在垂直于所述工件的第一方向(GC2)的方向上的調(diào)整的波長，以及其中在用于此目的的所述產(chǎn)生圖案中的所述工具的所述表面幾何形狀的調(diào)整由下式在縱向產(chǎn)生位置(L1)和在齒寬位置(b1)至少局部地定義：f(2*pi/lambda1*cos(psi1)*L1-2*pi/lambda1*sin(psi1)*b1)其中，角度psi1表示所述齒輪側(cè)翼上的方向(GC1)，所述調(diào)整在該方向上具有恒定值，而每個其它方向上的所述調(diào)整具有f()的形式，其中l(wèi)ambda1以超過2*pi的f()周期定義在垂直于所述工具的第一方向(GC1)的方向上的調(diào)整的波長，和/或其中，在修整期間用所述工具使所述調(diào)整具有恒定值的所述工具的所述工具的第一方向(GC1)對應(yīng)于所述修整機，其中該方向由一直線G1至少局部地近似。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，選擇所述工具和/或修整工具的宏觀幾何形狀和/或所述修整工具的嚙合線和/或工具的軸向進給和/或所述工具的移位運動和/或壓縮因子c，使得所述工具沿線G...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：漢斯約爾格·蓋澤，羅伯特·維費爾，
申請(專利權(quán))人：利勃海爾齒輪技術(shù)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：