專利名稱：用于修整多線磨削螺桿和用于磨削的方法及磨削螺桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于修整多線磨削螺桿的方法，在該方法中借助修整工具制造螺旋形平行地并排延伸的螺槽的側(cè)面輪廓。此外，本發(fā)明涉及一種用于磨削工件的方法和一種磨削螺桿。
現(xiàn)有技術(shù)在利用磨削螺桿磨削齒部和類似工件時，亦即以滾壓-磨削方法，必須在磨削之前修整螺桿，亦即，必須使螺槽的側(cè)面輪廓成型。為此可以使用金剛石修整輪，該金剛石修整輪以數(shù)控方式沿著側(cè)面輪廓移動并且因此制造所需的廓形。在這里所謂的拓撲修整是可能的，如其例如在DE 10 2007 020 479 B4中有所描述。螺槽的側(cè)面輪廓這里準(zhǔn)點式地或者線式地產(chǎn)生，其中以一定數(shù)量的在磨削螺桿和修整輪之間的徑向進給構(gòu)造側(cè)面廓形。類似的解決方案由DE 695 26 851 T2和由DE 10 2009 021 578 Al已知。全形修整(Vollformabrichten)也是可能的,在該全形修整中，具有成型廓形的修整工具插入到螺槽中并且在此將其形狀交給螺槽的側(cè)面。如果使用多線磨削螺桿，在該多線磨削螺桿中多條螺槽螺旋形地彼此平行延伸，那么修整過程對于每條螺槽相繼地進行。在修整完一條螺槽之后，被“分開”并且為下一螺槽重復(fù)修整，直到以這種方式修整完所有螺槽。結(jié)果為，所有螺槽或者螺槽的側(cè)面輪廓不僅在其幾何結(jié)構(gòu)方面、而且關(guān)于其表面結(jié)構(gòu)得以相同地修整或構(gòu)成。在此追求，側(cè)面輪廓的廓形可能在所有的螺槽中是相同的。如果特別是在拓撲修整時點式或者線式地構(gòu)造側(cè)面輪廓，則修整工具必須在各個“行”中具有足夠的重疊，以便以高的精度在側(cè)面上構(gòu)造廓形。為此，在行與行之間僅選擇小的徑向增量，這雖然保證了精確的輪廓，但是相對耗時。如果必須追求或?qū)崿F(xiàn)足夠的磨削質(zhì)量，則在拓撲修整時的修整時間因此由于高的重疊系數(shù)而相應(yīng)長。對于每條槽的修整行程的數(shù)量因此必須選擇得足夠大，這是費時的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，這樣改進一種同類型的用于修整磨削螺桿的方法，使得能以較小的時間耗費實現(xiàn)同樣良好的磨削結(jié)果或者說能以相同的時間耗費得到更好的磨削結(jié)果。為此也應(yīng)當(dāng)提出一種相應(yīng)的磨削方法和一種相應(yīng)的磨削螺桿。所述目的通過本發(fā)明的解決方案在一種用于修整多線磨削螺桿的方法中特征在于，在至少兩條螺槽中制造在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同的側(cè)面輪廓，其中，修整利用這樣的修整工具進行，該修整工具的切削區(qū)域僅僅在側(cè)面輪廓的整個徑向高度的一部分上延伸，亦即修整借助拓撲修整進行，在多個修整子過程中制造整個側(cè)面輪廓，利用這些修整子過程分別制造側(cè)面輪廓的不同的徑向區(qū)段，其中，在至少兩條螺槽中各個徑向區(qū)段沿徑向彼此位錯地設(shè)置。與現(xiàn)有技術(shù)不同地因此規(guī)定，各個螺槽的側(cè)面輪廓的幾何結(jié)構(gòu)有針對性地彼此不同或者在表面結(jié)構(gòu)方面存在不同。在此優(yōu)選在所有螺槽中制造在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同的側(cè)面輪廓。修整子過程在此優(yōu)選這樣進行，S卩，在磨削螺桿和修整工具之間的徑向間距恒定的情況下在磨削螺桿和修整工具之間進行軸向相對運動。在各條螺槽中的各個徑向區(qū)段之間的徑向位錯在此優(yōu)選等距地分布。修整優(yōu)選在使用盤形修整工具的情況下進行，該盤形修整工具在修整過程中圍繞轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)。在這種情況下按照所提出的方法的一種特別的實施方案可以規(guī)定，各條螺槽的修整通過這樣的方式進行，即，在各條螺槽中在磨削螺桿和盤形修整工具之間選擇不同的軸線間距，其中在修整各條螺槽時使用在磨削螺桿的轉(zhuǎn)動軸線和盤形修整工具的轉(zhuǎn)動軸線之間的不同的擺動角度。所提到的各軸線在此便相對彼此傾斜地定向(即，各軸線不是平行的并且也不相交)。相對的擺動角度相應(yīng)地在螺槽與螺槽之間變化，更確切地說在磨削螺桿與修整輪之間的徑向間距改變的情況下。由此可以有針對性地影響螺槽的側(cè)面的表面結(jié)構(gòu)，因為在修整時在螺槽與螺槽之間存在不同的嚙合情況。一種改進方案規(guī)定，在磨削螺桿的軸向延伸尺寸上使至少兩個沿軸向彼此鄰接的區(qū)段形成廓形，其中，在一條螺槽中的沿軸向彼此鄰接的區(qū)段中的側(cè)面輪廓在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同。在所提出的用于利用帶有一定數(shù)量的螺槽的磨削螺桿磨削工件的方法中，該工件在其圓周上具有一定數(shù)量的齒或齒形凸起，其中使用上述的修整方法，所述方法的特征在于，將齒或齒形凸起的數(shù) 量與螺槽的數(shù)量之間的比例選擇為非整數(shù)。由此實現(xiàn)這樣的效果，S卩，在使用多線滾壓螺桿的情況下在對齒輪或類似工件磨削加工時磨削螺桿的每條槽多次與每個齒隙嚙合。在工件給定的情況下相應(yīng)地選擇磨削螺桿的線數(shù)。工件的齒數(shù)除以螺槽的數(shù)量因此便不允許是整數(shù)的。所提出的用于磨削具有齒形廓形的齒輪或轉(zhuǎn)子的多線磨削螺桿特征在于，至少兩條螺槽具有在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同的側(cè)面輪廓，其中，整個側(cè)面輪廓包括多個徑向區(qū)段并且在至少兩條螺槽中各個徑向區(qū)段沿徑向彼此位錯地設(shè)置。優(yōu)選地，磨削螺桿的特征在于，在磨削螺桿的軸向延伸尺寸上有至少兩個沿軸向彼此鄰接的區(qū)段，其中，在一條螺槽中的沿軸向彼此鄰接的區(qū)段中的側(cè)面輪廓在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同。所提出的方法或所提出的磨削螺桿可以用于對齒部和特殊廓形(例如轉(zhuǎn)子或擺線)進行硬質(zhì)精加工。該方法不僅可以用在拓撲修整中，而且可以用在全形修整中。因此本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比采用相反的途徑磨削螺桿的各條螺槽被有針對性地不同地修整，以便得到不同的表面結(jié)構(gòu)或幾何結(jié)構(gòu)。因此本發(fā)明規(guī)定，磨削螺桿至少局部地、亦即在限定的軸向區(qū)段上、可以說在限定的軸向位置處被如此修整，使得在所述的區(qū)段中或在所述的軸向位置處在不同的槽中存在不同的廓形幾何結(jié)構(gòu)或表面結(jié)構(gòu)。在磨削螺桿的軸向延伸尺寸上，在一條螺槽中廓形幾何結(jié)構(gòu)或表面結(jié)構(gòu)可以改變。于是在磨削時可以給磨削螺桿的不同廓形的軸向區(qū)域分配工件的不同的軸向區(qū)域，以便在工件上產(chǎn)生有針對性的廓形修改。關(guān)于該方法，明確參閱DE 695 26 851 T2，在那里詳細描述了該工作方法。如果在磨削工件時工具的每條螺槽多次與每個工件隙嚙合，則各條螺槽完整地傳遞到工件上。由此可以影響工件的表面結(jié)構(gòu)和幾何結(jié)構(gòu)。磨削螺桿的修整因此可以在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)和/或工件的加工質(zhì)量因此可以提聞。利用所提出的方法可以實現(xiàn)不同的設(shè)定目標(biāo)首先可以在拓撲修整時提高重疊系數(shù)。在拓撲修整時，如上面提到地，在修整工具和要修整的滾壓螺桿的螺槽側(cè)面之間似乎存在點接觸。所希望的廓形通過修整個別“軌跡”或“線”被施加到工具上。所提到的“軌跡”或“線”的間距對于后續(xù)的磨削結(jié)果是決定性的。如果各個軌跡的間距等于修整工具的有效寬度(或有效高度)，則得到的重疊系數(shù)為I。這在理論上符合最小可能的重疊并且因而符合利用最小數(shù)量的單個軌跡的修整。不過出于質(zhì)量原因，在實踐中選擇明顯更大的重疊系數(shù)，這相應(yīng)地決定了更長的修整時間。如上面闡述地，在這方面本發(fā)明構(gòu)思的一種非常有利的改進方案在于，所提到的各軌跡沿徑向位錯地施加到磨削螺桿的不同螺槽上并且因而實現(xiàn)理論上更高的重疊系數(shù)。所提出的方法的另一優(yōu)點在于影響結(jié)構(gòu)的可能性。每條單個的螺槽在這里例如以略微不同的在修整工具和磨削螺桿之間的軸線間距被修整。各條槽的由此改變的幾何結(jié)構(gòu)通過修整輪的和磨削螺桿的軸線的擺動角度的修正在修整時得到修正，從而所有側(cè)面輪廓從幾何結(jié)構(gòu)方面雖然相同，但這些側(cè)面輪廓在其表面結(jié)構(gòu)方面不同。在這里目的是，在磨削時獲得斷開的表面結(jié)構(gòu)，該表面結(jié)構(gòu)積極地作用于工件的在后來運行中的、例如在變速器中的噪聲性能。此外，可以追求影響幾何結(jié)構(gòu)。如果各個螺槽在其幾何結(jié)構(gòu)方面被不同地修整，則可能的是，由此在磨削時影響工件的幾何結(jié)構(gòu)，為此在磨削時進行移位運動(沿磨削螺桿的轉(zhuǎn)動軸線方向的運動)。


在附圖中示出本發(fā)明的實施例。圖中圖1以側(cè)視圖示意地示出一個三線磨削螺桿，該磨削螺桿被修整工具修整，圖2示出按照圖1的磨削螺桿的局部的徑向剖視圖，其中說明了按照現(xiàn)有技術(shù)的修整方式，圖3示出按照圖1的磨削螺桿的局部的徑向剖視圖，其中說明了按照本發(fā)明的修整方式，圖4以放大圖示出按照圖3的磨削螺桿的三個相鄰的側(cè)面，和圖5以側(cè)視圖示意地示出一個磨削螺桿，其中標(biāo)出了磨削螺桿的多個軸向區(qū)域。
具體實施方式
在圖1中首先可一般地看出，借助修整工具2如何修整磨削螺桿I。修整工具在這里構(gòu)成為修整輪，該修整輪在修整時圍繞一條轉(zhuǎn)動軸線a旋轉(zhuǎn)。磨削螺桿I在修整時圍繞其轉(zhuǎn)動軸線A旋轉(zhuǎn)。磨削螺桿I當(dāng)前構(gòu)成為三線的，亦即，三條螺槽6、7和8螺旋形平行地并排圍繞轉(zhuǎn)動軸線A延伸。如在現(xiàn)有技術(shù)中常見的修整過程在圖2中說明。這里可看出，修整工具2以其各切削面線式或行式地在限定的半徑上沿軸向方向被引導(dǎo)，以便相繼地制造螺槽6的側(cè)面輪廓3’和3”、螺槽7的側(cè)面輪廓4’和4”以及螺槽8的側(cè)面輪廓5’和5”(拓撲修整)。修整工具2在此在每條線或行中切入側(cè)面中一段徑向區(qū)段9。在修整完一行之后，使磨削工具2相對于磨削螺桿I徑向進給，更確切地說以例如與徑向區(qū)段9的徑向高度相等的量。據(jù)此，按照現(xiàn)有技術(shù)的磨削螺桿突出之處在于，在所有螺槽6、7、8中的所有修整線位于同一半徑上，這在圖2中以水平的虛線示出。與此相對地，圖3以及圖4以放大圖對應(yīng)地(對于圖3中的這三個側(cè)面輪廓3’、4’、5’ )示出另一種工作方法，如其在本發(fā)明中應(yīng)用時這里以具體的實施例產(chǎn)生也行式或線式地進行修整(拓撲修整)。對于第一螺槽5，這如對于圖2情況下的螺槽5那樣進行。修整工具2對于徑向區(qū)段9’將其廓形留在側(cè)面輪廓3’上。該徑向區(qū)段9’基本上與修整工具2的切削區(qū)域的徑向高度h相等。據(jù)此立即顯而易見的是，需要一定數(shù)量的修整行程(行)，以便利用修整工具2的切削區(qū)域的徑向高度h覆蓋側(cè)面輪廓3、4、5的整個徑向高度H。不過接下去的螺槽7或側(cè)面輪廓4’不是以在修整工具2和磨削螺桿I之間的同一徑向間距修整，而是徑向間距減`小了一徑向位錯AR。側(cè)面輪廓4’因此相對于側(cè)面輪廓3’在幾何結(jié)構(gòu)方面改變。在修整側(cè)面輪廓5’時相應(yīng)地進行操作。在這里，在修整工具2和磨削螺桿I之間的徑向間距也減小了徑向位錯AR，因此相應(yīng)的“線”相對于第一螺槽6的線沿徑向位移了2 AR。據(jù)此，這三個彼此相繼的螺槽6、7和8的徑向區(qū)段9’、9”和9”’分別相對彼此位錯了徑向位錯AR。如在圖4中可看出，螺槽與螺槽之間的徑向位錯AR選擇成均勻的(等距的)。當(dāng)前，徑向位錯Λ R為徑向區(qū)段9’、9”或9’ ’ ’的三分之一或者修整工具2的切削區(qū)域的徑向
高度h的三分之一。如果在磨削時螺槽的數(shù)量這樣選擇，使得齒輪的齒數(shù)量(Zw)和磨削螺桿的螺槽的數(shù)量(Zs)之商不是整數(shù)，則齒輪的所有齒在磨削時逐漸地進入到所有螺槽中，因此實現(xiàn)磨削圖的均勻。這以這樣的方式產(chǎn)生，S卩，在圖4中強烈夸張示出的在側(cè)面上的“尖端”在磨削齒輪時在其作用方面被減小。在圖5中示意地示出，磨削螺桿I總共具有這樣的軸向延伸尺寸B,該軸向延伸尺寸分成三個軸向區(qū)段、即分成一個第一軸向區(qū)段B1、一個第二軸向區(qū)段B2和一個第三軸向區(qū)段B3。在這三個軸向區(qū)段B2和B3中，螺槽和螺槽之間的廓形(如所闡述的那樣)不僅設(shè)有徑向位錯△! ，而且側(cè)面輪廓的廓形即使在一條螺槽內(nèi)在磨削螺桿I的軸向延伸尺寸上也不同。因此可以通過這樣的方式產(chǎn)生要磨削的齒部的廓形修改，即，在磨削齒部時給不同的軸向區(qū)段B1、B2、B3分配工件的不同的寬度區(qū)域。附圖標(biāo)記列表I磨削螺桿2修整工具3’、3”側(cè)面輪廓4’、4”側(cè)面輪廓5’、5”側(cè)面輪廓6螺槽7螺槽8螺槽9徑向區(qū)段9’徑向區(qū)段9”徑向區(qū)段9”’徑向區(qū)段 h切削區(qū)域的徑向高度H側(cè)面輪廓的徑向高度AR徑向位錯a修整工具的轉(zhuǎn)動軸線A磨削螺桿的轉(zhuǎn)動軸線Zff齒或齒形凸起的數(shù)量Zs螺槽的數(shù)量B磨削螺桿的軸向延伸尺寸B1磨削螺桿的第一軸向區(qū)段B2磨削螺桿的第二軸向區(qū)段B3磨削螺桿的第三軸向區(qū)段
權(quán)利要求
1.用于修整多線磨削螺桿(I)的方法，其中，借助修整工具(2)制造螺旋形平行地并排延伸的螺槽(6、7、8)的側(cè)面輪廓(3’、3”、4’、4”、5’、5”)，其特征在于，在至少兩條螺槽(6、7、8 )中制造在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同的側(cè)面輪廓(3，、3，，、4，、4，，、5，、5，，)，其中，修整利用這樣的修整工具(2)進行，該修整工具的切削區(qū)域僅僅在側(cè)面輪廓(3’、3”、4’、4”、5’、5”)的整個徑向高度(H)的一部分(h)上延伸，在多個修整子過程中制造整個側(cè)面輪廓(3’、3”、4’、4”、5’、5”)，利用這些修整子過程分別制造側(cè)面輪廓(3’、3”、4’、4”、5’、5”)的不同的徑向區(qū)段(9’、9”、9’”)，其中，在至少兩條螺槽(6、7、8)中各個徑向區(qū)段(9 ’、9 ”、9 ’ ”)沿徑向彼此位錯(AR)地設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所有螺槽(6、7、8)中制造在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同的側(cè)面輪廓(3 ’、3 ”、4 ’、4 ”、5 ’、5 ”)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，修整子過程通過這樣的方式進行，SP，在磨削螺桿(I)和修整工具(2)之間的徑向間距恒定的情況下在磨削螺桿(I)和修整工具(2)之間進行軸向相對運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，在各個螺槽(6、7、8)中的各個徑向區(qū)段(9 ’、9 ’ ’、9 ’ ’ ’)之間的徑向位錯(Λ R)等距地分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，修整在使用盤形修整工具(2)的情況下進行，該盤形修整工具在修整過程中圍繞轉(zhuǎn)動軸線(a)旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，各個螺槽(6、7、8)的修整通過這樣的方式進行，即，在各條螺槽(6、7、8)中在磨削螺桿(I)和盤形修整工具(2)之間選擇不同的軸線間距，其中在修整各條螺槽(6、7、8)時使用在磨削螺桿(I)的轉(zhuǎn)動軸線(A)和盤形修整工具(2)的轉(zhuǎn)動軸線(a)之間的不同的擺動角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，在磨削螺桿(I)的軸向延伸尺寸(B)上使至少兩個沿軸向彼此鄰接的區(qū)段(Bp B2, B3)形成廓形，其中，在一條螺槽(6、7、8)中的沿軸向彼此鄰接的區(qū)段(B1、B2、B3)中的側(cè)面輪廓(3’、3”、4’、4”、5’、5”)在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同。
8.用于利用帶有一定數(shù)量(zs)的螺槽(6、7、8)的磨削螺桿(I)磨削工件的方法，該工件在其圓周上具有一定數(shù)量(zw)的齒或齒形凸起，其中，所述磨削螺桿(I)利用按照權(quán)利要求I至7中任一項所述的方法修整，其特征在于，將齒或齒形凸起的數(shù)量(Zw)與螺槽(6、7、8)的數(shù)量(zs)之間的比例選擇為非整數(shù)。
9.用于磨削帶有齒形廓形的齒輪或轉(zhuǎn)子的磨削螺桿(1)，其中，該磨削螺桿(I)具有多條螺旋形平行地并排延伸的螺槽(6、7、8)，其特征在于，至少兩條螺槽(6、7、8)具有在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同的側(cè)面輪廓(3’、3”、4’、4”、5’、5”)，其中，整個側(cè)面輪廓(3’、3”、4’、4”、5’、5”)包括多個徑向區(qū)段(9’、9’’、9’’’)并且在至少兩條螺槽(6、7、8 )中各個徑向區(qū)段(9 ’、9 ’ ’、9 ”’)沿徑向彼此位錯(AR)地設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磨削螺桿，其特征在于，在磨削螺桿(I)的軸向延伸尺寸(B)上有至少兩個沿軸向彼此鄰接的區(qū)段％、B2、B3),其中，在一條螺槽(6、7、8)中的沿軸向彼此鄰接的區(qū)段汍為為彡中的側(cè)面輪廓(3，3‘4，4’ 5，5‘)在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于修整多線磨削螺桿(1)的方法，在該方法中借助修整工具(2)制造螺旋形平行地并排延伸的螺槽(6、7、8)的側(cè)面輪廓(3’、3”、4’、4”、5’、5”)。為了特別是在修整時間縮短的情況下實現(xiàn)改善的磨削結(jié)果，本發(fā)明規(guī)定，在至少兩條螺槽(6、7、8)中制造在幾何結(jié)構(gòu)和/或在其表面結(jié)構(gòu)方面彼此不同的側(cè)面輪廓(3’、3”、4’、4”、5’、5”)。此外本發(fā)明還涉及一種用于磨削工件的方法和一種磨削螺桿。
文檔編號B23F21/02GK103042469SQ20121038361
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者F·米勒 申請人:Kapp有限公司, 尼爾斯工具機械有限公司