加工有齒工件的方法、可操作以執(zhí)行該方法的加工單元和配備有該加工單元的機(jī)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于有齒工件的加工、尤其是用于通過與工具、尤其是倒角工具的嚙 合齒接合而在所述齒的末端處的齒邊緣上產(chǎn)生倒角的方法，所述工具可繞其旋轉(zhuǎn)軸線自由 旋轉(zhuǎn)，其中在對一個工件進(jìn)行加工和對下一個工件進(jìn)行加工之間，所述工具經(jīng)受橫向運動。 此外，本發(fā)明還涉及具有執(zhí)行所述方法所需能力的加工單元和機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如通過滾銑產(chǎn)生齒輪齒的現(xiàn)有技術(shù)工藝包括在端銑齒邊緣上的加工操作，由于 已知的原因，所述在端銑齒邊緣上的加工操作具有如例如在DE102009018405A1中描述的 優(yōu)點。
[0003] 特此參考涉及將端銑齒邊緣再加工成倒角的細(xì)節(jié)的該專利公開，所述倒角連接齒 輪齒的端面和齒側(cè)。
[0004] 然而，具有前述種類的方法的經(jīng)歷已經(jīng)顯示出，對齒邊緣的加工會對工件的齒輪 齒造成無意的損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明因此所具有的目的是提出滿足更高質(zhì)量的需要并且尤其可以在不增加加 工時間的情況下執(zhí)行的方法。
[0006] 從方法的角度來看，該任務(wù)通過對上述種類的方法的進(jìn)一步開發(fā)來解決，其通過 以下特征在實質(zhì)上區(qū)別開，即，使工具執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動，由此，如果工具的被設(shè)計用來與工件 進(jìn)行初始接合的區(qū)域未被合適地定位，那么使其進(jìn)入適合于對下一個工件進(jìn)行加工的位 置。。
[0007] 本發(fā)明基于對如下事實的觀察，S卩，由于工具的自由運行的運動性，工具相對于要 加工的加下來的一個工件的位置不一定對應(yīng)于所期望的旋轉(zhuǎn)位置，從而即使工具具有被設(shè) 計用于與工件初始接合的區(qū)域，自由運行的工具的完全無損傷夾帶也并不總是成功的，尤 其是如果工件在初始接合期間正以更高的每分鐘轉(zhuǎn)速（rpm-rate)運行。
[0008] 在這種情況下，可能會發(fā)生工具與工件的無意的強(qiáng)烈碰撞，由此工件會受損，如上 面已經(jīng)提到的。已經(jīng)進(jìn)一步獲悉，即使在已經(jīng)預(yù)期到某一比例的不合格零件的情況下，報廢 率可以通過朝向該目標(biāo)引導(dǎo)的發(fā)明措施而降至幾乎為零的水平。
[0009] 由于工具的旋轉(zhuǎn)運動，即使工件的旋轉(zhuǎn)不是過低，也可以在不損壞工件的情況下 執(zhí)行初始接合，因為工具處于用于初始接合的正確位置。
[0010] 根據(jù)優(yōu)選構(gòu)思，旋轉(zhuǎn)運動通過工具與特別地構(gòu)造為引導(dǎo)裝置的對應(yīng)物之間的相對 運動而實現(xiàn)。因此設(shè)計旋轉(zhuǎn)運動獨立于工具的橫向運動而發(fā)生的方法的變體將會是可能 的。
[0011] 然而，根據(jù)該方法的特別優(yōu)選的實現(xiàn)方式，旋轉(zhuǎn)運動要通過將旋轉(zhuǎn)運動至少部分 地耦接到橫向運動而實現(xiàn)。在旋轉(zhuǎn)運動取決于橫向運動的情況下，由于兩個運動彼此至少 部分地耦接，因此被設(shè)計用于與工件初始接合的工具區(qū)域可以以特別簡單的方式合適地定 位。
[0012] 如果旋轉(zhuǎn)位置不適合于初始接合（情況通常是這樣），該方法就見效。然而，偶爾 會發(fā)生的是，旋轉(zhuǎn)位置已經(jīng)正確，在此情況下旋轉(zhuǎn)運動的角度為零。
[0013] 在該方法的優(yōu)選形式下，橫向運動沿著閉環(huán)路徑發(fā)生。這允許在相同的加工位置 執(zhí)行對工件和接下來的一個工件的加工。
[0014] 優(yōu)選地，耦接接合在閉環(huán)路徑的轉(zhuǎn)折點之前發(fā)生。這允許橫向運動變短，從而需要 的空間更少。
[0015] 在特別優(yōu)選的實施例中，耦接功能是機(jī)械的、尤其是純機(jī)械的。這導(dǎo)致特別簡單且 可靠的耦接動作，在根據(jù)更優(yōu)選的實施例的情況下更加如此，不屬于工具的耦接件的側(cè)面 不具有可運動部件。
[0016] 關(guān)于耦接件，優(yōu)選的是，如果對于耦接件的接合，工具的側(cè)面上的耦接零件由耦接 件的固定側(cè)來引導(dǎo)。這同樣有益于耦接件的簡單設(shè)計構(gòu)造。
[0017] 在該方法的實際實施方式中，可以選擇這樣的設(shè)計，其中用于初始接合的工具區(qū) 域不是連續(xù)的，并且包括例如兩個子區(qū)域，這兩個子區(qū)域相對于彼此偏移180°。該角度不 必精確為180°，唯一重要的是子區(qū)域彼此對置地設(shè)置。這為耦接件的固定側(cè)的設(shè)計提供更 多自由度。然而，對于這種設(shè)計選擇，相比于僅具有一個初始接合區(qū)域的設(shè)計，工具仍保持 可用于實際加工的部分減少。
[0018] 工具的設(shè)計用于初始接合的區(qū)域/子區(qū)域可以包括多個齒輪齒。這允許用于定位 的更寬容差，并且工件不必為初始接合減慢至非常低的每分鐘轉(zhuǎn)速。關(guān)于旋轉(zhuǎn)速率，設(shè)想如 果工件正在初始接合期間旋轉(zhuǎn)，所接合的區(qū)域?qū)哂胁桓哂?60m/min的速度，優(yōu)選不高 于180m/min，尤其不高于120m/min，并且優(yōu)選至少6m/min，尤其至少30m/min。備選地，初 始接合也可以發(fā)生在工件的準(zhǔn)靜態(tài)下，即以小于lm/min的工件的接合區(qū)域的速度、例如大 約30cm/min發(fā)生，以便獲得更平滑的初始接合。
[0019] 在一個實施例中，設(shè)想被設(shè)計用于初始接合的工具區(qū)域/子區(qū)域包括一個齒。在 這種情況下，當(dāng)工件未正在旋轉(zhuǎn)時，將會通過工具的點定位來執(zhí)行初始接合，這意味著工件 將會設(shè)定為僅在初始接合已經(jīng)完成之后旋轉(zhuǎn)，使得初始接合區(qū)域已經(jīng)與工件的齒進(jìn)行嚙合 接合。
[0020] 在該方法的優(yōu)選實施方式中，如果與工具的側(cè)面相關(guān)聯(lián)的耦接部件沒有已經(jīng)定位 成比正交于橫向運動的路徑的平面更靠近工件軸線并且包含工具軸線或與工具軸線相交， 那么該耦接零件向那里運動，以便更靠近工件軸線地設(shè)置。該運動尤其是自動地并且尤其 通過純機(jī)械手段而發(fā)生。由于該構(gòu)思，用于初始接合的區(qū)域不必分為兩個子區(qū)域，并且因此 可以設(shè)計得更小。
[0021] 在該方法的特別優(yōu)選的實施方式中，設(shè)想對于工具的可能的角度開始位置的一部 分，在屬于工具的側(cè)面的耦接零件的運動部件中發(fā)生方向的反轉(zhuǎn)，并且呈直角地引導(dǎo)到橫 向運動的路徑。這允許將耦接件容納在更小的設(shè)計空間內(nèi)。
[0022] 從裝置的角度出發(fā)，本發(fā)明提供了用于對有齒工件進(jìn)行加工、尤其是用于在齒的 末端處的齒邊緣上產(chǎn)生倒角的加工單元。該加工單元包括旋轉(zhuǎn)軸承，所述旋轉(zhuǎn)軸承支撐能 夠與工件齒嚙合接合的工具、尤其是倒角工具，所述工具繞其旋轉(zhuǎn)軸線自由旋轉(zhuǎn)，并且進(jìn)一 步包括運動裝置，由此可以使得由旋轉(zhuǎn)軸承支撐的工具相對于加工單元的固定零件在加工 一個工件與加工下一個工件之間執(zhí)行橫向運動。實質(zhì)上，加工單元的區(qū)別特征在于，具有功 能對應(yīng)物、尤其是耦接裝置，其位置可相對于工具的位置改變，并且其具有目的是，如果工 具的意圖用于與工件的初始接合的區(qū)域未合適地定位，那么使區(qū)域進(jìn)入下一個工件的加工 的位置。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的加工單元的優(yōu)點是從上述方法的優(yōu)點而得出的。
[0024] 因此，加工單元尤其可以設(shè)計為，使得耦接裝置的屬于工具的部分具有耦接零件， 所述耦接零件尤其具有銷狀構(gòu)造，并且其銷軸線可以例如平行于工具軸線延伸。工具的側(cè) 面上的耦接零件可以布置在設(shè)計用于與工件初始接合的工具區(qū)域的方位角部分中，優(yōu)選居 中，但是略微偏離中心的耦接零件的位置也將會是足夠的。
[0025] 耦接裝置的屬于固定側(cè)的部分可以包括模板，所述模板引導(dǎo)與工具的側(cè)面相關(guān)聯(lián) 的耦接零件的運動。模板可以具有引導(dǎo)狹槽，其橫向尺寸匹配于屬于工具的耦接零件，其 中漏斗狀區(qū)段鄰近在面向工件的側(cè)面上的引導(dǎo)狹槽。因此，引導(dǎo)狹槽可以以簡單且精確的 方式界定工具的末端位置。相對于工具軸線，與固定側(cè)相關(guān)聯(lián)的耦接零件可以位于工具上 方，但是備選地也可以位于工具下方，其中工具的耦接零件相應(yīng)地對于工具沿向上或向下 對齊。這些方向參考工具的垂直旋轉(zhuǎn)軸線，但是如果工具的旋轉(zhuǎn)軸線不同地定向，則必須在 更一般的意義上來理解。
[0026] 尤其可以預(yù)想，鄰近漏斗狀區(qū)段，模板進(jìn)一步包括位于漏斗入口外面并且尤其具 有翅狀構(gòu)造的區(qū)段。因此，漏斗狀區(qū)段并不連續(xù)地靠近工具。相反，引導(dǎo)表面的外部分向后 折疊，打比方來說，這允許模板容納在更小的設(shè)計包絡(luò)內(nèi)。
[0027] 同樣覆蓋在本發(fā)明內(nèi)的是一種具有根據(jù)前述構(gòu)思的加工單元的機(jī)床、尤其是滾銑 機(jī)器。同樣覆蓋的是一種具有主要設(shè)計用于與工件初始接合的區(qū)域的倒角工具，其中所述 區(qū)域不是連續(xù)的，并且特別地包括兩個子區(qū)域，這兩個子區(qū)域彼此對置地設(shè)置，相對于彼此 偏移180°。
【附圖說明】
[0028] 根據(jù)參考附圖的以下描述，本發(fā)明的其它區(qū)別特征、細(xì)節(jié)和優(yōu)點將會變得顯而易 見，其中
[0029] 圖1表示了機(jī)床的示意性概要，
[0030] 圖2a、2b不意性地圖不了與工具相關(guān)聯(lián)的親接零件以及工具本身；
[0031] 圖3a至3d示出了工具相關(guān)的與不動的耦接零件之間的耦接工藝的時間順序；
[0032] 圖4示出了具有工具的不同初始位置的不同階段的對應(yīng)的組合表示；
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