BRPI1001315A2

BRPI1001315A2 - método e dispositivo para remover uma rebarba secundária em uma roda de peça de trabalho dentada

Info

Publication number: BRPI1001315A2
Application number: BRPI1001315-6A
Authority: BR
Inventors: Karl Schaeferling; Gerhard Reinchert
Original assignee: Gleason Works
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2012-01-24
Also published as: DE102009018405A1; JP5599220B2; EP2243582A2; KR20100116530A; EP2620247A1; EP2243582A3; EP2243582B1; EP2620247B1; US8821216B2; CN101870009B; KR101496436B1; JP2010253674A; CN101870009A; US20100273400A1

Abstract

MéTODO E DISPOSITIVO PARA REMOVER UMA REBARBA SECUNDáRIA EM UMA RODA DE PEçA DE TRABALHO DENTADA. Um método e um dispositivo para remover rebarbas secundárias elevadas sobre os flancos de dente de uma roda de peça de trabalho por uma chanfradura das arestas dentadas de extremidade de dita roda de peça de trabalho prova uma roda de ferramenta que engrena rotacionalmente com a roda de peça de trabalho. Dito roda de ferramenta tem arestas de corte em seus flancos de dente (5, 6) e seu movimento de corte, causado pelo engrenamento, remove as rebarbas secundárias por corte (figura 1).

Description

"MÉTODO E DISPOSITIVO PARA REMOVER UMA REBARBA SECUNDÁRIA EM UMA RODA DE PEÇA DE TRABALHO DENTADA"

A invenção refere-se a um método para remover uma rebarba secundária em uma roda de peça de trabalho dentada, que foi criada no retrabalho de uma aresta de extremidade de dente de um dente em um chaníro que conecta uma face de extremidade e um flanco de dente do dente em uma zona periférica do flanco de dente adjacente ao chaníro, com os flancos de dente da roda de peça de trabalho engrenando, na rotação, com os flancos de dente de uma roda de ferramenta dentada, bem como um dispositivo apropriado para executar o método.

Antecedentes da Invenção

O corte de engrenagens resulta em uma rebarba sobre as arestas dentadas de extremidade, as quais têm que ser removidas por várias razões. Uma das razões é que as etapas de trabalho subsequentes, e uma face de extremidade da roda de engrenagem é freqüentemente usada como uma superfície planar de aperto e determinação, e a rebarba interfere com a planura de dita superfície. Além disso, depois da têmpera, a rebarba cria o risco de se romper posteriormente, quando a roda de engrenagem corre em uma transmissão, causando assim dano aos flancos de dente ou aos componentes da transmissão. Além disso, este tipo de rebarba também representa um risco de ferimento durante o manuseio das rodas de peça de trabalho. Também não é suficiente meramente remover a rebarba porque a aresta de dente remanescente pode se tornar dura como vidro durante a têmpera devido à super-carburização, e então se estraçalhar sob esforço.

Assim, em um método conhecido anteriormente (EP 1 270 127 Al), a aresta de dente é reconformada em um chaníro, em que material da roda de peça de trabalho é deslocado na zona da aresta de extremidade de dente por uma roda de formação de chanfro que engrena com ela. Todavia, esta reconformação plástica produz uma rebarba secundária na periferia do flanco de dente adjacente ao chanfro. A dita rebarba secundária representa um problema severo para a subsequente usinagem dura, por exemplo, por polimento ou esmerilhamento. Ela conduz a um desgaste prematuro e tear da ferramenta de usinagem e, por conseguinte requer freqüente processos de alinhamento da máquina-ferramenta usada para o retrabalho. Esta é a razão pela qual a roda de peça de trabalho engrena com uma roda de alisamento denteada na arte anterior acima mencionada para usar pressão de segundo estágio para alisar a rebarba secundária. Todavia, isto não pode obter uma remoção completamente satisfatória da rebarba secundária.

Os termos "dentado" e "endentação" usados aqui se referem a qualquer endentação externo ou interno onde o engrenamento ocorre em uma maneira rolante. Em particular, a endentação pode ser cilíndrica ou cônica em formato.

A invenção é baseada no problema de prover um método e um dispositivo do tipo acima descrito, os quais permitem uma remoção melhorada da rebarba secundária.

Sumário da Invenção

De acordo com a invenção, este problema é solucionado por um dispositivo e método com um movimento de corte de uma aresta de corte formada no flanco de dente da roda de ferramenta, que é causado pelo engrenamento e remove a rebarba secundária. Isto significa que, com o método de acordo com a invenção, as rebarbas secundárias não são alisadas com um rolo de alisamento por pressionamento, mas, em contraste, removidas por usinagem com o movimento de corte da aresta de corte. O engrenamento entre a roda de peça de trabalho e a roda de ferramenta conduz a um movimento de corte essencialmente na direção da profundidade de dente sobre a zona periférica do flanco de dente onde a rebarba secundária foi elevada. Dito movimento de corte pode ocorrer na direção da ponta de dente para a base de dente ou na direção oposta. Além disso, cada dente da roda de ferramenta pode ter uma tal aresta de corte em seu flanco esquerdo bem como em seu flanco direito. Neste caso, as rebarbas secundárias são removidas dos flancos esquerdo e direito de dentes sucessivos da roda de peça de trabalho em sucessão direta.

Outras características, detalhes e vantagens da invenção seguem a partir da descrição abaixo, que explica a invenção com referência à ilustração. As ilustrações mostram:

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma forma de concretização de uma roda de ferramenta de corte de extremidade.

A figura 2 mostra uma vista frontal da roda de ferramenta na figura 1.

A figura 3 mostra uma seção ao longo da linha A-A na figura 2.

A figura 4 ilustra uma seção da figura 3 em representação ampliada.

Descrição Detalhada da Forma de Concretização Preferida

Antes de quaisquer características e pelo menos uma construção da invenção ser explicadas em detalhe, deve ser entendido que a invenção não é limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e aos arranjos dos componentes expostos na seguinte descrição ou ilustrados nos desenhos. A invenção é capaz de outras construções e de ser praticada ou ser executada de várias maneiras. Também, é entendido que a fraseologia e terminologia usadas aqui são para as finalidades de descrição e não devem ser consideradas limitativas.

Como mencionado acima, com o método de acordo com a invenção, as rebarbas secundárias não são alisadas com um rolo de alisamento por pressionamento, mas, em contraste, removidas por usinagem com o movimento de corte da aresta de corte. O engrenamento entre a roda de peça de trabalho e a roda de ferramenta conduz a um movimento de corte essencialmente na direção da profundidade de dente sobre a zona periférica do flanco de dente onde a rebarba secundária foi elevada. Dito movimento de corte pode ocorrer na direção da ponta de dente para a base de dente ou na direção oposta. Além disso, cada dente da roda de ferramenta pode ter uma tal aresta de corte em seu flanco esquerdo bem como em seu flanco direito. Neste caso, as rebarbas secundárias são removidas dos flancos esquerdo e direito de dentes sucessivos da roda de peça de trabalho em sucessão direta.

As arestas de dente podem ser retrabalhadas para formar seus chanfros por reconformação ou corte; ambos os casos resultam em a rebarba secundária, em uma forma de concretização do método de acordo com a invenção, é provido, no primeiro caso mencionado acima, que o retrabalho da aresta de extremidade de dente da roda de peça de trabalho seja realizado pela deformação plástica de dita aresta de dente por meio de um dente de uma roda de formação de chanfro dentada que engrena com a mesma. O ângulo de hélice da zona dos dentes da roda de formação de chanfro que engrena com a roda de peça de trabalho corresponde ao chanfro de roda de peça de trabalho a ser gerado.

Com respeito ao dispositivo, o objetivo da invenção é atingido com um dispositivo para remover uma rebarba secundária em uma roda de peça de trabalho dentada, que foi criada pelo retrabalho de uma aresta de extremidade de dente de um dente em um chanfro que conecta uma face de extremidade e um flanco de dente do dente em uma zona periférica do flanco de dente adjacente ao chanfro, e uma roda de ferramenta dentada tendo flancos de dente que engrenam rotacionalmente com os flancos de dente da roda de peça de trabalho, em que sobre um flanco de dente da roda de ferramenta, uma aresta de corte correndo na direção da largura do dente é desenvolvida em uma zona do flanco de dente que engrena com a zona periférica do flanco de dente da roda de peça de trabalho. No dispositivo desenvolvido de acordo com a invenção, a aresta de corte se move essencialmente na direção da profundidade do dente sobre a zona periférica do flanco de dente da roda de peça de trabalho, que tem a rebarba secundária durante o engrenamento e corta assim a rebarba secundária. Preferivelmente, o flanco esquerdo bem como o flanco direito de cada dente da roda de ferramenta tem pelo menos uma tal aresta de corte, a qual, por causa de dito arranjo, engrena sucessivamente com os flancos esquerdos e os flancos direitos de dentes sucessivos da roda de peça de trabalho na ação de corte.

Preferivelmente, é provido que os flancos de dente da roda de ferramenta sejam côncavos na direção da largura do dente. Dita conformação côncava assegura que o ponto de usinagem da roda de ferramenta ocorra somente nas zonas periféricas dos flancos de dente que têm as rebarbas secundárias, enquanto as zonas dos flancos de dente que se estendem desde este ponto na direção da largura do dente em direção ao centro do dente não entram em contato com a roda de ferramenta e assim não são sujeitos à usinagem.

No escopo da invenção, é em particular provido que a aresta de corte é formada por uma seção de uma aresta de um rebaixo do dente da roda de ferramenta, em que dita aresta é limitada pelo flanco de dente, e dito rebaixo é aberto em direção ao flanco de dente. Desta maneira, a zona do flanco de dente adjacente à seção da aresta que forma a aresta de corte representa a superfície livre, e a zona de parede do rebaixo adjacente à dita seção representa a superfície de usinagem da aresta de corte.

Preferivelmente, é provido que o flanco de dente da roda de ferramenta tem uma pluralidade de arestas de corte que são espaçadas uma em relação à outra na direção da profundidade de dente. Ditas arestas de corte podem atuar sobre seções sucessivas variáveis da rebarba secundária na direção da profundidade de dente durante engrenagem. Com uma seleção apropriada da razão entre o número de dentes da roda de ferramenta e o número de dentes da roda de peça de trabalho, pode ser assegurado que, em qualquer caso, depois de um número suficiente de rotações, existe uma superposição completa entre os trajetos de movimento de ditas arestas de corte e a rebarba secundária de modo que a última é cortada completamente.

Uma forma de concretização vantajosa é, além disso, caracterizada pelo fato de que cada rebaixo é aberto em direção à sua face de extremidade do dente da roda de ferramenta e corre do flanco esquerdo do dente para o flanco direito do dente. Desta maneira, os rebaixos podem ser desenvolvidos de uma maneira simples pela remoção de material a partir da face frontal da roda de ferramenta. Seu formato de seção transversal na vista seccional, que é ortogonal em relação à seção transversal, não é importante desde que seu formato assegure a formação das arestas de corte para remover as rebarbas secundárias.

Neste contexto, provou ser útil que os rebaixos sejam posicionados, em seção transversal, em uma rosca de uma espiral. Pode ser provido que a espiral é multi-rosqueada. Por exemplo, o número de roscas pode ser entre 3 e 7. Alternativamente, os rebaixos, em seção transversal, podem ser posicionados em um ou em uma pluralidade de arcos de um círculo. Em todos destes casos, a ferramenta usada para sua produção é movida sob avanço axial ao longo de uma trajetória apropriada que é curva em relação à superfície frontal da roda de ferramenta.

De acordo com uma outra idéia da invenção, é provido que a roda de ferramenta é conectada não rotativamente a uma roda de formação de chanfiro dentada coaxial e que os dentes de dita roda de formação de chanfro, os quais engrenam com as arestas de dente da roda de peça de trabalho, têm um ângulo de hélice que corresponde ao chanfro. Por causa da rotação da roda de peça de trabalho quando engrenando com ditos meios, que combina a roda de ferramenta e a roda de formação de chanfro, a chanfradura bem como a remoção de rebarbas secundárias são realizadas em um e no mesmo processo.

Em particular, pode ser provido que os dentes da roda de formação de chanfro são providos somente em uma seção parcial de sua circunferência. Além disso, é suficiente se os dentes da roda de ferramenta tiverem as arestas de corte somente em uma seção parcial de sua circunferência, que é diferente da seção parcial acima mencionada. Neste caso, um apropriado número de rotações e uma seleção apropriada da razão entre o número de dentes da roda de formação de chanfro e o número de dentes da roda de peça de trabalho podem também sempre assegurar que a última é provida com o chanfro em todos de seus dentes.

Uma roda de ferramenta de corte cilíndrico, que é mostrada nas várias vistas nas ilustrações, tem uma superfície de cubo cilíndrica coaxial 1 em relação a seu eixo de rotação para acomodar um eixo ou árvore para sua montagem rotacional, uma endentação coaxial com uma pluralidade de dentes 2 em relação a seu eixo de rotação bem como duas faces de extremidade ortogonais 3, 4 em relação a seu eixo de rotação, que correm radialmente da superfície de cubo 1 para o adendo da endentação. Cada dente 2 tem um flanco de dente esquerdo 5 e um flanco de dente direito 6, os quais são mostrados nas figuras 3 e 4 em uma vista superior ortogonal em relação ao eixo de rotação.

A face de extremidade 3 é completamente planar em sua zona correndo entre a superfície de cubo Ieo círculo de raiz da endentação. Por outro lado, na zona entre o círculo de raiz e o adendo da endentação, que forma as faces de extremidade dos dentes 2, os dentes 2 são providos com rebaixos similares a fenda 7. Ditos rebaixos 7 se estendem em cada dente 2, da vista em seção transversal, do flanco de dente esquerdo 5 para o flanco de dente direito 6. Desta maneira, os rebaixos 7 delimitam uma aresta 8 nos respectivos flancos de dente 5, 6. As seções 9, 10 de dita aresta 8 se estendem na direção da largura do dente e formam uma respectiva aresta de corte. Ao realizar isto, as zonas dos flancos de dente 5, 6 adjacentes às arestas de corte 9, 10 representam a superfície livre associada com a aresta de corte, e as zonas de parede dos rebaixos 7 adjacentes às arestas de corte 9, 10 representam a superfície de usinagem associada.

A ilustração, além disso, mostra que os rebaixos 7 de todos os dentes 2 são posicionados em seções encurvadas configuradas em arco, centradas em torno do eixo de rotação. Em particular, elas podem ser seções configuradas em arco ou roscas de uma espiral. Em sua seção transversal ortogonal em relação ao plano da seção transversa, como é mostrado, por exemplo, na figura 4, a forma dos rebaixos 7 é amplamente aleatória. A única exigência é que as arestas 8 definidas pelos rebaixos 7 tenham pelo menos uma seção 9, 10 que se estende na direção da face de extremidade do respectivo dente 2 em oposição à face de extremidade 3.

A roda de ferramenta mostrada nas ilustrações é usada para a usinagem de uma roda de peça de trabalho cortada cilindricamente (não mostrada) tendo arestas de extremidade de dente que foram retrabalhadas para formar um respectivo chanfro que conecta o respectivo flanco de dente com a face de extremidade do dente. O dito retrabalho resultou em uma respectiva rebarba secundária η a zona periférica do flanco de dente adjacente ao chanfro. Para esta finalidade, a roda de ferramenta mostrada nas ilustrações é engranzada rotacionalmente com a roda de peça de trabalho a ser usinada. A primeira posição axial entre a roda de peça de trabalho e a roda de ferramenta é escolhida de tal maneira que as zonas de flanco da roda de ferramenta que têm as arestas de corte 9, 10 engrenam com as zonas periféricas dos flancos de dente da roda de peça de trabalho que têm as rebarbas secundárias. Assim, as arestas de corte 9,10 essencialmente correm em um movimento de corte ao longo da direção da profundidade do dente da roda de peça de trabalho em uma maneira de usinagem sobre as rebarbas secundárias da roda de peça de trabalho, removendo essencialmente as rebarbas secundárias depois de poucas rotações.

A roda de ferramenta mostrada nas ilustrações tem os rebaixos 7, que formam as arestas de corte 9, 10, somente em sua uma face de extremidade 3, enquanto a outra face de extremidade 4 é completamente planar. A dita face de extremidade planar 4, uma roda de ferramenta adicional, desenvolvida de acordo com a ilustração, pode ser conectada com sua face de extremidade planar 4 em um arranjo invertido em espelho. Neste caso, as rebarbas secundárias elevadas nas duas zonas de extremidade de flanco dos dentes da roda de peça de trabalho podem ser removidas simultaneamente. Todavia, isto requer que a soma das espessuras axiais das duas rodas-ferramentas conectadas corresponda à distância axial das zonas periféricas dos flancos de dente da roda de peça de trabalho que têm as rebarbas secundárias. Não é necessário dizer que a adaptação apropriada pode ser realizada com discos de espaçamento que são inseridos entre as faces confrontantes de extremidade 4 das duas rodas-ferramentas. Com dimensionamento axial apropriado, esta forma de concretização pode também ser desenvolvida em uma peça por provisão dos rebaixos 7 em ambas as faces de extremidade 3, 4.

Alternativamente, é também possível posicionar duas rodas- ferramentas, desenvolvidas de acordo com a ilustração, coaxialmente uma em relação à outra com suficiente espaço para uma remoção pelos dois lados das rebarbas secundárias de modo que suas faces de extremidade 3 tendo os rebaixos 7 ficam voltadas uma para a outra.

Porque o engrenamento dos flancos entre a roda de ferramenta e a roda de peça de trabalho é requerido e desejado somente nas zonas periféricas dos flancos de dente que têm as rebarbas secundárias, os dentes 2 da roda de ferramenta podem ser desenvolvidos de modo que sua espessura de dente diminui na direção da largura do dente em direção ao centro do dente. Isto pode ser obtido, por exemplo, em que os dentes 2 da roda de peça de trabalho são esmerilhados ocos.

A endentação da roda de ferramenta mostrada nas ilustrações é uma endentação cilíndrica. É apropriada a usinagem da roda de peça de trabalho dentada cilíndrica. Para rodas de peça de trabalho helicoidais, a roda de ferramenta é desenvolvida com um ângulo de hélice apropriado.

Além disso, uma roda de formação de chanfro coaxial em relação à roda de peça de trabalho pode ser conectada às faces de extremidade 3 que têm os rebaixos 7. O projeto e função de dita roda de formação de chanfro corresponde à roda de desbaste revelada na EP 1 270 127 Al. A dita roda de formação de chanfro (não mostrada) tem dentes sobre toda ou parte de circunferência e o ângulo de hélice de ditos dentes corresponde ao chanfro a ser gerado na roda de peça de trabalho. Por causa desta combinação da roda de ferramenta e da roda de formação de chanfro que efetua a reconformação das arestas de dente da roda de peça de trabalho pelo engrenamento com as arestas de dente, a chanfradura das arestas de dente bem como a remoção das rebarbas secundárias elevadas no processo podem ser obtidas em um e no mesmo ciclo de trabalho. Lista de símbolos de referência:

1 Superfície de cubo

2 Dentes

3, 4 Faces de extremidade

5, 6 Flancos de dente

7 Rebaixos

8 Aresta

9, 10 Arestas de corte

Embora a invenção tenha sido descrita com referência às formas de concretização preferidas, deve ser entendido que a invenção não é limitada às particularidades da mesma. A presente invenção é destinada a incluir modificações que seriam aparentes para aqueles especializados na arte à qual a matéria pertence, sem se desviar do espírito e escopo reivindicações anexas.

Claims

1. Método para remover uma rebarba secundária em uma roda de peça de trabalho dentada, dito método caracterizado pelo fato de que compreende: engrenar rotacionalmente flancos de dente da roda de peça de trabalho com flancos de dente de uma roda de ferramenta dentada, em que a rebarba secundária é removida pelo movimento de corte de uma aresta de corte (9, 10) formada sobre um flanco de dente (5, 6) da roda de ferramenta, dito movimento de corte sendo criado pelo engrenamento dos flancos de dente da roda de peça de trabalho com flancos de dente de uma roda de ferramenta dentada.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aresta de dente da roda de peça de trabalho é retrabalhada pela reconformação plástica de dita aresta de dente por meio do dente de uma roda de formação de chanfro dentada que engrena com a mesma.

3. Dispositivo para remover uma rebarba secundária em uma roda de peça de trabalho dentada, dito dispositivo caracterizado pelo fato de que compreende: uma roda de ferramenta dentada tendo flancos de dente (5, 6) capazes de engrenar rotacionalmente com os flancos de dente da roda de peça de trabalho, em que uma aresta de corte (9, 10) estendendo-se na direção da largura da face de dente é formada sobre um flanco de dente (5, 6) da roda de ferramenta em uma zona do flanco que engrena com a zona periférica de um flanco de dente da roda de peça de trabalho.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os flancos de dente (5, 6) da roda de ferramenta são côncavos na direção da largura da face de dente.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a aresta de corte (9, 10) é formada por uma seção de uma aresta (8) de um rebaixo (7) do dente (2) da roda de ferramenta, que é delimitada pelo flanco de dente (5, 6) e aberta em direção ao flanco de dente.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o flanco de dente (5, 6) da roda de peça de trabalho tem uma pluralidade de arestas de corte (9, 10) espaçadas na direção da profundidade dos dentes.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada rebaixo (7) é aberto em direção à extremidade adjacente (3) do dente (2) da roda de ferramenta e se estende do flanco esquerdo (5) do dente (2) para seu flanco direito (6).

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os rebaixos (7) são posicionados transversamente sobre uma rosca de uma espiral.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a espiral é multi-rosqueada.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a endentação de uma roda de ferramenta é uma endentação cilíndrica externa delimitada por duas faces de extremidade radiais (3,4) da roda de ferramenta.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os rebaixos (7) são providos em somente uma das duas faces de extremidade (3) e que a outra face de extremidade (4) é planar.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10 caracterizado pelo fato de que os rebaixos (7) são providos em ambas as faces de extremidade (3, 4).

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a roda de ferramenta é conectada não rotativamente a uma roda de formação de chanfro dentada coaxial, os dentes de dita roda de formação de chanfro engrenam com as arestas de dente da roda de peça de trabalho e têm um ângulo de hélice que corresponde ao chanfro.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que os dentes da roda de formação de chanfro são providos somente em uma seção parcial de sua circunferência.