CN101522353B - 研磨齿轮的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可控制的齿轮研磨工艺，由此可在齿表面上的离散位置修改研磨工艺，从而选择性地修改齿腹表面。

Description

研磨齿轮的方法

本申请要求2006年10月12日提交的美国临时专利申请第60/851,262号和2006年10月18日提交的美国临时专利申请第60/852,490号的权益，两申请全部内容以参见的方式纳入本文。

技术领域

本发明涉及研磨齿轮，且具体地说涉及在齿表面上不同位置处的受控材料去除的方法。

背景技术

研磨是用于修整锥齿轮的齿表面的沿用已久的工艺。它是为用于锥齿轮的其它硬修整加工提供经济的替代方式的一种工艺。

在研磨过程中，通过适当的工件保持设备将小齿轮和环形齿轮安装到研磨机器内的相应心轴，该研磨机器具有与检验机器相同的基本设计。在齿轮组滚动的大部分情况下，小齿轮是驱动件并制动环形齿轮。各齿轮啮合地滚动并将研磨膏(可以是油(或水)和碳化硅或类似磨料的混合物)倒入啮合区域内。在授予斯坦特费尔德(Stadtfeld)等人的美国专利第6,120,355号中可发现研磨和/或检验机器的实例。

大多数研磨和检验机器具有可用于实现环形齿轮和小齿轮之间相对运动的三个可用自由度。第一自由度为沿环形齿轮轴线(齿轮锥距离)方向的相对运动，应当称为方向G或G轴线；第二自由度为沿小齿轮轴线(小齿轮锥距离)方向的相对运动，应当称为方向P或P轴线，以及第三自由度为环形齿轮和小齿轮轴线之间的距离，应当称为方向E或E轴线。方向E还称为“准双曲面偏移”或“小齿轮偏移”。

在研磨或检验工艺中，沿E、P和G方向的相对运动会影响齿轮组构件的接触斑点的位置变化，有效地改变接触斑点。研磨包含使啮合的齿轮件转动，且在齿表面上所要求的位置处接触。因此，将构件定位在特定的E和P位置以及特定的G-轴线位置以实现所要求的齿隙。

通常E、P和G运动各对局部齿接触斑点的长度方向和深度方向位置都有影响：E-轴线运动主要影响接触斑点的相对长度位置，P-轴线运动主要影响接触斑点的相对深度位置，而G-轴线运动主要影响齿隙。

当研磨齿轮组时，实现接触通常从齿的中心朝向齿表面的外部(踵部)或内部(趾部)之一转移，通过如所需地改变E和P设置来实现这种接触位置的转移。当E和P变化以实现该转移时，也必须改变G轴线位置来保持所要求的齿隙。当达到所要求的踵部或趾部位置时，再次改变E和P轴线位置以将接触区域转移到踵部位置或趾部位置中的另一个，改变E和P位置伴随有适当的G轴线变化来保持齿隙。然后该接触位置返回到齿中心处的开始位置。如上所述通过使接触从踵部-中心-趾部(或趾部-中心-踵部)沿齿长度转移来进行研磨可称为“3点扫描研磨”。

根据局部滑动速度、法向力以及流体动力效应，在齿腹表面的不同区域或“地带”去除的材料也不同，流体动力效应支持或防止研磨膏在接触地带充分进入齿腹之间。在小齿轮件上去除的材料与在环形齿轮齿腹表面上去除的材料的量也不同。其一个原因是小齿轮上通常较少数量的齿致使单位时间内小齿轮的转数比环形齿轮转数更多。另一原因是小齿轮相对比环形齿轮的不同表面曲率和速度方向导致不同的材料去除趋势。

不同影响和依赖关系的合并产生研磨参数和齿腹表面上去除的材料量之间复杂的高阶关系。诸如U.S.6,120,355中所披露类型的现代研磨机器中的研磨部分程序通常使用三个目标点(在踵部、中心和趾部)以在这三个点之间慢速移动接触地带(同时轴线以高达2000RPM(转/分钟)或更大的速度转动)。一般而言，小齿轮驱动环形齿轮，环形齿轮以通常在3至30Nm之间的相当低的扭矩提供一定阻力。小齿轮改变转动方向来研磨相对的齿腹(例如从不工作齿侧研磨开始，接着是驱动侧研磨)。较佳地重复几次不工作齿侧研磨和驱动侧研磨的序列来完成研磨循环。还可将齿轮扭矩从抵抗小齿轮转动变化到小齿轮转动的相同方向来研磨相对的齿腹。两个转动方向和两个扭矩施加方向的组合能够进行所谓的“四象限”操作。

对某种齿轮设计开发研磨程序需要相当多的实践经验，因为齿腹表面上研磨工艺的效果复杂且通常难以控制。没有理论来帮助可靠地预测在齿接触斑点上的研磨效果、运动传递误差或齿腹形式。

于是，没有在研磨之后进行坐标测量来相对标称齿腹形式探测和改进齿腹表面。研磨之后最常规的测量是显示在轻负载下的齿轮接触和传递品质的对滚检验。但是，如果例如传递误差太大或接触斑点在齿的边界内具有错误的位置，则不能计算对研磨工艺的改变来实现所要求的结果。目前，直觉地和/或通过试错法来修正研磨工艺。

发明内容

本发明提供一种可控制的齿轮研磨工艺，由此可在齿表面上的离散位置修改研磨工艺，从而选择性地修改齿腹表面。

研磨具有第一齿轮件和第二齿轮件的齿轮组的本发明方法包括在第一和第二齿轮件中的每个齿轮件的齿腹表面上定义多个网格点。对多个网格点中的一个以上、较佳地是所有网格点确定研磨修正，研磨修正定义在多个网格点中的一个以上网格点中的每个网格点的研磨量，由此在多个网格点中的一个以上网格点中的每个网格点处去除一定量的原材料，且其中在多个网格点中的一个以上网格点中的每个网格点处去除的原材料的量取决于多个网格点中一个以上网格点中相应每个网格点的研磨修正的大小。通过使与第二齿轮件啮合的第一齿轮件转动，使得两齿轮件之间的接触从至少第一网格点转移到第二网格点，由此研磨接触在每个接触网格点保持足够的时间以在每个相应的接触网格点去除预定量的原材料，从而对齿轮组进行研磨。

附图说明

图1示意性地示出已知类型的齿轮研磨机器。

图2是具有九个网格点的环形齿轮齿腹投影。

图3是具有九个网格点的小齿轮齿轮齿腹投影。

图4示出对环形齿轮的研磨去除效率值的实例。

图5示出对小齿轮的研磨去除效率值的实例。

图6示出对环形齿轮和小齿轮的合并的研磨去除效率值的实例。

图7示出环形齿轮的齿腹形式偏差的实例。

图8示出小齿轮的齿腹形式偏差的实例。

图9示出环形齿轮和小齿轮的合并的齿腹形式偏差的实例。

具体实施方式

现将参照仅示例地示出本发明的附图对本发明的细节进行讨论。图中，类似的结构或部件用类似的附图标记来表示。在本发明的上下文中，术语“锥”齿轮理解为包括称为锥齿轮、“准双曲面”齿轮以及称为“冠状”或“平面”齿轮的那些齿轮的那些类型齿轮的足够大的范围，并还包括具有纵向延伸的直齿或曲齿的这种齿轮类型。

图1中示出前述U.S.6,120,355中的研磨机器并以总体标号20表示。为了便于观察各机器部件，图1示出没有门和外部金属板的本发明机器。机器20包括单个柱22，也可认为单个柱22是机器框架。柱22包括至少三个侧面，较佳地是四个侧面，其中至少两侧——第一侧24和第二侧26相互垂直。第一侧和第二侧各包括宽度和高度(如图1所示)。

第一侧24包括可围绕轴线A_G转动且较佳地由直接驱动电动机30驱动且较佳地为液体冷却的第一工件心轴28，该心轴安装在前部心轴轴承和后部心轴轴承(未示出)之间。心轴28可沿方向G在直接附连到柱22的轨道32上沿第一侧24的宽度移动。心轴28沿方向G的运动由电动机34通过直接联接的滚珠丝杠来提供。较佳的是，锥形环形齿轮件36通过本领域已知的适当的工件保持设备可拆卸地安装到心轴28。

第二侧26包括可围绕轴线A_P转动且较佳地由直接驱动电动机40驱动且较佳地为液体冷却的第二工件心轴38，该心轴安装在前部心轴轴承和后部心轴轴承(未示出)之间，电动机40能够达到约4000RPM的小齿轮转动(电动机30的RPM是：小齿轮RPM/齿轮组的传动比)。用于容纳研磨膏的储存器较佳地放置在第二心轴38下方与第二侧26相邻的位置，如附图标记54以轮廓示出的那样。柱22的挖切区域56可包括在柱的远离心轴的区域以放置任何需要的电变压器。

心轴38可沿方向P在附连到滑块44的轨道42上沿第二侧26的宽度移动。心轴38沿方向P的运动由电动机46通过直接联接的滚珠丝杠来提供。较佳的是，小齿轮件48通过本领域已知的适当的工件保持设备可卸除地安装到心轴38。工件心轴38也可沿方向V沿第二侧26的高度移动，因为滑块44可通过轨道50沿E方向移动，该运动由电动机52通过直接联接的滚珠丝杠来提供。方向G、P和E相对于彼此相互垂直。为了实践以及说明的目的，在图1中，E方向是竖直的。

由独立的驱动电动机34、46、52、30和40分别赋予第一工件心轴28沿方向G的运动、第二工件心轴38沿方向P的运动、滑块44沿方向E的运动以及第一心轴的转动和第二心轴的转动。上述部件能够相对于彼此独立运动或可彼此同时运动。每个相应的电动机与诸如线性或旋转编码器(未示出)之类的反馈装置关联，反馈装置作为根据输入到诸如Fanuc型18i之类的计算机控制器的指令来控制驱动电动机的工作的CNC(计算机数控)系统的一部分。

本发明提供一种可控制的研磨工艺，由此可修改研磨工艺来实现所要求的齿表面。较佳的是，本发明的方法通过以下步骤确定：

1.提供研磨去除效率矩阵；

2.较佳地根据以下情况中的一种研磨齿轮组：

a.用标准研磨循环(例如3点扫描研磨)研磨；或者

b.用缩短时间的研磨循环(例如3点扫描研磨)研磨；或者

c.研磨齿表面网格(较佳地3×3)的离散位置，每个点的时间量由研磨去除效率矩阵计算得出(例如，在每个网格点去除10微米材料所需要的时间量)。离散研磨之后是缩短时间的例如3点扫描研磨。

3.测量研磨齿轮组的小齿轮和环形齿轮与诸如从切割或研磨模拟生成的理论网格对比；

4.将小齿轮和环形齿轮齿腹的平均齿腹形式偏差合并与标称齿腹形式对比；

5.(从研磨去除效率矩阵)计算离散接触位置处的增量研磨时间作为研磨修正矩阵；

6.在2a或2b的情况下，通过在离散网格位置研磨修正，接着进行初始研磨循环来修正齿轮组；或者

在2c的情况下，将修正矩阵(作为每个网格点的附加研磨驻留时间)与现有增量研磨驻留时间叠加。首先研磨离散矩阵点，接着进行缩短时间的3点扫描研磨；

7.测量生产出的齿轮组并使用合并的齿腹形式偏差来计算在离散网格位置的附加增量研磨时间；

8.将增量研磨时间叠加在生产研磨循环的相应网格点处的现有驻留时间上(只要所得时间增量大于零，也可使用负的时间)。

在热处理后进行第一齿轮组的坐标测量。齿腹表面的网格较佳地定义为具有三(3)行和三(3)列(即3×3网格)，网格在踵部区域具有三(3)个点(根部、中心、顶部)，在中值表面具有三(3)个点(根部、中心、顶部)且在趾部区域具有三(3)个点(根部、中心、顶部)。计算或经验地找到(例如在对滚检验机器上)九个网格点作为将齿接触移动到不同的3×3齿腹位置所需要的偏移量E、小齿轮锥P和齿轮锥G的值(相对轴线位置，小齿轮对比齿轮)。如果通过齿轮设计，不能得到理论上要求的位置之一(例如齿腹驱动侧上的踵部根部)，则代而使用可能的最接近的位置。九个E、P和G轴线位置组对应于可表达为齿腹投影定向的局部坐标系(XG，YG)或小齿轮或环形齿轮整体坐标系(X，Y，Z)的齿腹表面点，在整体坐标系(X，Y，Z)中Z轴线是转动轴线，且原点是小齿轮和环形齿轮轴线的理论交点。当然也可考虑除了3×3以外的网格。

在环形齿轮和小齿轮中的每一个上测量一个或多个齿腹，较佳的是至少三个齿腹，且更佳地是至少四个齿腹，将结果平均成对于环形齿轮和小齿轮中的每一个的单个代表性测量的齿腹表面。无论所测量的齿表面的数量是多少，较佳的是所选择的齿表面围绕特定齿轮件的轴线等距间隔开。

图2和3分别示出各包括九个点的环形齿轮和小齿轮齿腹投影。对每根轴线E、P和G，相应的轴线位置矩阵定义如下：

$\left(E\right)=\left(\begin{array}{ccc}{E}_{\mathrm{3,1}}& E_{\mathrm{3,2}}& E_{\mathrm{3,3}}\\ E_{\mathrm{2,1}}& E_{\mathrm{2,2}}& E_{\mathrm{2,3}}\\ E_{\mathrm{1,1}}& E_{\mathrm{1,2}}& E_{\mathrm{1,3}}\end{array}\right)---\left(1\right)$

$\left(P\right)=\left(\begin{array}{ccc}{P}_{\mathrm{3,1}}& P_{\mathrm{3,2}}& P_{\mathrm{3,3}}\\ P_{\mathrm{2,1}}& P_{\mathrm{2,2}}& P_{\mathrm{2,3}}\\ P_{\mathrm{1,1}}& P_{\mathrm{1,2}}& P_{\mathrm{1,3}}\end{array}\right)---\left(2\right)$

$\left(G\right)=\left(\begin{array}{ccc}{G}_{\mathrm{3,1}}& G_{\mathrm{3,2}}& G_{\mathrm{3,3}}\\ G_{\mathrm{2,1}}& G_{\mathrm{2,2}}& G_{\mathrm{2,3}}\\ G_{\mathrm{1,1}}& G_{\mathrm{1,2}}& G_{\mathrm{1,3}}\end{array}\right)---\left(3\right)$

环形齿轮的局部齿腹投影坐标矩阵定义如下：

$\left(\mathrm{XG}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{\mathrm{XG}}_{\mathrm{3,1}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{3,2}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{3,3}}\\ {\mathrm{XG}}_{\mathrm{2,1}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{2,2}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{2,3}}\\ {\mathrm{XG}}_{\mathrm{1,1}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{1,2}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{1,3}}\end{array}\right)---\left(4\right)$

$\left(\mathrm{YG}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{\mathrm{YG}}_{\mathrm{3,1}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{3,2}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{3,3}}\\ {\mathrm{YG}}_{\mathrm{2,1}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{2,2}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{2,3}}\\ {\mathrm{YG}}_{\mathrm{1,1}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{1,2}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{1,3}}\end{array}\right)---\left(5\right)$

整体坐标系齿腹表面点矩阵定义如下：

小齿轮的局部齿腹投影坐标矩阵定义如下：

$\left(\mathrm{XG}\right)=\begin{array}{c}\left(\begin{array}{ccc}{\mathrm{XG}}_{\mathrm{1,1}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{1,2}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{1,3}}\\ {\mathrm{XG}}_{\mathrm{2,1}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{2,2}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{2,3}}\\ {\mathrm{XG}}_{\mathrm{3,1}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{3,2}}& {\mathrm{XG}}_{\mathrm{3,3}}\end{array}\right)---\left(9\right)\end{array}$

$\left(\mathrm{YG}\right)=\begin{array}{c}\left(\begin{array}{ccc}{\mathrm{YG}}_{\mathrm{1,1}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{1,2}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{1,3}}\\ {\mathrm{YG}}_{\mathrm{2,1}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{2,2}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{2,3}}\\ {\mathrm{YG}}_{\mathrm{3,1}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{3,2}}& {\mathrm{YG}}_{\mathrm{3,3}}\end{array}\right)---\left(10\right)\end{array}$

小齿轮的整体坐标系齿腹表面点矩阵定义如下：

然后对齿轮组进行研磨，其中研磨可通过例如如下的不同的研磨循环来完成：

1.标准研磨循环(例如3点扫描研磨)；

2.用缩短时间的研磨循环(例如3点扫描研磨)研磨齿轮组；或者

3.研磨3×3网格的离散位置(每个研磨位置的研磨时间由研磨去除效率矩阵计算得出以去除所要求的材料的量(例如10微米))，接着是缩短时间的3点扫描研磨循环。

较佳的是，进行以上研磨循环#3，因为这形成包含两个研磨模式(离散点研磨和3点扫描研磨)的研磨循环。这还提供用于离散点研磨的“基本负荷”，这意味着在稍后的修正中，不能仅加上Δ值修正值而且还可能将其减到一定程度。研磨机器控制编制成将轴线相继移动到九个网格点。机器在每个点驻留特定的时间量(例如一秒)，同时心轴以前述模式之一转动(例如，小齿轮转动并用一定的制动扭矩抵抗环形齿轮)。从一个网格点到下一个网格点的运动需要研磨机器轴线的再定位，这必须足够快以避免在再定位期间有太多的研磨去除，但必须不能太快以免引起会导致增加的、不想要的材料去除的脉冲和加速力。

在所有网格点(在不工作齿侧和驱动侧齿腹对上)研磨之后，将齿轮组从研磨机器卸除，进行清洗，并在坐标测量机器上重新测量。热处理后的测量和网格点的增量研磨(垂直于表面)后的测量之间的差是环形齿轮(图4)和小齿轮(图5)的研磨去除效率值。如果用相应的标号在小齿轮和环形齿轮之间一致地对点进行编号，如较佳的那样(注意，小齿轮根部与环形齿轮顶部啮合)，则小齿轮和环形齿轮的去除效率值可通过以正确的符号将具有相同下标的点相加而产生研磨效率矩阵(L_e)，从而可如图6(图4+图5＝图6)所示合并小齿轮和环形齿轮的去除效率值，其中矩阵(L_e)中每个元素通过合并的去除量(在点i，j)除以驻留时间(在点i，j)来计算。研磨效率矩阵的元素的单位是微米/秒。

因而，研磨效率矩阵定义为：

$\left(L_e\right)=\left(\begin{array}{ccc}{L}_{e_{\mathrm{3,1}}}& L_{e_{\mathrm{3,2}}}& L_{e_{\mathrm{3,3}}}\\ L_{e_{\mathrm{2,1}}}& L_{e_{\mathrm{2,2}}}& L_{e_{\mathrm{2,3}}}\\ L_{e_{\mathrm{1,1}}}& L_{e_{\mathrm{1,2}}}& L_{e_{\mathrm{1,3}}}\end{array}\right)---\left(14\right)$

每个研磨效率元素定义为：

然后通过缩短时间的研磨循环(例如3点扫描研磨)来研磨第二齿轮组(与第一齿轮组的规格相同)。在齿轮组初始研磨之后，还测量小齿轮和环形齿轮来与较佳地由切削或研磨工艺模拟产生的理论表面坐标比较。较佳地在用于确定研磨效率值和用于离散、增量研磨点矩阵的相同局部齿腹坐标系上计算理论产生的表面坐标(即参考表面)。这简化以下小齿轮和环形齿轮偏差的合并以及对初始研磨循环的修正值的计算。

如果像以上提出的那样用相应的标号在小齿轮和齿轮之间进行一致的点编号，则可仅通过以正确的符号将具有相同下标编号的点相加，产生如下定义的合并的齿腹形式偏差表面和相应的矩阵，从而如图9所示将环形齿轮(图7)和小齿轮(图8)的齿腹形式偏差(垂直于表面)合并：

$\left(D\right)=\left(\begin{array}{ccc}{D}_{\mathrm{3,1}}& D_{\mathrm{3,2}}& D_{\mathrm{3,3}}\\ D_{\mathrm{2,1}}& D_{\mathrm{2,2}}& D_{\mathrm{2,3}}\\ D_{1,1}& D_{\mathrm{1,2}}& D_{\mathrm{1,3}}\end{array}\right)---\left(16\right)$

还可从不同于根据表面铣削或表面磨削方法的切削或根据表面磨削方法的研磨的工艺得到理论齿腹坐标(参考表面)。参考表面也可由实际齿轮件，诸如切割、研磨或研磨齿轮件的表面坐标来定义。对常规齿腹形式或甚至完全非常规齿腹形式的操控还可用作研磨工艺之后的标定目标参考表面。

合并的齿腹形式偏差矩阵中的元素除以研磨去除效率值矩阵中的相应元素得到修正矩阵(矩阵中元素的单位＝秒)：

$\left(C\right)=\left(\begin{array}{ccc}{D}_{\mathrm{3,1}}/L_{e_{\mathrm{3,1}}}& D_{\mathrm{3,2}}/L_{e_{\mathrm{3,2}}}& D_{\mathrm{3,3}}/L_{e_{\mathrm{3,3}}}\\ D_{\mathrm{2,1}}/L_{e_{\mathrm{2,1}}}& D_{\mathrm{2,2}}/L_{e_{\mathrm{2,2}}}& D_{\mathrm{2,3}}{L}_{e_{\mathrm{2,3}}}\\ D_{\mathrm{1,1}}/L_{e_{\mathrm{1,1}}}& D_{\mathrm{1,2}}/L_{e_{\mathrm{1,2}}}& D_{\mathrm{1,3}}/L_{e_{\mathrm{1,3}}}\end{array}\right)---\left(17\right)$

如果想要通过以上讨论的齿轮研磨循环(a)和(b)之一进行生产研磨：

(a)用标准研磨循环(例如3点扫描研磨)研磨；或者

(b)用缩短时间的研磨循环(例如3点扫描研磨)研磨；

根据由修正矩阵得到的驻留时间，较佳地在相应的离散网格位置应用以上(C)中的修正，接着是初始研磨循环(a)或(b)。应当注意，(C)中任何负的驻留时间必须设置成零。还可将常量加到矩阵的每个元素上以消除负值。

至于以上讨论的根据循环(c)的生产研磨，即：

(c)研磨齿表面网格的离散位置(较佳地3×3)，每个点的时间量由研磨去除效率矩阵计算得出(例如，在每个网格点去除10微米的材料所需要的时间量)，接着是缩短时间的3点扫描研磨。

将修正矩阵(C)(作为每个网格点的附加研磨驻留时间)与现有增量研磨驻留时间叠加。首先较佳地研磨离散网格点，接着进行缩短时间的扫描研磨(例如3点扫描研磨)。

生产中，较佳地根据所要求的初始研磨循环(诸如以上(a)、(b)或(c))和由上述修正矩阵(C)所确定的修正来研磨齿轮组。但是，应当进行所研磨齿轮组的定期测量(例如每20个或50个齿轮组)来确定是否有必要对修正矩阵进行任何调整。根据任何测得的误差，建立修订的合并的齿腹形式偏差(D)并用它来计算离散网格位置处的附加增量研磨时间(根据研磨去除效率矩阵(L_e))来作为修订的研磨修正矩阵(C)。只要齿轮规格、材料和加工保持不变，不需要在每次这种周期性测量时确定新的研磨去除效率矩阵。

较佳地将修正矩阵(C)的元素加到生产研磨循环的相应网格点的驻留时间的现有研磨矩阵来改进生产稳定性。只要得到的时间增量都大于等于零，也可使用负的时间。

尽管较佳的是在任何扫描研磨(标准或缩短时间的循环)之前在离散点引入修正，但本发明并不限于此。可在扫描研磨之后进行修正。还应当注意到本发明同样考虑由不是三个点的多个点定义的扫描研磨(标准或缩短的)。此外，尽管较佳的是将离散点修正加到现有的相应离散点研磨时间上，但也可在单独的循环中引入修正(仅正值或零值)。还应当注意到，尽管较佳的是在所有网格点(可能除了合并的网格点值为零或负的网格点)进行研磨，但本发明还考虑仅在选定的网格点进行研磨。例如，可仅在齿的趾部区域的三个点进行研磨或者可在齿的根部区域的两个点进行研磨。也可实现根据选定的网格点的非线性图形进行研磨。

此外，本发明还考虑仅利用相应网格点的修正研磨量进行研磨(即，在生产研磨时不利用前述研磨循环(a)、(b)或(c))。在该情况下，在对齿轮组建立初始修正矩阵时就无需在与理论表面坐标对比地测量小齿轮和环形齿轮之前进行研磨。

尽管本发明参照锥齿轮进行了讨论，但本发明工艺也可应用于研磨圆柱齿轮(例如，直齿轮或斜齿轮)。

尽管参照较佳实施例对本发明进行了描述，但应当理解，本发明并不限于其特定形式。本发明意在包括对本主题所述领域的技术人员显而易见而不偏差所附权利要求书的精神和范围的各种更改。

Claims (17)

1.一种研磨包括第一齿轮件和第二齿轮件的齿轮组的方法，其中，所述第一齿轮件具有多个齿腹表面，所述第二齿轮件具有多个齿腹表面，所述方法包括：

在所述第一齿轮件和第二齿轮件中的每个齿轮件的齿腹表面上定义多个网格点，

对所述多个网格点中的一个以上网格点确定研磨修正，所述研磨修正具有大小并定义在所述多个网格点中的所述一个以上网格点中的每个网格点的研磨时间量，由此在所述多个网格点中的所述一个以上网格点中的所述每个网格点处去除一定量的原材料，其中在所述多个网格点中的所述一个以上网格点中的所述每个网格点处去除的原材料的所述量取决于所述多个网格点中的所述一个以上网格点中的相应每个网格点处的所述研磨修正的大小，

通过使与所述第二齿轮件啮合的所述第一齿轮件转动，使得所述两齿轮件之间的接触从至少第一网格点转移到第二网格点，由此研磨接触在每个接触网格点保持足够的时间以在所述每个接触网格点去除所述量的原材料，从而对所述齿轮组进行研磨。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述多个网格点中的每个网格点确定研磨修正。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述多个网格点中的每个网格点进行研磨。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括用所述方法依次地进行的另一研磨循环。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述另一研磨循环包括在所述齿腹表面上预定数量的点处的扫描研磨。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述另一研磨循环包括在所述齿腹表面上预定数量的点处的缩短的扫描研磨。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述另一研磨循环包括在所述齿腹表面上并由齿表面网格定义的离散位置的研磨。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个网格点中的一个以上网格点的所述研磨修正定义如下：(a)测得的所述多个网格点中的所述一个以上网格点与所述多个网格点中的所述一个以上网格点的相应参考位置的位置偏差除以(b)所述多个网格点中的相应所述一个以上网格点的研磨效率去除值。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，啮合时所述第一和第二齿轮件中每个齿轮件的所述齿腹表面上的所述多个网格点对应；且所述研磨修正表示为合并的网格表面。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在研磨预定数量的齿轮组后，再次测量所述位置偏差并建立新的研磨修正。

11.一种研磨包括第一齿轮件和第二齿轮件的齿轮组的方法，所述方法包括：

在所述第一齿轮件和第二齿轮件中的每个齿轮件的齿腹表面上定义多个网格点，其中啮合时所述第一齿轮件和第二齿轮件中的每个齿轮件的所述齿腹表面上的所述网格点相对应，

对所述多个网格点中的每个网格点确定研磨修正，其中所述研磨修正表示为合并的第一齿轮件和第二齿轮件网格表面，所述研磨修正具有大小并定义所述网格点中的每个网格点处的研磨时间量，由此在所述网格点中的每个网格点处去除一定量的原材料，其中在所述网格点中的每个网格点处去除的原材料的所述量取决于所述网格点中的相应的每个网格点处所述研磨修正的大小，

通过使与所述第二齿轮件啮合的所述第一齿轮件转动，使得所述两齿轮件之间的接触从至少第一对相应网格点转移到第二对相应网格点，由此研磨接触在每对接触网格点处保持足够的时间以在所述每对接触网格点处去除所述量的原材料，从而对所述齿轮组进行研磨。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述研磨修正定义如下：

(a)测得的网格点与所述网格点的相应参考位置的位置偏差除以(b)所述相应网格点的研磨效率去除值，其中测得的网格点的所述位置偏差和所述研磨效率去除值各表示为合并的网格表面。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括与之依次进行的另一研磨循环。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述另一研磨循环包括在所述齿腹表面上预定数量的点处的扫描研磨。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述另一研磨循环包括在所述齿腹表面上预定数量的点处的缩短的扫描研磨。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述另一研磨循环包括在所述齿腹表面上并由所述网格点定义的离散位置的研磨。

17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在研磨预定数量的齿轮组后，再次测量所述位置偏差并建立新的研磨修正。

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