CN105121082A - 圆柱齿轮的刮削 - Google Patents

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Abstract

一种刮削工具，所述刮削工具包括刀具头(2)，所述刀具头具有绕刀具头的周界(7)优选等距间隔开布置的多个刀具刀片安装和定位槽(8)，其中刀片槽并且因此切削刀片(4)优选垂直于刀具头的旋转轴线(A)进行定向。替代地，刀片槽可以从垂直定向倾斜小于50度，优选小于20度，由此从此锥形形状的刀具。额外地，刀片槽可以定位为从刀具头轴线径向地延伸，由此刀具刀片的纵向轴线将会与刀具头轴线相交，或刀片槽可以从刀具头轴线径向地偏移。刀片槽可以具有任何横截面形状，诸如正方形、矩形或具有包括一对均小于90度的成角度的安装表面(12、14)的大致V形安置表面(10)的那些类型。相比于已知的切削刀片配置，本发明的切削刀片(4)使其切削面(16)位于切削刀片的设置为与切削刀片的安置表面或V形安置表面(13、15)相对的表面中。

Description

圆柱齿轮的刮削
技术领域
本发明涉及圆柱齿轮的切削并且具体涉及通过刮削来切削这种齿轮。
背景技术
圆柱齿轮的刮削(也称为“滚刀剥离”)是已经存在许多年的切削工艺，主要用于制造内环形齿轮(例如参见DE243514)。像珩磨一样，刮削利用在其轴线倾斜的两个“圆柱齿轮”之间的相对滑动运动。刮削刀具通常看起来像具有例如20°的螺旋角的插齿刀具，所述螺旋角不同于要加工的圆柱齿轮的螺旋角(例如US2011/0268523)。其它刮削工具包括根据例如在US2012/0282055中示出的双曲面而布置在刀具头上的杆或棍状切削刀片。
由于刮削中的连续切屑去除，该过程比插齿快数倍并且比铰孔更灵活，但是它对机器和工具提出了挑战。虽然切削刃与齿轮齿槽之间的滚动运动随着机器主轴RPM而发生，但是相对的轴向切削运动一般仅约为刀具的周向速度的三分之一。导致“螺旋剥离”的滚动和切削的切削分量由工艺指定刮削来表示。
由于机械机器的齿轮系中的相对低的动态刚性以及未涂敷的刀具的快速磨损，圆柱齿轮的刮削直到最近才实现对插齿或滚削的突破。具有直接传动系和刚硬的电齿轮箱的最新机床呈现了用于刮削过程的最佳基础。复杂的工具几何形状和最新的涂层技术已经促进给予圆柱齿轮的软刮削新突破。
发明内容
本发明涉及一种刮削工具，所述刮削工具包括刀具头，所述刀具头具有绕刀具头的周界优选为等距地间隔开布置的多个刀具刀片安装和定位槽(刀片槽)，其中刀片槽并且因此切削刀片优选垂直于刀具头的旋转轴线进行定向。替代地，刀片槽可以从垂直定向倾斜小于50度，优选小于20度，由此从此锥形形状的刀具。额外地，刀片槽可以定位为从刀具头轴线径向地延伸，由此刀具刀片的纵向轴线将会与刀具头轴线相交，或刀片槽可以从刀具头轴线径向地偏移。刀片槽可以具有任何横截面形状，诸如正方形、矩形或具有包括一对均小于90度的成角度的安装表面的大致V形安置表面的那些类型。相比于已知的切削刀片配置，本发明的切削刀片使其切削面位于切削刀片的设置为与切削刀片的安置表面或V形安置表面相对的表面中。
附图说明
图1图示了刮削的基本几何形状和运动。
图2示出了工件和工具的节圆柱。
图3图示了切削速度的计算。
图4描绘了用于工具基准齿廓的计算的程序。
图5图示了机器设定的计算。
图6示出了涂敷过的实心高速钢刮削刀具。
图7图示了切削速度计算。
图8(a)–8(d)示出了具有碳化物切削刀片的棍型刀片刮削刀具。
图9是用于确定刀具直径和切削刀片数量的表。
图10图示了刮削刀具上的虚拟工具齿。
图11是插齿、滚削和刮削的生产率的比较。
具体实施方式
该说明书中使用的术语“发明”、“该发明”以及“本发明”用于泛指该说明书和以下任何权利要求中的所有主题。包含这些术语的表述不应理解为限制本文描述的主题或限制以下任何权利要求的含义或范围。此外，该说明书并不寻求在本申请任何特定部分、段落、表述或附图中描述或限制由权利要求书覆盖的主题。该主题应参照整个说明书、所有附图和以下权利要求书来理解。本发明可具有其它构造并可以其它方式实践或实施。而且，应理解本文所采用的措辞和术语是为说明的目的而不应认为是限制。
现将参照仅示例地示出表示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。为了更好地理解本发明并且便于观察，从附图中省去门和任何内部或外部防护件。
在此使用“包括”、“具有”和“包含”及其变型意味着包含了下文所列的物件及其等效物以及附加的物件。使用字母来识别方法或过程的元素仅仅为了识别，并不意味着指示各元素应以特定次序来进行。
尽管下文在描述附图时可参照诸如上、下、向上、向下、向后、底部、顶部、前、后等的方向，但出于方便可相对于附图(如通常所示)来进行参照。这些方向并不意在按文字上来取或以任何定向或形式来限制本发明。此外，诸如“第一”、“第二”、“第三”等的术语在此用于描述的目的，而并不意在指示或暗示重要性或意义，除非另有说明。
在图1中示出了刮削刀具相对于内环齿轮(内齿圈)的几何设置。在左上图中示出了展成齿轮系统的正视图。环形齿轮(齿圈)在主坐标系统中以其旋转轴线与Y轴共线来定向。刀具中心(Rw的原点)在X4-Z4平面中定位在Y4的中心之外一径向距离矢量Ex。刀具与环形齿轮的节圆在节圆的最低点处正切地接触。在正视图之下绘制了示出工具倾斜角或轴交角∑的顶视图。在正齿轮的情况下，与Y轴成一直线引导行程运动。切削运动时所需的相对速度利用在图1中的示出的绕坐标系统的X4-轴的轴交角∑来产生。在螺旋齿轮的情况下，刀具倾斜可以独立于螺旋角来进行选择。然而，20°或更大的螺旋角提供了使其与轴交角∑相匹配并将简化的正齿轮类型插齿刀具用于刮削操作的可能性。而且在这种情况下，行程运动沿Y方向进行定向，但是取决于行程进给的增量旋转ω2必须增添给ω1。轴交角∑也可以不同于仍将会需要相同增量ω2的螺旋角来进行定义，但是工具的正面定向和侧后角必须根据螺旋角与轴交角∑之间的差来计算。图1中右侧的侧视图示出了第二可能的称为倾角的工具倾斜度。该工具倾角可以用来增加刀片与槽之间的有效后让角，并它还可以用来消除长正齿轮类型插齿刀的后侧与最小后让角之间的干涉。在限制内，将倾角用于压力角修正是可能的。
图2中的三维侧视图示出了工件与工具之间具有轴交角∑的内螺旋齿轮。图2示出了工件的基本角速度ω1和用于其计算的公式。图2还包括增量角速度ω2和根据螺旋角和轴向进给运动计算其的公式(行程运动)。切削速度计算为工件与工具在切削区域中的周向速度矢量之间的差矢量。图3以速度矢量示出了工具与工件之间的配置的顶视图。
工具的基准齿廓根据应用在图4中示出的程序的工件的基准齿廓来确定。具有其压力角α1和α2及其刀顶距Wp的工件的基准齿廓绘制为梯形通道，利用轴交角∑的平面切削出所述梯形通道(图4，右上侧)。由在平面与通道之间的相交线定义的齿廓表示工具的基准齿廓。使用该工具基准齿廓，以便在工具切削正面中产生渐开线(图4，左下侧)。
在图5中在锥齿轮切削机器的示例、例如在US6,712,566中公开的机器上示出了机器设定的计算。公式符号的解释为：
X-Y-Z...机器轴线方向(Y垂直于绘图平面)
∑...刀具与工件之间的轴交角
CRT...刀具参考高度
B...刀具旋角
PZ...如果B＝0°则为沿Z-方向到主轴前面的枢转距离
PX...如果B＝0°则为沿X-方向到主轴中心线的枢转距离
Z1、Z2...沿Z-方向的分量
取决于工件和刀具中的螺旋方向，切削在工作齿轮中心线之下或之上发生，以便保持B-轴交角在90°之下。在没有修正的情况下，刀具轴线与工件轴线之间的交点位于刀具参考平面中。
通常，如上面提到的，利用典型的齿轮插齿刀具来执行刮削。在图6中示出了用于刮削的各种不同工具。第一刀具(左)是在切削齿中没有螺旋角的情况下略渐缩的轴类型。该刀具可以用于具有螺旋角的齿轮。刀具与工件之间的轴交角将会设定为工件的螺旋角。这也意味着，工件的螺旋角应当在10°之上，以便产生足够的切削速度。由于切削齿的平直特性，具有较小直径和较大表面宽度的工件可能引起槽与切削刀片的远端之间的干涉。在图6的中心的刮削刀具是可多次再磨锐的薄片型刀具(优选具有TiN涂层)。切削齿也是直的，这使该刀具也仅适合于具有螺旋角的工件。薄片型刀具具有非常短的铲齿(relievedteeth)，在围绕小直径工件的螺旋槽的情况下，这将会防止干涉问题。图6的右侧的刮削刀具具有锯齿形刀片正面和以螺旋角定向的各齿。优选地，图6的刮削刀具(右)涂覆有TiAlN涂层。
如果工件的螺旋角为15°而工具螺旋角为20°，那么刮削刀具与工件之间的轴交角必须设置为5°(相同的螺旋方向)。如果螺旋方向是相反的，那么必须使用35°的轴交角。如果工件的齿轮螺旋角与刀具螺旋角完全相同(相同的量且相同的方向)，那么相交情况会发生。在这种情况下，刀具与工件之间的轴交角为零，并不产生刮削运动。在图7中示出了根据工件的螺旋角β与轴交角∑的切削表面速度的计算。上图表示针对正齿轮指示的(同样参见图7中的右侧图)、具有齿和槽的展开的节圆柱。在β＝0的情况下，将公式简化为第一特殊情况。下图示出了针对第二特殊情况的公式简化，如果螺旋角β等于轴交角∑，第二特殊情况则会发生。切削速度公式差不多被考虑为工作齿轮节直径处的周向速度、工件的螺旋角β和工件与刮削刀具之间的轴交角∑。如果应用图7中的公式，那么切削速度矢量沿齿腹导程方向自动引导。尽管公式指示∑与β之间的一些相互作用，但是用于产生足够的切削速度的主要参数是工件与工具轴线之间的轴交角∑。
使用棍型刀片4的刀具头2已经尤其针对刮削进行开发(参见图8a–8c)。刀片材料优选为碳化物，并且刀片齿廓是刀片齿廓是3面打磨的，并且优选全方位地涂覆有TiAlN(氮铝化钛)涂层，但是不排除其它涂层。刀片齿廓6类似于从图4中的工具基准齿廓得到的渐开线。刀片可以打磨为就像在图6中示出的刀具的齿廓一样的全齿廓刀片，或打磨为允许其实现足够侧倾角的、交替的左齿侧-右齿侧的刀片。交替的刀片布置提供了非常好的工具寿命和异常平滑的切削操作。然而，生产率稍微低于使用全齿廓刀片的生产率。
本发明的优选刀具在图8c中进行图示，并且包括刀具头2，刀具头2具有正面3和后面5以及绕刀具头的周界7优选为等距间隔开布置的多个刀具刀片安装和定位槽(刀片槽)8。刀片槽8以及因此切削刀片4优选垂直于刀具头的旋转轴线A进行定向，但是可以从垂直方向倾斜小于50度，优选小于20度，由此从此锥形形状的刀具。额外地，刀片槽可以定位为从刀具头轴线径向地延伸，由此刀具刀片的纵向轴线将会与刀具头轴线A相交(图10)，或刀片槽可以从刀具头轴线径向地偏移。刀片槽可以具有任何横截面形状，诸如正方形、矩形或具有包括一对均小于90度的成角度的安装表面12、14的大致V形安置表面10的那些类型(例如参见US5,890,946)。
然而，相比于已知的切削刀片配置，本发明的切削刀片使其切削面16位于切削刀片4的设置为与切削刀片的安置表面13、15相对(参见图8d的刀片剖视图)的表面中，并且因此当切削刀片4安装在刀具头中时，也与刀具头2的V形安置表面12、14相对。V形安置表面12、14沿朝向正面3的方向打开，并且切削刀片4的切削面16大致朝向正面3进行定向。由于这种布置，将在切削期间遇到的力传递给V形安置表面12、14，由此增强切削刀片4在刀具头2中的安置，导致在切削过程期间稳定性增强的切削工具。在图8d中，为了便于观察，任何侧前角和后让角都已经省略，并且角度K(同样参见图8c)是刀片4的大致等于轴交角∑的切削面角度。
由于图8a-8c的刀具头的设计，刀片在其之间具有大于基准齿廓的齿厚度的空间。刀具可以配置为用于某一模数的齿轮，使得刀具头中的刀片表示基准齿廓的每隔一个、每隔两个或每隔三个槽。考虑到低工件跳动和高间距质量，优选避开刮削刀具齿的理论数量与工作齿轮齿的数量之间的公分母。当然，相同原则也应用于实心刮削刀具。
开发了允许用于各种齿轮的不同刀具头类型的最小值的程序。例如，不具有节直径限制的外齿轮或具有大约330mm和之上的最小节直径的内环形齿轮可以利用9英寸(228.6mm)直径周界刀具头来刮削。图9中的表是以0.5mm的步距利用从2到7mm的模数来指示最初的工具节直径D02。有效的工具模数m工具根据在图4中示出的考虑了工具旋转平面的角定向(例如20°)(即轴交角∑)的公式来计算，并且由此工具齿Z2的理论数量通过D02/m工具来确定。工具齿数Z2必须向上或向下圆整(到一个或更多个整数值)，以便到达齿(选定的Z2)的整数，根据所述整数确定工具的有效节直径，(选定的Z2)Xm工具＝D02*。开发的棍型系统允许将棍型刀片向内或向外调整一些小量，以匹配针对选定的齿数的所需的节直径。
然而，在刀具的9英寸尺寸族内的优选刀具头通常包括15、17、19、21或23的刀片槽的数量。在表的下几列中，确定了在2与5之间所有存在的整数部分(范围可以扩大到6、7、8或更多)。目标是找到在刀具的9英寸直径族中可用的槽的最大数量，以确保最大生产率。换言之，刮削刀具决不表示理论的工具齿数以及槽的数量而只是其一小部分。工具齿的理论数量成为虚拟的工具齿数，仅其小部分在刀具头上进行表示。如果数量选定并打到空白表格中，则紧邻实际部分的槽和理论齿数，在最后一列中示出由此得到的刀具槽数量。如果该数量不与现有的刀具头相匹配，那么必须选择第二或第三数量直至找到匹配的刀具。在一些情况下(例如图9的模数3、5、5.5和7)，直接向上和/或向下圆整的整数不能提供可接受的刀具槽数量，并且因此继续向上和向下圆整，直至可以获得合适的刀具槽数量。应理解，虽然上述示例基于9英寸直径刀具，但是本发明还考虑了其它刀具头直径，例如4.5英寸(114.3mm)、7英寸(177.8mm)和8英寸(203.2mm)。
取决于工作齿轮的齿数，工具齿的虚拟数量可以是偶数，并且决不是质数。只要给出工件与虚拟刀具之间的追逐齿关系，这就不会具有任何缺点。在这种情况下，同样在工件与实际刀具之间，追逐齿原则存在。周界棍型刀具设计将会在物理上不允许虚拟数量的刀片紧邻彼此配合。图10的刀具表示利用在实际刀片之间的虚线绘制的(虚拟)刀片指示的各个齿。
由高速钢(HSS)、诸如M48制成的具有TiAlN涂层的实心刀具一般适合于湿刮削环境中的高达约100m/分钟的表面速度。具有TiAlN涂层的碳化物棍型刀片(例如10％Co-90％WC)允许可以认为是“临界速度”的大约300m/分钟的表面速度。然而，关于工具磨损，应当考虑，在刮削中，需要非常高的工具旋转速度，以便实现期望的表面速度。这又产生叠加在切削速度上的齿廓滑动。齿廓滑动在还经历长切屑去除配合路径的刀片尖端处具有其最高值，并且由此导致刀片尖端易受额外的侧后磨损。
切削试验已经表明，在刮削中，能够将表面速度降至低于临界速度(即、在临界速度之下，UCS)的150与200m/分钟之间，同时增加横进给和进给速率，以便使生产率保持高，还可获得工具寿命的显著改善。
作为一示例，模数4.0mm齿轮通过具有TiAlN涂覆的碳化物刀片和172m/分钟表面速度的湿UCS刮削来切削。第一次粗经过(roughingpass)使用每个刀片的5mm的横进给设定和0.045mm的进给速率。切屑则较大并且仅稍微弯曲。每个切屑表示一个齿侧和齿槽底部的一部分。第二经过使用每个刀片的3mm的横进给设定和0.28mm的进给速率。该切屑由通过底部连接的两个齿侧组成。精经过(finishingpass)使用每个刀片的1.00mm的横进给和0.015mm的进给速率。该切屑还具有连接形成U形外观的两个齿侧和底部切屑部分。
在另一示例中，相同类型的齿轮在使用与应用于湿切削中相同的横进给值和进给速率的三次经过式干切削过程中利用TiAlN涂覆的碳化物刀片和172m/分钟的表面速度进行切削。除了由于过程热的颜色变化，干切屑一般具有与来自湿切削的切屑相同的外观。
利用涂覆碳化物的棍型刀片的湿与干刮削过程之间的比较将干过程示为有利的。过程热有助于在剪切动作期间使切屑塑性变形。如果过程参数和工具几何形状选择为将过程热移动到切屑内并且然后随着切屑远离工具和工件，那么结果是冷刮削过程。干刮削递送更好的表面精度，并且引起相同的或甚至比“湿”过程变体更少的工具磨损。额外地，邻近剪切侧的侧面上的切屑表面更平滑，并且机器功率读数在干刮削期间示出约15％的更低的主轴功率。目前的刮削开发指示干刮削可获得更好的工具寿命，预期所述工具寿命比在锥齿轮的干切削的情况下更为显著。
利用涂覆碳化物的刀片的干UCS刮削导致低工具磨损与低刮削时间之间的最佳组合。额外的优点是，具有中速高扭矩主轴(例如，对于机器尺寸600mm外径，1000RPM(转/分钟)最大值)的机器可以应用，而不损害例如用于锥齿轮的、需要低RPM和高扭矩的机器的性能。如果制造商在锥齿轮切削机器上执行刮削，那么该优点是重要的。制造商期望用于所有锥齿轮加工的适当的机器性能，而且意识到在相同的机器上实施有效的刮削过程的能力。
在上述示例中在粗经过期间在中面处获得的干刮削的热像成像揭露了，107°F(42℃)的最高温度在刀具周围和在远离切削运动的工作齿轮区段处发生。这也是在循环之后可以在零件和刀具上测量的温度。可以推断，干UCS过程具有至切屑内的最佳传热，并且迅速到达刀具和工件保持件的相对低的稳态温度。
在图11中示出了常规的滚削和插齿过程与该刮削过程的三种变型之间的生产率比较。为了给每个过程建立相同的基础，将具有如在上述示例中的那些的齿轮数据的外环形齿轮用于所有过程。目标是具有在5μm处或以下的凹陷或展成的平振幅的精加工质量。插齿过程使用由HSS材料制成的具有34齿的TiAlN涂覆的插齿刀，并且设置为3次切削式精加工循环。完全相同的插齿刀具用于切削以四次经过完成的湿刮削。对于滚削过程，同样由TiAlN涂覆的HSS材料制成的、具有16个切口的单头滚刀用于2次切削循环中。利用TiAlN涂覆的H10F碳化物刀片的干刮削在示意图中表示为利用172m/分钟的UCS-刮削并且表示为利用300m/分钟的高速刮削，两者都设置为三次经过式循环。干刮削杆基于24刀片和9”直径刀具头。在UCS-刮削的情况下的切屑厚度比在高速刮削的情况下高10％至20％，这减小了两个过程变化之间的生产率差，并且还向UCS-刮削工具给予了寿命优点。图11指示刮削的生产率为插齿的生产率的6至12倍之间以及为滚削的生产率的1.6与3.3之间。
尽管参照优选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。本发明旨在包括该主题涉及而不脱离所附权利要求的精神和范围的、对于本领域技术人员来说将会是显而易见的更改。

Claims (12)

1.一种用于刮削齿轮的刀具头，所述刀具头能绕旋转轴线旋转，并且包括：
正面和后面，
周界表面，所述周界表面位于所述正面与所述后面之间，所述周界表面包括多个切削刀片安装和定位槽，所述多个切削刀片安装和定位槽布置在所述周界表面中，并且朝向所述刀具头轴线向内沿纵向方向延伸，其中，所述安装和定位槽中的每一个包括安置表面，所述安置表面限定沿朝向所述正面的方向敞开的大致V形形状。
2.根据权利要求1所述的刀具头，其特征在于，进一步包括切削刀片，所述切削刀片位于所述多个切削刀片安装和定位槽中的至少一个中，
所述切削刀片为具有沿纵向方向延伸一长度的杆形，并且包括位于所述长度的一端处的切削面，其中所述切削面从所述周界表面向外突出，并且朝向所述正面的方向进行定向，
所述切削刀片进一步包括一对成角度的安装表面，所述安装表面限定沿着所述长度的至少一部分延伸的大致V形形状，所述切削面布置为与所述一对成角度的安装表面相对，
所述一对成角度的安装表面定位在所述刀具头的所述V形安置表面中并且与所述刀具头的所述V形安置表面互补。
3.根据权利要求1所述的刀具头，其特征在于，所述多个切削刀片安装和定位槽的所述纵向方向与所述刀具头旋转轴线相交。
4.根据权利要求1所述的刀具头，其特征在于，所述多个切削刀片安装和定位槽的所述纵向方向相对于所述刀具头旋转轴线径向地偏移。
5.根据权利要求1所述的刀具头，其特征在于，所述多个切削刀片安装和定位槽垂直于所述刀具头旋转轴线进行定向。
6.根据权利要求5所述的刀具头，其特征在于，所述多个切削刀片安装和定位槽相对于所述刀具头旋转轴线从垂直以小于50度的角度进行定向。
7.根据权利要求6所述的刀具头，其特征在于，所述多个切削刀片安装和定位槽相对于所述刀具头旋转轴线从垂直以小于20度的角度进行定向。
8.一种用于刮削齿轮的切削刀片，所述切削刀片包括：
杆形形状，所述杆形形状具有沿纵向方向延伸的一长度，并且包括位于所述长度的一端处的切削面，
所述切削刀片进一步包括一对成角度的安装表面，所述安装表面限定沿着所述长度的至少一部分延伸的大致V形，所述切削面布置为与所述一对成角度的安装表面相对。
9.在通过刮削生产有齿工件的方法中，改善包括：
提供包括刀具头的工具，所述刀具头能绕旋转轴线旋转，并且包括正面、后面和周界表面，所述周界表面位于所述正面与所述后面之间，所述周界表面包括多个切削刀片安装和定位槽，所述多个切削刀片安装和定位槽布置在所述周界表面中，并且朝向所述刀具头轴线向内沿纵向方向延伸，其中，所述安装和定位槽中的每一个包括安置表面，所述安置表面限定沿朝向所述正面的方向敞开的大致V形形状，
提供切削刀片，所述切削刀片位于所述多个切削刀片安装和定位槽中的至少一个中，所述切削刀片为具有沿纵向方向延伸的一长度的杆形，并且包括位于所述长度的一端处的切削面，其中所述切削面从所述周界表面向外突出，并且朝向所述正面的方向进行定向，所述切削刀片进一步包括一对成角度的安装表面，所述安装表面限定沿着所述长度的至少一部分延伸的大致V形形状，所述切削面布置为与所述一对成角度的安装表面相对，所述一对成角度的安装表面定位在所述刀具头的所述V形安置表面中并且与所述刀具头的所述V形安置表面互补，
使所述工具与所述工件啮合，
通过刮削来机加工所述工件上的各齿。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述机加工以150–200m/分钟的表面速度执行。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述切削刀片包括碳化物。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述切削刀片涂覆有TiAlN。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106735614A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 江苏大学 一种用于强力车齿技术的锥形多刃齿形刀具
CN109262078A (zh) * 2017-07-17 2019-01-25 昆山光腾智能机械有限公司 加工减速机针齿壳内齿的车齿刀具及加工方法
CN111615436A (zh) * 2018-05-29 2020-09-01 硬质金属工具厂保罗霍恩有限公司 刮削工具
CN111922445A (zh) * 2020-06-18 2020-11-13 西安理工大学 一种锥形珩轮及珩齿加工方法
CN113242776A (zh) * 2018-12-21 2021-08-10 格里森工场 用于强力刮齿的独立压力角校正
CN114453630A (zh) * 2022-01-20 2022-05-10 湖北文理学院 控制机床铣削不粘刀的方法、装置、电子设备和存储介质
CN114799365A (zh) * 2021-01-29 2022-07-29 普拉威玛驱动技术有限公司 用于在齿轮齿部的齿上产生底切的工具和方法
CN114901443A (zh) * 2019-10-23 2022-08-12 康斯博精准切割系统有限公司 用于以可变凹口角度切割的可自动调节的系统
US11980958B2 (en) 2018-05-29 2024-05-14 Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn Gmbh Power skiving tool

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6340764B2 (ja) * 2013-08-08 2018-06-13 株式会社ジェイテクト 歯車加工装置
MX367826B (es) * 2013-09-04 2019-09-09 The Gleason Works Herramienta cortadora periférica que usa cuchillas rectas.
DE102015106354A1 (de) * 2014-12-16 2016-06-16 Profilator Gmbh & Co. Kg Wälzschälverfahren und Schneidwerkzeug zur Erzeugung zumindest teilverrundeter Zahnköpfe
JP6062971B2 (ja) 2015-01-21 2017-01-18 ファナック株式会社 スカイビング加工指令に基づいて工作機械を制御する数値制御装置
DE102015202760A1 (de) * 2015-02-16 2016-08-18 Zf Friedrichshafen Ag Werkzeug und Verfahren zum Entfernen von Spänen aus einem Werkstück
DE102015120556A1 (de) * 2015-03-24 2016-09-29 Profilator Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Feinbearbeiten verzahnter und gehärteter Werkräder
LU93122B1 (de) * 2016-06-27 2018-01-09 Ovalo Gmbh Zahnrad, Verfahren zum Herstellen der Verzahnung eines Zahnrades, sowie Werkzeugzahnrad zum Herstellen der Verzahnung eines Zahnrades
US10744581B2 (en) 2016-08-22 2020-08-18 The Gleason Works Power skiving pressure angle correction without tool geometry change
EP3354389A1 (en) * 2017-01-30 2018-08-01 Sandvik Intellectual Property AB Method for machining ball tracks of constant velocity joints
JP6673260B2 (ja) * 2017-02-24 2020-03-25 トヨタ自動車株式会社 歯車部材およびその製造方法
DE102017003648A1 (de) * 2017-04-13 2018-10-18 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zur Verzahnbearbeitung eines Werkstücks
JP6944302B2 (ja) * 2017-08-04 2021-10-06 三菱重工業株式会社 切削工具
JP6762588B1 (ja) * 2019-09-04 2020-09-30 九州精密工業株式会社 スカイビングカッタ
KR20230027523A (ko) 2021-08-19 2023-02-28 주식회사 디엔솔루션즈 복합공작기계의 기어 스카이빙 가공 제어방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3931754A (en) * 1974-11-12 1976-01-13 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Skiving cutter device for use in cutting internal spur gear
JPH1159126A (ja) * 1997-08-21 1999-03-02 Okamoto Ind Inc 床走行用タイヤカバー
US20120057944A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-08 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Gear machining apparatus, cutter and strain wave gearing device
CN102802857A (zh) * 2009-06-10 2012-11-28 普罗费雷特两合公司 用于滚刨内齿轮的装置和方法及有关的刨削轮
CN102990165A (zh) * 2011-09-15 2013-03-27 科林基恩伯格股份公司 半完成切削的方法以及执行该方法的相应切削刀具的装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE243514C (de) 1910-03-01 1912-02-16 George Adams Verfahren zum schneiden van zahnrädern mittels eines zahnradartigen, an den stirnflächen der zähne mit schneidkanten versehenen schneidwerkzeuges
DE333651C (de) * 1918-06-08 1921-03-01 Hugo Lorand Zahnradartiges Werkzeug zum Stossen von Zahnraedern nach dem Fellows-Verfahren
FR947074A (fr) * 1947-05-16 1949-06-22 Fraise à outils mobiles multiples
JPS59124516A (ja) * 1982-12-28 1984-07-18 Azumi Kk 植刃式超硬ピニオンカツタ
US4575285A (en) * 1984-11-19 1986-03-11 The Gleason Works Cutting tool and method of manufacture
DE69721993T2 (de) * 1996-04-25 2004-02-19 The Gleason Works Schneidwerkzeug für verzahnte gegenstände
US5890946A (en) 1997-05-29 1999-04-06 Bloomfield; Steven L. Twirling toy
CA2320312A1 (en) * 1998-02-11 1999-08-19 The Gleason Works Cutting tool for producing toothed articles
JP2000233320A (ja) * 1999-02-12 2000-08-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 乾式加工用歯車加工工具及び乾式加工用歯車加工工具の皮膜形成方法及び乾式加工用歯車加工工具の皮膜形成装置。
US6626613B2 (en) * 1999-04-19 2003-09-30 Jeffrey D. Russell Cutting tool
DE19953089A1 (de) 1999-11-04 2001-05-17 Daimler Chrysler Ag Erzeugung periodischer Strukturen auf rotationssymmetrischen Bauteilen
US6669415B2 (en) 2001-02-16 2003-12-30 The Gleason Works Machine for producing bevel gears
US7059810B2 (en) * 2002-04-18 2006-06-13 Kennametal Inc. Gear hobbing cutter system
US7736099B2 (en) * 2005-12-16 2010-06-15 Cole Carbide Industries, Inc. Gear milling tool with replaceable cutting inserts
EP2069553B1 (en) * 2006-09-26 2023-03-08 Oerlikon Surface Solutions AG, Pfäffikon Workpiece with hard coating
DE102008037514A1 (de) 2008-11-03 2010-05-06 Profilator Gmbh & Co. Kg Wälzschälvorrichtung und -verfahren
DE102010042835A1 (de) * 2010-10-22 2012-04-26 Sandvik Intellectual Property Ab Zahnfräser und Verfahren zum Fräsen der Zähne von Zahngetriebeelementen
DE202011050054U1 (de) 2011-05-06 2011-09-15 Klingelnberg Ag Wälzschälwerkzeug mit Messerstäben
MX367826B (es) * 2013-09-04 2019-09-09 The Gleason Works Herramienta cortadora periférica que usa cuchillas rectas.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3931754A (en) * 1974-11-12 1976-01-13 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Skiving cutter device for use in cutting internal spur gear
JPH1159126A (ja) * 1997-08-21 1999-03-02 Okamoto Ind Inc 床走行用タイヤカバー
CN102802857A (zh) * 2009-06-10 2012-11-28 普罗费雷特两合公司 用于滚刨内齿轮的装置和方法及有关的刨削轮
US20120057944A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-08 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Gear machining apparatus, cutter and strain wave gearing device
CN102990165A (zh) * 2011-09-15 2013-03-27 科林基恩伯格股份公司 半完成切削的方法以及执行该方法的相应切削刀具的装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106735614A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 江苏大学 一种用于强力车齿技术的锥形多刃齿形刀具
CN109262078A (zh) * 2017-07-17 2019-01-25 昆山光腾智能机械有限公司 加工减速机针齿壳内齿的车齿刀具及加工方法
CN111615436A (zh) * 2018-05-29 2020-09-01 硬质金属工具厂保罗霍恩有限公司 刮削工具
CN111615436B (zh) * 2018-05-29 2023-06-23 硬质金属工具厂保罗霍恩有限公司 刮削工具
US11980958B2 (en) 2018-05-29 2024-05-14 Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn Gmbh Power skiving tool
CN113242776A (zh) * 2018-12-21 2021-08-10 格里森工场 用于强力刮齿的独立压力角校正
CN114901443A (zh) * 2019-10-23 2022-08-12 康斯博精准切割系统有限公司 用于以可变凹口角度切割的可自动调节的系统
CN111922445A (zh) * 2020-06-18 2020-11-13 西安理工大学 一种锥形珩轮及珩齿加工方法
CN114799365A (zh) * 2021-01-29 2022-07-29 普拉威玛驱动技术有限公司 用于在齿轮齿部的齿上产生底切的工具和方法
CN114453630A (zh) * 2022-01-20 2022-05-10 湖北文理学院 控制机床铣削不粘刀的方法、装置、电子设备和存储介质

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