CN106163715B - 用于快速和灵活修整蜗杆磨削轮的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
公开一种用于修整单线的或多线的蜗杆磨削轮(34)的方法,其中在蜗杆磨削轮和齿轮状的修整工具(90)之间产生基本展成运动。为了在蜗杆磨削轮上产生侧壁改型部,将附加的相对运动与基本展成运动叠加。此外,公开一种专门针对这种方法配置的附加驱动器、一种相应配置的机床和一种用于执行所述方法的修整工具。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于修整蜗杆磨削轮、尤其用于连续的展成磨削的蜗杆磨削轮的方法,一种对此专门构成的修整设备,一种相应配置的机床以及一种相应的修整工具。
背景技术
蜗杆磨削轮用于高度精确的齿部的精加工和最后加工、尤其在例如大量使用于汽车工业的功率传动装置的齿轮中用于高度精确的齿部的精加工和最后加工。在此所应用的磨削方法是连续的展成磨削,即如下方法,所述方法在有效功率和精度高的情况下关于工件上的待产生的侧壁形状也允许大的灵活性。该灵活性一方面通过在加工工件期间在多个轴上的各个机器运动的共同作用来提供而另一方面通过如下可行性提供:已经在蜗杆磨削轮上设有极其不同的侧壁形状并且将该侧壁形状绘制到工件上。
通常,蜗杆磨削轮由可修整的体部构成,所述体部可借助适当的工具、例如金刚石工具精确地加工。为了对该蜗杆磨削轮进行修整,以往已研发了各种类型的方法,所述方法根据需要一方面或多或少是复杂的而另一方面或多或少是灵活的。
在大多数情况下,如今应当借助盘状的修整工具、例如覆有金刚石的盘来进行修整,其中修整工具的侧壁(下面也称作为有效面)在蜗杆磨削轮上示出所期望的轮廓形状的负像(即轮廓高度方向上的侧壁形状)。这实现相对快速的修整。修整根据运动、如螺纹铣削或螺旋磨削来进行,其方式是:修整工具快速地围绕近似平行于蜗杆磨削轮轴线的轴线旋转并且以其有效面轴线平行地引导经过进行旋转的蜗杆磨削轮。在此,修整工具与蜗杆磨削轮在整个轮廓高度上线接触。由此,修整工具的有效面的轮廓形状直接地传递到蜗杆磨削轮侧壁上。通常,需要多个回合,以便剥离整个修整量。在多头的蜗杆磨削轮中,对于所有的头相应地需要所述程序。一旦在蜗杆磨削轮侧壁上需要不同的轮廓,那么就需要具有不同的侧壁轮廓的修整工具。因为修整工具上的有效面的轮廓形状在修整期间1:1地传递到蜗杆磨削轮侧壁上,所以此外不会改变蜗杆磨削轮侧壁在蜗杆宽度上的形状。因此,更复杂的侧壁形状,原本的自由曲面、如需要用于拓扑磨削的自由曲面不可根据该方法来修整。在修整时也强烈地限制蜗杆磨削轮的转速,因为修整工具必须一定得对应于螺距而持续往复移动。
真正通用的仅是按行制作轮廓(Zeilenprofilieren)。在运动学方面与上述修整类似地起作用的该方法中,同样使用盘状的工具。但是该工具仅在其外边缘处具有(通常环面形的)有效面。该面的半径在工具的轴剖面中观察相对于待修整的轮廓高度较小,并且所述面在修整时与蜗杆磨削轮侧壁因此非常近似于点接触。在轴向地经过蜗杆牙时,因此仅一条线,或者恰好一行在蜗杆侧壁上被修整。为了修整蜗杆侧壁上的整个轮廓高度,相应地需要多个行或多个回合,其中每个行位于蜗杆侧壁上的不同的直径上并且能够在其轴向伸展中与相邻的行略微不同,所述轴向伸展通过NC程序来控制。行与行的间距在此必须选择得这样小,使得在已修整的侧壁上产生的波度足够小。在多线的制作轮廓的蜗杆磨削轮中,对于每个线需要一个完整的过程。这必然导致极其高的修整时间;即使在最适宜的情况下所述修整时间也为工件的磨削时间的数倍。因此,在许多情况下修整时间过高以至于是不经济的。
在DE 197 06 867 B4中公开上述修整方法的改进形式。DE 196 24 842 A1公开如下方法,其中蜗杆牙轮廓的一部分以线接触的方式被休整而另一部分以点接触的方式被修整。在WO 95/24989中公开一种按行制作轮廓的方法。
极其迅速已知的、但是同时也极其不灵活的修整方法使用所谓的修整技师(Abrichtmeister)作为工具;所述工具是柱形的修整齿轮或者是在装齿部几何形状方面相同的修整蜗杆。修整技师的装齿部形状精确地对应于进行磨削的工件装齿部,所述装齿部形状涉及模件和改型。所述修整技师在其外面上覆有硬质材料颗粒,例如金刚石。所述休整通过如下方式进行:修整技师代替工件与蜗杆磨削轮进入接合并且如工件那样在进行磨削时平行于蜗杆轴线移位经过蜗杆磨削轮。由此,技师的侧壁形状绘制到蜗杆磨削轮的侧壁上。如果蜗杆牙的轮廓形状在蜗杆磨削轮的宽度上是可变的,这对于磨削拓扑的装齿部是所必需的,那么修整技师必须本身也具有这种拓扑,并且修整技师必须同时借助于移位运动沿其轴线方向移动,使得整体上形成如在对角线刮削时的运动。
当修整技师构成为使得其在工件的位置处夹紧并且能够与蜗杆磨削轮进入接合时,在其上仅根据该方法进行休整的机器不需要专门的修整装置;因此,所有对于修整所必要的运动与在磨削工件时相同。所需要的修整时间大致对应于用于工件的磨削时间。借助覆有金刚石的修整技师进行的修整方法的实例在US 3,602.209中公开。
即使该方法是如此快速的,但是其是完全不灵活的。如果也想对该改型形式进行少量改变,通常需要对修整技师进行至少一次改装,但是通常是重新制造。这两者都结合有大的耗费和高的成本。此外,技师的制造通常是极其昂贵的,因为其的确必须在全部方面都精确地包含待磨削的装齿部的形状,也就是说总是定制的单一实施方案。
也就是说,至今为止整体上不存在可用的方法,所述方法能够将蜗杆磨削轮有效地且灵活地修整为可通过NC程序描述的形状。这是因为:所谓的“拓扑磨削”至今为止无法在批量生产中贯彻执行,尽管从技术观点莱卡对此存在切实的需要。如果这种修整方法是可用的,那么由此也可经济地制造极其复杂的装齿部。因此,对于设计工程师而言公开了如下新的可行性,其中传动器是低噪声的并且优化了功率吞吐量。
发明内容
本发明的目的是:提出一种用于修整单线的或多线的蜗杆磨削轮的方法,所述方法能够借助简单的标准工具工作,所述标准工具实现快速的修整,但是尽管如此所述标准工具关于可产生的侧壁改型是高度灵活的。
该目的通过一种用于修整单线的或多线的蜗杆磨削轮的方法实现,所述方法具有:在所述蜗杆磨削轮和齿轮状的修整工具之间产生基本展成动;和在所述蜗杆磨削轮和所述修整工具之间产生附加的相对运动,其中将附加的所述相对运动与所述基本展成运动叠加,以便在所述蜗杆磨削轮的至少一个侧壁上产生改型部,其中所述基本展成运动的产生包括:驱动所述蜗杆磨削轮进行围绕蜗杆磨削轮轴线的基本转动运动;驱动所述修整工具进行围绕修整工具轴线的基本转动运动,所述修整工具轴线相对于所述蜗杆磨削轮轴线交叉地伸展;以及在修整工具和蜗杆磨削轮之间产生沿着所述蜗杆磨削轮轴线的移位运动,其中所述蜗杆磨削轮的基本转动运动、所述修整工具的基本转动运动和所述移位运动耦联,使得所述蜗杆磨削轮和所述修整工具在修整期间实施所述基本展成运动,并且其中将围绕所述修整工具轴线的附加转动运动与所述修整工具的基本转动运动叠加,以便产生所述附加的相对运动的至少一部分,或者其中将围绕所述蜗杆磨削轮轴线的附加转动运动与所述蜗杆磨削轮的基本转动运动叠加,以便产生所述附加的相对运动的至少一部分。此外,说明一种为执行该方法专门构成的附加驱动器,其特征在于,所述附加驱动器构成用于安置在机床的工件或修整主轴上,所述工件或修整主轴产生围绕工件或修整主轴轴线的基本转动运动,使得所述附加驱动器借助于所述工件或修整主轴的基本转动运动围绕所述工件或修整主轴轴线转动,和所述附加驱动器能够由NC控制装置控制,使得所述附加驱动器将围绕所述工件或修整主轴轴线的附加转动运动与所述基本转动运动叠加。。还限定一种机床,所述机床专门配置用于实施所提出的方法,所述机床具有:蜗杆磨削轮;蜗杆磨削轮驱动器,所述蜗杆磨削轮驱动器用于产生所述蜗杆磨削轮的围绕蜗杆磨削轮轴线的基本转动运动;齿轮状的修整工具;工件或修整主轴,所述工件或修整主轴用于产生所述修整工具的围绕工件或修整主轴轴线的基本转动运动,其中所述工件或修整主轴轴线相对于所述蜗杆磨削轮轴线交叉地伸展;移位驱动器,以便使所述蜗杆磨削轮和所述工件或修整主轴相对彼此沿着所述蜗杆磨削轮轴线移动;水平的进给装置,以便使所述蜗杆磨削轮和所述修整工具朝向彼此和远离彼此运动;和NC控制装置,所述NC控制装置构成用于,将所述蜗杆磨削轮驱动器、所述工件或修整主轴和所述移位驱动器电子耦联,以便在修整期间产生所述蜗杆磨削轮和所述修整工具之间的基本展成运动,其特征在于,所述NC控制装置构成用于:附加地控制所述工件或修整主轴、或所述蜗杆磨削轮驱动器、所述移位驱动器和/或所述水平的进给装置,使得将附加的相对运动与所述基本展成运动叠加,以便产生所述蜗杆磨削轮侧壁的附加的改型部,通过将将围绕所述修整工具轴线的附加转动运动与所述修整工具的基本转动运动叠加,以便产生所述附加的相对运动的至少一部分,或者通过将围绕所述蜗杆磨削轮轴线的附加转动运动与所述蜗杆磨削轮的基本转动运动叠加,以便产生所述附加的相对运动的至少一部分,或所述机床具有用于驱动所述修整工具的附加驱动器,其中所述附加驱动器构成为安置在所述工件或修整主轴上,使得所述附加驱动器借助于所述工件或修整主轴的基本转动运动围绕所述工件或修整主轴轴线转动,并且其中所述附加驱动器能够由所述NC控制装置控制,使得所述附加驱动器将围绕所述工件或修整主轴轴线的附加转动运动与所述基本转动运动叠加,以便产生所述蜗杆磨削轮侧壁的附加的改型部。。另外说明一种专门构成用于执行该方法的修整工具,其中所述修整工具覆有硬质材料颗粒,并且来源于设计齿数为z的齿轮,其中在所述齿轮上存在相对于所述设计齿数z数量降低的齿,其中分别在两个现有的齿之间空出至少一个齿,并且其中所述修整工具在齿底处具有覆有硬质材料颗粒的区,所述区用于车削蜗杆磨削轮外径,和/或其中所述修整工具在齿顶处具有用于刺入蜗杆磨削轮螺牙底部的区。其他的实施方式在下文中说明。
首先,根据本发明的用于修整单线的或多线的蜗杆磨削轮的方法首先具有如下特征:在蜗杆磨削轮和齿轮状的修整工具、即在其外环周上具有一个或多个齿的修整工具之间产生基本展成运动。为此,蜗杆磨削轮通常被驱动以进行围绕蜗杆磨削轮轴线的基本转动运动;修整工具被驱动以进行围绕修整工具轴线的基本转动运动,其中修整工具轴线相对于蜗杆磨削轮轴线交叉地(横向地)伸展,并且在修整工具和蜗杆磨削轮之间,此外产生沿着蜗杆磨削轮轴线的移位运动(例如其方式是:蜗杆磨削轮沿着其轴线相对于修整工具运动,或者其方式是:修整工具相对于蜗杆磨削轮沿着其轴线运动)。因此,蜗杆磨削轮的基本转动运动、修整工具的基本转动运动和移位运动耦联为,使得蜗杆磨削轮和修整工具在修整过程期间在任何时刻都正确地展成接合。由于基本展成运动,仅仅使修整工具相对于蜗杆磨削轮侧壁的如下区域总是处于相同的轴向位置处,也就是说,修整工具在任何时刻都从蜗杆磨削轮侧壁剥离相同的修整量,其中修整工具在修整过程的任意时间点都与所述区域接合。
就此而言,根据本发明的方法基本上对应于借助修整技师进行的通常的修整方法,并且就此而言,在该方法中首先将修整工具的齿的侧壁形状绘制到蜗杆磨削轮侧壁上。
根据本发明,将附加的相对运动与修整工具和蜗杆磨削轮之间的基本展成运动叠加。该附加的相对运动能够以不同的方式产生。优选地,附加的相对运动通过修整工具围绕修整工具轴线的附加转动运动来产生,所述附加转动运动与修整工具的基本转动运动叠加。由此,直接改变修整量,所述修整量通过修整工具从蜗杆磨削轮侧壁剥离。但是作为替选方案也可以考虑:将附加转动运动与蜗杆磨削轮的基本转动运动叠加。由此,蜗杆磨削轮一定程度上向着修整工具的侧壁旋拧或者远离所述侧壁旋拧,由此同样改变修整量,所述修整量通过修整工具从蜗杆磨削轮侧壁剥离。也可以考虑的是:将蜗杆磨削轮和修整工具之间的沿着蜗杆磨削轮轴线的轴向的附加运动与移位运动叠加,其中能够通过如下方式产生该轴向的附加运动:修整工具相对于蜗杆磨削轮附加地移动,或者蜗杆磨削轮相对于修整工具附加地移动。类似的其他可行性在于:沿所谓的X轴线实现附加运动。在此,在修整工具和蜗杆磨削轮之间进行小的相对运动,其方式是:修整工具和蜗杆磨削轮关于如下方向朝向彼此和远离彼此运动,所述方向垂直于修整工具的转动轴线并且垂直于蜗杆磨削轮轴线。也可以考虑沿着所谓的Z轴的相对运动。用于实现附加的相对运动的这些可行性也能够组合。
通过附加的相对运动,在蜗杆磨削轮侧壁上产生改型,也就是说,蜗杆磨削轮获得如下轮廓形状,所述轮廓形状不同于与如下形状,所述形状可能单独地通过由于展成耦联而绘制修整工具的齿的侧壁形状产生。
也就是说,根据本发明的方法将蜗杆磨削轮和修整工具之间的整个相对运动划分成基本展成运动和附加运动,其中附加运动代表蜗杆磨削轮侧壁的期望的改型。当附加运动例如通过修整工具的附加转动运动产生时,修整工具的整个转动运动被划分成具有基本转速ng的基本转动运动和叠加的附加转动运动,所述附加转动运动代表期望的改型。
修整工具的基本转动运动的角速度ωg仅仅与修整工具和蜗杆磨削轮的几何特性相关(具体地,与修整工具的设计齿数z和蜗杆磨削轮的螺牙数g之间的比值i=z/g相关),与蜗杆磨削轮的基本转动运动的角速度ωs相关以及与移位运动的速度vy相关。如接下来还将描述的那样,在修整工具能够移除齿。因此,将如下数量的齿称作为“设计齿数”,当没有齿被移除时,所述数量具有直径相同并且倾角相同的相同的装齿部。换言之,设计齿数是如下数量的齿,当在展成运动期间分别将刚好一个齿沉入到蜗杆磨削轮的配对侧壁(Gegenflanken)之间的每个间隙中时,存在于修整工具的环周上的数量。修整工具的基本转动运动的角速度在整个移位运动上具有固定的符号。在蜗杆磨削轮的基本转动运动的角速度ωs恒定且移位运动的速度vy恒定的情况下,修整工具的基本转动运动的角速度也是恒定的。当蜗杆磨削轮的角速度和/或移位速度改变时,才改变基本转动运动的角速度。因此,修整工具的基本转动运动对应于工件转动运动,如其在已知的展成磨削机器上标准地所产生的那样。
附加的相对运动与蜗杆磨削轮的旋转角相关。也就是说,所述相对运动的量值根据蜗杆磨削轮的旋转角改变。在此,在修整过程期间,附加的相对运动多次改变其方向。如接下来还将详细阐述的那样,该方向变化通常关于蜗杆磨削轮的旋转角近似周期地进行。特别地,如果最后在工件上应产生在工件宽度上恒定的简单的轮廓改型(例如没有所谓的拓扑改型的简单的轮廓鼓度(Proilballigkeit)),那么在整个移位区域上周期性地重复相同的附加运动模式。修整结果因此对应于能够借助已知的修整盘实现的修整结果。如果期望在工件侧壁上进行通常的“拓扑”改型,那么附加运行模式附加地在移位区域之上改变以作为转移路径的函数。在蜗杆磨削轮侧壁上所产生的改型因此在每个移位位置处或在在蜗杆宽度上的每个部位处是不同的。在整个修整过程上,附加的相对运动的速度通常近似平均成零。
附加的相对运动优选以NC控制的方式产生。改型因此能够在NC控制装置的NC程序中预设并且在需要时可快速改变。NC程序因此将改型转换成修整工具和/或蜗杆磨削轮的相应的附加运动。类似于借助缓慢得多的已知的逐行制造轮廓,也可以这种方式通过NC程序修整复杂的3D自由形状面。与逐行制作轮廓相反,根据本发明的方法是极其有效的。
根据本发明的方法利用两个在交叉的轴线下啮合的柱形的齿轮的接合特性,即在侧壁之间通常仅形成点接触。蜗杆磨削轮在装齿部几何形状方面是强烈倾斜装齿的柱形轮。现在,根据本发明的方法利用:在啮合时在蜗杆磨削轮上形成的接触轨迹几乎与柱形轮的装齿部的几何形状无关。无论直齿部或斜齿部是否具有更大或更小的鼓度、是否具有或叠加的拓扑:蜗杆侧壁上的接触轨迹总是大约具有相同的造型,即螺线形地在通常大致两个螺牙之上从根部至顶部或从顶部至根部在侧壁上伸展。由此得出:例如当已经磨削了在拓扑上改型的斜齿部时,在对未改型的直齿部以连续的展成方法进行磨削时,在蜗杆磨削轮侧壁上产生几乎相同的接触轨迹。由于接合角在改型部的区域中略微改变,所以接触轨迹不是精确相同的。然而因为改型部通常比相应的轮廓高度小两个数量级,所以偏差整体上是极其小的。
如果现在设想齿数为z的未改型的、理论上精确的渐开线直齿部与螺牙数为g的、并非蜗杆磨削轮而是传动蜗杆的蜗杆形成接合,那么虽然近似在所提及的接触轨迹上进行侧壁接触,但是可能引起齿轮的不规则的运转,但是其中所述传动蜗杆的侧壁刚好具有如下形状,用于磨削鼓形的齿部的蜗杆磨削轮必须具有所述形状。可能不再满足啮合定律,也就是说,对于蜗杆磨削轮的每个旋转角,传递比i=z/g不再是恒定的。甚至可能有效的是:直齿部的几乎始终仅一个唯一侧壁可能具有接触部,即使覆盖度大约为二是也如此,这在正常的装齿部中几乎总是这种情况,或者换言之,在接触轨迹的整个长度之上可能不再产生与蜗杆侧壁的接触。这是因为:总是仅如下齿轮侧壁在展成区域中可能与蜗杆接触,所述齿轮侧壁距具有当前最大的正的改型量的区域最近。相应的超前的侧壁或滞后的侧壁在该时间点可能不与蜗杆侧壁接触。
当直齿部的仅一个唯一的侧壁展成经过蜗杆时,可能是不同的,可以说是如下齿部,其中从z个齿中移除z-1个齿。在这种情况下,接合可能不再受超前的或滞后的侧壁干扰。因此,在接合的持续时间内,自然总是还存在不规则的运转,但是蜗杆侧壁上的接触轨迹分别在其整个长度之上使用。直齿部的转动运动的不规则性现在可能是存在于蜗杆上的改型的复制图像。
更确切地说:具有一个齿的该齿轮的转动运动在展成经过蜗杆期间可能由基本转动运动和相当小的附加转动运动(下面还称作为“微运动”)的叠加的部分组成,其中所述基本转动运动通过齿数/螺牙数的比值i=z/g、蜗杆的转动运动和移位运动vy提供,其中所述附加转动运动可能由于在蜗杆侧壁上的改型而产生。小的转动运动的量值和方向在此可能与蜗杆的旋转角相关。
不言而喻:在这种考虑中,各个齿的配对面(Gegenflanke)不应接触;更确切地说,在直齿部的齿上必须将后侧回置得这样远,使得相对于蜗杆配对侧壁可能总是存在充足的间隙。
如果将该概念模型反映到拓扑改型的蜗杆上,那么在“单齿的”齿轮在蜗杆宽度上移位时,在每个如下移位位置处可能产生另一叠加的微运动,在所述移位位置处,齿面可能展成经过蜗杆螺牙。这些微运动的每个单一的微运动的量值和方向在这种情况下不仅与蜗杆的旋转角相关联,而且也与相应的移位位置相关联。所有这些叠加的微运动的整体因此代表整个拓扑形状。
如果现在作为下一步骤再次通过蜗杆磨削轮取代上述蜗杆并且通过覆有金刚石的或覆有其他适当硬质材料颗粒的修整工具取代设有空出的齿的直齿部,那么由此可将蜗杆磨削轮修整为所期望的形状,其中所述修整工具通过适当的机构来驱动,以便随着刚刚所描述的不规则的运转来转动。修整工具在连续运转期间在蜗杆宽度上移位,因此所述蜗杆完整地被修整;在此,叠加的微运动的模式持续地根据与移位位置相关的量值和方向变化。类似地,制作蜗杆配对侧壁的轮廓在第二回合中借助修整工具上的齿的配对面来实现。
在上述考虑中,以具有唯一的齿的修整工具为出发点。但是,修整工具也完全能够具有比在环周上的仅一个齿更多的齿。条件仅是:齿彼此远离至使得两个或更多个位于同侧的(即左侧或右侧)的侧壁绝不同时接合;也就是说,与沿着接合路线相比,两个彼此跟随的齿的间距应当是越来越大的。由此确保:在实施微运动时齿不相互干扰。在绝大多数情况下,仅当每三个齿中存在一个齿时是这种情况。也就是说,示例的修整工具可以视作为,好似从具有z个齿的直线装齿的齿轮中分别总是从三个齿中移除两个齿。在停止的齿处应当将齿厚度降低至,使得绝不会产生与蜗杆磨削轮的双侧壁接触。
此外,在上面的考虑中,以修整工具上的直齿部为出发点。然而,所述考虑也还可转用于斜齿部。
一般而言,优选的修整工具在其外环周上具有直齿部或斜齿部的一个或多个优选相同构成的齿。每个齿具有沿着径向方向的齿高度和沿着环周方向的齿厚度。在两个齿之间分别设有沿着环周方向的齿间距。齿厚度和齿间距宽度因此被选择成,使得修整工具和蜗杆磨削轮在修整期间的每个时间点至多接触唯一的接触点。
修整工具优选来源于设计齿数为z的直线装齿或倾斜装齿的齿轮,其中在所述齿轮上存在相对于设计齿数z数量降低的齿,并且其中分别在两个现有的齿之间空出至少一个齿。优选地,分别空出两个或三个齿。
通过根据本发明的方法,在蜗杆磨削轮侧壁上产生彼此紧挨的修整轨迹,所述修整轨迹整体上产生可预设的蜗杆磨削轮侧壁形状。这些修整轨迹原则上对应于接触轨迹,所述接触轨迹在随后的磨削中也与工件侧壁形成接触。
如已经提及的那样:通过将附加转动运动与修整工具的基础转动运动叠加的方式,优选在修整工具和蜗杆磨削轮之间产生附加的相对运动。因此,这还是优选的,因为修整工具的惯性力矩与蜗杆磨削轮的惯性力矩相比通常明显更小,使得与在蜗杆磨削轮上相比,能够更简单地在修整工具上产生快速的附加转动运动。与沿着蜗杆磨削轮轴线在蜗杆磨削轮和修整工具之间的快速的、小的轴向的附加运动相比,通常也可更简单地且更精确地产生修整工具的快速的附加转动运动。修整工具的附加转动运动能够以不同的方式产生。第一可能性在于:通过共同的驱动器产生修整工具的基本转动运动还有附加转动运动。第二可能性在于:对此设有单独的驱动器。
特别地,可以考虑如下实施方式,其中修整工具代替工件夹紧在具有工件主轴驱动器的工件主轴上,并且其中工件主轴驱动器产生修整工具的基本转动运动和附加转动运动。换言之,在这种实施方式中,工件主轴用作为修整主轴。也就是说,原则上,所述方法在齿面磨削机器上为了进行修整仅需要一个特别的修整工具,其中所述齿面磨削机器能够在连续的展成方法中进行磨削,所述修整工具取代工件夹紧在工件主轴上。理论上不需要分开的修整设备。然而,前提是:工件主轴能够充分精确且快速地实施所需要的附加转动运动。
然而实际上通常是:工件主轴或其驱动器并非最佳地适合于产生所需要的小的附加转动运动。连续的展成磨削机器的工件主轴出于刚性原因通常极其鲁棒地构成,由此所述工件主轴也具有相对大的惯性力矩。该惯性力矩对于磨削而言是绝对期望的,因为其滤除干扰力,但是使得有针对性地施加的、小的且快速的附加转动运动的实施变难。驱动器调节也首要针对良好的干扰行为来优化,而引导行为主要不是决定性的。对于应产生小的单快速的转动运动的系统的要求刚好相反:尽可能小的质量和具有极其良好的引导行为的驱动器调节。因此有利的是:设有专门的修整装置。
与之相应地,如下实施方式是可行的,在所述实施方式中,修整工夹紧在具有修整主轴驱动器的单独的修整主轴上,其中修整主轴驱动器不仅产生修整工具的基本转动运动而且产生修整工具附加转动运动。
但是,如下实施方式也是可行的,其中附加转动运动单独地通过附加驱动器产生。在这种情况下,修整工具的基本转动运动能够通过工件驱动器提供。但是,修整工具的基本转动运动也能够通过单独的、针对修整优化的修整主轴来产生。尽管这意味着不可忽视的耗费,但是这在许多情况下是更为适当的解决方案。何种结构类型是更适宜的,与机器设计相关,并且与应当如何且针对何种目的使用机器相关。
修整工具的附加转动运动在这两种情况下由专门的、与特定的需求相配合的附加驱动器产生,所述附加驱动器安装在工件或修整主轴上。该附加驱动器的特点是:所述附加驱动器本身坐落于转动的主轴上。也就是说,修整工具在这种情况下夹紧在附加驱动器上,其中附加驱动器本身安装到具有工件或修整主轴驱动器的工件或修整主轴上。工件或修整主轴驱动器因此产生修整工具的基本转动运动,并且附加驱动器产生附加转动运动。
相应地,本发明也涉及一种用于驱动齿轮状的修整工具的附加驱动器,所述附加驱动器通过在于如下特性来表征:附加驱动器构成用于安置在机床的工件或修整主轴上,所述工件或修整主轴产生围绕工件或修整主轴轴线的基本转动运动,并且所述附加驱动器可由NC控制装置控制,使得附加驱动器能够将围绕工件或修整主轴轴线的附加转动运动与基本转动运动叠加。
为了设计附加驱动器,可以考虑多种不同的实施方案,例如具有正常的伺服马达或力矩马达的实施方案或具有压电执行器的实施方案。为了借助旋转的修整装置交换能量和数据,同样可以考虑多种不同的可行性。其包括:具有磨削环和无接触地进行工作的系统的实施方案。在无接触地进行工作的系统中,能借助于变压器尤其感应性地传递能量和/或数据,所述变压器的一个绕组停止并且所述变压器的另一绕组与修整装置一起旋转。数据也能够以光学的方式传递。
本发明也涉及一种机床,所述机床专门配置用于执行根据本发明的方法。这种机床具有:
蜗杆磨削轮主轴,所述蜗杆磨削轮主轴具有蜗杆磨削轮主轴驱动器,所述蜗杆磨削轮主轴驱动器用于产生围绕蜗杆磨削轮主轴轴线的转动运动;
蜗杆磨削轮,所述蜗杆磨削轮夹紧在蜗杆磨削轮主轴上;
齿轮状的修整工具;
工件或修整主轴,工件或修整主轴具有工件修整主轴驱动器,所述工件修整主轴驱动器用于产生修整工具的围绕工件或修整主轴轴线的基本转动运动,其中工件或修整主轴轴线相对于蜗杆磨削轮主轴轴线交叉地伸展;
移位驱动器,以便使蜗杆磨削轮主轴或者工件或修整主轴沿着蜗杆磨削轮轴线相对彼此移动(移位);
水平的进给装置,以便使蜗杆磨削轮和修整工具朝向彼此和远离彼此运动;和
NC控制装置,所述NC控制装置将蜗杆磨削轮主轴驱动器、工件或修整主轴和移位驱动器电子耦联,以便在修整过程期间产生蜗杆磨削轮和修整工具之间的基本展成运动。
为了能够实施根据本发明的方法,能够提出:NC控制装置附加地控制工件或修整主轴驱动器、蜗杆磨削轮主轴驱动器、移位驱动器和/或水平的进给装置,使得附加的相对运动与基本展成运动叠加,以便产生蜗杆磨削轮侧壁的附加的改型。作为替选方案,能够提出:机床具有上述类型的附加驱动器,其中NC控制装置控制该附加驱动器,使得所述附加驱动器将围绕工件或修整主轴轴线的附加转动运动与修整工具的基本转动运动叠加,以便产生蜗杆磨削轮侧壁的附加的改型。在这两种情况下,NC控制装置能够具有处理器和存储器,其中在存储器中存储有软件程序,所述软件程序在处理器上执行时产生NC控制装置的输出信号,所述输出信号代表附加的相对运动(微运动)。
此外,本发明提供一种修整工具,所述修整工具用于在上述类型的修整方法中使用。修整工具覆有有硬质材料颗粒,并且来源于设计齿数为z的(直线或倾斜装齿的)齿轮,其中在齿轮上存在相对于设计齿数z数量降低的齿,并且其中分别在两个现有的齿之间空出至少一个齿。
为了也能够同时借助侧壁修整蜗杆磨削轮的外径和/或螺牙底部,修整工具能够具有覆有硬质材料颗粒的区,所述区用于车削蜗杆磨削轮外径(überdrehen)和/或用于刺入蜗杆磨削轮螺牙底部。在为两个修整区适当地选择直径时,得到该方法的不可低估的优点:蜗杆磨削轮的外径和蜗杆磨削轮螺牙的轮廓高度在一定限度中可与全部其余的轮廓特征无关地自由选择或设定。
在两个现有的齿之间能够分别空出相同数量的齿。在多种情况下,数量为两个或三个的所空出的齿是有意义的。但是也可以考虑的是:空出更大数量的齿、例如四个、五个或六个齿。然而,总是分别空出两个齿的修整工具对于修整可被三整除的蜗杆磨削轮螺牙数而言出于简单可理解的理由仅能够可受限地使用,因为由此能够在每个回合中仅可能修整一个蜗杆螺牙。但是,代替于此,也能够不同地来选择停止的齿轮在环周上的分布。这种规则的节距(Teilung)在此不是前提条件,即例如可行的是:分别在两个停止的齿之间空出两个齿、随后空出三个齿、随后再次空出两个齿等等。用于控制微运动的软件因此相应地匹配于有效齿的齿牙。
现有的齿能具有如下侧壁形状,所述侧壁形状在设计齿数为z的情况下对应于预设的装齿部类型的未改型的或改型的侧壁形状。如果例如待制造的装齿部为改型的渐开线装齿部,那么优选现有的齿具有渐开线形状。当现有的齿的侧壁形状在修整工具本身处已经被改型,那么可能能够显著更快地修整用于磨削具有类似改型的侧壁的齿轮的蜗杆磨削轮,因为随后所需要的附加转动运动可能会小得多。
附图说明
下面,根据附图描述本发明的优选的实施方式,所述附图仅用于阐述并且不被理解为是限制性的。在附图中示出:
图1示出用于图解说明渐开线齿面与已改型的蜗杆侧壁的接合的草图;
图2示出蜗杆磨削轮侧壁上的接触轨迹的视图;
图3示出微运动的示意的路径时间图;
图4示出图3的微运动的示意的速度时间图;
图5示出用于进行连续的展成磨削的机床的结构;
图6示出贯穿用于产生微转动运动的修整设备的示意剖视图;
图7示出用于夹紧到工件主轴上的修整设备的一个实例;
图8示出具有规则分布的有效齿的修整工具的第一实例;
图9示出具有不规则分布的有效齿的修整工具的第二实例。
具体实施方式
在图1中在蜗杆的轴剖面中示出在展成时齿轮状的修整工具的单个的、未改型的齿面8与已改型的蜗杆磨削轮侧壁6的接合,其中为了磨削纵向上为鼓形的齿部而修整蜗杆。对于该实例而言,采用任意形式的在纵向上的鼓形部;然而对于每个其他类型的改型,所述关系原则上是类型的。修整工具的齿面8在不同的展成位置1、2、3、4和5中以与改型的蜗杆侧壁6接合的方式示出。以细虚线示出的线为了进比较而示出未改型的蜗杆侧壁7。同样以细虚线表示的线9说明如下相应的位置,假如齿面8与未改型的蜗杆会合,所述齿面可能占据所述位置。也就是说,线9表明齿面的根据啮合规律相应理论正确的位置。为了使该过程更好地可见,极其过度地示出蜗杆侧壁的改型。当蜗杆转动时,蜗杆侧壁6从左向右运动;具有单一的齿的用于啮合的修整工具因此顺时针从展成位置1转动至展成位置5,并且在此占据展成角和
在当前的实例中,齿面8的旋转角在以展成角度开始接合时以旋转角偏差ε1落后于理论上正确的位置。这也能够称作为“滞后”。在继续展成的情况下(在展成角度为的第二位置中),这种滞后下降到ε2,并且例如在下的展成点P中(精确的位置与蜗杆侧壁上的改型相关),所述拖后完全消失。在继续移动至时,旋转角偏差再次上升至ε3并且甚至在以展成角结束接合时上升到ε4。也就是说,这种滞后或一般而言即旋转角偏差(ε值)在展成路径上的移动是在所观察的转移位置处对蜗杆侧壁上的改型的反映。也可容易地看到:这种类型的展成仅当不存在紧随的或超前的侧壁时才是可行的,因为这些紧随的或超前的侧壁可能会妨碍在展成点P附近的区域中进行侧壁接触。
如从图1中可见的那样,在蜗杆磨削轮侧壁和修整工具的齿部之间通常仅存在点接触。由此,通过展成运动在蜗杆侧壁6上产生修整工具的接触轨迹。图2示出这种接触轨迹21的一部分。接触轨迹21在大约两个螺牙节距(Gangteilung)上螺旋状地从顶部经由侧壁伸展至底部。在图2中,仅示出第一螺牙节距。接触轨迹21的该螺线形状几乎与修整工具的齿部的几何形状无关。
在图3中画出修整工具在展成角上的旋转角偏差ε的变化。在上文提出的展成角至同样绘制在图表中。以如下内容为出发点:基本转速ng是恒定的,于是,也能够将时间轴t用作为横坐标。在这种情况下,参数至表示如下时间点,在所述时间点中采用相应的展成角。对于纯几何的观察而言,展成角的相关性是更适当的,然而对于运动学分析而言,时间t是更适合的。由此,图表示出修整工具的附加转动运动(“微运动”)的变化,所述附加转动运动与基本转动运动叠加。
在图表中,将对于展成经过一个齿牙所需的时间绘制为tz。实线10是微运动函数的一段,该段通过在接合的持续期间蜗杆侧壁改型的几何形状来提供。接合持续时间和展成经过一个齿牙的时间tz之间的比较示出:在该实例中,覆盖度大约为2。仅在点P中,即在展成点附近,旋转角偏差为零;在所有其余的部位处,修整工具的旋转角落后于修整工具在借助未改型的蜗杆展成时可能所具有的位置。
在所观察的侧壁在下减速停止之后,确保:将下一个即将展成经过的侧壁被定位成,使得所述侧壁在下以偏差ε1再次正确进入。对此使用在图2中以虚线示出的传递函数。如果在有效齿之间分别空出两个齿,那么传递函数11是适合的。相反,当空出三个齿时,传递函数12是适合的。原则上,传递函数在和之间的精确的变化是不重要的,因为齿面确实是脱离接合的。但是适当地,将所述传递函数确定为,使得加速度保持最小;即传递函数对时间的二阶导数(数学上表达为d2ε/dt2)应当在数值方面保持尽可能地小。为此,传递函数应当以可连续微分的方式选择。在空出三个齿的位置处,传递函数在大约两个齿牙上伸展;其伸展因此自然能够是更温和一些的。
图4示出“微运动函数”的速度变化,当对图3的路程变化以时间t求导时,得到所述速度变化。实线13是展成区中速度变化,以虚线示出的线14和15表示两个传递函数,其又分别针对于空出两个或三个齿的情况。
如果共同考虑展成运动的基本转动,那么以基本转动的角速度ωg向上移动该函数,其中从蜗杆的角速度ωg、蜗杆的螺牙数g、修整齿轮的设计齿数z和转移速度νy中得出该角速度。但是如果仅观察叠加的微运动,那么t轴和纵坐标在ω=0处相交。
将在上文中已经提及的相应的传递函数确定为,使得在下一侧壁在中进入到展成区中时,速度与微运动的在那里所需的、因几何形状产生的角速度一致。
如从图3和4中可见,针对微运动的路程和速度得到近似周期性的变化,所述变化在当前的实例中类似于正弦函数。微运动在一个周期上的速度的时间平均值(进而还有在整个修整过程上的时间平均值)几乎为零。自然,蜗杆磨削轮侧壁处的其他类型的改型得出略有不同的变化;然而,函数的基本特征总是大致相同的。在此,微运动的基本频率与修整工具处的所空出的齿的相应的数量相关;如果每三个齿中存在一个空出的齿,那么所述基本频率是齿频率fz=1/tz的三分之一;如果仅每四个齿中存在一个空出的齿,那么所述基本频率为fz的四分之一,等等。在此,在数值上对于以Hz为单位的齿频率适用的是:fz[Hz]=ns[1/min]·g/60,其中ns是以每分钟转数为单位的蜗杆磨削轮转速并且g称作蜗杆螺牙数。
基本转动运动和叠加的微运动能够通过共同的驱动单元或分别通过单独的驱动单元来产生。这接下来参考图5至7详细阐述。
图5示例地示出展成磨削机器,所述展成磨削机器专门设计用于实施在上文中阐述的方法。
机器具有机床31,所述机床具有可水平(沿X方向)移动的工具承载件32。此外,在该工具承载件32上安装有可竖直(沿Z方向)移动的滑块,在所述滑块上安置有磨削头33与可沿Y方向移动的移位滑块36和可转动地安置在其上的蜗杆磨削轮34。蜗杆磨削轮34由电驱动马达35驱动以进行转动。蜗杆磨削轮34能够借助于移位滑块36沿着其轴线在运行中移位。为此,移位滑块具有以电马达驱动的移位驱动器37。磨削头33相对于工具承载件32可围绕平行于X方向的轴线枢转。在此,坐标系X-Y-Z不是正交的,因为Y轴不与Z轴垂直,而是以倾斜角倾斜于Z轴(可单独设定的);但是也能够使用具有正交的坐标系的展成磨削机器。
此外,将转塔形式的工件承载件38安置在机床31上。工件承载件承载两个电马达驱动的工件主轴39、40,在当前的实例中将呈正齿轮轴形式的工件41分别夹紧在所述工件主轴上以进行加工。一个工件主轴40在当前的实例中处于加工位置中,在所述加工位置中,所分配的工件能够由蜗杆磨削轮34加工。另一工件主轴39处于装载和卸载位置中,完成加工的工件在所述装载和卸载位置中被取出并且能够夹紧新的待加工的工件。修整单元42以与工件主轴错开一定角度(在此为90°)的方式设置在工件承载件38上。由于工件承载件38的转动,使该修整单元进入加工位置中,以便修整蜗杆磨削轮34。
修整单元42包括两个驱动器:(在图5中仅部分可见的)一个是基本驱动器43而一个是附加驱动器44,所述附加驱动器安装在基本驱动器43的主轴上,以便将快速的附加转动运动(微运动)与由基本驱动器43产生的基本转动运动叠加。将齿轮状的修整工具90夹紧在附加驱动器44的主轴上。
展成磨削机器的不同的驱动器由NC控制单元45控制。CNC操作单元46用于操作NC控制单元。在当前的实例中,仅示出NC控制单元45中的四个NC模块。前两个模块驱动修整单元42的基本驱动器43和附加驱动器44。另两个模块驱动蜗杆磨削轮34的驱动马达35和用于移动滑块36的移位驱动器37。其他的、未示出的NC模块用于控制其他的驱动器。输送线路47将NC模块与不同的驱动器连接。NC控制单元45执行用于控制驱动器的软件。
在修整时,基本驱动器43根据对于修整过程而言决定性的参数、例如蜗杆磨削轮转速ns、蜗杆螺牙数g、修整工具的设计齿数z和移位速度vy产生修整工具90的基本转速。附加驱动器44以由软件控制的方式将快速的附加转动运动与该基本转速叠加。
在图6中示出附加驱动器44和基本驱动器43的一个可行的实施方式的轴剖面图。基本驱动器43以已知的方式构造并且包括壳体51、主轴52、主轴轴承53和驱动马达54。在上部的主轴端部55附近设置有旋转角测量系统,所述旋转角测量系统具有测量盘56和读取头57。在上部的主轴端部55上放置有附加驱动器44。该附加驱动器包括如下对于高精度NC(数控)轴所必需的全部元件:壳体61、(在此环形的)主轴62、(在此同样环形的)驱动马达63和测量系统,所述测量系统具有测量盘64和读取头65。为了能够对测量系统的随主轴旋转的马达63和读取头65供应电流,设有具有定子71和转子72的转动引入装置70,所述转动引入装置处于主轴的下端部处。来自NC控制单元和到NC控制单元的输送线路与转动引入装置72的定子71连接。经由滑环或者以感应的方式(借助于定子71和转子72中的两个同心的线圈)并且必要时以光学的方式进行能量和数据在定子71和转子72之间的传递。从转子72到附加驱动器44,电流引导穿过主轴52经由功率线缆73和测量线路74进行。
图7示出修整设备的一个实例,所述修整设备适合于夹紧在展成磨削机器的工件主轴上,所述展成磨削机器在机械方面并非专门针对在此描述的新型的修整方法。该修整设备提供用于工件主轴的附加驱动器,以便相对于工件主轴的基本转动运动产生快速的附加转动运动。修整设备80为了进行修整借助于夹紧钻孔81在工件主轴上定心和并且夹在工件主轴上。经由用于供电和数据测量的连接线缆82(仅示意地示出)并且经由转动引入装置83进行能量输送还有与NC控制装置的数据交换。所述设备包含上述类型的附加驱动器和测量系统。修整工具90夹紧在修整设备上。例如在使用时间结束之后或当应当改装时,所述修整工具能够容易地更换到具有其他的齿部数据的工件上。
图7的修整设备相对于图6中示出的变型形式也可使用在如下机器上,所述机器在机械方面主要针对其他的修整方法构造从而在工件主轴上不具有单独的修整主轴或不具有转动引入装置。
图8示出根据本发明的修整工具90的一个实例,其中在两个停止的齿91之间分别空出两个齿。停止的齿覆有由硬质材料、例如金刚石颗粒颗粒构成的层;此外,将其齿厚度略微降低,以便在修整时不能够产生与蜗杆磨削轮侧壁的双侧壁接触。除了齿面之外,在用于车削(überdrehen)蜗杆磨削轮外径的齿底上的部分92覆有硬质材料并且在用于刺入螺牙底部的齿顶93上也覆有硬质材料。
该实例示出装有直齿的修整工具;然而,该修整工具就也能够以倾斜装齿的方式在左侧或右侧上升,只要遵循两个侧壁绝不同时与蜗杆侧壁接触的条件。
在对所述方法的描述中,对于修整工具而言采用未改型的渐开线齿轮。但是,这并不是前提条件;修整工具上的鼓形的或其他任意改型的齿部同样良好地起作用。
借助图8中的修整工具,在没有子操作的情况下无法修整蜗杆磨削轮,所述蜗杆磨削轮的螺牙数可被三整除。对于这种情况,要么需要分别空出三个齿的工具,或者需要有效齿在环周之上不规则分布的工具。因此,例如能够露出两个、随后三个、随后再次两个的齿等等。于是,用于控制微运动的软件与不规则的齿距相协调。特别地,根据软件,将不同的传递函数正确地与工具的转动位置相关联。可以考虑这种不规则的齿距中的许多,并且分别检查:特定的分布样式如何良好地适合于待修整的螺牙数。原则上适用的是:有效齿占设计齿数z的百分比越高,修整就越有效率。
图9示出修整工具90'的一个实例,所述修整工具具有不规则分布的有效齿。在区域94中,空出两个齿,在区域95中随后空出三个齿,随后再次空出两个齿等等。也就是说,基本齿距是七个齿;因此,该版本不适合于7线、14线、21线的蜗杆磨削轮。对于该实例而言为了将用于有效齿的位置的样式规则地分布在环周上,设计齿数z必须可被七整除。
在说说方法和修整工具的上述描述中,以如下内容为出发点:修整工具的齿部为渐开线齿部。这首先是因为:这种类型的齿部在传动技术中分布最广泛并且最经常使用,但是也是因为在此可尤其良好地展现所述关系并且是明白易懂的。但是原则上,所述方法可在如下全部情况中使用,在所述情况中,用于连续的展成磨削蜗杆磨削轮是需修整的,以及用于任何其他可展成的齿部。
此外,如已经在上文中所提及的那样,例如在修整工具具有渐开线齿部的情况下,其齿面为纯的渐开线、即,是完全未改型的,并非是前提条件。因为大多数如今被磨削的齿部通常具有微小的轮廓鼓度,所以能够有意义的是:在修整工具上同样安置这种改型部。在所述作用下,这引起:在修整蜗杆磨削轮时修整工具的微运动整体上显得较小,其中所述蜗杆磨削轮设置用于磨削具有鼓度的齿部。这根据修整设备中的驱动器可能过会允许更高的修整速度。对于使用这种改型的修整工具的情况而言,由软件相应地考虑修整齿部的实际形状。于是,为了计算用于在蜗杆磨削轮侧壁上产生所要求的改型的微运动而不考虑其与理论齿面形状的区别,而是考虑与改型的工具侧壁的区别。
当在上文中所讨论的实例中分别产生修整工具的附加转动运动时,作为替选方案或除此之外,也可以考虑:代替于此,产生蜗杆磨削轮的附加转动运动。这能够通过相应地控制蜗杆磨削轮驱动器来实现,或者对此能够设有附加驱动器,其类似于在上文中所讨论的用于修整工具的附加驱动器。作为替选方案或除此之外,也能够将线性的附加运动与移位运动和/或X运动叠加。这能够通过相应地控制用于移位滑块或X轴的驱动器来实现,或者对此能够设有相应的附加驱动器,所述附加驱动器能够以高的精度产生蜗杆磨削轮或修整工具的小的、快速的轴向移动。
Claims (14)
1.一种用于修整单线的或多线的蜗杆磨削轮(34)的方法,所述方法具有:
在所述蜗杆磨削轮(34)和齿轮状的修整工具(90;90’)之间产生基本展成运动;和
在所述蜗杆磨削轮(34)和所述修整工具(90;90’)之间产生附加的相对运动,其中将附加的所述相对运动与所述基本展成运动叠加,以便在所述蜗杆磨削轮(34)的至少一个侧壁(6)上产生改型部,
其中所述基本展成运动的产生包括:
驱动所述蜗杆磨削轮(34)进行围绕蜗杆磨削轮轴线的基本转动运动;
驱动所述修整工具(90;90’)进行围绕修整工具轴线的基本转动运动,所述修整工具轴线相对于所述蜗杆磨削轮轴线交叉地伸展;以及
在修整工具(90;90’)和蜗杆磨削轮(34)之间产生沿着所述蜗杆磨削轮轴线的移位运动,
其中所述蜗杆磨削轮(34)的基本转动运动、所述修整工具(90;90’)的基本转动运动和所述移位运动耦联,使得所述蜗杆磨削轮(34)和所述修整工具(90;90’)在修整期间实施所述基本展成运动,
并且其中将围绕所述修整工具轴线的附加转动运动与所述修整工具(90;90’)的基本转动运动叠加,以便产生所述附加的相对运动的至少一部分,或者其中将围绕所述蜗杆磨削轮轴线的附加转动运动与所述蜗杆磨削轮(34)的基本转动运动叠加,以便产生所述附加的相对运动的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过共同的驱动器产生所述基本转动运动和所述修整工具(90;90’)的所述附加转动运动。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
所述修整工具(90;90’)代替工件夹紧在具有工件主轴驱动器的工件主轴(39)上,并且所述工件主轴驱动器产生所述基本转动运动和所述修整工具(90;90’)的所述附加转动运动,或
所述修整工具(90;90’)夹紧在具有修整主轴驱动器的单独的修整主轴上,并且所述修整主轴驱动器产生所述基本转动运动和所述修整工具(90;90’)的所述附加转动运动。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基本转动运动和所述修整工具(90;90’)的所述附加转动运动由独立的驱动器产生。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述修整工具(90;90’)夹紧在附加驱动器(44;80)的主轴上,所述附加驱动器(44;80)夹紧在工件或修整主轴(52)上,所述工件或修整主轴(52)产生所述基本转动运动,并且所述附加驱动器(44;80)产生所述修整工具(90;90’)的所述附加转动运动。
6.根据权利要求1所述的方法,其中将蜗杆磨削轮(34)和修整工具(90;90’)之间的沿着所述蜗杆磨削轮轴线的附加运动与所述移位运动叠加,以便产生所述附加的相对运动的至少一部分。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述修整工具(90;90’)在其外环周上具有一个或多个齿(91),其中所述齿(91)具有沿着环周方向的齿厚度和沿着环周方向的齿间距(94,95),将所述齿厚度和所述齿间距选择成,使得所述修整工具(90;90’)和所述蜗杆磨削轮(34)在每个修整时间点至多接触唯一的接触点。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述修整工具(90;90’)来源于设计齿数为z的齿轮,其中在所述齿轮上存在相对于所述设计齿数z数量降低的齿(91),并且其中分别在两个现有的齿(91)之间空出至少一个齿。
9.一种用于驱动齿轮状的修整工具(90;90’)的附加驱动器(44;80),其特征在于,
所述附加驱动器(44;80)构成用于安置在机床的工件或修整主轴上,所述工件或修整主轴产生围绕工件或修整主轴轴线的基本转动运动,使得所述附加驱动器(44;80)借助于所述工件或修整主轴的基本转动运动围绕所述工件或修整主轴轴线转动,和
所述附加驱动器(44;80)能够由NC控制装置(45)控制,使得所述附加驱动器将围绕所述工件或修整主轴轴线的附加转动运动与所述基本转动运动叠加。
10.一种机床,其具有:
蜗杆磨削轮(34);
蜗杆磨削轮驱动器(35),所述蜗杆磨削轮驱动器用于产生所述蜗杆磨削轮(34)的围绕蜗杆磨削轮轴线的基本转动运动;
齿轮状的修整工具(90,90’);
工件或修整主轴,所述工件或修整主轴用于产生所述修整工具(90,90’)的围绕工件或修整主轴轴线的基本转动运动,其中所述工件或修整主轴轴线相对于所述蜗杆磨削轮轴线交叉地伸展;
移位驱动器(37),以便使所述蜗杆磨削轮(34)和所述工件或修整主轴相对彼此沿着所述蜗杆磨削轮轴线移动;
水平的进给装置(32),以便使所述蜗杆磨削轮(34)和所述修整工具(90,90’)朝向彼此和远离彼此运动;和
NC控制装置(45),所述NC控制装置构成用于,将所述蜗杆磨削轮驱动器(35)、所述工件或修整主轴和所述移位驱动器电子耦联,以便在修整期间产生所述蜗杆磨削轮(34)和所述修整工具(90)之间的基本展成运动,
其特征在于,
所述NC控制装置(45)构成用于:附加地控制所述工件或修整主轴或所述蜗杆磨削轮驱动器(35),使得将附加的相对运动与所述基本展成运动叠加,以便产生所述蜗杆磨削轮侧壁的附加的改型部,通过将围绕所述修整工具轴线的附加转动运动与所述修整工具(90;90’)的基本转动运动叠加,以便产生所述附加的相对运动的至少一部分,或者通过将围绕所述蜗杆磨削轮轴线的附加转动运动与所述蜗杆磨削轮(34)的基本转动运动叠加,以便产生所述附加的相对运动的至少一部分,或
所述机床具有用于驱动所述修整工具(90,90’)的附加驱动器(44;80),其中所述附加驱动器(44;80)构成为安置在所述工件或修整主轴上,使得所述附加驱动器(44;80)借助于所述工件或修整主轴的基本转动运动围绕所述工件或修整主轴轴线转动,并且其中所述附加驱动器能够由所述NC控制装置(45)控制,使得所述附加驱动器将围绕所述工件或修整主轴轴线的附加转动运动与所述基本转动运动叠加,以便产生所述蜗杆磨削轮侧壁的附加的改型部。
11.一种在根据权利要求1至8中任一项所述的修整方法中使用的修整工具,其中所述修整工具覆有硬质材料颗粒,并且来源于设计齿数为z的齿轮,其中在所述齿轮上存在相对于所述设计齿数z数量降低的齿(91),其中分别在两个现有的齿(91)之间空出至少一个齿,并且其中所述修整工具在齿底处具有覆有硬质材料颗粒的区(92),所述区用于车削蜗杆磨削轮外径,和/或其中所述修整工具在齿顶处具有用于刺入蜗杆磨削轮螺牙底部的区(93)。
12.根据权利要求11所述的修整工具,其特征在于,在两个现有的齿(91)之间分别空出相同数量的齿。
13.根据权利要求11所述的修整工具,其特征在于,以在所述修整工具的环周上分布的方式在现有的所述齿(91)之间并非分别空出相同数量的齿。
14.根据权利要求11所述的修整工具,其特征在于,在两个现有的齿之间分别空出两个或三个齿。
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