CN107073610A - 校准珩磨工具的方法和珩磨齿轮的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种借助校准工具(21、21’)校准珩磨工具(20)的方法,在校准过程中校准工具与珩磨工具(20)成一定轴夹角(∑)地滚轧。与校准工具(21’)的齿(23、Z1、Z2、Z3、Z4)嵌接的齿(22)分别包含一个要校准的齿顶面(24)及同样要校准的齿侧面(25、26)。为了能够对要精加工的齿轮的齿根区域也进行不会负面影响每个齿轮的几何形状和承重能力的珩磨处理，根据本发明在校准过程中珩磨工具(20)的齿顶面(24)和齿侧面(25、26)都在校准工具的至少一次进给中加工。同时借助在校准工具(21、21’)的齿(23、23’)处存在的齿根倒圆(29’、30’)描摹珩磨工具(20)的从齿侧面(25、26)到齿顶面(24)的无突跃的过渡(31、32)。以相应的方式借助根据本发明校准的珩磨工具珩磨齿轮，其中以承重能力来看也确保了在齿根区域中的理想的表面特性。

Description

校准珩磨工具的方法和珩磨齿轮的方法

技术领域

本发明涉及一种校准用于齿轮的齿的精加工而确定的珩磨工具的方法，为了校准加工使用校准齿轮，其在校准过程中与要校准的珩磨工具成轴夹角地连续滚轧，从而在校准齿轮处构成的齿与在珩磨工具处构成的齿嵌接，齿分别包含一个要校准的齿顶面和同样要校准的齿侧面。

背景技术

切齿或齿轮珩磨是一种借助几何上不确定的切片用于加工齿轮的切削式的精细加工方法。在这种情况下，硬化的齿轮一般使用珩磨工具，也可称为珩磨轮、珩磨环或珩磨石珩磨。珩磨工具例如由合成树脂或陶瓷化合物组成，其中嵌入由白刚玉、烧结刚玉或氮化硼组成的硬质磨削磨粒。

首先通过连续运行的齿轮珩磨方法矫正短波的切齿偏差。这些会引起使人类的耳朵很不舒服的噪音。此外由于其高频特性还可能进一步对各部件的使用寿命产生负面的影响。

在连续进行的珩磨加工中，齿轮形的珩磨工具和待加工的齿轮彼此在同步旋转中滚轧。珩磨工具和齿轮的齿啮合成一个轴夹角，其在珩磨工具和齿轮的倾斜的旋转轴之间调节。

由于滚轧旋转和轴夹角，在滚轧接触中存在一个在珩磨工具的齿侧面和待加工的齿轮的齿侧面之间的滑动的相对运动，其引起齿轮处的切屑。与轮齿的齿侧面接触的珩磨工具的滑动运动由通过滚轧旋转产生的径向运动和通过轴夹角产生的轴向运动组成。滑动运动的轴向和径向分量导致齿轮珩磨的加工痕迹，并在加工完的齿轮的齿侧面上标记为“V形花纹”。

通过齿轮珩磨能够主要的通过对短波啮合偏差的校正和在齿轮边缘区引入的残余压应力对噪声特性以及承载能力有积极地影响。

珩磨工具在第一次使用前在初始状态下和在一定的使用时间后被校准。校准操作用于修正珩磨工具与各自的理想的应有几何形状间的由生产或磨损造成的形状偏差，从而使相应的工具在其几何形状上进行锐化。

特别对于内部啮合的珩磨工具，所谓的珩磨环，校准一般分两步进行。在第一步骤中，珩磨环的齿顶圆直径或内径借助一般的圆柱形校准辊进行校准。然后在第二步骤中，珩磨环的齿侧面借助校准齿轮进行校准。

这种操作方法的结果是，珩磨环的齿的经校准的齿顶面和各个校准的齿侧面面会在齿顶区域聚集成锋利的顶角。由顶角在珩磨加工中描述的路径沿着珩磨工具的有效长度改变。在初始状态中，由于锋利的顶角的作用在齿轮工件的齿根区域形成锋利的凹痕，从而降低了齿轮的齿的齿根基承载力或齿根强度。这种效应随着珩磨工具的有效长度减小，也就是说，随着磨损或重复校准操作的增加而减小。通过磨损和反复校准例如作为珩磨环构造的珩磨工具，其产生的齿根倒圆半径变大。

为了对齿根区域也要求进行精加工的齿轮进行珩磨加工，因此人工地制造一个珩磨工具的使用特定的时间后或进行特定数量的校准后的状态。从而能够使用珩磨工具的有效期相对于从初始状态开始使用的珩磨工具的实际使用期有显著地缩短。人工缩短使用寿命自然导致更高的工具成本。

现代传动结构更渴望在齿轮的珩磨加工中共同珩磨齿根区域，以通过优化表面状态也在齿根区域得到最佳的承载能力。在这种情况下，需要防止在各自的齿侧面和相邻的齿根区域之间的过渡区域的表面性质或几何形状中的突跃。

发明内容

在这样的背景下，本发明的目的在于，一方面提供了一种方法，使珩磨工具构造为，能够在齿根区域实施珩磨加工，通过珩磨加工既不对几何形状也不对各自的齿的承载能力产生消极的影响。另一方面，提供一种方法，通过该方法齿轮能够精加工，由此即使在其齿根区域的承载能力方面也能确保最佳的表面特性。

关于珩磨工具的构造方法，本发明借此实现这个目的，即在校准珩磨工具时，实施权利要求1中所给出的加工步骤。

关于齿轮的精加工方法，本发明提出的解决上述问题的方法在权利要求14给出的珩磨方法中表明。

本发明的有利实施例在从属权利要求中给出并且接下来与本发明的一般发明构思一致地详细地解释。

本发明基于这样一个构思，即在校对为了齿轮的齿的精加工而确定的珩磨工具时，珩磨工具的齿的齿顶和齿侧面借助校准工具一起校准。用于本目的的校准工具根据本发明具有一个已定义的、与要借助珩磨工具进行珩磨的齿轮工件匹配的齿根几何形状。珩磨工具的齿的顶部形状沿着珩磨工具的有用长度改变，但不再锋利。因此实现，在每个齿轮工件上形成的几何形状在珩磨工具的整个有效长度上近乎保持一致。从而最小化在从齿侧面到存在于齿侧面之间的齿根区域的过渡处的凹痕效应。因此取消了人工地制造珩磨工具的、在正常的使用了一个很长时间后存在的状态的必要。

因此，在根据本发明的用于校准为了齿轮的齿的精加工而确定的珩磨工具的方法中，应用与开头所述的技术一致的校准工具，校准工具在校准过程中与要校准的珩磨工具成轴夹角地连续滚轧，从而在校准齿轮处构成的齿与在珩磨工具处构成的齿嵌接，珩磨工具的齿包含要校准的齿顶面和同样要校准的齿侧面。

根据本发明其中在至少一次校准齿轮的进给中不仅珩磨工具的齿顶面而且珩磨工具的齿侧面被加工。同时根据本发明借助在校准齿轮的齿处设计的齿根倒圆描绘出从珩磨工具的齿侧面到珩磨工具的齿顶面的无突跃的过渡。

以相应的方式根据本发明的借助珩磨工具珩磨齿轮的方法设计为，珩磨工具在珩磨过程中与要珩磨的齿轮成轴夹角地连续滚轧，从而珩磨工具的齿与齿轮的齿嵌接，珩磨工具通过使用根据本发明的校准方法校准，从而在珩磨工具的齿顶面和珩磨工具的齿侧面之间形成无突跃的过渡，并且在珩磨工具的至少一次进给中不但珩磨工具的齿顶面而且珩磨工具的齿侧面加工要珩磨的齿并且在齿轮的齿处借助珩磨工具的齿侧面和齿顶面描绘出齿根倒圆。

在根据本发明的珩磨工具的校准过程中因此在至少一次校准工具的进给中一步完成不仅珩磨工具的齿顶面而且珩磨工具的齿侧面的加工。在这种情况下，校准工具和珩磨工具同步转动，其中校准工具一直给进，直至形成珩磨工具的所需的应有形状。

区别于先前已知的校准方法，在根据本发明的方法中从而不再需要为了校准珩磨工具的齿顶面和齿侧面提供两个单独的校准工具，这两个单独的校准工具在两个分开的工序中校准珩磨工具。相反地，珩磨工具的轮廓根据本发明地通过一个校准工具在单一的工序中完成。如此一方面减少工具成本并且另一方面减少校准时间。

根据本发明使用的校准工具通常是一个齿轮形状的校准齿轮。

珩磨工具通常是一个内部啮合的珩磨环或外部啮合的珩磨齿轮。内部啮合的珩磨环尤其适用于外部啮合的圆柱齿轮或直齿轮的大批量系列珩磨。相较于外部啮合的工具内部啮合的珩磨环在与要完成的齿的嵌接中具有更高的重叠，从而一般情况下减低工具磨损并且提高工具耐用度。然而为校准提供一个足够坚硬的机床，其具有这样的优势，即，使用设有齿轮形的具有外部啮合的齿轮形的校准工具。

根据本发明的方法能够应用于尤其有效地校准斜齿啮合的珩磨工具，其中校准齿轮同样也能够是斜齿啮合的。然而也可以是直齿啮合的校准齿轮。

相对于珩磨工具的校准工具的“进给”或者相对于要珩磨的齿轮的珩磨工具的“进给”在此意味着，通过由进给引起的相对位置的改变各自啮合的齿在嵌接中彼此挤压，从而在分别的加工的工具和分别的被加工的工件之间实现研磨材料或切屑的损耗。由此在校准过程的“进给”中在校准齿轮和珩磨工具之间产生珩磨工具处的磨料颗粒损耗。同样地由于在珩磨加工中的进给的作用在齿轮处产生通过与珩磨工具的接触引起的材料损耗。

为此在根据本发明的校准过程中的校准齿轮和珩磨工具或者在根据本发明的珩磨加工中的珩磨工具和齿轮能够以已知的方式在一个机床中分别具有自己的驱动地分别绕旋转轴驱动。此外能够同样设置已知的方式的驱动装置，从而沿着校准齿轮或齿轮的旋转轴和横向相对的方向调整校准齿轮和珩磨工具的或珩磨工具和齿轮的相对位置。相对于珩磨工具的校准齿轮的进给能够例如通过沿着定义轴距的、和两个旋转轴垂直的连接线的进给运动完成。此外，切屑或磨料颗粒损耗能够通过在轴驱动的耦合的转动运动中引入的角度偏移来实现，从而齿侧面通过旋转驱动装置相互拉紧。

鉴于理想的加工结果为了使珩磨工具的齿顶面和齿侧面的最佳的成型并且另一方面为了使要珩磨的齿轮的齿侧面和齿根区域的最佳的成型，在根据本发明使用的校准工具的齿处设置齿根倒圆，借助齿根倒圆在要校准的珩磨工具处从齿侧面到齿顶面的无突跃的过渡成型。

就此而论“无突跃”的意义是，各自的齿侧面面在根据本发明的所获得的珩磨工具的校准过程中以连续的、弯曲的路径向各自的齿的齿顶面过渡并且在根据本发明成型的齿轮中以同样的无中断的、弯曲的路径向各自的齿轮的齿的齿根区域过渡。从而在相关的过渡的区域中不存在由校准齿轮绘制的、在珩磨工具的从齿顶面到齿侧面的过渡区域中的凹痕或边缘。

从而在根据本发明的处理方法中通过校准齿轮在珩磨工具的齿侧面和齿顶面之间建立特别的过渡，过渡在一个步骤中垂直于校准齿轮的旋转轴描绘出一个连续的弯曲的曲线过程。在珩磨工具的校准过程中校准齿轮的各个对应的齿因此在至少一个从齿嵌入到齿退出的进给中以连续的运动滑动经过珩磨工具的齿的齿顶面和齿侧面。珩磨工具的齿顶面和齿侧面的校准过程因此在一个工序中在连续的移动中完成。

根据本发明的珩磨工具的校准过程能够以已知的方式在一个传统的用于珩磨齿轮或类似物使用的珩磨机中完成。为此根据本发明形成的校准工具能够在分别分配有齿的工件的位置上在珩磨机的工件主轴上夹紧。传统的珩磨机一般包含足够数量的运动轴和调节轴(转动轴B＝工具主轴、转动轴C＝工件主轴、调节轴X＝与工件主轴C横向对齐的工具横向滑动的运动轴，调节轴Z＝与运动轴B横向对齐的工具纵向滑动的运动轴、轴夹角W、可选的调节轴Y＝垂直于调节轴X、Y对齐的工件和工具之间的相对运动的调节轴)，一方面为了在加工中进行要求的相对运动，另一方面为了调整在校准加工中的校准工具和要校准的珩磨工具的及在珩磨加工中的珩磨工具和要加工的齿轮彼此应该相对放置的位置。

根据在分别提供的机床中存在的运动轴有效的是，校准工具的齿的齿根倒圆的几何形状符合要借助珩磨工具加工的齿轮的齿在完成加工状态下的齿的应有几何形状。以这种方式珩磨工具在校准过程中如此成型，在齿侧面和齿根区域之间的过渡的应有形状在要珩磨的齿轮处形成，校准或珩磨加工不需要遵循特别的动力学。这种方法在实践中尤其有效，当校准工具的齿的整体几何形状符合要借助珩磨工具加工的齿轮的齿在完成加工状态下的应有几何形状时。

相反地提供一个具有足够数量的运动轴和调节轴的机床或刨床，用于在校准或珩磨加工中执行为了形成齿部修正而在齿轮处要求的移动，如此根据可替代的实施例珩磨工具的齿的应有几何形状能够通过在校准加工期间进行的、对校准工具和要校准的珩磨工具的相对位置的调整而产生。相对位置的调整允许，在借助珩磨工具加工的齿轮处形成的齿部修正施加到珩磨工具的齿上。

鉴于工艺参数的变化性及由此引发的施加齿部修正的多种可能性一个特殊的有利的实施例为，校准工具的齿的宽度远远小于珩磨工具的齿的宽度，如此校准工具为了跨过要校准的珩磨工具的齿的宽度必须沿着存在于珩磨工具的两个齿之间的齿槽的纵向移动一定距离，距离等于校准工具的齿的宽度的数倍。相应的校准工具在EP2036672B1中描述，其内容包含在本发明的公开内容中。

通过在这类狭窄的校准工具中达到的、在校准齿轮和要校准的工具之间的紧密接触获得有效的切屑移除和由此伴随着的在分别的被加工的齿轮处的尤其干净的表面。校准齿轮的小宽度由此允许，与要校准的工具接触的面积的大小在校准具有斜齿啮合的或者具有以其他方式任意的复杂成型的齿的珩磨工具时也降低到最低值。这相应的适应于例如借助根据本发明的窄的校准齿轮校准为了加工直齿啮合的工件确定的珩磨工具。以这种方式根据本发明的校准齿轮能够在校准期间与各自的要加工的齿的形状无关地在处于嵌接的校准齿轮和要校准的工具中在自由控制的移动中沿着要校准的工具的齿侧面移动。

如果前面解释的狭窄的校准齿轮运用在根据本发明的校准方法中，校准齿轮与要校准的珩磨工具接触面的宽度如此程度地理想地减低，直到齿轮的对应要校准的工具的齿侧面的窄边以刀刃型构成，或者校准齿轮至少狭窄到出于材料技术的原因不再可能的程度，即在校准齿轮的窄侧和要加工的工具的齿侧面面之间提供最小化的覆盖面积。

如此相应地设置另一个本发明的实施例，与要校准的工具接触的校准齿轮的齿的宽度最高是要校准的工具的齿的宽度的五分之一，优选最高八分之一。

根据要求的轴夹角和存在于初始状态的通常仅仅粗糙预啮齿的珩磨工具的尺寸情况在内部啮合的珩磨工具中尤其存在风险，即在校准过程中在校准工具的齿和要校准的珩磨工具的齿之间、除了为了达到预期的材料损耗而故意设置的齿接触外、在校准齿轮和珩磨工具之间的齿槽的其他位置上发生不希望的碰撞。通过使用校准工具，能够绕过这个问题，校准工具的与要校准的珩磨工具接触的齿以上述描述的方式远远窄于珩磨工具的齿，从而达到在两个珩磨工具的齿之间的各自的齿槽的纵向上的相对移动，使得珩磨工具的齿顶面和齿根区域完全由校准工具跨过。

由于其减小的宽度，这样类型的狭窄的校准齿轮在珩磨环的两个齿之间的齿槽的纵向观察仅占用一个很小的空间。因此当校准工具的各自的齿以设定的轴夹角、相对于为了校准加工与其处于滚轧接触的各自的齿倾斜地调整时和相对应地当校准工具的各自的齿在由相关的齿邻接的齿槽中倾斜的放置时，校准工具和珩磨工具之间也没有碰撞。由此设有根据本发明的窄的齿根倒圆的、前述类型的校准工具能够以简单且运行可靠的方式在珩磨工具的齿的顶面和侧面之间构造出理想的倒圆的过渡。

其中，如涉及到的，校准工具的齿的宽度相对于要校准的珩磨工具的齿的宽度越低，在校准工程中通过在珩磨工具的齿部中的对工艺运动学的适应施加齿部修正、例如轮廓线或边缘线的改正的可能性越大。

轴夹角不但在根据本发明的校准中而且在根据本发明的珩磨中能够设置为3°到25°。这里轴夹角从3到20°被认为是切实可行的。

选择的轴夹角越低，在相同转数下校准齿轮和珩磨工具之间的或珩磨工具和要珩磨的齿轮之间的相对切削速度越低。至少在根据本发明的珩磨中，然而也可选择的在根据本发明的校准中，当相对于齿部磨碎调节更小的切削速度0.5-10m/s时，在此存在优势。通过较低的切削速度能够尤其在珩磨中避免被加工齿轮的热损耗(磨削烧伤)。

基本上珩磨工具的校准能够在单侧面接触中完成。其中仅仅校准齿轮的各个齿的与珩磨工具的齿的对应侧面接触的侧面。然而校准也能够如此实施，分别地珩磨工具的两个相邻放置的齿的至少两个彼此面对的齿侧面在至少一个滚轧位置同时与校准工具的一个齿处于滚轧接触。那么珩磨工具的校准完成所谓的“双侧面加工”。其中校准工具和珩磨工具之间的进给通过校准工具和珩磨工具之间的轴间距的改变实现。例如轴间距在外部啮合的校准工具和内部啮合的珩磨工具间变大，从而在校准工具和珩磨工具的啮合的齿侧面间产生要求的用于切屑损耗的拉紧。

附图说明

接下来借助描绘实施例的附图对本发明进行进一步的说明，附图分别示出：

图1示出了校准工具和珩磨工具在校准处理中的滚轮嵌接时的部分截面视图；

图2示出了另一个校准工具和珩磨工具在校准处理中的滚轮嵌接时的部分截面视图；

图3A-3I分别示出了校准工具和珩磨工具在校准处理的不同时期的滚轧嵌接时的一个区段的分别放大侧视图；

图4示出了初始状态下的珩磨工具的齿顶区域的区段；

图5示出了最终状态下的珩磨工具的齿顶区域的区段；

图6示出了中间状态下的珩磨工具的齿顶区域的区段；

图7示出了根据现有技术校准的珩磨工具的一个区段的侧面图；

图8示出了根据现有技术借助以传统方式校准的、在初始状态下的珩磨工具珩磨的齿轮的轮廓线的区段；

图9示出了根据现有技术借助以传统方式校准的、在最终状态下的珩磨工具珩磨的齿轮的轮廓线的区段。

具体实施方式

在图7中所示的以传统方式校准的、以内部啮合的珩磨环的类型构建的珩磨工具3的齿1、2分别具有彼此相对的齿侧面4、5和在齿侧面4、5之间延伸的齿顶面6。在分别相邻的珩磨工具3的两个齿1、2之间分别限定一个齿槽7，由此齿1、2的各自的齿侧面4、5分别在齿根区域8内过渡。

在图7所描绘的传统的珩磨工具3中的齿侧面4、5是以传统形式借助一个这里没有绘出的外部啮合的轮形的校准工具校准的。

齿1、2的齿顶面6是在一个独立的工序中校准的。其中在齿顶面6处的现有的材料借助一个同样传统的、在这里没有绘制的工具均匀地磨蚀。

由于这种传统的校准处理在齿顶面6到齿侧面4、5的过渡处分别产生一个锋利成型的顶角9、10。

图8和9说明了借助以传统方式校准的珩磨工具3对一个外部啮合的齿轮的齿侧面实施的珩磨处理的结果。

为此图8中作为实线描绘了在珩磨处理前在法截面中的齿轮的一个齿12的轮廓线11。

在图8中用点线描绘的轨线13描述了路径，即在相应的操作方式，例如在珩磨工具3的各自的齿1、2在珩磨处理中向要珩磨的齿轮的齿12滚落的情况下,珩磨工具3的顶角9相对地靠向齿12。

显而易见的是，顶角9在齿12的齿根区域14中构成一个沟槽形状弯曲的凹痕15。

凹痕15在直齿啮合中在平行于各自齿轮的旋转轴校准的各自的齿槽7的纵向方向上延伸或者在斜齿啮合中沿着斜坡螺旋延伸，凹痕分别通过边缘16、17限定在顶角9进入齿12的材料和再次离开的位置上。尤其是边缘17，在此处顶角9再次离开齿12的材料，因此锋利的构成。

在珩磨后齿12因此在其齿根区域14中包含一个图8中虚线绘制的轮廓线18，轮廓线的走向的特征在于一个由于凹痕15造成的凹入度。凹痕15导致齿12在其齿根区域14变细。此外借助传统的处理方式齿根区域14仅局部地被珩磨工具3的齿1、2纳入。不发生齿根区域14的完全的珩磨处理。

在珩磨工具处存在的顶角9的作用伴随前述的珩磨工具3不断增加的使用时间而减少。然而其原则上保持如图9所示。由于伴随珩磨工具3的校准的在分别的齿1、2的齿面6处的材料剥蚀，顶角9、10随每个校正进程向珩磨工具3的外部方向移动。由此顶角9在珩磨环3的反复校准后不再如在新的珩磨环3中(见图8)那么大幅度地侵入齿根区域14。尽管如此，即使在此出现一个不是很深的凹痕15’时，尤其是在齿根区域14的不通过传统的珩磨处理获得的部分处的凹痕始终由锋利的边缘17’限定。

图1示意性地示出了借助一个根据本发明成型的外部啮合形式的齿轮构成的校准工具21校准的过程中同样作为内部啮合的珩磨环构成的珩磨工具20。珩磨工具20和校准工具21在此斜齿啮合。然而也能够以同样的方式在直齿啮合中进行校准处理。

平行于珩磨工具20的转动轴测量的珩磨工具20的齿22的宽度BH至少符合平行于校准工具21的转动轴测量的校准工具21的齿23的宽度BA。

珩磨工具20绕转动轴B1驱动。与之同步地校准工具21绕转动轴C1转动。转动轴B1和转动轴C1设置为在空间上角度不正的并且彼此间成轴夹角∑偏转。珩磨工具20和校准工具21在此是叠加放置，珩磨工具20的齿22和校准工具21的齿23连续地叠加地滚轧。由于滚切运动珩磨工具20的齿22通过校准工具21的齿23构建轮廓。

图2示出了作为可替代的实施例的校准工具21’和珩磨工具20的共同作用。校准工具21’同样以外部啮合的齿轮类型构成。然而校准工具21’的齿23’包含一个在图2中不按比例尺示出的宽度BA’，其最高等于珩磨工具20的齿22的宽度BH的五分之一，然而优选比宽度BH小很多，例如仅有宽度BH的十分之一或十五分之一，从而在校准工具21’的滚轧中，在珩磨工具20处理想地产生一个在珩磨工具20的齿22和校准工具21’的齿23’之间的近似条纹或线性形状的接触点。

为了能够以尽管最小化的宽度BA’而仍能加工在珩磨工具20的齿22，校准工具21在校准过程中附加地沿着与转动轴C1同轴设置的轴Y纵向通过分别的齿槽移动。

相对于宽的校准工具20，使用窄的校准工具21’的优势在于，在校准工具21’中由于其最小化的宽度，在校准工具21’的齿23’在珩磨工具20的齿22处滚轧时，在珩磨工具20的齿22和校准工具21’的齿23’之间不会产生无意的碰撞的风险。如此开阔了借助校准工具21’在珩磨工具20的齿处描摹出的齿形的自由性，其在随后的珩磨加工中传递给各自的要珩磨的齿轮的齿上。

此外在校准过程中使用窄的校准齿轮21’的运动学符合使用校准齿轮21实施校准遵循的运动学。因此下面的解释仅限于借助校准齿轮21’的校准。

在校准处理期间与校准工具21’的齿23’啮合的珩磨工具20的齿22分别具有一个齿顶面24和相对放置的齿侧面25、26。在每个图3A至3I中绘制的滚轧位置校准工具21’的至少两个齿23’与珩磨工具20的对应数量的齿22嵌接。

为了对运动过程加以说明，在校准齿轮21’的齿23’的图3A-3I中以Z1、Z2、Z3、Z4标记了四个连续的齿。

校准工具21’在其齿23’的各自的齿根区域27’、28’具有齿根倒圆29’、30’，其在珩磨工具20处成型齿顶面24和分别地由齿顶面24向齿22的各自相邻的齿侧面25、26转变的过渡31、32。齿根倒圆29’、30’分别构成为连续的、无突跃的曲线，从而在珩磨工具21的齿22处成型的过渡31、32也无突跃地并且连续弯曲地构成。

校准工具21’在这点上以主轮的形式作用，其中齿23’的几何形状符合借助珩磨工具20要进行珩磨的齿轮的齿的应有几何形状。

在校准期间校准工具21’沿着X轴朝珩磨工具20的方向对齐并且沿着运动轴Y移动。根据在图3A至3I以Z1-Z4标记的校准工具21’的齿23’能够逐步地实施，正如校准工具21’的齿根倒圆29’、30’在连续的进程中在珩磨工具20的齿22的齿顶面24上描摹的。

为了借助根据本发明的方式校准的珩磨工具20通过珩磨对已预啮合的齿轮进行精加工，将要珩磨的齿轮代替校准齿轮21放置在之后不会再次绘制的工具机械的转动轴C1上。珩磨期间的运动学基本上符合由用于校准方法的图3A至3I中得知的并且之前说明的运动学。然而相较于校准在珩磨期间选择更高的要珩磨齿轮的和同步的珩磨工具20的转速。

在图4至6示意性地示出了根据本发明的方式校准的珩磨工具20的齿22，确切地说是在初始状态(图4)、在最后的在允许的有效长度内仍可靠的校准工序之后的最终状态(图5)和齿在图4和5中所描绘的两个极端状态之间包含的状态(图6)。

其中以旋转模型在图4至6中通过线描绘出轨迹34，校准齿轮21’的齿23’沿着轨迹在校准加工中和珩磨工具20的齿22滚轧。显而易见的，校准加工遍及齿22的整个齿根区域35、36及侧面在齿22处邻接的珩磨工具20的齿槽33’、33”的底37并且在齿侧面38、39之间的过渡35、36和珩磨环20的齿22的齿顶面37连续且无突跃地加工为圆形。

附图标记说明

1、2 珩磨工具3的齿

3 珩磨工具

4、5 齿1、2的齿侧面

6 齿1、2的齿顶面

7 齿槽

8 齿根区域

9、10 锋利边缘成型的顶角

11 轮廓线

12 要珩磨的齿轮的齿

13 轨线

14 齿12的齿根区域

15、15’ 凹痕

16、17 锋利的边缘

17’ 锋利的边缘

18 轮廓线

20 珩磨工具

21 校准工具

21’ 校准工具

22 珩磨工具20的齿

23 校准工具21的齿

23’ 校准工具21’的齿

24 齿顶面

25、26 齿侧面

27’、28’ 齿根区域

29’、30’ 齿根倒圆

31、32 过渡

33’、33” 齿槽

34 轨迹

35、36 齿22’、22”的齿根区域

37 齿槽33的底

38、39 齿22’、22”的齿侧面

BA 校准工具21的齿23的宽度

BA’ 齿23’的宽度

BH 齿22的宽度

B1 转动轴

C1 转动轴

∑ 轴夹角

X、Y、Z 彼此正交设置的运动轴

Z1-Z4 校准工具21’的齿(图3A-3I)

Claims (15)

1.一种借助校准工具(21、21’)校准为了齿轮的齿的精加工而确定的珩磨工具(20)的方法，其中所述校准工具在校准过程中与要校准的珩磨工具(20)成轴夹角(∑)地连续滚轧，从而在所述校准工具(21)处构成的齿(23)与在所述珩磨工具(20)处构成的齿(22)嵌接，所述齿(22)分别包含一个要校准的齿顶面(24)和同样要校准的齿侧面(25、26、38、39)，其特征在于，在至少一个所述校准工具(21、21’)的进给中不仅所述珩磨工具(20)的所述齿顶面(24)而且所述珩磨工具(20)的所述齿侧面(25、26)被加工，并且借助在所述校准工具(21、21’)的所述齿(23、23’)处设计的齿根倒圆(29’、30’)，描绘出在所述珩磨工具(20)处从所述齿侧面(25、26)到所述齿顶面(24)的无突跃的过渡(31、32)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述珩磨工具(20)是内部啮合的珩磨环。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述珩磨工具(20)是外部啮合的圆柱轮。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述校准工具(21、21’)的所述齿(23、23’)的所述齿根倒圆(29’、30’)的几何形状符合要借助所述珩磨工具(20)加工的齿轮的、在完成加工状态下的齿的应有几何形状。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述校准工具(21、21’)的所述齿(23、23’)的整体几何形状符合要借助所述珩磨工具加工的齿轮的、在完成加工状态下的齿的应有几何形状。

6.根据权利要求1至4任一项中所述的方法，其特征在于，所述珩磨工具(20)的所述齿(22)的应有几何形状通过对在校准加工中发生的所述校准工具(21、21’)和所述要校准的珩磨工具(20)的相对位置的调整而产生。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过对所述相对位置的调整将在要借助所述珩磨工具(20)加工的所述齿轮处形成的啮合修正施加到所述珩磨工具(20)的所述齿(22)上。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述校准工具(21，21’)和所述珩磨工具(20)是斜齿啮合的。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述校准工具(21’)的所述齿(23’)的宽度(BA)如此小于所述珩磨工具(20)的所述齿(22)的宽度(BH)，以至于所述校准工具(21’)为了跨过所述要校准的珩磨工具(20)的所述齿(22)的所述宽度(BH)必须沿着所述珩磨工具(20)的两个齿(20)间形成的齿槽(33)移动一段距离，所述距离相当于所述校准工具(21’)的所述齿(23’)的所述宽度(BA)的数倍。

10.根据上述权利要求9所述的方法，其特征在于，所述校准工具(21’)的所述齿(23’)的所述宽度(BA)最高为所述要校准的珩磨工具(20)的所述齿(22)的所述宽度(BH)的五分之一。

11.根据上述权利要求10所述的方法，其特征在于，所述校准工具(21’)的所述齿(23’)在其与所述珩磨工具(20)接触的面的区域内以刀切类型构成。

12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述轴夹角(∑)等于3°到25°。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述珩磨工具(20)的两个彼此相邻放置的齿(22’、22”)的至少两个彼此相对的齿侧面(38、39)在至少一个滚轧位置上同时与所述校准工具(21’)的一个齿(23’)接触。

14.借助珩磨工具珩磨齿轮的方法，珩磨工具在珩磨过程中与要珩磨的齿轮成轴夹角(∑)连续地滚轧，以至于所述珩磨工具(20)的齿(22)与所述齿轮的所述齿嵌接，其特征在于，所述珩磨工具(20)使用根据权利要求1至13中任一项描述的方法校准，从而在所述珩磨工具(20)的所述齿顶面(24)和所述齿侧面(25、26、38、39)之间形成无突跃的过渡(31、32)，在所述珩磨工具(20)的至少一个进给中不但所述珩磨工具(20)的所述齿顶面(24)而且所述珩磨工具(20)的齿侧面(25、26、38、39)加工要珩磨的啮齿，并且在齿轮的齿处借助所述珩磨工具的所述齿侧面(25、26、38、39)和所述齿顶面(24)描绘出齿根倒圆。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述在所述齿轮的相邻的齿间形成的齿根区域完全借助所述珩磨工具(20)加工，从而所述齿轮的在两个齿之间存在的齿根区域分别包含一个连续贯通的延伸，其无突跃地过渡至所述相邻的齿的相应相邻的齿侧面。