JP2012512040A - 歯状構造を製造する工作機械及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a) 加工される歯状構造の領域の外側に工具を位置付ける工程と、
(b) 工具を回転駆動する工程と、
(c) 歯面の外角の少なくとも一部をフライス加工するように、制御デバイスを用いて、すべての駆動デバイスまたは選択した駆動デバイスをほぼ同時に動作させた状態で、工具の周囲の領域に配置されたブレードの一部を用いて工具を被加工物の形成される歯状構造の領域を通過させる工程であって、工具が、工具における、特にその外周における一定のまたはほぼ一定の距離で加工される歯面に、特にその外周に沿って移動され、この外周が、歯面間隙ベースに関してかつ/または歯面間隙先端に関して外周に位置付けられたブレードの飛行円で形成され、
(d) 形成される歯状構造の領域から工具を戻す工程と、
(e) 少なくとも1つの歯ピッチだけオフセットされた位置で被加工物軸回りに被加工物及び/または工具を回転させる工程と、
(f) 特に工具の回転を中断しない場合において、被加工物の歯面すべてを同一の方法で加工して歯面間隙を完成するまで、工程(c)から工程(f)を繰り返す工程と、
を備える。
− モジュールのサイズ、
− 歯面間隙の形状に影響する歯の数
− 使用する工具の形状寸法、特に、切削幅、ブレードの形状、削られる材料の歯ピッチのサイズ、
− 工作機械の能力、例えば、スピンドルパワー、それぞれのスピンドルトルク、機械の構造の堅牢性、
− 歯の形状寸法、特に歯の高さ及び/またはフランク角、
にしたがって調節される。
Claims (15)
- 工作機械、特にフライス盤であって、
1.1 機械フレーム(1)と、
1.2 工具(3)を受けるために前記機械フレーム(1)に取り付けられた工具キャリア(2)と、
1.3 前記工具キャリア(2)にある前記工具(3)を工具軸(5)回りで回転させる駆動デバイス(4)と、
1.4 被加工物(7)を受けるために前記機械フレーム(1)に取り付けられた受容デバイス(6)と、
1.5 前記工具キャリア(2)と前記受容デバイス(6)との間の第1相対的角度運動を発生させる第1回転駆動デバイス(8)と、前記工具キャリア(2)と前記受容デバイス(6)との間の第2相対的角度運動を発生させる第2回転駆動デバイス(9)と、
1.6 前記工具キャリア(2)と前記受容デバイス(6)との間の2軸に沿う相対的平行移動運動を発生させる平行移動駆動デバイス(11)と、
1.7 前記工具キャリア(2)と前記受容デバイス(6)との間の直線運動と、前記工具キャリア(2)と前記受容デバイス(6)との間の相対的角度運動と、をほぼ同時に制御することが可能なように構成された制御デバイス(12)と、
を有し、
1.8 前記工具(3)が、正面フライスカッターまたは正面外周フライスカッターとして設計されており、前記被加工物(7)においてフライス加工される歯状構造(13)の少なくとも一部の外郭を呈するブレード(14)を有し、
1.9 前記ブレード(14)の外径が、2つの隣り合う歯面(15、16)の距離−歯面間隙(17)よりも大きく、
1.10 前記制御デバイス(12)が、形成される前記歯状構造(13)の領域を通して、歯面間隙ベース(20)に関してかつ/または形成される前記歯状構造の歯先端(19)に関して等距離またはほぼ等距離で加工される前記歯面(15、16)に沿って全体的に移動されるように、前記工具(3)を移動させるように構成されていることを特徴とする工作機械。 - 前記ブレード(14)の外径が、前記被加工物(7)内に前記歯面の長手方向における円錐状の前記歯面間隙を有して形成される斜歯状構造の長手方向歯面の半径の多かれ少なかれ2倍である、凹面状の前記歯面における長手方向の前記歯面曲部の半径の2倍より大きい、または、凸面状の前記歯面の半径の2倍未満であることを特徴とする請求項1に記載の工作機械。
- 前記工具軸(5)が、除去される表面、特に前記被加工物(7)の前記歯面の側面に対して垂直であるまたは特に45°から135°、特に80°から100°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項1または2に記載の工作機械。
- 前記工具軸(5)の角度が、加工される前記歯面(15、16)に沿って移動しているときに前記被加工物(7)の直径に関して変化する、特に恒久的に変化することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記工具軸(5)が、形成される前記歯状構造(13)の領域の外側に延びることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記ブレード(14)が、前記工具(3)から見て前記工具(3)の径方向に配向されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の工作機械。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の工作機械で歯状構造(13)を形成する方法であって、以下の工程:
7.1 形成される前記歯状構造の領域(18)の外側に前記工具(3)を位置付ける工程と、
7.2 前記工具(3)を回転駆動する工程と、
7.3 前記制御デバイス(12)を用いて1以上の前記駆動デバイス(4、8、9)を制御することによって前記工具(3)の外周領域に配置された前記ブレード(14)を有する前記工具(3)を用いて形成される前記歯状構造(13)の前記領域(18)において前記被加工物(7)を通過させて歯面(15、16)の少なくとも部分的な外郭をフライス加工する工程であって、形成される前記歯状構造の前記歯面間隙ベース(20)に関して及び/または前記は先端(19)に関して等距離またはほぼ等距離で、フライス加工される前記歯面(15、16)に沿って前記工具(3)を全体的に移動させる、工程と、
7.4 形成される前記歯状構造(13)の領域(18)から前記工具(3)を戻す工程と、
7.5 所定位置にある前記被加工物軸(10)回りに前記被加工物(7)及び/または前記工具(3)を少なくとも歯ピッチだけ回転させる工程と、
7.6 前記被加工物(7)のすべての前記歯面を同一の方法で加工してすべての歯面間隙を完成するまで前記工程7.3から前記工程7.5を繰り返す工程と、
を有することを特徴とする方法。 - 前記工程7.2から前記工程7.4が、まず第一に、形成される前記歯状構造(13)の単一の歯ごとの第1の歯面(15、16)を形成するためにそれぞれ実行され、前記工程7.5を実行する前に、形成される前記歯状構造(13)の単一の歯ごとの第2の歯面(15、16)を形成することに続いてそれぞれ繰り返され、または、
前記工程7.2から前記工程7.5が、まず第一に、形成される前記歯状構造(13)の単一の歯ごとの第1の歯面(15、16)を形成するために実行され、形成される前記歯状構造(13)の単一の歯ごとの第2の歯面(15、16)を形成することに続いてそれぞれ繰り返されることを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記歯状構造(13)が、当該歯状構造が少なくともほぼ最終的な設定したフライス加工の形状寸法に適合するように、予備工作機械を用いて荒削り加工サイクルで予備フライス加工され、前記歯状構造(13)が最終的な設定したフライス加工の形状寸法に適合するように、微細工作機械を用いて後続の微細加工サイクルでフライス加工して形作り、
前記工程7.1から前記工程7.6を繰り返すことを特徴とする請求項7または8に記載の方法。 - 前記荒削り加工サイクルが及び前記微細加工サイクルの後に、少なくとも1つのさらなる加工サイクル、特に熱処理及び/もしくは研磨または剥離サイクルを前記歯状構造に実行することを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 少なくとも部分的に直線状またはほぼ直線状のブレード(14)を取りつけた工具(3)を使用し、
前記ブレード(14)の直線状セクションが、所定の角度αで設定され、
前記角度αが、前記歯面(15、16)を形成するときに前記歯面(15、16)に関して0°より大きく5°以下であり、
前記角度αが、特に前記歯面(15、16)1つ1つを形成するとき、特にその後に0°からなる角度αを調整する後続の加工工程(15、16)の間に、変化されることを特徴とする請求項7から10のいずれか1項に記載の方法。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の工作機械で使用するかつ/または請求項7から11のいずれか1項に記載の方法で使用する工具であって、
12.1 当該工具の回転中における飛行円が円盤面、シリンダ状もしくは円錐状面及び/または環状面を示す複数のブレード(14)を有し、
12.2 前記ブレード(14)のすべてが、形成される歯状構造(13)の同一の歯面(15、16)を加工するために配置されており、複数のこのような前記ブレード(14)が、当該ブレード(14)が共通の飛行円に位置付けられる前記歯面(15、16)それぞれに対して設けられていることを特徴とする工具。 - 前記ブレード(14)のすべてが、共通の飛行円に位置付けられており、または、
複数の前記ブレード(14)ごとにもっぱら2つまたは3つのグループが設けられ、前記グループの前記ブレード(14)すべてが、同一の飛行円に位置付けられていることを特徴とする請求項12に記載の工具。 - 前記ブレード(14)が、複数のカッター(22)で形成されており、
前記カッター(22)が、ベース本体(23)に特に取外し可能に取り付けられている、または強固に結合されていることを特徴とする請求項12または13に記載の工具。 - 前記カッター(22)が、円形、部分的な円形、楕円形または部分的な楕円形の外周を有するプレートとして設計されていることを特徴とする請求項14に記載の工具。
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