JP5562344B2 - クラウニングが修正された実質的に円筒状の歯車の歯面を斜め創成法によって機械加工する方法 - Google Patents

クラウニングが修正された実質的に円筒状の歯車の歯面を斜め創成法によって機械加工する方法 Download PDF

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Description

本発明は、実質的に円筒状であるが、クラウニングが修正された歯車の歯面を、請求項1の前段部分による斜め創成法によって機械加工する方法に関する。
連続創成法によって、はすばの(螺旋状の歯を付けられた)、クラウニングが修正された円筒歯車が創成(生成)されると、その過程によって得られる歯面は捩れることになる。この特性のための定量的な評価基準として歯面捩れ(flank twist)がある。この過程で必要とされる課題は、この歯面捩れを回避することであり、或いは「自然歯面捩れ」からの偏差のある歯面捩れを創成することである。
歯面捩れを回避するという課題を解決するために、既存の最新技術(独国特許出願公開第3704607号明細書)は、右歯面又は左歯面の係合角が、一方の末端の最大値から始まって、もう一方の末端に向かって連続的に小さくなるウォーム形工具を使用した、斜め創成法を使用して歯車の歯を機械加工する解決法を提案している。このウォーム形工具の一方の末端の右歯面の最大係合角は、左歯面の最小係合角と一致しており、又、その逆についても同様である。この工具は、その製造に費用が嵩むうえ、その用途にほとんど柔軟性がない。
欧州特許出願公開第1036624号明細書の中で提案されている概念は、ピッチが修正されたウォーム工具を使用することである。この工具においては、ウォーム工具の一方の末端から始まる歯面の捩れピッチが、もう一方の末端に向かって、ウォーム工具の末端からの距離に比例して変化する。このウォーム工具の一方の末端の一方の歯面の最大ピッチは、同じ末端の他方の歯面の最小ピッチと一致しており、又、その逆についても同様である。このタイプの工具は、その幅全体にわたって凸状又は凹状のクラウン(中高の面の形成)が施されている。この工具は、斜めモードでの操作が意図されている。
凸状又は凹状のクラウンが施された工具を斜めモードで使用する場合、加工片は、最後には歯面捩れで終わることになる。この歯面捩れは、以下で示されているように2つの成分に分割することができる。第1の成分は、欧州特許出願公開第1036624号明細書に記載されている成分と同じ成分である。第2の成分は、これまでのところその性質が未だ確認されていない成分である。この第2の成分を介してのみ、所与の幅方向のクラウニングを備えた加工片における歯面捩れを回避し、又は歯面捩れを所望の値にすることが可能である。
独国特許出願公開第3704607号明細書 欧州特許出願公開第1036624号明細書
本発明の課題は、いっそう包括的な方法を開発することである。すなわち、クラウニングが修正された歯面を、事実上、任意の所望の歯面捩れで、1歯面法又は2歯面法において創成することができ、幾何構造が単純な工具を使用することができ、機械加工のために必要な工具の長さが、自由に選択することができる広い範囲内に存在し、短い工具を使用してプロセスを実行することもできるような方法を開発することである。
この課題は、請求項1の特徴部分による特徴とともに請求項1の前段部分による包括的方法によって解決される。この方法の好ましい形態は、従属請求項に示されている。
工具のクラウニングと対角比(diagonal ratio)が調和しているため、単純な工具を使用して、自然歯面捩れの上に重畳する歯面捩れが創成され、したがって加工片に必要な歯面捩れが得られる。また、斜め送りモードで動作させる場合、工具のクラウニングによる加工片のクラウニングの成分の上に、クラウニングのさらに他の成分が重畳する。重畳の結果、加工片は必要なクラウニングを有しているが、クラウニングの他の成分は、機械加工中に工具と加工片の間の距離を変化させることによって創成される。広い範囲内で長さを自由に選択することができる工具を使用して、幅方向(歯すじ方向)のクラウニングのための必要な値、及び加工片の歯面捩れのための必要な値を創成することができる。次に、工具のクラウニングを工具の長さに適合させることになる。上で定義した課題は、提案されている手段を使用することにより、単純な工具を使用して単純な方法で解決される。
さらに特許請求の範囲、明細書及び図面に、本発明の他の特徴が示されている。以下、本発明について、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
工具0、加工片2並びに位置、距離及び移動を描写するための機械工具の軸を示す図である。 円筒工具を使用した斜め創成法によって幅方向(歯すじ)クラウニングが創成された、右回転はすば歯車の左歯面及び右歯面の歯面トポグラフィの決定を示す図である。 修正凹状クラウンが施された工具を使用した斜め創成法によって幅方向(歯すじ)クラウニングが創成された、右回転はすば歯車の右歯面の歯面トポグラフィの決定を示す図である。 ウォーム形工具の上に凸状又は凹状クラウニングを創成する方法を示す図である。
以下に、連続創成法による、はすばの(螺旋状の歯が付けられた)クラウニングが修正された円筒歯車の機械加工(machining)において、歯面の捩れが如何にして生じるか、どうすればこの捩れを回避し、若しくは、所望の大きさにすることができるか、又は、この過程のために必要な工具が如何にして設計されるかを説明する。
これらの説明は、従来の創成方法で使用されるように、加工片の回転軸が垂直である機械工具を想定している。工具0及び加工片2(図1)の位置、経路及び移動を描写するための軸は、次の通りである。
X 軸と軸の間の距離(半径方向)
Y 工具軸の方向(接線方向)
Z 加工片軸の方向(軸方向)
A 工具軸の傾斜
A 工具の回転
C 加工片の回転
ここで説明されている、円筒歯車の歯面は、特に修正しない限り、インボリュートねじ表面によって形成されている。しかしながら、インボリュートねじ表面は、定量的関係を簡単に説明するためには適していない。したがって、以下では、歯面は、基礎円筒の接平面で示されている(図2)。このように表現すれば、幾何学的に複雑なインボリュートねじ表面が、辺がLα及びLβである長方形に変換される。この長方形は、以下では「測定フィールド」と呼ばれる。
歯車がその軸の周りに回転すると、螺旋線と測定フィールドが交差する点は垂直直線を形成する。歯車の標準断面(軸に対して直角)は、水平直線に沿って測定フィールドと交差する。また、ウォーム形工具と完全に機械加工された歯面との間の接触点も、創成接触線である直線上に位置する。創成接触線は、進行の軸速度が小さい限り、標準断面に対して基礎螺旋角βだけ傾斜する。この条件は、ここで説明されている事例では満足している。必要に応じて、既知の関係に基づいて進行速度が傾斜角に対して及ぼす影響を計算することができ、また、正確な角度を使用してさらに説明することもできる。
図2では、歯面と斜めに交差している直線1、2、3及び5、6、7は、創成接触線(generation contact line)である。左歯面L及び右歯面Rの創成接触線が、点4を通る線を介して互いに厳密に接続された状態に維持され、かつ、点4が方向Zに移動する場合、これらの直線は、創成される歯面の幾何形状を画定することになる。ここで、点4が方向Zに移動している間に、図の右側部分に描かれているクラウニング曲線に従って点を上に上げ、したがって創成接触線を上に上げると、これらの創成接触線は、それぞれ、左歯面及び右歯面の対応する個々の測定フィールド全体に、閉じた平面領域を画定する。これらの表面積は、創成される歯面を包囲しており、それらは、円筒工具を使用して創成される、幅方向のクラウンが施された歯面のトポグラフィを表している。
連続創成法に従って加工片を機械加工する場合には、加工片上に創成される歯面は、左歯面及び右歯面の点が、事実上、ピッチ円筒上で同じZ位置を有するという特性を有することになる。したがって、事実上、創成接触線と創成接触線の間に段差は存在しない。
包絡面のうちの1つ、例えば右歯面の包絡面が標準断面と交差する場合、その交線は、選択された標準断面中のこの歯面の輪郭偏差を表している。包絡面が歯車軸と同心の円柱と交差する場合、或いは図2のように測定フィールドに対して直角の平面及び標準断面に対して直角の平面と交差する場合、その交線は、選択された円筒上の歯面輪郭線の偏差を表している。コンピュータを使用すれば、以下に説明されている方法に従って、対象となる輪郭偏差及び歯面輪郭線偏差を高い信頼性で決定することができ、又、偏差曲線から、対応する個々の角度偏差を計算することができる。歯面の捩れを決定するためには、歯面の2つの平面でそれぞれ測定された輪郭偏差及び輪郭線偏差が必要である。この輪郭角度偏差に基づいて、以下のように歯面捩れSαを計算することができる。
α=fHαI−fHαII
上式でfHαI及びfHαIIは、それぞれ歯車の平面I(前面)及びII(背面)における輪郭角度偏差である。
所望のクラウニング輪郭は、ほとんどの場合、二次放物線で表すことができる。これらの事例では、測定フィールドの4つの角点より上又は下の包絡面領域の直角高さに基づいて歯面の捩れを計算することができる。図2の右歯面の測定フィールドの4つの角点は、8、9、13、12である。図2の創成接触線のすべての点は、工具が円筒である場合、良好な近似で、測定フィールドより上又は下に同じ高さを有することになる。対応する個々の高さに対する記号fを使用して次のように適用される。
HαI=f11−f10 及び
HαII=f15−f14
加工片のクラウニング輪郭を記述している二次放物線の範囲全体にわたって個々の高さを計算することにより、単純な式で歯面の捩れを表すことができる。クラウニングは、この事例では、既存の技術に従って創成されたこと、つまり、例えば図1に従って軸方向往復台を方向Zに前進させている間に、工具0の軸と加工片2の軸の間の距離Xを変化させることによって創成されたこと、言い換えると関数X(Z)によって創成されたことを考慮すると、ここで計算された歯面捩れは、自然歯面捩れSnat1と呼ぶことができ、
nat1=k×Cβx
で表すことができる。上式で、
は、上で説明した計算によって得られる定数であり、
βxは、X(Z)にわたって創成される加工片のクラウニングである。
加工片のクラウニングを創成するために、ウォーム工具自身の回転軸の方向にクラウニングが修正されたウォーム形工具が使用される場合にも、斜めモードで動作させると、同じように歯面が捩れることになる。この歯面捩れの計算は、自然歯面捩れの計算のようには単純ではない。以下の説明は、右回転はすば歯車の右歯面を斜め創成法で機械加工する場合の、凹状クラウンが施された工具の使用に関するものである。工具と加工片の間の距離は、一定であることが仮定されている。図面の平面上への創成接触線の変換により、この場合も標準断面に対して角度βで傾斜する直線が得られる。しかしながら、測定フィールドに対して直角の次元では、創成接触線は直線状ではなく、それらは、実際、工具に付与されていたクラウニングの一部として記述することも可能である。図3は、図面の平面内に反転された(flipped)、工具のクラウニングよってもたらされる加工片のクラウニングCβyを示したものである。
機械加工は斜め創成法で実施されるため、異なるZ位置に存在しているすべての創成接触線は、測定フィールドに対して直角の異なる曲線形状を有している。この曲線形状は計算することができる。したがって、さらに歯面を包囲する修正表面を計算することができる。平面I及びII内の包絡面と標準断面の間の交線の形状を解析することにより、それぞれfHαI及びfHαIIが得られ、したがって歯面の捩れが得られる。
これを計算するためには、工具の位置Yと選択された創成接触線の位置Zとの間の相関を知る必要がある。創成接触線のZ位置と呼ばれている位置は、軸B及びC(図1参照)の交点のZ位置である。歯面線はピッチ円筒を参照して画定されるため、この交点はピッチ円筒までの創成経路Lに存在している。軸YとZの間のこの相関のために、
D=ΔY/ΔZ=(Y−Y)/(Z−Z
で表すことができる対角比Dが適切である。上式で、
ΔYは、工具自体の回転軸の方向における工具の変位成分であり、
ΔZは、加工片の回転軸の方向における工具の変位成分であり、
は、Y軸上の工具の終了位置であり、
は、Y軸上の工具の開始位置であり、
は、Z軸上の工具の終了位置であり、
は、Z軸上の工具の終了位置である。
図3は、角点8、9、13、12を備えた右回転はすば歯車の右歯面の測定フィールドを示したものである。点6は、歯幅の中央におけるピッチ円筒までの創成経路Lに存在している。工具0の軸y及び加工片2の軸Zの基本同期化のために、工具の動作範囲の座標中心も同じく点6の位置、つまり点6におけるY=0及びZ=0の位置に設定される。したがって対角比をDにすることにより、独自に規定された相関が工具0の位置と加工片2の位置の間に得られる。
点8の位置を表すために、また、加工片の点8における修正fを計算するためには、工具を最初に方向Zに移動線分6−10を介して移動させなければならず、つまりLβ/2+gfst×tan(β)の距離だけ方向Zに移動させなければならない。点10には、点8を通り、且つ、標準断面に対して角度βで傾斜している創成接触線が通過している。また、点10には、創成接触線に対して角度αで傾斜した直線Y’が通っている。この直線Y’は、工具の基準円筒の表面線を通って、工具軸に平行に通っている。しかしながら、線Y’は図面の平面内には存在せず、工具の軸方向の断面輪郭は、点8及び10を通っている創成接触線の周りを図面の平面中に反転(転倒)されている。図に示されている位置に存在している軸方向の断面輪郭には、線8−8’が含まれている。点8’における工具輪郭の修正は、加工片の点8における修正fに対する良好な近似を表している。
工具軸が6から10へ移動すると、D>0の場合、ウォーム・カッターのゼロ点が図3の左へ移動する。この場合、工具の点10は、Y=−D×(Lβ/2+gfst×tan(β))の位置を取る。これは、点17でY=0になる。加工片2の点8における修正fは、位置8’における工具修正の放物線上に見出される。
同様に、ここで説明されている方法に従うことにより、点9、12及び13における修正、つまりf、f12及びf13を決定することができる。したがって加工片の位置9における修正は、位置9’における工具の修正に対応しており、Y=0は点18に存在している。したがって、点12及び13における修正を計算する場合、Y=0の位置は、それぞれ点19及び20に存在している。
クラウンが施された工具を使用した斜め切断によって創成される加工片の歯面捩れは、円筒工具を使用した軸方向の切断によって創成される加工片の歯面捩れとは区別される。円筒工具を使用した軸方向切断方法の場合、点8及び10、点9及び11、点12及び14、点13及び15は、それぞれ測定フィールドより上又は下の同じ高さに存在しており、これは、(凹状の)クラウンが施された工具を使用した斜め切断方法の場合とは異なっている。ここで、歯面捩れ
S=(f−f)−(f13−f12
を決定するf、f、f12、f13の個々の量を計算しなければならない。f、f、f12、f13を図3に従って幾何学量に置き換えることにより、歯面捩れ
=k×Cβy+k×Cβy
が得られる。
定数kは、円筒工具を使用した場合に生じる自然歯面捩れを計算することによって分かる。定数kは、上で説明した計算で生じるすべての定数量の組合せから、k×Cβyで既に計算されている歯面捩れのこれらの成分を取り除いて計算できる。
は、Snat2及びSと呼ばれる2つの成分から構成されている。それらは、
nat2=k×Cβy 及び
=k/D×Cβy
で定義される。Snat2の符号は、Cβyの符号によって決定される(凸状クラウンが施された加工片の場合はCβy>0であり、凹状クラウンが施された加工片の場合はCβy<0である)。Cβyが与えられると、Sの符号はDの符号によって決定することができる。このように、歯面捩れの成分が別に設定され、その成分を介して、具体的な要求に応じて自然歯面捩れを大きくし、或いは小さくすることができる。
ここで、凹状クラウンが施された工具が斜め切断に使用され、軸方向往復台が移動している間に、円筒工具を使用してクラウニングCβxを創成する場合と同じように、軸と軸の間の距離が変更されたと仮定すると、
β=Cβx+Cβy
nat=Snat1+Snat2
=k/D×Cβy
S=Snat+S
が得られる。
目標量のクラウニングCβs及び目標量の歯面捩れSを創成するために、以下の構成が提案されている。
nat=k×Cβs
ks=S−Snat
βy=Sks×D/k
βx=Cβs−Cβy
res=k×Cβs+k×Cβy
resは、結果として得られる歯面捩れを表している。
場合によっては、二次放物線では記述することができない円筒歯車のための歯面修正が指定されることがある。例えば、歯車の軸方向に対向する表面の一方又は両方の近傍の修正が、二次放物線の場合よりも負に急激に降下することがある。この種類の歯車は、本明細書において次のように説明されている方法に従って機械加工することができる。従来の手段を使用して、必要な修正を、二次輪郭を使用した修正を介して必要な修正を最適近似している成分1と、必要な修正の残りの部分を構成している成分2に細分する。加工片は、請求項6から13までの一項に従って、指定された修正があたかも成分1のみからなり、成分2を創成するために必要な追加移動が機械の軸移動に重畳しているかのように、機械加工される。これは、例えば、軸方向往復台が移動している間に、軸距離及び/又は加工片・テーブルの追加回転を変化させることによって達成することができる。
以上の説明は、右回転はすば歯車の右歯面に関している。以下は、右回転はすば歯車の左歯面に適用される。請求項6に従って2歯面法で機械加工が実施される場合、右歯面の場合と同じクラウニングが創成されることになる。自然歯面捩れは、右歯面の場合と同じ大きさを有することになるが、符号が逆になる。左回転はすば歯車を請求項6に従って2歯面法で機械加工する場合、右回転はすば歯車の場合と同じクラウニングが創成され、自然歯面捩れの大きさは、右回転はすば歯車の自然歯面捩れの大きさと同じであるが、符号が逆である。したがって以下の規則が適用される。請求項6による2歯面法での機械加工の場合、機械工具が同じ方法でプログラムされると仮定すると、同じクラウニングが創成される。右回転はすば歯車の右歯面の自然歯面捩れ及び左回転はすば歯車の左歯面の自然歯面捩れは、Cβy>0、且つ、D>0である場合は正であり、対応する個々の反対側の歯面では負である。
上で説明した効果は、凸状クラウンが施された工具を使用して達成することも可能である。しかしながら、凹状クラウンが施された工具を使用して得られる結果とは逆に、Cβy<0及び逆符号の自然歯面捩れが得られる。したがって、結果として得られる歯面捩れの大きさを自然歯面捩れの大きさと比較して小さくするためには、凹状クラウンが施された工具を使用する場合に適用される条件と比較してDの符号を反転しなければならない。
工具の必要なクラウニングを創成するためのとりわけ単純な方法は、整形(dress)を施すことができる工具に適している(図4)。このプロセスは、ダイヤモンド被覆が施された「二重円すいディスク」を使用して実施される。輪郭形成法(profiling process)は、ウォーム・カッターが自身の軸の方向に移動している間、輪郭形成ディスクとウォーム・カッターの間の距離Zαbrが変更される点でのみ、円筒ウォーム・カッターの輪郭形成とは異なっている。ウォーム軸からの輪郭形成ディスクの定義済み距離がウォーム・カッターの中央に対して設定され、そしてウォーム・カッターの中心からの距離の二乗に比例して増加(工具のクラウニングが正の場合)若しくは減少(工具のクラウニングが負の場合)される。ウォーム・カッター修正を伝達する場合(工具の軸平面に見られるが)、軸方向の断面平面、したがって概ね標準断面の平面にクラウニングを得るためには、輪郭形成のための軸距離の変化をsin(α)倍しなければならないことを頭に入れておかなければならない。工具軸から加工片軸までの直線距離の伝達は対角比によって生じる。図4には、工具の輪郭形成で創成される修正された(大きく誇張された)輪郭(軸方向の断面に見られる)のみが示されており、工具の歯の輪郭は示されていない。軸方向の断面平面における工具の凹状クラウニングの大きさはCβ0rである。工具が長さlにわたって輪郭形成される場合、そして、Cβyのクラウニングを創成しなければならない場合、Cβ0rは次の式を満足しなければならない。
β0r=Cβy/sin(α)×(l/(D×Lβ))
工具は、長さlの(ほぼ)全体にわたって修正する必要はない。又、その長さのうちの微小区分、例えば工具の一方の末端の近傍の微小区分のみを修正することも可能である。このようにして、工具のより広い部分が円筒の形で利用可能に残される。これは、従来の粗い機械加工のための円筒部分の使用、及び所望の修正を加工片上に創成するための修正部分の使用の可能性を提供している。
提案されている方法は、所与の課題を解決するための近似方法である。この方法を使用して課題を解決する場合、特定の事例では、場合によっては依然として望ましくない偏差が残されることがあり、これは、詳細には短い工具が使用される場合に言える。この偏差は、場合によっては、歯面捩れ及び/又はクラウニングに関する仕様が十分な精度で満たされないような種類の偏差である。また、輪郭角度の望ましくない偏差が生じることも、高さが低いクラウニングが生じることもあり得る。このような場合、修正された「目標データ」を使用して設定データを計算しなおし、また、必要に応じてウォーム・カッター輪郭の整形に追加の輪郭修正を加えることが提案されている。
以上の説明を要約すると、本発明により、実質的に円筒状であるが、クラウニングが修正された歯車の歯面を、自身の回転軸の方向にクラウニングが修正されたウォーム形工具を使用した斜め創成法によって機械加工する方法が提供され、クラウニングは正にすることも負(凹状クラウニング)にすることも可能であり、創成されたクラウニングによる歯面の捩れに対応する歯面捩れが創成され、加工片の歯面のクラウニングは、指定された対角比を使用して斜めモードで動作させる場合に、工具のクラウニングによって生じる成分と、機械加工中に、工具と加工片の間の距離を変化させることによって創成される、自然歯面捩れに対応する他の成分との重畳の結果であり、また、必要な歯面捩れを達成するために、工具のクラウニングを対角比に適合させることによって2つの成分の重畳が制御される。

Claims (12)

  1. 自身の歯面のピッチを変更することにより、自身の回転軸の方向にクラウニングが修正されたウォーム形工具を使用する、斜めローリング法により、クラウニングが修正された実質的に円筒状の歯車付きの加工片を機械加工する方法であって、前記クラウニングを正にすることも負(凹状クラウニング)にすることも可能である方法において、
    前記加工片の前記クラウニングが、前記斜めローリング法の前記工具の前記クラウニングに起因する1つの部分と、軸方向の往復台移動中の前記工具と前記加工片との間の軸方向の距離を変更することにより生成される、更なる部分とを、重畳することにより生成され、
    ここで生成される捻りは、前記クラウニングがどのように生成されるかに無関係である自然部分と、自身の回転軸の方向の前記工具の前記クラウニングの量、及び輪郭に基づき、かつ対角比に基づく、更なる部分との重畳により生成され、
    必要なクラウニング、及び必要な捻りを生成するために、前記捻りの前記自然部分が、前記必要なクラウニングから計算され、
    前記工具の前記クラウニング、及び前記対角比に適合するために、前記捩れの前記更なる部分が、結果として前記必要な捩れが生成されるように設定され、前記クラウニングの前記更なる部分が、結果として前記必要なクラウニングを生成するように、軸方向の距離を変更することにより、調整され、
    前記必要な捻り、及びクラウニングの達成に関して、依然として偏差がある場合には、捩れ、及び/又はクラウニングのための修正された目標の仕様により、設定データの新しい計算がなされることを特徴とする方法
  2. 前記工具の前記クラウニングが、前記ウォームの一方の末端から他方の末端まで、前記歯面のピッチ変化する前記工具によって形成される、請求項に記載の方法。
  3. 前記ピッチの前記変化が前記ウォームの前記末端からの距離に比例する、請求項に記載の方法。
  4. 前記ウォームの一方の末端の一方の歯面の最大ピッチと、前記ウォームの同じ末端の他方の歯面の最小ピッチが一致し、その逆についても同様である、請求項に記載の方法。
  5. 十分な長さにわたって輪郭形成された既存の工具を使用して、前記工具及び前記加工法の設計で予想されたものとは異なるクラウニング及び/又は捻りが創成される方法であって、
    機械加工中に、前記軸方向の距離を調整することによって、かつ、前記対角比を調整することによって、所望の量のクラウニング及び捻りが創成されることを特徴とする請求項に記載の方法。
  6. 単一歯面機械加工法の場合、機械加工中に前記軸方向の距離を変化させる代わりに、機械加工中に前記加工片の追加回転を変化させることができ、又は、機械加工中に前記軸方向の距離の変化及び前記追加回転を組み合わせることができることを特徴とする請求項に記載の方法。
  7. 単一歯面機械加工法の場合、接線方向往復台が移動している間に、整形ローラと工具の間の軸方向の距離を変化させても前記クラウニングが創成されないが、
    接線方向往復台が移動している間に、前記工具の追加回転によって前記クラウニングが創成され、及び/又は、前記工具の自身の回転軸の方向における追加直線移動によって前記クラウニングが創成される、工具が使用されることを特徴とする請求項に記載の方法。
  8. 左歯面及び右歯面に対して異なる量のクラウニング及び/又は捻りが指定される加工片を機械加工するために、
    前記工具輪郭形成のため、及び、機械のそれぞれの前記設定データを決定するための別々の配置が実施されることを特徴とし、かつ、前記加工片が単一歯面機械加工によって創成されることを特徴とする請求項に記載の方法。
  9. 左歯面及び右歯面に対してそれぞれ異なる量のクラウニング及び/又は捻りが指定される加工片を機械加工するために、
    前記方法が二重歯面加工であることを特徴とし、かつ、前記左歯面及び前記右歯面に対して別々の配置が実施されることを特徴とし、
    しかしながら、前記対角比(D)が両方の配置に対して等しく選択され、Cβxが、軸方向往復台が移動している間の工具と加工片の間の軸方向の距離の変化と、変化と同時に実行される、軸方向往復台が移動している間の前記加工片の追加回転の変化と、の重畳からなり、そして、
    βyが、工具クラウニングが2つの部分の重畳からなる工具によって前記斜めローリング方法形成され、そのうちの一方の部分が整形ローラと前記工具の間の軸方向の距離を変化させることによって創成され、
    接線方向往復台が移動している間の輪郭形成により、他方の成分が前記工具の追加回転又は前記工具の追加移動のいずれかによって創成される、請求項に記載の方法。
  10. 歯面修正を二次放物線で記述することができない加工片を機械加工するために、必要な修正が、従来の手段を介して、二次放物線による輪郭を使用した修正を介して前記必要な修正を最適に調整している構成1と、残りの部分2に細分されることを特徴とし、かつ、
    構成1の機械加工が請求項1から請求項までのいずれか一項に従って実施されることを特徴とし、構成2を創成するために必要な軸移動が、構成1を加工するために必要な軸移動に重畳される、請求項に記載の方法。
  11. 個々に使用されている前記工具が、整形を施すことができる研削工具又は整形を施すことができない研削工具であることを特徴とする請求項に記載の方法。
  12. 個々に使用されている前記工具がホブであることを特徴とし、前記工具の移動及び輪郭形成のために必要な特性が前記工具の包絡に関連し、前記工具の自由表面を機械加工するために必要な移動が追加で実施される、請求項に記載の方法。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012012617A1 (de) * 2012-06-19 2013-12-19 Gleason-Pfauter Maschinenfabrik Gmbh Verfahren zum Erzeugen einer Verzahnung und mit diesem Verfahren betreibbare Verzahnungsmaschine
DE102012019492A1 (de) * 2012-10-04 2014-04-10 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Diagonalschleifverfahren
CN103586546B (zh) * 2013-11-05 2016-04-13 陈谦 一种利用鼓形蜗杆工具加工内齿轮齿廓的方法和装置
DE102015000975A1 (de) * 2015-01-23 2016-07-28 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes mit korrigierter Verzahnungsgeometrie und/oder modifizierter Oberflächenstruktur
DE102015000908A1 (de) 2015-01-23 2016-07-28 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verzahnbearbeitung eines Werkstückes durch ein Diagonalwälzverfahren
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DE102015000907A1 (de) * 2015-01-23 2016-07-28 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zur Verzahnbearbeitung eines Werkstückes durch ein Diagonalwälzverfahren
DE102015009287A1 (de) 2015-07-10 2017-01-12 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes mit gewünschter Verzahnungsgeometrie
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DE102015008956A1 (de) * 2015-07-10 2017-01-12 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines verzahnten Werkstückes mit modifizierter Oberflächengeometrie
DE102015008972A1 (de) 2015-07-10 2017-01-12 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines oder mehrerer Werkstücke
DE102015008963A1 (de) 2015-07-10 2017-01-12 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zum Abrichten eines Werkzeuges
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DE102015012308A1 (de) 2015-09-23 2017-03-23 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes mit modifizierter Verzahnungsgeometrie
DE102016008907A1 (de) 2016-07-22 2018-01-25 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zum Abrichten einer Schleifschnecke
CN107045556B (zh) * 2016-10-14 2020-08-11 台州市德嘉机电科技有限公司 螺旋曲面磨削过程中的磨削力预测方法
CN107525485B (zh) * 2017-08-08 2020-05-29 重庆清平机械有限责任公司 内斜齿轮棒间距测量方法
CN108256216B (zh) * 2018-01-17 2021-08-03 沈阳航空航天大学 一种修磨后刀具的切削参数范围的计算方法
CN112191949A (zh) * 2019-07-08 2021-01-08 株式会社捷太格特 齿轮加工辅助装置以及齿轮加工装置
CN113333872B (zh) * 2021-04-30 2023-06-20 合肥工业大学 一种基于电子齿轮箱的连续展成磨齿齿面的扭曲补偿方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3704607A1 (de) * 1987-02-13 1988-08-25 Liebherr Verzahntech Gmbh Verfahren zur bearbeitung von zahnraedern
DE3816270A1 (de) * 1988-05-12 1989-11-23 Pfauter Hermann Gmbh Co Verfahren zum diskontinuierlichen profilschleifen bzw. profilfraesen von zahnraedern
DE4012432C1 (ja) * 1990-04-19 1991-07-04 Hermann Pfauter Gmbh & Co, 7140 Ludwigsburg, De
US6217409B1 (en) * 1998-03-18 2001-04-17 The Gleason Works Threaded grinding wheel and method of dressing
DE19911235B4 (de) * 1999-03-15 2007-08-16 Gleason-Pfauter Maschinenfabrik Gmbh Verfahren zur Bearbeitung der Flanken im wesentlichen zylindrischer, aber breitenballig modifizierter Verzahnungen im kontinuierlichen Diagonal-Wälzverfahren
EP1995010B1 (de) 2007-05-22 2012-10-31 GLEASON-PFAUTER, Maschinenfabrik GmbH Diagonalwälzverfahren zur Erzeugung von Flanken mit vorgegebener Schränkung bei vorgegebener Breitenballigkeit

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