RU2385787C2 - Device for manufacturing of conical geared wheels and according method - Google Patents

Device for manufacturing of conical geared wheels and according method Download PDF

Info

Publication number
RU2385787C2
RU2385787C2 RU2008107309/02A RU2008107309A RU2385787C2 RU 2385787 C2 RU2385787 C2 RU 2385787C2 RU 2008107309/02 A RU2008107309/02 A RU 2008107309/02A RU 2008107309 A RU2008107309 A RU 2008107309A RU 2385787 C2 RU2385787 C2 RU 2385787C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
axis
workpiece
milling head
rotation
Prior art date
Application number
RU2008107309/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008107309A (en
Inventor
Клаус ОЗДИК (DE)
Клаус ОЗДИК
Роджер КИРШ (DE)
Роджер КИРШ
Эльмар ХАКЕНБЕРГЕР (CH)
Эльмар ХАКЕНБЕРГЕР
Гаральд ЛАМСФУСС (DE)
Гаральд ЛАМСФУСС
Торстен КЁНИГ (DE)
Торстен КЁНИГ
Original Assignee
КЛИНГЕЛЬНБЕРГ ГмбХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by КЛИНГЕЛЬНБЕРГ ГмбХ filed Critical КЛИНГЕЛЬНБЕРГ ГмбХ
Priority to RU2008107309/02A priority Critical patent/RU2385787C2/en
Publication of RU2008107309A publication Critical patent/RU2008107309A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2385787C2 publication Critical patent/RU2385787C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: device comprises turning lathe having working spindle and opposite holder arranged coaxially to axis of working spindle rotation for clamping of stock along axis, tool base arranged with the possibility of displacement versus stock and comprising multifunctional holder of tool installed with the possibility of rotation versus axis parallel to axis of working spindle and arranged with the possibility to clamp at least one tool, body of tool with milling head arranged with the possibility to move relative to stock. At the same time milling head is equipped with a set of mills and is arranged with the possibility of rotation relative to axis arranged at the angle to axis of working spindle. Device comprises controller intended for control of various processes of displacement to first bore the stock with the help of tool installed on multifunctional holder of tool, and then to cut teeth with the help of milling head.
EFFECT: simplified manufacturing of conical geared wheels.
10 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение в общем имеет отношение к станкам для мягкой механической обработки (для механической обработки незакаленных заготовок) конических зубчатых колес, а более конкретно к станкам для сухой механической обработки. Настоящее изобретение также имеет отношение к соответствующему способу механической обработки.The present invention generally relates to machines for soft machining (for machining non-hardened workpieces) of bevel gears, and more particularly to machines for dry machining. The present invention also relates to a corresponding machining method.

Существуют различные станки, которые используют для изготовления конических и других аналогичных зубчатых колес. В течение некоторого времени разработчики стремились обеспечить автоматическое производство. Одним из таких решений, которое обеспечивает только ограниченный прогресс, является обрабатывающий центр, выполненный так, что большое число различных производственных операций может быть выполнено на одном и том же станке. Такие станки являются не только очень сложными и поэтому дорогими, но также требуют относительно большого объема работы для предварительной наладки. С другой стороны, уже предложены станки, обладающие высокой гибкостью, которые хорошо подходят для индивидуального производства или производства очень малых серий.There are various machines that are used to make bevel and other similar gears. For some time, developers have sought to ensure automatic production. One such solution, which provides only limited progress, is a machining center designed so that a large number of different production operations can be performed on the same machine. Such machines are not only very complex and therefore expensive, but also require a relatively large amount of work for pre-commissioning. On the other hand, machines with high flexibility have already been proposed, which are well suited for individual production or production of very small series.

В европейском патенте ЕР 0832716 В1 описан компактный станок, который предназначен для обточки и зубофрезерования заготовки, причем указанную заготовку не нужно повторно зажимать в патроне или перемещать. Другими словами, заготовка сидит в основном шпинделе после однократного зажима в патроне и обрабатывается различными инструментами. Недостатком такого станка можно считать то, что в результате построения различных элементов он не позволяет проводить сухую механическую обработку, так как при сухой механической обработке особенно важным является удаление горячей стружки. Более того, свобода перемещения по отношению к заготовке ограничена в результате боковой схемы расположения двух кареток с инструментами. Раскрытый станок не подходит для механической обработки конических зубчатых колес, а предназначен для механической обработки цилиндрических зубчатых колес.In European patent EP 0832716 B1 a compact machine is described which is designed for turning and hobbing a workpiece, and the specified workpiece does not need to be re-clamped in a cartridge or moved. In other words, the workpiece sits in the main spindle after a single clamping in the chuck and is machined with various tools. The disadvantage of such a machine is that, as a result of the construction of various elements, it does not allow dry machining, since during dry machining, it is especially important to remove hot chips. Moreover, freedom of movement with respect to the workpiece is limited as a result of the lateral arrangement of two carriages with tools. The disclosed machine is not suitable for machining bevel gears, but is intended for machining cylindrical gears.

Задачей настоящего изобретения является упрощение изготовления конических зубчатых колес.The present invention is to simplify the manufacture of bevel gears.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание соответствующего устройства, которое является дешевым.An additional objective of the present invention is to provide an appropriate device, which is cheap.

Указанные задачи решены в соответствии с настоящим изобретением.These tasks are solved in accordance with the present invention.

Устройство в соответствии с настоящим изобретением является относительно дешевым и поэтому может быть использовано в тех ситуациях, когда использование сложных и поэтому часто дорогих станков является не экономичным. Способ в соответствии с настоящим изобретением особенно хорошо подходит для механической обработки ножек зубьев зубчатых колес до проведения процесса закалки, то есть в мягком состоянии. Инструменты, которые используют, должны быть выбраны соответствующим образом.The device in accordance with the present invention is relatively cheap and therefore can be used in situations where the use of complex and therefore often expensive machines is not economical. The method in accordance with the present invention is particularly well suited for machining the tooth legs of the gears before the hardening process, that is, in the soft state. Tools that use should be selected accordingly.

Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, данного в качестве примера, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.The foregoing and other features of the invention will be more apparent from the following detailed description, given by way of example, not of a restrictive nature and given with reference to the accompanying drawings.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 показана схема последовательности операций обработки на станке при изготовлении конических зубчатых колес.Figure 1 shows a flowchart of processing on a machine in the manufacture of bevel gears.

На фиг.2 схематично показано первое устройство, предназначенное для использования при мягкой механической обработке конических зубчатых колес в соответствии с настоящим изобретением.Figure 2 schematically shows the first device intended for use in soft machining of bevel gears in accordance with the present invention.

На фиг.3 схематично показано второе устройство, предназначенное для использования при мягкой механической обработке конических зубчатых колес в соответствии с настоящим изобретением.Figure 3 schematically shows a second device for use in soft machining of bevel gears in accordance with the present invention.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Используемые в описании настоящего изобретения термины являются обычными используемыми в соответствующих публикациях и патентах и понятными специалистам в данной области. Однако следует иметь в виду, что использование таких терминов просто служит для лучшего понимания настоящего изобретения. Идея настоящего изобретения и объем защиты формулы изобретения не ограничены интерпретацией и специфическим выбором таких терминов. Настоящее изобретение легко может быть описано и при использовании другой терминологии, понятной специалистам в данной области.The terms used in the description of the present invention are commonly used in the relevant publications and patents and understandable to specialists in this field. However, it should be borne in mind that the use of such terms merely serves to better understand the present invention. The idea of the present invention and the scope of protection of the claims are not limited to the interpretation and specific selection of such terms. The present invention can easily be described using other terminology understood by specialists in this field.

Настоящее изобретение имеет отношение к обработке на стенке (к механической обработке) конических зубчатых колес. Под коническими зубчатыми колесами по определению понимают коронные шестерни и конические шестерни. Коническими зубчатыми колесами могут быть как конические зубчатые колеса без осевого смещения, так и конические зубчатые колеса с осевым смещением, а именно, так называемые гипоидные конические зубчатые колеса.The present invention relates to a wall treatment (machining) of bevel gears. By bevel gears, by definition, crown gears and bevel gears are understood. Bevel gears can be both bevel gears without axial displacement, and bevel gears with axial displacement, namely, the so-called hypoid bevel gears.

На фиг.1 показана схема последовательности операций примерного технологического процесса 10. Настоящее изобретение преимущественно может быть использовано в показанном контексте. Как уже было указано здесь выше, оно служит для механической обработки конического зубчатого колеса. После выбора заготовки (операция 101) в этом примере производят операции мягкой механической обработки. Центральное отверстие может быть получено, например, за счет сверления (операция 102). Заготовка затем может быть подвергнута механической обработке за счет обточки (операция 103) на токарном станке. Эти операции следует рассматривать как операции получения предварительно отформованной заготовки или операции предварительной обработки. Для этого могут быть использованы и другие операции или альтернативные операции, что не выходят за рамки настоящего изобретения. Заготовку в конце предварительной обработки называют заготовкой для зубчатого колеса.1 is a flowchart of an exemplary process 10. The present invention can advantageously be used in the context shown. As already mentioned here above, it serves for machining a bevel gear. After selecting the workpiece (operation 101), soft machining operations are performed in this example. The central hole can be obtained, for example, by drilling (operation 102). The workpiece can then be machined by turning (operation 103) on a lathe. These operations should be considered as operations to obtain a preformed blank or pre-processing operations. For this, other operations or alternative operations may be used that are not beyond the scope of the present invention. The workpiece at the end of the pre-treatment is called a gear blank.

Далее следуют так называемые операции образования зубьев зубчатого колеса. В соответствии с настоящим изобретением, преимущественно производят фрезерование (сухого) конического зубчатого колеса (операция 104), чтобы образовать зубья в заготовке для зубчатого колеса. После этого следует факультативная операция отделки (операция 105). Операции 102, 103 и 104 или операции 102-105 могут быть выполнены в соответствии с настоящим изобретением в устройстве 20 в соответствии с настоящим изобретением.This is followed by the so-called operation of the formation of gear teeth. According to the present invention, a (dry) bevel gear is preferably milled (step 104) to form teeth in a gear blank. This is followed by an optional finishing operation (operation 105). Steps 102, 103 and 104, or steps 102-105 may be performed in accordance with the present invention in the device 20 in accordance with the present invention.

После этого типично следует термическая обработка (операция 106), чтобы закалить заготовку для зубчатого колеса, и окончательная обработка или чистовая обработка (операция 107). В результате получают коническое зубчатое колесо.After this typically follows a heat treatment (operation 106) to harden the gear blank and final processing or finishing (operation 107). The result is a bevel gear.

Дополнительные детали настоящего изобретения будут описаны далее более подробно со ссылкой на индивидуальные операции способа и конструктивное исполнение.Additional details of the present invention will be described below in more detail with reference to the individual operations of the method and design.

Способ в соответствии с настоящим изобретением, предназначенный для мягкой механической обработки конических зубчатых колес, включает в себя следующие операции (фиг.2). Заготовку K1 зажимают в первом рабочем шпинделе 22.1 токарного станка 22, который является частью устройства 20 в соответствии с настоящим изобретением. Первую мягкую механическую обработку заготовки K1 производят с использованием одного или нескольких инструментов 25.1, 25.2, 25.3. Инструмент или инструменты 25.1, 25.2, 25.3 зажимают в первом многофункциональном держателе 25 инструмента устройства 20. Эта первая мягкая механическая обработка может предусматривать проведение одной или нескольких следующих операций механической обработки: сверление, обточка, фрезерование. Задачей этой первой мягкой механической обработки является получение из заготовки K1 заготовки для зубчатого колеса.The method in accordance with the present invention, intended for soft machining of bevel gears, includes the following operations (figure 2). The blank K1 is clamped in the first working spindle 22.1 of the lathe 22, which is part of the device 20 in accordance with the present invention. The first soft machining of the workpiece K1 is performed using one or more tools 25.1, 25.2, 25.3. The tool or tools 25.1, 25.2, 25.3 are clamped in the first multifunctional tool holder 25 of the device 20. This first soft machining may include one or more of the following machining operations: drilling, turning, milling. The objective of this first soft machining is to obtain a gear blank from the workpiece K1.

Затем в этом же устройстве 20 проводят образование зубьев. Это производят следующим образом. Вторую мягкую механическую обработку заготовки для зубчатого колеса производят при помощи фрезерной головки 27, которую зажимают в патроне на корпусе 26 инструмента. Задачей указанной второй мягкой механической обработки является образование зубьев на заготовке для зубчатого колеса. Преимущественно, вторая мягкая механическая обработка предусматривает (сухое) фрезерование заготовки для зубчатого колеса при помощи фрезерной головки 27, чтобы получить коническое зубчатое колесо.Then in the same device 20 carry out the formation of teeth. It is produced as follows. The second soft machining of the workpiece for the gear wheel is carried out using a milling head 27, which is clamped in a cartridge on the housing 26 of the tool. The task of the specified second soft machining is the formation of teeth on the workpiece for the gear wheel. Advantageously, the second soft machining involves (dry) milling the gear blank with the milling head 27 to obtain a bevel gear.

Для того чтобы осуществлять указанные операции указанным образом, многофункциональный держатель 25 инструмента устанавливают на базе 24 инструмента и устанавливают фрезерную головку 27 на корпусе 26 инструмента в горизонтальной плоскости относительно основной оси В1 токарного станка 22. Базу 24 инструмента преимущественно располагают на одной стороне, а корпус 26 инструмента располагают на другой стороне относительно основной оси В1.In order to carry out these operations in this way, the multifunction tool holder 25 is mounted on the tool base 24 and the milling head 27 is mounted on the tool body 26 in a horizontal plane with respect to the main axis B1 of the lathe 22. The tool base 24 is advantageously positioned on one side and the body 26 the tool is located on the other side relative to the main axis B1.

Преимущественно, все операции механической обработки могут быть проведены в сухом режиме. Однако в этом случае необходимо соответствующим образом выполнить устройство 20, особенно в том, что касается удаления горячей стружки.Advantageously, all machining operations can be carried out in a dry mode. However, in this case, it is necessary to appropriately perform the device 20, especially with regard to the removal of hot chips.

Устройство 20 в соответствии с настоящим изобретением показано на фиг.2. Устройство 20 специально предназначено для использования при мягкой механической обработке конических зубчатых колес и содержит токарный станок 22 с числовым программным управлением (ЧПУ), имеющий рабочий шпиндель 22.1 для установки заготовки K1. Устройство 20 содержит базу 24 инструмента с различными инструментами 25.1-25.3 и кожух 26 инструмента для установки зуборезного инструмента (например, для установки фрезерной головки 27), позволяющего создавать зубья на заготовке для зубчатого колеса. Также может быть предусмотрен противоположный держатель 23.The device 20 in accordance with the present invention is shown in figure 2. The device 20 is specifically designed for use in soft machining of bevel gears and comprises a numerically controlled lathe 22 with a working spindle 22.1 for mounting a workpiece K1. The device 20 comprises a tool base 24 with various tools 25.1-25.3 and a tool cover 26 for installing a gear cutting tool (for example, for installing a milling head 27), which allows you to create teeth on the workpiece for the gear wheel. An opposing holder 23 may also be provided.

В соответствии с настоящим изобретением, устройство 20 представляет собой производственный модуль на базе токарного станка, в котором корпус 26 инструмента с фрезерной головкой 27 установлен рядом с рабочим шпинделем 22.1, содержащим заготовку для зубчатого колеса, во время образования зубьев зубчатого колеса. (Может быть также предусмотрена вертикальная конфигурация при аналогичном общем построении).In accordance with the present invention, the device 20 is a lathe-based manufacturing module in which the tool body 26 with the milling head 27 is mounted next to the working spindle 22.1 containing the gear blank during the formation of the gear teeth. (A vertical configuration may also be provided with a similar general construction).

В соответствии с настоящим изобретением, токарный станок 22 образует функциональный блок в сочетании с корпусом 26 инструмента, в котором заготовку K1 подвергают первой мягкой механической обработке, чтобы после первой мягкой механической обработки получить заготовку для зубчатого колеса, которую затем подвергают обработке при помощи фрезерной головки 27. Устройство 20 имеет ЧПУ контроллер, показанный позицией 28 на фиг.2. ЧПУ контроллер 28 управляет блоками 22, 24, 25, 26 системы, что показано на фиг.2 стрелками 28.1. Эту связь осуществляют при помощи шины управления или при помощи кабельного соединения. Также может быть использован другой вид интерфейса, например радиосвязь, чтобы подключить ЧПУ контроллер 28 к индивидуальным блокам 22, 24, 25, 26 системы.In accordance with the present invention, the lathe 22 forms a functional unit in combination with the tool body 26, in which the workpiece K1 is subjected to first soft machining in order to obtain a gear blank after the first soft machining, which is then processed using a milling head 27 The device 20 has a CNC controller, shown at 28 in FIG. The CNC controller 28 controls the blocks 22, 24, 25, 26 of the system, as shown in figure 2 by arrows 28.1. This communication is carried out using the control bus or via cable connection. Another type of interface can also be used, for example radio communication, to connect the CNC controller 28 to the individual units 22, 24, 25, 26 of the system.

Далее будут объяснены другие детали устройства 20, показанного на фиг, 2. Токарный станок 22 имеет основную ось В1 вращения. Рабочий шпиндель 22 может вращаться относительно указанной оси В1, как это показано двойной стрелкой 29.1. Более того, противоположный держатель 23 установлен соосно с рабочим шпинделем 22.1 на каретке 23.1 и выполнен с возможностью продольного перемещения по основной оси вращения В1, как это показано стрелкой х1. Кроме того, база 24 инструмента имеет ось В2 вращения. Держатель 25 инструмента может вращаться относительно указанной оси В2, как это показано двойной стрелкой 29.2. В показанном конструктивном варианте, база 24 инструмента установлена на каретке 24.1, 24.2 и поэтому может перемещаться вместе с инструментом 25.1, 25.2, 25.3 по осям х2, у2.Next, other details of the device 20 shown in FIG. 2 will be explained. The lathe 22 has a main axis of rotation B1. The working spindle 22 can rotate about the specified axis B1, as shown by the double arrow 29.1. Moreover, the opposite holder 23 is mounted coaxially with the working spindle 22.1 on the carriage 23.1 and is configured to longitudinally move along the main axis of rotation B1, as shown by arrow x1. In addition, the base 24 of the tool has a rotation axis B2. The tool holder 25 can rotate about the indicated axis B2, as shown by the double arrow 29.2. In the shown embodiment, the tool base 24 is mounted on the carriage 24.1, 24.2 and therefore can move with the tool 25.1, 25.2, 25.3 along the x2, y2 axes.

Фрезерная головка 27 может вращаться относительно оси В3, как это показано двойной стрелкой 29.3. Более того, корпус 26 инструмента установлен на каретке 26.1, 26.2 и может перемещаться в различным направлениях, как это показано стрелками х3, у3.The milling head 27 can rotate about the axis B3, as shown by the double arrow 29.3. Moreover, the tool housing 26 is mounted on the carriage 26.1, 26.2 and can move in different directions, as shown by the arrows x3, y3.

В показанном конструктивном варианте, рабочий шпиндель 22.1 плюс заготовка K1 и/или заготовка для зубчатого колеса не могут перемещаться поступательно. Возможность перемещения параллельно оси х1 не является обязательной, так как инструмент 25.1, 25.2, 25.3 и фрезерная головка 27 могут перемещаться за счет перемещения базы 24 инструмента или корпуса 26 инструмента параллельно оси х1. Перемещение токарного станка 22 в плоскости проекции перпендикулярно оси х1 также не является обязательным, так как база 24 инструмента и корпус 26 инструмента могут перемещаться по осям у2, у3 в направлении у. Рабочий шпиндель 22.1 однако может быть установлен на каретке, чтобы дополнительно повысить степень свободы.In the shown embodiment, the working spindle 22.1 plus the workpiece K1 and / or the workpiece for the gear cannot move forward. The ability to move parallel to the x1 axis is not necessary, since the tool 25.1, 25.2, 25.3 and the milling head 27 can be moved by moving the base 24 of the tool or tool body 26 parallel to the x1 axis. Moving the lathe 22 in the projection plane perpendicular to the x1 axis is also not necessary, since the tool base 24 and the tool body 26 can move along the y2, y3 axes in the y direction. The working spindle 22.1, however, can be mounted on the carriage to further increase the degree of freedom.

Различные оси представляют собой оси с цифровым управлением. В результате, индивидуальные перемещения могут контролироваться соответствующим образом при помощи ЧПУ контроллера 28. Преимущественно, контроллер 28 устроен так, что все оси имеют цифровое управление. Важно, что каждая любая из последовательностей перемещения осуществляется скоординированным образом. Указанная координация производится при помощи ЧПУ контроллера 28.The various axes are digitally controlled axes. As a result, individual movements can be controlled appropriately using the CNC controller 28. Advantageously, the controller 28 is configured so that all axes are digitally controlled. It is important that each of any of the movement sequences is carried out in a coordinated manner. The specified coordination is performed using the CNC controller 28.

Таким образом, устройство 20 в соответствии с настоящим изобретением является специальным устройством и отличается от других известных подходов, в которых индивидуальные станции 24, 26 механической обработки установлены горизонтально. Более того, положение различных осей с цифровым управлением выбрано так, чтобы получить наибольший возможный диапазон перемещения для механической обработки заготовки/заготовки для зубчатого колеса. Приведенная далее схема расположения индивидуальных осей является особенно предпочтительной.Thus, the device 20 in accordance with the present invention is a special device and differs from other known approaches in which individual machining stations 24, 26 are installed horizontally. Moreover, the position of the various axes with digital control is selected so as to obtain the largest possible range of movement for machining the workpiece / workpiece for the gear wheel. The following arrangement of the individual axes is particularly preferred.

База 24 инструмента: Ось х2 идет параллельно оси х1, причем эти две оси смещены друг от друга, с возможностью относительного перемещения параллельно направлению у2. За счет этого возможно, например, создавать центральное отверстие в заготовке K1 при помощи сверла 25.3. База 24 инструмента плюс каретка 24.1, 24.2 расположена рядом с рабочим шпинделем 22.1, что позволяет изменять относительное расстояние между ними за счет относительных перемещений параллельно оси х2 и/или у2. Преимущественно, две оси х1, х2 также могут быть смещены друг от друга в глубину (перпендикулярно плоскости проекции). Для этого каретка 24.1, 24.2 может перемещаться параллельно факультативной оси z2.Tool base 24: The x2 axis runs parallel to the x1 axis, and these two axes are offset from each other, with the possibility of relative movement parallel to the y2 direction. Due to this, it is possible, for example, to create a central hole in the workpiece K1 using a drill 25.3. The base 24 of the tool plus the carriage 24.1, 24.2 is located next to the working spindle 22.1, which allows you to change the relative distance between them due to relative movements parallel to the x2 and / or y2 axis. Advantageously, the two axes x1, x2 can also be offset from each other in depth (perpendicular to the projection plane). For this, the carriage 24.1, 24.2 can move parallel to the optional axis z2.

Корпус 26 инструмента с фрезерной головкой 27: Ось х3 преимущественно идет параллельно оси х1. Корпус 26 инструмента плюс каретка 26.1, 26.2 расположены горизонтально относительно рабочего шпинделя 22.1, причем их относительное расстояние друг от друга может изменяться, когда производят относительное перемещение параллельно осям х3, у3. Две оси х1, х3 преимущественно могут быть смещены друг от друга в боковом направлении (в плоскости проекции). Для этого каретка 26.1 может перемещаться параллельно оси у3. Преимущественно, две оси х1, х3 также могут быть смещены друг от друга в глубину (перпендикулярно плоскости проекции). Для этого каретка 26.1, 26.2 может перемещаться параллельно факультативной оси z3.Tool housing 26 with milling head 27: The x3 axis is preferably parallel to the x1 axis. The tool housing 26 plus the carriage 26.1, 26.2 are located horizontally relative to the working spindle 22.1, and their relative distance from each other can change when relative movement is made parallel to the axes x3, y3. Two axes x1, x3 can mainly be offset from each other in the lateral direction (in the projection plane). For this, the carriage 26.1 can move parallel to the y3 axis. Advantageously, the two axes x1, x3 can also be offset from each other in depth (perpendicular to the projection plane). For this, the carriage 26.1, 26.2 can move parallel to the optional axis z3.

Можно также объединить корпус 26 инструмента с фрезерной головкой 27 с другой системой координат и расположить оси такой системы координат иным образом. В этом случае, ЧПУ контроллер 28 должен производить преобразование координат для координации последовательностей перемещений в различных системах координат.You can also combine the tool body 26 with the milling head 27 with another coordinate system and arrange the axes of such a coordinate system in a different way. In this case, the CNC controller 28 must make a coordinate transformation to coordinate sequences of movements in various coordinate systems.

Во время формирования зубьев может быть образован соответствующий угол W между двумя осями В1 и В3, как это показано на фиг.2, причем этот угол составляет около 40°. Возможна регулировка угла в диапазоне от W1 до W2. Угол W обычно не имеет фиксированное значение, а изменяется в ходе фрезерования.During the formation of the teeth, a corresponding angle W can be formed between the two axes B1 and B3, as shown in FIG. 2, this angle being about 40 °. You can adjust the angle in the range from W1 to W2. The angle W usually does not have a fixed value, but changes during milling.

В соответствии с вариантом настоящего изобретения, рабочий шпиндель 22.1 для заготовки K1 содержит средство зажима, позволяющее зажимать исходную заготовку или заготовку для зубчатого колеса. В соответствии с предпочтительным вариантом, средство зажима позволяет производить автоматический зажим.According to an embodiment of the present invention, the work spindle 22.1 for the workpiece K1 comprises clamping means for clamping the initial workpiece or gear blank. According to a preferred embodiment, the clamping means allows for automatic clamping.

База 24 инструмента устройства 20 преимущественно снабжена револьверной головкой 25.2 инструмента, в которую могут быть введены несколько инструментов. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом, по меньшей мере один из инструментов, установленных в многофункциональной головке 25 инструмента или в револьверной головке 25.2 инструмента, может иметь индивидуальный привод. Сама по себе револьверная головка 25.2 инструмента может вращаться относительно оси В4, как это показано двойной стрелкой 25.4.The tool base 24 of the device 20 is preferably provided with a tool turret 25.2 of the tool, into which several tools can be inserted. According to a particularly preferred embodiment, at least one of the tools installed in the tool multi-function head 25 or in the tool turret 25.2 may have an individual drive. The turret 25.2 of the tool itself can rotate about axis B4, as shown by the double arrow 25.4.

База 24 инструмента может быть использована для обточки, нарезания пазов, сверления и т.д.The base 24 of the tool can be used for turning, grooving, drilling, etc.

Многофункциональный держатель 25 инструмента представляет собой держатель для нескольких инструментов. На фиг.2 показаны три инструмента 25.1-25.3. Многофункциональный держатель 25 инструмента преимущественно выполнен так, что по меньшей мере один из держателей инструментов выполнен в виде шпиндельной головки, чтобы обеспечивать индивидуальный привод соответствующего инструмента. Инструмент 25.3 может представлять собой сверло или фрезерную головку, которые могут вращаться относительно своей продольной оси. Инструментами 25.1 и 25.2 также могут быть токарные инструменты или инструменты для удаления заусенцев, которые прочно зажаты в соответствующих держателях многофункционального держателя 25 инструмента.The multi-tool holder 25 is a multi-tool holder. Figure 2 shows three tools 25.1-25.3. The multi-function tool holder 25 is advantageously designed so that at least one of the tool holders is in the form of a spindle head to provide an individual drive for the corresponding tool. Tool 25.3 may be a drill or milling head that can rotate about its longitudinal axis. Tools 25.1 and 25.2 can also be turning tools or deburring tools that are firmly clamped in the respective holders of the multi-tool holder 25.

Устройство 20 может быть настроено для получения соответствующих параметров обработки.The device 20 may be configured to obtain appropriate processing parameters.

Устройство 20 является особенно предпочтительным потому, что оно содержит ЧПУ контроллер 28, который управляет так, что токарный станок 22, база 24 инструмента и держатель 25 инструмента могут работать как функциональные блоки совместно с корпусом 26 инструмента. При этом необходим только один ЧПУ контроллер, установленный на токарном станке 21 или обеспечивающий управление работой токарного станка 21, так что устройство 20 может быть выполнено рентабельно. Это снижение стоимости получают главным образом за счет того, что для фрезерования конического зубчатого колеса при помощи фрезерной головки 27 не требуется отдельный ЧПУ контроллер 28. Более того, в данном случае связь с осями является менее сложной и координация индивидуальных последовательностей перемещений в устройстве 20 становится проще.The device 20 is particularly preferred because it contains a CNC controller 28 that controls so that the lathe 22, the tool base 24 and the tool holder 25 can function as functional blocks in conjunction with the tool body 26. In this case, only one CNC controller is required, installed on the lathe 21 or providing control of the operation of the lathe 21, so that the device 20 can be performed cost-effectively. This cost reduction is obtained mainly due to the fact that the milling of the bevel gear using the milling head 27 does not require a separate CNC controller 28. Moreover, in this case, the connection with the axes is less complicated and the coordination of individual sequences of movements in the device 20 becomes easier .

Другой вариант предлагаемого устройства показан на фиг.3. Этот вариант основан на описанных здесь выше принципах настоящего изобретения. Аналогичные элементы на фиг.2 и 3 имеют одинаковые позиционные обозначения.Another variant of the proposed device is shown in Fig.3. This embodiment is based on the principles of the present invention described above. Similar elements in figure 2 and 3 have the same reference designations.

На фиг.3 показано устройство 30, в котором многофункциональный держатель инструмента 34 действует так же, как корпус 36 инструмента для фрезерной головки 27. Каретка 24.2 может вращаться относительно перпендикулярной оси В5, как это показано двойной стрелкой 29.3. При этом фрезерная головка 27 может быть повернута в положение 27′, как это схематично показано на фиг.3. Затем стержневые фрезы на фрезерной головке 27 могут производить фрезерование заготовки K1 для зубчатого колеса. В ходе этого фрезерования как фрезерная головка 27 вращается относительно ее оси В3, так и заготовка для зубчатого колеса вращается относительно ее оси В2. Во время механической токарной обработки, которая предшествует фрезерованию, может быть использован, например, один из инструментов 25.1 или 25.3. Управление производят при помощи ЧПУ контроллера 38, который имеет другую конфигурацию, чем контроллер 28 на фиг.2, что вызвано несколько иной схемой расположения осей и введением фрезерной головки 27 в держатель 34 инструмента.Figure 3 shows a device 30 in which the multi-tool holder 34 acts in the same way as the tool body 36 for the milling head 27. The carriage 24.2 can rotate relative to the perpendicular axis B5, as shown by the double arrow 29.3. In this case, the milling head 27 can be rotated to position 27 ′, as shown schematically in FIG. 3. Then the core cutters on the milling head 27 can milling the gear blank K1. During this milling, both the milling head 27 rotates about its axis B3, and the workpiece for the gear rotates about its axis B2. During mechanical turning that precedes milling, for example, one of the tools 25.1 or 25.3 can be used. The control is performed using the CNC controller 38, which has a different configuration than the controller 28 in figure 2, which is caused by a slightly different arrangement of the axes and the introduction of the milling head 27 into the tool holder 34.

Особенно предпочтительным является вариант, в котором корпус 26, 36 или 46 инструмента конфигурирован для сухого фрезерования конических зубчатых колес или фрезерования с минимальным количеством смазочного материала.Particularly preferred is an embodiment in which the tool body 26, 36 or 46 is configured for dry milling of bevel gears or milling with a minimum amount of lubricant.

В соответствии с настоящим изобретением используют инструменты, изготовленные из быстрорежущей стали, твердого металла, керамики или кермета (комбинации металла и керамики), причем особенно подходящими являются инструменты с твердым покрытием, при этом указанные инструменты используют для механической обработки и нарезания зубьев конических зубчатых колес, выбирая твердость инструмента в соответствии с твердостью материала заготовки.In accordance with the present invention, tools made of high speed steel, hard metal, ceramic or cermet (a combination of metal and ceramic) are used, and hard coated tools are particularly suitable, and these tools are used for machining and cutting teeth of bevel gears, choosing the hardness of the tool in accordance with the hardness of the workpiece material.

Преимуществом настоящего изобретения является то, что из заготовки при ее однократном зажиме в патроне может быть получена готовая деталь в виде конического зубчатого колеса. Настоящее изобретение фактически позволяет создать компактную технологическую линию в наименьшем необходимом пространстве и при приемлемой цене.An advantage of the present invention is that a finished part in the form of a bevel gear can be obtained from the workpiece when it is clamped once in the cartridge. The present invention actually allows you to create a compact production line in the least necessary space and at an affordable price.

Claims (10)

1. Устройство для изготовления конических зубчатых колес, содержащее токарный станок (22), имеющий рабочий шпиндель (22.1) и противоположный держатель (23), расположенный соосно оси (В1) вращения рабочего шпинделя (22.1) для зажима заготовки (К1) по оси, базу (24) инструмента, выполненную с возможностью перемещения относительно заготовки (K1), зажатой в токарном станке (22), и содержащую многофункциональный держатель (25) инструмента, установленный с возможностью вращения относительно оси (В2), расположенной параллельно оси вращения рабочего шпинделя (В1), причем многофункциональный держатель (25) инструмента выполнен с возможностью зажима по меньшей мере одного инструмента, корпус (26) инструмента с фрезерной головкой (27), причем корпус (26) инструмента выполнен с возможностью перемещения относительно заготовки (K1), зажатой в токарном станке (22), при этом фрезерная головка (27) оснащена набором фрез и выполнена с возможностью вращения относительно оси (В3), расположенной под углом к оси вращения (В1) рабочего шпинделя (22.1), и контроллер, предназначенный для управления различными процессами перемещения для обточки сначала заготовки (K1) при помощи инструмента, установленного на многофункциональном держателе (25) инструмента, а затем для нарезания зубьев при помощи фрезерной головки (27).1. A device for the manufacture of bevel gears, comprising a lathe (22) having a working spindle (22.1) and an opposite holder (23) located coaxially to the axis (B1) of rotation of the working spindle (22.1) to clamp the workpiece (K1) along the axis, the base (24) of the tool, made with the possibility of movement relative to the workpiece (K1), clamped in a lathe (22), and containing a multifunctional tool holder (25) mounted for rotation about an axis (B2) located parallel to the axis of rotation of the working spindle ( B1), p Moreover, the multi-function tool holder (25) is arranged to clamp at least one tool, the tool body (26) with a milling head (27), and the tool body (26) is movable relative to the workpiece (K1) sandwiched in a lathe ( 22), while the milling head (27) is equipped with a set of mills and is made to rotate about an axis (B3), located at an angle to the axis of rotation (B1) of the working spindle (22.1), and the controller designed to control various processes is moved I for turning first blank (K1) using the tool mounted on the multifunction holder (25) of the instrument, and then cutting teeth by means of the milling head (27). 2. Устройство по п.1, в котором токарный станок (22) выполнен в виде горизонтального токарного станка.2. The device according to claim 1, in which the lathe (22) is made in the form of a horizontal lathe. 3. Устройство по п.1, в котором фрезерная головка (27) выполнена с возможностью перемещения в боковом направлении по отношению к заготовке (K1).3. The device according to claim 1, in which the milling head (27) is arranged to move laterally with respect to the workpiece (K1). 4. Устройство по п.1, в котором выполненный с возможностью вращения многофункциональный держатель (25) инструмента содержит привод, позволяющий приводить в движение различные инструменты (25.1, 25.2, 25.3) за счет своего вращения относительно оси (В2) и за счет поступательных движений.4. The device according to claim 1, in which the rotary multifunctional tool holder (25) contains a drive that allows you to set in motion various tools (25.1, 25.2, 25.3) due to its rotation about the axis (B2) and due to translational movements . 5. Устройство по п.1, выполненное с возможностью управления при помощи контроллера (28) первой мягкой механической обработкой заготовки (K1) и затем нарезанием зубьев заготовки (K1) для зубчатого колеса при помощи фрезерной головки (27) преимущественно без охладителя или смазки.5. The device according to claim 1, made with the possibility of controlling with the help of the controller (28) the first soft machining of the workpiece (K1) and then cutting the teeth of the workpiece (K1) for the gear using a milling head (27) mainly without cooler or grease. 6. Устройство по п.1, в котором установленный с возможностью вращения многофункциональный держатель (25) инструмента выполнен в виде инструментальной револьверной головки (25.2).6. The device according to claim 1, in which the multifunctional tool holder (25) mounted for rotation is made in the form of a tool turret (25.2). 7. Устройство (20) по п.1, в котором установленный с возможностью вращения многофункциональный держатель (25) инструмента содержит по меньшей мере один инструмент (25.3), приводимый в движение при помощи отдельного привода.7. The device (20) according to claim 1, in which the multifunctional tool holder (25) mounted for rotation contains at least one tool (25.3), driven by a separate drive. 8. Способ изготовления конических зубчатых колес, включающий зажим заготовки (K1) в первом шпинделе (22.1) токарного станка (22), содержащего противоположный держатель (23) для соосного зажима заготовки (K1), причем указанный противоположный держатель устанавливают соосно оси (В1) вращения шпинделя (22.1) заготовки, осуществление обточки с использованием инструмента, закрепленного на базе (24) инструмента, причем токарный станок (22) содержит для этого многофункциональный держатель (25) инструмента, выполненный с возможностью перемещения относительно заготовки (K1), зажатой в токарном станке (22), и выполненный с возможностью вращения относительно оси (В2), расположенной главным образом параллельно оси вращения (В1) рабочего шпинделя заготовки, причем многофункциональный держатель (25) инструмента выполняют с возможностью закрепления инструмента, нарезание зубьев при помощи фрезерной головки (27) токарным станком (22), причем для этого устройство содержит корпус (26) инструмента для фрезерной головки (27), причем корпус (26) инструмента выполняют с возможностью перемещения относительно заготовки (K1), зажатой в токарном станке (22), при этом фрезерную головку (27) выполняют с возможностью вращения относительно оси (В3) фрезерной головки, расположенной под углом к оси вращения (В1) рабочего шпинделя.8. A method of manufacturing bevel gears, comprising clamping a workpiece (K1) in a first spindle (22.1) of a lathe (22) comprising an opposite holder (23) for coaxially clamping a workpiece (K1), said opposite holder being mounted coaxially to axis (B1) rotation of the spindle (22.1) of the workpiece, turning using a tool mounted on the base (24) of the tool, and the lathe (22) for this purpose contains a multifunctional tool holder (25) made with the possibility of movement relative to the workpiece (K1), sandwiched in a lathe (22), and made with the possibility of rotation relative to the axis (B2), located mainly parallel to the axis of rotation (B1) of the working spindle of the workpiece, and the multi-function holder (25) of the tool is configured to fasten the tool, cutting teeth using a milling head (27) with a lathe (22), and for this the device comprises a tool body (26) for the milling head (27), and the tool body (26) is movable relative to the workpiece (K 1), clamped in a lathe (22), while the milling head (27) is rotatable relative to the axis (B3) of the milling head located at an angle to the axis of rotation (B1) of the working spindle. 9. Способ по п.8, в котором используют для управления различными процессами перемещения токарного станка (22) контроллер, преимущественно ЧПУ контроллер, чтобы сначала подвергнуть заготовку (K1) процессу обточки при помощи инструмента, закрепленного на многофункциональном держателе (25) инструмента, а затем процессу нарезания зубьев при помощи фрезерной головки (27).9. The method according to claim 8, in which a controller, mainly a CNC controller, is used to control various processes of moving the lathe (22), to first subject the workpiece (K1) to the turning process using a tool mounted on a multi-tool holder (25) of the tool, and then the process of cutting teeth using a milling head (27). 10. Способ по п.8, в котором фрезерную головку (27) выполняют с возможностью перемещения в боковом направлении по отношению к заготовке (K1). 10. The method according to claim 8, in which the milling head (27) is performed with the possibility of movement in the lateral direction with respect to the workpiece (K1).
RU2008107309/02A 2005-07-28 2005-07-28 Device for manufacturing of conical geared wheels and according method RU2385787C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107309/02A RU2385787C2 (en) 2005-07-28 2005-07-28 Device for manufacturing of conical geared wheels and according method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107309/02A RU2385787C2 (en) 2005-07-28 2005-07-28 Device for manufacturing of conical geared wheels and according method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008107309A RU2008107309A (en) 2009-09-10
RU2385787C2 true RU2385787C2 (en) 2010-04-10

Family

ID=41165904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008107309/02A RU2385787C2 (en) 2005-07-28 2005-07-28 Device for manufacturing of conical geared wheels and according method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2385787C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543949C2 (en) * 2010-08-06 2015-03-10 ФИДИА С.п.А. Predictive control and virtual display system for numerically controlled machine tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543949C2 (en) * 2010-08-06 2015-03-10 ФИДИА С.п.А. Predictive control and virtual display system for numerically controlled machine tool

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008107309A (en) 2009-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2616628C (en) Universal machine for the soft machining of bevel gears and corresponding method
CA2596981C (en) Device and method for green machining bevel gears
US6868304B2 (en) Multi-function machine tool and machining method in multi-function machine tool
JP4298823B2 (en) Compound machine tool
CN101811206B (en) Device for rolling off a workpiece clamped in a tool machine and method for producing a workpiece comprising cogged tools
JP6012705B2 (en) How to make teeth on a workpiece
US9211619B2 (en) Method and machine tool for machining a workpiece
JP2007030101A (en) Method and device for machining inner surface of differential case
JPWO2002092266A1 (en) Numerically controlled lathe and machining method of workpiece by this numerically controlled lathe
EP2516092A1 (en) Method and apparatus for manufacturing bevel gears
US20180339353A1 (en) Method for creating or machining gears and gear-cutting machine designed therefor
RU2385787C2 (en) Device for manufacturing of conical geared wheels and according method
JP6819099B2 (en) Gear processing method
RU2368470C2 (en) Device and method of processing taper gear wheels
US11123804B2 (en) Tool holder for lathe and lathe provided with the tool holder
US20160096230A1 (en) Generative Gear Machining Method and Apparatus
KR20080047363A (en) Universal machine for the soft machining of bevel gears and corresponding method
JPH1015703A (en) Multifunctional lathe
JP2012030360A (en) Universal machine for soft machining of bevel gear and corresponding method
JPH09500333A (en) CNC automatic lathe work machining method and CNC automatic lathe
JP2000210817A (en) Gear working method and gear working device
JP2005125483A (en) Lathe
KR20060093834A (en) Auto lathe with inside diameter revolving unit
JP2552608B2 (en) Machine Tools
KR20070104587A (en) Device and method for green machining bevel gears

Legal Events

Date Code Title Description
FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20090909

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200729