TW201529210A - 多齒輪滾銑的方法及其因此的應用 - Google Patents

Abstract

本發明涉及多齒輪滾銑的方法及其因此的應用。一種多齒輪滾銑的方法及其因此有助於使用單一滾刀刀具同時滾銑多於一個齒輪工件的應用，該滾銑優選地在自動乾式滾刀銑床上進行；其中所述滾銑操作主要包括：裝載有當量齒輪工件的工作心軸，該當量齒輪工件包括一起堆放在工作心軸上的優選多個的齒輪工件，在其中具有或不具有多個間隔器元件；適合於在所述當量齒輪工件的完整圓柱表面上滾銑的滾刀刀具；以及優選作為自動乾式滾齒機的基本部分的有效煙氣控制模組和空氣冷卻系統。

Description

多齒輪滾銑的方法及其因此的應用

本發明大體上公開了使用單一滾刀刀具(hob cutter)同時滾銑多於一個齒輪工件的方法。本發明主要涉及在用於齒輪滾銑行業中的現有技術高速自動乾式滾齒機(high speed automated dry hobbing machine)上同時滾銑優選為單一類型齒輪的多個工件。

滾銑是用於生產正齒輪和螺旋齒輪最廣泛使用的齒輪切削工藝，且由於滾銑是相對迅速的，因此更多的齒輪通過滾銑而不是任何其它的工藝來切割。

除了保持齒輪的所需品質和高的耐磨性特徵以外，在最少的可能時間段內且涉及最少的資源來快速地製造齒輪是在帶齒的齒輪的有成本效益的製造中最重要的方面。

在常規的實踐中，滾銑切割機(hob cutting machine)被因此定制成一個接一個地滾銑齒輪工件。這樣的滾銑操作通常是由某些軟體或可在其中應用的邏輯機制來自動操作的，且滾銑操作的一個循環在幾秒鐘內或在幾分鐘內完成，這取決於齒輪工件的直徑。

本發明的主要目的是提出通過在多於一個齒輪工件上操作單一滾刀刀具同時執行關於多於一個齒輪工件的滾銑操作的方法，該滾銑操作優選地在自動乾式滾齒機上進行。

本發明的另一個目的是提出一種可選模組，其有助於將多於一個齒輪工件同時裝載/安裝，根據具體情況優選按照垂直或水平堆放同時裝載/安裝在工作心軸上，優選地將一組預定義數目的齒輪工件自動裝載在合適的工作心軸上。

本發明的另一個目的是提出一種當量齒輪工件(virtual gear work-piece)，如當量圓柱齒輪工件(virtual cylindrical gear work-piece)，其實際上通過在其中堆放/安裝多個齒輪工件而在其中所涉及的滾齒機的工作心軸上產生，其中所述當量齒輪工件的直徑與安裝在其中的每個單個的齒輪工件的直徑相似，且所述當量齒輪工件的厚度等於或大於同時安裝在工作心軸上以便同時滾銑的所有齒輪工件的厚度的總和。

本發明的另一個目的是提出某一類型的間隔器元件的應用，該間隔器元件可選地在工作心軸上生成所述當量齒輪工件中被應用，其中這樣的間隔器元件和齒輪工件被一個接一個交替地同時裝載/安裝在工作心軸上，且因此，由交替地佈置的齒輪工件和間隔器元件所構成的所述當量齒輪元件的總厚度大於安裝在其中待同時滾銑的齒輪工件的厚度的總和。

本發明的另一個目的是提出一種工作心軸，該工作心軸能夠在使用單一滾刀刀具對多個齒輪工件和可選的多個間隔器元件進行同時滾銑操作期間保持和操縱包括在其中的多個齒輪工件和可選的多個間隔器元件的所述當量齒輪工件；其中所述工作心軸能夠與在其中的功能性滾刀刀具配合來執行其預定義的機械功能和運動以支持在這裡提出的滾銑操作。

本發明的另一個目的是提出一種滾刀或滾刀刀具，其中所述單一滾刀或滾刀刀具能夠在當量圓柱齒輪工件的圓柱圓形表面上切割齒，所述 當量圓柱齒輪工件包括安裝在工作心軸上的多個齒輪工件和在其中的可選的多個間隔器元件；其中該滾刀或滾刀刀具還能夠與在其中的功能性工作心軸配合來執行其預定義的機械滾刀切割功能及關於此的運動，以支持在這裡所提出的滾齒操作。

本發明的另一個目的是提出一種有助於從滾齒機的工作心軸自動卸載被同時滾銑的多個齒輪的可選模組。

本發明的另一個目的是提出一種在其中包括在自動乾式滾齒機中需要的有效排風扇的有效煙氣控制模組。

本發明大體上涉及在齒輪滾齒機(gear hobbing machine)上進行的新穎的自動滾銑操作，其中多於一個齒輪工件同時安裝在合適地設計和構成的工作心軸上。工作心軸被設計成使得其可以有效地保持多個齒輪工件並可以實現其有助於在其中的多個齒輪工件上同時執行滾銑操作的預定義的機械功能和運動。這樣的同時多滾銑操作可適用於幾種類型的齒輪，即正齒輪和螺旋齒輪、冠狀齒輪和錐形齒輪、蝸輪、小齒輪等；其中齒廓在每一個齒輪的圓柱形表面上生成，其同時作為當量圓柱齒輪工件安裝在工作心軸上。一旦優選以根據工作心軸及其滾刀刀具的大小和功能特性的特定數目的齒輪工件被安裝在自動軟體引導的滾刀銑床(hob milling machine)的工作心軸上，當量圓柱齒輪工件就在該處生成，其中所述當量圓柱齒輪工件的完整圓柱表面受到單一滾刀刀具的作用。所述滾刀刀具具有這樣的大小，優選地具有其滾銑切割齒廓的大小，具有滾刀刀具的長度並具有其所述滾銑切割齒廓的直徑，且其可以在全部齒輪工件上以所需方 式和角度同時切割相應的齒廓。在所述當量圓柱齒輪工件上的這樣的同時滾銑操作被合適地程式設計，以實現有助於滾刀刀具在該處的旋轉運動等的滾刀刀具和工作心軸的相互的垂直/水平運動、在該處的滾刀刀具的RPM、工作心軸的頻率。

執行滾銑動作的頻率通過某一軟體和/或合適的邏輯程式來調節。

在所述當量圓柱齒輪工件上的同時滾銑操作的特別優選的示範性例子中，工藝以下面的分步驟方式來進行：步驟I：主要地通過鍛造操作來準備用於滾銑的齒輪毛坯工件；步驟II：將特定數目的齒輪工件安裝在工作心軸上，優選地在垂直位置中安裝在工作心軸上，並且在其中生成當量圓柱齒輪工件，優選自動地進行；步驟III：優選以自動的方式，使所述特定數目的齒輪工件的組(如其中的當量圓柱齒輪工件)經受優選地定位在水平/垂直或成角度的方向上的功能性圓柱滾刀刀具的作用，有助於在那些齒輪工件上同時進行滾銑操作，以在所述當量圓柱齒輪的完整圓柱表面上產生相應的齒；步驟IV：在同時滾銑多個齒輪工件之後，從工作心軸移走完成的齒輪，並在相同的工作心軸上重新裝載相同數目的齒輪工件，優選自動地進行。

因為當量齒輪工件和滾刀刀具之間的接觸面積和時間在當前提出的多個齒輪工件上的同時滾銑操作中大大增加，因此很可能在操作期間產生相當大體積的煙氣和形成相當高的熱量。

因此，重要的是，應用排出產生的所述煙氣和熱量的有效模組， 優選地以乾的方式進行。使用中，圍繞滾刀刀具的作用區域提供了有效的排氣扇和有效的空氣循環管。

對於在這裡被滾銑的齒輪工件的一種優選的示範性實施方式，其優選地在乾式自動利布赫爾滾刀銑床(dry automatic Liebherr hob milling machine)上被滾銑，齒輪工件的圓柱表面的厚度或長度為12mm且其直徑在40mm到50mm的範圍內。重要的是，在本文中所選擇的滾刀銑床屬於同一平臺，該平臺通常適用於一個接一個且非同時地滾銑相似的齒輪工件。因此，由其中五個單個的齒輪工件構成的所述當量圓柱齒輪工件的圓柱圓形表面的總厚度或總長度為60mm。所述當量圓柱齒輪工件的直徑與其中安裝在工作心軸上的全部五個單個的齒輪工件的直徑相同，即在40mm到50mm的範圍內。

如果滾銑操作以常規的方式在相同的自動乾式滾齒機上進行，則只有一個齒輪工件將被滾銑一個滾銑週期的消耗時間，且該時間優選為75秒。但是按照在這裡所提出的同時滾銑多個齒輪工件的方法，在用於在包括五個單個的齒輪工件的在這裡的所述當量圓柱齒輪工件的完整圓柱表面上產生齒的一個完整的滾銑週期內消耗的總時間也優選地為75秒。因此，厚度為12mm的一個齒輪工件的一個滾銑週期所消耗的時間只有滾銑所述當量圓柱齒輪工件所消耗的總共75秒的五分之一，即15秒。

此外，在同時滾銑操作的另一個優選的示範性例子中，齒輪工件是這樣的，即存在設置在其平坦表面中的一個上的某些凸耳(lug)。因為齒輪工件的表面是不平滑的且不適合堆放所述齒輪件的多個件，且因此某些間隔器元件被夾在兩個齒輪工件之間，形成正確的當量圓柱齒輪工件。因 此，當量圓柱齒輪工件的優選示範性實施方式產生為包括交替地佈置的單個真正的齒輪工件和間隔器元件，其中單個齒輪工件的數目是預確定的。由多個齒輪工件和多個間隔器元件構成的這樣的當量圓柱齒輪工件適合地經受如在本文中提出的同時滾銑操作。

雖然已經參考特定實施方式來描述本發明，但是該描述並非意在以限制的意義來解釋。對於本領域技術人員來說，在參考了對本發明的描述後，本發明的公開實施方式以及替換實施方式的各種修改將是明顯的。因此，應預期，可以做出這樣的修改而不偏離如所定義的本發明的精神或範圍。

Claims (10)

1. 一種多齒輪滾銑的方法及其因此的應用，有助於使用單一滾刀刀具同時滾銑多於一個齒輪工件，該滾銑優選地在自動乾式滾刀銑床上進行；其中所述滾銑操作主要包括：(i)工作心軸，其裝載有當量齒輪工件，所述當量齒輪工件包括一起堆放在所述工作心軸上的優選多個的齒輪工件，在其中具有或不具有多個間隔器元件，(ii)滾刀刀具，其適合於在所述當量齒輪工件的完整圓柱表面上滾銑，以及(iii)有效煙氣控制模組和空氣冷卻系統，其優選地作為自動乾式滾齒機的基本部分。
2. 如申請專利範圍第1項所述的多齒輪滾銑的方法，其中所述多齒輪滾銑的方法的特徵在於，至少一個操作尤其，可選模組，所述可選模組有助於多於一個齒輪工件在所述工作心軸上的同時裝載/安裝；所述當量齒輪工件在合適的工作心軸上的堆放/安裝；作為所述當量齒輪工件的堆放/安裝在所述工作心軸上的多個齒輪工件的同時滾銑；有助於滾銑的多個齒輪從所述滾齒機的所述工作心軸的自動卸載的可選模組；以及用於煙氣控制的模組和空氣冷卻系統的運行，優選地在自動乾式滾齒機上運行。
3. 如申請專利範圍第1項所述的多齒輪滾銑的方法，其中在這裡的所述滾齒操作的特徵在於，通過在多於一個齒輪工件上操作單一滾刀刀具而對安裝/堆放在一個合適的工作心軸上的多於一個齒輪工件的同時滾銑，優選地在自動乾式滾齒機上進行。
4. 如申請專利範圍第1項所述的多齒輪滾銑的方法，其中所述滾齒機可選地包括有助於將多於一個齒輪工件同時裝載/安裝，根據具體情況優選按照垂直或水平堆放同時裝載/安裝在所述工作心軸上的模組，優選地將一組預定義數目的齒輪工件自動裝載在其中的合適的工作心軸上。
5. 如申請專利範圍第1項所述的多齒輪滾銑的方法，其中所述當量齒輪工件，如當量圓柱齒輪工件，實際上通過在其中堆放/安裝多個齒輪工件而在其中的所述滾齒機的所述工作心軸上產生，其中所述當量齒輪工件的 特徵在於，其直徑與安裝在其中的每個單個的齒輪工件的直徑相同，且其厚度等於或大於同時安裝在所述工作心軸上以便同時滾銑的所有單個的齒輪工件的厚度的總和。
6. 如申請專利範圍第1項所述的多齒輪滾銑的方法，其中優選多個的所述間隔器元件可選地在所述當量齒輪工件在所述工作心軸上生成中被應用，其中所述間隔器元件和齒輪工件被一個接一個地同時堆放/安裝在所述工作心軸上，且因此，由交替地佈置/堆放/安裝的齒輪工件和間隔器元件構成的所述當量齒輪元件的總厚度大於同時安裝在其中的單個齒輪工件的厚度的總和。
7. 如申請專利範圍第1項所述的多齒輪滾銑的方法，其中所述滾齒機的所述工作心軸的特徵在於其在使用單一滾刀刀具進行同時滾銑操作期間保持和操縱所述當量齒輪工件的能力；其中所述工作心軸的特徵還在於其與在其中的功能性單一滾刀刀具配合來執行其預定義的機械功能和運動以支持在這裡提出的滾銑操作的能力。
8. 如申請專利範圍第1項所述的多齒輪滾銑的方法，其中所述滾齒機的所述單一滾刀或滾刀刀具的特徵在於其在所述當量齒輪工件的圓柱圓形表面上切割齒的能力，所述當量齒輪工件包括安裝在所述工作心軸上的多個單個齒輪工件和在其中的可選的多個間隔器元件，其中所述滾刀或滾刀刀具的特徵還在於其與在其中的功能性工作心軸配合來執行其預定義的機械滾刀切割功能及關於此的運動以支持在這裡提出的同時滾銑操作的能力。
9. 如申請專利範圍第1項所述的多齒輪滾銑的方法，其中所述滾齒機可選地包括有助於從所述滾齒機的所述工作心軸自動卸載被同時滾銑的多個齒輪的可選模組。
10. 如申請專利範圍第1項所述的多齒輪滾銑的方法及其因此的應用，其中所述滾齒機優選地包括煙氣控制模組和空氣冷卻系統，其中所述滾齒機包括在其中的在使用中圍繞所述滾刀刀具的作用區域的有效排氣扇和有效空氣循環管。