TWI747972B - 用於前齒形工件的硬質精加工的削薄工具以及用於生產和使用該工具的方法 - Google Patents

用於前齒形工件的硬質精加工的削薄工具以及用於生產和使用該工具的方法 Download PDF

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Abstract

一種用於削薄前齒形旋轉工件之工具包含齒輪形主體及齒形切削插入件(1.2)，該等齒形切削插入件在頂圓之區部中的端面處設置於主體上。每一切削插入件包含至少一個切削齒。該切削齒形成至少沿切削齒之齒腹中一個延伸的刀刃(6)，及切削面及餘隙面。切削面沿該刀刃具備切削面倒稜(7)，該切削面倒稜相對於該切削面(5.5)延伸以便藉由倒稜角傾斜。倒稜角沿刀刃變化。另外，刀刃藉由一半徑成圓形。

Description

用於前齒形工件的硬質精加工的削薄工具以及用於生產和使用該工具的方法
本發明係關於用於削薄旋轉及特定而言前齒形硬化或高張力工件的工具，係關於用於產生此工具之方法，且係關於用於在使用此工具時藉由削薄硬質精加工之方法。
在此文件中，術語諸如刀刃(德語：Schneide)、主刀刃(德語：Hauptschneide)、次刀刃(德語：Nebenschneide)、切削面(德語：Spanfläche)、切削面倒稜(德語：Spanflächenfase)、餘隙面(德語：Freifläche)、餘隙面倒稜(德語：Freiflächenfase)、切削楔(德語：Schneidkeil)、切削角(德語：Spanwinkel)、倒稜切削角(德語：Fasenspanwinkel)等係根據(德國-語言)標準DIN 6580：1985-10及DIN 6581：1985-10加以使用。同樣地，移動諸如切削移動(德語：Schnittbewegung)、進給移動(德語：Vorschubbewegung)及有效移動(德語：Wirkbewegung)，及參考平面諸如工具參考平面(德語：Werkzeugbezugsebene)、切削平面(德語：Schneidenebene)、楔量測平面(德語：Keilmessebene)，及操作平面(Arbeitsebene)根據該等標準加以使用。
如切輪方法的削薄至少自1910年已知，並且因此為極陳舊的方法。方法之第一描述見於DE 243514 C中。削薄方法為用於生產軸向對稱的週期性結構之連續切屑移除方法，其中使用齒輪式工具。此等工具之齒具有在其端面上之刀刃。工具及工件經接收在旋轉心軸上。工具及工件之旋轉軸線以偏斜方式設置。為該方法之典型的滾動移動藉由耦接工具及工件繞旋轉軸線之旋轉移動來實行。在削薄期間，切削移動可由於此滾動移動及工具或工件沿工件軸線之進給移動而在向前方向上且在向後方向上產生。外部齒連接以及內部齒連接可藉由此切屑移除方法加工。
削薄方法之缺點在於複雜生產及複雜且工件特定的工具之快速磨損。為後加工將要促進的工具，在US 8,950,301 B2中提議具有可更換刀片棒之削薄工具。刀片棒藉由可釋放扣接構件保持在主體中且可經單獨地後加工。
具有可更換切削元件之削薄工具亦自DE 10 2012 011 956 B3已知。切削元件單獨地連接至工具收容器。具有可更換切削元件之又一削薄工具揭示於US 2015/0063927 A1中。齒形切削元件經單獨地螺絲配合至主體。
在所提到的工具之狀況下，刀刃之位置之準確度受單獨切削元件之分離安裝限制。此外，所提到的工具在每一狀況下就其生產及構造而言極其複雜。
在US 2015/0314382 A1中已認識到，在削薄中，藉助於工具相對於工件之路徑移動，不同切削角及不同消滅(clearing)角出現在接合之每一時間點處。根據此文件，在切削接合期間的切削角由於製程而穩定地 改變且甚至可呈現高達-50°之高負值。為避免不利切削條件，文件提議用於決定餘隙面輪廓之方法，但不提供關於切削面之位置及設計實施例的任何細節。
藉由Christoph Kühlewein之學位論文Untersuchung und Optimierung des Wälzschälverfahrens mit Hilfe von 3D-FEM-Simulation(Examination and Optimization of the hob peeling method with the aid of 3D-FEM simulation),Research Report Volume 174,wbk Institut der Universität Karlsruhe,2013，第8-51頁，第109-112頁，第149-146頁，第155-176頁綜合地論述切屑之形成中的製程典型的條件及起因於該等製程典型的條件之削薄技術之缺點。
在削薄中，以互連方式的切屑構成自輸入齒腹、頂及輸出齒腹，並且因此形成三重齒腹切屑，如齒輪製造技術中已知，切屑另外以切屑之建立中之方法典型的干擾為特徵。在切削程序期間，刀刃沿線路接觸工件表面。考慮刀刃上之許多點，刀刃可經再分成單獨區部並且隨後以逐點方式加以考慮。可針對刀刃上之此等點中每一個表示各別移動路徑。在刀刃上之每一點處，刀刃之切削移動及切削面之方向向量形成不同切削角，該不同切削角另外在切削移動過程中變化。亦即，切削角沿刀刃一方面以空間方式變化，且另一方面在刀刃穿過齒間隙之移動期間以時間方式變化。
在切削程序期間的切屑形成因此不一致，諸如在例如轉彎之狀況下，但每一刀刃部分經受不同且隨時間推移可變的應力。各種刀刃部分上的此強烈不相似的應力在硬質精加工中為尤其不利的，考慮到後者之 相當高的加工力。
在一第一態樣中，本發明之一目標提供一種削薄工具，該削薄工具適合於前齒形工件之超精確硬質精加工且可以簡單但仍然高度精確的方式製造。
此目標藉由根據申請專利範圍第1項之削薄工具達成。進一步實施例陳述於從屬申請專利範圍中。
本發明因此可利用用於削薄前齒形工件的工具。該工具包含界定工具軸線且在端面上界定頂圓的齒輪形主體，及一個或複數個切削插入件，該一個或該等複數個切削插入件在該頂圓之區部中的端面處設置在主體上。該等切削插入件中每一個具有至少一個切削齒。該切削齒形成刀刃，該刀刃至少沿切削齒之齒腹中之一個延伸。因此，切削齒具有與該刀刃相關聯的切削面，及與該刀刃相關聯的餘隙面。參考關於術語刀刃(德語：Schneide)、切削面(德語：Spanfläche)及餘隙面(德語：Freifläche)所提到的DIN標準。特定而言，切削插入件由硬質及耐磨材料製成。
根據本發明，該切削齒之該切削面具備切削面倒稜，該切削面倒稜沿該刀刃延伸且相對於該切削面藉由倒稜角傾斜，其中該倒稜角沿該刀刃變化(亦即倒稜角在該刀刃之整個長度上不恆定，而是在刀刃之至少一個區段中變化)。特定而言，此倒稜角沿切削齒之至少一個齒腹變化。變化較佳地為連續的，亦即無梯級。
本文中之倒稜角在該倒稜角沿刀刃之長度，且尤其沿切削齒之一個齒腹之長度變化至少1°時經視為可變的。在一些實施例中，倒稜角 沿刀刃之長度，或沿齒腹之長度分別可變化多於2°，或甚至多於5°。
因為具有可變倒稜角之切削面倒稜提供於刀刃上，所以變得可能的是，切屑移除條件將藉由選擇適合的倒稜角在刀刃之每一點處以目標方式受影響。尤其變得可能的是，相較於無切削面倒稜存在時的狀況，沿刀刃達成更一致的切屑移除條件。下文將在圖3至圖5之上下文中論述關於此之更詳細考慮。
切削面倒稜較佳地組配成充分寬的，使得產生的切屑可在切削面倒稜上且非在如根據DIN界定的切削面上排他地迅速離開。由於此，切削面失去藉由DIN標準分配給該切削面之特性且繼續僅作為用於設想及製作切削面上之參考面而為有關的。切削面之空間取向因此不再主要與切削製程有關，而是切削面倒稜之取向主要與切削製程有關。因此，切削角(其根據DIN相對於切削面量測)亦不再有關，而是倒稜切削角(亦即相對於切削面倒稜量測的切削角)為有關的。該倒稜切削角將在下文中亦稱為實際切削角。
為確保硬質精加工中之切屑藉由切削面倒稜排他地迅速離開，有利的是切削面倒稜具有至少50微米，較佳地至少100微米，或將算術預期的切屑厚度之至少兩倍的寬度(在工具刀刃之法平面中量測)。
刀刃較佳地具有沿右齒腹以及左齒腹兩者的部分。由於此，致能相同操作步驟中之工件齒連接之兩個齒腹之加工。本文中較佳的是刀刃上之切削面倒稜將沿左齒腹並且沿右齒腹組配。切削面倒稜之倒稜角在此情況下沿此等齒腹中至少一個變化，而另一齒腹上之切削面倒稜之該倒稜角可能為恆定的。然而，其中藉由工具完成僅單齒腹加工的實施例亦為 可設想的。在此狀況下一個切削面倒稜沿此齒腹經提供為充分的。另外，切削齒可具有齒頂上之刀刃區部及齒基底上之選擇性地進一步刀刃區部，且切削面倒稜亦可提供於此等區部中。連續刀刃較佳地組配於切削齒上，該連續刀刃無間斷地沿左齒腹藉由齒頂及右齒腹自齒基底延伸至下一齒基底。在此情況下，切削面倒稜較佳地至少沿左齒腹、齒頂及右齒腹連續地延伸。
取決於工件幾何形狀、工具幾何形狀及機器之運動學設定，可為尤其有利的是沿刀刃的倒稜角沿齒腹中至少一個連續地增加或連續地減少，例如，以自齒頂至齒基底增加或減少至少20%。刀刃亦延伸跨過其他齒腹，沿第二齒腹的倒稜角可為恆定的，該倒稜角可以與第一齒腹上的相同方式變化(亦即同樣地分別連續地增加或減少)，該倒稜角可以相對方式變化，或該倒稜角可以任何其他方式變化。如已解釋，在單獨狀況下的倒稜角之變化類型取決於各種參數，諸如工件幾何形狀、工具幾何形狀及運動學設定。
切削面倒稜之寬度亦可沿刀刃變化。此通常由於生產技術而已為必需的，因為切削面倒稜之倒稜角沿刀刃變化。特定而言，根據使用者之觀點，可為合意的是，刀刃至少沿一個齒齒腹始終位於單個刀刃平面中，該單個刀刃平面在距切削面之固定距離處與該切削面平行地延伸。然而，沿此齒齒腹的切削面倒稜之寬度在此情形下必然較大，相對於切削面的倒稜角較小。然而，亦可設想提供切削面倒稜之固定倒稜寬度，且僅允許切削面倒稜之倒稜角變化。然而，在此狀況下，刀刃將不位於單個平面中而是採用曲線空間分佈。
取決於工件幾何形狀、工具幾何形狀及機器之運動學設定，可尤其有利的是，沿刀刃的切削面倒稜之寬度沿齒腹中至少一個自齒頂至齒基底連續地增加或連續地減少。另一齒腹上之切削面倒稜之寬度可為恆定，或可以任何方式變化。
為使刀刃之生產簡化且為使楔角以局部化方式(直接接近刀刃)放大，切削齒之餘隙面沿刀刃可具備餘隙面倒稜。本文中之餘隙面倒稜可僅沿刀刃之一部分，或沿整個刀刃提供。餘隙面倒稜可具有恆定倒稜角(在刀刃之法平面中量測為餘隙面與餘隙面倒稜之間的角度)，或各別倒稜角可沿刀刃變化。
切削齒之刀刃可藉由一半徑成圓形。在此狀況下，有利的是半徑對應於預期切屑厚度之10%與40%之間。以絕對數字，半徑將有利地為至少15微米，在實踐中通常15微米至50微米。該半徑可沿刀刃變化且尤其自齒基底至齒頂增加。
工具之全部切削齒之切削面較佳地設置在相對於工具固定的一個共用平面中，其中該共用平面延伸以便正交於工具軸線。因為切屑藉由切削面倒稜大體上排他地迅速離開，且切削面不再參與切屑形成，所以切削面變為純粹的參考面，如以上已描述。此參考面之空間取向因此可自由地選擇。正交於工具軸線的此取向之選擇致能切削插入件之極簡單生產及組合。全部切削插入件可設置於一個共用平面中，相對於此平面以極簡單方式對準，且相連地組合，且複數個切削齒可經組配於單個切削插入件上。
特定而言，本文中之工具可經螺旋齒連接，亦即齒輪形主體 之齒及切削插入件之切削齒不與工具軸線平行地延伸而是相對於工具軸線傾斜。如與螺旋齒連接工具有關的先前技術相反，全部切削齒之切削面在此狀況下仍然較佳地位於一個共用平面中，而先前技術中之切削面通常經設置以便以梯級狀方式相互偏移。
硬質及耐磨損切削插入件較佳地例如藉由分別黏附黏合或焊接/銅焊，或其他現代或未來連接技術實質上整體方式黏合至較軟主體，從而形成連接層。此致能切削插入件在穩固方式固定。一旦該等切削插入件已整體地黏合至主體且在該等切削插入件使用於工件之加工之前，此等切削插入件較佳地最後經加工於工具上。
為使藉助於可變加工力之振動經阻尼，有利的是切削齒之齒頂之區部中的連接層經組配以便比齒基底之區部中厚，特定而言厚10微米至200微米，更特定而言20微米至100微米，尤其較佳地厚30微米至50微米。齒頂之區部中的連接層在此狀況下形成阻尼層，該阻尼層有助於直接在源處減少振動。
為使阻尼層以簡單方式組配，主體在其頂圓之區部中可具有例如呈轉彎特徵之形式的端側凹陷，其中該凹陷具有10微米至200微米，特定而言20微米至100微米，尤其較佳地30微米至50微米之對應深度，且較佳地一直延伸至主體之最外周邊。連接層在此情況下延伸至凹陷之區部中，其中形成阻尼層。
為使切削元件以簡單方式定位於主體上，工具可選擇性地包括定位圓盤，定位元件經組配於後者之外徑上。切削插入件在此情況下設置在定位圓盤之外部圓周處，該等切削插入件在內側上具備保持元件，該 等保持元件經設計以便與定位元件互補且相對於徑向及/或正切方向較佳地分別在該定位圓盤與切削插入件之間建立形式配合，否則僅簡單定位。以此方式，切削插入件可在實質上整體連接經建立之前以極簡單方式預定位。替代地，此類型之定位元件亦可經組配於主體上；因此可無需額外定位圓盤。然而，使用當前製造方法，此額外圓盤可以極成本有效的方式生產，因此亦致能削薄工具以更成本有效的方式生產。
就此程度而言，本發明亦可利用用於削薄旋轉前齒形工件之工具，該工具包含：齒輪形主體，其界定工具軸線且在端面上界定頂圓；以及一個或複數個切削插入件，其在該頂圓之區部中的該端面處設置於該主體上，其中該等切削插入件中每一個具有至少一個切削齒，其中該等切削插入件經整體黏合，較佳地黏附地黏合至主體；其中該工具包含定位元件，該等定位元件設置在額外定位圓盤之外部圓周上或設置在該齒輪形主體上；其中該等切削插入件設置在該工具之外部圓周處；且其中該等切削插入件在內側上具備保持元件，該等保持元件經設計以便與該等定位元件互補且相對於徑向及/或正切方向在該等定位元件與該等切削插入件之間建立定位或形式配合。
定位圓盤在軸向方向上(亦即在沿工具軸線量測時)較佳地小於切削插入件厚度或最大與切削插入件相等的厚度。
為使切削插入件之扣接改良，工具可具有齒輪形輔助圓盤，其中切削插入件軸向地設置在主體與輔助圓盤之間，且分別整體地黏合， 較佳地黏附地黏合或焊接/銅焊至主體以及輔助圓盤兩者。
在有利實施例中，切削插入件在每一狀況下具有複數個齒，例如2、3、4、5、6、7，或更多齒。該等切削插入件較佳地具有圓弧形狀，其中切削齒沿圓弧在切削插入件之外部圓周處設置在該切削插入件上。總體上，切削插入件在此情況下於主體上形成環帶。
在另一有利實施例中，工具具有單個環形切削插入件，其中切削齒在切削插入件之外部圓周處設置在該切削插入件上。
硬質及耐磨損切削插入件較佳地由以下硬質材料中之一者製成：有或無塗層之硬質金屬、立方氮化硼氮化硼(CBN)、多晶立方氮化硼(PCBN)，或多晶金剛石(PCD)。當用於削薄前齒形工件之工具之進一步硬質材料將來變得可利用時，或當各別硬質材料分別藉助於3D印刷技術應用於主體時，亦可應用本發明。
RFID模組可設置於削薄工具之主體中或該主體上。用於明確地識別削薄工具之識別碼可儲存於此模組之記憶體中且可以非接觸方式自該記憶體擷取。此分別致能與工具幾何形狀有關的工具特定的資料，包括關於切削面倒稜之幾何形狀的資料經自資料庫擷取，或在該資料庫中經修改。替代地，此資料亦可直接儲存於記憶體中且可以非接觸方式自該記憶體擷取且選擇性地可在該記憶體中修改。此幾何形狀資料對於控制機器具有重大重要性。由於此，可無需藉由手進行的幾何形狀資料之任何複雜及易於出錯的輸入及/或修改，或可容易丟失或出錯的自分離資料載體之任何傳輸。
此外，用於偵測諸如溫度、振動或衝擊聲之操作參數的至少 一個感測器可設置於該RFID模組中，其中該感測器在此情況下同樣地可以非接觸方式存取且選擇性地可致動。
就適合的RFID模組及可靠的非接觸訊號傳輸之設計及附接而言，參考WO 2015/036519 A1。
在用於生產以上所描述類型之工具之一有利方法中，製作切削插入件以便根據該等切削插入件之最終輪廓過大達較佳地100微米至500微米。切削插入件在端面處整體地黏合至主體且隨後最終經加工。最終加工特定而言可涉及用於主體上之同心性及軸向跳動之參考面或基底面，且涉及切削面包括切削面倒稜，涉及餘隙面包括餘隙面倒稜，且涉及切削插入件上之半徑。特定而言，切削面倒稜及同樣地半徑若存在，且選擇性地餘隙面包括餘隙面倒稜，較佳地經加工。
在用於精加工前齒形工件的根據本發明之方法中，使用以上描述類型之工具完成削薄程序。為此，工件繞工件軸線旋轉，工具在與工件滾動接合中繞工具軸線旋轉，該工具軸線相對於工件軸線以偏斜方式對準，且工具在平行或反向平行於工件軸線的方向上軸向地進給。如以上已闡述，每一切削齒之切削面沿刀刃具備切削面倒稜，該切削面倒稜相對於切削面延伸以便以一倒稜角傾斜，其中該倒稜角沿該刀刃變化。工件及工具在切削齒之刀刃通過工件期間接合，在切削齒之刀刃通過工件之齒間隙期間形成的切屑藉由該切削面倒稜排他地迅速離開。
在切削齒之刀刃通過工件之齒間隙期間，在刀刃之每一點處，形成相對於切削面倒稜的倒稜切削角，倒稜切削角隨時間推移可變。此倒稜切削角充當實際切削角。倒稜角沿刀刃可經組配以便變化，以使得 貫穿刀刃通過齒間隙在每一狀況下於刀刃上之固定點處決定的倒稜切削角之參考值，例如平均值(選擇性地加權)或數值最大值相較於無切削面倒稜存在且切屑藉由切削面直接迅速離開的情況下的切削角之對應參考值之狀況，沿刀刃在較小程度上變化。
倒稜角之變化可經選擇使得參考值甚至近似恆定。非加權或加權平均值可經用作參考值，在非加權或加權平均值之狀況下，例如，刀刃至將要切削的材料中之進入在相較於該刀刃之退出的較大程度上加權。此外，切削面倒稜之寬度亦可經設計以使得此參考值沿刀刃盡可能小地變化。
倒稜角較佳地經組配以便沿刀刃變化，以使得倒稜切削角之數值最大值沿刀刃之整個長度為負且位於自-5°至-40°，較佳地-20°至-35°之範圍內。
刀刃之整個分佈中的切削面倒稜較佳地具有大於在刀刃通過工件之齒間隙期間形成的切屑之最大厚度。沿刀刃之整個長度的切削面倒稜之寬度較佳地為最大切屑厚度之至少兩倍。藉此確保切屑藉由切削面倒稜而非藉由實際切削面排他地迅速離開。
以上所提到的類型之工具尤其適合於藉由削薄硬質精加工前齒形工件，亦即適合於加工先前已硬化或已由高張力材料諸如例如熱處理鋼製成的前齒形工件。根據本發明之工具可使用於在向前方向上及在向後方向上加工，亦即可藉助於滾動移動在對應於切削速度之軸向分量的方向上，或在與該方向相反的方向上，執行相對於工具的工件之軸向進給。
1:削薄工具
1.1:主體
1.2.:包含單個齒之切削插入件
1.2.1:切削齒
1.3:呈環形分段之形式的切削插入件
1.4:作為包含全部切削齒之完整環帶的切削插入件
1.5:定位圓盤
1.5.1:定位元件
1.6:輔助圓盤
1.7:連接層及阻尼層
1.8:連接層
1.9:連接元件
2:具有齒連接之工件
3:CNC控制單元
4:操作者面板
5.1:頂餘隙面
5.2l、5.2r:左頂拐角餘隙面、右頂拐角餘隙面
5.3l、5.3r:左主餘隙面、右主餘隙面
5.4l、5.4r:左基底餘隙面、右基底餘隙面
5.5:切削面
5.6:基底面
5.9:保持元件
5.10:弧形區部
5.11:圓形分段
5.12:內部圓周
5.13:定位輔助設備
6:刀刃
6.3l:在主刀刃
6.3r:右主刀刃
7:切削面倒稜
7.1:切削面倒稜、頂刀刃
7.2l、7.2r:切削面倒稜、左頂拐角；切削面倒稜、右頂拐角
7.3l、7.3r:切削面倒稜、左主刀刃；切削面倒稜、右主刀刃
7.4l、7.4r:切削面倒稜、左基底刀刃；切削面倒稜、右基底刀刃
7.5:切削面倒稜與切削面之間的邊界曲線
8:餘隙面倒稜
8.1:餘隙面倒稜、頂刀刃
8.l1、8.2r:餘隙面倒稜、左頂拐角；餘隙面倒稜、右頂拐角
8.3l、8.3r:餘隙面倒稜、左主刀刃；餘隙面倒稜、右主刀刃
8.4l、8.4r:餘隙面倒稜、左基底刀刃；餘隙面倒稜、右基底刀刃
9:具有天線的RFID模組
10:用於溫度、振動及衝擊聲之感測器
A...F:分別在諸圖中的細節或截面區域或片斷
Bli:切削面倒稜、左齒齒腹之寬度
Bre:切削面倒稜、右齒齒腹之寬度
bli:餘隙面倒稜、左齒齒腹之寬度
bre:餘隙面倒稜、右齒齒腹之寬度
B1:工具心軸之旋轉軸線(工具軸線)
Bx:X方向上的工具參考平面
By:Y方向上的工具參考平面
Cx:X方向上的工件參考平面
Cy:Y方向上的工件參考平面
C1:工件心軸之旋轉軸線(工件軸線)
Ds:切削插入件之厚度
Dd:連接及阻尼層之增加的厚度
Dk:工具之頂圓直徑
E1l...E7l、E0:刀刃左側，及中心且垂直於刀刃的切削平面
E1r...E7r:刀刃右側且垂直於刀刃的切削平面
Es:與刀刃所在的切削面平行的平面
F1、F2、F3:工具上之參考面
R:半徑
S1、S2、S3:刀刃上之點
Xk:齒頂區部
Xf:齒基底區部
Z1:軸向進給運動
Zli:左齒齒腹
Zre:右齒齒腹
α:離隙角
α1:倒稜離隙角、左齒齒腹
α2:倒稜離隙角、右齒齒腹
β:楔角
γ:切削角
γ0:實際切削角
γ1:倒稜角、左齒齒腹
γ2:倒稜角、右齒齒腹
γ1a、γ2a、γ3a:初始接合時的切削角
γ1b、γ2b、γ3b:完成接合時的切削角
γ1m、γ2m、γ3m:切削角之加權平均值
γF:倒稜角
γF1、γF2、γF3:倒稜角
γbmod:倒稜切削角之數值最大值
Σ1:相對於平面Cx的工具調整角度
ξ:滾動角
ξ1a、ξ2a、ξ3a:初始接合時的滾動角
ξ1b、ξ2b、ξ3b:完成接合時的滾動角
ξ1m、ξ2m、ξ3m:達成加權平均值所在的滾動角
在下文中，將參考僅用於解釋之目的且不被解釋為限制的圖式描述本發明之較佳實施例。在圖式中：圖1展示先前技術中之削薄之原理的示意性草圖(源自DE 243514 C)；圖2展示具有相關聯工件及工具之削薄方法之原理的示意性草圖；圖3在部分(a)中展示無切削面倒稜的切削齒，在該切削齒上，刀刃上之複數個點經標記，且在部分(b)-(d)中於每一狀況下展示作為刀刃上之此等點中每一個處的滾動角ξ之函數的切削角γ之一示範性變化；圖4展示當削薄前齒形外部齒連接時的沿刀刃之數值最大切削角之典型變化的示意性圖解；圖5在部分(a)中展示具有可變切削面倒稜的切削齒，在該切削齒上，與圖3中相同的刀刃上之點經標記；在部分(b)-(d)中展示作為滾動解ξ之函數的原始切削角γ及倒稜切削角之變化；在部分(e)中展示數值最大原始切削角及數值最大倒稜切削角之變化；圖6展示用於削薄之工具的透視局部圖；圖7展示區部A中的圖6的放大詳細視圖；圖8展示圖6之工具的分解圖；圖9展示具有額外輔助圓盤及第二連接層的完整工具的透視局部圖；圖10展示區部B中的圖9的放大詳細視圖；圖11展示區部C中的圖9的放大詳細視圖；圖12展示圖9之工具的分解圖；圖13展示包含單個齒的切削插入件胚料的透視圖，其中切削面位於頂部上且相對於該切削面的平行面處於底部處； 圖14展示包含三個切削齒的圓弧形切削插入件分段胚料的透視圖，其中切削面位於頂部上；圖15展示包含全部切削齒的完全環形切削插入件胚料的透視圖，其中切削面位於頂部上；圖16展示包含單個齒的切削插入件的透視圖，其中具有遞增寬度的切削面倒稜沿一個齒齒腹提供，且具有遞減寬度的切削面倒稜沿另一齒齒腹提供，且餘隙面倒稜亦經提供；圖17展示根據圖16之切削插入件之切削面的平面圖；圖18展示圖17之平面E-E中之切削插入件的放大截面圖，尤其使切削面倒稜及餘隙面倒稜能夠被較好地看見；圖19展示包含單個齒的切削插入件的透視圖，其中具有遞增寬度的切削面倒稜以及餘隙面倒稜沿兩個齒齒腹提供；圖20展示包含單個齒的切削插入件的透視圖，其中具有遞減寬度的切削面倒稜以及餘隙面倒稜沿兩個齒齒腹提供；圖21展示包含單個齒的切削插入件的透視圖，其中具有遞增寬度的切削面倒稜沿一個齒齒腹提供，且具有遞減寬度的切削面倒稜沿另一齒齒腹提供，且無餘隙面倒稜經提供；圖22展示根據圖21之切削插入件之切削面的平面圖；圖23展示圖22之平面F-F中之切削插入件的放大截面圖，尤其使切削面倒稜能夠被較好地看見。
如以上已解釋，以類似於DIN 6580及DIN 6581之方式的 方式執行下文中對切削幾何形狀之涉及。此等標準區分切削移動(無進給之任何考慮)與有效移動(具有進給之考慮)。標準最初經開發來用於描述諸如在例如轉彎或銑削中出現的簡單切屑移除情境。切削移動與有效移動之間的區分通常為可能的，而在此類方法之狀況下無任何問題。相反，削薄方法為除滾動移動之外亦包含工具或工件以與工件軸線平行或反向平行的方式之軸向進給的極複雜方法。在削薄之狀況下，軸向進給通常對切屑移除程序具有相對大的影響。因此，滾動移動不應以與軸向進給移動隔離的方式考慮。出於此原因，使用以下慣例：該軸向進給不應視為在所提到的DIN標準意義上的進給；實情為，該軸向進給應視為在DIN標準意義上的切削移動之部分。因此，在下文中，由滾動移動與軸向進給移動疊加產生的移動經視為在DIN標準意義上的切削移動。與此相反，藉由工具或藉由工件在垂直於工件軸線之徑向方向上的任何潛在徑向橫向送進移動不視為切削移動之部分。
相同參考符號在全部圖中分別使用於相同或等效面、刀刃、倒稜或其他元件。
圖1展示用於具有內部齒連接的工件之削薄方法之原理的示意性草圖，該草圖已源自DE 243514 C。該文件起源於1910年申請之申請案。該文件例示削薄之基本原理。具有內部齒連接的工件「a」藉由床台「b」上之可旋轉心軸繞工件軸線旋轉。心軸「d」中之工具「c」繞工具軸線旋轉，工具軸線相對於工件軸線偏斜(在本實例中，以45°之角度)。工具同時地沿工件軸線進給。工具之齒具有螺旋角，該螺旋角經選擇使得工具及工件之齒嚙合。在本實例中，工件內部帶直齒，且工具上之螺旋角相應 地為45°。後者之端面處的工具之齒中每一個形成連續刀刃，該連續刀刃沿兩個齒齒腹及齒頂延伸。
圖2展示關於在此實例中用於具有外部齒連接之工件的削薄的又一示意性草圖。工件2繞工件軸線C1旋轉(旋轉頻率n-C1)。工具1繞工具軸線B1旋轉(旋轉頻率n-B1)。工具軸線B1相對於工件軸線C1斜置。此斜置可藉由至少一個角度Σ1描述。最初，可想像工件軸線及工具軸線為相互平行。工件參考平面Cx及工具參考平面Bx在此假想情境中包括工件軸線C1以及工具軸線B1兩者。垂直於第一提到的平面Cx的第二工件參考平面Cy包括工件軸線C1。第二工具參考平面By包括工具軸線B1且垂直於第一工具參考平面Bx。在初始情境中，平面Cx及Bx疊合，且平面Cy及By平行。工具軸線B1現在於參考平面Cx中斜置至少斜置角Σ1。平面Cx及Bx此後繼續疊合，而平面Cy及By相互斜置Σ1。由於斜置，在滾動期間建立沿工件軸線的相對速度，亦即首先致能切削的速度分量。若需要，工具軸線B1隨後可在參考平面By中斜置又一斜置角。第二斜置之效應相當於所謂的切削面偏移，然而，其中平面Cx及Bx間隔開。該第二斜置經使用以用於餘隙角情境將經增加或減少。此斜置部分地亦需要，以用於避免工具或工具夾持器與工件、機器或其他元件之間的碰撞。工具1及工件2之旋轉藉助於CNC控制單元3同步。另外，執行與工件軸線C1平行或反向平行的軸向進給Z1。設定因此藉由操作者在操作者面板4處執行。包括進一步軸線及附件的各別削薄機器未經例示。
圖3在部分(a)中例示在下文將更詳細地解釋的削薄工具之單個切削齒1.2.1。切削齒界定切削面5.5及餘隙面5.3，刀刃6組配在該切 削面與該餘隙面之間。此處的刀刃6藉由左齒腹、齒頂及右齒腹自齒之左側上的齒基底連續地延伸至齒之右側上的齒基底。刀刃上之三個點S1、S2、S3沿左齒腹標記於刀刃6上。
圖3之部分(b)以高度示意性及示範性方式例示當切削齒通過前齒形工件之齒間隙時的切削角之變化。本文假設點S1至S3經標記的左齒腹形成輸入齒腹。在此情況下，點S1通常在點S2前與工件接合；點S3僅在此之後。
部分(b)以定性方式展示描述點S1處的切削角的曲線。滾動角ξ1a處的點S1第一次與工件接合，且一直到滾動角ξ1b保持在接合中。切削角γ始終為負；在點S1第一次接合時的滾動角ξ1a處，該切削角γ具有值γ1a，當滾動角增加時變得更負，且在點S1再次脫離工件時的該滾動角處到達該切削角之數值最大值γ1b。精確變化在極大程度上取決於特定情況(工具幾何形狀及工件幾何形狀、機器運動學等)。
點S2僅在滾動角ξ2a處進入接合，且保持在接合中一直到滾動角ξ2b。在本文中ξ2a>ξ1a且ξ2b>ξ1b。在此範圍內之切削角自γ2a變化至γ2b。在本文中|γ2a|>|γ1a|且|γ2b|>|γ1b|。就視覺而言，描述點S2處的切削角的曲線「向右」(朝較大滾動角)且「向底部」(朝更負切削角)位移。
因此，描述點S3處的切削角的曲線再次進一步朝較大滾動角及更負切削角位移(因此ξ3a>ξ2a>ξ1a，ξ3b>ξ2b>ξ1b，|γ3a|>|γ2a|>|γ1a|且|γ3b|>|γ2b|>|γ1b|)。
切削角因此一方面取決於刀刃6上之點S1、S2、S3，且此 等點中每一個處的切削角另一方面取決於滾動角而變化。該等點中每一個處的切削角到達不同數值最大值γb，特定而言點S1處的數值最大值γ1b，點S2處的數值最大值γ2b，及點S3處的數值最大值γ3b。
圖4例示出例示用於真實切削情境之此數值最大值之變化的曲線。可看出，輸入齒腹上的數值最大值最初幾乎恆定，隨後在頂區部中變得極負，在朝輸出齒腹之轉變處降低至幾乎零，且在輸出齒腹上再次顯著地變化。用於特定生產情境之精確切削角輪廓嚴重地取決於各種參數，尤其取決於工具幾何形狀、工件幾何形狀、齒連接條件(內部/外部齒連接、傾斜角)，及機器運動學。該切削角輪廓可分別使用數學方法或3D模擬加以計算。適合的計算方法概括於藉由Kühlewein之學位論文中。雖然切削角之特定變化因此嚴重地取決於各種因素，但大多數變化的輪廓之共同之處在於，切削角之數值最大值嚴重地沿刀刃變化。
用於因此嚴重地沿刀刃變化的切削角讪之數值最大值為不利的，因為該等數值最大值可導致工具上之不一致磨損、不一致機器結果，及大循環應力。本發明因此可謂提議此變化將經平滑。圖5中例示可如何達成此舉。如可在圖5之部分(a)中看出，切削面倒稜7現提供在切削面5.5與刀刃6之間。倒稜藉由γF表徵，亦即藉由根據DIN在工具刀刃之所謂的法平面或楔量測平面中，亦即在刀刃之觀察點中垂直於刀刃的平面中的切削面5.5與切削面倒稜7之間的角度表徵。倒稜角γF沿刀刃之長度變化。切削齒上之倒稜以示意性及放大方式大體上例示於圖式中。實際上，倒稜具有最大幾百微米之典型寬度且因此無法實際地例示於圖中。
在目前狀況下，倒稜角γF穩定地在點S1與點S3之間增加， 使得γF1>γF2>γF3。在所有地方的切削面倒稜7為寬的，使得切屑在切削面倒角上排他地迅速離開。為此，切削面倒稜7為切屑厚度之寬度的至少兩倍。由於此，切削面倒稜7在切屑以實際方式之移除中如切削面5.5先前已進行的作用。藉由加工切削面倒稜形成的倒稜切削角因此以實際方式作用如切削角。該倒稜切削角因此在下文中亦稱為實際切削角γ0。原始切削面5.5變為不再對切屑移除製程具有任何直接影響的純粹參考面。此外，提供餘隙面倒稜8，且刀刃6藉由半徑成圓形；然而，可暫時忽略此等態樣。
圖5之部分(b)至部分(d)中例示切削面倒稜7對實際切削角之變化具有何效應。在點S1、S2及S3中每一個處產生實際切削角，該實際切削角比在無切削面倒稜存在的情況下藉由各別倒稜角γF更負。例示實際切削角的曲線(以點狀線展示)因此相對於例示圖3(b)至圖3(d)之原始切削角之變化的曲線(以實線例示)藉由各別倒稜角γF1、γF2或γF3在圖5(b)至圖5(d)中「向底部」位移(參照圖5(b)至圖5(d)中之箭頭)。
本實例中之倒稜角γF1、γF2及γF3經選擇，使得全部三個點S1、S2及S3處的實際切削角之數值最大值變得相同。此例示於圖5(e)中。切削角之數值最大值γb之變化對於圖3之情境藉由實線例示於該圖中。用於圖5中之情境之實際切削角之數值最大值之變化藉由虛線例示。可看出，實際切削角之數值最大值現在於刀刃上之全部三個點S1、S2及S3處相同，且採用值γbmod。此已藉由因此變化切削面倒稜7之倒稜角γF，在本實例中以適合的方式自基底朝切削齒之頂減少倒稜角來達成。
以此方式，數值最大值之變化可以所要的方式經「平滑」且甚至可基本上保持恆定。
代替「平滑」數值最大值之分佈或甚至保持數值最大值恆定，亦可針對刀刃上之每一點形成切削角之適合的平均值，且切削面倒稜可經選擇使得實際切削角之平均值相較於無切削面倒稜的情況下在較小程度上變化，或甚至變得恆定。為此，在滾動角ξ1m、ξ2m或ξ3m處的每一狀況下分別採用的平均值γ1m、γ2m或γ3m對於每一切削點S1、S2、S3以示範性方式指示於圖3(b)至圖3(d)及圖5(b)至圖5(d)中。顯然，所例示之倒稜角之選擇導致此平均值在刀刃上之全部三個點S1、S3、S3處亦變得基本上相同。
當形成平均值時可執行適合的加權。例如，刀刃上之各別點第一次接合時的該滾動角處之切削角可比其他滾動角處之切削角更重地加權。極端地，加權將權重1分配給用於滾動角之特定值之切削角，且將對於全部其他值分配權重零(加權因此可謂表示δ函數)。例如，當切削角之僅數值最大值經分配權重1，且全部其他切削角經分配權重零時，平均值之形成變得等效於切削角之數值最大值之選擇。為此，本文所描述之平均值之加權形成可經視為數值最大值之選擇之一般化。
在以上實例中已選擇刀刃上之僅三個點。當然，此等考慮可經一般化以便適用於刀刃上之任何數目個點。
圖6及圖7展示具有許多切削齒之削薄工具1。工具1之分解圖例示於圖8中，該圖容許工具之構造經更好地看見。工具具有齒輪形主體1.1及許多切削插入件1.2，該等許多切削插入件扣接至該主體1.1且下文將更詳細地加以描述。主體1.1具有主體1.1中之中心孔，具有參考或基底面F1、F2，工具以該等參考或基底面夾緊於削薄機器之心軸鼻(自身已 知)上以用於繞工具軸線B1旋轉。切削插入件1.2藉由其切削齒定位且固定以便位於主體1.1之齒中心。定位圓盤1.5用於定位切削插入件。在其外部圓周處具有厚度Ds的定位圓盤具有定位元件1.5.1，該等定位元件經組配以便與切削插入件之對應操持元件互補，此將在下文中更詳細地描述。切削插入件1.2藉助於定位元件1.5.1及保持元件定位在定位圓盤1.5之外部圓周處且界定頂圓直徑Dk。徑向方向上及圓周方向上的形式配合在本文中組配在每一保持元件與定位圓盤1.5之間。切削插入件1.2具有稍微大於定位圓盤之厚度Ds的厚度，以便促進切削插入件之目標後加工。該等切削插入件藉由連接層1.7以永久及固定方式連接至主體1.1。連接層1.7可藉助於黏附黏合、焊接/銅焊或其他聯接技術實行。該連接層1.7具有厚度Dd。
呈較佳地約0.03毫米至0.05毫米之深度的轉彎特徵之形式的凹陷可選擇性地提供於主體1.1之齒頂區部中。此區部中之連接層1.7之厚度Dd因此增加相同量。作為材料及聯接阻尼器的此較厚部分對切屑形成具有積極效應。
連接層較佳地為導電的且導熱的。由於此，當工具1正切削時，可基本上避免切屑之熱聚集及干擾聚集。用於此等現象之原因在於刀刃上之強烈摩擦及由該強烈摩擦引起的靜電電荷。適合於此等任務的黏合劑及焊料為可商購的。
一旦黏附黏合或焊接/銅焊已分別完成，僅執行工具之最終加工。在本文中，用於同心性及軸向偏轉之主體上之參考面F1、F2首先經後加工。此後，切削插入件1.2經加工至最終形狀。
具有感測器10之RFID模組9另外指示於圖7中。RFID模 組9攜帶關於工具幾何形狀、尤其關於切削齒1.2之倒稜幾何形狀的資料，或使各別資料能夠自資料庫擷取的碼(例如序列號)。感測器10量測溫度、振動及衝擊音。該等感測器10操作性地連接至RFID模組及後者之天線系統，且可以非接觸方式存取。
圖9至圖12以類似於圖6至圖8之方式的方式展示具有額外齒輪形輔助圓盤1.6之工具1之構造。後者藉助於第二連接層1.8附接至定位圓盤1.5及切削插入件1.2，藉此尤其亦覆蓋切削插入件1.2之切削齒之至少一個基底區部。輔助圓盤1.6另外藉助於連接元件1.9連接至主體1.1，因此增強工具之穩定性。
圖13展示用於切削插入件1.2之胚料。此切削插入件攜帶單個切削齒1.2.1。切削齒之以下區部經指示：齒頂Xk、齒基底Xf、左齒齒腹Zli、右齒齒腹Zre、切削面5.5、頂餘隙面5.1、左頂拐角餘隙面5.2l、左主餘隙面5.3l，及左基底餘隙面5.4l。與定位圓盤1.5之定位元件1.5.1相互作用的已提到的保持元件5.9設置在胚料之內部圓周上。弧形區部5.10位於保持元件5.9之間。
雖然圖13之切削插入件僅攜帶單個切削齒，但亦可設想複數個切削齒將組配於單個共用切削插入件上。圖14展示用於切削插入件1.3之胚料，該切削插入件具有環形分段之形狀且攜帶三個切削齒。保持元件5.9再次設置在胚料之內部圓周上，圓形分段5.11位於該等保持元件之間。
圖15展示用於切削插入件1.4之胚料，該切削插入件為完全環形的，且攜帶工具之全部切削齒。內部圓周5.12、定位輔助設備5.13、頂圓直徑Dk，及以下餘隙面另外經指示：右頂拐角餘隙面5.2r、右主餘隙 面5.3r，及右基底餘隙面5.4r。此形式的切削插入件較佳地使用於相對小的工具，例如具有小於60mm之頂圓直徑DK。相反，根據圖13之具有單個齒之切削插入件或根據圖14之具有有限齒計數之分段形切削插入件對於具有大於60mm之Dk之工具為較佳的。
獨立於每切削插入件齒計數，切削插入件較佳地構成自超硬質材料，諸如例如具有或無塗層、PCBN、CBN或PCD之硬質金屬。具有相對於最終輪廓的最小過大尺寸的該等材料係自半成品切削。切削插入件之厚度較佳地為0.5mm至2mm，且用於成本原因不應超過5mm。
圖16至圖18展示根據本發明之一實施例之具有單個切削齒之切削插入件1.2。沿整個刀刃6的切削齒具有可變切削面倒稜7、餘隙面倒稜8，及可變半徑R。
可對於工具刀刃之各別法平面中，亦即相對於工具固定且在其與刀刃6的交叉點處垂直於刀刃6的切削平面中的刀刃6上之每一點最好地表徵切削面5.5、切削面倒稜7、餘隙面5.1、5.2l、5.2r、5.3l、5.3r、5.4l、5.4r、餘隙面倒稜8及半徑R。八個此類平面以示範性方式例示於圖17中。第一切削平面E0在齒頂處與刀刃6交叉。進一步切削平面構成自一左半平面及一右半平面，其中半平面在齒之中心連接且通常圍成一角度。在圖16之實例中，該等半平面為左半平面E1l、E2l、E3l、E4l、E5l、E6l、E7l及右半平面E1r、E2r、E3r、E4r、E5r、E6r、E7r。每一半平面正交地與刀刃6交叉。在實踐中，當然可使用較高數目的切削平面。
穿過切削平面E-E中之切削插入件的橫截面(對應於半平面E2l、E2r)例示於圖18中。切削齒藉由其頂部側界定切削面5.5。後者與工 具軸線B1正交地延伸。切削齒另外界定左主餘隙面5.3l及右主餘隙面5.3r。相對於工具軸線B1的此等面向內傾斜，使得切削齒以楔形方式朝底部逐漸變細。底部側上之切削齒具有基底面5.6，該等基底面與切削面5.5平行地延伸且充當用於連接至主體1.1的接合面。
作為切削面倒稜7之部分，左切削面倒稜7.3l沿左齒齒腹提供於切削面5.5上。該左切削面倒稜7.3l具有寬度Bli(在所提到的標準中，此寬度亦稱為b fγ )且相對於切削面5.5以倒稜角γ1傾斜。寬度Bli經選擇，使得硬質精加工中之切屑厚度始終小於寬度Bli使得切屑在切削面倒稜7上排他地迅速離開。寬度Bli較佳地為切屑厚度之至少兩倍，或至少100微米。作為切削面倒稜7之部分，右切削面倒稜7.3r沿右齒齒腹組配於切削面5.5上。該右切削面倒稜7.3r具有可不同於寬度Bli的寬度Bre，及可不同於左倒稜角γ1的右倒稜角γ2。
另外，作為餘隙面倒稜8之部分，左餘隙面倒稜8.3l提供於左主餘隙面5.3l上。該餘隙面倒稜8.3l具有寬度bli(在所提到的標準中亦稱為b fα )且相對於左主餘隙面5.3l以角度α1傾斜。因此，作為餘隙面倒稜8之部分，右餘隙面倒稜8.3r組配於右主餘隙面5.3r上。該右餘隙面倒稜8.3r具有寬度bre，且相對於右主餘隙面5.3r以角度α2傾斜。兩個主餘隙面相對於工具軸線B1以角度α傾斜。
刀刃6組配在切削面倒稜7與餘隙面倒稜8之間。具體而言，左主刀刃6.3l形成於左切削面倒稜7.3l與左餘隙面倒稜8.3l之間。因此，左主刀刃6.3r形成於右切削面倒稜7.3r與右餘隙面倒稜8.3r之間。切削面倒稜之倒稜角γ1、γ2和寬度Bli、Bre沿刀刃6連續地變化。本文中之 刀刃6位於在切削面5.5以下且與後者平行延伸的平面Es中。
在圖16至圖18之實施例中，左切削面倒稜7.3l之寬度Bli自齒頂Xk至齒基底Xf沿左齒齒腹連續地增加。左切削面倒稜7.3l與切削面5.5之間的倒稜角γ1自齒頂Xk至齒基底Xf連續地減少。相反，條件沿右齒齒腹完全顛換：右切削面倒稜7.3r之寬度Bre而是自齒頂Xk至齒基底Xf沿右齒齒腹連續地稍微減少。相反，右切削面倒稜7.3r與切削面5.5之間的倒稜角γ2自齒頂Xk至齒基底Xf稍微增加。刀刃6藉由半徑R成圓形，其中此半徑較佳地設想為具有介於算術預期的切屑厚度之10%與40%之間的值。
在齒頂處，位於該處的切削面倒稜7.2l、7.2r及7.1沿齒腹連續地連接至切削面倒稜7.3l及7.3r。對於齒基底處的切削面倒稜7.4l、7.4r同樣如此。切削面倒稜7之邊界曲線7.5經標繪。該邊界曲線7.5相對於各種切削面倒稜定界切削面或參考面。
進一步變體以示範性方式展示於圖19及圖20中。圖19之實施例中的切削面倒稜7之寬度Bli、Bre自齒頂Xk至齒基底Xf沿左齒齒腹以及右齒齒腹兩者連續地增加，而圖20中的該等寬度Bli、Bre沿兩個齒腹連續地減少。因此，圖19中的切削面倒稜7之倒稜角γ1及γ2自齒頂Xk至齒基底Xf連續地減少，而倒稜角γ1及γ2在圖20中連續地增加。
圖21至圖23以各種視圖且以示範性方式展示其中無餘隙面倒稜8存在的變體。此變體另外對應於圖16至圖18之實施例。此處的刀刃6組配在切削面倒稜與餘隙面之間。
以上已藉助於示範性實施例解釋本發明。當然，可在不脫離 本發明之範疇的情況下執行許多修改。
例如，亦可以不同方式設計保持元件及用於定位切削插入件的與前者互補的定位元件。定位元件亦可直接組配在主體上而非組配在定位圓盤上。保持元件不需要以形式配合方式與定位元件接合；該等保持元件充當純粹定位輔助設備亦可為足夠的。
1.2.1:切削齒
5.3:主餘隙面
5.5:切削面
6:刀刃
7:切削面倒稜
8:餘隙面倒稜
S1、S2、S3:刀刃上之點

Claims (24)

  1. 一種用於削薄前齒形工件(2)之工具，該工具包含：一齒輪形主體(1.1)，其界定一工具軸線(B1)且在一端面上界定一頂圓(Dk)，及一個或複數個切削插入件(1.2；1.3；1.4)，其在該頂圓(Dk)之區部中的該端面處設置於該主體(1.1)上，其中該等切削插入件(1.2；1.3；1.4)中每一個包含至少一個切削齒(1.2.1)，該切削齒(1.2.1)形成一刀刃(6)，該刀刃至少沿該切削齒(1.2.1)之一個齒腹從該切削齒(1.2.1)的一齒頂(Xk)至該切削齒(1.2.1)的一齒基底(Xf)延伸，且其中該切削齒具有與該刀刃(6)相關聯的一切削面(5.5)，及與該刀刃(6)相關聯的一餘隙面(5.1-5.4)，其特徵在於：該切削面(5.5)沿該刀刃(6)具備一切削面倒稜(7)，該切削面倒稜相對於該切削面(5.5)延伸以便藉由一倒稜角(γ1、γ2)傾斜，且該倒稜角(γ1、γ2)沿該刀刃(6)變化；以及該切削面倒稜(7)具有至少50微米之一寬度。
  2. 根據申請專利範圍第1項之工具，其中該切削面倒稜(7)被建構成，當工件(2)繞一工件軸線旋轉並且該工具繞一工具軸線旋轉且與該工件滾動接合時，該刀刃(6)通過該工件(2)之一齒間隙期間形成的切屑藉由該切削面倒稜(7)排他地迅速離開，該工具相對於該工件軸線以一偏斜方式對準，該切削面(5.5)僅充當一參考面。
  3. 根據申請專利範圍第2項之工具，其中該倒稜角(γ1、γ2)系以下述方式沿該刀刃(6)變化，在該刀刃(6)通過該齒間隙的期間，一倒稜切削角相 對於該切削面倒稜(7)形成在該刀刃(6)之每一點處，該倒稜切削角充當一實際切削角，該刀刃上之每一點處的該倒稜切削角取決於該刀刃(6)通過該齒間隙期間的一滾動角；以及其中該倒稜角(γ1、γ2)沿該刀刃(6)變化，使得如貫穿一切削齒(1.2.1)之該刀刃(6)通過該齒間隙在每一狀況下於該刀刃(6)之一固定點處計算的該倒稜切削角之一參考值相較於無切削面倒稜存在且該切屑直接藉由該切削面(5.5)迅速離開的情況下的該切削角之該對應參考值之狀況，沿該刀刃在一較小程度上變化。
  4. 根據申請專利範圍第3項之工具，其中該倒稜角(γ1、γ2)沿該刀刃(6)變化，使得該倒稜切削角沿該整個刀刃(6)為負，且該倒稜切削角之該數值最大值在自-5°至-40°之範圍內。
  5. 根據申請專利範圍第2項或第3項之工具，其中該切削面倒稜沿該整個刀刃具有一寬度，該寬度比在該刀刃通過該齒間隙期間形成的該切屑之最大厚度更大。
  6. 根據申請專利範圍第1項或第2項之工具，其特徵在於該倒稜角(γ1、γ2)沿該刀刃(6)自該齒頂(Xk)至該齒基底(Xt)連續地增加或減少。
  7. 根據申請專利範圍第1項或第2項之工具，其特徵在於該切削面倒稜(7)具有沿該刀刃(6)變化的一寬度(Bre、Bli)。
  8. 根據申請專利範圍第7項之工具，其特徵在於該切削面倒稜(7)之該寬度(Bre、Bli)沿該刀刃(6)自該齒頂(Xk)至該齒基底(Xf)連續地增加或連續地減少。
  9. 根據申請專利範圍第1項或第2項之工具，其特徵在於該切削齒之 該刀刃(6)藉由一半徑(R)成圓形。
  10. 根據申請專利範圍第1項或第2項之工具，其特徵在於全部切削齒(1.2.1)之該等切削面(5.5)設置於一個共用平面中，其中該共用平面延伸以便正交於該工具軸線(B1)。
  11. 根據申請專利範圍第1項或第2項之工具，其特徵在於該等切削插入件(1.2；1.3；1.4)在一連接層(1.7)之形成下整體地黏合至該主體(1.1)。
  12. 根據申請專利範圍第11項之工具，其特徵在於該連接層(1.7)在該切削齒(1.2.1)之該齒頂(Xk)之該區部中經組配以便比該齒基底(Xf)之該區部中更厚。
  13. 根據申請專利範圍第12項之工具，其特徵該主體(1.1)在其該頂圓(Dk)之該區部中具有在該主體之端面中的一凹陷，且其特徵在於該連接層(1.7)延伸至該凹陷之該區部中。
  14. 根據申請專利範圍第11項之工具，其特徵在於：該工具包含一定位圓盤(1.5)，該定位圓盤在其外部圓周上具有定位元件(1.5.1)；該等切削插入件(1.2；1.3；1.4)設置在該定位圓盤(1.5)之該外部圓周處；且該等切削插入件(1.2；1.3；1.4)在其內側上具備保持元件(5.9)，該等保持元件經組配以便與該等定位元件(1.5.1)互補且相對於一徑向及/或正切方向在該定位圓盤(1.5)與該等切削插入件(1.2；1.3；1.4)之間建立一形式配合。
  15. 根據申請專利範圍第11項之工具，其特徵在於：該工具包含一齒輪形輔助圓盤(1.6)；且 該等切削插入件(1.2；1.3；1.4)軸向地設置在該主體(1.1)與該輔助圓盤(1.6)之間，且整體地連接至該主體(1.1)以及該輔助圓盤(1.6)兩者。
  16. 根據申請專利範圍第1項或第2項之工具，其特徵在於每一切削插入件(1.3)具有一圓弧形狀且具有複數個切削齒(1.2.1)，其中該等切削齒(1.2.1)沿一圓弧分段在該切削插入件之外部圓周處設置在該切削插入件(1.3)上，且其中該等切削插入件(1.3)總體形成一環帶。
  17. 根據申請專利範圍第1項或第2項之工具，其特徵在於該工具包含一單個環形切削插入件(1.4)，其中該等切削齒在該切削插入件之外部圓周處設置在該切削插入件(1.4)上。
  18. 根據申請專利範圍第1項或第2項之工具，其特徵在於一RFID模組(10)設置在該主體(1.1)中或該主體(1.1)上，該RFID模組具備一記憶體，其中用於明確地識別該工具之一識別碼儲存於該記憶體中；且/或其中關於該工具幾何形狀的資料，尤其關於該切削面倒稜之該幾何形狀的資料儲存於該記憶體中且可自該記憶體擷取且/或可以一非接觸方式在該記憶體中修改；且/或其中該RFID模組攜帶用於偵測溫度、振動或衝擊聲之至少一個感測器，該感測器可以一非接觸方式存取及/或致動。
  19. 一種用於生產一工具之方法，該方法包含提供以下特徵：一齒輪形主體(1.1)，該齒輪形主體界定一工具軸線(B1)且在一端面處界定一頂圓(Dk)；及一個或複數個切削插入件(1.2；1.3；1.4)，該一個或複數個切削插入件在該頂圓(Dk)之該區部中的該端面處設置於該主體(1.1)上，其中該等切削插入件(1.2；1.3；1.4)中每一個具有至少一個切削齒(1.2.1)，其中該切削 齒(1.2.1)形成一刀刃(6)，該刀刃至少沿該切削齒(1.2.1)之一個齒腹延伸，且其中該切削齒具有與該刀刃(6)相關聯的一切削面(5.5)，及與該刀刃(6)相關聯的一餘隙面(5.1-5.4)，其中該等切削插入件(1.2；1.3；1.4)在該端面處整體地黏合至該主體(1.1)，其特徵在於該等切削插入件(1.2；1.3；1.4)在附接至該主體(1.1)之後最後經加工，其中該切削面(5.5)沿該刀刃(6)具備一切削面倒稜(7)，該切削面倒稜相對於該切削面(5.5)延伸以便以一倒稜角(γ1、γ2)傾斜，且其中該倒稜角(γ1、γ2)沿該刀刃(6)變化，且其中該切削面倒稜(7)具有至少50微米之一寬度。
  20. 一種藉由削薄精加工一前齒形工件之方法，其使用如申請專利範圍第1至18項中任一項之一工具，其中該工件(2)繞一工件軸線(C1)旋轉；其中處於與該工件(2)之一滾動接合中的該工具(1)繞一工具軸線(B1)旋轉，該工具軸線相對於該工件軸線(C1)以一偏斜方式對準，其中該滾動接合界定一滾動角；且其中該工具在與該工件軸線(C1)平行或反向平行的一方向上軸向地進給；其特徵在於每一切削齒(1.2.1)之該切削面(5.5)沿該刀刃(6)具有一切削面倒稜(7)，該切削面倒稜相對於該切削面(5.5)延伸以便以一倒稜角(γ1、γ2)傾斜，其中該倒稜角(γ1、γ2)沿該刀刃(6)變化；且其特徵在於該切削面倒稜(7)被建構成，在該刀刃(6)通過該工件(2)之一齒間隙期間形成的切屑藉由該切削面倒稜(7)排他地迅速離開，使得該切削 面(5.5)僅充當一參考面。
  21. 根據申請專利範圍第20項之方法，其中，該倒稜角(γ1、γ2)沿該刀刃(6)變化，使得在該刀刃(6)通過該工件(2)之該齒間隙期間，一倒稜切削角相對於該切削面倒稜形成在該刀刃(6)之每一點處，該倒稜切削角充當一實際切削角；其中該刀刃上之每一點處的該倒稜切削角取決於該刀刃(6)通過該齒間隙期間的該滾動角；且其中該倒稜角(γ1、γ2)沿該刀刃(6)變化，以使得如貫穿該刀刃(6)通過該齒間隙在每一狀況下於該刀刃(6)之一固定點處計算的該倒稜切削角之一參考角相較於無切削面倒稜存在且該切屑直接藉由該切削面(5.5)迅速離開的情況下的該切削角之該對應參考值之狀況，沿該刀刃在一較小程度上變化。
  22. 根據申請專利範圍第20項或第21項之方法，其特徵在於該倒稜角(γ1、γ2)該刀刃變化，以使得該倒稜切削角沿該整個刀刃為負，且該倒稜切削角之該數值最大值在自-5°至-40°。
  23. 根據申請專利範圍第20項或第21項之方法，其中該切削面倒稜(7)沿該整個刀刃(6)具有一寬度(Bre、Bli)，該寬度比在該刀刃(6)通過該齒間隙期間形成的該切屑之最大厚度更大。
  24. 一種使用如申請專利範圍第1至18項中任一項之一工具的方法，其藉由削薄用於前齒形工件(2)之硬質精加工。
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