用于铣削带齿传动元件的齿的齿铣削刀具和方法 |
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| 申请号 | CN201180050933.6 | 申请日 | 2011-10-14 | 公开(公告)号 | CN103180078A | 公开(公告)日 | 2013-06-26 |
| 申请人 | 山特维克知识产权股份有限公司; | 发明人 | 斯特凡·谢尔巴特; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 铣削 带齿传动元件的一系列齿（2,13）的方法，该带齿传动元件具有沿直线的齿，所述方法包括铣削刀具（10），该铣削刀具（10）能绕铣削刀具轴线（21）旋转并且在其周围具有可互换的 切削刀片 （5），该切削刀片（5）被布置成使得在将铣削刀具（10）放到所述带齿传动元件时，所述切削刀片到达相邻齿（12,13）之间的间隙（16）内或者产生这些间隙，并且本发明还涉及相应的铣削刀具。为了提供具有前述特征的、用于铣削带齿传动元件的齿的方法，其中该方法除了高生产率外还允许在没有进行刻面的情况下形成非常精确的齿廓，且利用该方法，甚至能在不更换或再调整安装于铣削刀具上的切削刀片的情况下生成相对复杂的齿廓，根据本发明提出了使用一种铣削刀具，在切削刀片安装于该铣削刀具上的状态下，切削刀片具有在径向并且相对于铣削刀具轴线垂直延伸的至少一个切削刃（8a,8b），其中，在铣削齿廓期间，所述铣削刀具轴线在与齿的背面的纵向延伸垂直的平面中对准，并且在切削刀片（5）绕所述铣削刀具轴线旋转并且进入到带齿传动元件的齿之间的表面或间隙内期间，所述铣削刀具轴线在该平面中枢转过一定 角 度范围，该角度范围 覆盖 所将产生的齿（12,13）的齿廓表面（12a,b;13a,b）的所有法线的范围。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种利用铣削刀具铣削带齿传动元件的一排齿（2,13）的方法，所述带齿传动元件具有直齿构造，所述铣削刀具（10）能绕铣削刀具轴线（21）旋转并且在所述铣削刀具（10）的周围具有可互换的切削刀片（5），所述可互换的切削刀片（5）被布置成使得当铣削刀具（10）靠近所述带齿传动元件时，所述切削刀片接合到相邻齿（12,13）之间的间隙（16）内，或者产生这些间隙，其特征在于，使用铣削刀具，其中在所述切削刀片被安装到所述铣削刀具的情况下，所述切削刀片具有在径向上并且相对于所述铣削刀具轴线垂直地延伸的至少一个切削刃（8a,8b），其中在铣削齿廓时，所述铣削刀具轴线在垂直于所述齿的背面的纵向延伸的平面中定向，并且在所述切削刀片（5）绕所述铣削刀具轴线旋转的接合移动到带齿传动元件的表面或齿间隙内期间，所述铣削刀具轴线在所述平面内枢转过一定角度范围，所述角度范围覆盖待产生的齿（12,13）的轮廓表面（12a,b;13a,b）的所有法线的范围。 |
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| 说明书全文 | 用于铣削带齿传动元件的齿的齿铣削刀具和方法技术领域[0001] 本发明关于利用铣削刀具铣削带齿传动元件的一排齿的方法，该带齿传动元件具有直齿构造，铣削刀具可绕铣削刀具轴线旋转并且在其周围具有可互换的切削刀片，所述可互换的切削刀片被布置成使得当铣削刀具靠近带齿传动元件时，切削刀片接合到在相邻齿之间的间隙内或者生成那些间隙。 背景技术[0002] 这样的铣削刀具从例如DE102008063858已知。已知的铣削刀具的意图是，在沿着齿接合移动到相应的齿间隙内之后或在沿着齿接合移动到相应的齿间隙内时以线性方式移动，也就是说，平行于齿的背面，其中铣削刀具轴线在这样的线经过后倾斜，从而沿着呈平行关系中的一条新线移动。这得到平行于齿的背面延伸的齿廓条带。取决于在这种情况下所包括并且分别由于铣削刀具轴线相对于待铣削的齿更多或更少地显著倾斜移动所产生的线的数量和密度，这得到略微刻面的齿形。应当指出的是，这种已知铣削刀具的优点在于：与其它传统铣削方法相比，通过这种方法利用同一个铣削刀具基本上能产生可在很大范围内变化的齿廓，因此如果要产生另一个齿形状时，无需更换铣削刀具。特别地，也能利用该铣削刀具和所描述的方法产生弓形齿构造。 [0003] 在那种情况下使用的铣削刀具的切削刃分别为了这个目的延伸相对于铣削刀具轴线明显不同于90°的角度，也就是说，那些切削刃不在垂直于铣削刀具轴线定向的平面中。 [0004] 带齿的传动传送装置实际上常常也具有直齿构造，其中，因此齿的背面沿着直线延伸。在某种程度上，带齿的传动传送装置还包括所谓的螺旋齿构造，其中齿的背面在任何情况下在俯视图中从上方沿着直线延伸，在该情况下，在侧视图中，其不具有曲率或仅具有微小的曲率，也就是说，例如在具有大直径和/或小宽度和大量齿的齿轮的情况下。齿宽度或齿轮宽度在这种情况下对应于齿的背面的长度（在螺旋齿构造的情况下，也乘以在齿的背面与齿轮的轴线之间的角度的余弦）。本发明的目的特别地在于合理地产生这样的直齿构造，同时也具有高品质轮廓构造和轮廓表面。 [0005] 此外，还已知铣削带齿传动元件的齿的其它方法，使用所谓的刀头，刀头通常具有这样的切削刀，所述切削刀布置在圆弧上并且以基本上轴线平行关系延伸并且接合到相应的齿间隙内，其中，各个切削刀或者多个连续布置的刀的相应轮廓的切削刃构造对应于所期望的齿廓或齿间隙轮廓。 [0006] 另一种齿轮产生方法也是已知的，其被称为“滚切法”或“滚铣”。 [0007] 但是，如果分别产生不同的齿廓时，这种方法产生效率相对不高，如在刀头的情况下，针对给定的齿廓，每个切削刀均被特殊地设计或适应，并且必须分别被更换或再调整以产生新轮廓。滚铣刀具也只是曾被设计用于给定的齿廓。 [0008] 相比而言，利用最初提到的铣削方法，其无可否认地能利用同一个铣削刀具产生大量不同的齿廓，但是在此方面总是存在上文所提到的缺点：齿廓或多或少被严重地刻面。 发明内容[0009] 与现有技术相比，本发明的目的在于提供一种铣削带齿传动元件的齿的方法，该方法具有本说明书的开头段落中所阐述的特征，这种方法除了具有较高的生产率之外，也允许在没有刻面的情况下产生很精确的齿廓形状，甚至在不更换或再调整安装到铣削刀具上的切削刀片的情况下，能利用这种方法生成相对复杂的齿廓。 [0010] 通过使用铣削刀具实现了这个目的，其中，在切削刀片被安装到铣削刀具的情况下，该切削刀片具有这样的至少一个切削刃，该切削刃在径向上并且相对于铣削刀具轴线垂直地延伸，并且在铣削齿廓时，铣削刀具轴线在垂直于齿的背面的纵向延伸的平面中定向，并且在绕铣削刀具轴线旋转的切削刀片接合移动到带齿传动元件的表面或齿间隙内期间，该铣削刀具轴线在所述平面中枢转过一定角度，该角度覆盖所期望的齿廓表面的所有法线的范围。 [0011] 如已经提到的那样，根据本发明的方法主要用于并且有利于具有直线齿构造的齿，也就是说，齿的背面沿着直线延伸的齿。 [0012] 这样的齿常常存在于直齿的齿轮、齿条和其它带齿传动元件上。特别地，也能通过根据本发明的方法产生在较大半径和较大量齿的齿条和齿轮上的某些带螺旋齿的传送元件。 [0013] 直齿也存在于所谓的锥齿轮上，锥齿轮的包络表面为圆锥形表面，更具体地说是相对于圆锥轴线最大限度为90°的锥角。在相对于圆锥轴线最大限度为90°的锥角的情况下，锥齿轮为平级锥齿轮（flat level gear wheel），它的齿能在径向上延伸或者也相对于径向成一定角度。即使在相对较小锥角的情况下，直齿也能在包含圆锥轴线的平面中延伸或者也可相对于这个平面倾斜，但在此情况下，齿的背面位于相同圆锥表面上且齿底表面也全都位于共同的圆锥表面上，但共同圆锥表面具有大体上略微小的锥角，使得齿的背面的假想圆锥表面的锥尖与齿底表面的假想圆锥表面的锥尖重合。于是，各个齿具有不同的齿高，该齿高从进一步径向向外安置的部分向径向内部连续减小，根据在两个圆锥表面之间的减小的间隙宽度，两个圆锥表面的锥尖重合但其涉及不同的锥角。但在原则上，也能设想到其中齿底表面限定与齿的背面相同锥角的锥齿轮。在此情况下，齿将具有恒定的高度，即，全都相同的高度。由于在给定锥齿轮上的齿数是恒定的，所以齿廓从径向向外安置的区域到径向向内安置的区域变得更窄。 [0014] 取决于铣削刀具的直径并且取决于相应齿的长度（平行于齿的背面测量），能通过一道或也可能两道或更多道工序或铣削操作产生齿廓。 [0015] 在此方面，铣削刀具轴线相对于带齿传动元件的枢转移动未必表示铣削刀具轴线在空间的枢转移动，而是也可能带齿传动元件合适地枢转，而铣削刀具轴线保持其在空间中的方位，以便实现铣削刀具轴线相对于齿传动元件或其齿廓的相对枢转移动。这特别地用于产生齿轮，在齿布置的产生期间，齿轮例如能简单地绕其轮轴线旋转，而铣削刀具仅平移移动且铣削刀具轴线保持其方位。 [0016] 因此，根据本发明的表达“铣削刀具轴线的枢转移动”涵盖了在带齿传动元件和铣削刀具之间的所有相对的枢转移动，无论是这些元件中的哪一个元件实际上在空间上或者在相对应的机床上或相对应的机床中枢转。 [0017] 在此方面，铣削刀具的平移移动通常在垂直于齿的背面的平面中并且相对于铣削刀具轴线具有可独立控制的轴向和径向分量。 [0019] 因此，根据变型，提出：在旋转铣削刀具和切削刀片接合移动和枢转移动期间，带齿传动元件在一排齿的方向上平移地移位或者在带齿传动元件为齿轮的情况下，该带齿传动元件绕带齿传动元件的轴线旋转，如上文中已经描述的那样。 [0020] 在另一变型中，提出：切削刀片从铣削刀具主体的外周围在径向上突出且在彼此相对的侧上具有垂直于铣削刀具轴线的平行切削刃，其中彼此相对的切削刃分别用于连续地生成相邻齿的齿侧面，该齿侧面与齿间隙呈相对关系。 [0021] 在另一变型中还提出，切削刀片额外地具有这样的切削刃（9），该切削刃（9）被设置在绕铣削刀具轴线（21）的圆柱形表面中并且具有平行于铣削刀具轴线（21）的分量，其中通过使铣削刀具径向地并且与由两个相邻齿的背面所限定的平面垂直地靠近齿元件，所述额外切削刃用于生成齿间隙的底部，其中铣削刀具轴线分别被设置成与齿面当前生成的平面区段垂直。 [0022] 具体而言，根据本发明用于产生界定齿间隙的齿廓的方法包括以下步骤： [0023] a）通过使铣削刀具利用由切削刀片所限定的切削圆，与齿轮（20）轴线（15）平行地切开齿轮坯（20）的圆柱形表面一个与齿高相对应的深度，在齿轮坯（20）的圆柱形表面中产生凹槽， [0024] b）将铣削刀具从凹槽拉出并且将该铣削刀具进给到齿的背面的轴向位置，沿着该轴向位置，在界定凹槽或相对应的齿间隙的齿尖处产生轮廓，其中齿轮旋转就位且铣削刀具相对应地跟踪该齿轮，使得铣削刀具的切削刃（8）垂直于轮廓的径向外端部的法线，以及[0025] c）旋转齿轮并且同时通过轴向和径向平移来跟踪铣削刀具，其中铣削刀具轴线保持其在空间中的方位并且持续地产生齿廓。 [0026] 在合适齿宽度或关于铣削刀具直径与齿宽度的合适比例的情况下，在平行于第一平面的至少一个另外的平面中重复接合移动和枢转移动的过程。 [0027] 在用于产生锥齿轮的变型中提出，齿的背面在一圆锥形表面上延伸，该圆锥形表面相对于圆锥形表面的轴线倾斜。 [0028] 在这种情况下，相对于圆锥轴线测量到的圆锥形表面的角度在0°与90°之间，优选地在10°与80°之间。 [0029] 具体而言，一种用于产生锥齿轮的方法可包括以下步骤： [0030] a）通过使铣削刀具利用由铣削刀片所限定的切削圆，以相对于齿轮坯（20）的圆锥形表面的圆锥轴线一定的倾斜角度，切开所述圆锥形表面一个与齿高相对应的深度，在齿轮坯（20）的圆锥形表面中产生凹槽，该倾斜角度对应于待产生的锥齿轮的齿底部的锥角，[0031] b）将铣削刀具从凹槽拉出并且将铣削刀具的切削圆进给到齿的背面的轴向位置，在齿的背面的该轴向位置，在界定凹槽或相对应的齿间隙的齿尖处产生轮廓，其中齿轮绕圆锥轴线旋转且铣削刀具相对应地跟踪该齿轮，使得铣削刀具的切削刃（8）垂直于齿廓的径向外端部的法线，以及 [0032] c）相对于铣削刀具轴线，旋转齿轮并且同时通过轴向和径向平移来跟踪铣削刀具，其中铣削刀具轴线保持其在空间中的方位并且持续地产生轮廓。 [0033] 在这种情况下，铣削刀具相对于铣削刀具轴线的轴向和径向平移对应于相对于待产生的锥齿轮的圆锥表面的在圆锥轴线上的锥尖近似恒定间隔的移动，其中铣削刀具轴线分别平行于圆锥表面的切线延伸。 [0034] 此处也要指出的是，铣削刀具能实际上在空间中仅执行平移、轴向和径向移动，同时，锥齿轮或锥齿轮坯也旋转。 [0035] 用于产生齿廓的相对应的铣削刀具具有可旋转的、旋转对称的主体和位于主体周围的凹部，切削刀片被接纳在凹部中，其中切削刀片具有这样的切削刃，该切削刃被设置在径向平面中并且在径向上延伸且在径向延伸超过主体的具有凹部的部分的周围表面至少6mm。 [0036] 因此，由在垂直于铣削刀具轴线的平面中的切削刃生成齿廓。 [0037] 用于上文所描述的方法中的铣削刀具的相对应切削刀片呈切向可反转的切削刀片的形式，该切削刀片在退切面上的平面图中具有伸长的平行四边形，该伸长的平行四边形的长度超过宽度至少两倍并且具有中心固定内孔，其中固定内孔的边缘在离平行四边形的纵向上的端部至少12mm的间隔的位置。 [0038] 在这种情况下，切削刀片在其设置于平行四边形的纵向端部的切削部的至少8mm的范围上具有切向前刀面和与前刀面邻接的退切面，所述切向前刀面带两个平行切削刃，退切面与前刀面成小于90度的角度。 [0039] 总而言之，一种铣削带齿传动元件的一排齿的方法，所述带齿传动元件具有直齿构造，其中，带齿传动元件为锥齿轮，利用铣削刀具，铣削刀具可绕铣削刀具轴线旋转并且在铣削刀具的周围具有可互换的切削刀片，所述切削刀片被布置成使得当铣削刀具靠近带齿传动元件时，切削刀片接合到相邻齿之间的间隙内或者生成这些间隙，该方法的特征可在于，使用铣削刀具，其中在切削刀片被安装到铣削刀具上的情况下，该切削刀片具有这样的至少一个切削刃，所述切削刃在径向上并且相对于铣削刀具轴线垂直地延伸，其中在铣削齿廓时，铣削刀具轴线在垂直于齿的背面的边缘的平面中定向，齿的背面界定所期望的轮廓表面，且在绕铣削刀具轴线旋转的切削刀片接合移动到带齿传动元件的表面或带齿传动元件的齿间隙内期间，铣削刀具轴线在所述平面中枢转过一定角度范围，该角度范围覆盖待产生的齿的齿廓表面的所有法线的范围。 [0040] 由于在铣削刀具上的切削刀片在一圆（其直径取决于具体使用的铣削刀具）上移动并且由于利用根据本发明的方法，在铣削刀具轴线的枢转移动期间，由切削刀片的相应径向外切削刃部分仅在齿间隙中的一点到达齿间隙的最深点，其取决于铣削刀具的直径和相应齿的长度，所以无论铣削刀具的切削刀片的自由端所沿的圆弧是否充分靠近齿间隙的底部以在齿的两端，也就是说在整个齿宽度上形成完整的齿廓。若需要，则当切削刀片在齿间隙中具有其最深接合位置时，铣削刀具轴线也可平行于齿的背面的纵向延伸移位，以便生成齿间隙的底部和在齿间隙的底部的任何突起，其中，其精确地生成底切构造的突起，在这两个或更多个铣削操作之间，铣削刀具轴线能更多或更少地倾斜（与齿的背面成平行关系）。特别地，能通过这样的铣削操作，在带齿传动元件的（最初仍平滑或未结构化的）表面中生成第一空隙或第一间隙，且然后从第一空隙或第一间隙开始，通过根据本发明的方法，生成邻接齿廓。 [0041] 虽然，以铣削刀具轴线相对于齿的背面的纵向延伸的固定位置来产生实际齿廓，然而在此情况下，也可在两个或更多个位置重复铣削操作，相对于铣削刀具轴线沿着齿的背面移位，铣削刀具轴线进行枢转移动并且生成齿间隙或者接合到齿间隙内，如果相对于由铣削刀具的切削刀片所限定的切削圆相对应较大的齿宽度需要那样的话。 [0043] 虽然在本发明的优选构造中，带齿传动元件绕平行于齿的背面延伸的轴线旋转，而铣削刀具保持其在空间中的方位，但同时，以平行于和垂直于其轴线（且也垂直于齿的背面的纵向延伸）的平移而移位以遵循带齿传动元件的移动并且在这种情况下铣削齿廓。特别地，在齿轮具有直齿构造的情况下，枢转轴线为齿轮的轴线。虽然在螺旋齿轮的情况下，齿轮的旋转轴线不同于齿的背面的方向，在此情况下，仍然实现齿轮绕其旋转轴线的旋转，但铣削刀具轴线在垂直于齿的背面的平面中做平移移动。 [0044] 已经提到了能在齿宽度上的各个位置重复对于齿廓的铣削操作，特别是在该情形涉及相对较宽齿的情况下，在此情况下，关于铣削刀具的半径或直径，将分别产生这种关系。例如，在许多实际情况下，可通过根据本发明的方法，以单道工序，就能易于铣削具有多达铣削刀具半径最多30%的宽度的齿，如果这样，这时在相应齿的端部处不再与铣削刀具接合的区域足够靠近齿间隙的底部，并且当齿在相对安置的带齿传动元件上滚动时，该区域并不接合。 [0045] 如果齿宽度明显大于铣削刀具半径的30%，那么将必须分别沿着齿宽度以铣削刀具半径例如30%或更小的间隔重复。（在每种情况下平行于齿的背面来测量齿宽度）。 [0046] 理想地，相对应的铣削刀具的构造使得切削刀片从铣削刀具主体的外侧周围在径向上突出足够远，例如，突出至少齿根高度，并且在其两个彼此相对侧具有垂直于铣削刀具轴线的平行切削刃，使得相对安置的切削刃能分别连续地用于生成在相邻齿的齿间隙成相对关系的齿侧面。当使用背对铣削刀具前端的切削刃时，铣削刀具轴线相应地进一步枢转，与利用相对安置的切削刃来产生齿廓不同，因为切削刀片的后切削刃（其远离前端）必须各垂直于即将产生的轮廓表面区域的法线定向。应了解齿根高度能在较宽限度内波动，在这方面，在实际中相关的范围在1mm齿根高度与150mm齿根高度之间。替代地，也能使切削刃突出超过铣削刀具的外侧周围的径向距离与铣削刀具轴线相关，因为所用铣削刀具的大小或半径或直径通常适应齿轮大小的特定范围和相对应的齿根高度。这样表达的上文所提到的切削刃的径向突出距离应在铣削刀具半径的2%与20%之间，优选地在5%与16%之间且通常大于8%。 [0047] 理想地，切削刀片在其自由端还具有端部切削刃，端部切削刃位于围绕铣削刀具轴线的圆柱形表面中并且相对应地具有平行于该轴线的分量，其中，该额外的端部切削刃用于生成齿间隙的底部，通过使铣削刀具径向地并且与由两个相邻齿的背面所限定的平面垂直地靠近该带齿传动元件并且也可能平行于齿的背面的方向移动穿过齿间隙。 [0048] 用于产生齿廓的相对应的铣削刀具实现了本发明的目的，这种铣削刀具具有可旋转、旋转对称的主体和位于主体周围的凹部，切削刀片被接纳在凹部中，其中，切削刀片位于径向平面中并且具有这样的切削刃，该切削刃在径向上延伸并且还在径向以至少齿根高度延伸超过具有凹部的主体部分的周围表面。 [0049] 已经在上文中更详细地描述了可能的齿根高度和与铣削刀具半径有关的径向突出距离。 [0050] 需要这样的径向突出尺寸，因为在径向突出的切削刀片的端部必须接合到齿间隙内，并且此外，在铣削刀具主体不触碰相邻齿中的一个的情况下，在铣削刀具主体的侧部上的铣削刀具轴线朝向带齿传动元件倾斜，这种触碰将防止齿进一步接合移动到齿间隙内或者铣削刀具轴线所必需的倾斜移动。 [0051] 在优选实施例中，在前刀面的平面图中，相关联的切削刀片具有窄矩形的形状，其中窄侧最大对应于带齿传动元件底部的齿间隙宽度并且其中矩形前刀面的纵向侧具有两个平行切削刃，其中切削刀片足够得长，使得在该切削刀片被安装于铣削刀具主体上的情况下，切削刀片分别以至少齿根高度mm突出超过铣削刀具的周围。 [0053] 从下文优选实施例的描述和附图，本发明的另外的优点、特点和可能的用途将会显而易见，在附图中： [0054] 图1A、图1B和图1C示出了根据本发明的铣削刀具的三个不同视图，其中，在图1B和图1C中还可看到所装配的切削刀片， [0055] 图2A和图2B示出了根据本发明的切削刀片的俯视图和侧视图， [0056] 图3至图5示意性地示出了根据第一方法的通过使铣削刀具轴线在相对于齿轮轴线进行枢转移动的同时进行径向移动的齿廓产生过程， [0057] 图6和图7示出了根据第二方法的在不使机床中的铣削刀具轴线倾斜的情况下，通过使齿轮绕其轴线旋转的同时使铣削刀具在轴向和径向进行平移移动来产生齿轮的优选图， [0058] 图8和图9示意性地示出了直齿锥齿轮，在图8中为透视图，并且在图9中为截面图，以及 [0059] 图10a至图10c示出了根据本发明的替代铣削工具的各种视图。具体实施例 [0060] 图1A示出了铣削刀具主体10的前端平面图，而图1B和图1C示出了以相对于彼此转动了90°的两个侧视图示出了铣削刀具主体10。总体上以10标示的铣削刀具主体包括截头圆锥主体部分1、后圆柱形固定突出部2和前圆柱形扩大部3，用于切削刀片5的接纳槽4被设置在铣削刀具主体10的前端的外围，在该情况下一共有十二个切削刀片5。切削刀片的数量可在较宽限度内变化，例如在4与40个之间。 [0061] 在图1A的平面图中示出了切削刀片5，切削刀片5装配到接纳槽4中的两个接纳槽内且其在退切面的侧视平面图中具有平行四边形的形状，且每个切削刀片均具有至少一个固定内孔22，在该情况下该固定内孔22处在中心，且通过接合到设置在刀座表面内的相对应的内孔7内的螺钉来固定该固定内孔22。箭头P示出了在操作中铣削刀具的预期旋转方向。切削刀片呈可反转的切削刀片的形式，每个切削刀片具有两对平行轮廓切削刃8和一个端部切削刃9。 [0062] 尽管这仅可在图1中由本领域技术人员看出，但是在任何情况下，在接纳刀座的径向内端具有相应的退切凹部（relief recess），切削刀片5的相应的未作用的、向内设置的切削刃8、9自由地设置在退切凹部中且因此受到保护避免磨损，而切削刀片的作用的端部分别以至少齿根高度，例如在齿根高度5mm的情况下以6mm突出超过圆柱形扩大部3的外周。 [0063] 而且也如图2所示，每个切削刀片5具有平行切削刃8和端部切削刃9，平行切削刃8沿着前刀面11呈相对关系，用于产生齿廓表面12a、12b；13a、13b；端部切削刃9平行于铣削刀具轴线20延伸，利用端部切削刃9来铣削齿间隙的底部16，其中相同的切削刃8、9和前刀面11被设置在平行四边形切削刀片5的直径相对的端部。在前刀面11的平面图中，切削刀片具有窄矩形切削刃轮廓。 [0064] 从图1A和图1C明显看出切削刀片5以其自由端突出超过铣削刀具主体10的圆柱形扩大部3的边缘。在此情况下，切削刃8、9分别在与铣削刀具轴线垂直的平面中延伸且其假想延长线近似延伸穿过铣削刀具轴线，而辅助切削刃或端部切削刃9平行于铣削刀具轴线延伸。提供这些辅助切削刃9用以产生齿间隙的底部。 [0065] 图4至图7示出了用于在例如齿轮的相邻齿之间产生齿廓或齿间隙的两种替代方法，其中这将同样适用于齿条和齿轮区段。在这方面，图4示出了与实心轮的外周部的径向接合，从而产生齿间隙16和齿间隙的底部16a。 [0066] 通过使铣削刀具轴线在径向进给的同时倾斜来产生齿廓，如下文所描述。图3至图7总是基本上示出将产生的齿轮部的相同部分且铣削刀具10也总是相同，在此方面，在所有相同的部分中也使用相同的附图标记，但另一方面为了更加简便，并未在附图的所有部分中示出全部附图标记，而是将所有附图标记分配到图的各个部分。 [0067] 在图3所示的方法的第一部分，如图3（a）所示的铣削刀具10从原始圆柱形齿轮坯的表面前方行进到齿间隙16的区域内，切削刃8相对于齿轮与径向平行定向。在步骤3（b）中，旋转铣削刀具10，利用其切削刀片5在径向移动到对应于所谓齿根高度的深度且因此生成齿间隙16和齿间隙的底部16a的一部分。以小于前刀面宽度（或辅助切削刃9的长度）的特定间隔重复步骤3（c）和（d）中的操作。这导致具有基本上平行侧面的凹槽，凹槽的深度近似对应于齿高，并且凹槽的宽度在切削刀片厚度或前刀面的一倍与两倍之间。由于所必需的后角，前刀面的宽度也限定切削刀片的在切削刃8a、8b后方的最大厚度。然后，铣削刀具远离齿轮在径向上移动并且沿着齿的背面移动到开始仿形切削操作的位置。 [0068] 图4以六个单独步骤4（a）至4（f）示出了产生与齿13相邻的齿12的下廓12b。在铣削刀具轴线20倾斜移动期间，铣削刀具同时绕该轴线20旋转且同时从齿轮的外侧周围接合到齿间隙16内，如图3所示部分地产生齿间隙16，从而以那种方式产生齿12的下廓 12b。同时，也完成了齿间隙16的上部。 [0069] 在完成了齿12的齿廓12b后，将铣削刀具10从齿间隙16拉出且使铣削刀具10枢转回到起始位置，在产生齿间隙的底部期间，铣削刀具轴线在起始位置相对于中立位置向右枢转大约相同角度（参看图5（a）），就像在产生齿廓12b时，铣削刀具轴线在起始位置4（a）向左枢转。根据步骤图5（a）至图5（f），同样通过使铣削刀具轴线20返回枢转移动到竖直方位，同时接合到齿间隙16内（并且完成齿间隙16）而与齿间隙16一起产生齿廓 13a。 [0070] 在这种情况下，每个切削刃8均垂直于刚刚产生的齿廓的部分的法线，如在每种情况下由在齿廓与切削刃8之间的接触点的线示出（也参看图4（d）和图5（c））。可通过铣削刀具轴线的连续枢转移动和同时接合到齿间隙16内而以完全没有刻面的情况下并且以均匀的方式产生齿廓12b/13a。 [0071] 使得相应切削刀片的两个平行切削刃8能以上文所述的方式产生齿廓12b、13a，切削刀片必须突出超过铣削刀具主体的周围足够得远，使得在分别产生齿廓12b和13a时，铣削刀具主体并不撞击到齿轮的齿上，在图3至图5中，齿轮齿的齿被进一步向上布置。在产生齿条上的齿构造时，关于该方法能否用于所有齿或者是否仅在前部的切削刃8能分别用于在中心的齿，齿条长度为重要考虑因素。 [0072] 在图6和图7中以齿轮20为例子，示出了产生带齿传动元件的齿廓的优选系统，其中该系统也可类似地至少适用于齿条的部分，通过使相应齿条部分绕齿廓的后侧上的假想轴线旋转，该假想轴线对应于假想的齿轮轴线，其中在产生齿时，假想轴线和齿一起沿齿条移动。 [0073] 对于齿轮18，示出了例如两个相邻的齿12、13和在这两个相邻齿12、13之间的齿间隙16，（在图6和图7中）分别由附图标记12a和13a表示两个相邻齿12、13的相应上廓，而齿12、13的相应下廓分别由附图标记12b和13b表示。首先，该方法还涉及根据步骤3（a）至3（d）来产生齿间隙16的第一部分。 [0074] 在步骤6（a）中，齿轮绕其轴线略微向上旋转，并且在齿13的外部区域中利用由切削刀片径向所限定的切削圆来进给铣削刀具，以便首先始于铣削齿廓13a的径向外部的操作，在这样的情况下，齿轮再次向下旋转且同时铣削刀具向下移动并且同时水平向右（但因此，具有在齿轮轴线15的方向上在径向向内的分量）以便在彼此相互连续衔接的步骤6（b）至6（f）中铣削齿廓13a的径向内部，而铣削刀具轴线保持其在空间中的方位（竖直方位）。铣削刀具相对于旋转的齿轮的持续旋转和同时持续向下和向内移动得到平滑轮廓，而没有刻面。实现齿轮旋转和铣削刀具的相对应跟踪移动直到在步骤6（f）中铣削轮廓到齿间隙16的所期望的深度，如果实现超过图6（f）所示位置的旋转而切削刀片5的径向外部保持与齿13接合，则可能产生突起，突起也可能呈微小底切构造的形式。 [0075] 然后，在铣削刀具从齿间隙移出之后，齿轮接着绕其轴线15向下旋转移动，进给铣削刀具，将现在背对铣削刀具前端的上切削刃8进给到齿12的径向外部，以产生齿廓12b，然后在彼此连续衔接的步骤7（a）至7（f）中，以类似方式通过铣削刀具的向上旋转移动和相对应的轴向和径向跟踪移动来产生齿廓13a。 [0076] 然后，通过在齿13与下一紧接着的齿14之间生成对应于步骤3（a）至3（d）的下一凹槽来继续该方法，其中以相同方式来产生齿廓14a和13b，且以此类推，直到得出结论只要产生齿廓12a就完成了齿轮。 [0077] 如果齿的宽度（=齿的背面长度）与铣削刀具的切削圆直径相比过大，从而不能通过一次铣削操作来产生，那么相对于齿的背面的纵向延伸在一个或多个不同的位置重复上述程序。 [0078] 根据本发明的方法能利用同一个铣削刀具来产生明显不同的齿廓，其中，为了产生所期望的轮廓，仅需要将铣削刀具轴线的枢转移动或平移移动和齿轮和/或铣削刀具主体的平移移动彼此配合，然而这形成了本领域技术人员利用现代多轴机床和合适编程完成的日常工作的一部分。 [0079] 因此，不再适用将不同铣削刀具和/或铣削刀具用于不同齿廓的要求，这使得带齿传动元件的产生更加合理和简化。 [0080] 图8和图9示意性地以图8的透视图和图9的截面图示出了直齿锥齿轮。如特别地从图9可以看出的那样，锥齿轮具有圆锥形包络表面K1，所有的齿的背面23联合地位于圆锥形包络表面K1上，并且齿的背面的表面24也位于共同圆锥形表面K2上，共同圆锥形表面K2具有更小的锥角，使得假想圆锥表面K1和K2具有在锥齿轮的轴线15上的共同锥尖S。在图9中还可看出齿25中的每一个的齿高从径向外部区域或从离锥尖S更远的区域减小。 总之，齿25的齿廓从远离锥尖S的区域开始到靠近锥头S的区域变窄，在相同位置具有与相对应圆锥表面的截面相同的比例。 [0081] 图9还以两个虚线F示意性地示出了由铣削刀具的切削齿所限定的切削圆，该铣削刀具铣削齿廓。切削圆被示出在齿的两个极点，即在齿的背面23和在齿底部，在齿的背面23处，由P1表示切削圆的相对于齿廓最低的点，在齿底部处，由P2表示切削圆的相对于齿廓最低的点。切削圆的该最低点在铣削操作期间沿着箭头从P1到P2移动。 [0082] 在此方面，同时，锥齿轮绕其轴线15旋转，此外，与此同时，在此处所采用的垂直于纸平面延伸的视图中，铣削刀具的轴线21从点A1移位到A2。应了解这种移位在这里只是示意性地示出的并且能分别根据铣削刀具半径和切削圆轮廓的相应最低点P1和P2来确定点A1和A2的精确位置。 [0083] 应了解的是，原本以关于图6和图7已经示出的完全相同的方式来产生齿廓，在此方面，替代地，也能类似于图3至图5的视图来实施铣削刀具轴线在空间中的枢转移动。在锥齿轮的情况下，仅轴线相对于相应齿轮坯的定位不同于圆柱形齿轮所涉及的定位，而齿轮和铣削刀具或铣削刀具轴线的实际铣削操作和移动基本上相似。 [0084] 图10示出了替代性的铣削刀具100的各种视图。此处，铣削刀具100也具有主体1’，主体1’在该情况下为圆柱形，其中，相对于图1的基本差别在于：在主体1’中的铣削刀具较小，而且主要差别在于：不是在切向上而是在径向上安装切削刀片。但在该情况下，切削刀片5’具有这样的至少一个切削刃8’，该切削刃8’垂直于铣削刀具的轴线35延伸。 此处切削刀片5’或其切削刃8’也突出超过铣削刀具主体1’的周围，更具体而言，至少以与齿底部与齿间隙之间的齿高对应的尺寸超出。但是，由于切削刀片在径向上装配，这种布置额外地具有支承指件30，该支承指件30也在径向上延伸超过铣削刀具主体1’并且支撑切削刀片5’的后侧。各个支承指件30’由排屑空间31分开并且在其前侧各具有相应接纳槽，以用于接纳切削刀片5’。但是，在该情况下，支承指件30的轮廓比相应切削刀片5’的轮廓窄，如特别地在图10b的侧视图的上部区域和下部区域中看出的那样。在图10a中的端视图中，最佳地看出在相对应接纳槽中被安装在支承指件前侧的切削刀片5’和在支承指件之间和切削刀片5’前方的排屑空间。图10c示出了铣削刀具100的透视图。 [0085] 在这种铣削刀具的情况下，仅使用切削刀片5’的垂直于轴线35延伸的相应端部切削刃8’。菱形切削刀片的尖端可能也具有平坦的或倾斜的构造，其也不对称地延伸，也就是说，垂直于所描述的切削刃8’，以便能在相邻齿之间更容易地产生齿底部。应了解的是，利用这种铣削刀具产生的齿构造的齿间隙必须足够得宽，以便能接纳包括支承指件30的菱形切削刀片5’，如果由垂直于轴线35延伸的切削刃8’来机械加工齿廓的侧部的话。 [0086] 出于原始公开的目的，应当指出的是，本领域技术人员能从本说明书、附图和所附权利要求书了解到所有的特征，即使它们仅关于某些其它特征具体地描述，它们也能各个地组合以及与本文所公开的特征中的其它特征或特征的集合任意地组合，只要未明确地排除这样的组合或者在技术方面使得这样的组合不可能或没有意义。此处为了简便和易于阅读说明书起见，省去了特征的所有可行的组合的全面明确表示和各个特征的彼此独立性的强调。 |
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