研磨机及研磨方法
阅读：1023发布：2020-06-22
专利汇可以提供研磨机及研磨方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 研磨 机和一种研磨方法。研磨机包括研磨件，该研磨件与 工件 齿轮 啮合 并且对工件齿轮进行研磨。研磨件与工件齿轮啮合成使得：在研磨件的齿顶与工件齿轮的齿根面之间存在规定量的间隙，并且，在研磨件的齿根面与工件齿轮的齿顶之间存在规定量的间隙；以及研磨件的有效齿顶 定位 成比指示工件齿轮的齿形管理直径的曲线更靠近工件齿轮的齿根面。，下面是研磨机及研磨方法专利的具体信息内容。
1.一种研磨机，其特征在于包括研磨件，所述研磨件与工件齿轮啮合并且对所述工件齿轮进行研磨，其中，
所述研磨件与所述工件齿轮啮合成使得：
在所述研磨件的齿顶与所述工件齿轮的齿根面之间存在规定量的间隙，并且，在所述研磨件的齿根面与所述工件齿轮的齿顶之间存在所述规定量的间隙；以及所述研磨件的有效齿顶定位成比指示所述工件齿轮的齿形管理直径的曲线更靠近所述工件齿轮的所述齿根面。
2.一种研磨方法，所述研磨方法通过与工件齿轮啮合的研磨件对所述工件齿轮进行研磨，
所述研磨方法的特征在于包括使所述研磨件与所述工件齿轮啮合成使得：
在所述研磨件的齿顶与所述工件齿轮的齿根面之间存在规定量的间隙，并且，在所述研磨件的齿根面与所述工件齿轮的齿顶之间存在所述规定量的间隙；以及所述研磨件的有效齿顶定位成比指示所述工件齿轮的齿形管理直径的曲线更靠近所述工件齿轮的所述齿根面。
研磨机及研磨方法
技术领域
[0002] 相关技术的描述
[0003] 研磨是这样一种工艺：其中，研磨件与工件以在其之间保持有磨料的方式彼此摩擦，使得工件经受微切削而被磨光。以此方式，研磨使工件被修整得更加平滑。在齿轮研磨中，工件齿轮通过与该工件齿轮啮合的研磨件而被研磨(例如，参见日本专利申请公报No.02-057755(JP 02-057755A))。
发明内容
[0004] 在齿轮研磨中，研磨件的齿顶与工件齿轮的齿面的一部分(下齿面)啮合。因而，齿面的与研磨件啮合的部分与齿面的其他部分相比可以被更深地切削，并且在所述部分处可以形成凹部。这导致通过研磨获得的工件齿轮的尺寸精度较低，导致经研磨的工件齿轮的啮合性能较低。由于这种低啮合性能，结合至产品中的齿轮(经研磨的工件齿轮)很可能产生振动和噪声。鉴于此，需要一种用于防止在工件齿轮的下齿面处形成凹部的技术。
[0005] 本发明提供了研磨机和研磨方法，该研磨机和该研磨方法使得能够以高精度研磨工件齿轮，而不会导致在工件齿轮的齿根处形成凹部。
[0006] 本发明的第一方面涉及研磨机，该研磨机包括研磨件，该研磨件与工件齿轮啮合并且对工件齿轮进行研磨。研磨件与工件齿轮啮合成使得：在研磨件的齿顶与工件齿轮的齿根面之间存在规定量的间隙，并且，在研磨件的齿根面与工件齿轮的齿顶之间存在规定量的间隙；以及研磨件的有效齿顶定位成比指示工件齿轮的齿形管理直径的曲线更靠近工件齿轮的齿根面。
[0007] 本发明的第二方面涉及用与工件齿轮啮合的研磨件对该工件齿轮进行研磨的研磨方法。所述研磨方法包括使研磨件与工件齿轮啮合成使得：在研磨件的齿顶与工件齿轮的齿根面之间存在规定量的间隙，并且，在研磨件的齿根面与工件齿轮的齿顶之间存在规定量的间隙；以及研磨件的有效齿顶定位成比指示工件齿轮的齿形管理直径的曲线更靠近工件齿轮的齿根面。
[0009] 以下将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点和技术上的以及工业上的意义进行描述，附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：
[0010] 图1是示出研磨机的构型的示意图；
[0011] 图2是示出啮合部段的构型的示意图；以及
[0012] 图3是示出研磨过程的步骤的流程图。
具体实施方式
[0014] 研磨机100是根据本发明的实施方式的研磨机。研磨机100对工件齿轮110的每个齿的两个齿面进行研磨。在本实施方式中，使用渐开线直齿轮作为工件齿轮110。
[0015] 研磨是这样一种工艺：其中，研磨件与工件以在其之间保持有磨料的方式彼此摩擦，使得工件经受微切削而被磨光。以此方式，研磨使工件被修整得更加平滑。根据本发明的研磨是这样一种工艺：其中，研磨件10与工件齿轮110以在其之间保持有研磨剂(磨料)的方式彼此啮合，并且因而工件齿轮110经受微切削而被磨光。以此方式，根据本实施方式的研磨使工件齿轮110被修整得更加平滑。
[0017] 研磨件10是与工件齿轮110啮合以对工件齿轮110的每个齿的两个齿面进行研磨的工具。研磨件10是齿轮形工具。研磨件10被可旋转地支承在旋转轴15上。研磨件10的设计规格被设定为使得当研磨件10与工件齿轮110啮合时，实现啮合部段G的构型(稍后详细描述)。
[0018] 研磨件10的设计规格包括研磨件10的形状以及研磨件10的中心与工件齿轮110的中心之间的距离。
[0019] 旋转轴15选择性地在旋转状态与制动状态之间切换，在旋转状态中，旋转轴15连接至马达(未示出)并且被马达旋转地驱动，在制动状态中，通过制动装置(未示出)对旋转轴15施加制动力。本实施方式中的旋转轴15沿规定的旋转方向(图1中由箭头指示)被驱动。马达和制动装置连接至控制器50。
[0020] 研磨液给送器20从上方将包含磨料颗粒的研磨剂滴在工件齿轮110与研磨件10彼此啮合的啮合部段G上。研磨剂在其自身重量的作用下滴落。
[0021] 中心距调节器30调节工件齿轮110相对于研磨件10的位置，由此调节研磨件10的中心与工件齿轮110的中心之间的距离。中心距调节器30连接至控制器50。
[0022] 控制器50使研磨件10的旋转轴15选择性地在旋转状态与制动状态之间切换，在旋转状态中，旋转轴15被连接至旋转轴15的马达旋转地驱动，在制动状态中，通过制动装置对旋转轴15施加制动力。也就是说，控制器50具有控制研磨件10的驱动和制动的功能。
[0023] 控制器50还具有下述功能：调节工件齿轮110相对于研磨件10的位置，由此调节研磨件10的中心与工件齿轮110的中心之间的距离。
[0024] 将参照图2描述啮合部段G的构型。图2示意性示出了啮合部段G的构型。
[0025] 在啮合部段G中，研磨件10与工件齿轮110啮合。在图2中，研磨件10的齿根圆和工件齿轮110的齿根圆由实线指示。研磨件10的齿根圆的直径将被称为齿根直径D1，而工件齿轮110的齿根圆的直径将被称为齿根直径d1。
[0026] 研磨件10在以下描述的条件(1)和条件(2)下与工件齿轮110啮合。条件(1)：在啮合部段G中，研磨件10与工件齿轮110啮合成使得在研磨件10的齿顶与工件齿轮110的齿根面之间留有规定量的间隙C并且在研磨件10的齿根面与工件齿轮110的齿顶之间也留有所述规定量的间隙C。
[0027] 条件(2)：在啮合部段G中，研磨件10与工件齿轮110啮合成使得指示研磨件10的有效齿顶直径D2的曲线定位成比指示工件齿轮110的齿形管理直径d3的曲线更靠近工件齿轮110的齿根面(即，指示有效齿顶直径D2的曲线定位在工件齿轮110的齿根面与指示齿形管理直径d3的曲线之间)。
[0028] 也就是说，研磨件10的中心与工件齿轮110的中心之间的距离被设定为使得研磨件10的有效齿顶在比指示工件齿轮110的齿形管理直径d3的曲线更靠近工件齿轮110的齿根面的位置处(即，在位于工件齿轮110的齿根面与指示齿形管理直径d3的曲线之间的位置处)与工件齿轮110啮合。
[0030] 指示齿形管理直径d3的曲线指示了工件齿轮110的啮合起始点的位置，该啮合起始点是基于例如当工件齿轮110作为经研磨的齿轮安装在产品中时工件齿轮110与另一齿轮啮合的假设而设定的。该啮合起始点指的是另一齿轮开始与工件齿轮110啮合的位置。
[0031] 也就是说，指示齿形管理直径d3的曲线指示了工件齿轮110的齿根面侧上的位置，假设当工件齿轮110作为经研磨的齿轮安装在产品中时工件齿轮110与另一齿轮相啮合，那么该另一齿轮实际上在该位置处开始与工件齿轮110啮合。在图2中，工件齿轮110的齿形管理直径d3由双点划线指示。
[0032] 在啮合部段G中，工件齿轮110和研磨件10彼此啮合并且在工件齿轮110与研磨件10之间具有齿隙。应当指出的是，齿隙是指工件齿轮110的齿面与研磨件10的齿面之间的“游隙”。
[0033] 将参照图3对研磨工艺S100的步骤进行描述。在图3中，以流程图的形式指示了研磨工艺S100的步骤。
[0034] 研磨工艺S100指示了根据本发明的实施方式的研磨方法。研磨工艺S100是用研磨机100对工件齿轮110的每个齿的两个齿面进行研磨的过程。
[0035] 在步骤S110中，工件齿轮110与研磨机100的研磨件10彼此啮合，使得满足条件(1)和条件(2)。条件(1)：在研磨件10的齿顶与工件齿轮110的齿根面之间留有规定量的间隙C，并且在研磨件10的齿根面与工件齿轮110的齿顶之间也留有所述规定量的间隙C。条件(2)：指示研磨件10的有效齿顶直径D2的曲线定位成比指示工件齿轮110的齿形管理直径d3的曲线更靠近工件齿轮110的齿根面(即，指示有效齿顶直径D2的曲线定位在工件齿轮110的齿根面与指示齿形管理直径d3的曲线之间)。
[0036] 也就是说，在研磨机100中，研磨件10的设计规格被设定成并且研磨件10的中心与工件齿轮110的中心之间的距离通过中心距调节器30被调节成，使得同时满足条件(1)和条件(2)两者。对研磨件10的中心与工件齿轮110的中心之间的距离进行调节的中心距调节器30例如受控制器50控制。
[0037] 在步骤S120中，控制器50驱动研磨件10以对工件齿轮110进行研磨。
[0038] 以下将描述通过研磨机100和研磨工艺S100产生的有利效果。通过研磨机100和研磨工艺S100，能够以高精度对工件齿轮110进行研磨，而不会导致在工件齿轮110的齿根处形成凹部。
[0039] 在常规研磨工艺中，研磨件的齿顶与工件齿轮的齿面的一部分(下齿面)啮合。因此，齿面的与研磨件啮合的部分与齿面的其余部分相比会被更深地切削，并且在所述部分处会形成凹部。这导致通过研磨获得的工件齿轮的尺寸精度较低，从而导致经研磨的工件齿轮的啮合性能较低。由于这种低啮合性能，齿轮(经研磨的工件齿轮)很可能产生振动和噪声。
[0040] 与此形成对比，通过研磨机100和研磨工艺S100，采用以下技术能够防止在齿根处形成凹部。也就是说，在研磨件10的齿顶与工件齿轮110的齿根面之间留有规定量的间隙C并且在研磨件10的齿根面与工件齿轮110的齿顶之间也留有所述规定量的间隙C。此外，研磨件10与工件齿轮110啮合成，使得指示研磨件10的有效齿顶直径D2的曲线定位成比指示工件齿轮110的齿形管理直径d3的曲线更靠近工件齿轮110的齿根面(即，指示有效齿顶直径D2的曲线定位在工件齿轮110的齿根面与指示齿形管理直径d3的曲线之间)。
[0041] 尽管在本实施方式的研磨工艺S100中未详细说明，但如果存在由于对工件齿轮110的齿根面进行预加工而引起的明显加工等级差异，则优选的是研磨件10与工件齿轮
110在偏离加工等级差异部位的位置处啮合。
110在偏离加工等级差异部位的位置处啮合。
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