CN102059406A - 通过共用倒角工具表面滚铣准双曲面齿轮齿顶修缘半径 - Google Patents

通过共用倒角工具表面滚铣准双曲面齿轮齿顶修缘半径 Download PDF

Info

Publication number
CN102059406A
CN102059406A CN201010547523XA CN201010547523A CN102059406A CN 102059406 A CN102059406 A CN 102059406A CN 201010547523X A CN201010547523X A CN 201010547523XA CN 201010547523 A CN201010547523 A CN 201010547523A CN 102059406 A CN102059406 A CN 102059406A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chamfer tool
blade
shared
radius
gear
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201010547523XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102059406B (zh
Inventor
萧春良
斯特凡诺·隆巴尔多
保罗·J·博亚诺夫斯基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
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 Ford Motor Co filed Critical Ford Motor Co
Publication of CN102059406A publication Critical patent/CN102059406A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102059406B publication Critical patent/CN102059406B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/12—Milling tools
    • B23F21/22—Face-mills for longitudinally-curved gear teeth
    • B23F21/223—Face-mills for longitudinally-curved gear teeth with inserted cutting elements
    • B23F21/226—Face-mills for longitudinally-curved gear teeth with inserted cutting elements in exchangeable arrangement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/17—Gear cutting tool
    • Y10T407/1705—Face mill gear cutting tool
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/17—Gear cutting tool
    • Y10T407/1745—Rotary, tooth form cutting tool
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/10—Gear cutting
    • Y10T409/101113—Gear chamfering or deburring
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/10—Gear cutting
    • Y10T409/101431—Gear tooth shape generating
    • Y10T409/105883—Using rotary cutter
    • Y10T409/106042—Using rotary cutter having axially directed cutting edge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了环状齿轮或小齿轮共用外倒角工具和共用内倒角工具。共用倒角工具包括柄、尖端和倒角刀刃。柄可连接至齿轮切削器，并具有形成在其远端上的尖端。倒角刀刃位于尖端内，并被配置为形成多个齿数比的齿轮齿顶修缘半径。还描述了设计用于多个齿数比的环状齿轮或小齿轮共用外倒角工具和共用内倒角工具的方法。根据本发明，切削和共用倒角的技术方案减少了倒角工具的数量，通过减少倒角工具变化而提高了齿顶修缘半径形成的一致性，并且减少了刀具磨床转换时间。而且，根据本发明，使用共用的刀片和共用的倒角工具，进一步减少了刀具磨床转换时间。

Description

通过共用倒角工具表面滚铣准双曲面齿轮齿顶修缘半径 
技术领域
本发明总的来说涉及齿轮切削和形成，具体地，涉及用于形成不同比率的齿轮顶面半径的共用外倒角工具和共用内倒角工具。 
背景技术
准双曲面齿轮通常通过同时旋转刀具和金属料块的切削机来形成，刀具和料块的旋转轴以一定角度进行定向。刀具和/或料块通常沿着旋转轴朝向彼此前进，刀具的刀片从料块上切削材料以在料块上形成齿轮齿。一些机器在切割期间将改变垂直于旋转轴的刀具和/或料块的定向，以形成期望的准双曲面齿状。准双曲面齿轮装置的小齿轮和环形齿轮都可以以这种方式被切割。 
齿轮切削工具通常包括多个内刀片和从其延伸的多个外刀片，以形成准双曲面齿轮的齿。典型地，小齿轮或环状齿轮外侧刀片形成准双曲面齿轮轮廓的小齿轮驱动侧或环状齿轮的非工作齿侧(coast side)，并且小齿轮或环状齿轮内侧刀片形成准双曲面齿轮轮廓的小齿轮的非工作齿侧或环状齿轮驱动侧。许多切削工具的尺寸形成为需要不同的刀片来形成不同齿数比的齿轮齿。 
通常对齿轮齿的顶端倒圆角，以减少刀片从坯料上去除材料时形成的尖锐的斜边角。如果不减少，则这些边角会碎裂或裂缝，并引起有害噪声。现有制造倒角的各种方法包括：利用倒角装置手锉和使用齿轮切削机。刀片还可以配置有倒角刀刃，其能够使刀片切削齿轮齿的一侧并同时在齿上形成倒角。然而，这要求针对每个比率有唯一的顶面半径倒角工具。 
发明内容
针对相关技术中存在的一个或多个问题，本发明的目的在于提供一种共用倒角工具，其能够针对每个比率提供唯一的顶面半径倒角工具。 
本发明公开了环形齿轮或小齿轮共用的外倒角工具和共用内倒角工具。共用倒角工具包括柄、尖端和倒角刀刃。柄可附接至齿轮铣刀，并具有形成在其远端上的尖端。倒角刀刃位于尖端内，并被配置为形成多个齿数比的齿轮齿顶修缘半径。 
优选地，该倒角刀刃形成一族表中多种齿数比的齿顶修缘半径。 
优选地，倒角刀刃包括肩部半径刀刃。 
优选地，肩部半径刀刃形成弯曲的齿顶修缘半径。 
优选地，从齿的前侧到齿的后侧形成齿顶修缘半径。 
优选地，工具被设计为在齿轮齿的驱动侧上形成齿顶修缘半径。 
本发明还描述了设计用于多个齿数比的环状齿轮或小齿轮共用外倒角工具和共用内倒角工具的方法，该方法包括：选择齿轮族表；获得所述族表中每种比率的外倒角工具；从多种比率的外倒角工具中为共用外倒角工具选择初始设计；以及使所述共用外倒角工具的肩部半径刀刃与每一个所述外倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。 
优选地，将具有最小全齿高的齿数比(或比率)的外倒角工具选为共用外倒角工具的初始设计。 
优选地，形成用于多个齿数比的共用倒角工具的方法还包括：获得族表中每种齿数比的内倒角工具；从多种齿数比的内倒角工具中为共用内倒角工具选择初始设计；以及使共用内倒角工具的肩部半径刀刃与每一个内倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。 
优选地，将具有最小全齿高的齿数比的内倒角工具选为共用内倒角工具的初始设计。 
优选地，改变初始共用外倒角工具的多个参数，直到共用外倒角工具肩部半径刀刃与外倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。 
优选地，改变初始共用内倒角工具的多个参数，直到共用内倒角工具肩部半径刀刃与内倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。 
根据本发明的另一方面，还提供一种用于对多个齿数比的齿轮齿顶修缘半径进行倒角的装置，该装置包括：齿轮刀具，具有多个刀附件；多个外侧刀片，多个刀附件与连接，其中，该外侧刀片形成小齿轮的驱动侧表面和环形齿轮的非工作齿表面；多个内侧刀片，与多个刀附件连接，其中，该内侧刀片形成小齿轮的非工作齿侧表面和环形齿轮的驱动侧表面；多个共用外侧倒角刀片，与多个刀片附件连接，其中，环形齿轮或小齿轮共用外侧倒角刀片形成多个齿数比的环形齿轮非工作齿侧或小齿轮驱动侧的齿顶修缘半径；以及多个共用内侧倒角刀片，与多个刀片附件连接，其中，环形齿轮或小齿轮共用内侧倒角刀片形成多个齿数比的环形齿轮驱动侧或小齿轮非工作齿侧的齿顶修缘半径。 
优选地，刀片成组地安装在齿轮刀具上。 
优选地，该装置进一步包括：用于旋转齿轮刀具和坯料的设备，其中，可将该设备设计成相对于该坯料选择性地改变齿轮刀具的空间方向。 
优选地，从齿轮齿的前侧到后侧形成齿顶修缘半径。 
根据本发明，切削和共用倒角减少了倒角工具的数量，通过减少倒角工具变化而提高了齿顶修缘半径形成的一致性，并且减少了刀具磨床转换时间。此外，切削和共用倒角的该方法可以使用共用的刀片和共用的倒角工具，进一步减少了刀具磨床转换时间。 
附图说明
根据以下详细的描述、权利要求和附图，本发明的特征和发明点将变得更加显而易见，以下是附图的简要描述： 
图1是齿轮切削***的示意性透视图。 
图2是示例性齿轮刀具的透视图。 
图3是示例性小齿轮内侧刀片的侧视图。 
图4是示例性小齿轮外侧刀片的侧视图。 
图5是小齿轮的部分示意性截面图。 
图6是示例性环状齿轮外侧刀片的侧视图。 
图7是示例性环状齿轮内侧刀片的侧视图。 
图8是环状齿轮的部分示意性截面图。 
图9(A)和图9(B)是示例性小齿轮或环状齿轮外倒角工具和齿轮齿的侧视图。 
图10(A)和图10(B)是示例性小齿轮或环状齿轮内倒角工具和齿轮齿的侧视图。 
图11是设计图9和图10的共用倒角工具所涉及的步骤的流程图。 
图12是刀具到齿轮材料定向的示意图。 
具体实施方式
现在参照附图，详细示出了优选的示例性实施例。尽管附图代表了一些实施例，但附图不必按比例绘制，而是特定部件可以被夸大、去除或部分截取以更好地示出和解释本发明。此外，本文所阐述的实施例并非穷举，或者不将权利要求限制或限定为附图所示且在以下详细描述中公开的特定形式和结构。 
图1示出了齿轮切削***20的实施例。***20包括刀架22以及被基座26所支持的工件支架24。刀架22包括滑架30、刀具头32、刀具主轴34以及通常在36处示出的刀具(或切削工具)。滑架30通常在空间方向X上相对于基座26移动。刀具头32通常在空间方向Y上可相对于滑架30移动。在旋转刀具36的同时，刀具主轴34通常在空间方向Z上可相对于刀具头32移动。因此，刀具36可以沿旋转方向T旋转，并同时在空间方向X、Y、Z的任意一个方向上移动。此外，这些移动可以被诸如计算机数控(CNC)机床的设备所控制，该设备能够以百万分之一英寸数量级进行非常精细的调整。 
工件支架24包括工作台40、工件夹头42和工件主轴44。图中表示工件主轴44具有与之连接的齿轮坯料50。工作台40通常可沿空间方向Z相对于基座26移动。工件夹头42通常可沿旋转方向B相对于工作台40运动。工件主轴44通常可沿旋转方向W相对于工件夹头42运动。 
因此，随着刀具36相对于齿轮料50的旋转，***20可以在齿轮料50上至少形成准双曲面齿。通常，如图1所示，齿轮料和刀具的轴不相交。 
图2示出了刀具36的一部分。刀具36可包括被设计为形成小齿轮或环状齿轮(或齿圈)的小齿轮或环状齿轮外侧和内侧刀片。例如，在图2中，刀具被示出为具有多个小齿轮外侧刀片54、多个小齿轮内侧刀片52、至少一个共用外倒角工具P56以及至少一个共用内倒角工具P58。然而，在另一实施例中，刀具36可具有多个环状齿轮外侧刀片53、多个环状齿轮内侧刀片55、至少一个共用外倒角工具R56以及至少一个共用内倒角工具R58。 
如图4所示，小齿轮外侧刀片54一般包括刀柄80以及设置于其末端84处的尖端82。如图5所示，尖端82具有用于切削齿轮齿70的驱动侧表面68的刀刃86。刀刃86以压力角(pressure angle)PΦpO从末端90向上延伸。在外侧刀片54的刀刃86和刀座79之间测量压力角PΦpO。在一个实施例中，距离PDO应该大于齿轮齿70的全齿高76，使得刀片生成齿轮轮廓，但是不直接形成齿顶修缘半径(tooth top-land radius)P78。 
如图3所示，小齿轮内侧刀片52一般包括柄60以及形成在其远端64处的尖端62。如图5所示，尖端62具有用于切削齿轮齿70的非工作齿侧表面88的刀刃66。刀刃66以压力角PΦpI从末端72向上延伸。在内侧刀片52的刀刃66和刀座74之间测量压力角PΦpI。在一个实施例中，距离PDI应该大于齿轮齿70的全齿高76，使得内侧刀片52生成齿轮轮廓，但是不直接形成齿顶修缘半径P78。 
类似地，为了切削环状齿轮，如图6所示，环状齿轮外侧刀片53一般包括柄61以及形成在其远端65处的尖端63。如图8所示，尖端63具有用于切削齿轮齿71的非工作齿侧表面69的刀刃67。内侧刀刃67以压力角RΦpO从末端73向上延伸。在外侧刀片53的内侧刀刃67和刀座75之间测量压力角RΦpO。在一个实施例中，距离PDO应该大于齿轮齿71的全齿高76，使得刀片53生成齿轮轮廓，但是不直接形成齿顶修缘半径R78。 
如图7所示，环状齿轮内侧刀片55一般包括柄81以及形成在其远端85处的尖端83。如图8所示，尖端83具有用于切削齿轮齿71的驱动侧面93的刀刃87。刀刃87以压力角RΦpI从末端83向上延伸。在内侧刀片55的刀刃87和刀座89之间测量压力角RΦpI。在一个实施例中，距离PDI应 该大于齿轮齿71的全齿高76，使得内侧刀片55生成齿轮轮廓，但是不直接形成齿顶修缘半径R78。 
通常，用于切削小齿轮或环状齿轮的外侧和内侧刀片是以均匀坯料为基础的，用于各种轮廓。然而，采用共用外侧刀片和共用内侧刀片，可以得到较大的切削深度和半径，而不必在作业之间更换内侧和外侧刀片。另外，刀片可涂覆有防止齿轮刀片被磨削的耐磨材料。这使得替换刀片的周期延长，刀片用的更久。 
在使用中，小齿轮外侧刀片54和小齿轮内侧刀片52趋于形成具有锐角尖角的齿轮齿。环状齿轮外侧刀片53和环状齿轮内侧刀片55也是如此。这种角易于裂或碎，这会引起噪声，并且通常对齿轮的运转不利。可以对齿轮齿进行倒角，以便减少这种噪声。典型地，用于准双曲面齿轮的外侧和内倒角工具设计对于每个齿数比的小齿轮几何形状或环状齿轮几何形状来说是特定的。即，需要唯一的外倒角工具和唯一的内倒角工具来生成针对每个齿数比的齿顶修缘半径。然而，可设计共用外倒角工具和共用内倒角工具来创建多比率的齿轮齿顶修缘半径，由此减小了刀具磨床转换时间。 
共用外倒角工具和共用内倒角工具可被设计为在小齿轮或环状齿轮上形成齿顶修缘半径。如图9所示，共用外倒角工具P56或R56一般包括柄P92或R92以及形成在其远端P96或R96处的尖端P94或R94。尖端P94或R94包括用于在小齿轮的驱动侧表面68或环状齿轮的非工作齿侧的表面69上生成齿顶修缘半径P78或R78的倒角刀刃P98或R98。类似地，如图10所示，共用内倒角工具P58或R58一般包括柄P100或R100以及形成在其远端P104或R104处的尖端P102或R102。尖端P102或R102包括在小齿轮的非工作齿侧的表面88或环状齿轮的驱动侧面93上生成齿顶修缘半径P78或R78的倒角刀刃P106或R106。 
在共用外倒角工具P56或R56的一个实施例中，如图9所示，倒角刀刃P98或R98可包括肩部半径刀刃P108或R108。肩部半径刀刃P108或R108可用于在小齿轮齿70上形成弯曲的齿顶修缘半径P78或在环状齿轮齿71上形成弯曲的齿顶修缘半径R78。在一个实施例中，肩部半径刀刃P108或R108沿着齿顶面的整个长度形成齿顶修缘半径P78或R78。利用肩部半 径刀刃P108或R108对齿顶修缘半径P78或R78进行倒圆角减少了可引起噪声的有害切削。使用倒圆角的肩部半径刀刃P108或R108还可以减少倒角点的应力集中。在共用内倒角工具P58或R58的类似实施例中，如图10所示，倒角刀刃P106或R106可包括肩部半径刀刃P110或R110。肩部半径刀刃P110或R110可用于在小齿轮齿70或环状齿轮齿71上形成弯曲的齿顶面。 
在另一个实施例中，如图9所示，除齿顶修缘半径P78或R78之外，共用外侧倒角工具P56或R56的尖端P94或R94通常不接触齿轮齿70或71。此外，尖端P94或R94可具有长度PAXO或RAXO，其小于齿轮齿70或71的全齿高76。这可以使得共用外倒角工具切削齿顶修缘半径的一部分而不切削齿轮齿。小于全齿高76的、尖端P94或R94的长度PAXO或RAXO还可以允许使用共用外倒角工具形成多种比率的齿顶修缘半径而不需要更换工具。可以在图10中看出针对共用内倒角工具P58或R58的类似实施例。 
在图11a至图11d中示出了设计用于小齿轮或环状齿轮的共用外倒角工具和共用内倒角工具所涉及的步骤。 
如图11a至图11b所示，设计处理开始于选择齿轮系列(family)以及获得或开发针对在该族表中找到的每种比率的外倒角工具设计。为了开发针对每种比率的外倒角工具设计，需要满足特定的参数。对于小齿轮，每种比率的外倒角工具的刀刃、后角和刀刃半径应该与相同比率的小齿轮外侧刀片的刀刃86、后角PΦcO和刀刃半径相匹配。每种比率的外倒角工具的刀片距离和刀片顶部宽度还应该等于相同比率的小齿轮外侧刀片的刀片距离PBdO和刀片顶部宽度PWTO。对于环状齿轮，每种比率的外倒角工具的刀刃、后角和刀刃半径应该与相同比率的环状齿轮外侧刀片的刀刃67、后角RΦcO和刀刃半径相匹配。每种比率的外倒角工具的刀片距离和刀片顶部宽度还应该等于相同比率的环状齿轮外侧刀片的刀片距离RBdO和刀片顶部宽度RWTO。将外倒角工具的参数与外侧刀片的参数校准为外倒角工具创建基本类似于该族表中每种比率的外侧刀片轮廓的轮廓。这确保了外倒角工具被设计为在齿轮齿上以适当的位置形成精确尺寸的倒角。 
此外，每种比率的环状齿轮和小齿轮外倒角工具的轴向研磨深度可以为全齿高76的60％。因此，外倒角工具的轴向刀片高度将影响齿轮齿的前后(toe and heel)齿顶修缘半径深度。此外，每种比率的外倒角工具的环状齿轮和小齿轮肩部半径刀刃可以大约为全齿高76的60％和45％。增加或减小外倒角工具的肩部半径刀刃将生成一个或多或少主动的小齿轮非工作侧齿顶修缘半径(a less or more aggressive pinion coast side tooth top-landradius)。 
在针对每种比率确定了外倒角工具参数之后，可以创建共用外倒角工具的视觉图像。 
如图11c所示，该方法的下一步骤可包括从不同比率的内倒角工具或外倒角工具中选择用于共用内倒角工具或外倒角工具的初始设计。 
如图11d所示，共用外倒角工具设计的另一方面是，使为共用外倒角工具的初始设计所选择的比率的肩部半径刀刃与不同比率的外倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。可同时进行这种匹配。这种匹配确保了为共用外倒角工具选择的设计将在齿轮齿的小齿轮驱动侧或环状齿轮非工作齿侧形成精确尺寸的倒角，而不论所形成的齿数比如何。 
当为共用外倒角工具选择初始设计时，该方法可进一步包括选择具有最小全齿高76的比率的外倒角工具的步骤。然后，该比率的参数可被用于创建共用外倒角工具设计。选择具有最小小全齿高的比率可以使得共用外倒角工具形成齿顶修缘半径而不切削齿轮轮廓。 
为了设计共用内倒角工具，设计共用倒角工具的方法可进一步包括以下步骤：获得齿轮族表中每种比率的内倒角工具；从内倒角工具中为共用内倒角工具选择初始设计；以及使为共用内倒角工具选择的初始设计的肩部半径刀刃与不同比率的内倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。 
为了开发针对每种比率的内倒角工具设计，需要满足特定的参数。对于小齿轮，每种比率的内倒角工具的刀刃、后角和刀刃半径应该与相同比率的小齿轮内侧刀片的刀片刀刃66、后角PΦcI和刀刃半径相匹配。每种比率的内倒角工具的刀片距离和刀片顶部宽度还应该等于相同比率的小齿轮内侧刀片的刀片距离PBdI和刀片顶部宽度PWTI。对于环状齿轮，每种比 率的内倒角工具的刀刃、后角和刀刃半径应该与相同比率的环状齿轮内侧刀片的刀片刀刃87、后角RΦcI和刀刃半径相匹配。每种比率的内倒角工具的刀片距离和刀片顶部宽度还应该等于相同比率的环状齿轮内侧刀片的刀片距离RBdI和刀片顶部宽度RWTI。将内倒角工具的参数与内侧刀片的参数校准为内倒角工具创建了与族表中每种比率的内侧刀片轮廓基本相类似的轮廓。这确保了内倒角工具被设计为在齿轮齿上以适当的位置形成精确尺寸的倒角。 
此外，每种比率的环状齿轮和小齿轮内倒角工具的轴向研磨深度可以为全齿高76的60％。因此，内倒角工具的轴向刀片高度将影响齿轮齿的前后齿顶修缘半径深度。此外，每种比率的内倒角工具的环状齿轮和小齿轮的肩部半径刀刃可以大约为全齿高76的30％至40％和75％至100％。增加或减小内倒角工具的肩部半径刀刃将生成一个或多或少主动的小齿轮非工作齿侧齿顶修缘半径。 
在针对每种比率确定了内倒角工具参数之后，该方法的下一步骤可包括：从不同比率的内倒角工具中为共用内倒角工具选择初始设计。 
共用内倒角工具设计的另一方面可以包括：使为初始设计所选择的比率的肩部半径刀刃与不同比率的内倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。可同时进行这种匹配。这种匹配确保了为共用内倒角工具所选择的设计将在齿轮齿的环状齿轮驱动侧或小齿轮非工作齿侧形成精确尺寸的倒角，而不论所形成的齿数比如何。 
当为共用内倒角工具选择初始设计时，该方法可进一步包括选择具有最小全齿高76的比率的内倒角工具的步骤。然后，该比率的参数可被用于创建共用内倒角工具设计。选择具有最小全齿高的比率可以使共用内倒角工具形成齿顶修缘半径而不切削齿轮轮廓。 
可包括在共用外倒角工具和共用内倒角工具的设计中的另一步骤包括：使用闭环设计原理来改变所选择初始设计的一些参数。即，可以改变所选择的初始共用外倒角工具设计的参数，直到初始共用外倒角工具设计的肩部半径刀刃与不同比率的外倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。类似地，可以改变所选择的初始共用内倒角工具设计的参数，直到初始共用内倒角 工具的肩部半径刀刃与不同比率的内倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。这些参数包括刀片角、轴向研磨深度PAXO、PAXI、RAXO、RAXI、肩部半径刀刃P108、R108、P110、R110以及针对小齿轮的刀片距离PBdO、PBdI或针对环形齿轮的刀片距离RBdO、RBdI。可以改变这些参数，直到共用外倒角工具的肩部半径刀刃P108或R108与不同比率的外倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。这还应用于共用内倒角工具的设计。在相同族表中形成任何齿数比时，使共用内倒角工具的肩部切削半径与内倒角工具的肩部切削半径相匹配确保了共用内倒角工具在适当的位置形成精确尺寸的倒角。然而，共用倒角工具也可以为不同族表工作。 
该方法的附加步骤还可以包括：调整共用外倒角工具和共用内倒角工具的轴向研磨深度PAXO、PAXI、RAXO、RAXI和肩部半径P108、R108、P110、R110，直到小齿轮或环状齿轮齿顶修缘半径被优化。 
一旦形成，共用外倒角工具和共用内倒角工具就可以使用小齿轮刀片或环状齿轮刀片。在一个实施例中，小齿轮外侧和内侧刀片54、52以及共用外侧和内侧倒角刀片P56、P58可以以传统方式以及以选定的半径和深度被固定至刀具36。在另一实施例中，环状齿轮外侧和内侧刀片53、55以及共用外侧和内侧倒角刀片R56、R58可以以传统方式以及以选定的半径和深度被固定至刀具36。典型地，刀片成对地固定至刀具36。 
在一个实施例中，如图2所示，第一对刀片可包括小齿轮外侧刀片54和小齿轮内侧刀片52。第二对刀片可包括共用外倒角工具P56和共用内倒角工具P58。在另一实施例中，第一对刀片可包括环状齿轮外侧刀片53和环状齿轮内侧刀片55。第二对刀片可包括共用外倒角工具R56和共用内倒角工具R58。刀片对的其他变化也是合适的。 
然而，如图2所示，刀具头36上方共用外倒角工具的尖端Pho、Rho与多种比率是不相同的。类似地，如图2所示，刀具头36上方共用内倒角工具的尖端Phi、Rhi与多种比率是不相同的。 
当用共用外侧和内侧倒角刀片形成准双曲面小齿轮或环状齿轮时，工具36相对于齿轮料旋转。外侧和内侧刀片54、52或53、55切入齿轮料，形成齿轮齿，并且共用外侧和内侧倒角刀片P56、R56、P58、R58随后对 齿轮齿进行倒角。在所示的示例性实施例中，齿轮料50旋转，并且***20将相对于齿轮料改变工具36的空间定向。参见图12，每次切削期间工具36相对于齿轮料的移动包括在X和Y方向上的移动。因此，对齿轮料进行的切削不仅仅是通过工具36的旋转和齿轮料50的旋转来限定，而且还通过X和Y方向上的移动来限定，以形成期望的齿轮轮廓。工具36和料块50的旋转速度可以为每分钟几百或几千次旋转(rpm)。 
在一个实施例中，可从小齿轮齿的前侧(toe)112至后侧(heel)114形成齿70和齿顶修缘半径P78。在另一实施例中，可从环状齿轮齿的前侧113到后侧115形成齿71和齿顶修缘半径R78。 
使用根据图2或任何其他适当实施例配置的具有外侧和内侧小齿轮刀片对52、54和共用外侧和内侧小齿轮倒角工具对P56、R56的切削***20和刀具36，独立地生成齿轮齿和齿顶修缘半径。如果使用了外侧和内侧环状齿轮刀片和共用外侧和内侧环状齿轮倒角工具，则也是这样的。在小齿轮或环状齿轮切削处理期间，规则的外侧和内侧刀片52、54或53、55将生成齿轮齿，同时共用外侧和内侧倒角工具P56、P58、R56、R58将生成齿顶修缘半径P78或R78。因此，环状齿轮或小齿轮共用外侧和内侧倒角工具允许使用相同的共用外侧和内侧倒角工具生成多种比率的环状齿轮或小齿轮齿顶修缘半径。因此，切削和共用倒角的这种方法减少了倒角工具的数量，通过减少倒角工具变化而提高了齿顶修缘半径形成的一致性，并且减少了刀具磨床转换时间。先前，倒角工具设计对于每种比率更加专用于小齿轮几何形状或环状齿轮几何形状，并且需要唯一的倒角工具来生成每种比率的齿顶面倒角。此外，切削和共用倒角的该方法可以使用共用的刀片和共用的倒角工具，进一步减少了刀具磨床转换时间。 
先前进行了描述仅仅是示出和描述了本发明的方法和***的示例性实施例。其不是完全的的或者将本发明限制为所公开的任何特定形式。本领域的技术人员应该理解，在不背离本发明的范围的情况下，可以进行各种变化，并且可以针对元件进行等效替换。此外，可以进行许多修改以将特定情况或材料应用于本发明的技术而不背离本质范围。因此，本发明不限于所公开的特定实施例作为执行本发明的最佳模式，而是本发明可包括权 利要求范围内的所有实施例。本发明可以以除具体解释和示出的实施例进行实践而不背离其精神或范围。本发明的范围仅通过以下权利要求进行限定。 

Claims (8)

1.一种共用倒角工具，其特征在于，包括：
可与齿轮切削器相连的刀柄；
设在所述刀柄的远端的尖端，以及
位于所述尖端内的倒角刀刃，其中，所述倒角刀刃形成多种齿数比的齿顶修缘半径。
2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述倒角刀刃形成一族表中多种齿数比的齿顶修缘半径。
3.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述倒角刀刃包括肩部半径刀刃。
4.根据权利要求3所述的工具，其特征在于，所述肩部半径刀刃形成弯曲的齿顶修缘半径。
5.根据权利要求2所述的工具，其特征在于，从齿前侧到所述齿的后侧形成所述齿顶修缘半径。
6.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具被设计为在齿轮齿的驱动侧上形成齿顶修缘半径。
7.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具被设计为在齿轮齿的非工作齿侧上形成齿顶修缘半径。
8.一种形成用于多个齿数比的共用倒角工具的方法，包括：
选择齿轮族表；
获得所述族表中每种齿数比的外倒角工具；
从多种齿数比的外倒角工具中为共用外倒角工具选择初始设计；以及
使所述共用外倒角工具的肩部半径刀刃与每一个所述外倒角工具的肩部半径刀刃相匹配。
CN201010547523.XA 2009-11-13 2010-11-15 通过共用倒角工具表面滚铣准双曲面齿轮齿顶修缘半径 Active CN102059406B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/617,785 2009-11-13
US12/617,785 US20110116885A1 (en) 2009-11-13 2009-11-13 Face hob hypoid gear tooth top-land radius by common chamfer tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102059406A true CN102059406A (zh) 2011-05-18
CN102059406B CN102059406B (zh) 2015-01-14

Family

ID=43995011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010547523.XA Active CN102059406B (zh) 2009-11-13 2010-11-15 通过共用倒角工具表面滚铣准双曲面齿轮齿顶修缘半径

Country Status (2)

Country Link
US (2) US20110116885A1 (zh)
CN (1) CN102059406B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103962652A (zh) * 2014-04-03 2014-08-06 宜昌长机科技有限责任公司 一种滚铣复合加工齿轮的机床
CN105246631A (zh) * 2013-05-30 2016-01-13 格里森工场 制造具有齿端修缘的非展成锥齿轮的摆动运动
CN109153088A (zh) * 2016-05-19 2019-01-04 格里森工场 齿轮的齿顶面倒角
CN110315119A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 洛阳华冠齿轮股份有限公司 一种加工离合器圆弧啮合齿的铣刀盘
CN111015137A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 江西江铃集团车桥齿轮有限责任公司 一种提高延伸外摆线准双曲面齿轮nvh性能的方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8655480B1 (en) * 2010-11-11 2014-02-18 The Boeing Company Automated filler production method
CN103480920B (zh) * 2013-08-05 2015-11-25 平阳县吴经机械制造厂 齿轮棱角磨削机
EP2954967B1 (de) * 2014-06-11 2019-08-07 Klingelnberg AG Verfahren und Vorrichtung zum stirnseitigen Anfasen einer Verzahnung eines Werkstücks
DE102016117962A1 (de) 2016-09-23 2018-03-29 Klingelnberg Ag Kegelrad-Verzahnmaschine zum Anfasen von Kegelradzahnkanten und Verfahren zum Anfasen der Zahnkanten von Kegelrädern
EP3375555B1 (de) * 2017-03-17 2024-07-24 Klingelnberg AG Verfahren zur bearbeitung der zahnflanken von kegelradwerkstücken
CN110719823B (zh) * 2017-07-13 2021-08-31 格里森工场 锥齿轮刀具和刀片合并
EP3517235B1 (de) * 2018-01-25 2020-12-09 Klingelnberg GmbH Verfahren zum entgraten von kegelrädern und cnc-verzahnmaschine mit einer entsprechenden software zum entgraten

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2438329A (en) * 1942-12-21 1948-03-23 Gleason Works Method for producing face clutches
US2597129A (en) * 1947-04-17 1952-05-20 Barber Colman Co Gear chamfering hob
US6536999B1 (en) * 2001-09-12 2003-03-25 Torque-Traction Technologies, Inc. Gear cutter blade
JP2003251527A (ja) * 2002-02-27 2003-09-09 Toyota Motor Corp 曲歯傘歯車の歯形成形装置と歯形成形方法
CN1669709A (zh) * 2004-03-19 2005-09-21 科林基恩伯格股份有限公司 用于锥齿轮齿边倒角和/或清理毛刺的锥齿轮切齿机
CN101015871A (zh) * 2006-02-10 2007-08-15 通用汽车环球科技运作公司 滚齿机的去毛刺设备
WO2009017348A2 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Hanwha L & C Corp. Optical filter for a quasi-monochromatic x-ray and multi-energy x-ray imaging system with the quasi-monochromatic x-ray

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1696930A (en) * 1927-03-01 1929-01-01 Gleason Works Method of cutting bevel gears
GB393173A (en) 1931-12-31 1933-06-01 Gleason Works Improvements in chamfering mechanism and method of chamfering gears
US2608906A (en) * 1942-12-21 1952-09-02 Gleason Works Machine for cutting clutches
US2443089A (en) * 1943-01-04 1948-06-08 Gleason Works Method of producing face clutches
US2718176A (en) * 1951-04-20 1955-09-20 Gleason Works Method of cutting clutches and couplings
US3797361A (en) * 1972-08-01 1974-03-19 C Redin Method and machine for topping gear
JPH01246014A (ja) 1988-03-24 1989-10-02 Fuji Heavy Ind Ltd ワークの面取り加工方法及び加工装置
US5374142A (en) * 1992-12-03 1994-12-20 Dana Corporation Tip relief cutter blades
DE202004008263U1 (de) * 2004-05-19 2004-08-12 Klingelnberg Gmbh Entgratmesser, Vorrichtung zur Aufnahme von Entgratmessern und Kegelrad-Verzahnmaschine zum Anfassen und/oder Entgraten eines Kegelrades
US8113750B2 (en) * 2007-10-15 2012-02-14 Ford Motor Company Face hob hypoid gear tooth cutting by common blades

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2438329A (en) * 1942-12-21 1948-03-23 Gleason Works Method for producing face clutches
US2597129A (en) * 1947-04-17 1952-05-20 Barber Colman Co Gear chamfering hob
US6536999B1 (en) * 2001-09-12 2003-03-25 Torque-Traction Technologies, Inc. Gear cutter blade
JP2003251527A (ja) * 2002-02-27 2003-09-09 Toyota Motor Corp 曲歯傘歯車の歯形成形装置と歯形成形方法
CN1669709A (zh) * 2004-03-19 2005-09-21 科林基恩伯格股份有限公司 用于锥齿轮齿边倒角和/或清理毛刺的锥齿轮切齿机
CN101015871A (zh) * 2006-02-10 2007-08-15 通用汽车环球科技运作公司 滚齿机的去毛刺设备
WO2009017348A2 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Hanwha L & C Corp. Optical filter for a quasi-monochromatic x-ray and multi-energy x-ray imaging system with the quasi-monochromatic x-ray

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105246631A (zh) * 2013-05-30 2016-01-13 格里森工场 制造具有齿端修缘的非展成锥齿轮的摆动运动
CN105246631B (zh) * 2013-05-30 2018-11-02 格里森工场 制造具有齿端修缘的非展成锥齿轮的摆动运动
CN103962652A (zh) * 2014-04-03 2014-08-06 宜昌长机科技有限责任公司 一种滚铣复合加工齿轮的机床
CN109153088A (zh) * 2016-05-19 2019-01-04 格里森工场 齿轮的齿顶面倒角
CN110315119A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 洛阳华冠齿轮股份有限公司 一种加工离合器圆弧啮合齿的铣刀盘
CN110315119B (zh) * 2018-03-30 2024-05-31 洛阳华冠齿轮股份有限公司 一种加工离合器圆弧啮合齿的铣刀盘
CN111015137A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 江西江铃集团车桥齿轮有限责任公司 一种提高延伸外摆线准双曲面齿轮nvh性能的方法
CN111015137B (zh) * 2019-12-30 2021-07-23 江西江铃集团车桥齿轮有限责任公司 一种提高延伸外摆线准双曲面齿轮nvh性能的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102059406B (zh) 2015-01-14
US20130022424A1 (en) 2013-01-24
US8807890B2 (en) 2014-08-19
US20110116885A1 (en) 2011-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102059406A (zh) 通过共用倒角工具表面滚铣准双曲面齿轮齿顶修缘半径
CN106825785B (zh) 一种齿轮毛坯去毛刺的方法
KR101746078B1 (ko) 공작기계 및 기어링 제조 방법
KR102555094B1 (ko) 치형부를 기계가공하는 방법, 툴 장치 및 치성형 머신
US8961268B2 (en) Method for hard fine machining of the tooth flanks of a gear wheel
EP3200948B1 (en) Axial hob with multi-revolution cutting teeth and method of manufacturing a gear with an axial hob
EP3003625B1 (en) Swing motion for manufacturing non-generated bevel gears with end relief
RU2593882C2 (ru) Зуборезная фреза, концевая фреза и способ фасонного фрезерования
JP2013000879A (ja) 複数の異なるかさ歯車の予備歯切り方法および同一のフライス工具の使用方法
MX2011013153A (es) Dispositivo y metodo para fresado por generacion de engranes de dentado interior y fresa de generacion asociada.
US10744581B2 (en) Power skiving pressure angle correction without tool geometry change
JP5858919B2 (ja) 対応した工具を使用する連続形成法によって内サイクロイド歯を有する傘歯車を製造する方法
US11980958B2 (en) Power skiving tool
CN101121210A (zh) 滚刀完全利用的综合滚齿方法
WO1994026452A1 (en) Tool for producing a crown wheel which can mesh with a pinion with oblique teeth, and method of producing such a crown wheel
CN106964849A (zh) 等高螺旋锥齿轮齿顶倒棱的加工方法
US6336777B1 (en) Face hobbing of hypoid gears using a two-spindle machine
US20030049084A1 (en) Gear cutter blade
CN110471365A (zh) 一种鼓形花键加工方法
CN108067949A (zh) 一种螺旋铣刀径向精度研磨方法
JP2019089153A (ja) 歯切り工具及び歯車加工装置
US20020083796A1 (en) End mill type gear cutters for spindle driven machines
JP6033072B2 (ja) 切削工具及び該切削工具の再研削方法
JP2009214263A (ja) シェービングカッター、その製造方法、および歯車のシェービング加工方法
CN116689884A (zh) 齿轮制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant