CN107755827A - 用于在半完成方法中加工面联轴器工件的齿面的方法 - Google Patents

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CN107755827A CN201710726743.0A CN201710726743A CN107755827A CN 107755827 A CN107755827 A CN 107755827A CN 201710726743 A CN201710726743 A CN 201710726743A CN 107755827 A CN107755827 A CN 107755827A
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Abstract

本发明涉及使用齿轮切削工具加工面联轴器工件的齿面的连续半完成方法，齿轮切削工具包括多个刀片，所述多个刀片均具有内切削刃和外切削刃。所述方法能够包括以下步骤：a)设置第一机器设置以及围绕工件旋转轴线旋转驱动所述面联轴器工件和围绕工具旋转轴线耦合旋转驱动所述齿轮切削工具，和b)设置第二机器设置以及围绕所述工件旋转轴线旋转驱动所述面联轴器工件和围绕所述工具旋转轴线耦合旋转驱动所述齿轮切削工具。该方法提供了更多的自由度并且可以更加灵活使用。另外，该方法较之先前已知方法更加具有成本效益。

Description

用于在半完成方法中加工面联轴器工件的齿面的方法
技术领域
本发明的主题是一种加工面联轴器(face couplings)的齿轮齿的方法，其中，其具体是一种半完成(semi-completing)方法。
背景技术
面联轴器是锥角为90度的机器元件。面联轴器还称作正齿轮联轴器。例如在动力设备中在车轴上使用面联轴器并且例如在其凸轮轴上使用该面联轴器。面联轴器还应用在风力涡轮机中。面联轴器能够用作永久联轴器，其特征为两个联接元件(还称作联接半体)的固定的摩擦锁止连接。两个联接半体能够彼此旋拧在一起或者在这种情况中以另一种方式连接在一起。然而，面联轴器还能够用作可断开的联轴器(称作变速联轴器)。
面联轴器不是包括在彼此之上滚动的齿轮的齿轮传动装置。因此，在面联轴器的生产和使用期间应用与齿轮传动装置完全不同的条件。因此，不能通过轧制方法生产面联轴器的联接元件。而且重要的是知道按照根据本发明的方法制造的面联轴器的联接元件沿着齿面的纵向方向不具有恒定的齿顶高度，这是制造加工的结果。
面联轴器的齿具有高精度并且使得能够最大化负荷传输，即，高运载能力。面联轴器的齿具有弯曲(螺旋状)齿廓，即齿面的纵向线弯曲。在配对两个联接元件时，第一联接元件的所有凹齿面均与第二联接元件的凸齿面同时啮合。为此，在各种情况中，一个左旋联接半体与一个右旋联接半体成对。
能够以各种方式制造面联轴器，如下文所述。根据克林根贝格摆线齿方法(Klingelnberg cyclo-palloid method)和奥林康方法(Oerlikon method)制造的面联轴器之间存在差异。另外，存在称作联轴器(来自美国的Gleason)的面联轴器。
克林根贝格方法是连续方法。根据克林根贝格方法制造的面联轴器的齿具有可变的齿高度。在克林根贝格方法中，使用同心安装在彼此内部的两个刀盘。并非所有机器均能够以上述方式容纳两个刀盘。在克林根贝格方法中使用的刀片被组装成组，并且布置在刀盘的一小段多螺纹螺旋上。在刀盘和工件在克林根贝格方法期间连续旋转的同时，每个新的刀片组分别通过待加工的工件的下一个齿隙。在克林根贝格方法中分开的刀片与面联轴器的凸齿面和凹齿面相联。然而，如果忽略制造纵向凸度所需的小校正值的话，则这些分开的刀片布置在相同的旋转圆半径上。
在奥林康方法的范围中用作工具的刀盘具有复杂的构造，
在联轴器方法中，工具的半径、面联轴器的齿的数量和面联轴器的直径彼此依赖。在联轴器方法中，一般同时切削两个齿隙。随后研磨齿。联轴器的显著劣势是它们必须具有偶数数量的齿。另外，联轴器的齿具有恒定的齿高度。
在面联轴器的工业制造中，重要的是发现简单且快速的方法，原因在于这些因素会影响成本效益。
因此目的是提供一种工业生产面联轴器的方法，所述方法提供了更多的自由度并且可以更加灵活使用。另外，该方法较之先前已知方法更加具有成本效益。
发明内容
根据本发明，提供一种方法，所述方法具有下特征。
-该方法是连续的半完成方法，
-使用齿轮切削工具，所述齿轮切削工具包括多个刀片，所述多个刀片均具有内切削刃和外切削刃，并且
-该方法包括以下步骤a)和b)，以加工顺序a)和b)或者以加工顺序b)和a)实施所述步骤a)和b)：
a)设置第一机器设置以及围绕工件旋转轴线旋转驱动面联轴器工件和围绕工具旋转轴线耦合旋转驱动齿轮切削工具，其中
-由于耦合旋转驱动面联轴器工件和齿轮切削工具而导致面联轴器和齿轮切削工具分度运动；并且
-其中，限定第一机器设置并且实施耦合的旋转驱动，使得齿轮切削工具的第m个刀片的内切削刃加工面联轴器工件的第一齿隙的凸齿面、而第m个刀片之后的另一刀片的内切削刃加工面联轴器工件的下一个齿隙的凸齿面，直到完全加工完所有齿隙的所有凸齿面，
b)设置第二机器设置以及围绕工件旋转轴线旋转驱动面联轴器工件和围绕工具旋转轴线耦合旋转驱动齿轮切削工具，其中
-由于耦合旋转驱动面联轴器工件和齿轮切削工具而导致面联轴器和齿轮切削工具分度运动；并且
-其中，限定第二机器设置并且实施耦合的旋转驱动，使得齿轮切削工具的第n个刀片的外切削刃加工面联轴器工件的齿隙的凹齿面、而第n个刀片之后的另一刀片的外切削刃加工面联轴器工件的下一个齿隙的凹齿面，直到完全加工所有齿隙的所有凹齿面，
能够从附属权利要求中推断出本发明的其它有利实施例。
如上所述，能够以加工顺序a)和b)或者加工顺序b)和a)在所有实施例中实施本发明的方法的步骤a)和b)。
如果需要的话加工顺序能够改变，以例如确保齿轮切削工具上更加一致的磨损。
为了实现齿轮切削工具的刀片的外切削刃和内切削刃的更加一致的磨损，在所有实施例中，能够在加工两个面联轴器工件期间使用以下加工顺序：a)、b)、b)a)或b)、a)、a)、b)中的一个。
优选地在先前的无齿工件中使用本发明的方法。在这种情况中，齿轮切削工具一执行与耦合的旋转运动配对的拉削(broaching)运动，外切削刃和内切削刃就切入到实心材料中。
在加工顺序a)和b)的情况中，在使用内切削刃加工凸齿面(还称作精加工)期间，使用外切削刃粗切(也称作预加工)面联轴器工件的凹齿面。在粗切期间，外切削刃用作辅助切削刃。
在加工顺序b)和a)的情况中，在使用外切削刃加工凹齿面期间(还称作精加工)，在内切削刃中粗切面联轴器工件的凸齿面(还称作预加工)。在粗切期间，内切削刃用作辅助切削刃。
根据本发明，在所有实施例中优选地在齿轮切削工具从面联轴器工件中离开之后调节机器设置。在这个情况中，具有针对调节机器设置(例如，从第一机器设置调节成第二机器设置(或者反之亦然))的充分空间，并且齿轮切削工具与面联轴器工件不会发生碰撞。该方法的优势在于：较之在拉削状态中调节机器设置的方法的情形，为调节机器设置期间进行的相对运动获得更多的自由度。在面联轴器工件的外部实施机器设置调节的另一个优势为：原则上仅仅两个机器设置的参数必须指定给机器控制器。在这种情况中交由机器控制器具体实施相对运动，并且机器控制器能够基于其标准编程执行相对运动。相反，如果在与面联轴器工件接合的同时调节机器设置，则应当针对机器设置实行精确规定(例如，通过规定多路径点)来执行相对运动，以避免碰撞。
出于提及的原因，因此本发明的方法优选地以加工顺序a)和b)遵循以下方案：
-在步骤a)中，在已经设置第一机器设置之后，被旋转驱动的齿轮切削工具拉削到面联轴器工件的材料中，
-在步骤a)结束时，齿轮切削工具从面联轴器工件离开，并且
-在步骤b)中，在已经设置第二机器设置之后，被旋转驱动的齿轮切削工具拉削到面联轴器工件的材料中。
出于提及的原因，因此本发明的方法优选地以加工顺序b)和a)遵循以下方案：
-在步骤b)中，在已经设置第二机器设置之后，被旋转驱动的齿轮切削工具拉削到面联轴器工件的材料中，
-在步骤b)的结束时，齿轮切削工具从面联轴器工件离开，并且
-在步骤a)中，在已经设置第一机器设置之后，被旋转驱动的齿轮切削工具拉削到面联轴器工件的材料中。
在具有加工顺序a)和b)的所有实施例中，在步骤a)之后且在步骤b)之前，第一机器设置转换成第二机器设置，其中，优选地在已经从面联轴器工件收回齿轮切削工具之后实施这种转换。
在具有加工顺序b)和a)的所有实施例中，在步骤b)之后且在步骤a)之前，第二机器设置转换成第一机器设置，其中，优选地在已经从面联轴器工件收回齿轮切削工具之后实施这种转换。
在所有实施例中，齿轮切削工具围绕工具旋转轴线的旋转运动和面联轴器工件围绕工件旋转轴线的旋转运动旋转相互耦合。两种旋转运动的这种耦合在此称作耦合的旋转驱动。实施耦合的旋转驱动，使得在每种情况中，仅仅齿轮切削工具的一个刀片运动通过齿隙并且例如下一片刀片运动通过下一个间隙。能够通过机械方式实施两种旋转运动的耦合和/或能够由机器的CNC控制器(称作电子耦合)通过电子方式指定耦合。
在所有实施例中，由于齿轮切削工具耦合旋转驱动面联轴器工件，导致面联轴器工件随齿轮切削工具的(相对)分度运动。这种分度运动导致在实施例的一部分中刀头的内切削刃以去毛刺方式(精)加工凸齿面，而刀头的外切削刃以去毛刺方式(预)加工相同齿隙的凹齿面。然后，使用另一个刀头的内切削刃以去毛刺方式(精)加工下一个齿隙的凸齿面，而该另一个刀头的外切削刃以去毛刺方式(预)加工这个齿隙的凹齿面。
因为在本发明的连续半完成方法中，一个内切削刃和一个外切削刃均位于共用刀头或者刀片中，所以在面联轴器工件的标准面中自动强制出现半径差。因此在使用分离的内切削刃和外切削刃的解决方案的情况中，由内切削刃和外切削刃之间的以下角度影响了这些半径差。因上述半径差而在本发明的方法中导致在凸齿面和凹齿面上产生纵向凸度。根据本发明，能够通过适当地选择工具相对于面联轴器工件的倾角(称作倾斜)来调整这种纵向凸度，从而获得所需的纵向凸度。
由于在公共刀头上内切削刃和外切削刃的组合，半径差以及由此纵向凸度通常过度大。为了减小纵向凸度，因此应当在这些情况中使用减小的工具倾角。由于工具倾角减小，因此该工具相对于面联轴器工件枢转离开。该枢转离开导致需要更小的底角校正，即，在这个情况中，机器的底角能够略微更小。
这样的实施例也是可行的，在所述实施例中，能够规定倾角，使得机器底角(machine base angle)能够为零。在工具相对于面联轴器工具充分向远倾斜的情况中能够发生这种特定情况。
如果必须增大工具倾角的话，则工具由此相对于面联轴器工件枢转。然而，这种枢转导致需要更大的底角校正。
本发明的方法的优势是由于分开加工凹齿面和凸齿面，因此能够通过调整机器设置而校正(减小)螺线角误差。另外，通过调整机器设置，纵向凸度可以最优地适应于所需值。
因此，可以想到本发明的优势是该方法较之先前方法更灵活。本发明的方法例如提供了关于调整/优化凹齿面和凸齿面的形貌的多个自由度。
而且，本发明的齿轮切削工具比已知的双部件***(例如，克林根贝格方法)简单。另外，本发明的齿轮切削工具应用更广泛，原因在于其具有一致的刀头或刀片序列。本发明的另一个优势是由于在每种情况中在一个刀头或者在刀片中组合内切削刃和外切削刃，因此在工具周边具有更大的空间来容纳其它刀头或刀片。这意味着能够毫无问题地增加螺纹数量，这对应于增加生产力。
这是如前面所述的所谓的连续半完成方法。在这种情况中，这是特殊的连续方法，根据本发明所述特殊连续方法用于铣削面联轴器工件的齿轮齿。使用相同的工具但是使用不同的机器设置来加工待加工的面联轴器工件的齿隙的两个相对齿面。
根据本发明，(齿轮切削)工具装配有仅仅一种刀片类型，其中，内切削刃和外切削刃布置在每个刀片(在此还称作刀头)上。因此，每个刀片的内切削刃和外切削刃由于该设计而相互成永久预定关系。这种构造的优势在于刀片上的内切削刃关于外切削刃的位置不变。较之例如在Curvic联轴器方法中使用的不同刀片，在刀片体上具有两个切削刃或者承载两个切削刃的这种刀片更易于在刀头中安装和调整。
本发明的连续半完成方法能够与单个切削策略使用，原因在于面联轴器工件具有小齿高度(较之锥齿轮工件)。由于小齿高度，因此仅仅相对少量材料必须在面联轴器工件的每个齿面中移除。因此，能够在第一机器设置中使用仅仅一个拉削运动来精加工齿隙并且在第二机器设置中使用仅仅一个拉削运动来精加工齿间隙。
本发明的半完成方法的优势在于能够通过这种方法来制造面联轴器，所述面联轴器就齿的数量而言比开始提及的面齿联轴器具有更高的灵活性。
本发明的半完成方法还具有这样的优势，即，由第一和/或第二机器设置限定校正(例如，产生凸度)。例如通过改变倾角(倾斜角)能够影响凸度。
本发明的半完成方法还具有这样的优势，即，根据装配适当的刀片，能够使用标准化工具来加工多个不同工件。
本发明的其它优势是较之现有技术，不存在如参照先前已知方法在下文解释的以下角度问题。在上文提及的奥林康方法由于是完整方法而没有可能补偿针对凸齿面和凹齿面的两个分开刀盘中心点而造成的螺线角误差。因此，在奥林康方法中，刀片的自然序列改变，这同时产生了齿面的纵向凸度。这导致必须使用特殊刀盘。在上文提及的克林根贝格摆线齿方法中，由机器工具中的双部件刀盘齿轮传动装置来实施双刀盘中心点。
本发明的另一个优势是因为单独加工面联轴器的齿面，所以可以基本相互独立优化面联轴器的齿面。
本发明的连续半完成方法具有这样的优势，即，其能够应用在(常规)锥齿轮机器上。
本发明的连续半完成方法具有这样的优势，即，能够使用比上文描述的克林根贝格摆线齿方法、奥林康方法和Curvic联轴器方法更为简单的工具。
附图说明
参照附图更加详细描述了本发明的示例性实施例。
图1A示出了根据本发明的第一面联轴器的俯视图，其中，仅仅示出了4个齿和3个齿隙(通过图案在图1A中突出了4个齿)；
图1B示出了根据图1A的第一面联轴器的轴向截面；
图1C示出了通过设计点的工具的标准面，其中，工具的标准面相对于工件的标准面倾斜机器底角κ；
图1D示出了图1C的放大部分，其中，该部分包含其它细节；
图1E示出了本发明的面联轴器的单个齿隙的透视图；
图2示出了本发明的齿轮切削工具的俯视图，其中，示出了齿轮切削工具的仅仅2个刀头；
图3A示出了示例性刀条的透视图，其能够应用在本发明的齿轮切削工具中；
图3B示出了图3A的刀条的刀片末端的放大示意部分，以便能够示出基于本示例的正末端宽度。
具体实施方式
在本发明的范围内使用具有限定的切削刃的齿轮切削工具100。结合以下描述描述了实施例的主要细节，在所述实施例中使用刀盘式齿轮切削工具100。然而，该描述还能够扩展到整体刀具100。
在此附图标记10用于表示面联轴器工件和精加工的面联轴器元件。
图1A示出了本发明的第一面联轴器工件10的一部分的俯视图。齿11设置图案以视觉突出所述齿。能够发现4个齿11和3个齿隙12。图1B示出了第一面联轴器工件10的轴向截面。在图1A中，短虚曲线段示出了处于面联轴器工件10的标准面TE1中的凹齿面13.2和凸齿面13.1的齿面线，其中，一个凹齿面13.2与一个凸齿面13.1一起限定了每个齿11。在图1C中用ω2表示工具旋转运动并且用ω1表示工件旋转运动。在图1A至图1E中没有示出齿轮切削工具100。然而，在此示出了齿轮切削工具100的运动。
因为本发明的方法是连续半完成方法，所以以耦合方式旋转驱动面联轴器工件10和齿轮切削工具100。在图1C中，仅仅以齿轮切削工具100的虚线形式示出了圆弧的一部分，由工具半径ri限定所述圆弧，并且在此所述圆弧设置有附图标记KB。工具半径ri与齿轮切削工具100的内切削刃21.i相关，所述内切削刃21.i用于加工凸齿面13.1，并且工具半径ra与齿轮切削工具100的内切削刃21.a相关，所述内切削刃用于加工凹齿面13.2。
在此用v表示的变量均涉及面联轴器工件10的凹齿面13.2。在此用x表示的变量均涉及面联轴器工件10的凸齿面13.1。因此，在此用i表示的变量涉及内切削刃或者内研磨表面，并且在此用a表示的变量涉及外切削刃或者外研磨表面。
在此应当注意的是，图1C示出了工具无倾斜的特殊情况(即，在此τ＝0)。齿轮切削工具100的路径KB因此是通过设计点19的标准面TE1中的圆(见图1B)，并且刀片末端的基本路径B是图1B中的直线。在工具倾斜的情况中(即，其中，τ≠0)，路径KB成为椭圆并且刀片末端的基本路径B也成为椭圆。齿轮切削工具100围绕垂直于工具半径的旋转矢量倾斜一个角度τ。
用Mi表示加工凸齿面13.1的旋转中心，并且用Ma表示加工凹齿面13.2的旋转中心(见图1C)。从存在两个不同旋转中心Mi和Ma的事实可以发现，使用与凹齿面13.2不同的机器设置来加工凸齿面13.1。
由于在本发明的齿轮切削工具100中在刀头22上组合一个外切削刃21.a和一个内切削刃21.i，因此产生不同的工具半径ra＞ri。另外，必须补偿由于底角校正κ(如果κ≠0)而在工具的标准面TE2和工件的标准面TE1(见图1D)之间产生的螺线角度差Δβ(见图1C)。因此，必须在切削凹齿面13.2期间使用与在切削凸齿面13.1期间不同的机器的机器设置。因此，在工具的标准面TE2中切削凸齿面13.1期间，形成内切削刃21.i的外摆线飞行路径13.1*。由图1A和图1E中的点虚线示出了外摆线齿面线。在图1C和1E中用粗线示出了凸齿面的工具标准面中的外摆线，并且所述外摆线偏离工件的标准面TE1的齿面线一个螺线角度差Δβ。
在切削凹齿面13.2期间，由于工具的标准面TE2中的一个不同机器设置，因此形成外切削刃21.a的外摆线飞行路径13.2*。由图1A和图1E中的点虚线示出了外摆线齿面线。在图1C和1E中由虚线示出了凹齿面13.2的工具标准面中的外摆线，并且所述外摆线偏离工件的标准面TE1的齿面线一个螺线角度差Δβ。
在此应当注意的是图1A、1C、1D和1E的图示为示意性。扩大示出了飞行路径的进程。
由相应的机器瞬时设置(称作机器设置)限定了齿轮切削工具100相对于面联轴器工件100的相对位置，其中，面联轴器工件10由铣削加工而成。加工凸齿面13.1期间的这个设置在此称作第一机器设置。加工凹齿面13.2期间的设置在此称作第二机器设置。
名称“第一机器设置”和“第二机器设置”在此并不规定顺序，这些名称仅仅用于能够区分两种机器设置。
在工具100的坐标系中，刀头22(刀片20)沿着旋转圆运动，所述旋转圆的半径由刀片20与工具旋转轴线R1相距的距离确定。能够从图2中推断出细节，其中，以俯视图示出了齿轮切削工具100的两个刀头22或刀片20和齿轮切削工具100的旋转中心M。如上所述，内切削刃的工具半径还在此表示为ri，并且外切削刃的工具半径表示为ra。所有刀头22的刀片末端23均位于共用旋转圆中，所述共用旋转圆的半径表示为rm。
因为在加工关于面联轴器工件10的凹齿面和凸齿面期间工具100倾斜(倾斜离开或者倾斜朝向一个倾角τ)，所以在观察工具从面联轴器工件10的位置运动的情况中，在齿轮切削工具100旋转驱动ω2期间刀头22沿着椭圆飞行路径运动。由于面联轴器工件10随着齿轮切削工具100分度运动(由耦合旋转引发)，因此在面联轴器工件10上形成了具有如上所述外摆线形状的齿面。在本发明的方法中，两种旋转运动ω1和ω2耦合，使得每次仅仅一个刀头22运动通过齿隙12。齿轮切削工具100的下一个刀头22运动通过面联轴器工件10的下一个齿隙12。为了刀头22的前刀面27的排屑角在切削面联轴器工件10的材料期间近似为0°，刀头22布置成在齿轮切削工具100上偏移。在图2中用两条虚线链18示出了该偏移。用图1C中的18.i和18.a表示该对应偏移线。
面联轴器工件10的旋转中心M对应于通过图2中的视图平面的工具旋转轴线R1的通行点(passage point)。应当注意的是齿轮切削工具100能够在两种机器设置中倾斜，因此规定倾斜路径B(见图1B)，如下文所述。在此用机器底角κ限定该倾斜。
根据本发明，在第一机器设置中，例如，精加工(先前无齿的)面联轴器工件10的齿隙12的所有凸齿面13.1。使用工具100的内切削刃21.i进行凸齿面13.1的精加工。在一个刀头22的内切削刃21.i精加工凸齿面13.1的同时，相同刀头22的外切削刃21.a实施相同齿隙12的凹齿面13.2的预加工(也称作粗切)。在第二机器设置中，例如，随后精加工(先前无齿的)面联轴器工件10的齿隙12的所有凹齿面13.2。
应当注意的是，刀头22的尺寸(尤其是基于示例在图3B中示意性所示内切削刃21.i和外切削刃21.a的位置以及末端宽度Sa0)和机器运动学被规定成使得在预加工凹齿面13.2期间外切削刃21.a不过度切入到面联轴器工件10的材料中，原因在于首先使用第二机器设置来精加工最终齿面形状。
第一机器设置根据本发明例如以以下标准或者特征区分开。
○在第一机器设置中，所有内切削刃21.i均沿着第一椭圆飞行路径关于面联轴器工件10运动，而所有外切削刃21.a均沿着第二椭圆飞行路径关于面联轴器工件10运动。在图1C中，所有刀片均围绕圆上的中心Mi运动。
○第一椭圆飞行路径与第二椭圆飞行路径同心，即，第一椭圆飞行路径与第二椭圆飞行路径横跨共有平面；
○由于工具100和工件10的耦合旋转运动，因此外摆线齿面形成在以第一机器设置加工的这些齿面上。
根据本发明，在机器中设置第二机器设置，以精加工凹齿面13.2。
第二机器设置与第一机器设置不同，并且根据本发明例如以以下标准或者特征区分开：
○在第二机器设置中，所有外切削刃21.a均沿着第三椭圆飞行路径关于面联轴器工件10运动。在图1C中，所有刀片均围绕圆上的中心Ma运动。
○第三椭圆飞行路径的有效半径大于第二椭圆飞行路径的有效半径；
○只要在加工凸齿面和凹齿面期间的工具倾角τ相等，则由第三椭圆飞行路径跨越的平面是平行于由第一椭圆飞行路径和第二椭圆飞行路径跨越的公共平面延伸的平面。在不存在工具倾角τ(即，如果τ＝0)的情况中，这些平面相同。
○为了优化目的，在所有实施例中，凸齿面的工具倾角τx和凹齿面的工具倾角τv可以不同。
如已经指出的那样，在所有实施例中均沿着倾斜路径B(见图1B)优选地引导齿轮切削工具100的刀头22或刀片20通过面联轴器工件10的齿隙12。在规定第一和第二机器设置的过程中考虑该方面。
如果希望实现恒定的齿顶游隙，则有利地是在精加工齿轮切削凹齿面期间和在精加工齿轮切削凸齿面期间利用相同轮廓的倾斜路径B操作。然而，为了优化目的，倾斜路径B在精加工齿轮切削凹齿面期间能够与在精加工齿轮切削凸齿面期间轮廓略微不同。
本发明的面联轴器10以以下特征为特征。在所有实施例中，面联轴器具有90°的分度锥角δ。在图1B中，由点虚线表示标准面TE1，所述点虚线垂直于工件旋转轴线R2延伸。
在所有实施例中本发明的面联轴器10尤其以以下特征为特征：
a)其具有可变齿顶高度的齿11，如能够在图1B和1E中所见；
b)齿11沿着齿高度方向为圆锥形，如能够在图1B中所见；
c)齿隙12具有倾斜的齿根14或者基面，如能够从图1B和1E中所见。因为根据需要能够在本发明的方法中设置校正的机器底角κ，使得沿着倾斜路径B(已经提出)引导齿轮切削工具100的刀头22或者刀片20通过面联轴器10的齿隙12，所以形成齿根14的倾角。这种倾斜路径B在面联轴器10的轴向截面中斜交(diagonal to)于标准面TE1(见图1B)。在此齿根14处的底部锥角δf为δf＝δ－κ。能够分别选择倾斜路径B或者机器底角κ，，从而避免因刀头22或者刀片20连续运行而造成反向切削面联轴器10。在图1B中，能够在区域A中看到沿着倾斜路径B引导刀片末端23通过三维空间，直到刀片末端23仅仅移除当前待加工的齿隙区域中的面联轴器工件10的材料。
图1A至图1E的面联轴器10的其它细节不是本发明的特征，因此仅仅理解为示例。示出的面联轴器10例如具有后安装表面15，所述后安装表面15能够完全是平坦的。在这个示例中在侧表面16和安装表面15之间的大端(heel)处没有设置过渡表面，这有时是常规。因此在此侧表面16以直角与安装表面15汇合。在示出的示例中头部锥角δa大于90°，并且基部锥角δf小于90°。齿高度从大端至小端(toe)连续减小(即，从外至内)。然而，还存在这样的本发明的实施例，在所述实施例中，锥角δa等于90°(然而在此未示出)。
根据本发明，在所有实施例中，端铣刀盘皆优选地用作刀盘式齿轮切削工具100。端铣刀盘装配有多个刀条(stick blade)20，所述刀条20在端面上从齿轮切削工具100突出。在所有实施例中，刀条20优选地具有如在图3A中示出的形状。刀条20具有轴24。选择轴24的形状，使得刀条20能够牢固且准确地紧固在对应的刀盘式齿轮切削工具100的刀片槽或室中。轴24的截面能够例如为矩形或者多边形。
在刀片20的头部区域(表示为刀头22)中，例如定位有第一开口表面25、第二开口表面26、(共用)前刀面27、头部开口表面28、内切削刃21.i、外切削刃21.a和头部切削刃29。
前刀面27在虚拟交叉线上与第一开口表面25交叉，所述虚拟交叉线大致对应于内切削刃21.i的轮廓或者准确对应于内切削刃21.i的轮廓。前刀面27在虚拟交叉线上与第二开口表面26交叉，所述虚拟交叉线近似对应于外切削刃21.a的轮廓或准确对应于外切削刃21.a的轮廓。
然而，前刀面27不必是平坦表面，如基于简化图示在图3A中所示。
刀头22或者刀片20在所有实施例均分别布置成相对于旋转中心M偏移，使得前刀面27相对于外摆线具有0度的刀面角。根据图1C，内切削刃21.i按照线17i从虚线偏移18.i。线17i垂直于外摆线。因此，前刀面27也垂直于外摆线。刀面角因此为0°。
因为一个内切削刃21.i和一个外切削刃21.a均位于共用刀头22(或者刀片20)上，所以由上述偏移确保刀面角＝0°。
如上所述本发明是一种连续半完成方法。使用相同的工具100但是使用不同的机器设置来加工待加工的面联轴器工件10的相对齿面13.1和13.2。在所有实施例中，在从第一机器设置调节至第二机器设置或者从第二机器设置调节成第一机器设置之前、期间或者之后，例如能够执行收回运动和横向进给运动(拉削运动)。
优选地，在所有实施例中，仅仅在工具100已经从齿隙12中运动出来之后调节机器设置。
例如能够在锥齿轮切削机器上执行本发明的方法，其中，面联轴器工件10紧固在工件芯轴上、而工具100紧固在锥齿轮切削机器的芯轴上。存在能够实施本发明方法的多种不同齿轮切削机器(例如，5轴和6轴齿轮切削机器)。
适当的齿轮切削机器设计成使得其在工具100与面联轴器工件100接合的条件下通过精确地使用工具100和面联轴器工件10而规定上述耦合相对运动。
在这种情况中能够限定具体机器设置的典型变量是：
-旋转中心M相对于面联轴器工件10的位置的位置(尤其由轴线偏移限定)；
-半径；
-刀转角；
-机器底角κ；
-倾角τ(倾斜角)；
-工具旋转轴线R1的旋转位置；
-辊摇摆角；
-工具100相对于面联轴器工件10的深度位置。
上述类型的变量中的至少一个在从第一机器设置转换到第二机器设置时变化。
上述描述还能够应用于具有固定刀片的整体刀具，而非仅仅应用于杆式刀盘。
附图标记列表

Claims (14)

1.一种用于加工面联轴器工件(10)的齿面的方法，其特征在于，所述方法是连续半完成方法，在所述方法中使用具有多个刀片(20)的齿轮切削工具(100)，所述多个刀片均具有内切削刃(21.i)和外切削刃(21.a)，并且其中，所述方法包括以下步骤a)和b)，以加工顺序a)和b)或者以加工顺序b)和a)实施所述步骤a)和b)：
a)设置第一机器设置以及围绕工件旋转轴线(R2)旋转驱动所述面联轴器工件(10)和围绕工具旋转轴线(R1)耦合旋转驱动所述齿轮切削工具(100)，其中
-由于耦合旋转驱动所述面联轴器工件(10)和所述齿轮切削工具(100)而导致所述面联轴器工件(10)随所述齿轮切削工具(100)分度运动；
-其中，限定所述第一机器设置并且实施耦合的旋转驱动，使得所述齿轮切削工具(100)的第m个刀片的内切削刃(21.i)加工所述面联轴器工件(10)的第一齿隙(12)的凸齿面(13.1)，并且所述第m个刀片(20)之后的另一刀片(20)的内切削刃(21.i)加工所述面联轴器工件(10)的下一个齿隙(12)的凸齿面(13.1)，直到精加工完所有齿隙(12)的所有凸齿面(13.1)为止，
b)设置第二机器设置以及围绕所述工件旋转轴线(R2)旋转驱动所述面联轴器工件(10)和围绕所述工具旋转轴线(R1)耦合旋转驱动所述齿轮切削工具(100)，其中
-由于耦合旋转驱动所述面联轴器工件(10)和所述齿轮切削工具(100)而导致所述面联轴器工件(10)随所述齿轮切削工具(100)分度运动，和
-其中，限定所述第二机器设置并且实施耦合的旋转驱动，使得所述齿轮切削工具(100)的第n个刀片(20)的外切削刃(21.a)加工所述面联轴器工件(10)的齿隙(12)的凹齿面(13.2)，并且所述第n个刀片(20)之后的另一刀片(20)的外切削刃(21.a)加工所述面联轴器工件(10)的下一个齿隙(12)的凹齿面(13.2)，直到精加工完所有齿隙(12)的所有凹齿面(13.2)为止。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述面联轴器工件(10)是先前无齿的工件，其中：
-在加工顺序a)和b)的情况中，在使用内切削刃(21.i)加工所述凸齿面(13)期间，使用所述外切削刃(21.a)粗切所述面联轴器工件(10)的凹齿面(13.2)，或者
-在加工顺序b)和a)的情况中，在使用外切削刃(21.a)加工所述凹齿面(13.2)期间，使用所述内切削刃(21.i)粗切所述面联轴器工件(10)的凸齿面(13.1)。
3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，在加工顺序a)和b)的情况中：
-在步骤a)中，被旋转驱动的所述齿轮切削工具(100)在已经设置所述第一机器设置之后拉削到所述面联轴器工件(10)的材料中，-在步骤a)结束时，所述齿轮切削工具(100)从所述面联轴器工件离开，和
-在步骤b)中，被旋转驱动的所述齿轮切削工具(100)在已经设置所述第二机器设置之后拉削到所述面联轴器工件(10)的材料中。
4.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，在加工顺序b)和a)的情况中：
-在步骤b)中，被旋转驱动的所述齿轮切削工具(100)在已经设置所述第二机器设置之后拉削到所述面联轴器工件(19)的材料中，
-在步骤b)结束时，所述齿轮切削工具(100)从所述面联轴器工件(10)离开，和
-在步骤a)中，被旋转驱动的所述齿轮切削工具(100)在已经设置所述第一机器设置之后拉削到所述面联轴器工件(10)的材料中。
5.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，在步骤a)之后且在步骤b)之前，所述第一机器设置转换成所述第二机器设置，其中，在已经从所述面联轴器工件(10)收回所述齿轮切削工具(100)之后实施这种转换。
6.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，在步骤b)之后且在步骤a)之前，所述第二机器设置转换成所述第一机器设置，其中，在已经从所述面联轴器工件(10)收回所述齿轮切削工具(100)之后实施这种转换。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述齿轮切削工具(100)的多个刀片(20)中的每一个均实施为一个整体，并且在共用刀头(22)的区域中包括内切削刃(21.i)和外切削刃(21.a)。
8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述齿轮切削工具(100)仅仅包括一个刀片(20)，所述一个刀片具有成组的内切削刃(21.i)和外切削刃(21.a)。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述第二机器设置因以下变量中的一个或者多个而与所述第一机器设置不同：
A1.所述工具(100)的旋转中心(M，Mi，Ma)相对于所述面联轴器工件(10)的位置的位置；和/或
A2.执行所述方法的机器的径向的设置；
A3.执行所述方法的机器的摇摆角的设置；
A4.执行所述方法的机器的倾斜角(τ)的设置。
10.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述工具(100)是刀盘式齿轮切削工具(100)或整体刀具，所述刀盘式齿轮切削工具或整体刀具装配有多个刀片(20)或者具有多个刀片(20)，其中，每个刀片(20)均具有刀头(22)，所述刀头具有内切削刃(21.i)和外切削刃(21.a)，所述内切削刃和所述外切削刃布置在所述刀头(22)上，使得所述内切削刃和所述外切削刃限定正末端宽度(Sa0)。
11.根据权利要求1至9中的任意一项所述的方法，其特征在于，在所述第一机器设置中和所述第二机器设置中，所述工具(100，200)相对于所述面联轴器工件(10)倾斜，使得沿着倾斜路径(B)引导所述工具通过所述面联轴器工件(10)的当前待加工的所述齿隙(12)，其中，在通过所述面联轴器工件(10)的轴向截面中所述倾斜路径(B)基本平行于当前待加工的所述齿隙(12)的齿根(14)的轮廓。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述齿隙(12)的齿根(14)相对于所述面联轴器工件(10)的端面(SE)以机器底角(κ)倾斜。
13.根据权利要求1至9中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述面联轴器工件(10)的齿面在所述连续半完成方法的过程中获得凸度，所述工具(100，200)的倾斜影响所述凸度。
14.根据权利要求1至9中的任意一项所述的方法，其特征在于，能够通过改变所述第一机器设置和/或第二机器设置来补偿所述面联轴器工件(10)的螺线角误差(Δβ)。
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