CN110355569B - 用于对工件进行倒棱加工的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对具有齿的工件的至少两个棱边进行倒棱加工的设备，其中所述设备包括：至少一个工件主轴，所述工件主轴具有可转动地安装的、用于容纳工件的工件容纳部；和经由至少一个运动轴线相对于工件容纳部可运动的加工头，其中在所述加工头上设有至少一个第一刀具主轴，所述第一刀具主轴具有可转动地安装的、用于容纳至少一个第一倒棱铣刀的第一刀具容纳部，所述倒棱铣刀用于对容纳在所述工件容纳部中的工件的齿部的第一棱边进行倒棱加工，其中在所述加工头上设有第二刀具主轴，所述第二刀具主轴具有可转动地安装的、用于容纳指形铣刀的第二刀具容纳部，所述指形铣刀用于对容纳在所述工件容纳部中的工件的齿部的第二棱边进行倒棱加工。

Description

用于对工件进行倒棱加工的设备

技术领域

本发明涉及一种用于对具有齿的工件的至少两个棱边进行倒棱加工的设备，其中所述设备包括：至少一个工件主轴，所述工件主轴具有可转动地安装的、用于容纳工件的工件容纳部；和在至少一个运动轴线上相对于工件容纳部可运动的加工头，其中在加工头上设有至少一个第一刀具主轴，所述第一刀具主轴具有可转动地安装的、用于容纳至少一个第一倒棱铣刀的第一刀具容纳部，所述倒棱铣刀用于对容纳在工件容纳部中的工件的齿部的第一棱边进行倒棱加工。尤其，倒棱铣刀能够是切角铣刀。

背景技术

在加工工件以在工件坯件上制造齿部时，在被加工的工件棱边处产生尖棱的材料超出部。所述构成为毛刺的超出部必须通过对齿部的棱边去毛刺来去除，因为所述超出部在后续工艺中发生干扰或在手工的工件处理时对于机床操作员意味着受伤危险。附加地，齿部的棱边通常还设有特殊的防护倒棱。

紧接在工件坯件上制造齿部之后，通常通过特殊匹配的倒棱刀具进行对工件的倒棱。对于所述倒棱工艺而言存在根据现有技术的多种方法。在批量生产中尤其使用如下方法：根据DE 8328237A的压力去毛刺以及根据DE20320294A以及DE202007016740A的倒棱铣削去毛刺。

DE 20320294A在此示出借助于所谓的切角铣刀的倒棱铣削去毛刺。这种切角铣刀是圆盘形的倒棱刀具，所述倒棱刀具在环周上具有切齿和容屑槽，优选分别具有相同的环周间距。切齿具有沿环周方向螺旋线形式的伸展。切角铣刀是多线的，其中每条线设有一个齿。然而在齿的沿转动方向的前侧处构成的切割边位于共同的飞行圈(Flugkreis)上。

上述倒棱法通常用于对具有外齿部的工件进行倒棱，其方式例如在于，将倒棱刀具与铣削刀具一起夹紧在相同的刀具心轴上并且在铣削过程之后与齿部的棱边形成接合。从DE 10 2013 015 240A1中还已知使用一种倒棱铣削站，其中作为在刀具主轴上的唯一的刀具使用倒棱铣刀，尤其切角铣刀。

然而在借助于倒棱铣刀，尤其借助于切角法的倒棱铣削加工中存在如下问题：在要加工的齿棱边附近不可以存在干扰轮廓，因为铣刀齿的飞行圈的并不小的部分在齿部的端侧上方或下方以及在其棱边应被倒棱的齿部的飞行圈之内延伸。

因此，尤其在多个齿部的情况下或在具有齿的轴的情况下，切角法通常不能用于所有齿棱边。

至今为止，在一些情况下仅可能的是，借助于压力去毛刺对通过干扰轮廓阻挡的齿棱边去毛刺。然而在该方法中，将材料压入齿面中，以至于其刚好在珩磨时引起刀具在齿棱边的区域中的大的磨损。

发明内容

本发明的目的是，提出一种用于对具有齿的工件的至少两个棱边倒棱加工的改进的设备。

所述目的通过一种用于对具有齿的工件的至少两个边缘进行倒棱加工的设备实现。本发明的优选的设计方案是下文的主题。

本发明包括一种用于对具有齿的工件的至少两个棱边进行倒棱加工的设备，其中所述设备包括：至少一个工件主轴，所述工件主轴具有可转动地安装的、用于容纳工件的工件容纳部；和在至少一个运动轴线上相对于工件容纳部可运动的加工头，其中在加工头上设有至少一个第一刀具主轴，所述第一刀具主轴具有可转动地安装的、用于容纳至少一个第一倒棱铣刀的第一刀具容纳部，所述倒棱铣刀用于对容纳在工件容纳部中的工件的齿部的第一棱边进行倒棱加工。本发明特征在于，在加工头上设有第二刀具主轴，所述第二刀具主轴具有可转动地安装的、用于容纳指形铣刀的第二刀具容纳部，所述指形铣刀用于对容纳在工件容纳部中的所述工件的齿部的第二棱边进行倒棱加工。

因此，根据本发明，不能经由倒棱铣刀加工的棱边能够借助于指形铣刀加工。其余的不存在干扰轮廓的棱边于是借助于至少一个第一倒棱铣刀加工。虽然借助于指形铣刀的加工是比借助于倒棱铣刀的加工更耗费时间的，然而首次能够以从现在起所要求的质量实现如下棱边的加工，所述棱边的加工由于干扰棱边而变难。通过将具有用于指形铣刀的第二刀具容纳部的第二刀具主轴设置在加工头上，指形铣刀能够经由加工头的至少一个运动轴线相对于齿棱边定位并且与所述齿棱边形成接合，其中具有用于第一倒棱铣刀的第一刀具容纳部的第一刀具主轴也设置在所述加工头上。

在本发明的一个可能的设计方案中，能够同步地驱动工件容纳部和第一刀具容纳部以对第一棱边进行倒棱。优选地，为了产生工件容纳部的和第一刀具容纳部的相应的转动运动使用NC轴线，所述NC轴线的转动运动能够通过设备的控制同步，以便执行对第一棱边的倒棱铣削加工。

优选地，能够滚动耦合地驱动工件容纳部和第一刀具容纳部。这允许特别有效的倒棱铣削加工。

在本发明的一个可能的设计方案中，第一倒棱铣削刀具是圆盘形去毛刺刀具，所述去毛刺刀具在环周上具有切割齿和容屑槽。切割齿的切割棱边优选特殊地匹配于要加工的棱边的形状。为了不同的齿部的倒棱铣削加工需要相应不同的第一倒棱铣刀。

优选地，至少一个第一倒棱铣刀是切角铣刀和/或剃齿刀具。切角铣刀是圆盘形的去毛刺刀具，所述去毛刺刀具在环周上具有切割齿和容屑槽，优选分别具有相同的环周间距。切割齿具有沿环周方向呈螺旋线形式的伸展。切角铣刀是多线的，其中每条线设有一个齿。在齿的沿转动方向的前侧处构成的切割边然而位于共同的飞行圈上。

尤其，切角铣刀如同在DE 10330474A1中说明的去毛刺刀具那样构成。此外，优选借助于切角铣刀进行对第一棱边的倒棱，如这同样在DE 10330474A1中针对去毛刺过程所描述那样。与在DE 10330474A1中不同地示出，切角铣刀然而在本发明的范围内优选不与用于制造齿部的刀具一起夹紧在相同的刀具心轴上，而是夹紧在自己的刀具容纳部中。

优选地，加工头的至少一个运动轴线是NC轴线，能够操作所述NC轴线以通过设备的控制对第二棱边进行倒棱加工，使得容纳在第二刀具容纳部中的指形铣刀沿着要加工的第二棱边的轮廓引导，而容纳在工件容纳部中的工件围绕其转动轴线转动。因此，加工头的至少一个NC轴线的移动运动在对第二棱边倒棱加工期间优选针对齿部的每个要加工的齿进行重复。

尤其至少一个用于对第二棱边进行倒棱加工的运动轴线能够是至少一个第一线性轴线X，在所述第一线性轴线上加工头可沿垂直于工件容纳部的转动轴线并且垂直于第一刀具容纳部的转动轴线的方向移动；和/或能够是至少一个第二线性轴线Z，在所述第二线性轴线上加工头可沿平行于工件容纳部的转动轴线的方向移动。

此外，加工头能够是可围绕枢转轴线A枢转的，所述枢转轴线垂直于工件容纳部的转动轴线并且垂直于第一刀具容纳部的转动轴线伸展。在本发明的第一设计方案中，在对第二棱边倒棱加工期间不操作所述枢转轴线A。然而在第二设计方案中，枢转轴线A能够在针对每个齿进行重复的运动中枢转。

此外，加工头能够是可在第三线性轴线Y或V上移动的，所述第三线性轴线在垂直于第一线性轴线X的平面中伸展。

第三线性轴线Y或V能够用于，在通过不同的刀具对两个棱边加工之间移动加工头，以使相应的刀具与工件形成接合。

在本发明的第一设计方案中，相反，在对至少一个棱边和尤其第二棱边进行倒棱加工期间不操作第三线性轴线Y或V。

在本发明的一个可能的设计方案中，在加工头上设置有穿引传感器，所述穿引传感器不仅能够用于将用于对第一棱边进行倒棱加工的第一倒棱铣刀穿入，而且能够用于将用于对第二棱边进行倒棱加工的指形铣刀穿入。优选是无接触的传感器。例如，能够使用感应传感器和/或光学传感器。

在本发明的一个可能的设计方案中，第二刀具主轴在枢转轴线上设置在加工头上，所述第二刀具主轴在枢转轴线上可从用于加工下棱边的第一加工位置枢转到用于加工上棱边的第二加工位置中。

优选地，枢转轴线是调整轴线。NC轴线的使用在此不是必要的，因为所述轴线不动态地移动，而是仅在倒棱加工之前枢转到正确的加工位置中，以便与工件的端侧成一定角度地定向，所述角度对应于倒棱的期望角度。

优选地，然而设有用于调节第一和第二加工位置的可调整的止挡件，以至于能够调节倒棱的角度。

优选地，枢转轴线能够经由致动器操作，尤其经由气动缸操作。替选地，枢转轴线然而也能够是仅可手动操作的。

在一个替选的设计方案中，然而第二刀具主轴也能够刚性地设置在加工头上。第二刀具主轴从用于加工下棱边的第一加工位置到用于加工上棱边的第二加工位置的枢转于是能够在加工头的A轴线上进行。

在一个可能的设计方案中，第二刀具容纳部的转动轴线与垂直于工件容纳部的转动轴线的平面成一定角度地定向和/或可定向，所述角度处于+/-55°之间的范围内，优选处于+/-45°和+/-30°之间的范围内。尤其，第二刀具容纳部的转动轴线能够构成为，使得能够在第二刀具容纳部与垂直于工件容纳部的转动轴线的平面成数值为至少30°的角度的条件下进行对棱边的加工。优选地，所述角度的数值处于30°和55°的范围内。

在本发明的一个可能的设计方案中提出，在第二刀具容纳部如下定向的条件下进行倒棱加工，通过所述定向，容纳在刀具容纳部中的指形铣刀从刀具容纳部起始穿过齿槽伸展至所述指形铣刀所加工的齿部的棱边。指形铣刀在此情况下优选仅以其尖部在工件的如下端面上延伸，所述指形铣刀加工所述端面的具有齿部的棱边。这也允许在存在干扰轮廓的情况下加工棱边。

在一个可能的设计方案中，第二刀具主轴刚性地或仅经由一个或多个调整轴线设置在加工头上。优选地，然而为了调节倒棱角度而设有用于调整第二刀具容纳部的转动轴线相对于加工头的角度位置的调整装置。

替选地，第二刀具主轴能够经由至少一个NC轴线，尤其枢转轴线设置在加工头上。

第二刀具容纳部的转动轴线能够是可气动地、液压地和/或电地驱动的并且优选是可气动地驱动的。

在一个可能的设计方案中，多个第一倒棱铣刀可共同地容纳在第一刀具容纳部处的心轴上，其中设备具有控制装置，通过所述控制装置可由第一倒棱铣刀对多个第一棱边进行倒棱加工。第一倒棱铣刀的切割齿的形状为此优选特殊地匹配于要加工的棱边的形状。

在一个可能的设计方案中，与至少一个第一倒棱铣刀一起在第一刀具容纳部处的心轴上可容纳有刷，其中设备具有控制装置，通过所述控制装置可由刷对棱边去毛刺，所述棱边由第一倒棱铣刀或指形铣刀倒棱加工。

为此，优选地，可将加工头围绕枢转轴线A枢转，所述枢转轴线垂直于工件容纳部的转动轴线并且垂直于第一刀具容纳部的转动轴线伸展。由此，第一刀具容纳部的转动轴线为了对第二棱边进行刷加工而平行于工件容纳部的轴线定向。

在一个可能的设计方案中，设备具有控制装置，所述控制装置允许仅在第二棱边的子区域中产生倒棱。尤其，由此能够在倒棱加工时略过棱边的没有提供足够材料以产生倒棱的区域。

因此，指形铣刀也能够在轴的齿部中使用，在所述齿部中齿根基本上对应于轴的半径进而在该区域中不存在齿棱边。因为，在工件转动期间，将铣刀以NC控制的方式沿着齿棱边引导，在此例如能够在略过齿根的条件下仅对齿顶和齿面去毛刺。

在一个可能的设计方案中，设备具有控制装置，所述控制装置实现了借助于指形铣刀的不同区域，尤其借助于侧表面区域和顶部区域对第二棱边的不同的子区域加工。

例如，由此能够在侧边的和顶部的区域中借助于指形铣刀的环周进行加工，相反在齿根的范围内使用指形铣刀的倒圆的顶部，以至于在此得到相应更窄的倒棱。

因此，本发明尤其还实现了对轴的齿部的倒棱加工。

作为指形铣刀使用任意形状。尤其指形铣刀能够柱形地或锥形地构成。顶部必要时能够是倒圆的。此外，也可考虑使用具有球状顶部的指形铣刀。

在本发明的一个可能的设计方案中，设备设计为用于使用具有柱形的侧表面或锥形的侧表面的指形铣刀，所述锥形的侧表面具有小于20°，优选小于10°的锥角。

在一个可能的设计方案中，指形铣刀能够具有倒圆的顶部。

在一个可能的设计方案中，设备具有用于对设备的轴线进行操控的控制装置，所述设备用于对工件的齿部的棱边自动地倒棱。

设备的控制装置优选编程为，使得根据本发明的设备自动地执行上文关于所描述的步骤的工作方式和/或应用，和/或自动地执行在下文中还要描述的方法。

控制装置尤其具有微处理器和存储器，在所述存储器中存储有用于对设备进行操控的控制程序，所述控制程序通过微处理器处理。

本发明首先要求保护如上文详细描述的设备，所述设备适合于将第一倒棱铣刀和尤其切角铣刀容纳在第一刀具容纳部中，适合于将指形铣刀容纳在第二刀具容纳部中并且适合于执行上文所描述的应用。尤其，所述设备具有控制装置，所述控制装置能够实现将这种刀具用于对第一和第二棱边的倒棱加工。

然而本发明同样包括如在上文中所描述的设备，其中至少一个第一倒棱铣刀和尤其切角铣刀容纳在第一刀具容纳部中并且指形铣刀容纳在第二刀具容纳部中。

所述设备在第一实施方式中能够是独立的倒棱机床。

而在第二实施方式中，根据本发明的设备是集成到齿加工中心中的倒棱设备。

本发明还涉及一种具有如在上文中所描述的设备、齿加工机床和工件转换器的齿加工中心。优选地，齿加工机床是插齿加工机床或剃齿机床或滚齿机床。优选地，工件的倒棱和齿加工以并行的周期在齿加工中心中进行。尤其，由齿加工机床进行齿加工的工件经由工件转换器继续运输至根据本发明的用于倒棱的设备，以便在已经将下一工件在齿加工机床上进行齿加工期间对所述工件进行倒棱。在此，也可考虑在粗加工步骤和精加工步骤之间进行工件的倒棱，为此工件优选从齿加工机床移动至根据本发明的设备并且再移回。

优选地，工件转换器是环形自动机构，其中还优选的是根据本发明的用于倒棱的设备和齿加工机床设置在环形自动机构的不同的角位置处。

优选地，齿加工机床和根据本发明的设备具有单独的工件容纳部。工件转换器在此情况下将经过齿加工机床的齿加工后的工件从那里的工件容纳部转换至用于根据本发明的用于倒棱的设备的工件容纳部。

然而，在一个替选的设计方案中，齿加工中心也能够具有多个工件容纳部，在所述工件容纳部中留有用于齿加工和倒棱加工的工件。在此情况下，将工件容纳部优选从齿加工机床移动至根据本发明的设备和/或相反地移动。

工件转换器优选用于将工件从外部的运输路段或其他加工站放置到一个或多个工件容纳部上和从所述工件容纳部取走。

根据本发明的另一方面，根据本发明的设备也能够构成为单独的独立的机床。优选地，所述具有齿的工件从运输路段和/或自动机构得到，以便对所述工件进行倒棱加工。相应地加工的工件随后优选再传送给运输路段和/或自动机构。

本发明独立于至今为止所描述的设备还包括一种用于对具有齿的工件的至少两个棱边倒棱加工的方法，所述方法借助于如下设备实现，所述设备具有至少一个可转动地安装的、用于容纳工件的工件容纳部和经由至少一个运动轴线可相对于工件容纳部运动的加工头，其中在加工头上设有至少一个可转动地安装的第一刀具容纳部，其中容纳在工件容纳部中的工件的齿部的第一棱边经由容纳在第一刀具容纳部中的倒棱铣刀进行倒棱加工。根据本发明，设有可转动地安装的第二刀具容纳部，其中经由容纳在第二刀具容纳部中的指形铣刀对容纳在工件容纳部中的工件的齿部的第二棱边进行倒棱加工。

优选地，根据本发明的方法和根据本发明的设备用于对具有多个齿部的工件进行倒棱加工。

在本发明的一个可能的设计方案中，通过一个或多个容纳在第一刀具容纳部中的第一倒棱铣刀对多个齿部的至少两个棱边进行倒棱加工，并且通过容纳在第二刀具容纳部中的指形铣刀对齿部的至少一个棱边进行倒棱加工。

根据本发明的方法以及根据本发明的设备能够不仅用于对具有外齿部的工件的棱边进行倒棱加工，而且用于对具有内齿部的工件的棱边进行倒棱加工，和/或用于对具有相反的结构的渐开线式的或非渐开线式的轮廓的棱边进行加工。

优选地，在如上文已经详细描述的和/或以如上文已经描述类型的设备上执行根据本发明的方法。

附图说明

现在，根据实施例和附图详细示出本发明。

附图示出：

图1示出根据本发明的用于对工件进行倒棱加工的设备的一个实施例；

图2示出在图1中示出的实施例的放大局部；

图3示出根据本发明的通过容纳在第二刀具容纳部中的指形铣刀对第二棱边的倒棱加工；

图4示出根据本发明的通过容纳在第一刀具容纳部中的倒棱铣刀对第一棱边的倒棱加工；

图5示出根据本发明的通过另一容纳在第一刀具容纳部中的倒棱铣刀对另一第一棱边的倒棱加工；

图6示出根据本发明的通过另一容纳在第一刀具容纳部中的倒棱铣刀对另一第一棱边的倒棱加工；

图7示出穿引传感器用于对工件的第一齿部的倒棱加工的准备的应用；

图8示出穿引传感器用于对工件的第二齿部的倒棱加工的准备的应用；

图9示出通过容纳在第一刀具容纳部中的刷对经指形铣刀倒棱的第二棱边的刷加工；

图10a和10b示出在具有三个齿部的工件的内齿部的下棱边和上棱边上通过指形铣刀的倒棱加工，以及

图11示出根据本发明的设备用于在具有工件转换器和环形自动机构的根据本发明的加工中心中对工件进行倒棱加工的应用。

具体实施方式

图1和图2示出根据本发明的用于对工件进行倒棱加工的设备的一个实施例。

所述设备具有工件主轴，所述工件主轴具有工件容纳部4，所述工件容纳部可围绕转动轴线C2转动。为了对容纳管在工件容纳部中的工件7进行倒棱加工设有加工头3，所述加工头可经由机械轴线X、Z、V/Y和A相对于工件容纳部4运动。在加工头3上设有第一刀具主轴，所述第一刀具主轴具有用于容纳至少一个第一倒棱铣刀6的刀具容纳部1。在实施例中，多个倒棱铣刀6在共同的刀具心轴5上容纳在第一刀具容纳部1中。经由第一刀具主轴的驱动，倒棱铣刀6能够围绕转动轴线B2置于旋转中。

刀具容纳部4在本实施例中设置在机床10上并且竖直地伸展。加工头经由运动轴线X、Z、A、V或替选地经由运动轴线Y悬挂地设置在框架11上。然而，其他机械的和运动学的设计方案是可能的。例如，刀具容纳部4设置在机床台上。加工头能够设置在刀具架上。

在本实施例中，倒棱铣刀6是所谓的切角铣刀。在此涉及圆盘形的去毛刺刀具，所述去毛刺刀具在环周上具有多个切割齿和容屑槽。切割齿具有沿环周方向呈螺旋线状的伸展。切角铣刀是多线的，其中每条线设有一个齿。然而在齿的沿转动方向的前侧处构成的切割边位于共同的飞行圈上。

这种切角使得对齿棱边的非常有效的去毛刺可能，因为切角铣刀的每个切割齿对齿部的整个齿槽倒棱加工。为此，切角铣刀经由加工头的运动轴线首先进给到相对于齿棱边的适合的位置中。随后，第一刀具容纳部和工件容纳部同步地置于旋转中，使得切角铣刀的依次跟随的切割齿分别对齿部的依次跟随的齿槽倒棱加工。

然而，切角法具有如下缺点，在要加工的棱边旁的区域中需要相对多的用于切角铣刀的位置。因此，如果除要加工的棱边以外存在例如呈另外的齿部的形式的干扰轮廓，那么不能经由切角法加工棱边。

为了能够加工这种棱边，在加工头3上根据本发明设有第二刀具主轴，所述刀具主轴具有用于容纳指形铣刀8的刀具容纳部2。

通过指形铣刀进行对工件的第二棱边的倒棱加工，其方式在于，所述指形铣刀通过加工头3的运动轴线和工件围绕转动轴线C2的旋转沿着要加工的第二齿棱边移动。指形铣刀8在此通过第二刀具主轴的相应的驱动置于围绕转动轴线B3的旋转中，所述驱动优选气动地进行。

在本实施例中，加工头具有运动轴线X，所述运动轴线构成为线性轴线并且垂直于工件容纳部4的转动轴线C2以及第一刀具容纳部1的转动轴线B2。所述运动轴线X允许：调节在工件容纳部1和第一刀具容纳部1之间的轴线间距。此外，设有第二线性轴线Z，加工头3经由所述第二线性轴线可平行于工件容纳部4的转动轴线C2移动。其允许容纳在第一刀具容纳部1中的第一倒棱铣刀沿着齿宽朝向相应的齿棱边移动。

现在，能够使用所述运动轴线X和Z中的一个或两个，以便将指形铣刀8沿着齿棱边引导，而工件同时围绕转动轴线C2转动。因此，针对齿部的每个齿，齿的轮廓之一进行X轴线和/或Z轴线的下述移动运动，通过所述移动运动，指形铣刀跟随齿的棱边的轮廓并且在所述轮廓上产生倒棱，所述轮廓通过工件的转动运动在所述指形铣刀处引导经过。

加工头还具有V轴线，所述加工头通过V轴线能够平行于第一刀具容纳部的转动轴线B2移动。由此，一方面，应当用于加工相应的棱边的切角铣刀与所述棱边形成接合。另一方面，所述轴线也允许指形铣刀移动到与棱边的接合位置中。替选地或附加地，可以使用Y轴线，通过所述Y轴线加工头能够沿垂直于X轴线和垂直于Y轴线的方向移动。在此情况下，为了将加工头平行于第一刀具容纳部的转动轴线B2移动，当转动轴线B2不平行于Y轴线设置时，使用Y轴线和Z轴线的叠加的运动。

此外，加工头具有枢转轴线A，所述枢转轴线垂直于工件容纳部的转动轴线C2和第一刀具容纳部的转动轴线B2和/或平行于X轴线伸展。由此，能够调节在工件和容纳在第一刀具容纳部中的倒棱铣刀之间的轴线角度。

V轴线(或Y轴线)和A轴线仅用于在执行本身的倒棱加工之前调节相应的刀具和齿棱边之间的相对位置。而X轴线和/或Z轴线在由指形铣刀进行的对第二齿棱边的倒棱加工期间动态地调整，以便改变工件和指形铣刀之间的相对位置进而将指形铣刀在要加工的齿棱边上沿着移动。在通过第一倒棱铣刀对第一棱边进行倒棱加工期间，X轴线和Z轴线同样仅用于调节工件和刀具之间的相对位置，而相对运动仅通过同步地旋转工件和刀具进行。

加工头经由运动轴线可相对于工件容纳部移动，所述运动轴线优选是NC轴线。此外，工件主轴的转动轴线以及第一刀具主轴的转动轴线优选也构成为NC轴线。而第二刀具主轴的转动轴线不构成为NC轴线，因为指形铣刀的转动运动不必与其他运动同步。因此，在本实施例中，第二刀具主轴基本上是角磨机，所述角磨机经由枢转轴线A2设置在加工头上。

本发明尤其能够用于加工工件7，如其在图1至9中所示出，并且所述工件具有(至少)两个齿部7a和7b。具有两个齿部7a和7b的工件的尤其在图3中可清楚看到的设计方案造成，两个齿部的总共四个要加工的棱边中的三个是可容易接近的，进而可通过第一倒棱铣刀、尤其切角铣刀倒棱加工。在本实施例中，这是具有较大直径的第一齿部7a的下棱边12和上棱边13，以及具有较小直径的第二齿部7b的上棱边15。而具有较小直径的第二齿部7b的位于内部的下棱边14不能以切角法加工，因为第一齿部7a在此形成干扰棱边。

因此，如在图3中所示出，所述第二棱边14在本发明的意义上经由容纳在第二刀具容纳部2中的指形铣刀8倒棱加工。所述加工如在上文中已经描述那样进行。倒棱铣刀的转动轴线B3在此优选相对于垂直于工件容纳部的转动轴线C2的平面具有如下角度，所述角度处于10°和40°之间的范围内，优选处于10°和15°之间的范围内。具有用于指形铣刀的第二刀具容纳部的第二工件主轴为此在加工头上相应地设置或可设置。

相反，如在图4至6中所示出，通过容纳在第一刀具容纳部1中的倒棱铣刀6进行对棱边12、13和15的倒棱加工，所述棱边在本发明的意义上是第一棱边。因为所述倒棱加工必须特殊地匹配于相应的棱边的形状，所以在第一刀具容纳部1中设有多个第一倒棱铣刀6，使得为了加工每个棱边12、13和15提供自身的第一倒棱铣刀刀具6。通过第一倒棱铣刀6的倒棱加工如已经在上文中所示出那样分别通过同步地转动工件容纳部的转动轴线C2和第一刀具容纳部的转动轴线B2进行。

因为，根据本发明的设备仅用于倒棱加工而不用于产生齿部，所以相应的齿部7a和7b的位置在工件夹紧在工件容纳部4中之后通常还是未知的。因此，在加工头3处设有穿引传感器9，经由所述穿引传感器检测相应的齿部7a和7b的齿的位置。在图7中示出对第一齿部7a的齿的位置的检测，在图8中示出对第二齿部7b的齿的检测。为此，穿引传感器9通过加工头的运动轴线分别移动到齿部上并且优选齿部通过转动工件容纳部移动经过传感器。所述检测优选无接触地，在本实施例中经由感应传感器进行。

通过穿引传感器得到的用于齿部的齿的位置的位置信息随后不仅用于将第一倒棱铣刀相对于第一棱边定位，而且用于将指形铣刀8相对于第二棱边定位。

在图9中示出本发明的一个变型形式，其中在第一刀具容纳部的刀具心轴5上还设有刷20。因为指形铣刀能够产生次级毛刺，所以在该变型形式的范围内在通过指形铣刀对第二棱边倒棱加工之后，通过使用刷20移除所述次级毛刺。为此，加工头经由A轴线枢转到如下位置中，在该位置中第一刀具容纳部的转动轴线基本上平行于工件容纳部的转动轴线伸展，并且所述刷安置在第二齿部7b的或第二棱边14的内端侧上。原则上同样可以通过刷来刷第一棱边，然而这由于在切角倒棱加工的情况下棱边的高质量而通常是不必要的。

在图10a和10b中示出工件27的另一实例，所述工件能够根据本发明被倒棱加工。工件具有三个齿部27a至27c。两个外齿部27a和27c的棱边在此能够分别由第一倒棱铣刀加工，因为外齿部27a和27c具有比内齿部27b更大的直径。而内齿部27b的上棱边和下棱边均不能经由第一倒棱铣刀倒棱加工，因为相应的外齿部形成干扰棱边。因此，这两个第二棱边在本发明的意义上，如在图10a和10b中所示出，通过容纳在第二刀具容纳部中的指形铣刀8倒棱加工。

为了加工内齿部27b的上棱边和下棱边，指形铣刀相对于工件的分别不同的加工位置和尤其指形铣刀关于工件的相应的端侧的相反的定向是必要的。

因此，具有第二刀具容纳部2的第二刀具主轴经由枢转轴线A2设置在加工头上。枢转轴线A2在本实施例中然而不是NC轴线，而是纯的调整轴线，借助于所述调整轴线第二刀具容纳部能够从在图10a中示出的、用于加工齿部27b的上棱边的第一加工位置枢转到在图10b中示出的、用于加工下棱边的第二加工位置。

在本实施例中，气动缸为此在位置16处作用，经由所述气动缸进行在第一加工位置和第二加工位置之间的枢转运动。其他驱动器的使用或手动调整同样是可考虑的。

两个加工位置分别通过止挡件限定，在所述止挡件处第二刀具容纳部安置在相应的位置中。优选地，两个止挡件是可调节的，以便能够将第二刀具容纳部的枢转轴线A2相对于垂直于工件容纳部的转动轴线的平面的角度α在一定范围内调节。优选地，所述角度α可在至少10°和55°的范围内调节。

根据本发明的指形铣刀也能够用于对轴的齿部倒棱，其中齿根基本上对应于轴的半径，进而在该区域中不具有齿棱边或具有仅非常小的齿棱边。因为指形铣刀在工件转动期间以NC控制的方式沿着齿棱边引导，所以在此例如能够在略去齿根的情况下仅对齿顶和齿棱边进行去毛刺。

此外可考虑的是，例如在顶部的侧边的区域中借助于指形铣刀的环周进行加工，而在齿根的区域中使用指形铣刀的倒圆的顶部，使得在此得到相应更窄的倒棱。

根据本发明的用于倒棱加工的设备能够以作为独立解决方案的第一变型形式构成，并且能够相应地连接于自动化机构，所述自动化机构将工件输送给设备或从所述设备输出。

然而，优选地，将根据本发明的设备以与齿加工站并行的周期使用在加工中心中。齿加工站例如能够是铣削加工站、插齿加工站或剃齿加工站。鉴于干扰轮廓优选使用插齿加工站和/或剃齿加工站。

根据本发明的设备到加工中心的这种连入在图11中示出。加工中心具有带有夹具30的环形装载机31，经由所述环形装载机能够将工件从一个加工站移位到下一加工站。右侧示出具有工件容纳部4和加工头3的根据本发明的设备，所述加工头具有第一刀具容纳部1和第二刀具容纳部2。此外还可见用于刀具容纳部4的配合支承件4’。

偏移90°地示出齿加工站的工件容纳部32。而齿加工机床的加工头没有示出。

在齿加工站处产生工件的齿部之一或工件的齿部期间，能够以并行的周期在根据本发明的设备上进行另一工件的所产生的齿部的去毛刺。

根据本发明的设备或加工中心在此具有控制装置，通过所述控制装置自动地执行所有描述的流程。

代替在实施例中使用的切角铣刀，可以作为第一倒棱铣刀也使用剃齿刀具，以便对齿部的第一棱边进行加工。所描述的倒棱法也可借助于剃齿刀具以同样的方式执行，如这在上文中针对切角铣刀的应用所描述的。

借助实施例描述根据本发明的设备和根据本发明的方法，其设计用于加工具有外齿部的工件。然而本发明也能够以同样的方式应用于具有内齿部的工件。在此情况下，加工头必须构成为，使得第一倒棱铣刀以及优选还有指形铣刀能够移动到齿部的内部。

Claims (27)

1.一种用于对具有齿的工件的至少两个棱边进行倒棱加工的设备，其中所述设备包括：至少一个工件主轴，所述工件主轴具有可转动地安装的、用于容纳所述工件的工件容纳部；和经由至少一个运动轴线相对于所述工件容纳部可运动的加工头，其中在所述加工头上设有至少一个第一刀具主轴，所述第一刀具主轴具有可转动地安装的、用于容纳至少一个第一倒棱铣刀的第一刀具容纳部，所述倒棱铣刀用于对容纳在所述工件容纳部中的工件的齿部的第一棱边进行倒棱加工，第一倒棱铣刀是圆盘形刀具或剃齿刀具，所述圆盘形刀具在其环周上具有切割齿和容屑槽，

其特征在于，

在所述加工头上设有第二刀具主轴，所述第二刀具主轴具有可转动地安装的、用于容纳指形铣刀的第二刀具容纳部，所述指形铣刀用于对容纳在所述工件容纳部中的所述工件的齿部的第二棱边进行倒棱加工。

2.根据权利要求1所述的设备，其中能够同步地驱动所述工件容纳部和所述第一刀具容纳部，以对所述第一棱边进行倒棱，和/或其中第一倒棱铣削刀具是切角铣刀。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中至少一个运动轴线是NC轴线，通过控制所述设备能够操纵所述NC轴线以对所述第二棱边进行倒棱加工，使得容纳在所述第二刀具容纳部中的指形铣刀沿着要加工的所述第二棱边的轮廓引导，而容纳在所述工件容纳部中的所述工件围绕其转动轴线转动。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其中至少一个运动轴线是至少一个第一线性轴线X，所述加工头经由所述第一线性轴线能够沿垂直于所述工件容纳部的转动轴线并且垂直于所述第一刀具容纳部的转动轴线的方向移动；和/或是至少一个第二线性轴线Z，所述加工头经由所述第二线性轴线能够沿平行于所述工件容纳部的转动轴线的方向移动，和/或其中所述加工头能够围绕枢转轴线A枢转，所述枢转轴线垂直于所述工件容纳部的转动轴线并且垂直于所述第一刀具容纳部的转动轴线伸展，和/或其中所述加工头能够经由第三线性轴线Y或V移动，所述第三线性轴线在垂直于所述第一线性轴线X的平面中伸展。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其中在所述加工头上设置有穿引传感器，所述穿引传感器不仅能够用于将用于对所述第一棱边进行倒棱加工的所述第一倒棱铣刀穿入而且能够用于将用于对所述第二棱边进行倒棱加工的指形铣刀穿入。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述第二刀具主轴经由枢转轴线设置在所述加工头上，经由所述枢转轴线所述第二刀具主轴能够从用于加工下棱边的第一加工位置枢转到用于加工上棱边的第二加工位置中。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述第二刀具容纳部的转动轴线与垂直于所述工件容纳部的转动轴线的平面成角度地定向和/或能够定向，所述角度在+/-55°之间的范围内。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述第二刀具主轴刚性地或仅经由一个或多个调整轴线设置在所述加工头上，或者其中所述第二刀具主轴经由至少一个NC轴线设置在所述加工头上，和/或其中所述第二刀具容纳部的转动轴线能够气动地、液压地、和/或电地驱动。

9.根据权利要求1或2所述的设备，其中多个第一倒棱铣刀能够共同地容纳在所述第一刀具容纳部处的心轴上并且所述设备具有控制装置，多个第一棱边能够通过所述控制装置由所述第一倒棱铣刀倒棱加工。

10.根据权利要求1或2所述的设备，其中在所述第一刀具容纳部处的心轴上与至少一个所述第一倒棱铣刀一起容纳有刷，并且所述设备具有控制装置，由所述第一倒棱铣刀或所述指形铣刀倒棱加工的棱边能够通过所述控制装置由所述刷去毛刺。

11.根据权利要求1或2所述的设备，所述设备具有控制装置，所述控制装置允许借助于指形铣刀的不同区域仅在所述第二棱边的子区域中产生倒棱和/或加工所述第二棱边的不同的子区域。

12.根据权利要求1或2所述的设备，所述设备具有用于操控所述设备的轴线的、用于将所述工件的齿部的棱边自动地倒棱的控制装置，和/或具有至少一个容纳在所述第一刀具容纳部中的倒棱铣刀，和/或具有容纳在所述第二刀具容纳部中的指形铣刀，和/或其中所述设备是独立的倒棱机床或是集成到齿加工中心中的倒棱机床。

13.根据权利要求2所述的设备，其中能够滚动耦合地驱动所述工件容纳部和所述第一刀具容纳部。

14.根据权利要求5所述的设备，其中所述穿引传感器是无接触的穿引传感器。

15.根据权利要求6所述的设备，其中所述枢转轴线是调整轴线，和/或其中可调整的止挡件设计用于调节所述第一加工位置和所述第二加工位置。

16.根据权利要求7所述的设备，其中所述角度在+/-45°和+/-30°之间的范围内。

17.根据权利要求8所述的设备，其中为了调节倒棱角度设有调整装置，所述调整装置用于调整所述第二刀具容纳部的转动轴线相对于所述加工头的角度位置。

18.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二刀具主轴经由至少一个枢转轴线设置在所述加工头上。

19.根据权利要求10所述的设备，其中为此能够将所述加工头围绕枢转轴线A枢转，所述枢转轴线垂直于所述工件容纳部的转动轴线并且垂直于所述第一刀具容纳部的转动轴线伸展。

20.根据权利要求11所述的设备，所述控制装置允许借助于侧表面区域和顶部区域加工所述第二棱边的不同的子区域。

21.根据权利要求11所述的设备，所述控制装置用于对轴的齿部进行倒棱加工。

22.根据权利要求12所述的设备，具有至少一个容纳在所述刀具容纳部中的切角铣刀。

23.一种齿加工中心，其具有根据上述权利要求中任一项所述的设备、齿加工机床和工件转换器，其中所述工件的倒棱和齿加工以并行的周期进行，和/或其中工件转换器是环形自动机构，并且根据上述权利要求中任一项所述的设备和所述齿加工机床设置在所述环形自动机构的不同的角位置处。

24.根据权利要求23所述的齿加工中心，其中所述齿加工机床是插齿加工机床或剃齿机床或滚齿机床。

25.一种用于对具有齿的工件的至少两个棱边进行倒棱加工的方法，所述方法借助于如下设备进行：所述设备具有至少一个可转动地安装的、用于容纳所述工件的工件容纳部和经由至少一个运动轴线相对于所述工件容纳部可运动的加工头，其中在所述加工头上设有至少一个可转动地安装的第一刀具容纳部，其中对容纳在所述工件容纳部中的工件的齿部的第一棱边经由容纳在所述第一刀具容纳部中的倒棱铣刀进行倒棱加工，第一倒棱铣刀是圆盘形刀具或剃齿刀具，所述圆盘形刀具在其环周上具有切割齿和容屑槽，

其特征在于，

设有可转动地安装的第二刀具容纳部，并且经由指形铣刀对容纳在所述工件容纳部中的所述工件的齿部的第二棱边进行倒棱加工，所述指形铣刀容纳在所述第二刀具容纳部中。

26.根据权利要求25所述的方法，其用于对具有多个齿部的工件进行倒棱加工，和/或用于对具有内齿部的工件的棱边进行倒棱加工。

27.根据权利要求26所述的方法，其中通过一个或多个容纳在所述第一刀具容纳部中的第一倒棱铣刀对多个齿部的至少两个棱边进行倒棱加工，并且通过容纳在所述第二刀具容纳部中的指形铣刀对齿部的至少一个棱边进行倒棱加工。