加工有齒工件的方法、可操作以執行該方法的加工單元和配備有該加工單元的機床的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于有齒工件的加工、尤其是用于通過與工具、尤其是倒角工具的嚙 合齒接合而在所述齒的末端處的齒邊緣上產生倒角的方法，所述工具可繞其旋轉軸線自由 旋轉，其中在對一個工件進行加工和對下一個工件進行加工之間，所述工具經受橫向運動。 此外，本發明還涉及具有執行所述方法所需能力的加工單元和機床。
【背景技術】
[0002] 例如通過滾銑產生齒輪齒的現有技術工藝包括在端銑齒邊緣上的加工操作，由于 已知的原因，所述在端銑齒邊緣上的加工操作具有如例如在DE102009018405A1中描述的 優點。
[0003] 特此參考涉及將端銑齒邊緣再加工成倒角的細節的該專利公開，所述倒角連接齒 輪齒的端面和齒側。
[0004] 然而，具有前述種類的方法的經歷已經顯示出，對齒邊緣的加工會對工件的齒輪 齒造成無意的損傷。
【發明內容】
[0005] 本發明因此所具有的目的是提出滿足更高質量的需要并且尤其可以在不增加加 工時間的情況下執行的方法。
[0006] 從方法的角度來看，該任務通過對上述種類的方法的進一步開發來解決，其通過 以下特征在實質上區別開，即，使工具執行旋轉運動，由此，如果工具的被設計用來與工件 進行初始接合的區域未被合適地定位，那么使其進入適合于對下一個工件進行加工的位 置。。
[0007] 本發明基于對如下事實的觀察，S卩，由于工具的自由運行的運動性，工具相對于要 加工的加下來的一個工件的位置不一定對應于所期望的旋轉位置，從而即使工具具有被設 計用于與工件初始接合的區域，自由運行的工具的完全無損傷夾帶也并不總是成功的，尤 其是如果工件在初始接合期間正以更高的每分鐘轉速（rpm-rate)運行。
[0008] 在這種情況下，可能會發生工具與工件的無意的強烈碰撞，由此工件會受損，如上 面已經提到的。已經進一步獲悉，即使在已經預期到某一比例的不合格零件的情況下，報廢 率可以通過朝向該目標引導的發明措施而降至幾乎為零的水平。
[0009] 由于工具的旋轉運動，即使工件的旋轉不是過低，也可以在不損壞工件的情況下 執行初始接合，因為工具處于用于初始接合的正確位置。
[0010] 根據優選構思，旋轉運動通過工具與特別地構造為引導裝置的對應物之間的相對 運動而實現。因此設計旋轉運動獨立于工具的橫向運動而發生的方法的變體將會是可能 的。
[0011] 然而，根據該方法的特別優選的實現方式，旋轉運動要通過將旋轉運動至少部分 地耦接到橫向運動而實現。在旋轉運動取決于橫向運動的情況下，由于兩個運動彼此至少 部分地耦接，因此被設計用于與工件初始接合的工具區域可以以特別簡單的方式合適地定 位。
[0012] 如果旋轉位置不適合于初始接合（情況通常是這樣），該方法就見效。然而，偶爾 會發生的是，旋轉位置已經正確，在此情況下旋轉運動的角度為零。
[0013] 在該方法的優選形式下，橫向運動沿著閉環路徑發生。這允許在相同的加工位置 執行對工件和接下來的一個工件的加工。
[0014] 優選地，耦接接合在閉環路徑的轉折點之前發生。這允許橫向運動變短，從而需要 的空間更少。
[0015] 在特別優選的實施例中，耦接功能是機械的、尤其是純機械的。這導致特別簡單且 可靠的耦接動作，在根據更優選的實施例的情況下更加如此，不屬于工具的耦接件的側面 不具有可運動部件。
[0016] 關于耦接件，優選的是，如果對于耦接件的接合，工具的側面上的耦接零件由耦接 件的固定側來引導。這同樣有益于耦接件的簡單設計構造。
[0017] 在該方法的實際實施方式中，可以選擇這樣的設計，其中用于初始接合的工具區 域不是連續的，并且包括例如兩個子區域，這兩個子區域相對于彼此偏移180°。該角度不 必精確為180°，唯一重要的是子區域彼此對置地設置。這為耦接件的固定側的設計提供更 多自由度。然而，對于這種設計選擇，相比于僅具有一個初始接合區域的設計，工具仍保持 可用于實際加工的部分減少。
[0018] 工具的設計用于初始接合的區域/子區域可以包括多個齒輪齒。這允許用于定位 的更寬容差，并且工件不必為初始接合減慢至非常低的每分鐘轉速。關于旋轉速率，設想如 果工件正在初始接合期間旋轉，所接合的區域將會具有不高于360m/min的速度，優選不高 于180m/min，尤其不高于120m/min，并且優選至少6m/min，尤其至少30m/min。備選地，初 始接合也可以發生在工件的準靜態下，即以小于lm/min的工件的接合區域的速度、例如大 約30cm/min發生，以便獲得更平滑的初始接合。
[0019] 在一個實施例中，設想被設計用于初始接合的工具區域/子區域包括一個齒。在 這種情況下，當工件未正在旋轉時，將會通過工具的點定位來執行初始接合，這意味著工件 將會設定為僅在初始接合已經完成之后旋轉，使得初始接合區域已經與工件的齒進行嚙合 接合。
[0020] 在該方法的優選實施方式中，如果與工具的側面相關聯的耦接部件沒有已經定位 成比正交于橫向運動的路徑的平面更靠近工件軸線并且包含工具軸線或與工具軸線相交， 那么該耦接零件向那里運動，以便更靠近工件軸線地設置。該運動尤其是自動地并且尤其 通過純機械手段而發生。由于該構思，用于初始接合的區域不必分為兩個子區域，并且因此 可以設計得更小。
[0021] 在該方法的特別優選的實施方式中，設想對于工具的可能的角度開始位置的一部 分，在屬于工具的側面的耦接零件的運動部件中發生方向的反轉，并且呈直角地引導到橫 向運動的路徑。這允許將耦接件容納在更小的設計空間內。
[0022] 從裝置的角度出發，本發明提供了用于對有齒工件進行加工、尤其是用于在齒的 末端處的齒邊緣上產生倒角的加工單元。該加工單元包括旋轉軸承，所述旋轉軸承支撐能 夠與工件齒嚙合接合的工具、尤其是倒角工具，所述工具繞其旋轉軸線自由旋轉，并且進一 步包括運動裝置，由此可以使得由旋轉軸承支撐的工具相對于加工單元的固定零件在加工 一個工件與加工下一個工件之間執行橫向運動。實質上，加工單元的區別特征在于，具有功 能對應物、尤其是耦接裝置，其位置可相對于工具的位置改變，并且其具有目的是，如果工 具的意圖用于與工件的初始接合的區域未合適地定位，那么使區域進入下一個工件的加工 的位置。
[0023] 根據本發明的加工單元的優點是從上述方法的優點而得出的。
[0024] 因此，加工單元尤其可以設計為，使得耦接裝置的屬于工具的部分具有耦接零件， 所述耦接零件尤其具有銷狀構造，并且其銷軸線可以例如平行于工具軸線延伸。工具的側 面上的耦接零件可以布置在設計用于與工件初始接合的工具區域的方位角部分中，優選居 中，但是略微偏離中心的耦接零件的位置也將會是足夠的。
[0025] 耦接裝置的屬于固定側的部分可以包括模板，所述模板引導與工具的側面相關聯 的耦接零件的運動。模板可以具有引導狹槽，其橫向尺寸匹配于屬于工具的耦接零件，其 中漏斗狀區段鄰近在面向工件的側面上的引導狹槽。因此，引導狹槽可以以簡單且精確的 方式界定工具的末端位置。相對于工具軸線，與固定側相關聯的耦接零件可以位于工具上 方，但是備選地也可以位于工具下方，其中工具的耦接零件相應地對于工具沿向上或向下 對齊。這些方向參考工具的垂直旋轉軸線，但是如果工具的旋轉軸線不同地定向，則必須在 更一般的意義上來理解。
[0026] 尤其可以預想，鄰近漏斗狀區段，模板進一步包括位于漏斗入口外面并且尤其具 有翅狀構造的區段。因此，漏斗狀區段并不連續地靠近工具。相反，引導表面的外部分向后 折疊，打比方來說，這允許模板容納在更小的設計包絡內。
[0027] 同樣覆蓋在本發明內的是一種具有根據前述構思的加工單元的機床、尤其是滾銑 機器。同樣覆蓋的是一種具有主要設計用于與工件初始接合的區域的倒角工具，其中所述 區域不是連續的，并且特別地包括兩個子區域，這兩個子區域彼此對置地設置，相對于彼此 偏移180°。
【附圖說明】
[0028] 根據參考附圖的以下描述，本發明的其它區別特征、細節和優點將會變得顯而易 見，其中
[0029] 圖1表示了機床的示意性概要，
[0030] 圖2a、2b不意性地圖不了與工具相關聯的親接零件以及工具本身；
[0031] 圖3a至3d示出了工具相關的與不動的耦接零件之間的耦接工藝的時間順序；
[0032] 圖4示出了具有工具的不同初始位置的不同階段的對應的組合表示；
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