修整工具的方法和齿轮研磨机的制作方法

专利名称：修整工具的方法和齿轮研磨机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于修整齿轮研磨机上的工具的方法以及涉及齿轮研磨机。齿轮研磨机包括工件保持器(holder)和工具保持器，其中，工件保持器可以绕第一旋转轴线(BI)旋转并且被设置在加工头部(machininghead)上,加工头部可以通过枢转轴线(A)转动并且可以通过移动轴线(shift axis) (Vl)线性地移动。被夹持在工件保持器中的工件可以由被夹持在工具保持器中的工具机械加工。齿轮研磨机还包括具有修整工具保持器的修整单元，修整单元可以绕第二旋转轴线(B2)旋转。在根据本发明的方法中，被容纳在修整工具保持器中的修整工具用于修整被夹持在工具保持器中的工具。
背景技术：
用在齿轮研磨中的工具承受持续的磨损，因此必须每隔一定时间被修整。工具的磨料涂层包括被粘合在粘合材料中的磨料颗粒，其中，在修整期间，实现了工具的磨料颗粒和粘合材料的去除，目的在于，改变磨料涂层，用于产生工具的期望轮廓和所需的轮廓精度(宏观几何形态)。工具可以通过旋转被容纳在修整工具保持器中的修整工具而被修整，同时它保持为被夹持在工具保持器中。在从现有技术中已知的修整方法中，工具的期望轮廓在修整中产生，在该修整中，对于产生期望轮廓所需的工具与修整工具之间的相对移动是通过修整单元的移动轴线的移动与加工头部的移动轴线的移动的叠加而产生的。

发明内容
本发明的目的是提供一种改进的用于修整工具的方法。此外，本发明的目的是提供一种改进的齿轮研磨机。本发明示出了一种修整齿轮研磨机上的工具的方法，齿轮研磨机包括工件保持器和工具保持器，其中，工具保持器可以绕第一旋转轴线(BI)旋转并且被设置在加工头部上，加工头部可以通过枢转轴线(Al)转动并且可以经由第一线性移动轴线(Vl)线性地移动，其中，被夹持在工件保持器中的工件可以由被夹持在工具保持器中的工具而机械加工。齿轮研磨机还包括具有修整工具保持器的修整单元，修整单元可以绕第二旋转轴线(B2)旋转，其中，被容纳在修整工具保持器中的修整工具用于修整被夹持在工具保持器中的工具。根据本发明，被设置为，在修整操作期间，加工头部通过枢转轴线(Al)和第一线性移动轴线(Vl)的移动而被转动和线性地移动，枢转轴线(Al)和第一线性移动轴线(Vl)的移动根据待产生的工具轮廓而相对于彼此调整，其中，产生期望轮廓所需的修整工具和工具之间的相对移动至少部分地通过枢转轴线(Al)和第一线性移动轴线(Vl)的移动的叠加而产生。根据本发明的方法可以用于，例如，产生或者恢复所期望的轮廓和/或用于修改轮廓。本发明的发明人已经认识到，为了在修整期间产生必需的相对移动，不必使用修整单元的移动轴线。相反，这些相对移动可以经由枢转轴线(Al)和第一线性移动轴线(Vl)产生，而无论如何，机械加工工件时都会出现枢转轴线(Al)和第一线性移动轴线(VI)。结果，无论如何都存在的齿轮研磨机的轴线可以在根据本发明的方法中被更好地使用。一方面，这提供了更灵活的修整操作，另一方面，使用了结构更简单的齿轮研磨机。根据本发明，通过经由枢转轴线(Al)和第一线性移动轴线(Vl)移动加工头部，使得旋转的工具被导引经过同样旋转的用于产生期望轮廓的修整工具，同时，修整工具和工具相互接合，在此过程中，产生了工具的期望轮廓。有利地，加工头部的枢转轴线(Al)垂直于工具保持器的旋转轴线(BI)。此外，有利地，在根据本发明的方法中，当机械加工齿轮研磨机上的工件的时候，枢转轴线(Al)和第一线性移动轴线(Vl)也被使用。当机械加工工件时，枢转轴线(Al)具体地可以被用于调整工具轴线与工件轴线之间的角度，例如，当生产螺旋形齿的时候。
此外，第一线性移动轴线(Vl)可以被用于移动工具，例如，使工具的另一个点与工件接合。根据本发明，修整单元设置在齿轮研磨机上，使得具有工具保持器的加工头部可以相对于修整单元而经由第一线性移动轴线(Vl)移动。因此除了枢转轴线(Al)之外，线性移动轴线(Vl)提供了产生工具期望的二维轮廓所需的第二自由度。有利地，在修整操作期间产生期望轮廓所需的修整工具和工具之间的相对移动仅仅通过加工头部的移动而产生。具体地，修整单元因此可以被设置在没有线性移动轴线的齿轮研磨机上，并且有利地，以完全刚性的方式。另外，为了产生期望的轮廓，加工头部的枢转轴线(Al)和/或第一线性移动轴线(Vl)可以根据本发明被进一步使用，用于朝向修整工具移动容纳在工具保持器中的工具，从研磨位置进入修整位置。具体地，工具可以通过枢转轴线(Al)转动，从研磨位置进入修整位置。有利地，容纳在工具保持器中的工具仅仅通过加工头部的移动而朝向修整工具移动。在根据本发明的方法中或者在用于此目的的齿轮研磨机中，还可以设置为，工件保持器可以绕第三旋转轴线(Cl)旋转并且加工头部被设置在托架上，托架可以经由第二线性移动轴线(Zl)平行于工件保持器的旋转轴线(Cl)移动。有利地，可以被设置为，第一线性移动轴线(Vl)使得加工头部相对于托架线性移动。此外，有利地，可以被设置为，枢转轴线(Al)使得加工头部相对于托架旋转移动。此外，可以被设置为，第一线性移动轴线(Vl)设置在枢转轴线(Al)与托架之间。此外，可以被设置为，第一线性移动轴线(VI)垂直于第二线性移动轴线(Zl)。但是，替换地，也可以被设置为，枢转轴线(Al)设置在第一线性移动轴线(Vl)与托架之间。此外，可以被设置为，托架设置在机床立柱上，机床立柱可以经由第三线性移动轴线(Xl)垂直于工件保持器的旋转轴线(Cl)移动。根据本发明，修整单元可以有利地设置在托架上，其中，为了修整的目的，通过设置在托架和加工头部之间的第一线性移动轴线(Vl)和枢转轴线(Al)产生相对移动。由于这两个移动轴线足以产生在修整期间所需的所有移动，因此，至少对于线性移动来说，修整单元可以被刚性地设置在托架上。根据本发明，可进一步设置第二修整单元，第二修整单元能够通过第四线性移动轴线(Z3)朝向第一修整单元和远离第一修整单元移动，以改变容纳在第一和第二修整单元的修整工具保持器中的修整工具之间的距离。在根据本发明的方法中，有利地设置为，两个修整单元用于在两侧上修整工具。根据本发明的方法也可以用在这种加工头部中，该加工头部包括用于容纳独立工具的两个工具保持器。有利地，容纳在所述两个工具保持器中的所述两个工具通过至少一个共同的修整单元而被修整。具体地，可以设置成，在修整所述第一工具之后，通过绕所述枢转轴线(Al)转动所述加工头部而使得所述第二工具朝向所述修整单元移动。有利地，所述两个工具保持器设置在共同的旋转轴线(BI)上。可替换地，可以设置成，所述两个工具保持器经由共同的驱动器而被驱动。
除了根据本发明的用于修整工具的方法之外，本发明还包括一种用于在齿轮研磨机上制造齿轮的方法，其中，通过被夹持在所述工具保持器中的工具来机械加工被夹持在工件保持器中的工件。具体地，工件的硬齿面精加工通过被夹持在工具保持器中的工具实现。根据本发明，根据如前文描述的本发明的方法修整工具，以生成产生期望工件几何形状所需的工具轮廓。用于修整工具的本发明的方法因此实现了具有期望齿轮几何形状和表面质量的齿轮的特别灵活的、容易的和低成本的制造。本发明还包括一种具有控制器的齿轮研磨机，所述控制器用于在机械加工工件的同时和/或在修整工具的同时自动地驱动所述齿轮研磨机的移动轴线。根据本发明，所述控制器具有用于执行修正工具的方法的功能，如上所述。在修整操作期间，控制器有利地通过相应地经由(Al)枢转加工头部和经由被相对枢转轴线而调整的第一线性移动轴线(Vl)的线性移动来控制产生工具期望的轮廓所需的相对移动。有利地，控制器计算产生期望轮廓所需的加工头部的旋转移动。此外，有利地，控制器具有用于输入关于工具期望轮廓的数据的输入功能，从这些数据来计算相对移动。有利地，控制器被配置成，当执行前文中描述的方法步骤时，修整功能自动地驱动齿轮研磨机的轴线。具体地，此外，齿轮研磨机被构造成，诸如，与相对于该方法而描述的一样。具体地，齿轮研磨机包括工具保持器，工具保持器可以绕第一旋转轴(BI)旋转并且被设置在加工头部上，加工头部可以经由枢转轴线(Al)转动。此外，齿轮研磨机包括具有修整工具保持器的修整单元，修整单元可以绕第二旋转轴(B2)旋转。此外，具有工具保持器的加工头部可以经由第一线性移动轴线(Vl)而相对于修整单元移动。此外，工件保持器可以绕第三旋转轴(Cl)旋转并且加工头部可以被设置在托架上，托架可以经由第二线性移动轴线(Zl)平行于工件保持器的旋转轴线(C)移动。此外，可以被设置为，托架设置在机床立柱上，机床立柱可以经由第三线性移动轴线(Xl)垂直于工件保持器的旋转轴线(Cl)移动。齿轮研磨机的其它结构也可以被设计为如已经在前文中描述的一样。如在根据本发明的齿轮研磨机中的一样，在修整期间通过加工头部的经由第一枢转轴线(Al)的和加工头部的另外的线性移动轴线的休整，产生工具和修整工具之间的相对移动，修整单元本身不需要具有任何移动轴线。根据本发明，至少对于线性移动，修整单元因此可以被刚性地设置在总之都会出现在齿轮研磨机中的元件上，例如，在托架上或者在其上布置有托架的机床立柱上。在特别有利的方式中，至少对于线性移动，修整单元被刚性地设置在托架上，托架承载齿轮研磨机的加工头部。因此，此外，本发明包括具有工件保持器和工具保持器的齿轮研磨机，其中，工件保持器可以绕第三旋转轴线(Cl)旋转，其中，工具保持器可以绕第一旋转轴线(BI)旋转并且被设直在加工头部上，加工头部可以经由枢转轴线(Al)转动，其中，可以通过被夹持在工具保持器中的工具来机械加工被夹持在工件保持器中的工件，以及其中，加工头部设置在托架上，托架可以经由第二线性移动轴线(Zl)平行于第三旋转轴(Cl)移动。齿轮研磨机还包括具有修整工具保持器的修整单元，修整单元可以绕第二旋转轴(B2)旋转，因此，容纳在修整工具保持器中的修整工具可用于修整夹持在工具保持器中的工具。根据本发明，至少对于线性移动，可以设置为，修整单元被刚性地设置在承载齿轮研磨机的加工头部的托架上。这种齿轮研磨机具有特别简单的结构，其中，通过根据本发明的方法的修整单元来修整被夹持在工具保持器中的工具仍然是可能的。有利地，具有工具保持器的加工头部可以经由第一线性移动轴线(Vl)相对于托架移动，因此，为了修整的目的，通过枢转轴线(Al)和第一线性移动轴线(Vl)能够产生工具 保持器和修整工具保持器之间的具有两个不同自由度的相对移动。有利地，根据本发明的齿轮研磨机包括控制器，控制器用于在机械加工工件的同时和/或当修整工具的同时自动地驱动齿轮研磨机的移动轴线。有利地，这个控制器具有用于执行根据本发明的方法的功能，如已经在前文中描述的一样。有利地，齿轮研磨机还被构建为如已在前文中描述的一样。此外，托架可以被设置在机床立柱上，机床立柱可以经由第三线性移动轴线(Xl)垂直于工件保持器的旋转轴线(Cl)移动。此外，可以设置第二修整单元，第二修整单元可以经由第四线性移动轴线(Z3)朝向第一修整单元和远离第一修整单元移动，以改变待容纳在第一和第二修整单元的修整工具保持器中的修整工具之间的距离。这可以具体地用于在两侧上修整工具。两个修整单元的旋转轴线不必平行对齐。但是，在优选的示例性的实施例中是这样的情况。有利地，前文描述的方法也被执行用于修整前文描述的齿轮研磨机上的工具。独立于到目前为止描述的齿轮研磨机和到目前为止描述的方法，本发明包括齿轮研磨机，齿轮研磨机具有工件保持器和用于容纳独立工具的两个工具保持器，其中，工具保持器均可以绕旋转轴线旋转并且被设置在共同的加工头部上，加工头部可以经由枢转轴线(Al)枢转，其中，可以通过夹持在工具保持器中的工具来机械加工夹持在工件保持器中的工件。根据本发明，设置为，两个工具保持器被设置在加工头部的背向枢转轴线(Al)的侧面上。不同于在已知的双研磨端头中的，两个工具保持器没有朝向加工头部的共同的枢转轴线(Al)定向，而是每点远离共同的枢转轴线(Al)。结果，工具可以更容易地安装在工具保持器上，并且此外，距离枢转轴线(Al)具有更大的距离。这提供了两方面的好处交替地通过两个工具来机械加工工件；以及修整工具。有利地，两个工具保持器设置在加工头部的相对两侧上。具体地，可以设置为，工具保持器设置在一个共同的旋转轴线(BI)上或者在平行的旋转轴线上。此外，可以设置为，两个工具保持器通过共同的驱动器被驱动。
此外，有利地，容纳在工具保持器中的两个工具可以通过至少一个共同的修整单元修整。有利地，修整第一工具之后，通过绕枢转轴线(Al)转动加工头部，能够使得第二工具移动到修整单元。在根据本发明的具有两个工具保持器的加工头部中，因此可仅用小的附加力来使用两个工具。具体地，两个不同的工具可以被设置在研磨头部上，例如，具有不同细度的磨料材料的工具。因此，第一工具例如可以用于粗加工，而第二工具用于精加工。由于对于粗加工可以使用粗粒而对于精加工可以使用细粒，因此，通过针对相应机械加工操作来相应调整颗粒大小，因此获得性能的提闻。 最后描述的齿轮研磨机可以构造成如已在前文中相对于前述的齿轮研磨机详细地描述的一样。具体地，具有工具保持器的加工头部可以经由第一线性移动轴线(Vl)相对于修整单元而移动。此外，工件保持器可以可绕第三旋转轴线(Cl)旋转，并且加工头部可以设置在托架上，托架可以经由第二线性移动轴线(Zl)平行于工件保持器的旋转轴线(C)移动。此外，可以设置为，托架设置在机床立柱上，机床立柱可以经由第三线性移动轴线(Xl)垂直于工件保持器的旋转轴线(Cl)移动。齿轮研磨机同样地可以包括如已在前文中描述的一样的控制器。此外，前述的方法也可以被执行用于修整在前文描述的齿轮研磨机上的工具。本发明中，具体地，研磨轮和/或研磨蜗杆可以被用作工具。工具有利地包括相互结合的磨料颗粒。通过去除颗粒以及结合(bind)研磨工具来实现工具的修整，目的在于，改变磨料涂层，用于产生期望的轮廓和所需的轮廓精度。具体地，可以使用金刚砂、立方氮化硼(CBN)或者碳化娃的磨料颗粒。作为修整工具，有利地，使用修整轮。具体地，这种修整轮可以是金刚石砂轮或者是涂敷有硬质材料涂层的金属基主体。


现在将参考附图和示例性实施例详细地说明本发明。附图中图I显示了具有修整单元的根据本发明的齿轮研磨机的第一示例性实施例；图2显示了具有两个修整单元的根据本发明的齿轮研磨机的第二示例性实施例；图2a显示了具有两个修整单元和用于机械加工内齿的加工头部的根据本发明的齿轮研磨机的第三示例性实施例；图3显示了根据本发明的方法的第一示例性实施例的示意图；图3a和图3b显示了根据本发明的方法的修改的第一示例性实施例的示意图，其中，使用了不同于图3的修整单元的另一个设置；图4显示了根据本发明的方法的第二示例性实施例的示意图，其中，使用了两个修整单元；图4a显示了根据本发明的方法的第三示例性实施例的示意图，其中，也使用了两个修整单元，但是它们的轴线不是相互平行设置的；图5显示了根据本发明的方法的第四示例性实施例的示意图；图6显示了具有设置在研磨头部上的两个工具保持器的齿轮研磨机的示例性实施例以及相应的修整方法的示例性实施例；图7显示了具有设置在加工头部上的两个工具保持器的根据本发明的齿轮研磨机的另一不例性实施例；以及图8显示了根据本发明的方法的另一示例性实施例，其中，使用齿轮研磨机的另外自由度来产生复杂轮廓。
具体实施例方式图I显示了根据本发明的齿轮研磨机的第一示例性实施例。齿轮研磨机包括用于容纳未示出的工件和工件夹持装置的工件保持器2。工件保持器可以绕旋转轴线(BI)旋转，为此目的，设置了相应的驱动器。齿轮研磨机还包括用于容纳工具10的工具保持器I。工具是研磨工具，可以通过该研磨工具机械加工设置在工件保持器中的工件。具体地，工具可以用于硬齿面精加工该 工件。为这个目的，通过驱动器16，使得具有工具10的工具保持器可以绕旋转轴(BI)旋转。工具保持器I设置在加工头部20上，加工头部20可以经由齿轮研磨机的多个移动轴线而相对于工件保持器2移动。移动轴线(Z1、V1、A1)使得工具10和工件之间具有相对移动，该相对移动对于在研磨操作期间机械加工该工件是必需的。在该示例性的实施例中，工具10是研磨轮。替换地，研磨蜗杆也是可能的。加工头部20可以绕枢转轴线(Al)枢转。在机械加工设置在工件保持器2中的工件的同时，枢转轴线(Al)使得能够调整工具的相对于工件的设定角度，以产生例如螺旋齿(helical toothing)。枢转轴线(Al)平行于工具的横向进给轴线(Xl)设置。经由第二线性移动轴线(Z1)，加工头部20还可以在平行于工件保持器2的旋转轴线(Cl)的方向上移动。为了这个目的，设置导轨17，在导轨17上设置托架18，托架18承载加工头部20。移动轴线(Zl)设置在机床立柱8上，而机床立柱8又可以经由线性移动轴线(Xl)而相对于工件保持器的旋转轴线(Cl)径向地移动。为了在Zl方向移动托架，滚珠丝杠15和驱动器12设置在示例性实施例中。为了移动机床立柱18，还设置了滚珠丝杠13和相应的驱动器14。经由相应的轨道，机床立柱8可移动地安装在机台9上，工件保持器2也设置在机台9上。替换地，工件保持器2也可设置在机台9上，以便可以在X方向上移动。经由第一和第二线性移动轴线(Vl)和(Zl )，加工头部20可以在与旋转轴线(Cl)相切的平面中移动。在这里示出的示例性的实施例中，第一移动轴线(Vl)直接设置在可在Zl方向上移动的托架上。第二线性移动轴线(Zl)垂直于第一线性移动轴线(VI)。第一线性移动轴线(Vl)设置在托架18和枢转轴线(Al)之间。在替换的示例性实施例中，枢转轴线(Al)也可设置在托架18和第一线性移动轴线(Vl)之间。具体地，第一线性移动轴线(Vl)可平行于加工头部的旋转轴线(BI)设置并且使得工具在其旋转轴线(BI)的方向上移动。此外，设置修整单元7，修整单元7包括可以绕旋转轴线(B2)旋转的修整工具保持器。这样，容纳于其中的修整工具70可以通过修整单元的相应驱动器而被旋转。通过绕其各自旋转轴线旋转工具10和修整工具70两者，实现了通过修整工具70来修整工具10，以提供相应的材料去除，其中，通过经由齿轮研磨机的移动轴线的加工头部20和修整单元7之间的相对移动产生了工具10的期望轮廓。根据本发明，因此设置为，在修整操作期间，加工头部根据待产生的工具轮廓而绕枢转轴线(Al)枢转，并且经由第一线性移动轴线(Vl)线性移动，因此,通过枢转轴线(Al)和第一线性移动轴线(Vl)的移动的叠加而形成了产生期望轮廓所需的修整工具与工具之间的相对移动。具体地，可以设置为，经由这两个轴线形成产生期望轮廓所需的所有相对移动。如示例性实施例所示，提供了修整单元7在齿轮研磨机的托架18上的刚性设置。在示例性的实施例中，修整单元7设置在托架18上,侧向地位于加工头部20旁边。在示例性实施例中，修整单元7的旋转轴线(B2)竖直延伸。但是，这个方向不是绝对必需的。替换地，例如，具有水平的或者倾斜的旋转轴线(B2)的修整单元7的设置也是可能的。图I显示了在研磨位置的根据本发明的齿轮研磨机的示例性实施例，其中，根据 待产生的齿的螺旋角度，通过Al轴线的相应调整，设置旋转轴线(BI)。工具10相距修整工具70 —定距离而设置。为了修整的目的，加工头部则可经由轴线Vl和Al而移动进入修整位置，在该修整位置，修整工具70与工具10接合。图2显示了根据本发明的齿轮研磨机的第二示例性实施例，其齿轮研磨机的结构与图I所示的示例性实施例对应。在托架18上，设置两个修整单元7和7'，这提供了在两侧上修整研磨轮10。为了这个目的，两个修整单元7和7'中的至少一个可以经由线性移动轴线(Z3)朝向另一个修整单元移动，以便能够调整两个修整工具之间的距离。替换地，修整单元7和7'两者也可均经由分离的(具体地平行的)线性移动轴线而移动。如图2a所示的根据本发明的齿轮研磨机的第三示例性实施例基本上对应于图2所示的示例性实施例，但是，设有用于机械加工内齿的加工头部。加工头部包括臂11，工具保持器I设置在臂11上，用于容纳工具10。臂11确保了，工具10可以移动进入设置在加工头部下方的内齿中。根据本发明的齿轮研磨机还包括控制器，通过该控制器使得齿轮研磨机的数控轴(NC axes)可以被自动化方式地驱动。具体地，通过控制器具有的功能，可以执行根据本发明的修整方法。具体地，在用于产生期望轮廓的修整操作期间，控制器驱动Al轴线和Vl轴线。作为图I和2所示的示例性实施例(其中，修整单元设置在托架18上，并且通过Al和Vl轴线产生在修整中的用于产生期望轮廓的相对移动)的替换方案，修整单元也可设置在机床立柱上。结果，Zl轴线还将用于实现修整单元和加工头部之间的相对移动。根据本发明，除了绕Al轴线的加工头部的移动之外，在修整操作期间，可能附加地通过加工头部经由Vl轴线和/或Zl轴线的移动而产生相对移动。结果，可产生更复杂的轮廓。替换地或者附加地，也可设置为，修整单元包括枢转轴线，使得在修整的期间获得另外的自由度。也可设置为，修整单元可以经由线性移动轴线(例如在Z4方向上)移动。图3显示了用于通过修整工具70修整工具10的根据本发明的方法的第一示例性实施例。修整单元7的旋转轴线B2水平定向，加工头部20的BI轴线基本上竖直定向。Vl轴线使得能够根据期望轮廓，沿水平方向上的修整工具70来导引工具10。通过绕Al轴线枢转加工头部20，现在可另外地产生竖直方向的移动，因此，可以产生二维的轮廓。通过枢转加工头部而附加产生的沿水平方向的移动则必须被Vl轴线的相应反向移动所补偿。由于经由Al轴线的旋转移动和经由Vl轴线的线性移动的叠加，因此可以产生任意的二维轮廓。图3a和3b显示了根据本发明的方法的替换示例性实施例，其中，使用了图I所示的修整单元的设置，即，其旋转轴线B2竖直定向的修整单元。在图3中，显示出了如何通过围绕BI和Vl轴线移动加工头部而使得期望轮廓首先在工具10的一侧上产生(通过沿修整工具70导引所述一侧)。在图3b中，期望轮廓则类似地产生在工具10的另一侧上。图4显示了根据本法发明的方法的第二示例性实施例，其中，使用了具有第二修整工具70'的第二修整单元7'。第二修整单元7'具有旋转轴线B3，修整工具70'可以绕旋转轴线B3旋转。第二修整单元7'可以关于线性轴线Z3线性移动，因此，两个修整工具70和70'之间的距离可以被调整。这提供了在两侧上机械加工工具10。在相应的接合位置，两个修整工具70和70'之间的距离被调整到工具10的期望厚度，而工具10与修整工具70和70'之间的所有其它相对移动通过Vl线和Al轴线产生。 在图4所示的示例性实施例中，两个修整单元的旋转轴线B2和B3平行延伸，而线性移动轴线Z3垂直于这两个旋转轴线。替换地,两个旋转轴线B2和B3也可以相互成一角度地延伸，如图4a所示。替换地，旋转轴线B2也可垂直于旋转轴线B3。在修整期间，作为图3和4所示的设置的替换，修整单元7的旋转轴线B2也可基本平行于工具10的旋转轴线BI设置。在这种情况下，期望轮廓也可通过Vl轴线和Al轴线的移动的叠加而产生。此外，如图5所示，也可利用基本平行于线性移动轴线Vl的旋转轴线BI的方向来实现修整操作。这里，再次，当然可以在两侧上修整研磨轮10，如在底部由虚线所示的。图6和7现在显示了本发明第二方面的示例性实施例，并且在图6中，第二方面与
第一方面组合。设置了包括两个工具保持器I和I'的加工头部。两个工具保持器设置在加工头部或者枢转轴线Al的相对两侧，并且它们的有效表面位于外面。在示例性的实施例中，两个工具保持器的设置是同轴的。两个工具保持器能够通过共同的驱动器被驱动，或者分别通过单独的驱动器被驱动。在两个工具保持器中，设置了第一工具10和第二工具10'。第一工具10可以具有比第二工具10'更粗的颗粒。具体地，第一工具10可用于粗加工，而第二工具10'用于精加工。第一和第二工具均可以是研磨轮。替换地，第一和/或第二工具也可以是研磨蜗杆10',如图7所示。两个工具10和10'因此可以被一个接一个地使用，用于在不同机械加工步骤中机械加工工件。替换地，可能的是，修整一个工具，同时利用另一个工具来机械加工工件。在这种情况下，使用两个相同工具也是可能的。图6显示了本发明的第二方面与第一方面的组合，S卩，具有两个工具保持器的加工头部与刚性设置在托架上的修整单元7的组合。为了修整第一工具10或者第二工具10'，加工头部均可以绕枢转轴线Al枢转，使得相应的待修整工具与修整工具接合。通过Vl轴线和Al轴线可以再次获得产生期望轮廓所需的修整工具和工具之间的相对移动。
与图6所示类似，这里也可使用第二修整单元7'，以能够在两侧上修整相应的工具。替换地，可能的是，使两个修整单元均经由线性移动轴线而移动、或者，使两个修整单元7和7'可以共同地经由另外的IA轴线而移动。如图6和7所示的根据本发明的具有两个工具保持器的加工头部有利地设置在齿轮研磨机上，如已相对于图I和2详细描述的一样。具体地，加工头部可以经由至少一个枢转轴线Al枢转，以及经由两个线性轴线与工件相切地移动。图8显示了本发明的另一个示例性实施例，其中，研磨蜗杆用作工具10''。如果将使用其接合角度被校准的研磨蜗杆10''，需要超过两个的自由度进行修整。根据本发明，因此可以设置为，在修整期间，除了绕Al轴线枢转加工头部之外，使用了另外的两个自由度。
在第一示例性实施例中，除了 Vl轴线之外，也可以使用Zl轴线。为了这个目的，修整单元7'''没有设置在托架18上，而是设置在机床立柱上。替换地或者另外地，修整单元7'''本身也能够绕枢转轴线A2枢转。有利地，枢转轴线A2垂直于修整单元7'''的旋转轴线。替换地或者另外地，修整单元7'''本身也可以被设计为能够经由Z4轴线而线性移动。根据本发明的齿轮研磨机的示例性实施例有利地均包括用于驱动相应的移动轴线的控制器，其中，控制器具有用于自动执行前文描述的方法的功能。
权利要求
1.一种用于修整包括工件保持器和工具保持器的齿轮研磨机的工具的方法， 其中，所述工具保持器能够绕第一旋转轴线(BI)旋转并且设置在加工头部上，所述加工头部能够经由枢转轴线(Al)枢转并且能够经由第一线性移动轴线(Vl)而线性移动， 其中，能够通过被夹持在所述工具保持器中的工具来机械加工被夹持在所述工件保持器中的工件， 其中，所述齿轮研磨机进一步包括具有修整工具保持器的修整单元，所述修整单元能够绕第二旋转轴线(B2)旋转， 其中，容纳在所述修整工具保持器中的修整工具用于修整被夹持在所述工具保持器中的工具， 其特征在于， 在所述修整操作期间，所述加工头部根据待产生的所述工具的轮廓而绕所述枢转轴线(Al)枢转，并且利用所述第一线性移动轴线(VI)而线性移动，其中，通过所述枢转轴线(Al)的移动和所述第一线性移动轴线(Vl)的移动的叠加来形成用于产生期望的所述轮廓所需的修整工具与工具之间的相对移动。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述加工头部的所述枢转轴线(Al)和/或所述第一线性移动轴线(VI)进一步用于朝向所述修整工具移动被容纳在所述工具保持器中的所述工具，从研磨位置进入修整位置。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其中，在修整操作期间用于产生期望的所述轮廓所需的修整工具与工具之间的所述相对移动仅仅通过所述加工头部的移动而产生，和/或其中，仅通过所述加工头部的移动而使得容纳在所述工具保持器中的所述工具朝向所述修整工具移动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述工件保持器能够绕第三旋转轴线(C)旋转并且所述加工头部设置在托架上，所述托架能够经由第二线性移动轴线(Zl)而平行于所述工件保持器的所述旋转轴线(C)移动，其中，有利地，所述修整单元设置在所述托架上，具体地，至少对于线性移动来说，刚性地设置所述修整单元。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一线性移动轴线(VI)使得所述加工头部能够相对于所述托架线性移动，和/或所述枢转轴线(Al)使得所述加工头部能够相对于所述托架进行枢转运动，和/或 其中，所述第一线性移动轴线(VI)设置在所述枢转轴线(Al)与所述托架之间，或者所述枢转轴线(Al)设置在所述第一线性移动轴线(Vl)与所述托架之间， 和/或其中，所述第一线性移动轴线(Vl)垂直于所述第二线性移动轴线(Zl )，和/或 其中，所述托架设置在机床立柱上，所述机床立柱能够经由第三线性移动轴线(X)而垂直于所述工件保持器的所述旋转轴线(C)移动。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，设置第二修整单元，所述第二修整单元能够经由第四线性移动轴线(Z3)朝向所述第一修整单元和远离所述第一修整单元而移动，以改变容纳在所述第一修整单元和第二修整单元的所述修整工具保持器中的所述修整工具之间的距离，其中，所述两个修整单元具体地用于在两侧上修整所述工具。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，设置第二修整单元，所述第二修整单元能够经由第五线性移动轴线(Z4)朝向所述第一修整单元和远离所述第一修整单元移动，同样地能够线性地移动第一修整单元(Z3)，以便改变容纳在所述第一修整单元和第二修整单元的所述修整工具保持器中的所述修整工具之间的距离，或者共同地移动两个修整工具，其中，所述两个修整单元能够具体地用于在两侧上修整所述工具。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述加工头部包括用于容纳独立的工具的两个工具保持器，所述两个工具保持器有利地设置在共同旋转轴线(BI)上和/或经由共同的驱动器而被驱动，其中，有利地，容纳在所述两个工具保持器中的两个工具通过至少一个共同的修整单元而被修整，其中，有利地，在修整所述第一工具之后，通过绕所述枢转轴线(Al)转动所述加工头部而使得所述第二工具朝向所述修整单元移动。
9.一种用于在齿轮研磨机上制造齿轮的方法，其中，通过夹持在工具保持器中的工具来机械加工被夹持在工件保持器中的工件，其中，所述工具的修整通过根据权利要求I至6所述的方法实现。
10.一种具有控制器的齿轮研磨机，所述控制器用于在机械加工工件的同时和/或在修整工具的同时自动地驱动所述齿轮研磨机的所述移动轴线，其中，所述控制器具有用于执行根据权利要求I至9中任一项所述的方法的功能。
11.一种齿轮研磨机，具体地是根据权利要求10所述的具有工件保持器和工具保持器的齿轮研磨机， 其中，所述工件保持器能够绕第三旋转轴线(C)旋转， 其中，所述工具保持器能够绕第一旋转轴线(BI)旋转并且设置在加工头部上，所述加工头部能够经由枢转轴线(Al)枢转，其中，能够通过夹持在所述工具保持器中的工具来机械加工被夹持在所述工件保持器中的工件， 其中，所述加工头部设置在托架上，所述托架能够经由第二线性移动轴线(Zl)而平行于所述第三旋转轴线(C)移动， 其中，所述齿轮研磨机进一步包括具有修整工具保持器的修整单元，所述修整单元能够绕第二旋转轴线(B2)旋转，因此，容纳在所述修整工具保持器中的修整工具能够用于修整夹持在所述工具保持器中的工具， 并且其中，所述齿轮研磨机有利地包括控制器，所述控制器用于在机械加工工件的同时和/或在修整工具的同时自动地驱动所述齿轮研磨机的所述移动轴线， 其特征在于， 至少在线性移动方面，所述修整单元刚性地设置在所述托架上，所述托架承载所述齿轮研磨机的所述加工头部。
12.根据权利要求10或11所述的齿轮研磨机，其中，具有所述工具保持器的所述加工头部能够经由第一线性移动轴线(Vl)而相对于所述托架移动，因此，为了修整的目的，能够通过所述枢转轴线(Al)和所述第一线性移动轴线(VI)产生所述工具保持器与所述修整工具保持器之间的具有两个不同自由度的相对移动。
13.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮研磨机，其中，所述托架设置在机床立柱上，所述机床立柱能够经由第三线性移动轴线(X)而垂直于所述工件保持器的所述旋转轴线(C)移动。
14.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮研磨机，其中，设置第二修整单元，所述第二修整单元能够经由第四线性移动轴线(Z3)而朝向所述第一修整单元和远离所述第一修整单元移动，以改变待容纳在所述第一修整单元和第二修整单元的所述修整工具保持器中的所述修整单元之间的距离，具体地，用于在两侧上修整工具。
15.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮研磨机，其中，所述齿轮研磨机是用于制造内齿的齿轮研磨机，其中，有利地，所述加工头部包括臂，所述工具保持器设置在所述臂上，其中，有利地，所述臂相对于所述枢转轴线(Al)径向地延伸并且因此在所述枢转轴线(Al)与所述工具保持器之间形成间距。
16.—种齿轮研磨机,具体地是根据前述权利要求中任一项所述的齿轮研磨机，具有工件保持器和用于容纳独立的工具的两个工具保持器，其中，所述工具保持器均能够绕旋转轴线旋转并且设置在共同的加工头部上，所述加工头部能够经由枢转轴线(Al)枢转，其中，能够通过夹持在所述工具保持器中的工具来机械加工被夹持在所述工件保持器中的工件， 其特征在于， 所述两个工具保持器设置在所述加工头部的背向所述枢转轴线(Al)的侧面上，具体地，在所述加工头部的相对两侧上，其中，所述工具保持器有利地设置在共同的旋转轴线(BI)上或者在平行的旋转轴线上，和/或通过共同的驱动器被驱动，其中，进一步有利地，能够通过至少一个共同的修整单元来修整被容纳在所述两个工具保持器中的所述工具，其中，有利地，在修整所述第一工具之后，能够通过绕所述枢转轴线(Al)转动所述加工头部，使得所述第二工具朝向所述修整单元移动。
全文摘要
本发明涉及修整包括工件保持器和工具保持器的齿轮研磨机的工具的方法和齿轮研磨机，工具保持器绕第一旋转轴线(B1)旋转并设置在加工头部上，加工头部经由枢转轴线(A1)枢转且经由第一线性移动轴线(V1)线性移动，通过夹持在工具保持器中的工具机械加工夹持在工件保持器中的工件，齿轮研磨机包括具有修整工具保持器的修整单元，其绕第二旋转轴线(B2)旋转，容纳在修整工具保持器中的修整工具用于修整夹持在工具保持器中的工具。在修整期间加工头部根据待产生的工具轮廓绕枢转轴线(A1)枢转，利用第一线性移动轴线(V1)线性移动，通过枢转轴线(A1)和第一线性移动轴线(V1)的移动叠加形成产生期望轮廓所需的修整工具与工具之间的相对移动。
文档编号B23F1/02GK102806523SQ201210180088
公开日2012年12月5日 申请日期2012年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者汉斯约尔格·热塞 申请人:利勃海尔-齿轮技术有限责任公司