本发明涉及齿轮的制造且具体涉及用于锥齿轮的精加工过程。
背景技术：
在通过端面铣削过程的齿轮生产中，通过将旋转刀具进给入工件至预定的深度、退出刀具并将工件分度至下一齿槽位置(间歇分度)而单独地接连形成齿槽。重复进给、退刀并分度的步骤，直至形成所有齿槽。端面铣削过程可作为非展成过程(其中，工件上的齿的轮廓形状直接从刀具上的轮廓形状产生)或展成过程(其中，刀具和工件以预定的被称为展成滚动的相对滚切运动一起滚动，以“展成”齿的轮廓形状)进行。
在诸如磨削之类的精加工过程中，圆形(例如杯形)的磨削轮适合于精加工工件的已通过非展成或展成的端面铣削切削过程形成的齿。磨削过程也可为非展成或展成的。用于进行这种切削和磨削过程的机器对本领域技术人员是众所周知的，如US 6,712,566中公开的CNC机器就是这种商业上可购得的机器中的一个示例。
通过使用，磨削轮变得磨损至其不再适合于生产精密的齿表面的程度。因而，对于可打磨(可修整)的磨削轮，为了恢复磨削轮的原始切削状况，习惯的是在已磨削了特定数量的齿轮后定期地打磨(更新)磨削轮。
为了在加工期间补偿磨削轮的法向连续磨损，已知的是，为了保持均匀的齿高和齿厚，将磨削机器编程为以小的增量有效地进给尺寸上缩小的磨削轮逐渐地更深入齿轮工件的相继各齿槽。
已观察到，在新打磨的磨削轮的情形下，在磨削工件的开始几个(例如1、2、3或更多个)齿槽期间，磨削轮呈现高于正常量的磨损量。这被认为是由于由打磨过程所导致的、接着一旦磨削开始就被快速地磨掉的松散磨料颗粒和/或粘合剂材料的某些残余量(所导致)。在某些示例中，新打磨的磨削轮实际上比所意图的更锋利，这是由于在打磨期间粘合剂材料的去除导致了某些磨料颗粒从剩余的粘合剂材料中突出一多余的量。
在US 7,974,730提出了针对以上磨损状况的一个方案，其中公开了：当用新打磨的磨削轮磨削时，为了克服磨削轮的初始的快速磨损，初始数量(例如1、2或3个)的齿槽被预加工至显著小于齿全高(全齿深)的深度，其余的齿槽被普通地磨削，且接着预加工的齿槽被后加工(例如再磨削)，以获得合适的深度。然而，为了磨削一定数量的齿槽两次，该过程需要附加的循环时间。
技术实现要素：
本发明提供一种用新打磨的磨削轮磨削工件的齿槽的方法，其中，消除了对齿槽的两次加工。该方法包括以修正的齿高量(深度大小)磨削齿轮的开始几个槽，修正的齿高量(深度大小)是针对新打磨的磨削轮的快速磨损和其它状况的，其中，对于开始几个(例如1、2、3或更多个)齿槽，磨削轮相对于工件进给修正的齿高量(深度大小)。
附图说明
附图示出了现有技术的磨削轮磨损补偿方法和本发明的方法的比较。
具体实施方式
本说明书中所使用的术语“发明”、“该发明”、“本发明”意在宽泛地指代本说明书和以下的任何专利的权利要求的所有主题。包含这些术语的陈述不应被理解为限制本文所描述的主题或限制以下任何专利的权利要求的意义或范围。此外，本说明书不试图在本申请的任何特定的部分、段落、陈述或附图中描述或限制由任何权利要求所覆盖的主题。主题应参考说明书整体、所有附图和以下任何权利要求来理解。本发明能够有其它构建方式，且以各种方式实践或实施。此外，应理解，本文所用的词语或术语是为了说明的目的而不应看作为限制。
将参考仅以示例的方式示出本发明的附图对本发明的细节进行论述。本文中“包括”、“具有”和“包含”及其变型的使用意味着包含了下文所列的物品及其等效物以及附加的物件。
在本发明的上下文中，术语“锥形”齿轮要理解成具有足够的范围以包括被称为锥形齿轮、“准双曲面”齿轮的那些齿轮类型，以及被称为“冠状”或“端面”齿轮的那些齿轮。
在图中，虚线和点线示出了处理磨削齿轮时磨削轮的磨损的两个已知的现有技术方法。在这两个方法中，带有齿槽数量N的齿轮的第一齿槽(槽序号1)根据齿轮的设计被磨削至规定的齿槽深度，而不带(带有“0”或零)修正，由于在磨削过程的该阶段磨削轮未经历磨损，故而这是所期望的。
对于随后的齿槽2－N，为了解决磨削轮的连续磨损，包括了修正，该修正呈磨削轮的进给深度上的增量的形式。现有技术1的修正方法包括第一部分(例如齿槽1－4)，第一部分具有线性的第一修正量(例如0.005mm/槽)，接着是第二部分(例如齿槽5－N)，第二部分具有线性的第二修正量(例如0.0025mm/槽)，其中，每槽的第一量大于每槽的第二量。
现有技术2的修正方法示出了在整个磨削循环期间对于每个齿槽2－N施加的均匀的修正量(例如0.003mm/槽)。然而，两个现有技术的方法以在齿槽#1处没有修正动作而开始，并因而，没有考虑新打磨的磨削轮的快速磨损方面。
本发明从现有技术的方法出发，并从第一磨削齿槽(即齿槽#1)开始考虑新打磨的磨削轮的快速磨损方面，且本发明的方式消除对齿槽的任何二次加工的需求，该需求在以上论述的现有技术中是必需的。
在本发明中，确定了新打磨的磨削轮的磨损状况。这可通过用新打磨的磨削轮磨削工件并将磨削轮对于工件上的每个齿槽进给相同的齿深(即相同的机器轴线深度设置)来实现。这示出了对于工件的每个齿的磨削轮的磨损特征。有效地，该做法产生了对于特定的磨削轮类型的磨损(例如，尺寸、粘合剂材料、磨料尺寸和类型等)和工件类型的(尺寸、槽数、材料等)的“基准”工件。一旦已知新打磨的磨削轮的磨损型式，则可确定对于每个齿槽的修正，该修正使得磨削轮可正确地进给入每个工件齿槽，从而齿槽的磨削可通过考虑快速磨损而不需再磨削特定数量的齿槽来实现。
附图中示出了本发明的磨削方法的示例。在该示例中，齿槽1、2和3各自被磨削至更大的深度设置(例如0.005mm)，这解决了新打磨的磨削轮的快速磨损。在槽#3的磨削之后，磨削轮被认为是“已调节的”，且槽#4可以零修正来磨削。为了解决磨削轮的连续磨损，齿槽5－N接着根据由现有技术1呈现的双部分方法的类型被磨削。替代地，如由现有技术2所示的均匀的磨损补偿可用于齿槽5－N。然而，应理解到，相对于基准磨削工件的磨损型式将指示磨削轮的槽至槽的深度(高度)设置(即、修正)。
如上所述，可能的是，新打磨的磨削轮实际上比所意图或所期望的更锋利，使得当准备基准磨削工件时，某些初始的槽(例如槽1，或槽1和2)可能比所规定的更深。在这种情形下，这种齿槽的修正会是磨削一定量(例如0.002mm)更小的深度(例如在图中“0”上方的点D处)，从而补偿新打磨的磨削轮的过度的锋利。已注意到，过度的锋利通常在初始的1－2个齿槽的磨削之后补偿，由此，在槽#3处，可获得零修正值。
应理解到，对于在刮削轮的内部相对于外部具有非均匀的加工状况(例如，由内部与外部的轮压力角、接触长度、轮形、冷却剂的施加等的差异所导致)的磨削方法，当磨削轮沿深度(轴向)方向被进给至齿槽时，可包括工件的角度(即转动)调整。可用这种转动调整来保持磨削轮表面相对于齿槽的相应表面的适当定向，和/或平衡影响磨削轮的加工状况。甚至对于用具有相等角度的侧面的磨削轮来磨削具有相等压力角的齿槽，可根据任何非均匀的加工状况而包括角度调整。
虽然获得对于每个齿槽修正量的优选的方式是如上所述生产基准磨削工件，但本发明不限于此。可根据磨削轮材料的(已知的或了解的)磨损特征而从数学上确定修正量，磨损特征诸如是粘合剂和磨料以及工件几何形状和材料。对于某些磨削轮和工件的所获得的磨损数据可被存储并用于随后对相同的刀具和工件的加工中，或这种数据可用作建立相似的刀具或工件类型的基准数据的开始点。
可理解到，尽管附图示出了本发明的磨削轮磨损补偿过程的一个示例，但图线的特定形式不应被看作限制。代表本发明的线可为描述解决新打磨的磨削轮的快速磨损方面所需的修正的任何形状。
虽然已相对于锥形齿轮的磨削论述了本发明，但本发明不限于此。还可根据本发明的方法进行特别是用盘形(即轮廓)磨削轮磨削圆柱齿轮。
尽管已参考优选实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限制于其细节。本发明意在包括对主题所属领域技术人员显而易见的修改。