具有共用工作轴线的多操作齿轮制造装置的制作方法

专利名称：具有共用工作轴线的多操作齿轮制造装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及部件制造方法、M及加工，更具体地，涉及改进
的齿轮制造方法、加工和:Wfe。
背景技术：
例如齿轮等部件的大恥溪生产通常包括在生产线上^联接的 一 系列 机器。这些机器可包括切削机、研磨机、剃齿刀和热处理设备等。 一般地， 在生产线的开始处装载部件原材料，每个机器对部件原材料执行特定的制 造操作，最终制造出加工完成的产品。该操作的每个步骤包括相关的周期 时间。该周期时间是具体的机器执行其操作所花费的时间，包括装栽和卸 载部件的时间。该周期时间直接转化成制造成本，从而转化为部件价格。
除了周期时间，每个机器还具有相关的成本。初始成本是购买机械所 需的资金总额。其它成本是在机械的整个使用寿命期间带来的成本。这些 运行成本包括维护、替换部件、 一般的运行成本(电、润滑剂等)等。
滚齿工艺是多种用于制造齿轮的方法中的一种，并且一般在;U^生 产中使用，用于粗切削齿轮毛坯中的齿。在滚齿中，切削工具被称为"滚 刀"。 一般地，滚刀形状为圆柱形的并且长度比直径大。滚刀的切削齿从 该圓柱体径向地延伸，并且沿着滚刀的长度绕着滚刀形成螺旋路径。滚齿 是一个连续的过程，其中滚刀和齿轮毛坯彼此相对地以 一定的时间关系转 动。切削动作在一个方向上是连续的，直到齿轮加工完成。
滚刀横越齿轮毛坯的圓周面以均匀的速率a。随着滚刀横越齿轮毛 坯的圆周面移动，滚刀和齿轮毛链都绕着它们各自的轴线转动。随着滚刀 切削齿轮毛坯时，在所述毛坯的圆周面内逐渐地形成齿廓，并且齿在横越 齿轮面上逐渐成形。
精度和生产要求确定所釆用滚刀的类型。滚刀类型从单螺紋滚刀到双 螺紋滚刀或者更多螺紋的滚刀。随着正被切削的齿轮转动一个齿和一个齿 隙的角彭巨离时，单螺紋滚刀转动一圏。例如，为了制造具有49个齿的正齿轮，齿轮毛坯每转动一團，单螺紋滚刀转动49次。类似地，当使用双螺 紋滚刀时，齿轮毛坯每转动两圏，滚刀转动49次。因此，多螺紋提高了齿 轮毛坯的转动速度。然而，在使用多螺紋滚刀时，具有某些内在的限制。
螺紋数随着预期目的而变化。尽管对于大M生产而言不太有效，单 螺紋滚刀还是可以既用于粗加工又用于精加工。多螺紋滚刀通常用于粗加 工。由于多螺紋滚刀的倍增效应，逸变增加，从而缩短了周期时间。然而， 与单螺紋滚刀相比，多螺紋滚刀在齿轮齿的齿廓上留下大得多的进给标 记。例如，通过使用单螺紋滚刀，滚刀的每个齿切削齿轮毛坯中的每个齿 隙。在齿轮毛坯的任何单周转动期间，双螺紋滚刀每隔一个齿隙才接触一 个齿隙'
滚刀相对于齿轮毛坯可采用不同的进给方向，并且取决于待切削齿轮 的类型。滚刀进给方向包括轴向、倾斜方向、横切(或插入)方向以及切 向。 一般地，滚刀进给到与齿轮毛坯接触，而不是齿轮毛坯进给到与滚刀 接触。轴向滚刀进给包括滚刀沿着与齿轮毛坯的转动轴线平行的i^进给 到齿轮毛坯中。在倾斜滚削中，滚刀路径相对于齿轮毛坯的转动轴线成一 个角度。这样，随着滚刀横越齿轮毛坯被进给，切削动作沿着滚刀分布在 增加的长度上.在横切滚削中，滚刀径向向内地a到齿轮毛坯中.在切 向滚削中，滚刀沿着齿轮毛链的切向进给。
除了齿轮齿的粗加工，对于具体的齿轮结构可能需要其它成形操作。 例如，通常的齿轮结构规定在各个齿轮齿的每一侧上必须形成倒角。为此， 需要使用额外的工具和机器进行第二粗加工操作。 一般地，使用成形切刀， 所述成形切刀包括圆周面，该圆周面具有一组在倒角成形面之间凹入的匹 配的齿轮齿。粗加工的齿轮和所述切刀受压而彼此掩^，其中粗加工的齿 轮毛坯与成形切刀的匹配的齿M啮合，并且工具和粗加工的齿轮一致地 转动。随着粗加工的齿轮和成形切刀转动，倒角成形面在各个齿轮齿的每 一侧上去除材料，从而在各个齿轮齿的每一侧上形成倒角。
这样地形成倒角后，所移位的材料必须在称为去毛刺的工艺中#加 工的齿轮上移走。粗加工的齿轮的去毛刺通常通过采用第三工具的第三操 作而实现，用于将所去除的材料切掉。然而，在现有技术中，将倒角成形 工具和去毛刺工具结^来是公知的。单个倒角/去毛刺工具类似于如上对 成形切刀所ii^构造，然而，还包括与倒角成形面相关的刀具或切盘。切 盘在相应的成形面形成倒角后立即去除所移位的材料。为了精加工齿轮，执行精加工操作。齿轮精加工操作用于提高齿轮齿 的精度和一致性。精确度以及所需要的精加工操作取决于齿轮的功能需 求。
剃齿是硬化之前最常用的齿旨加工方法。剃齿是切削操作，由此由 切削刀具从每个齿轮齿的4^廓上去除材料。切削刀具的形式可以变化，通 常类似于齿轮或齿条，这取决于是使用转动剃齿方法还是使用齿条剃齿方 法。
通常的齿轮生产线包括一系列机器，用于执行上述每个操作。因而， 每个机器需要初始的资本投资成本以及上述的其它相关成本。而且，具有 多个机器的生产线的总体生产周期时间包括在机器之间进行运送的时间。 制造成本的关键元素包括但不限于所需机器的数量、所需操作的数量、操 作之间的准备时间以及每个工件的整个周期时间。由于制造商寻求改善总 体运行成本，从而在这些方面中任一个的减少都是需要的。制造商寻求减 少用于生产的机器的数量，从而减少投资和维护成本，并减少生产每个部 件的周期时间，从而提高整个操作的效率。
现有技术中绝大多数的机器工具都是计算机数字控制机床或者
"CNC"机床。这种机床使用计算机控制机床操作及准备。计算^/UE使得 一系列执行单独功能的机器能够和谐地工作，以在工件上执行多个操作， 并且大规模生产最终的产品。然而，每个机器在加工新的工件结构之前必 须由操作员独立地编程。因为每个机器独立地编程，准备时间及总体制造 时间不如所希望的那样有效。因而，总体制造成本和生产成本比所希望的 要高。
从而，在本行业中希望提供一种用于制造例如齿轮的改进的机器。该 改进的机器应该限制对于额外支撑机器的需求，减少总体资金总额和维护 成本，同时缩短部件制造的周期时间。


通过下面的详细说明以及附图，将会更全面地理解本发明，在所述附 图中
图l是根据本发明原理的齿轮制造装置的立体图2是图1中齿轮装置的组合滚刀和剃齿工具的平面图3是图1中齿轮制造装置的组合倒角/去毛刺工具的平面图4是图1中齿轮制造装置的组合滚刀、剃齿和倒角/去毛刺工具的平 面图5是根据本发明原理的替代齿轮制造装置的平面图； 图6是图5中替代齿4H"J造装置的详细平面图。
具体实施例方式
特别地参照图1，其中示出了四步骤制it^置10 (所述装置)的示例 性实施方式。示例性实施方式的装置10用于制造齿轮。然而，应该注意到， 装置IO优选地是可变化的，以用于制造多种替代的部件中的任一种。在下
文所详述的装置10及其相关部件优选地由本领域中公知的多种控制器中 的任一种进行CNC控制。控制器是可编程的，用于制造多种部件和/或部 件结构。可以预料到，控制器还可编程为同时地控制本文所描述的各种支 撑架和心轴的直线和转动运动的运行。
装置10包括总体上为矩形的坚固金属基部12，该基部为本文中描述 的各种装置部件提供坚固的支撑结构。包括第一和第二支撑架14和16, 并且第一和第二支撑架14和16各自与基部12以可滑动的方式^。第三 支撑架18与第一支撑架14以可滑动的方式^。第四支撑架20由第三支 撑架18以可转动的方式支撑，并且操纵性地支撑组合的滚刀/剃齿工具22。 第五支撑架24设置在第一和第二支撑架14和16之间，并且操纵性地支撑 组合的倒角/去毛刺工具26。第二支撑架16包括保^i殳备28，用于在制造 期间以可操作的方式保持工件(未示出)。上述各个滑动支撑架的直线运 动通过各自的驱动马达而实现，所述驱动马达通过减速齿轮和再循环^* 丝杠驱动器来工作。还可以预料到，可以使用直接驱动马达和/或直线马达。
基部12包括顶面30，第一和第二支撑架14和16以可滑动的方式结 合到该顶面上。笫一支撑架14沿着沿基部12长度方向的第一轴线X可以 滑动。第二支撑架16沿着大致与第一轴线X垂直并横^部12宽度的第 二轴线Y可以滑动。基部12包括第一对轨道32，第一对轨道32沿着顶面 30的长度设置并且从顶面30向上延伸。第一对轨道32以可滑动的方式接 合对应的一对轨道34，轨道34设置在第一支撑架14的底面上。第一支撑 架14的直线运动由驱动马达36通过齿轮减速单元38和^*丝杠40的作
用而实现。驱动马达36可控制为用于沿着轴线X选择性地滑动并定位第 一支撑架14。基部12还包括第二对轨道42，第二对轨道42设置为横越顶 面30的宽度并且从顶面30向上延伸。第二对轨道42以可滑动的方式#^ 对应的一对轨道44，轨道44设置在第二支撑架16的底面上。第二支撑架 16的直线运动由驱动马达46通过齿轮减速单元48和:^JK丝杠50的作用 而实现。驱动马达46可控制为用于沿着轴线Y选择性地滑动并定位第二 支撑架16。
第一支撑架14包括前面52,第三支撑架18以可滑动的方式附连到该 前面上。第一支撑架14的前面52包括一对轨道54，轨道54从该前面延 伸，以可滑动的方式M相应的一对轨道56，轨道56设置在第三支撑架 18的背面上。第三支撑架18沿着前面52的竖直轴线Z可以滑动。通过齿 轮减速单元(未示出)和M丝杠(未示出)而起作用的驱动马达(未示 出)^L置为用于沿着轴线Z相对于第二支撑架16选择性地滑动并定位第 三支撑架18。
第三支撑架18包括前面64,第四支撑架20以可旋转的方式附连到该 前面上。第四支撑架20绕着转动轴线A可以选择性地转动，并包括从其 延伸的第一和第二臂66a、 66b，用于将组合的滚刀/剃齿工具22操纵性地 保持在其间。定位马达(未示出)i殳置为用于绕着转动轴线A转动地定位 第四支撑架20。滚刀/剃齿工具22由驱动马达(未示出)驱动而绕着轴线 B可以转动，该轴线B大体上平行于第三支撑架18的前面64，并且最初 大体上垂直于轴线A。第四支撑架20的转动位置和第三支撑架18的侧向 位置由控制器所控制。
参照图2，滚刀/剃齿工具22包括彼此固定的滚刀80和剃齿刀82.然 而，应该注意到，可以预料到滚刀80和剃齿刀82的拆开，由此，若滚刀/ 剃齿工具22的一部分在另一部分之前损坏，可以更换先损坏的部分。滚刀 80的形状通常为圆柱形，并且包括多个从圆周表面延伸的滚刀齿84。滚刀 齿84在滚刀80的长度上沿着大致螺旋形的i M圣。剃齿刀82的形状大致为 齿轮形，包括多个齿轮齿86以及穿过每个齿86的基部的间隙孔(未示出)。 齿轮齿86为锯齿状的，以提供一系列切削边缘90。锯齿从齿86的尖端延 伸到所述间隙孔中。
参照图3，倒角/去毛剌工具26由第五支撑架24操纵性地支撑，并由 驱动马达(未示出)通过齿轮单元(未示出)以可转动的方式驱动。参照
图3，倒角/去毛刺工具26为大体齿轮状的工具，具有一系列从外侧圆周 表面径向延伸的齿轮齿96。在每个齿轮齿96的端部设置有倒角表面98, 其用于形成倒角。与每个倒角表面相邻设置的是切盘100，切盘100切掉 所移位的材料，用于去除齿轮齿的倒角上的毛刺。
如前所述，第二支撑架16包括保^i殳备28,用于选择性地保持工件。 可以预见到，工件可以或者由操作员手动地装栽，或者替代地，可包括自 动装载系统(未示出)以将工件装载到装置10中。工件由保#^殳备28保 持，使得其能够绕着转动轴线C自由地转动。转动轴线C大体上平行于第 三支撑架18的前面64并垂直于基部12的顶面30。工件绕着轴线C的转 动由下文中进一步详述的工具所驱动。还可以预见到，装载用圆盘传送带 (未示出)绕轴线D转动。
下面将参照附图详细地描述制造齿轮的方法以及装置10的相应的操 作。齿轮的制造包括下列步骤装载齿轮毛坯(工件)，在工件上滚削粗 加工的齿轮齿，对粗加工的齿轮齿进行倒角及去毛刺，通过剃齿精加工齿 轮齿，以及卸栽加工完成的工件。正如这里所使用的那样，术语"操作" 指代本领域中公知的多个机加工操作中的一种，包括但不限于滚削、剃齿、 倒角和去毛刺。
最初，形式为圆柱形齿轮毛坯的工件被装载到第二支撑架16的保#^殳 备28中。 一旦锁定就位，控制器启动滚削步骤，由此滚刀/剃齿工具22以 可转动的方式被驱动并进给至与工件接触，而且在工件上进行^Mt而在工 件中形成粗加工的齿轮齿。本发明中优选的a方法是横切或插入。滚刀 /剃齿工具22通过第一支撑架14沿着轴线X相对于第二支撑架16的向前 运动而横切*。随着滚刀/剃齿工具22接触工件的圆周表面，滚刀齿84 开始在圆周表面上切削相应的齿。滚刀/剃齿工具22以与工件同步的方式 被转动地驱动。更具体地，滚刀/剃齿工具22和工件绕着其各自的轴线被 驱动，并且其间各自的转动由CNC控制来协调同步。随着滚刀齿84切削 齿轮齿的螺旋形状，工件绕着轴线C转动。由此，齿轮齿被切削到工件的 整个圆周表面中。滚刀/剃齿工具22以及工件的转数取决于滚刀/剃齿工具 22的螺紋数。 一旦完成粗加工的齿轮齿的成形过程时，滚刀/剃齿工具22 通过第一支撑架14沿着轴线X相对于第二支撑架16的反向运动而缩回。
在滚刀/剃齿工具22缩回后，倒角/去毛刺工具26与工件啮合。具体地， 倒角/去毛刺工具26的齿轮齿接合工件的粗加工的齿轮齿。最初，倒角/去
毛刺工具26在第一方向上以可转动的方式被驱动，由此倒角表面98在粗 加工的齿轮齿的两端移除材料，并且所移除的材料由相应的切盘100切掉。 随着倒角/去毛刺工具26转动，与工件的啮合使得工件相应地转动。作为 替代形式，可以预料到工件能够驱动倒角/去毛刺工具26或者各自的转动 能够以同步的方式控制。然后倒角/去毛刺工具26的转动停止，并改变方 向，在第二方向上转动。由此，在粗加工的齿轮齿的每个端部处绕着工件 的圆周形成倒角，并且在每个齿轮齿的两侧上切掉多余材料。 一旦倒角/ 去毛刺IMt完成，倒角/去毛刺工具26从工件缩回。
在倒角/去毛剌工具26在工件上^Mt期间，第四支撑架20同时重新定 位在第三支撑架18上以准备滚刀/剃齿工具22用于随后的剃齿工序。第四 支撑架20在第三支撑架18的前面64上转动约卯度，由此转动轴线B定 位为大致平行于转动轴线C并大致垂直于基部12的顶面30。由此，剃齿 刀82合适M准以掩^工件。第四支撑架20的同时重新定位有助于减小 制造过程的总体周期时间。
一旦倒角/去毛刺工具26完全缩回，第一支撑架14沿着轴线X再次向 前移动，并且同时在Z轴上调节第三支撑架18，由此滚刀/剃齿工具22的 剃齿刀82对准，用于与工件啮合。剃齿刀82的锯齿状的齿86掩^工件的 粗加工齿轮齿。滚刀/剃齿工具22最初由第四支撑架20在第一转动方向上 驱动，由此，由于其间的啮合转动4吏得工件相应地转动。与倒角/去毛刺工 具26类似，剃齿刀82停止并且在与第一方向反向的第二方向上转动。该 "反向"过程重复数次，决定重复次数的因素包括但不限于工具几何形状。 例如，反向过程能够重复两次以上，总计六次，每个方向三次。随着剃齿 刀82和工件一起转动，剃齿刀82的每个锯齿状的齿轮齿86在工件的一 工齿轮齿上作用，以对工件每个齿轮齿的两侧进行精加工。 一旦在完成剃 齿操作，滚刀/剃齿工具22缩回并JUM5MH殳备28上卸栽加工完成的齿轮。
如前所述，本发明的装置包括四个制造过程。通过执行这四个过程， 仅需要购买单个机器来生产加工完成的齿轮。从而，在最初的资本投资成 本中实现明显的节省。此外，与多台机器相比，单个机器占据更小的g 空间，需要更少的维护以及更少的运行成本。从而，在机器的整个寿命期 间实现了额外的节省。而且，总体周期时间明显缩短，因为部件只装栽和 卸载一次，不需要机器之间的传送时间。缩短的周期时间进一步转化成成 本节省。 现在参照图4，示出了组合的滚刀/剃齿和倒角/去毛刺工具110。组合 的滚刀/剃齿和倒角/去毛刺工具110包括滚刀80，、剃齿刀82，和倒角/去毛 刺工具26，，它们固定在一起，用于沿着共同的轴线一起转动。然而需要 指出的是，可以预料到滚刀80，、剃齿刀82，和倒角/去毛刺工具26，的分拆； 由此当组合工具110的一部分在其它部分之前损坏时，能够更换先损坏的 部分，滚刀80，和剃齿刀82，分别与前述的滚刀80，和剃齿刀82，类似地构造。 此外，倒角/去毛刺工具26，与前述的倒角/去毛刺工具26类似地构造。
组合工具110可用于装置10。起初，圆柱形齿轮毛坯形式的工件装载 到笫二支撑架16的保持设备28中。如上所述， 一旦锁定就位，控制器启 动滚削步骤。随着滚刀齿84切削齿轮齿的螺旋形状，工件绕着轴线C转 动.如上所述，滚刀/剃齿工具22和工件能够以同步的方式各自地驱动。 由此，在工件的整个圓周表面上切削齿轮齿。 一旦完成粗加工齿轮齿的成 形，滚刀80，通过第一支撑架14相对于第二支撑架16沿着轴线X的反向 运动而缩回。
在滚刀80，缩回后，倒角/去毛刺工具26，开始与工件啮合.这通过沿着 X轴线操纵第一支撑架14、沿着Z轴线操纵第三支撑架以及绕着A轴线 操纵笫四支撑架20而实现。笫四支撑架20在笫三支撑架18的前面64上 转动约卯度，由此转动轴线B i殳置为大致平行于转动轴线C并且大致垂 直于基部12的顶面30。倒角/去毛剌工具26，的齿轮齿接合工件的粗加工 齿轮齿，并且如上所详述地对工件进行操作。在完成倒角/去毛剌操作后， 第三支撑架18重新定位在第一支撑架14上，以对准剃齿刀82，，用于随 后的剃齿操作。更具体地，沿着Z轴线调节第三支撑架18，以将剃齿刀 82，与工件对准。剃齿刀82的锯齿状的齿拾^工件的粗加工齿轮齿，
现在参照图5和6，其中示出了替代的多操作制造装置200 (装置)。 示例性实施方式的装置200设置为用于制造齿轮。然而，应该注意到，装 置200优选地能够用于制造多种替代部件中的任一种。如下所详述，装置 200及其相关部件优选地由本领域中公知的多种控制器中的任一种(未示 出)进行CNC控制。所述控制器是可编程的，用于制造多种部件和/或部 件结构。可以预料到，控制器还可编程为同时控制这里描述的各种支撑架 和心轴的直线和转动运动。
装置200包括总体上为矩形的坚固金属基部202，该基部对这里描述 的各种装置部件提供坚固的支撑结构。第一、第二和第三支撑架204、 206
和208分别包括在基部12中并且各自以可滑动的方式与基部12掩^。第 一支撑架204绕着轴线Q可以直线地移动，并且绕着轴线R以可转动的方 式支撑滚刀210。第二支撑架206绕着轴线S可以直线地移动，并且绕着 轴线T以可转动的方式支撑倒角/去毛刺工具212。第三支撑架208绕着轴 线U可以直线地移动，并且绕着轴线V以可转动的方式支撑剃齿刀214。 上述各个滑动支撑架的直线运动通过各自的驱动马达(未示出)实现，所 述驱动马达通过减速齿轮和/或循环滚珠丝杠(未示出)来起作用，方式与 描述装置10时所述的类似。
装置200包括保#^殳备216，用于在制造期间以可操作的方式保持工 件(未示出)使其绕着轴线W转动。如下文所详述的，工件在指定的;M^ 工操作期间绕着轴线W以可转动的方式被驱动。工件能够由马达(未示出) 以可转动的方式驱动。滚刀210由马达(未示出)绕着轴线R以可转动的 方式驱动。如下文所进一步详述的，倒角/去毛刺工具212由工件绕着轴线 T自由地支撑并以可转动的方式驱动。类似地，如下文所进一步详述的， 剃齿刀214由工件绕着轴线V自由地支撑并以可转动的方式驱动。在所制 造的齿轮中的同心误差得以消除或者至少减小，因为在每个制造操作期 间，齿轮由单个保^i殳备216保持。
下面将参照附图详细介绍制造齿轮的方法和装置200相应的^作。齿 轮的制造包括下列步骤装载齿轮毛坯(工件)，在工件上滚削粗加工的 齿轮齿，对粗加工的齿轮齿倒角并去毛刺，通过剃齿精加工齿轮齿，以及 卸载加工完成的工件。
最初，形式为圆柱形齿轮毛坯的工件^栽到保#^殳备216中。 一旦 锁定就位，控制器启动滚削步骤，由此滚刀210以可转动的方式被驱动并 被i^到与工件接触，以在工件中形成粗加工的齿轮齿。本发明中优选的 进给方法是横切或插入。滚刀210通过第一支撑架204沿着轴线Q的向前 运动而橫切进给。随着滚刀210接触工件的圆周表面，滚刀齿开始在圆周 表面上切削相应的齿。随着滚刀齿切削齿轮齿的螺旋形状，工件绕着轴线 W转动。而且，滚刀工具210和工件能够以同步的方式各自被驱动。由此， 工件的整个圆周表面上切削齿轮齿。滚刀210以及工件的转数取决于滚刀 210的螺紋数。 一旦完成粗加工齿轮齿的成形，滚刀210通过第一支撑架 204沿着轴线Q的反向运动而缩回。
在滚刀210缩回后，倒角/去毛刺工具212通过第二支撑架206沿着轴
线S的运动而与工件嘧合。具体地，倒角/去毛刺工具212的齿轮齿掩^工 件的粗加工齿轮齿。工件绕着轴线W以可转动的孝式被驱动，从而绕着轴 线T驱动倒角/去毛剌工具。最初，倒角/去毛刺工具212在第一方向上以 可转动的方式被驱动，由此倒角表面在粗加工的齿轮齿的两端移除材料， 并且所移除的材料由相应的切盘切掉。然后倒角/去毛刺工具212在与第一 方向相反的第二方向上绕着轴线T被驱动。由此，在每个粗加工齿轮齿的 端部处绕着工件的圆周形成倒角，并且在每个齿轮齿的两侧上切掉多余材 料。 一旦倒角/去毛刺操作完成，倒角/去毛刺工具212从工件缩回。
一旦倒角/去毛刺工具212完全缩回，第三支撑架208沿着轴线U再次 向前移动，使得剃齿刀214与工件啮合。剃齿刀214的锯齿状的齿掩^工 件的粗加工齿轮齿。剃齿刀214最初由工件在第一转动方向上绕着轴线V 驱动。与倒角/去毛刺工具212类似，剃齿刀214停止并由工件引导而在与 第一方向反向的第二方向上转动。该"反向"过程重复数次，重复次数的 决定因素包括但不限于工具几何形状。例如，反向过程能够重复两次以上， 总计六次，每个方向三次。随着剃齿刀214和工件一起转动，剃齿刀82 的每个锯齿状的齿轮齿在工件的粗加工齿轮齿上作用，以对工件每个齿轮 齿的两侧进^ft精加工。 一旦完成剃齿^Mt，剃齿刀214缩回并JL^保持设 备216上卸载加工完成的齿轮。
可以理解，装置200不限于执行这里所描述的工艺(例如滚削、倒角、 去毛刺和剃齿)。能够执行替代的工艺并采用相应的工具。例如，绗磨工 艺和珩磨工具或者滚轧工艺和滚轧工具能够替代剃齿工艺和剃齿工具。辨
磨工具包括对工件的相应表面进行加工的研磨表面。滚轧工具包括对工件 的相应表面进行去除并抛光的表面。
本发明的描述实质上只是示例性的，因而，不偏离本发明的宗旨的变 型落入本发明的范围内。这些变型不应该被看作偏离本发明的精神和范 围。
权利要求
1.一种用于由毛坯制造齿轮的齿轮制造装置，包括基部；第一支撑架，其沿着所述基部的纵向轴线是可滑动的，并包括以可转动的方式支撑在其上的第一工具；第二支撑架，其沿着所述基部的第一横向轴线是可滑动的，并包括以可转动的方式支撑在其上的第二工具；毛坯保持器，其以可转动的方式支撑所述毛坯并绕着第一转动轴线选择性地驱动所述毛坯，其中所述第一支撑架沿着所述纵向轴线滑动，以使所述第一工具与所述毛坯接合并在所述毛坯上形成粗加工的齿，其中所述第二支撑架沿着所述横向轴线滑动，以使所述第一工具与所述毛坯接合，其转动地驱动所述第二工具以对所述毛坯进行操作。
2. 如权利要求i所述的齿轮制造装置，其中所述第一工具是滚刀。
3. 如权利要求i所述的齿轮制造装置，其中所述第一工具和所述毛坯 以同步的方式各自被转动地驱动。
4. 如权利要求1所述的齿轮制造装置，其中所述第二工具是倒角/去毛刺工具.
5.如权利要求l所述的齿轮制造装置，还包括第三支撑架，所述第三支撑架沿着所u部的第二横向轴线是可滑动的，并包括以可转动的方式 支撑在其上的第三工具，其中所述第三支撑架沿着所述第二横向轴线滑 动，以^f吏得所述第三工具与所述毛坯M，其转动地驱动所述第三工具， 以对所述毛坯进行操作.
6.如权利要求5所述的齿轮制造装置，其中所述第三工具是剃齿刀。
7.如权利要求5所述的齿轮制造装置，其中所述第三工具是对磨器。
8.如权利要求5所述的齿轮制造装置，其中所述第三工具是滚轧器。
9. 一种用于由毛坯制造齿轮的齿轮制造装置，包括 基部；第一支撑架，其沿着所U部的纵向轴线是可滑动的，并包括以可转 动的方式支撑在其上的第一工具；第二支撑架，其沿着所g部的第一横向轴线是可滑动的，并包括以可转动的方式支撑在其上的第二工具；笫三支撑架，其沿着所g部的第二横向轴线是可滑动的，并包括以可转动的方式支撑在其上的第三工具；以及毛坯保持器，其以可转动的方式支撑所述毛坯并绕着第一转动轴线选 择性地驱动所述毛坯，其中所述第一支撑架沿着所述纵向轴线滑动，以使 所述第一工具与所述毛坯接合，其中所述第一工具和所述毛坯以同步的方 式各自被转动地驱动，并且其中所述第二支撑架沿着所述第一横向轴线滑 动，以使所述第二工具与所述毛坯制造齿轮的齿轮制造装置，其转动地驱动所述第二工具以对 所述毛坯进行操作，并且其中所述第三支撑架沿着所述第二横向轴线滑 动，以使得所述第三工具与所述毛坯接合，其转动地驱动所述第三工具以 对所述毛坯进行操作。
10.如权利要求9所述的齿轮制造装置，其中所述第一工具是滚刀。
11.如权利要求9所述的齿轮制造装置，其中所述第二工具是倒角/去毛刺工具。
12.如权利要求9所述的齿轮制造装置，其中所述第三工具是剃齿刀。
13. 如权利要求9所述的齿轮制造装置，其中所述第三工具是桁磨器。
14. 如权利要求9所述的齿轮制造装置，其中所述第三工具是滚轧器。
15. —种用于由毛坯制造齿轮的方法，包括提供部件保持架，用于保持所述毛坯以及用于绕着第一轴线选择性地 驱动所述毛坯；通过相对于所述毛坯转动地驱动第一工具，在所述毛坯上形成齿轮齿；使所述毛坯与对所述毛坯进行^Mt的第二工^^;以及 转动地驱动所述毛坯，从而转动地驱动所述第二工具。
16. 如权利要求15所述的方法，还包括 使所述毛坯与操作所述毛坯的第三工具接合；以及 转动地驱动所述毛坯，从而转动地驱动所述第三工具。
17. 如权利要求16所述的方法，其中所述第三工具包括剃齿刀。
18. 如权利要求16所述的方法，其中所述第三工具包括辨磨器。
19. 如权利要求16所述的方法，其中所述第三工具包括滚轧工具。
20. 如权利要求15所述的方法，其中在所述毛坯上形成所述齿轮齿还 包括沿着纵向轴线在第一方向上移动所述第一工具并使所述第一工具与 所述毛坯接合。
21.如权利要求20所述的方法，还包括沿着所述纵向轴线在与所述第 一方向反向的第二方向上移动所述第一工具，并在使所述毛坯与操作所述 毛坯的第二工具之前，使得所述第一工具与所述毛坯脱离。
22.如权利要求15所述的方法，其中所述第一工具包括滚刀。
23.如权利要求15所述的方法，其中所述第二工具包括倒角/去毛剌 工具。
全文摘要
一种用于由毛坯制造齿轮的齿轮制造装置(10)，包括基部(12)；第一支撑架(14)，其沿着所述基部(12)的纵向轴线(X)是可滑动的，并包括以可转动的方式支撑在其上的第一工具(22)；以及第二支撑架(18)，其沿着所述基部(12)的第一横向轴线(Z)是可滑动的，并包括以可转动的方式支撑在其上的第二工具(26)。毛坯保持器(28)以可转动的方式支撑所述毛坯并绕着第一转动轴线(C)选择性地驱动所述毛坯。所述第一支撑架(14)沿着所述纵向轴线(Z)滑动，以使所述第一工具(22)接合所述毛坯，并在所述毛坯上形成粗加工的齿。所述第二支撑架(18)沿着所述横向轴线(Z)滑动，以使所述第一工具(22)接合所述毛坯，所述毛坯转动地驱动所述第二工具(26)以操作所述毛坯。
文档编号B23P23/00GK101175601SQ200680003996
公开日2008年5月7日 申请日期2006年1月30日 优先权日2005年2月4日
发明者布赖恩·M·菲茨杰拉德, 杰弗里·A·林德斯 申请人:美国麦格纳传动系公司