用于加工等速接头的内滚道的滚珠轨道的方法与流程

文档序号:18665903发布日期:2019-09-13 20:08阅读:174来源:国知局
用于加工等速接头的内滚道的滚珠轨道的方法与流程

本发明总体上涉及加工等速接头的领域。特别地是,本发明涉及等速接头的内滚道的滚珠轨道的加工。



背景技术:

等速接头是无论输入轴和输出轴之间的角度如何都差不多以恒定的转速将旋转运动从输入轴传递到输出轴的接头。这种接头可以通过例如内壳和外壳提供这种功能,该内壳和外壳具有布置在滚道中的多个滚珠,该滚道处在内壳和外壳之间。滚道可以分成被分别布置在内壳和外壳中的内滚道和外滚道,使得分别附接到输入轴和输出轴的内壳和外壳可以在相对于彼此呈现一定角度的同时围绕它们各自的旋转轴线旋转。

这样的滚珠和滚道的设计对所包括的部件的公差和表面质量提出了很高的要求,并且因此对制造接头期间所使用的加工工艺提出了很高的要求。因此,在加工等速接头的领域中,通常已知的是,利用复杂的多阶段工艺来生产这种具有期望质量的滚珠轨道。所用的方法的一些示例包括涉及去除材料的工艺(诸如铣削或磨削)或成形的方法(诸如锻造)。

例如,由本申请的申请人提交的de102007031695公开了一种铣削滚珠滚道的方法和一种用于加工例如等速接头的滚珠滚道的侧铣刀,其阐明了这种工艺的复杂性。

因此,使用这种多阶段加工方法显著增加了铣削操作的复杂性并且还显著增加了执行多阶段铣削操作所需的制造时间。

为了减轻这些缺点中的一些缺点,已经提出了引入特殊刀具和机器以提供提高的效率的解决方案。特别是对于生产用于滚珠的内滚道,在许多情况下,使用的是专门为此目的而设计的复杂机器。例如,us2006/0283016公开了一种用于加工这种滚道的装置,其中利用多个旋转刀具同时加工一个滚珠轨道和至少一个引导连结板(所述至少一个引导连结板被布置在轨道之间)。us7,735,210b公开了另一种尝试,其公开了一种类似的装置,通过该装置,利用多个同时旋转的刀具来产生滚珠滚道。

除了使用这样的专用机器会增加复杂性和成本之外,这种工艺的效率趋于比期望的效率低。因此,在本领域中需要在加工效率和缩短生产时间方面进行改进,并且同时提供所生产的滚珠轨道的相同或可能更高的质量。



技术实现要素:

因此,本发明的目的是提供一种用于加工等速接头的内滚道的滚珠轨道的改进方法。特别地是,本发明的目的是提供这样一种改进方法,与现有技术相比,该方法适合于减少所需的加工时间。这些目的是通过以下实现的:如独立权利要求1中限定的方法;如独立权利要求6中限定的切削刀片,该切削刀片适合于沿着动力刮削切削刀具的刀具本体的周边以可更换的方式布置,该动力刮削切削刀具用于加工等速接头的内滚道的滚珠轨道;以及如独立权利要求12中限定的动力刮削切削刀具,该动力刮削切削刀具用于加工等速接头的内滚道的滚珠轨道。在从属权利要求中限定了优选实施例。

根据本发明的一个方面,提供了一种用于加工等速接头的内滚道的滚珠轨道的方法。该方法包括以下步骤:提供动力刮削刀具,该动力刮削刀具包括刀具本体和多个切削构件,所述多个切削构件沿着刀具本体的周边布置,每一个切削构件包括切削刃,该动力刮削刀具还具有第一旋转轴线;提供工件,该工件包括外包络表面,该外包络表面沿着工件的旋转轴线rwp延伸;将动力刮削刀具和工件布置成使得动力刮削刀具的第一旋转轴线rt1沿着工件的径向方向布置在距工件的旋转轴线第一距离d1处,工件的所述径向方向与工件的旋转轴线垂直,并且进一步使得第一旋转轴线和工件的旋转轴线相对于彼此以第一角度α定向;将第一旋转施加到动力刮削刀具,该第一旋转具有第一转速,并且将第二旋转施加到工件,该第二旋转具有第二转速,其中第一转速和第二转速是同步的;以及沿着与工件的旋转轴线平行的方向在工件和动力刮削刀具之间施加相对运动,使得切削构件的切削刃通过组合的相对平移和旋转运动与工件的外包络表面接合,以沿着工件的旋转轴线在外包络表面中加工滚珠轨道。

根据第一方面,该方法提供了对于上述目的的创造性解决方案,该解决方案源于这样的认识,即:通过利用适合于加工内滚道以及加工滚道或轨道的动力刮削刀具,从而利用工件和刀具之间的同步的旋转和相对的轴向运动,可以提供期望的改进。

由此,沿着刀具本体的周边布置的切削构件的切削刃通过旋转和平移运动与工件的外表面接合,从而比已知的现有技术更快且更有效地切削内滚道或滚珠轨道。

这是例如由于切削工艺的连续性质而获得的,切削工艺的连续性质使得能够在单次设定中执行所有加工,并且与本领域中常用的方法相比,允许非常短的生产时间,因此提供了高灵活性和高效率以及提高的质量。

将沿着工件的轴线在外包络表面中加工滚珠轨道。在本申请的上下文中,词语“沿着工件的轴线”应被解释为与工件的轴线大致平行。然而,在一些情况下,滚珠轨道的延伸可以包括较小的径向分量。这可能是工件表现出所谓的隆起的情况。此外,能够想到滚珠轨道可以具有略微螺旋形状的实施例。因此,在一些实施例中,滚珠轨道可以平行于所述方向延伸,而在其它实施例中,轨道可以包括未严格平行于工件的轴线延伸的部分。

此外,通过本方法能够获得的滚珠轨道可以包括任何连续弯曲的截面形状,其中示例包括所谓的半径或椭圆形截面形状或滚珠轨道几何形状。

此外,上面所使用的术语“同步”通常被理解为“按比率”同步,即,转速的同步是按比率的同步。例如,第一转速和第二转速之间的比率取决于动力刮削刀具和工件的直径之间的关系。然而,在非常特别的情况下,当刀具和工件的直径是相同的时,“同步”也可以指相同的第一转速和第二转速。

这适用于整个申请,即:适用于所公开的同步转速的组合中的任一个组合,即第一转速和第二转速、第三转速和第四转速和/或第二转速和第五转速。取决于使用所讨论的实施例所处的应用,该比率被设定成合适的值。

类似地是,对于所描述的不同刀具的进刀/回转,也应该取决于使用所讨论的实施例所处的应用来将其设定成合适的值。

根据一个实施例,该方法可以是用于通过动力刮削刀具的多次走刀来加工滚珠轨道的方法,该方法包括以下步骤:将动力刮削刀具和工件布置成使得动力刮削刀具的第一旋转轴线沿着工件的径向方向布置在距工件的旋转轴线第一距离d2处,其中该第二距离小于第一距离(d2<d1);以及沿着与工件的旋转轴线平行的方向在工件和动力刮削刀具之间施加至少一个附加的相对运动,使得刀具的切削刃通过组合的相对平移和旋转运动与工件的所述外包络表面中的滚珠轨道接合,从而在工件的径向方向上在滚珠轨道上实现更大的深度。

利用刀具的一次或多次的附加走刀、从而实现多阶段工艺的这种实施例可以是有利的,因为当使用刀具的多次走刀来实现时,内滚珠轨道滚道的总的深度可以更大。然而,对于一些应用,刮削刀具的一次走刀可能就足够了。这样的应用包括例如精加工动力刮削。因此,在一些实施例中,用于加工等速接头的内滚道的滚珠轨道的方法是用于精加工等速接头的内滚道的滚珠轨道的方法。这种操作可以有利地是在例如工件的热处理之后应用,并且可以进一步构成本申请的范围内的方法的一个另外的附加步骤。

根据一个实施例,该方法还包括以下步骤:提供第二动力刮削切削刀具,该第二动力刮削切削刀具用于加工等速接头的内滚道的内花键,该第二动力刮削刀具包括多个切削构件,所述多个切削构件沿着第二动力刮削刀具的周边布置,每一个切削构件包括切削刃,该第二动力刮削刀具具有第二旋转轴线;将第二动力刮削刀具和工件布置成使得第二动力刮削刀具的第二旋转轴线沿着工件的径向方向布置在距工件的旋转轴线第三距离处,并且进一步使得工件的旋转轴线和第二旋转轴线相对于彼此以第二角度α2定向;将第三旋转施加到第二动力刮削刀具,该第三旋转具有第三转速;将第四旋转施加到工件,该第四旋转具有第四转速,其中第三转速和第四转速是同步的;以及沿着与工件的旋转轴线平行的方向在工件和第二动力刮削刀具之间施加相对运动,使得第二动力刮削刀具的切削构件的切削刃通过组合的相对平移和旋转运动与工件的内表面接合,以沿着工件的旋转轴线在内表面中加工内花键。

因此,使用这样的另外的步骤,可以例如在滚珠轨道的加工之后或之前的步骤中加工内花键。这种方法可以是有利的,因为例如,可以接连地加工滚珠轨道以及内滚道,而无需将工件从机床上移走,从而降低了完整工艺的复杂性和时间需求。

在一些实施例中,第一动力刮削刀具和第二动力刮削刀具的转速分别可以是不同的,即:第二转速可以与第四转速不同。在一些实施例中,这分别对于第一动力刮削刀具和第二动力刮削刀具的各自的进刀/回转也可以是成立的,即,在第一刀具和第二刀具之间,进刀/回转也可以是不同的。这可以是有利的,因为可以单独调整切削工艺的参数,并且因此可以进一步提高加工效率。

根据一个实施例,该方法还包括以下步骤:提供附加的动力刮削切削刀具,该附加的刀具包括刀具本体和多个切削构件,所述多个切削构件沿着刀具本体的周边布置,每一个切削构件包括切削刃,并且该附加的刀具还具有旋转轴线rta;将附加的刀具和工件布置成使得附加的切削刀具的中心点沿着工件的径向方向布置在距工件的中心点第一距离da1处,所述径向方向垂直于旋转轴线rwp,并且进一步使得旋转轴线rta和第二旋转轴线相对于彼此以角度α定向;将第五旋转施加到附加的刀具,该第五旋转具有第五转速;将第六旋转施加到工件,该第六旋转具有第六转速,其中第六转速和第五转速是同步的;以及沿着与工件的旋转轴线平行的方向在工件和附加的刀具之间施加相对运动,使得附加的刀具的切削构件通过组合的相对平移和旋转运动与工件的外表面接合,从而获得多个纵向轨道,所述多个纵向轨道沿着外表面在与工件的旋转轴线平行的方向上延伸。

这样的实施例是有利的,因为例如,可以实现具有两个螺旋尺寸的内滚道。例如,可以实现具有多个右旋螺旋的滚珠轨道和多个左旋螺旋的滚珠轨道的工件。这样的螺旋可以例如以0°至20°、优选是4°至12°的角度倾斜。这种类型的万用接头,即,可以使用这样的工件的类型的接头在本领域中被称为vl型接头。

根据一个实施例,动力刮削刀具的旋转方向彼此相反。换句话说,第一旋转的旋转方向可以与第五旋转的旋转方向相反。因此,一个刮削刀具可以是右旋切刀,而另一个刮削刀具可以是左旋切刀。

此外,根据一个实施例,第六旋转的旋转方向可以与第二旋转的旋转方向相反。因此,工件的旋转方向可以在步骤之间反转。在其它实施例中,第六旋转可以等于第二旋转。

然而,在一些实施例中,可以使用单个刀具来实现具有多个右旋螺旋的滚珠轨道和多个左旋螺旋的滚珠轨道的工件。这种单个刀具优选是被设计成使得相邻的刀座(即相邻的切削构件)在相反的方向上倾斜。

根据一个实施例,所述第一角度、所述第二角度和/或所述第三角度(α、α2、α3)中的至少一个角度在20°至45°的范围内。因此,相应的刀具相对于旋转刀具的轴线a的角度设定可以在20°至45°的范围内。

当研究以下详细公开内容、附图和所附权利要求书时,上述方法的其它目的、特征和优点将变得显而易见。

根据本发明的第二方面,提供了一种切削刀片,该切削刀片适合于沿着动力刮削切削刀具的刀具本体的周边以可更换的方式布置,用于加工等速接头的内滚道的滚珠轨道。该切削刀片包括:前刀面;下面,该下面与前刀面相反并且适合于邻接刀具本体的刀片座;间隙表面,该间隙表面在前刀面和下面之间延伸,其中在前刀面和间隙表面之间形成切削刃,并且其中大致整个切削刃是连续弯曲的,其描绘出具有相对于所述切削刀片的中心点连续变化的半径的弧,其中所述切削刀片具有沿着第一轴线的刀片宽度延伸以及沿着第二轴线的刀片长度延伸,所述第二轴线垂直于所述第一轴线,并且其中所述中心点被定位在前刀面上且处在刀片长度延伸的一半和刀片宽度延伸的一半处。

因此,切削刃被限定成形成有相对于刀片的中心点变化的半径。本领域技术人员认识到,这种预定的参考点可以被定位在刀片上的任何位置处。由此,当刀片以特定角度安装在动力刮削刀具中时,连续弯曲的切削刃的变化的半径被形成用以与被加工的滚珠轨道的截面轮廓匹配。由此,能够使用计算机软件(cad/cam)来计算曲率,即变化的半径,该计算机软件根据安装刀片所处的特定角度来补偿或者提供相关的曲率,以便获得期望的滚珠轨道的截面轮廓。

此外,当刀片被布置在动力刮削刀具上时,刀片可以被描述为具有沿着切削刃或沿着刀片的背对动力刮削刀具的中心的那一侧的连续弯曲的外轮廓,其中连续弯曲的外轮廓在滚珠轨道上提供期望的截面轮廓,例如半径或椭圆的滚珠轨道轮廓形状。

例如,根据一个实施例,切削刀片宽度延伸大于刀片长度延伸。

因此,在这样的实施例中,切削刀片可以被描述为具有伸长的宽度延伸,使得外轮廓沿着切削刃的所述变化的半径是连续弯曲的,其中长度延伸限定切削深度,与宽度延伸相比,长度延伸在从动力刮削刀具的旋转轴线向外的方向上通常较小。换句话说,利用切削刀片加工相对较浅的轮廓。

显而易见的是,切削刃的精确尺寸取决于待制造的接头的滚珠轨道和滚珠的尺寸和应用。如前所述,切削刃上的变化的半径r优选由计算机软件(cad/cam)确定,以计算相对于预定的参考点(中心点)的所述变化的半径,以便实现期望的待加工的滚珠轨道轮廓,该滚珠轨道轮廓取决于切削刀片安装在动力刮削刀具中所处的角度。例如,在一些实施例中,待加工的半径或椭圆滚珠轨道可以在4mm至25mm的范围内,更特别是在7mm至20mm的范围内。

根据一个实施例,下面包括多个凹槽,其中第一凹槽沿着所述第二轴线延伸,并且第二凹槽沿着所述第一轴线延伸,优选地是,其中第一凹槽和第二凹槽延伸以形成与切削刀片的中心点重合的相交部。

这种凹槽适合于与设置在刀具本体上的刀片座上的对应的凸脊相匹配,从而为切削刀片和刀片座之间的接合提供提高的稳定性。刀片必须保持被牢固地支撑在刀片座中,因为即使是刀片座中最轻微的运动(称为微运动)也将对加工结果不利,并且还会缩短刀片的使用寿命。

根据一个实施例,切削刀片还包括螺钉孔,该螺钉孔位于切削刀片的中心点处。这种螺钉孔有助于通过螺钉将刀片安装到刀具本体的刀片座,所述刀片座包括对应的孔。然而,在其它实施例中,切削刀片可以适合于通过例如夹具或楔形件而被附接起来。

根据一个实施例,切削刀片是可转位的切削刀片,其呈现180度的旋转对称性。这种刀片也可以被描述为具有双重旋转对称性,并且是有利的,因为在更换切削刀片之前,允许使用者使用所有的可转位的切削刃(在这个例子中,可转位的切削刃为两个)。

根据一个实施例,切削刀片还包括平坦的后支撑表面,使得可以沿着或者平行于由这样的平坦后表面所限定的方向并且/或者沿着被限定在前刀面和后表面之间的边缘来限定刀片宽度延伸。该表面可以进一步例如适合于邻接刀具本体的刀片座中的后平坦表面,并且可以例如提供刀片在刀片座中的径向支撑的进一步有利增强。

根据一个实施例,切削刀片还包括平坦的侧支撑表面,使得可以沿着或者平行于由这样的平坦的侧表面所限定的方向并且/或者沿着被限定在前刀面和平坦的侧表面之间的边缘来限定刀片长度延伸。

此外,切削刀片可以包括以pcd材料形成的切削刃。其它示例包括以cbn材料或碳化物或其它合适的耐磨材料形成的切削刃。

通过参考本发明的第一方面的前述讨论以及根据以下详细公开内容、附图和所附权利要求书,可以容易地理解在本发明的第二方面的范围内能够想到的切削刀片的附加的目的、优点和特征。

根据本发明的第三方面,提供了一种用于加工等速接头的内滚道的动力刮削切削刀具。该动力刮削刀具包括刀具本体和多个切削构件,所述多个切削构件沿着所述刀具本体的周边布置,其中所述切削构件包括前刀面和形成在所述前刀面和所述间隙表面之间的切削刃。切削刃是弯曲的,其描绘出具有相对于所述切削构件的中心点连续变化的半径r的弧,其中所述切削构件具有沿着第一轴线的宽度延伸以及沿着第二轴线的长度延伸,所述第二轴线垂直于所述第一轴线,并且所述中心点被定位在前刀面上且在长度延伸的一半和宽度延伸的一半处。

根据动力刮削刀具的一个实施例,切削构件是根据前述的实施例中的任一个实施例的可更换的切削刀片。

这种切削刀片通常包括:下面,该下面与所述前刀面相反,并且适合于邻接刀具本体的刀片座;和间隙表面,该间隙表面在前刀面和下面之间延伸。在这样的实施例中,对应的刀具本体可以例如包括多个刀片座,所述多个刀片座沿着周边等间距地布置。

在一些实施例中,刀片座可以包括孔,该孔适合于与刀片的中心孔轴向重合,使得螺钉或类似件可以被布置成穿过这两个孔,以便将刀片附接到刀具本体。然而,在其它实施例中,可以通过夹具来附接切削刀片。此外,在一些实施例中,刀片座的底表面可以包括凹槽和/或凸脊,该凹槽和/或凸脊适合于与设置在刀片的下侧上的凹槽相匹配。

然而,在其它实施例中,动力刮削刀具可以是包括刀具和切削构件的实心动力刮削刀具,即包括一体形成的切削构件。

动力刮削刀具的刀具本体可以例如是钢制形体。此外,在一些实施例中,刮削刀具还可以包括合适的紧固装置,该紧固装置用于将刀具附接到向刀具提供旋转运动的主轴,这样的装置可以例如布置在刀具的与上面布置有切削构件的端部相比是相反的端部上。这样的装置的示例包括用于将动力刮削刀具安装到主轴上的转接器和保持器。

动力刮削刀具还可以适合于提供(即,用于)任何旋转方向。换句话说,动力刮削刀具可以是右旋刀具或左旋刀具。显而易见的是,工件的旋转方向被相应地调整。

根据一个实施例,所述切削构件中的每一个切削构件被布置成相对于参考平面pr成一定角度,该参考平面pr垂直于刀具本体的旋转轴线,使得由前刀面限定的平面与参考平面pr形成角度β,其中角度β在20°至55°的范围内。

在一些实施例中,角度β(该角度也可以被称为刀片的倾斜度)可以与角度α相同,而在其它实施例中,角度β可以与角度α相差约0°至10°。

根据一个实施例,切削构件的倾斜度可以在相邻的切削构件之间交替,使得所述切削构件中的每隔一个切削构件被布置成相对于与刀具本体的旋转轴线垂直的参考平面pr成一定角度,使得由前刀面限定的平面与参考平面pr形成角度β,并且所述切削构件中的每隔一个切削构件被布置成相对于与刀具本体的旋转轴线垂直的参考平面pr成一定角度,使得由前刀面限定的平面与参考平面pr形成角度-β,其中角度β在20°至55°的范围内。这种设计对于螺旋形滚珠轨道的内滚道的加工是特别有用的。

再次,通过参考本发明的第一方面和第二方面的前述讨论,可以容易地理解在本发明的第三方面的范围内能够想到的切削刀具的目的、优点和特征。

当研究以下详细公开内容、附图和所附权利要求书时,本发明的其它目的、特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员认识到,可以将本发明的不同特征组合,以创建除了下面描述的那些实施例之外的实施例。

附图说明

参考附图,通过优选实施例的以下说明性且非限制性的详细描述,将更好地理解本发明,在附图中:

图1是根据一个实施例的切削刀具以及工件的立体图;

图2是根据一个实施例的切削刀具、特别是刀片座和刀片的底视图;

图3是根据一个实施例的切削刀具的侧视图;

图4a至图4f是根据一个实施例的切削刀片的不同视图;

图5是示出了示例性加工阶段期间的根据一个实施例的切削刀具以及工件的、从下方看的视图;

图6是示出了示例性加工阶段期间的根据一个实施例的切削刀具以及工件的侧视图;

图7a和图7b是通过所公开的方法而能够实现的两个示例性滚珠轨道的截面视图;

图8示出了具有通过所公开的方法而加工出来的螺旋滚珠轨道的内滚道。

所有的附图都是示意性的,并且不必需是按比例的,并且通常仅示出为了阐明本发明而需要的部分,其中可以省略或仅暗示其它的部分。

具体实施方式

根据一个示例性实施例的动力刮削刀具1与示例性工件2一起以透视图示出。刀具1包括刀具本体10,刀具本体10可以被描述为沿着轴向方向a且沿着径向方向r延伸的环形或盘形,所述轴向方向a与刀具的旋转轴线rt1重合。呈可更换的刀片100形式的多个切削构件沿着刀具本体的周边p等间距地布置。

所示出的刀具本体10是钢制形体并且适合于通过借助于中心孔h的接合而将刀具附接到向刀具提供旋转运动的主轴。

所示出的实施例的刀具本体的外径,即刀具本体的周边处的直径为约150mm。此外,图1的所示出的示例性实施例包括十二个切削刀片100,这些切削刀片100沿着刀具本体的周边布置,它们的设计将在下面更详细地描述。因此,刀具本体10包括沿着周边等间距地布置的十二个刀片座11,这些刀片座11在图2中更详细地示出。在所示出的例子中,切削构件通过螺钉(未示出)以可拆卸或可更换的方式附接到刀片座11。

如图2中所示,因此,在所示出的实施例中,每一个刀片座11包括孔11a,该孔11a适合于与刀片的中心孔(图2中未示出)轴向重合,使得上述螺钉可以插入穿过两个孔,以便将刀片附接到刀具本体。所示出的实施例的刀片座的底表面还包括两组凹槽和凸脊11b、11c;11b'、11c',所述两组凹槽和凸脊相对于彼此垂直延伸并且适合于与设置在刀片的下侧上的对应的凹槽相匹配,以便为刀片和刀片座11之间的接合提供稳定性。

此外,转到图3,图3示出了刀片和工件的侧视图,在所示出的实施例中,每一个刀片座11被设计成使得切削刀片被布置成具有相对于参考平面pr的倾斜度(如图3中所示,参考平面pr垂直于刀具本体的旋转轴线),使得由刀片、更特别地说是刀片的前刀面所限定的平面与参考平面pr形成角度β,在所示出的实施例中,角度β是50°。

转到图4a至图4f,将详细描述根据本说明书的实施例的示例性切削刀片的设计。

图4a和图4b示出了这种切削刀片100的上视图和下视图。切削刀片100包括上面110(即前刀面110)和下面120,该下面120与前刀面110相反且平行。在前刀面110和下面120之间形成间隙表面130。在前刀面110和间隙表面130之间形成切削刃140。此外,通孔150(即螺钉孔150)在上面/前刀面110和下面120之间延伸。

图4c是刀片的侧视图,示出了上面或前刀面110,在图4c中示出了刀片100、更特别地说是前刀面110和切削刃140的大体形状或轮廓。图4c还示出了刀片的不对称设计特征,其中第一侧部112的长度大于第二侧部113的长度。当切削刀片被安装在动力刮削刀具中时,切削刀片的后部111适合于面向刀具本体的旋转轴线。

此外,切削刀片100具有沿着第一轴线a1的刀片宽度延伸以及沿着第二轴线a2的刀片长度延伸,所述第二轴线a2垂直于所述第一轴线a1。切削刃140是连续弯曲的,其描绘出具有相对于预定点p连续变化的半径r的弧,在所示出的例子中,中心点p被定位在前刀面110上且处在刀片长度延伸的一半和刀片宽度延伸的一半处。在图4c中,该中心点p与通孔150的中心点重合。

在图4c中所示出的实施例中,中心线cl在前刀面的前侧fs和后侧rs之间延伸。后侧rs是刀片的与前刀面的前侧fs相比离刀具本体的旋转轴线更近的一侧(即后侧rs是前侧fs的相反侧),切削刃则沿着前侧fs延伸。此外,刀片的沿着前刀面的后侧rs的后部111也形成平坦的后表面,该平坦的后表面大致垂直于前刀面延伸。此外,如图4c中可以看见的那样,在所示出的实施例中,第一轴线a1的延伸方向与平坦的后表面/后部111在前刀面110和下面120之间延伸的延伸平行。类似地是,在所示出的实施例中,上述第一侧部112形成平坦的侧表面,并且刀片的第二轴线a2的延伸方向与第一部分或平坦的侧表面112在前刀面110和下面120之间延伸的方向平行。

此外,关于可以被称为刀片100的大体形状的方面,刀片宽度延伸大于刀片长度延伸。因此,刀片具有沿着切削刃的连续弯曲的外轮廓,这里说的“外”应被理解为背对动力刮削刀具的旋转轴线的刀片的前侧。

在所示出的实施例中,刀片宽度延伸为约25mm,而刀片长度延伸为约16mm。然而,刀片100的精确尺寸取决于待制造的等速接头的滚珠的尺寸和应用。

转到图4d,详细示出了刀片100的下侧120。在所示出的实施例中,下面120包括多个凹槽和凸脊,其中第一凹槽121或第一子组凹槽和凸脊沿着第一方向延伸,并且第二凹槽122或第二子组凹槽沿着第二方向延伸。如上面参考刀具本体10的刀片座11所述,这样的凹槽适合于与设置在刀片座上的对应的结构相匹配,从而为刀片和刀片座之间的接合提供提高的稳定性。

图4e和图4f是刀片100的侧视图,示出了间隙表面130,该间隙表面130包括角度γ,在所示出的例子中,角度γ为约110°并且在第一部分112和第二部分113处为直角(即90°角)。

再次返回图1,现在将更详细地描述用于加工用于等速接头的滚珠轨道的内滚道的本发明的创造性方法。

根据方法的一个实施例,提供了动力刮削切削刀具,诸如图1中所示的刀具1,该刀具包括刀具本体10和多个切削构件100,所述多个切削构件100沿着所述刀具本体的周边布置,并且该刀具还具有旋转轴线rt1,如图1中所示。此外,提供了工件20,该工件包括外包络表面21,该外包络表面21沿着工件的旋转轴线rwp延伸。

如图5中所示,然后,将刀具1和工件20布置成使得所述切削刀具的所述旋转轴线沿着所述工件的与所述旋转轴线rwp垂直的径向方向布置在距所述工件的旋转轴线第一距离d1处,并且进一步使得所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线相对于彼此以角度α定向。如图6中所示,在所示出的实施例中,角度α,即工件相对于旋转刀具的轴线a的角度设定等于45°。

此外,将第一旋转(即,旋转运动)施加到刀具1,该第一旋转具有第一转速,并且将第二旋转施加到工件20,该第二旋转具有第二转速。第一转速和第二转速是同步的,更特别地说是第一转速和第二转速按合适的比率同步。

然后,沿着与工件20的旋转轴线平行的方向在工件20和刀具1之间施加相对运动,使得刀具1的切削刀片100通过组合的相对平移和旋转运动与工件1的外表面21接合,从而获得沿着包络表面21且沿着工件20的旋转轴线rwp延伸的多个轨道22,即内滚道或轨道。

因此,动力刮削刀具1被设计用于通过工件20和动力刮削刀具1之间的同步的旋转和相对的轴向运动来加工滚珠轨道或内滚道22,从而比现有技术更快且更有效地加工滚珠轨道22的内滚道。

在图7a和图7b中,以截面示出了通过所描述的方法而能够实现的两种类型的滚珠轨道22,其中,图7a示出了所谓的半径轮廓,并且图7b示出了所谓的椭圆轮廓或几何形状。因此,图7a的半径滚珠轨道的截面具有适合于滚珠半径r的半径以及任何相关的公差,而图7b的椭圆几何形状的截面可以由滚珠直径dk、滚珠半径r以及接触点a和b之间的关系来描述。

图1、图5和图6中示出的工件20构成了等速接头的内壳并且在加工阶段被示出,并且因此,该工件20呈现出多个内滚道22,所述多个内滚道22具有比期望的最终切削深度略小的中间深度并且可能还具有沿着外包络表面21延伸的未精加工的表面光洁度以及沿着内表面23延伸的多个内花键24。

为了实现最终期望的深度和可能的光洁度,在本申请的范围内,该方法还可以包括附加的步骤。例如,随后、即在上述第一相对运动之后将动力刮削刀具和工件布置成使得动力刮削刀具的旋转轴线沿着工件的径向方向布置在距工件的旋转轴线第二距离d2(图5中示例性示出)处的步骤。如图5中所示,d2<d1,因此通过沿着与工件的旋转轴线平行的方向在工件和刀具之间施加附加的相对运动,使得动力刮削刀具的切削刃现在通过组合的平移和旋转运动而在轨道的径向方向上的更大的深度处与工件的轨道22接合。可以重复该步骤,直到实现期望的滚珠轨道的深度为止。

此外,可以使用所谓的精加工动力刮削的附加步骤,以便实现期望的表面质量。在这种情况下,通常使用根据本说明书的动力刮削刀具的特定适合的实施例来执行该方法,从而根据针对上述方法所描述的内容在滚珠轨道上执行单次走刀操作。

可以通过例如在滚珠轨道的加工之后或之前的附加的方法步骤来提供内表面23上的内花键24,其中提供用于加工等速接头的内花键的第二动力刮削切削刀具,并且沿着与工件的旋转轴线平行的方向在工件和第二刀具之间施加相对运动,使得第二切削刀具的切削构件通过组合的相对平移和旋转运动与工件的内表面23接合,从而实现了例如图1和图3中所示的所述多个内部纵向花键24。

图8中示出了第二示例性工件20。该工件可以构成本领域中被称为vl型接头的特定类型的等速接头的内壳,并且与例如图1中所示的工件不同,因为图8中所示的第二示例性工件20包括具有两个螺旋尺寸的内滚道。更特别地是,图8的工件具有多个右旋螺旋的滚珠轨道22'和多个左旋螺旋的滚珠轨道22”。这样的螺旋可以以例如11°、14°或16°倾斜。

取决于应用,这样的螺旋形滚珠轨道的内滚道可以通过前述的方法步骤来实现,但是使用通常是右旋刀具和左旋刀具的第一动力刮削刀具和第二动力刮削刀具。因此,在这种情况下,右旋螺旋的滚珠轨道内滚道可以通过工件和第一动力刮削刀具之间的沿着与工件的旋转轴线平行的方向的第一相对运动来实现,使得切削构件的切削刃通过组合的相对平移和旋转运动与所述工件的外包络表面接合,而左旋滚珠轨道内滚道可以通过工件和第二动力刮削刀具之间的沿着与工件的旋转轴线平行的方向的第二相对运动来实现,使得切削构件的切削刃通过第二组合的相对平移和旋转运动与所述工件的外包络表面接合。本领域技术人员认识到,工件的旋转方向可以适当地适合于相应的动力刮削刀具的旋转方向。

然而,在一些情况下,也可以使用单个刀具。这种单个刀具优选是被设计成使得相邻的刀片座(即相邻的切削构件)在相反的方向上倾斜。

尽管已经在附图和前面的描述中详细示出和描述了本发明,但这样的图示和描述应被认为是说明性或示例性的而非限制性的;本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员应理解,在所附权利要求书所限定的范围内,可以想到许多变型、变化和改变。

另外,通过研究附图、公开内容和所附权利要求书,本领域技术人员在实践所要求保护的发明时能够理解和实现对所公开的实施例的变化。在权利要求书中,词语“包括”不排除其它元件或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的仅有事实并不表明这些措施的组合不能用于获益。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为限制权利要求书的范围。

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