山推工程機(jī)械股份有限公司 (山東濟(jì)寧 272073)權(quán)中華 武永福 李濤濤

在齒輪加工中，一般采用滾齒方法進(jìn)行齒形的粗加工，然后通過(guò)磨齒獲得高精度的齒形。在新產(chǎn)品試制或單件小批量生產(chǎn)中，由于訂制專用粗加工滾刀不經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，經(jīng)常采取滾刀代用的方法進(jìn)行齒形的粗加工。

1.滾刀代用的條件

用展成法加工齒輪是目前齒輪加工中應(yīng)用最普遍的方法，它是利用一對(duì)齒輪嚙合或齒輪與齒條嚙合的原理加工的。加工時(shí)刀具與被切齒輪的瞬心線彼此作無(wú)滑動(dòng)的純滾動(dòng)，被加工齒輪的齒形是刀具切削刃連續(xù)位置的包絡(luò)。對(duì)于漸開(kāi)線齒形的齒輪，滾刀要加工合格的漸開(kāi)線齒形需滿足以下條件:

(1)滾刀模數(shù)須與齒輪的法向模數(shù)相等。

(2)滾刀的齒形角應(yīng)等于齒輪的分度圓法向壓力角。

(3)代用滾刀加工齒輪時(shí)，實(shí)際加工的齒形與理論齒形存在誤差，但理論齒形必須包容在實(shí)際加工出的齒輪實(shí)體之內(nèi)，能符合齒形最終加工成形的工藝要求。

(4)最終加工的齒輪齒形應(yīng)完全符合產(chǎn)品精度要求。

2.計(jì)算方法

以我廠生產(chǎn)的齒輪A 與齒輪B 為例，齒輪A 與齒輪B 是一對(duì)外嚙合齒輪，齒輪A 半精滾齒滾刀為刮前滾刀，齒輪B 磨前滾齒滾刀為磨前滾刀，刮前滾刀代用磨前滾刀的具體計(jì)算步驟如下:

(1)通過(guò)齒輪B 磨前齒輪公法線計(jì)算齒輪B 的分度圓齒厚sn。

(2)由分度圓齒厚sn計(jì)算出分度圓齒槽寬W=P-sn(P=πm，其中P 為分度圓周節(jié)，m 為齒輪模數(shù))。

(3)根據(jù)刮前滾刀法向齒形圖計(jì)算加工出來(lái)的磨前齒輪B 齒根圓直徑df。

附圖所示為齒輪A 刮前滾刀法向齒形圖。

齒輪A 刮前滾刀法向齒形圖

因加工齒形時(shí)刀具與被切齒輪的瞬心線彼此作無(wú)滑動(dòng)的純滾動(dòng)，則齒輪分度圓的齒槽寬一定與刀具某一位置的齒厚相等，即W=W'。附圖中虛線為齒輪B 分度圓的切線，則加工出來(lái)的齒根圓直徑df=D-2d，其中D 為齒輪B 分度圓直徑，d 相當(dāng)于齒輪B 分度圓到齒根圓的垂直距離。

(4)計(jì)算實(shí)際齒輪嚙合頂隙c。由兩外嚙合齒輪中心距公式

式中，H 為兩外嚙合齒輪中心距，da為齒輪A 的齒頂圓直徑，df為齒輪B 的齒根圓直徑，c 為頂隙?？傻?/p>

標(biāo)準(zhǔn)頂隙c'=0.25m，通過(guò)比較c 與c'的大小判斷能否進(jìn)行滾刀的代用。

若c=c'，則刮前滾刀可用來(lái)代替磨前滾刀進(jìn)行滾齒。

若c ＞c'，則刮前滾刀亦可用來(lái)代替磨前滾刀進(jìn)行滾齒。

若c ＜c'，即齒輪頂隙過(guò)小，則會(huì)造成齒輪運(yùn)動(dòng)干涉，不能正常嚙合，應(yīng)當(dāng)慎用。

3.結(jié)語(yǔ)

滾刀的代用共用對(duì)于齒輪制造廠家特別是有大量滾刀庫(kù)存的廠家來(lái)說(shuō)非常重要。一旦可以共用，不僅不必訂新刀，而且不用等待刀具的交貨期，立刻就能投入生產(chǎn)，所帶來(lái)的效益是巨大的。