弧齿锥齿轮的加工调整计算

1、第15章 弧齿锥齿轮的加工调整计算弧齿锥齿轮的切齿是按照“假想齿轮”的原理进行的，而采用的切齿方法要 根据具体情况而定。15.1弧齿锥齿轮的切齿原理与刀号对于收缩齿弧齿锥齿轮的加工，通常采用平顶齿轮原理进行加工。就是在切 齿的过程中，假想有一个平顶齿轮与机床摇台同心，它通过机床摇台的转动而与 被切齿轮做无隙的啮合。这个假想平顶齿轮的轮齿表面，是由安装在机床摇台上 的铣刀盘刀片切削刃的相对于摇台运动的轨迹表面所代替，如图15-1中所示。在这个运动过程中，代表假想平顶齿轮轮齿的刀片切削刃就在被切齿轮的轮坯上逐 渐地切出齿形。YS2250(Y225)和 Y2280 等 机床就是按“假想平顶齿 轮”原

2、理设计的。在调整切齿机床的时 候，必须使被切齿轮的节锥 面与假想平顶齿轮的节锥 面相切并做纯滚动。而切齿 时刀顶旋转平面则需和被 切齿轮的根锥相切，也就是 说，刀盘轴线与根锥母线垂 直，而非与节锥母线垂直， 如图15-2所示。所以铣刀盘轴线与被切齿轮的节锥面倾斜了一个大小等于被切齿轮齿根角f的角度，使被切齿轮两则齿面的压力角出现了误差，这样就产生了刀号修正问题。如图15-2，用螺旋角接近90°时的情况予以说明刀号与压力角的关系。由于在切 齿时采用了 “平顶产形轮”原理，工件是按照根锥角进行安装的，铣刀盘轴线垂直于 根锥母线，因而和节锥母线倾斜一个齿根角 f。这样，当外切刀片与内切刀片

3、使用相 同的压力角时，切出来的齿轮凹面与凸面在节锥上的压力角是不相等的(”工'。如果要使轮齿中点处的两侧压力角相等，就需要对刀具的两个侧刃的压力角进行修f sin (15-1)图15-2刀盘齿形角对轮齿压力角的影响号，则刀号的计算公式为6f 6 f1Sin10 10(15-2a)修正时，外侧刃齿形角减少 ， 内侧刃增加 。的确定可按以 下公式计算其中B代表螺旋角。由于大轮 与小轮具有不同齿根角 f,所以从 严格意义上来讲，在加工大轮与小 轮时，相应的切齿刀盘的刀刃修正 量 也应不同。按照现有的刀号制度，将 的单位设置为分，并规定10分为-小轮理论刀盘刀号大轮理论刀盘刀号260 f2si

4、n7FiQ-6 f2sin(15-2b)所以，在用双面法分别加工大轮与小轮时，应该用不同刀号的刀盘。但是，制造各种刀号的刀盘，也不太现实。为了简化刀具规格，制定了标准刀号18°。对于弧齿锥齿轮内刀齿形角总是大于外刀齿形角（绝对值）。常见刀号对应的齿 形角如表15-1所示。刀盘直径根据齿轮的中点锥距确定，选取的合适与否将影响被加工齿轮的轮齿的 收缩方式。刀盘直径计算公式如下Do2RsinsZ°tgcos(15-3)由上式可以看出，在螺旋角35°附近，刀盘公称直径与中点锥距相近。刀盘的旋向的 选择，应该使得在加工时形成顺铣。刀尖圆角半径可以查表选择。刀顶距W2根据被加

5、工齿轮的齿槽宽与加工余量进行调整。W2根据要控制的弧齿 厚来取，其理论值为W2Sei 2hf2tg(15-4)Re15.2弧齿锥齿轮的切齿方法弧齿锥齿轮的单齿切削方法分为成形法和展成法两大类。成形法用成形法加工的大齿轮齿廓与刀具切削刃的形状一样。渐开线齿廓的曲率和它的基圆大小有关，基圆越大、齿廓曲率就越小，渐开线就直些；当基圆足够大时，渐开线就接近于直线。而齿轮的基圆大小是由模数 m齿数z和压力角 的余弦大小来决定的。模数和压力角一定时，齿数愈多，基圆直径就越大，相应的齿廓曲率越小，也就是齿廓越接近于直线。对于螺旋锥齿轮，传动比也是影响因素之一，当传动比大一些时，大轮的齿廓就更直一些。小轮齿数

6、(Z1)定时，传动比越大，大轮齿数也就越多，这时大轮的当量圆柱齿轮的基圆直径也越大，其齿廓接近于直线形，采用成形加工比较方便.当锥齿轮传动比大于 2.5时，大轮的节锥角往往在 70°以上，大轮就可采用成形加工。同时，为了保证其正确啮合，相配小轮的齿廓应加以相应的修正，用展成法加工，这种组合切齿方法叫半滚切法或成形法。此法生产效率较高，适于大批量生产。半滚切法用以下三种方法加工：1. 用普通铣刀盘加工，齿廓为直线形，用于被切齿轮节角大于45的粗切或 传动比大于2.5，节角大于70的大轮的精切，如图15-3。2. 在专用机床上以圆盘拉刀加工，简称拉齿，齿廓是直线形的，粗、精拉可图15-3

7、 成形法刀盘位置图小轮刀盘小轮刀搞大轮刀盘莊线图15-4螺旋成形法刀盘位置图3 螺旋成形法是半滚切法的特殊形式。在专用机床上，用特殊的圆拉刀盘， 精加工传动比大于 2.5齿轮副中的大轮，齿廓是直线形的。如图15-4。切齿时,刀盘安装轴线垂直于被切齿轮的面锥母线，刀盘除具有圆周方向的旋转运动外， 还沿其自身轴向作往复运动，每个刀片通过齿槽的同时，刀盘轴向往复一次，而 使刀齿顶刃始终沿着被切齿轮齿根切削。由于大齿轮的顶锥母线与小齿轮的根锥 母线平行，所以大轮圆盘拉刀与小轮铣刀盘的轴线平行。螺旋成形法切出的轮齿纵向曲面是一个有规则的、可展的和同向弯曲的渐开 螺旋面，它得到的是收缩齿。采用螺旋成型法加

8、工的大、小齿轮，不仅在齿宽中 点处，而且在齿宽任意一点处，相啮合的凸凹面的压力角都相等，这样就提高了图 15-5切榊中圍徒瞪切丽届止也直图 15-6大小齿轮的啮合质量，并且对载荷变化、安装误差不敏感。载荷增加时，接触区 长度不变，其位置移向大端。螺旋成形法是当前弧齿锥齿轮和双曲线齿轮切齿方 法中较完善的一种，但由于螺旋成形法拉齿设备调整较复杂，目前实际生产中并 没有大规模应用。1522展成法（滚切法）展成法是被切齿轮与旋转着的铣刀盘（摇台）按照一定的比例关系进行滚切运动，加工出来的齿廓是渐开线形的，它 是由刀片切削刃顺序位置的包络线形成的，如图15-5所示,在切齿过程中刀片的顺序位置如图15-

9、6所示.切削时，先切一 面（如图的上侧面）的齿顶和另一面（如图的下侧面）的齿根：在 滚切过程中，逐渐移向上侧面的齿根和下侧面的齿顶，最后脱 离切削，如同一对轮齿的啮合运动一样用此法加工的有以下两种常用的齿线形状:1 .在YS2250 Y2280或格利森16号等机床上，用刀片 切削刃为直线的铣刀盘，齿长方向曲线是圆弧的一部分。2 .在奥利康2号等机床上用刀片切削刃为直线的铣刀盘 用连续切削法加工，齿长方向曲线是延伸外摆线的一部分。15.2.3弧齿锥齿轮的加工方法弧齿锥齿轮的切齿方法组合很多.粗切多数是用双面刀 盘同时切齿槽的两侧齿面。精切常用三种方法，即：单面切 削法、双面切削法和双重双面法。这

10、些方法的特性、优缺点 和适用范围列于表15-2中。选择切齿方法时，应按具体情况。诸如根据现有的切齿 机床和刀盘的数量以及被加工齿轮的精度要求等，做出符合 客观实际的决定。如果齿轮的加工精度要求较高，产量较大、机床与刀盘齐全时，采用固定安装法比较合适。精度要求不 太高的齿轮可用单刀号单面切削法。半滚切和螺旋成形法适 宜于大批量生产。表15-2弧齿锥齿轮切齿方法表切齿方法加工特性需要机床需要刀盘优缺点适用范围单刀号 单面切削 法大轮和小轮轮齿两侧表面 粗切一起切出，精切单独进行。 小轮按大轮配切.至少需要1台 万能切齿机床一把双面刀盘接触区不太好，效率 低；但可以解决机床 和刀具数量不够的困 难.

11、适用于产品质量 要求不太高的单件 和小批生产.双单 台 双 面 切 削 法大轮的粗切和精切使用单 独的粗切刀盘和精切刀盘同时 切岀齿槽两侧表面.小轮粗切使用一把双面粗 切刀盘；小轮精切分别用一把 外精切刀盘和内精切刀盘切出 齿槽的两侧面.至少需要1台 万能切齿机床大轮：粗切一把 精切一把 小轮：粗切一把 外精切一把 内精切一把接触区和齿面光洁 度较好。生产效率较 前者咼.适用于质量要求 较高的小批和中批 生产.面切固宀定安装法加工特性和单台双面切削 法相同但每道工序都在固定 的机床上进行.大轮：粗切1台精切1台 小轮：粗切1台 外精切1台 内精切1台大轮：粗切一把 精切一把 小轮：粗切一把 外

12、精切一把 内精切一把接触区和齿面光洁 度均好，生产效率也 比较高.但是，需要 的切齿机床和刀盘数 量都比较多.适用于大批量生 产.削半滚 切 法加工特性和固定安装法相 同但大轮采用成形法切出， 小齿轮轮齿两侧表面分别用展 成法切岀.和固定安装 法相同和固定安装法 相同优缺点和固定安装 法相同但大轮精切 比用展成法的效率可 以成倍地提高.适用于i>2 . 5的 大批量流水生产.法螺旋成形法加工特性和半滚切法相 同.但在大轮精切时，刀盘还 具有轴向的往复运动，即每当 一个刀片通过一个齿槽时，刀 盘就沿其自身轴线前后往复一 次.刀盘每转一转，就切岀一 个齿槽.和固定安装 法相同和固定安装法 相

13、同接触区最理想，齿 面光洁度好，生产效 率高是目前比较先 进的新工艺.和半滚切法相同.双重 双面法大轮和小轮均用双面刀盘同 时切岀齿槽两侧表面.大轮，小轮粗 精切各1台，共 用4台大轮、小轮粗 精切各一把，共 需四把.生产率比固定安装法 高，但接触区不易控 制，质量较差.模数小于2. 5及传 动比为1 : 1的大批 量生产适用.15.3加工参数与机床的调整参数对于螺旋锥齿轮加工，固定安装法有以下几种组合：大轮用成形法加工，小轮用刀倾法加工称为SFT、HFT法。大轮用滚切法加工，小轮用变性法加工称为HGM、HGM法。三个英文字母表示的含义为第一个字母表示被加工齿轮的类型，S表示弧齿锥齿轮(Spi

14、ral bevel GearS)，H 表示准双曲面齿轮(Hypoid Gears)。第二个字母表示大轮的加工方法，G表示展成法加工(Generated), F表示成形法加工(Formate)。第三个字母表示小轮的加工方法，T表示刀倾法(Tite)，M 表示变性法(ModifiedRoll)。把上述两种方法做一下调整，重新组合，则可构成SGT、HGT、SFM、HFM两类四种方法。这里要说明的是，通常在应用刀倾的时候，不应用变性；在应用变性的 时候，不应用刀倾。针对不同的加工方法，加工参数上也有一些差别。在机床上对应的有不同的调整 位置(以下用“加工参数”指代锥齿轮加工所对应的基本参数，这些参数与

15、机床类型 无关，“调整参数”指代针对各类机床的调整位置的参数，是加工参数在机床上的具 体现)。这些参数与机床调整参数对应关系如表 15-6所示。小轮加工参数列表加工参数名称机床调整参数备注径向刀位S1偏心角角向刀位q1摇台角Q1基本刀倾角i机床刀倾角(lx)在SGT/HFT法中应用基本刀转角j机床刀转角(J)在SGT/HFT法中应用轮坯安装角M1安装角M1垂直轮位Em1垂直轮位E1轴向轮位修正值XG1水平轮位X1床位XB1床位XB1滚比io1滚比挂轮值ma二阶变性系数2C变性凸轮在SGM/HGM法中应用，弧齿可不使 用分度参数分齿挂轮值mi通常分度不算作为加工参数大轮加工参数列表加工参数名称机

16、床调整参数滚切法成形法弧齿准双曲面径向刀位S2偏心角VVx角向刀位q2摇台角q2VVx垂直刀位V2线性量规xxV水平刀位H2线性量规xxV轮坯安装角M2安装角M2 或线性量规VVV垂直轮位Em2垂直轮位E02xVx轴向轮位修正值XG2水平轮位X2xVV床位XB2床位XB2VVx滚比i02滚比挂轮值maVVx分度参数分齿挂轮值mi通常分度不算作为加工参数偏心角图15-7 机床调整参数 刀盘的位置参数一一刀位刀盘的位置由径向刀位Sd与角向刀位q两个参 数确定，总称刀位。这是一种极坐标表示方法。也 可以用直角坐标系垂直刀位 V、水平刀位H表示。 但本质上是一致的。两种刀位表示方法的之间的关 系如下：

17、Sd. V2 H2q tg图15-8 刀位的表示不同的机床有着不同的设定方法，但是都要实现刀盘与工件间正确的相对位置关系。例如,No.116、Y2280等机床通过偏心鼓轮的偏心角调整 径向刀位Sd，通过摇台角体现角向刀位q。见图 15-8、15-9。而No.607、No.609拉齿机则通过量棒尺寸控制垂直刀位 V、水平刀位H。图15-9 丫2280刀位与偏心角、摇台角的关系以丫2280偏心机构为例，如图15-9, Om为机床摇台中心，Oe为偏心鼓轮中心， Od(Od'为刀盘中心，在初始位置 Od与Om重合，当偏心鼓轮旋转 角后，可使刀盘 中心处于Od的位置。实现径向刀位Sd，即OmOd

18、=Sd。在 OmOeOd中sin 鱼，所2 K以偏心角i Sd2sin KK为机床常数，对于 丫2280机床K=340。偏心鼓轮旋转 角后，刀位中心位于 Od的 位置，要想得到正确的角向刀位 q,还需使摇台旋转一个角度 Q到达Od，的位置，即 为摇台角Q,由图中可以看出左旋Q q2 右旋水平轮位XG1：摇台中心到工件箱主轴端面的距离，为图纸中的安装距。垂直轮位Em1 :被切齿轮的中心线相对于摇台中心线的垂直偏置量。床位XB1：控制切齿时的深度。轮坯安装角 m1:轮坯根锥角。此外，对于No.116等机床还有刀倾角lx、刀转角J。参见第16章。二阶变性系数与变形凸轮：变性法是指小轮的滚切过程中，摇

19、台与被切小轮之间的滚比是瞬时变化的。通过瞬时滚比变化对齿面进行修正。瞬时滚比变化通过变性凸 轮实现，凸轮变性机构通常可实现4到5阶滚比加速度，对齿面进行高阶修正。这种方法机床调整比较繁琐，除了磨齿（参见第16章）外，在铣齿加工中较少应用滚比挂轮值：实现产形轮与被加工齿轮间的展成传动比。分齿挂轮值：加工完一个齿槽后分度实现连续加工。以上量确定了在加工机床上，刀具和工件的空间相对位置，并确定了产形轮与工 件间的传动比。这些是加工齿槽的全部机床调整数据。 除了分齿挂轮比，其他量的变 化会对加工时的齿形产生影响。15.4单号单面法调整计算-图表举例表15-3单号单面法调整计算-图表举例序 号参数和计算

20、公式举例备注1234567891026ha(14)+(24)(10)10.085.2227h2(14)+(15)(10)16.99228hf(27)-(26)6.91211.77229ftan-1(28"(17)02.8474.8412 030f(12)-(29)16012'56006'31a(12)+(29)33°54'63048'32da(16)+2(26)cos(12)152.62248.0733da'34Aa0.5(16)-(26)s in (12)116.60562.93735匕(19)-(34)11.4045.5636r(

21、18)/(17)0.32376237M1-0.5(36)0.83811938R/do(17)/(20)0.456007<0.639(38)1-(37) 20.13568840(37)si n(13)0.06389541e-1sin (39)+(40)11.512552 042S/2+2(24) tan(11) (10) cos(41)16.050381单面单号法计算43W3344N#7.57.545N3 (29)sin(13)1.758346N(44)-(45)5.7416647T4'21+0.00212(46)/cos(13)1.012248Zg(9)/si n(13)30.8

22、868949乙i(48)(47)31.2650550乙1(48)/(47)30.513351V0.5(20)cos(13)151.9564952H(37)(17)-0.5(20)si n(13)104.87269653UV(51)2(52)2184.6322254q-1tan (51)/(52)55.38852255”T40.5(20)ta n(11)(47)-10.67910256U(55)ta n(12)cos(54)-(13)/cos(13)0.2380386572(43)(51)-(52)ta n(13)/(20)2.83342858ta n(29)(37)(17)si n(13)ta

23、 n(11)/ta n(54)0.35547559v(57)-(58)2.47795260Ua1J(52)2 (51) (59)2(56)18649761Ut1J(52)2(51) (59)2(56)182.3601962(42)cos(12)/(16)0.103930.0244363s1-(62) 2/6(42)16.0227312.2227464G1-0.25(42)si n(41)/(17)0.9887080.9914065sn(64)(63)cos(41)11.87415.52366h4(26)+0.25(42)(62)cos(41)10.4643575.2888367hn(66)(6

24、4)10.3465.24315.5 双面法切齿调整计算双 面 法 是 用 一 个 刀 盘 同 时 切 出 齿 槽 的 两 侧 面 ， 常 用 于 大 轮 ，切 小 轮 时 用单面法。这种方法有简单双面法、单号双面法或固定安装法。本章主 要介绍固定安装的双面法。固定安装法在切制大轮时，齿槽的两侧面是用一个刀盘同时精切成 的，采用双面刀盘加工。这种方法广泛用于模数2.517毫米的范围。固定安装双面法切制小轮的齿侧两面时， 分别用内外精切刀盘加工。 用不同的机床调整， 分别精切齿的两侧面。 利用 对齿规控制余量分配及 齿厚的一致性。固定安装法的优点表现在对于齿的凸凹两面接触区完全是单独的控 制。 这

25、个方法适合于尤其是生产高精度的锥齿轮。固定安装双面法与单刀号单面法的主要区别为 在采用固定安装双面法加工齿轮时，大轮的粗切和精切各采用一把双 面刀 盘加工而成；小轮的粗切采用 一把刀盘加工， 小轮凸面和凹面的精 切各采用 一把单面刀盘加工。 共需五把刀盘。而在单刀号单面法加工齿轮时，大小轮的粗精切均可采用一把刀 盘加 工。但 错刀距必须小于大轮或小轮最小的齿槽宽，从 而使加工效率降低。固定安装双面法通常需要五台机床。 分别用于大轮粗切、大轮精切、 小轮粗切、小轮凸面精切和小轮凹面精切。 这样可以减少调整时间， 从 而提高加工效率。 因此， 固定安装双面法广泛用 于大批量生产中。 而单 刀号单面

26、法可在一台机床上， 完成大、小轮的粗、精切加工。 但每完成 一道工序都要调整机床， 生产效率较低。 适合单件小批量生产。此外，由 于双面法采用的刀盘多，接触区容易控制，所 以采用双面法 加工的齿轮接触区比用单号单面法加工的好。下面为固定安装双面法切齿计算表（表 3.1 ）。 计算举例为解放牌载 重汽车后桥螺旋锥齿轮。表 3.1 固定安装双面法切齿计算表 （格利森 16 号铣齿机）序号齿轮参数和计算公式举例备注1乙11小轮齿数2乙25大轮齿数3叫9端面模数4o20齿形角5m b d1 d2o35中点螺旋角641齿面宽799小轮节圆直径8225大轮节圆直径9La122.91外锥距10t128.27

27、44周节11h110.52小轮齿顶咼12h24.78大轮齿顶咼13h；6.47小轮齿根高14nh212.21大轮齿根高15123 45小轮节角16266 15大轮节角1713 01小轮齿根角182o '5 40大轮齿根角19i1o '20 44小轮根角20St17.41小轮弧齿厚以上数据来自几何计算（即来自产品）21(分)1 " ' (21) (12)si n mgsi n(5)20 20521'14.9418° 41划分为 刀号计算值22232023)sin m1 142用标准刀号24(21)0.5566218用标准刀号后，使用的中点螺旋角

28、25o'"33 49 21一下均以此“ m”26cosm0.8191520行计算，一般应介于27tg m0.6700103130o : 40o间28rd刀盘名义半径（见表29b1LmLa -9- 622114.33-7）中点锥距30LiLab 96102.41内锥距31V 齢 gcos m28 g 2681.91刀位的垂直坐标94.956序号轮齿参数和计算公式举例备 注进32H=Lmd 90s m 2928 g 2438.78963刀位水平坐标33Lm2dgsinmLm292g 2824292543.0451234sin133LaLa19330.6282066大端螺旋角a2r

29、d2 28935COS &0.77804657Oa 38 5536sin1331-1Qn330.49416575小端螺旋角i2匚iL2 283037COS i0.869367707O'i 29 3738tg0.363970239W2勺 S1 cosLam 2h)2tg2920 2692g 14384.64540W2取4.6大轮精切刀顶距41W2a她精切留量(见表2-2)3.5大轮粗切刀顶距42LiLatcos i 2 gh2 tg309103721314387.319243Wa42W精切留量1.719，取 1.7小轮粗切刀顶距 切留量可见表5-2精44Wi 查表 3-10,）值

30、就取与（43）同1.524小轮精切刀顶宽右大于（4345SnxiW21.96h2tg401.96 g 143813.3465小轮法向弦齿厚s；Sxn145460.98 cos a0.98(35)17.503947S2 t S1'104610.7705序号齿轮参数和计算公式举例备注L1LL2Lmd1La sin a epos2agS13435461La -si n agcos2Sxn25151L2Lhxn1hxn2Lmag343547S2 gcosa0.25 cos4'2S1 cos 1d1'2S2 cos 2L1LLaL2LLa49473520.25 3525146 c

31、os 125147 cos 2d2hrh2Htg5253tgtg56481152481253323856V cos mrd.一gsin LmLmgtg590.064 Vfb57561W223126md28g242929590.0640.558383128rd61575640f值一般用g 5862118.633120.2788020050.0916140.25951650.01902310.40444.69790.151980.0271990.01689725.664937.96491.37311.931340.5582498.523149测量小轮齿厚处的锥距测量大轮齿厚处的锥距小轮法向弦齿咼大

32、轮法向弦齿高4.70使齿面呈局部接触 的刀盘半径修正量rd6360刀盘半径的总修正 量4849505152535455565758596061626364666320 23低 344020 232838 g3440Sdr6768VSmSin m 69 26Sdr sin m 6924d gtg g 5628 g 3856L 2957H 717273sincos i1X1L73COS i176i1XbLpSin1 V tg Hi177 g75/2 2SdV H1tg3132360oq q右旋齿左旋齿小轮齿面H1 H H= 3274V1 V V= 31708.52刀盘半径的总修正量圆整值00.55

33、82493.507124.06536小轮精切刀位修正量3.37737小轮精切刀位的垂直坐标修正量2.2628736.322637修正对角接触齿轮2.78544锥定平行于摇台的移动量6.845204小轮精切的刀位水平坐标修正0.3540190.9352382.978321.05438102.5732778大轮粗精切，小轮粗切刀位1O'tg 2.4479738 B 67 4767 47左旋292013左旋摇台角凹面凸面小轮精切刀位的水31.944445.6348平坐标91.578898.3333小轮精切刀位的垂直坐标6566676869707172737475767778798081828

34、384Sd1J22jHiViJ 8228385tJZ12乙27586tc比值的挂轮L87tc1tc15785Lm88摇台滚比挂轮89Dd2d2g 2890Dd1Dd2dDd2g 65892g6591X17792Xb7893b6根据图表4-9ms394滚比检验，摇台转角95757575194一194859485乙Z1196757594一 8794 gg 87乙196.990126108.4065小轮精切时半 径大轮精切，小轮 粗切滚比（在格27.313000560 3641733475利森16号机床 上）摇台比挂轮43456977小轮滚比精切凹面凸面值0.3542680.37407849小轮精切

35、滚比47493847挂轮651006277刀盘名义直径228.6小轮精切刀尖 直径211.56245.64修正对角接触 的轮位修正量2.98+2.98修正对角接触 的床位修正量 由于齿线倾斜+1.051.05的重叠系数小轮粗切时的1.2转角（相应于摇台转20°）o20小轮粗切时的49o39'转角（当摇台转过20°时）o '48 18o'51 00计算说明：1.刀号的确定：第（22）向计算为理论上需要的刀号，要采用最接近的标准刀号。标准刀号11111 1有o、1、2-、3-、4-、5-类推到20- °经采用标准刀号后，要在计算出实际的螺旋角m

36、2 2 2 2 2 2以后就用此螺旋角进行计算。若计算的刀号位于两个刀号之间，大轮用较大的刀号，小轮用较小的刀号，维持原来的螺旋角，计算仍用平均刀号。螺旋角口 一般在30到40o间。2. 刀顶距W的计算：W2为大轮精切刀顶距，一般都圆整到 0.25间隔值。对于传动比大于2.5的一般向上圆整到 0.25值，如6.13圆整到6.25值。对于传动比小于 2.5的锥齿轮，一般向 下圆整到0.25值。也可以不依 0.25为间隔，如圆整到0.10。3. (61)项中f值为为齿的接触区长度对齿长的比值，可取0.40.5，般使用0.5。4. (81)项中表示摇台角，当切齿右旋锥齿轮时，刀盘的中心定位于机床中心

37、的上方，此时Q=q.当切齿左旋锥齿轮时，刀盘的中心位于机床中心的下方，此时摇台角Q=360 o q。5. (91)项中的 X1为切齿小轮时的轮位修正量，这个数值是由于要消除角接触而用的。在大轮粗、精切与小轮的粗切都是使用不修正的轮位，也就是使齿轮的节锥顶点和机床中心相重合。6. (92)项中的Xb为切制小齿轮时的床位修正量。“ + ”表示床位向后移动，“一”表示床位向前移动。7. (94)项为摇台检查角，对于大轮用30°，对于小轮用20°。当1大于120°时摇台检查角用16°。粗切小轮时，当摇台转过20°时，工件主轴应转过 49°39

38、1。精切小轮凹面时，摇台转过20°，工件轴应转过48°18，切凸面时工件轴应相应转过51°00。这个检查主要为检查机床滚比挂轮的正确性。8. 切齿时的精切齿留量，一般见下表，当批量大而且工艺比较稳定时，余量还可减少。9. 本计算表带有“”号的计算项目中，“ +”号用于凹面，“一”号用于凸面。10. 机床的水平轮位为齿轮的轴向安装位置。大轮粗精切以及小轮粗切时的水平轮位为齿轮的安装距A,加上夹具支撑定位面到主轴端面的距离N,即为A+2对于小轮的精切应当增加或减去水平轮位修正量X1，即为A+N X1。尺寸A和N如图表3.2精切齿的加工余量/ | rf齿轮模数m齿两侧的

39、加工余量(毫米)2 :30.53：60.756 :121.0012:151.25图5-1中件1表示夹具本体。0.15 0.25毫米间隙为夹具轻轻推入 Y225或格利森16号机床主轴孔时，两端面间的间隙，当紧住新轴时次减息立即消失。11. 切齿调整表如图5-3 ;表中括号中的数字为计算表中的相应序号的计算值。12. 机床调整表中的主要项目说明:轮位安装角：此角一般等于被切齿轮的根角。如此调整则使刀盘刀顶回转端面与齿轮的根 锥相切。表3.3机床调整数据表机床调整数据：切齿方法（固定安装双面切削法）调整项目大轮小轮工序项目粗切精切粗切精切凸面精切凹面轮坯安装角大轮根角i2小轮根角i 1垂直轮位000

40、00水平轮位修正量000(91) 右(91)左心轴伸出长度水平轮位（安装距+ 修正水平轮位 +心 轴伸出长度床位0.1000.10(92) 右(92) 左刀位(79)(79)(79)(84)右(92) 左摇台角(81)(81)(81)(81)(81)刀倾角00000刀转角00000分度挂轮滚比挂轮不滚动(86)(86)(88)右(88) 左滚比检验摇台转角工件转角切削速度切削速度挂轮每齿进刀量一秒进给挂轮摆角挂轮备注：计算校对日期表3.4机床调整项目对照表格林森16号Y225Y228备注确 疋 刀 盘 中 心刀位sd摇台角q右旋齿Q,、,汀360。q左旋齿刀轴倾角刀转角偏心角2si n 1 S

41、d270一 q右旋齿Q 2- q左旋齿2c 1 Sd2si n340偏心角与刀位关系可见图5-2确 疋 卑 怯 齿 轮 位 置轮位垂直轮位床位轮坯安装角轮位垂直轮位床位轮坯安装角轮位垂直轮位轮坯安装角挂 轮分 齿 挂 轮30 i分齿z粗切大轮粗切小轮 及精切大 小轮粗切大轮粗切小轮 及精切大 小轮1 . Z为被切齿轮 齿数2. Z|为分齿时跳越齿数，一般大1轮取乙B Zj5小轮取14，若摆不出完整 齿形则增加Z|，摆角太大则减小乙，乙不得与Z有公 因数。10 i分齿（机床用1 : 5减速比）2Zi|分齿z（机床用1 : 1减速比）101分齿（机床用1 : 5减速比）2Z|1分齿z（机床用1 :

42、 1减速比）滚 比 挂 轮.Zp i c7517.5 ic c Z厶p3.5 Zi ic cZ厶p17.5 ic c Z厶p3.5 Zi ic cZ厶pZ p为平面齿轮齿 数，小轮精切凹面 及凸面时，Zp各不 相同，而且与粗切 时不一样，粗切及 大轮精切时一般用Zp Jz； Z；。小轮精切的平面齿 轮齿数为Zp 75c （ ic 为格里森16号滚 比）。挂 轮摆角挂轮一般情况下：大轮35: 40°小轮25: 35°摆角太小时，不容 易摆出完整齿形。切 速 挂 轮依据刀具材料、工 件材料性能状态以 及机床情况，具体 选定。进 刀 挂 轮 垂直轮位：工件轴线相对于摇台轴线的偏置

43、量，此值有正负之分。 水平轮位：水平轮位指摇台中心至机床工件主轴端面的距离，此值等于工件安装距、夹具高度和水平轮位修正量的和。注意安装基面若留有磨量时，安装距尺寸应加上磨量值。夹具高度是指心轴伸出长，就是 自工件定位及面刀主轴定位端面间的距离， 床位：即工件箱座或刀具主轴箱座沿摇台轴线方向相对于标准位置的移动量。此值有进退之分。 刀位：指自摇台中心至刀盘中心间的距离，又叫径向刀位。 摇台角 刀倾角 刀转角 刀转角一般按经验选取，见表 2-4。Y225和Y228没有摆角挂轮，其摆角的大小决定于分齿跳越齿 数的多少而定。要保证形成完整齿形所需的摆角。15.6 单号双面法切齿计算对于小规模的弧齿锥齿

44、轮切齿， 单号单面法就显得效率较低， 若刀盘选得不合适， 还容易出现倒缩、 接触质量差等现象。 针对单号单面法加工的缺陷， 本文提出了一种 改进方法。 该方法将加工与设计结合起来， 采用合理的设计与机床切齿调整， 将大轮 的粗切与精切合并为一道工序， 一次将大轮的齿槽切出。 对于这一过程， 编制了计算 机程序。计算过程中， 程序将会提供需要修改的轮坯尺寸值， 最终生成利用此方法加 工的切齿调整卡，卡中将提供基本的机床调整数据及修正数据。15.6.1 切齿分析用双面刀盘一次性将大轮齿槽切出， 可能出现的问题是齿厚达不到要求或轮齿可 能不正常收缩，首先对这两个问题，进行分析。要保证齿厚，首先计算出

45、大轮中点理论精切错刀距 W2 ，此错刀距要保证轮齿中 点处的侧隙。由于双面刀盘的刀顶宽S与刀盘错刀距W的关系为：S = （ 0.550.65 ） W3，如果实际使用的错刀距 W2与齿轮要求的错刀距 W2满足0 W2 W2 0.3，为防 止齿槽底部出现凸台或刀具的非切削刃参与切削，不宜调整刀盘的垫片来满足错刀 距，可以增加大轮的齿根高，相应增加小轮的齿顶高，此时并不影响齿轮的强度 1， 重新计算理论错刀距，直至两者相等。相反，如果 0 W2 W20.3 ，可通过调整刀盘上的垫片来达到错刀距的要求。最后计算出满足此错刀距的齿根角或刀号。针对轮齿可能出现不正常收缩， 根据实际选用的刀号与理论刀号的差

46、距， 可能有 两种情况：（1）实际刀号与理论刀号相差不大 （小于 4 号），则可选择合适的切齿刀盘半径， 并算出小端、 大端所需的错刀距， 比较错刀距来判断轮齿是否正常收缩。 若轮齿收缩 情况满足要求，则用当前的刀盘。否则，重新选择刀盘半径，计算错刀距，并判断轮 齿是否正常收缩。（2）实际刀号与理论刀号相差太大（超过 4 号），且机床无刀倾刀转机构，此种 条件下就必须用齿根倾斜的方法来满足刀号， 否则可能出现对角接触等不良情况。 刀 号满足后， 判断轮齿收缩情况的过程与第一种情况完全相同。 齿根倾斜后， 轮坯参数 发生了变化，相应的图纸上的数据需要修改， 切齿机床的滚比与水平轮位也需要修正。15.6.2 切齿计算根据以上的切齿分析，切齿计算需考虑两种情况：（1）齿根不倾斜在大轮齿宽中点处，先计算出大轮切齿刀盘理论错刀距W2 ，并保证侧隙 c：RW2 一St1 cos2hf2tgc（ 4.1）Re上式中，R为中点锥距，Re为外锥距，为中点螺旋角，为刀盘齿形角根据W2来选择实际使用的刀盘错刀距W2。若0 W2 W2 0.3，由下式求出错刀距为W2时的大轮实际齿根高hf