前，汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)大量使用齒頂高系數(shù)ha*≠1，壓力角an≠20°或模數(shù)mn為非標(biāo)準(zhǔn)值的漸開線非標(biāo)齒輪。為加工此類齒輪，需根據(jù)被切齒輪參數(shù)確定相應(yīng)的滾刀參數(shù)，并從《復(fù)雜刀具訂貨圖冊(cè)》(以下簡(jiǎn)稱《圖冊(cè)》)中選用正確的非標(biāo)滾刀。
1 非標(biāo)滾刀的選用步驟
1.1 確定滾刀類型與精度
滾刀類型與精度的選擇應(yīng)根據(jù)加工設(shè)備及工藝而定。滾刀模數(shù)(或徑節(jié)、周節(jié))和壓力角應(yīng)與被切齒輪相等，螺旋方向最好與被切齒輪相同，加工直齒齒輪時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用右旋滾刀。
1.2 確定滾刀全齒高h(yuǎn)
對(duì)于非全切式滾刀，滾刀全齒高h(yuǎn)的計(jì)算公式為
h≥h1+c*mn+Dh (1)
對(duì)于全切式滾刀，則有h=h1 (2)
式中：h1——被加工齒輪全齒高
c*——被加工齒輪頂隙系數(shù)
mn——被加工齒輪法向模數(shù)
△h——剃齒或磨齒時(shí)因工藝需要而設(shè)置的滾刀齒頂加長(zhǎng)量，可參考表1選�。�
1.3 確定滾刀法向齒厚Sn、軸向齒厚Sx和齒頂高h(yuǎn)a
齒輪滾刀的軸向齒形。其中，Ⅰ型為正常齒形，Ⅱ型為修形齒形。剃前齒輪滾刀的軸向齒形一般有五種類型(圖略)。剃前和磨前滾刀的齒形通常都有一定修形量。
滾刀齒厚和齒頂高有以下兩種計(jì)算方法：
1) 按通用滾刀設(shè)計(jì)方法的計(jì)算公式為
Sn=pmn/2-DS'+DS" (3)
Sx=Sn/cosl (4)
ha=hf1+xn1mn+Dh (5)
式中：DS'——滾刀的加工余量
注：Ess——被切齒輪齒厚極限上偏差
DS"——考慮被切齒輪齒厚偏差而附加的滾刀齒厚增量(可參考表2取值)
l——滾刀分度圓螺旋升角
hf1——被切齒輪齒根高
xn1——被切齒輪法向變位系數(shù)
式(4)中滾刀分度圓螺旋升角λ的計(jì)算公式為
sinl=mnz[/de-2ha-0.2(k+dde)]≈mnz/(de-2ha) (6)
式中：z——滾刀頭數(shù)
de——滾刀齒頂圓直徑
k——滾刀徑向鏟背量
δde——滾刀外徑公差
2) 按專用滾刀設(shè)計(jì)方法的計(jì)算公式為
Sn=en1min=pmn/2-2xn1mntanan-DS'+DS" (7)
Sx=Sn/cosl (8)
ha=hf1+Dh (9)
式中：en1min——被切齒輪工序法面齒間寬最小值
1.4 確定滾刀修形與齒頂圓弧
當(dāng)被切齒輪無(wú)修形要求時(shí)，選擇剃前或磨前滾刀時(shí)無(wú)需驗(yàn)算滾刀修形量，其它類型的滾刀則應(yīng)選用非修形滾刀。當(dāng)被切齒輪有修形要求時(shí)，無(wú)論何種類型的滾刀均應(yīng)選用修形滾刀，并驗(yàn)算修形量，驗(yàn)算過(guò)程可參考有關(guān)齒輪刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)。
當(dāng)被切齒輪對(duì)滾刀齒頂圓角r1有特殊要求時(shí)，訂貨時(shí)需與滾刀制造廠協(xié)商。對(duì)于在《圖冊(cè)》的備注欄中給出了r1值的大齒頂圓角滾刀，應(yīng)按復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)中的有關(guān)公式驗(yàn)算被切齒輪與配對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)是否會(huì)發(fā)生過(guò)渡曲線干涉；對(duì)于備注欄中未標(biāo)注r1值的滾刀，由于r1較小，因此無(wú)需驗(yàn)算過(guò)渡曲線干涉。
1.5 查《圖冊(cè)》選用滾刀。
根據(jù)上述步驟確定的滾刀參數(shù)，查閱《圖冊(cè)》，選出所需滾刀。
1.6 驗(yàn)算滾刀軸向齒厚Sx
首先按式(6)估算出l值，然后按式(4)或(8)驗(yàn)算滾刀軸向齒厚Sx。
當(dāng)按照步驟(3)中方法①和②確定的滾刀參數(shù)在《圖冊(cè)》中選不出所需滾刀時(shí)，還可按下式對(duì)符合以上步驟確定的參數(shù)(ha、Sx除外)的所有滾刀的a和Sx進(jìn)行驗(yàn)算，若此式成立，則該滾刀可用：
Sx=［pmn/2-DS'+DS"+2(ha-xn1mn-hf1-Dh)tanan］/cosl (10)
2 應(yīng)用實(shí)例
應(yīng)用上述方法選用加工解放牌汽車中間軸齒輪3的非標(biāo)滾刀。該齒輪為雙徑節(jié)制齒輪。
滾刀選用步驟如下：
2.1 當(dāng)采用滾齒→熱處理加工工藝時(shí)，應(yīng)選用A級(jí)或B級(jí)齒輪滾刀，滾刀徑節(jié)DP1/DP2=6/8，aN=20°，螺旋方向?yàn)橛倚?
2.2 滾刀全齒高h(yuǎn)≥h1+c*m2+Dh=7.62+0.4×3.175+0=8.89mm。
2.3 滾刀法向齒厚Sn、軸向齒厚Sx和齒頂高h(yuǎn)a分別為
Sn=pm1/2-DS'+DS"=25.4p/2×6-0+(0～0.08)=6.65～6.73mm
Sx=Sn/cosl=6.65/cosl～6.73/cosl(l待定)
ha=hf1+xn2m2+Dh=3.145+1.3+0=4.445mm
2.4 被加工齒輪無(wú)齒形修形，因此選用非修形、正常齒頂圓角的滾刀。
2.5 根據(jù)以上步驟確定的參數(shù)查閱《圖冊(cè)》后，選用代號(hào)為G1-DP-26的滾刀。
2.6 驗(yàn)算滾刀軸向齒厚Sx：
Sx=6.65/cos3°36'～6.73/cos3°36'=6.66～6.74mm
加工實(shí)踐證明，本文介紹的非標(biāo)滾刀選用方法簡(jiǎn)單實(shí)用，能較好滿足生產(chǎn)要求。
