有 摘要 介紹了一種用標(biāo)準(zhǔn)齒輪刀具加工非標(biāo)準(zhǔn)齒輪的新方法。因刀具及齒輪的基節(jié)不相等，加工的齒輪存在誤差。若此誤差不超出公差范圍，齒輪可直接使用。否則應(yīng)加大留磨余量，經(jīng)磨齒后使用。
關(guān)鍵詞 非標(biāo)準(zhǔn)齒輪 加工
Machining non-standard cylindrical gear with standard gear cutter
Wang Huapei, et al
進(jìn)口設(shè)備上的非標(biāo)準(zhǔn)齒輪損壞后，需要修配。通常是從設(shè)備原產(chǎn)地進(jìn)口齒輪配件或?qū)ｉT(mén)制造刀具加工此齒輪。這兩種方法都不經(jīng)濟(jì)而且費(fèi)時(shí)。最好的選擇是用現(xiàn)有的機(jī)床及刀具加工非標(biāo)齒輪。文獻(xiàn)［1］提出用齒距可調(diào)的齒條刀具在馬格型刨齒機(jī)上加工非標(biāo)齒輪，但這種機(jī)床在工廠中少有。本文提出的方法，在一般工廠均能實(shí)現(xiàn)。
磨齒機(jī)是工廠中較為普通的設(shè)備，展成法磨齒的原理與用齒條刀具加工齒輪的原理相同，可用于任何非標(biāo)模數(shù)及非標(biāo)壓力角齒輪的加工。但是模數(shù)很小的齒輪才可在磨齒機(jī)上直接磨出。模數(shù)稍大的齒輪這種方法是不適宜的，需要預(yù)加工出齒形。用標(biāo)準(zhǔn)刀具（滾刀，插齒刀）很難加工出準(zhǔn)確的非標(biāo)齒輪。如果用滾、插作為齒輪預(yù)加工工序，將余量加大最終由磨齒機(jī)磨出正確齒形，雖然加工效率較低，但能保證齒輪精度。
眾所周知，漸開(kāi)線齒輪與齒條（齒輪）嚙合的基本條件是基圓節(jié)距必須相等，滾刀及插齒刀加工齒輪時(shí)也如此。即
Pb0=Pb1 (1)
或
πm0cosα0=πm1cosα1
式中 m0，m1——刀具及齒輪的模數(shù)，mm
Pb0，Pb1——刀具及齒輪的基節(jié)
α0，α1——刀具的齒形角及齒輪分度圓上的壓力角，（°）
只要刀具的模數(shù)與齒形角的乘積接近或等于被切齒輪的模數(shù)與壓力角的乘積，就可用此刀具加工齒輪。如果兩者的基節(jié)差小于公差范圍，齒輪可以直接使用，如果誤差太大，就要留出足夠的余量，用磨齒得到正確的齒輪。切齒時(shí)通常用檢測(cè)公法線長(zhǎng)度L控制齒厚，留磨量要考慮消除基節(jié)誤差，比通常取得大一些。因?yàn)楣ň�長(zhǎng)度實(shí)為幾個(gè)基節(jié)加上一個(gè)基圓齒厚
L=(n-1)Pb1+Sb1(2)
式中 Sb1——基圓齒厚,mm
n——跨齒數(shù)
公法線長(zhǎng)度增加量為
ΔL=(n-1)ΔPb1
式中 ΔPb1——刀具與齒輪兩者的基節(jié)差,mm
最后還要驗(yàn)算齒深：切齒時(shí)齒輪節(jié)圓上的齒厚應(yīng)等于刀具節(jié)線上齒槽的寬度。即有
S′=r′［s/r+2(invα1-invα0)］
刀具移距值
ζm0=(S-S′)/(2tgα0)
齒根圓半徑
rf=r′-ζm0-h″m0
式中 r——齒輪分圓半徑,mm
r′——齒輪節(jié)圓半徑,mm
S——齒輪分圓齒厚,mm
ζ——移距系數(shù)
h″——齒輪齒根高系數(shù)
按式（3）算出的齒根圓半徑若與齒輪圖紙值相近，為可用。
如果使用的是插齒刀，其分析計(jì)算方法相似。對(duì)于斜齒輪，也可用上述方法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)刀具加工非標(biāo)齒輪，只在差動(dòng)傳動(dòng)比調(diào)整公式中，模數(shù)值應(yīng)為工件模數(shù)m1，而非刀具模數(shù)m0。
計(jì)算實(shí)例 設(shè)有一非標(biāo)齒輪，徑節(jié)DP=4;壓力角α1=15°;齒數(shù)Z=40，試確定其加工方法。
通過(guò)比較，用m=6.5,α0=20°的滾刀加工，兩者的基節(jié)最為接近。
Pb0=3.1416×6.5×cos20°=19.189
Pb1=3.1416×6.35×cos15°=19.269
ΔPb1=-0.08
實(shí)際加工出的齒輪比設(shè)計(jì)要求的齒輪基節(jié)小，基圓也較小。加工時(shí)節(jié)圓直徑d′(mm)為
d′=m0 Z=260
磨齒的公法線長(zhǎng)度留磨量應(yīng)比通常增加一個(gè)ΔL,即
ΔL=(5-1)×0.08=0.32
驗(yàn)算齒高：求出S=9.975;S′=7.930;ζm0=3.132;rf=119.00,與圖紙要求rf=119.06相近。
如果基節(jié)誤差較大，只得留出足夠余量經(jīng)過(guò)磨齒。如果相差很大，則只有制造專用刀具。
