近幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們又研制出了一種很有發(fā)展前途的減速傳動(dòng)裝置——章動(dòng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的齒輪減速裝置相比，該傳動(dòng)系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比傳動(dòng)，而且具有傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此受到各個(gè)行業(yè)及科研單位的廣泛關(guān)注。但是由于其關(guān)鍵部件內(nèi)錐齒輪（如圖1所示）加工制造困難，在很大程度上制約了該傳動(dòng)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。雖然使用的刀具價(jià)格非常昂貴，而且裝夾困難。下面提出了利用直齒錐齒輪刨齒機(jī)和萬能銑床加工內(nèi)錐齒輪的方法。
1.具體的加工方法
�。�1）利用直齒錐齒輪刨齒機(jī)進(jìn)行加錐齒輪刨齒機(jī)是用成對(duì)刨齒刀，按展成法進(jìn)行加工。刨齒刀在搖臺(tái)上作往復(fù)直線的切削運(yùn)動(dòng)，形成假想平頂或者平面齒輪的輪齒，被切齒輪的輪齒是在齒壞與搖臺(tái)的滾動(dòng)中被切出來的。刨齒機(jī)的基本原理如圖2所示：
齒坯1裝在主軸上，主軸的軸線位置繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)該使齒坯的根錐母線與刨齒刀的移動(dòng)線相平行，即齒坯應(yīng)轉(zhuǎn)過一根錐角，大小可以從標(biāo)尺AR讀出。
裝在機(jī)床搖臺(tái)3的滑枕上的刨齒刀2，除了可以按a向移動(dòng)以外，還可以繞搖臺(tái)軸線OB轉(zhuǎn)動(dòng)。齒坯一方面繞OF轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)按箭頭b方向移動(dòng)，使它的節(jié)錐中心O和機(jī)床中心D重合后即可進(jìn)行加工。
平頂齒輪的錐齒輪刨齒機(jī)其主軸所能旋轉(zhuǎn)的最大角度只能達(dá)到90°，也就是說最多只能加工根錐角為90°的直齒錐齒輪，對(duì)于根錐角大于90°的錐齒輪無法加工。
此時(shí)可以通過以下描述的方法來加工。
機(jī)床根錐角刻線的主尺在機(jī)床的床鞍上，副尺在分齒箱的回轉(zhuǎn)板上。先軸向移動(dòng)分齒箱主軸座，使分齒箱主軸移動(dòng)方向和滑枕的工作面相平齊，對(duì)齊主副尺的零刻線。
對(duì)于根錐角大于90°的錐齒輪，直接移動(dòng)分齒箱無法滿足要求。這時(shí)可以通過在副尺上重新定位零基準(zhǔn)的方法來調(diào)整。直接選定副齒上與主尺85°對(duì)應(yīng)的位置作為新的零點(diǎn)并劃線，從劃線處再往外刻出被加工齒輪根錐角大于90°的部分，當(dāng)分齒箱轉(zhuǎn)到主齒上的90°時(shí)，剛好到達(dá)新的零點(diǎn)，再將分齒箱往外旋轉(zhuǎn)副尺上刻的那一部分角度，整個(gè)加起來就等于被加工齒輪的根錐角。
調(diào)整好主軸角度后，由于內(nèi)錐角相對(duì)過大，原始的展成法無法加工，所以使用了切入法，即刀具不作空間旋轉(zhuǎn)動(dòng)，只作往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)，工件作圓周換齒和直線進(jìn)給切入切出的運(yùn)動(dòng)。
在加工過程中可以通過測(cè)量齒輪大小端固定弦齒高和弦齒厚的方法來保證齒形，直到整個(gè)齒輪加工完畢。
圖3為利用直齒錐齒輪刨床加工內(nèi)錐齒輪時(shí)的照片。
�。�2）利用萬能銑床（臥式）加萬能分度頭加工 第一步：計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，并依據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇刀具。
直齒圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)
節(jié)錐角大于90°時(shí)，其余弦值取絕對(duì)值。
對(duì)于模數(shù)小于等于8mm的齒坯，一個(gè)銑刀組中包含八把銑刀，用以加工當(dāng)量齒數(shù)等于12到無窮大的齒輪。
第二步：調(diào)整萬能分度頭到所需的角度并進(jìn)行分度。
①將分度頭主軸與工作臺(tái)面傾斜成被加工齒輪的根錐角。
�、谛D(zhuǎn)分度盤進(jìn)行分度。
常用的分度蝸桿是單頭的，蝸輪有40個(gè)齒。具體的分度公式為：
在使用分度頭時(shí)必須先查明蝸輪的齒數(shù)。
第三步：銑削齒坯。
將銑刀厚度對(duì)準(zhǔn)齒坯中心，先將所有的齒粗銑一刀，這時(shí)候齒坯大端與小端的齒槽寬相等，雖然，此時(shí)大端處的深度比小端處略深而使大端槽寬較大，但大端的槽寬仍然不夠，而小端槽寬卻已經(jīng)接近所需寬度。這時(shí)將齒坯中心旋轉(zhuǎn)一角度δ，切另外一個(gè)齒面。分別測(cè)量齒輪大端和小端的固定弦齒高和弦齒厚，如果符合要求，就可以采用同樣的方法銑削其余各齒，直至銑出整個(gè)齒輪。
齒坯中心旋轉(zhuǎn)角度δ的計(jì)算方法為：
式中 A——圓錐齒輪大端齒槽寬度
B——圓錐齒輪尺寬
C——圓錐齒輪小端齒槽寬度
因?yàn)閳A錐齒輪的大端與小端尺寸不相等，即因?yàn)槟?shù)不等而形成的基圓半徑不等，漸開線的形狀也不一樣。錐齒輪是以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，所以，加工圓錐齒輪時(shí)所使用的銑刀切削部分的厚度，應(yīng)該等于小段齒槽的寬度，而銑刀切削部分的曲線形狀要與大端的漸開線相同。
2.結(jié)語
錐齒輪銑床是利用成形法銑齒，加工出來的錐齒輪只能保證近似的齒形，加工精度比較低，一般的傳動(dòng)不存在什么問題，但是對(duì)于傳動(dòng)要求比較高的場(chǎng)合，難以滿足要求。
采用直齒錐齒輪刨齒機(jī)利用切入法加工內(nèi)錐齒輪精度較高，加工效率也比較高。能夠滿足大部分的使用要求。
以上兩種內(nèi)錐齒輪加工方法的提出，在一定程度上有利于章動(dòng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展。
