弧齒錐齒輪加工原理簡明講義.doc

弧齒錐齒輪加工原理簡明講義一、 弧齒錐齒輪及弧齒錐齒輪嚙合的基本概念二、 弧齒錐齒輪加工方法及設(shè)備的發(fā)展歷程三、 弧齒錐齒輪加工原理內(nèi)容詳述四、 坐標軸式弧齒錐齒輪加工機床與傳統(tǒng)加工機床的區(qū)別五、 小模數(shù)弧齒錐齒輪設(shè)計及幾何計算六、 小模數(shù)弧齒錐齒輪調(diào)整計算七、 小模數(shù)弧齒錐齒輪加工及接觸區(qū)的調(diào)整原理八、 弧齒錐齒輪檢驗及相關(guān)影響精度的各種原因第一章 弧齒錐齒輪及弧齒錐齒輪嚙合的基本概念齒輪的種類有很多五花八門。從齒形上分有漸開線齒輪、圓弧齒輪和其他曲線齒輪。從齒向上分有直齒齒輪、斜齒齒輪和圓弧齒齒輪。還有一類比較特殊的齒輪就是我們在下面將要介紹到螺旋錐齒輪。螺旋錐齒輪目前我們能接觸到的主要有兩種，一個是圓弧齒錐齒輪（也叫收縮齒錐齒輪），另一個就是延伸外擺線錐齒輪（也叫等高齒錐齒輪）。下面我們主要討論的是圓弧齒錐齒輪。首先我們介紹3個名詞：模數(shù)模數(shù)是齒輪的一個基本參數(shù)，通俗講模數(shù)越大，齒輪的齒距就越大，齒輪的輪齒及各部分尺寸均相應(yīng)增大。當(dāng)一個齒輪的齒數(shù)為Z，分度圓直徑為D，分度圓上的齒距為P時，則其分度圓的周長應(yīng)為：D=PZ。則該齒輪的分度圓直徑為： D=PZ/ 上式中含有無理數(shù)，為了設(shè)計和制造的方便，我們規(guī)定M= P/，稱M為模數(shù)。圓弧齒錐齒輪以大端模數(shù)作為齒輪的公稱模數(shù)。螺旋角圓弧齒錐齒輪齒面節(jié)線上任意一點的切線與該點向量半徑之間的夾角，我們稱之為該點的螺旋角。而我們平常所稱弧齒錐齒輪的螺旋角實際為該齒輪節(jié)線中點的螺旋角(圖1-1)。 圖1-1 圓弧齒錐齒輪的螺旋方向即為：從齒輪正面對著齒面看，輪齒中點到大端的齒線是順時針方向的稱為右旋齒，輪齒中點到大端的齒線是逆時針方向的稱為左旋齒(圖1-2)。我們要記住一對相嚙合的弧齒錐齒輪，一定是其螺旋方向相反，而螺旋角的數(shù)值相等。螺旋方向的選擇一般是使其軸向力的作用方向離開錐頂，使一對齒輪在傳動過程中有分離傾向，從而使齒側(cè)間隙增大，輪齒不至于卡住。 圖1-2 節(jié)線（節(jié)面）(圖1-3、圖1-4)對于齒輪來說，無論是圓柱齒輪還是圓錐齒輪都可以抽象成兩個圓柱體或圓錐體之間的純滾動。它們的半徑由所要求的速度比值決定，此半徑所確定的圓稱為節(jié)圓，所確定的圓錐母線稱為節(jié)線。 圖1-3 圖1-4弧齒錐齒輪嚙合屬于空間嚙合。弧齒錐齒輪傳動與直齒圓錐齒輪傳動相比，其優(yōu)點是：承載能力高，嚙合平穩(wěn)，對安裝誤差的敏感性小及噪音低等。其齒面接觸痕跡局限在一定的高度和長度上。在理論上，傳動的兩個齒輪的齒面是點接觸。但是，由于輪齒的彈性變形，兩齒面在每一瞬時沿某一小面積接觸。錐齒輪副在傳動時相當(dāng)于一對摩擦錐作純滾動，這對摩擦錐稱為錐齒輪副的節(jié)錐，它是錐齒輪副相對運動的瞬時軸繞齒輪軸線旋轉(zhuǎn)而形成的。兩個摩擦錐的公切面稱為錐齒輪副的節(jié)平面。齒輪軸線與節(jié)平面的夾角，即節(jié)錐的半錐角稱為錐齒輪的節(jié)錐角。兩齒輪軸線之間的夾角稱為錐齒輪副的軸交角。節(jié)錐母線上任意一點到節(jié)錐頂點的距離稱為該點的錐距。錐齒輪副兩個節(jié)錐的頂點是重合的。我們結(jié)合圖1-5做以說明。兩個錐齒輪嚙合時，它們的軸線OU和OV相交，它們的節(jié)錐沿母線接觸而純滾動（圖1-5）。節(jié)錐的錐頂半角1和2 叫做節(jié)錐角。兩軸線間的夾角為=1 +2 ，角平常一般為90。錐齒輪大端的端面也是圓錐面，這個圓錐叫做背錐。節(jié)錐和背錐的交線是一個圓，叫做節(jié)圓，它們的直徑為 d1 = mz1； d2 = mz2；式中m兩齒輪的大端模數(shù)；z1小齒輪的齒數(shù)；z2大齒輪的齒數(shù)。 圖1-5 兩齒輪的傳動比為 i12=（1/2）=（d2/d1）=（z2/z1）=（sin2/sin1）當(dāng)=90時， tg1=（d1/d2）=（z1/z2）=1/ i12 2 = 90-1 節(jié)錐母線OA的長度 Le=（d12+d22）/2 = m（Z12+Z22）/2齒圈寬度 b=（1/4 1/3）Le ；中點錐距（齒圈中點到錐頂?shù)木嚯x） L=Le-0.5b 在這里，我們要說明一對錐齒輪的平面齒輪齒數(shù)zc的意義，在圖1-5中，我們可以設(shè)想有一個圓形平面，其軸線OC是與兩齒輪的軸線OU和OV在同一平面內(nèi)，并與兩齒輪節(jié)錐的共同母線OA垂直，其半徑等于Le;那么，當(dāng)兩節(jié)錐各繞軸線OU和OV旋轉(zhuǎn)而純滾動時，這個圓形平面也將繞軸線OC旋轉(zhuǎn)而與兩節(jié)錐一同純滾動.實際上，這個圓形平面就是一個平面齒輪的節(jié)面，而這個平面齒輪能與錐齒輪1或2嚙合傳動，因此它的大端模數(shù)也是m.若令平面齒輪的齒數(shù)為zc ，則 mzc =2 Le所以，將前面的Le值代入上式，即得 zc=z12+z22同時可以得到sin1 =(d1/2)/Le= z1 / zc ;sin2 =(d2/2)/Le= z2 / zc ;第二章 弧齒錐齒輪加工方法及設(shè)備的發(fā)展歷程1874年，威。格里森首先發(fā)明了直齒錐齒輪的加工原理，于1875年試制成功第一臺直齒錐齒輪刨齒機，首先使用了仿形法加工直齒錐齒輪的加工方法。1904年，比爾提出雙刀盤銑齒法加工直齒錐齒輪的基本原理，后被格里森公司所采用，最初在NO2A上加工。1905年用刨齒法（滾切法）加工直齒錐齒輪。1913年，格里森公司發(fā)明了弧齒錐齒輪加工原理，采用單面法加工。1925年，格里森公司發(fā)明了加工準雙曲面齒輪的加工方法。1930年，格里森公司發(fā)明了弧齒錐齒輪用磨齒的方法，提高了精度。零度錐齒輪采用磨齒后，可代替直齒錐齒輪，用于航空工業(yè)，促進航空工業(yè)的發(fā)展。1934年1935年，弧齒錐齒輪、零度錐齒輪及準雙曲面錐齒輪傳動副中大輪采用成形法加工，其生產(chǎn)率可比滾切法提高45倍，園拉刀盤轉(zhuǎn)一周就能加工一個齒，所以通常也稱做單循環(huán)法。拉刀盤的刀片在直徑方向一個比一個高，園拉刀的第一個刀片與最后一個刀片之間的空擋是用于分齒的。1936年后期發(fā)明了直齒錐齒輪Revacycle拉齒法，用于大量生產(chǎn)，這種加工方法使用一把大直徑銑刀盤，刀盤上裝有粗切刀片和半精切刀片、精切刀片，加工一個齒的時間僅需要三秒鐘。刀盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)加工一個齒，其相應(yīng)的機床為格里森的NO8直齒錐齒輪拉齒機。1950年初，為了發(fā)展萬能性機床適用于小批生產(chǎn)，提出了統(tǒng)一刀盤法。其是在NO106，NO116銑齒機上使用一把雙面銑刀盤，采用單面回轉(zhuǎn)法加工大小輪兩齒面，減少刀盤數(shù)目，調(diào)整計算簡單，適用范圍較廣。五十年代中期，采用螺旋成形法加工傳動副中的大輪。大輪粗切在粗切機上加工，精切在NO112拉齒機上加工。后來格里森公司制造出NO606、NO607、NO608、NO609拉齒機。適用于大批量生產(chǎn)。六十年代至八十年代中期，格里森公司逐步使其生產(chǎn)的機床數(shù)控化，如NO116 CNC 等。但其機床結(jié)構(gòu)沒有變化，只是取消了機械機床的中間傳動鏈。八十年代末至今，格里森公司相繼開發(fā)了革命性的鳳凰系列銑齒機。其在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)機床有著革命性的改變，為坐標軸式全數(shù)控機床。結(jié)構(gòu)大大簡化，自動化程度大大提高。天津精誠公司于2002年針對于小模數(shù)弧齒錐齒輪的加工，成功研制出國內(nèi)外首臺YH603系列坐標軸式數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機。加工方法概述：事實上弧齒錐齒輪的加工方法就是兩種，即成形法和展成法。齒輪的加工不論是何種機床（滾、插、銑等等），基本都可以歸為兩類一是成形法，就是利用成型的刀具直接加工出齒輪的齒形的方法，其加工刀具的軸剖面齒形應(yīng)與被加工齒輪齒槽的形狀相同（圖2-1）。另一個就是展成法（范成法），是目前齒輪加工中應(yīng)用得最廣泛的方法，它是利用一對齒輪嚙合或齒輪與齒條嚙合的原理來加工齒輪的，也就是利用包絡(luò)法展成齒面的原理來加工齒輪齒廓（圖2-2）。我們目前所遇到的主要是展成法。 圖2-1 圖2-2 格里森弧齒錐齒輪有三種基本的加工方法。即：單面法、雙面法和固定安裝法。單面法即在一次調(diào)整安裝下，用單面刀盤切削一個齒面，而另一個齒面在另一次調(diào)整安裝下切出。雙面法則一個輪齒的兩個齒面由一把雙面刀盤一次切出。固定安裝法是輪齒的粗切和凹凸面的精切分別由三臺機床和三把刀具（粗切刀、外切單面刀及內(nèi)切單面刀）分別加工。這種方法通常用于大量生產(chǎn)中的小齒輪加工。一對齒輪副大、小輪的加工，通常是上述三種基本方法的組合。目前各種切削方法名目繁多，有些方法適用于大量生產(chǎn)，有些方法只適用于中小批量生產(chǎn)。而所有這些切削方法都與機床的結(jié)構(gòu)特點有密切的聯(lián)系。就是說，一種機床只能用一種或幾種切削方法加工，反過來說也一樣，即一種切削方法只能在一種或幾種機床上使用。但自從坐標軸式數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機面市以來，以上這種嚴重束縛弧齒錐齒輪加工工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)象就不存在了。由于該類型機床結(jié)構(gòu)特點及其加工原理，可以使用所有已知的加工方法，并且還可以使用以前機床根本不能使用的加工方法。使齒面的加工精度及齒面的傳動精度都有很大的提高。第三章 弧齒錐齒輪加工原理內(nèi)容詳述3.1、平頂齒輪加工原理加工弧齒錐齒輪，通常是按照虛擬平頂鏟形齒輪原理來進行的。所謂平頂鏟形齒輪，也是一個錐齒輪，但其齒頂是在一個平面上，此平面垂直于平頂齒輪的軸線，也就是說，其頂錐角等于90（圖3-1）；平頂齒輪的節(jié)面仍為錐面，即節(jié)錐。所謂按平頂齒輪原理加工齒輪，即在切齒過程中，假想有一個平頂齒輪和機床上的搖臺同心，并隨著搖臺轉(zhuǎn)動而與被切齒輪作無間隙的嚙合。這個虛擬的平頂齒輪的牙齒表面，是由機床搖臺上的銑刀盤切削刃在搖臺上旋轉(zhuǎn)的軌跡所代替的。即平頂齒輪的牙齒表面，是由刀盤上的刀刃繞刀盤軸線回轉(zhuǎn)而形成的錐面的一部分。這樣隨著一對齒輪的嚙合運動，而使得刀具在齒坯上加工出一個牙齒來。（見3-2） 在調(diào)整機床時，應(yīng)使被切齒輪的節(jié)錐面和假想平頂齒輪的節(jié)錐面作純滾動，刀頂旋轉(zhuǎn)平面則和被切齒輪的根錐面相切，因此刀盤軸線垂直于根錐面，機床搖臺軸線與被切齒輪軸線成一角度，即為被切齒輪的根錐角。 圖3-1 圖3-2對于漸縮齒錐齒輪，根角和節(jié)角不相等，即根錐和節(jié)錐不平行當(dāng)切齒時，刀盤的刀頂端面要切出齒根面，刀盤軸線應(yīng)垂直于根錐表面。此時，產(chǎn)形齒輪只能是平項齒輪了，即產(chǎn)形齒輪的面角等于90(圖3-1)，漸縮齒錐齒輪的切齒，一般都是根據(jù)假想平頂齒輪原理加工的。 假想平頂齒輪的節(jié)角和面角也不相等，就是說，節(jié)錐與面錐不平行當(dāng)?shù)毒咔邢鲿r，刀頂迥轉(zhuǎn)平面與齒輪根錐表面相切，要使切出的齒形角對稱于節(jié)線，就必須對刀片的齒形角加以修正。又由于齒的螺旋角關(guān)系，在齒長上各點的壓力角修正值也各不一樣。一般只根據(jù)齒面中點的齒形角差值來選取刀號。這時在其他各處壓力角還是不一樣的，造成輪齒的對角接觸，這個問題要由機床的調(diào)整加以解決。 通過對加工原理的描述我們再看銑齒機的結(jié)構(gòu)，就會更清楚銑齒機各個功能部件的作用。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)銑齒機可把主要功能部件分為兩部分。一部分包含有搖臺支架、搖臺鼓輪、偏心鼓輪和刀盤主軸。該部分用于模擬“產(chǎn)形輪”工作齒面的空間位置和運動如圖3-3所示。而另一部分包含有床鞍、回轉(zhuǎn)板、工件箱和工件主軸，其主要用于被加工工件的空間位置的確定和相應(yīng)的運動。 圖3-3那么“產(chǎn)形輪”工作齒面的空間位置是如何形成的呢？ 通過圖3-4我們可以從另外一個角度來了解弧齒錐齒輪的加工。一對圓錐齒輪嚙合滾動，它們的角速度是和齒數(shù)成反比的。和圓柱齒輪傳動相似，一對圓錐齒輪正確嚙合的必要條件是齒面上各對應(yīng)點的壓力角、模數(shù)和螺旋角對應(yīng)相等。用展成法加工圓錐齒輪，相當(dāng)于一對圓錐齒輪的嚙合滾動。其中一個就是被加工齒輪，另一個是圓盤銑刀刀刃作為齒形一部分的假想齒輪，搖臺的滾動角速度就是假想齒輪的角速度。這個假想齒輪即“產(chǎn)形齒輪”它是產(chǎn)生工件漸開線齒形的齒輪。如圖3-4所示，虛擬產(chǎn)形齒輪是與機床搖臺同軸，其虛擬輪齒表面是通過機床搖臺上的銑刀盤刀片切削刃的相對于搖臺運動的軌跡表面所代替。在這個過程中，代表虛擬產(chǎn)形齒輪輪齒的刀片切削刃就在被切齒輪的輪坯上逐漸地切出齒形。那么銑刀盤在搖臺上的位置是如何確定的呢？如圖3-4可知刀盤的工作位置是由兩個參數(shù)所確定的，即參數(shù)R為刀盤中心到搖臺中心的距離，我們把它叫做“徑向刀位”，它是根據(jù)調(diào)整卡上的偏心角來調(diào)整偏心鼓輪得到的。還有一個參數(shù)為刀盤中心與搖臺中心連線與X軸的夾角，我們把它稱做“角向刀位”或“刀位極角”，它是根據(jù)調(diào)整卡上的搖臺角來調(diào)整搖臺鼓輪得到的。只要已知這兩個參數(shù)，我們就可以確定刀盤在搖臺上的位置。 圖3-4既然刀盤的位置已經(jīng)確定，也就是虛擬產(chǎn)形輪的嚙合齒面的空間位置已經(jīng)確定。那么與之嚙合的工件的位置是如何確定的呢？我們在加工齒輪之前會有一個調(diào)整卡片，這上面有關(guān)確定被加工齒輪位置的參數(shù)有水平輪位、床位、安裝角和垂直輪位。其中水平輪位是通過工件箱沿著工件軸線方向前進后退來進行調(diào)整的，床位是通過床鞍沿著搖臺軸線前進后退來進行調(diào)整的，安裝角目前來說就是齒輪的根錐角，它是通過回轉(zhuǎn)板的擺動進行調(diào)整的。垂直輪位我們目前還用不到。對于形成齒形的銑刀盤來說也有左旋和右旋的區(qū)別。從刀盤的前面觀察，刀盤順時針方向旋轉(zhuǎn)而參與切削的稱為左旋刀盤；逆時針方向旋轉(zhuǎn)而參與切削的稱為右旋刀盤。在切齒時為了保證刀盤相對工件的軸向分力沿著將工件壓緊的方向，最好選用右旋刀盤加工右旋齒輪，選用左旋刀盤加工左旋齒輪（圖3-5）。 圖3-5 順銑或逆銑圖3-6是用兩種旋向的刀盤，切削同一齒輪的情況。當(dāng)用左旋刀盤切削左旋齒輪時，切屑厚度從小到大，然后刀片離開工件，鐵屑是由薄變厚的。這樣刀片在開始切削的一瞬間會產(chǎn)生較大的擠壓力，產(chǎn)生很大的熱量，加快刀片的磨損，我們叫它為逆銑。當(dāng)用右旋刀盤切削左旋齒輪時，刀片切削是從大的切削厚度開始，刀片切下來的鐵屑由厚變薄，切削力比較小，避免了擠壓現(xiàn)象。我們叫它為順銑。經(jīng)驗證明：采用順銑可以提高刀具使用壽命和齒面光潔度。粗切小輪時，采用順銑可使刀具耐用度提高7090%，精切小輪時，采用順銑則可提高齒面光潔度，同時也可延長刀具耐用度3050%。結(jié)論是：當(dāng)切齒機加緊力足夠大的時候，切削小輪和傳動比i2的大輪時，用反向切削就不合適了。 圖3-6 第四章 坐標軸式弧齒錐齒輪加工機床與傳統(tǒng)加工機床的區(qū)別數(shù)控技術(shù)的高速發(fā)展使弧齒錐齒輪銑齒機從復(fù)雜的機械傳動鏈結(jié)構(gòu)變?yōu)楹唵蔚臄?shù)控坐標軸及準零傳動結(jié)構(gòu)。使得以前工程技術(shù)人員認為通過機械結(jié)構(gòu)不可能實現(xiàn)的一些功能及特殊的性能，而通過數(shù)控技術(shù)可以很容易的實現(xiàn)。我們所開發(fā)的YH603型坐標軸式數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機就是屬于這類機床。其通過X、Y、Z、A數(shù)控軸的聯(lián)動及B軸的調(diào)整（圖4-2），代替?zhèn)鹘y(tǒng)弧齒錐齒輪銑齒機十個自由度的調(diào)整（圖4-1），使機床的結(jié)構(gòu)大大簡化。 圖4-1 圖4-2 不管是傳統(tǒng)弧齒錐齒輪銑齒機還是當(dāng)今最先進的坐標軸式數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機，其調(diào)整控制環(huán)節(jié)主要包括刀具位置的調(diào)整控制、工件位置的調(diào)整控制和刀具與工件之間運動協(xié)同關(guān)系的調(diào)整控制三大部分。典型的傳統(tǒng)弧齒錐齒輪銑齒機根據(jù)這三部分調(diào)整控制環(huán)節(jié)細分如下；刀具位置的調(diào)整控制：包括搖臺角76、偏心角70、刀轉(zhuǎn)角74和刀傾角72 的調(diào)整。工件位置的調(diào)整控制：包括水平輪位84、垂直輪位86、工件安裝角80和床位82的調(diào)整。刀具與工件之間運動協(xié)同關(guān)系的調(diào)整：包括滾比掛輪和切速掛輪的調(diào)整。也就是說在加工一個弧齒錐齒輪之前，需要有這十個環(huán)節(jié)的手工調(diào)整才能加工出一個合格的齒輪來。這也就相應(yīng)說明了傳統(tǒng)弧齒錐齒輪銑齒機的復(fù)雜程度。而本坐標軸式數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機只需要X、Y、Z、A軸和工件安裝角調(diào)整軸B軸。除B軸可以是數(shù)控軸調(diào)整或是手動軸調(diào)整外，其余四個軸為數(shù)控伺服聯(lián)動軸。即可以達到不需人工介入的狀態(tài)下完全由數(shù)控驅(qū)動自動調(diào)整，其精度和可重復(fù)性是人工所不能達到的。通過4軸數(shù)控取代傳統(tǒng)的非常復(fù)雜的機械式傳動鏈結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)準零傳動，使機床結(jié)構(gòu)大大簡化，從過去一千多種零件（圖4-3為傳統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)的機械式弧齒錐齒輪銑齒機傳動原理圖）減少到目前一百多種零件。機床的精度、可靠性、穩(wěn)定性大大提高。是弧齒錐齒輪加工技術(shù)的一次革命性的飛躍。該產(chǎn)品的研發(fā)涉及到了數(shù)學(xué)計算機科學(xué)CNC控制理論齒輪空間嚙合理論機械設(shè)計與制造等學(xué)科門類。圖4-3坐標軸式銑齒機通過X、Y軸的運動，來擬合出刀具在加工過程中的運動軌跡。而通過X、Y、Z、B軸的位置來確定工件的安裝位置。通過X、Y、Z、A軸的復(fù)合運動，來擬合鏟形輪與被加工齒輪的滾切運動。第五章 小模數(shù)弧齒錐齒輪設(shè)計及幾何計算小模數(shù)弧齒錐齒輪的加工一般用雙重雙面法加工，此時大小輪輪齒兩面用一個雙面銑刀盤同時加工出來。因為小模數(shù)錐齒輪齒槽較窄，精加工時刀片進入已切好的齒槽中較難，若刀片刀頂寬過小又會使刀尖很快磨鈍，所以不可能對凹凸兩齒面用單獨滾切法加工。雙重雙面法要求特別的錐齒輪幾何尺寸計算。這種計算的實質(zhì)在于使齒獲得正確的收縮并使共軛齒面上螺旋角相等。當(dāng)用平頂齒輪原理加工收縮齒弧齒錐齒輪時，工件按根錐角i進行安裝，銑刀盤軸線垂直于被切齒輪根錐面。若刀盤內(nèi)刀片和外刀片的齒形角相等，則所銑輪齒凸面和凹面的法向齒形角不相等，見圖5-1。一對弧齒錐齒輪相嚙合時，必然是小齒輪的凸面與大齒輪的凹面相嚙合，小齒輪的凹面與大齒輪的凸面相嚙合。若一對弧齒錐齒輪齒寬中點的法向壓力角不相等，這對弧齒錐齒輪就不能正確嚙合。因此應(yīng)將內(nèi)外刀片的齒形角予以修正，使錐齒輪齒寬中點法向壓力角相等。 圖5-1 螺旋角為90時刀具齒形角與齒輪壓力角。 刀片齒形角的修正量可通過下式計算： =（1+2）sinm /2式中 1、2小輪和大輪的齒根角； m 弧齒錐齒輪齒面中點螺旋角。 上式表明，不同的1+2與m都應(yīng)有不同的刀片齒形角。為了簡化刀具規(guī)格，采用了刀號制度，就是把刀具齒形角與公稱壓力角的差值按分計，規(guī)定10分為一號，計算出的刀號為： N0 =/10=（1+2）sinm /20 刀號已標準化。計算出刀號以后可按其數(shù)值選用最接近的標準刀號N，選定標準刀號以后，則刀盤內(nèi)外切削刃的齒形角為： 內(nèi)刀片齒形角i=+10N 外刀片齒形角e=-10N 例如：當(dāng)?shù)短柸镹=7.5時 =10N=107.5=75刀片名義齒形角為20，則 i=20+ 75=2115e=20- 75=1845 由于采用了標準刀號N，原來定的中點螺旋角m有所變化，可按下式重新計算： sinm=20N/（1+2）由于弧齒錐齒輪齒面節(jié)線上每點螺旋角都不一樣，每點所需的刀號也就不一樣，即使采用了刀號制也只能滿足齒面中點嚙合，離齒面節(jié)線中點愈遠，誤差愈大，以致產(chǎn)生“對角接觸”。為了消除對角接觸，可以有許多方法進行修正計算。詳細內(nèi)容見調(diào)整計算規(guī)程第六章 小模數(shù)弧齒錐齒輪調(diào)整計算6.1確定銑刀盤中心位置的調(diào)整部位6.1.1 刀位Sd 銑刀盤中心至搖臺中心的距離叫做刀位。它可以控制被切齒輪螺旋角大小。如圖6-1為通過偏心鼓輪方法，確定銑刀盤中心位置。 圖6-16.1.2 搖臺角Q 為刀盤中心與搖臺中心連線對于過搖臺中心的水平坐標軸所成的角度。刀盤中心位置與被切齒輪的螺旋方向有關(guān)。銑刀盤中心低于被切齒輪中心者，則切出的齒輪為左旋齒。相反，若銑刀盤中心高于被切齒輪中心者，則為右旋齒（圖6-2） 圖6-26.2 確定輪坯位置的調(diào)整部位6.2.1 水平輪位Xp （圖6-3）搖臺中心到工件箱主軸端面的距離叫做水平輪位。它是保證被切齒輪在切齒機上具有正確安裝位置的。它對于修正被切齒輪壓力角具有較大的作用。在切齒調(diào)整中，已被廣泛地應(yīng)用著。6.2.2 垂直輪位E指被切齒輪的中心線對于搖臺中心線的相對垂直偏置量。當(dāng)加工相交軸線螺旋錐齒輪時，垂直輪位按“零位”調(diào)整。但是，若銑切雙曲線齒輪時，則垂直輪位必須按計算出的數(shù)據(jù)調(diào)整。垂直輪位對于修正齒形曲率有著重大作用。6.2.3 床位XB 指工件箱對標準位置，沿搖臺中心線方向前進或后退的距離。它對于被切齒輪的齒深具有直接影響。6.2.4 安裝角指工件箱調(diào)整裝置的角度。當(dāng)加工漸縮齒輪時，一般按被切齒輪的根錐角調(diào)整。 圖6-36.3 確定刀盤與被切齒輪運動關(guān)系的調(diào)整部位滾比：它是保證搖臺（鏟形齒輪）與被切齒輪間按一定速比關(guān)系相對滾動。它對于修正被切齒輪壓力角，具有重大作用。一般情況下它是恒定的，但在某些加工方法中它是以一定的函數(shù)關(guān)系發(fā)生變化的。具體計算內(nèi)容見調(diào)整計算規(guī)程第七章 小模數(shù)弧齒錐齒輪加工及接觸區(qū)的調(diào)整原理7.1 切齒計算原理弧齒錐齒輪副和準雙曲面齒輪副的大輪通常都用平面產(chǎn)形輪加工。為了提高生產(chǎn)效率，大輪都采用雙面法加工，即用安裝有內(nèi)切刀片和外切刀片的雙面刀盤同時切出輪齒的兩側(cè)齒面。當(dāng)大輪的節(jié)錐角小于70時，大輪必須用展成法加工。用展成法加工的大輪稱為展成法大輪，與展成法大輪相配的小輪稱為展成法小輪。當(dāng)大輪的節(jié)錐角大于70時，展成法大輪的齒而與刀盤形狀相近而且大輪根錐與根錐中點切平面很靠近，這時可以不用展成法加工大輪而讓刀盤直接切入輪坯。這樣可以極大地提高生產(chǎn)效率，特別適合于大批量齒輪的生產(chǎn)。大輪的這種加工方法稱為成形法，用成形法加工的大輪稱為成形法大輪，與成形法大輪相配的小輪稱為成形法小輪。弧齒錐齒輪副和準雙曲面齒輪副的小輪既可以用平面產(chǎn)形輪加工，也可以用錐形產(chǎn)形輪加工。用錐形產(chǎn)形輪加工小輪，產(chǎn)形輪和工件的傳動比通常是恒定的。只有帶刀傾機構(gòu)的機床才能構(gòu)成錐形產(chǎn)形輪，所以這種加工方法以前稱為刀傾法。用平面產(chǎn)形輪加工小輪，為了增加產(chǎn)形輪的自由度，產(chǎn)形輪和工件之間的傳動比可以變化，以適應(yīng)小輪的齒面修正。這種方法需在安裝有變性機構(gòu)的機床上加工，因此，以前我們把這種加工方法稱為變性法。但自從坐標軸式數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機問世以來，以上這些機構(gòu)就不復(fù)存在了，只需通過坐標變換及展成關(guān)系變換就可以達到同樣的結(jié)果。我們把加工大輪的產(chǎn)形輪稱為大輪產(chǎn)形輪，把加工小輪的產(chǎn)形輪稱為小輪產(chǎn)形輪，切齒計算就是要確定這兩種鏟形輪的節(jié)面參數(shù)和鏟形輪與工件間的相對位置，使得分別加工出的大輪和小輪能夠正確嚙合。 7.2 齒面修正的原因 齒輪加工通常有直接展成法和間接展成法兩種。所謂直接展成法就是將刀具切削面做得和一個齒輪的齒面一樣，然后用它在齒輪副的傳動條件下加工與之配對的齒輪，所得的齒輪副當(dāng)然能夠正確的嚙合。例如蝸輪加工時就是把蝸輪滾刀的切削面做得和蝸桿斷面一樣。所謂間接展成法，就是把能與兩個齒面同時共軛的第三齒面作成一對能相互吻合的切削面，然后用它們分別去展成齒輪副中的兩共軛曲面，所得齒輪副也能正確地嚙合。例如用滾刀加工圓柱齒輪就是用的間接展成法。用這兩種方法加工齒輪時，只需要確定刀具與工件的相對位置與傳動比，因而切齒計算都比較簡單?；↓X錐齒輪和準雙曲面齒輪加工時，為了在展成齒面的同時也加工出齒根曲面，刀盤的刀尖平面應(yīng)該與工件的根錐相切，即刀盤軸線應(yīng)該垂直于根錐。將加工好的大輪和小輪裝配在一起并畫出它們的刀盤(圖7-1)就可以看到；兩刀盤軸線根本無法平行，這就是說我們既不能把加工小輪的刀盤切削面做得和大輪齒面一樣而用直接展成法加工小輪，也不能使大輪刀盤切削面和小輪刀盤切削面相互吻合而用間接展成法加工它們。這樣，按圖7-1加工出的齒輪副在理論上就無法正確嚙合。因此，弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪不能象其它齒輪那樣用直接展成法或間接展成法加工，而必須用“局部共軛原理”來進行切齒。 圖7-1 所謂局部共軛原理，就是根據(jù)用展成法或成形法加工好的大輪齒面，用齒輪嚙合原理求出與大輪完全共軛的小輪齒面。這種小輪齒面雖然理論上存在，但在銑齒機上是無法加工出來的。這時可在小輪齒面上選擇一點M，然后將M四周的齒面輕輕地鏟去一層，離M點越遠的地方鏟得越多一些，把理論齒面修正成一個與理論齒面在M點相切而又能為銑齒機所能加工出的實際齒面(圖7-2)。將這種實際齒面與大輪齒面相嚙合，其接觸區(qū)不再布滿整個齒面而是形成一個以M點為中心的局部接觸區(qū)。 完全共軛的齒輪副從理論上來說有很多優(yōu)點，例如它具有最大的承載能力，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)而無噪音。但是完全共軛的齒輪副有一個最大的缺點，就是沒有可調(diào)性，它要求零件的制造和安裝都沒有誤差，否則容易造成負荷集中于輪齒邊緣而使齒輪破壞。局部共軛的齒輪副 正好能克服這一缺點，它可以作到在正確位置安裝時，齒輪副的接觸發(fā)生在輪齒中部，如果安裝位置發(fā)生誤差，接觸區(qū)也只會在中點附近移動而不會使載荷集中到輪齒邊緣上去。實踐證明，這種齒輪副的使用效果要比完全共軛的齒輪副好得多?，F(xiàn)在，不僅弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪采用局部共軛原理加工，就是其它一些能用直接展成法和間接展成法加工的齒輪副，為了增強其可調(diào)性，也把齒面修正成局部共軛的。因此，局部共軛原理是現(xiàn)代齒輪加工中的一種先進方法。 圖7-27.3 接觸區(qū)的調(diào)整原理一對錐齒輪在正常嚙合運轉(zhuǎn)條件下，齒面上實際接觸的部分，習(xí)慣叫做“接觸區(qū)”，又叫“接觸斑點”，具體內(nèi)容上節(jié)已有所討論。 因為齒面接觸區(qū)的形狀、大小和位置，對齒輪的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)、使用壽命和噪音有直接影響。所以，齒面接觸區(qū)是衡量錐齒輪嚙合質(zhì)量的重要標志之一。為此，錐齒輪的切齒和熱處理后的配對工序，應(yīng)嚴格控制齒面接觸區(qū)。常見的不正確接觸區(qū)不良接觸區(qū)的出現(xiàn)，主要是由于切齒計算的近似性、機床精度狀態(tài)、刀具以及裝置等各方面誤差的影響。初步切齒后的接觸區(qū)，一般地總是與圖紙及相應(yīng)工藝要求的規(guī)定有偏差。因此，要改變機床的調(diào)整以修正接觸區(qū)。 一般按切齒計算數(shù)據(jù)切出一對錐齒輪，在滾動檢驗機上檢查接觸區(qū)。其接觸區(qū)的修正工作，通常都是在小輪上進行，這是因為小輪齒數(shù)少，切齒時間少的關(guān)系。個別情況，也有修正大輪的。 接觸區(qū)調(diào)整工作，要有一個基本的順序。下面的順序可做為參考。接觸區(qū)修正的一般順序 I、螺旋角的修正： 使接觸區(qū)位于齒長的中部附近(此點要根據(jù)技術(shù)要求及熱處理變形情況而定) II、壓力角的修正： 控制接觸區(qū)位于要求的齒高部位。 III、齒面節(jié)線曲率的修正： 控制沿齒長方向的接觸區(qū)長度。 IV、齒形曲率的修正： 調(diào)整接觸區(qū)的寬度。 V、對角接觸的修正： 消除沿對角線方向的接觸，使之變?yōu)檠佚X面節(jié)線方向的接觸。實際生產(chǎn)中，根據(jù)出現(xiàn)的不良接觸區(qū)進行具體的修正，可能是單項的修正，也可能是兩種或更多的誤差交織在一起的綜合多項修正。調(diào)整中，往往是壓力角與螺旋角誤差同時出現(xiàn)，有時是對角接觸與齒面節(jié)線曲率混在一起。（1） 螺旋角的修正調(diào)整接觸區(qū)在沿齒長方向上的位置。接觸區(qū)位于齒長方向的大端或小端，是由于螺旋角的誤差造成的一般用改變刀位的辦法來改變輪齒的螺旋角，以達到此種接觸區(qū)的修正。刀盤中心和搖臺中心的距離叫刀位。刀位是保證在給定的刀盤半徑Ru和中點錐距L的條件下得到相應(yīng)的螺旋角。刀位與螺旋角的關(guān)系如圖7-3所示。其中刀位E=V2 + H2V=Ru cosH=L- Ru sin極角q，tgq=V/H 圖7-3通過上面公式分析說明：在Ru 和L一定時，刀位E增加，螺旋角變小、刀位減小、螺旋角變大。而在機床調(diào)整中刀位的大小是由機床的偏心角控制的。既偏心角變大則刀位變大，偏心角減小則刀位減小。見圖7-4 圖7-4 （2）壓力角的修正調(diào)整接觸區(qū)在齒高方向上的位置 接觸區(qū)靠齒根或齒頂是由于壓力角誤差造成的改變壓力角的方法有下面幾種： 改變切齒時的水平輪位修正壓力角 此法為修正壓力角誤差最簡便和最常用的方法之一其修正壓力角的根據(jù)為，使被切齒輪以一個新的節(jié)錐切齒，從而使原節(jié)錐處的壓力角發(fā)生變化，此時，刀片的壓力角并不改變。如圖7-5所示，被切齒輪的原始位置為coe，ocf為原工作節(jié)錐母線當(dāng)水平輪位減小Xp后(前進)，原輪齒的中點c移到coe位置上為保持齒的切深不變，要后退床位，即使齒輪沿搖臺軸線方向退出一段距離。 圖7-5 由于滾比掛輪沒有改變，搖臺上對應(yīng)于齒面中點c”處的速度比齒輪在c”點的速度減慢，即節(jié)錐面向齒輪的根錐方向移動了，也就是齒輪與產(chǎn)形齒輪具有相等圓周速度的錐面，向根錐移動了。由此，造成在原節(jié)錐上壓力角的增大，使接觸區(qū)移向齒根。若增大切齒時的水平輪位，使原節(jié)錐上的壓力角減小，接觸區(qū)向齒頂方向移動。水平輪位的改變也將影響到床位及螺旋角的變化（圖7-6）。 圖7-6（當(dāng)?shù)侗P中心位于2、3象限時，刀位變化方向與表中相反） 改變滾切傳動比修正壓力角此法也是常用的修正壓力角方法之一。當(dāng)它用于壓力角修正值較大時，方顯出其優(yōu)越性。 用滾切法切齒，改變滾比就相當(dāng)于改變了滾動節(jié)錐，也就改變了原工作節(jié)錐上的壓力角，利用此原理，可以達到修正壓力角的目的。切齒中，滾比是實現(xiàn)被切齒輪和產(chǎn)形齒輪相對滾動的關(guān)鍵，又是實現(xiàn)兩者間相對迥轉(zhuǎn)速度的可調(diào)環(huán)節(jié)(如圖7-7所示) 圖7-7 改變滾比后，相應(yīng)的齒輪壓力角及螺旋角都有所改變，但壓力角的變化最為明顯。改變滾比相當(dāng)于改變了鏟形齒輪的齒數(shù)，也就是改變了搖臺和被切齒輪間的速比。圖7-7 中C為原工作節(jié)錐上的一點，滾比改變后，切齒時的節(jié)錐不通過C點而通過C點，CC為平行于搖臺軸線的直線。此時C點與鏟形齒輪的壓力角相等，而C點處的壓力角改變了。兩個節(jié)錐母線相交成一定角度，其間距離自小端至大端成比例的變化。所以，改變滾比即改變了壓力角。當(dāng)滾比變大即使搖臺的擺動速度相對于被切齒輪是減慢了，則使工件的壓力角加大，如圖7-8 中的虛線所示，亦即使接觸區(qū)移向齒根。反之則使工件的壓力角變小，使接觸區(qū)移向齒頂。圖7-8（3）齒面節(jié)線曲率的修正調(diào)整沿齒長方向接觸區(qū)的長度接觸區(qū)長短主要決定于兩共軛齒面節(jié)線曲率半徑的差，一般都用改變銑刀盤直徑實現(xiàn)曲率半徑差。一般改變刀盤直徑是用更換刀盤的平行墊片的辦法，有時要更換刀盤體。對于雙面法加工的齒輪可以通過修正刀具的錯刀量W的大小進行修正。即錯刀量增大則接觸區(qū)變短，錯刀量減小則接觸區(qū)變長。（4）齒形曲率的修正調(diào)整接觸區(qū)的寬度 接觸區(qū)的寬窄主要決定于兩嚙合齒面的齒形曲率。增大齒形曲率會使接觸寬度變窄，反之會變寬。接觸區(qū)寬度常會出現(xiàn)下面（圖7-9）所示的情況。（a）圖為接觸區(qū)過窄；（b）圖為接觸區(qū)過寬；（c）圖為呈工字形的接觸區(qū)，一般是由于過寬所致。 圖7-9修正接觸區(qū)的寬度一般常用的方法為改變切齒時的垂直輪位，此法簡便，介紹如下。改變垂直輪位，就是切齒時使齒輪的軸線對搖臺軸線有個偏置量E，如圖7-10所示。此時，被切齒輪的齒面寬中點c，在展成切削過程中與搖臺中心OM的距離是個變量，齒面上其他各點也是這樣。輪位由垂直偏置E以前，被切齒輪的中點c的軌跡為ACB，到偏置E以后，c點的運動軌跡為AC B。 圖7-10 偏置E后，c點自A轉(zhuǎn)至B的切削過程中，由距離搖臺中心最近點A，漸漸變至最遠點B，相當(dāng)于連續(xù)改變水平輪位的切齒。相當(dāng)于展成開始時前進了水平輪位，經(jīng)中間位置后，水平輪位又逐漸加大。根據(jù)齒輪的螺旋方向和凹凸面的不同，對于凸面的齒形曲率增大時，對于凹面則為減小。因展成切削過程中齒的一側(cè)先切根部，而另一側(cè)則先切齒頂部位，相當(dāng)于水平輪位由近變遠時，先切齒頂?shù)凝X面曲率變大，即彎得大些，而另一側(cè)齒面曲率變小曲率變大則接觸區(qū)寬度變窄，反之變寬，對于具體調(diào)整垂直位移的方向可見圖7-11。 圖7-11 接觸區(qū)的寬窄還可以通過變滾比的方式進行修正，因為通過滾比的改變可以修正齒高方向的曲率。 （5）對角接觸的修正 在齒輪初次切齒后的滾動檢驗時，或在跑合階段，往往出現(xiàn)沿齒面對角線方向的接觸，簡稱“對角接觸”(如圖7-12所示) 實踐經(jīng)驗說明：不太嚴重的內(nèi)對角接觸，對于齒輪的傳動質(zhì)量并無太大的影響，經(jīng)過一個階段載荷下的跑合，對角接觸即自行消除。因此，當(dāng)被切齒輪的精度要求不高時，可以不修正對角接觸。但是，對于那些精度要求較高的齒輪，應(yīng)當(dāng)消除或減小對角接觸，以便達到令人滿意的質(zhì)量要求。 對角接觸產(chǎn)生的原因是由于切齒時采用了平頂齒輪原理，刀盤軸線垂直于齒輪的根錐母線，以及齒長上各點的螺旋角不相等造成了各點壓力角的不等，因而造成了對角接觸。 銑刀盤的刀片壓力角修正，一般只根據(jù)齒面寬中點處的壓力角偏差進行，保證中點處的齒兩側(cè)壓力角相等。齒長上其他各點壓力角此時還不相等。齒面節(jié)線上各點的螺旋角是不相等的。一般在齒大端的螺旋角大于齒面寬中點的螺旋角，而小端的螺旋角則小于中點的螺旋角。即在齒的凸面上，愈近于大端處的壓力角比中點的壓力角就愈減小。愈近于齒的小端處的壓力角比中點的壓力角就愈增大。在齒的凹面上，愈近于齒的大端處的壓力角比中點的壓力角就愈增大。愈近于齒的小端處的壓力角比中點的壓力角就愈減小。由于齒面節(jié)線上各點螺旋角的不同，造成各點的壓力角不等。凸面和凹面上壓力角增減方向相反。刀片的刀號是按齒面寬中點的壓力角偏差選取的，所以只保證中點處的壓力角相等，接觸區(qū)的位置通過中點。 齒輪的凹面上，小端的法向壓力角小于中點的法向壓力角，大端的法向壓力角大于中點的法向壓力角，因而形成了由小端齒頂經(jīng)過中點而走向大端齒根方向的接觸(圖7-12)。 齒輪的凸面上，形成了由小端齒根經(jīng)過中點而走向大端齒頂?shù)慕佑|(圖7-12)。 由于刀號修正后所形成的對角接觸，叫做“內(nèi)對角接觸”這種接觸是生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的。 被切齒輪螺旋角增大，會使對角接觸更為顯著。內(nèi)對角接觸區(qū)，在齒的凸面上自大端齒頂走向小端的齒根，而在齒的凹面上為自大端的齒根走向小端的齒頂一般正常情況出現(xiàn)內(nèi)對角接觸。如圖外對角接觸區(qū)，在齒的凸面上自大端的齒根走向小端的齒頂，而在齒的凹面上自大端的齒頂走向小端的齒根。如圖7-12 圖7-12 用改變“滾比一水平輪位”法消除對角接觸 用改變切齒機的滾比和水平輪位來修正對角接觸的方法，也簡稱為“滾比一水平輪位”法，此法比較常用。修正方法是以改變被加工齒輪的滾動節(jié)錐為出發(fā)點(改變滾比)，配合以水平輪位的改變，使接觸區(qū)位于齒高方向的要求部位，相應(yīng)的改變床位以保證齒深然后再把刀位給以改變，使接觸區(qū)位于齒長方向上的要求部位。如圖7-13 圖7-13（6）集中在一端或跛足式接觸區(qū)的修正（a） 集中在輪齒小端或大端的接觸區(qū)修正(圖7-14)這種接觸區(qū)同時集中在齒的小端，或者全部集中在凹凸面的大端，有時叫單頭式接觸。這種情況常發(fā)生于用雙面刀盤同時切出齒槽兩側(cè)齒面的加工工序中。主要是由于沿齒長方向上齒厚不符合收縮比造成的。 改變單頭接觸的方法主要靠改變切齒時的輪坯安裝角為保持螺旋角不變，應(yīng)相應(yīng)的改變刀位。 增大輪坯安裝角后，增加了齒的收縮程度，大端相對的增厚，接觸區(qū)向大端移動。減小輪坯安裝角時，則接觸區(qū)向小端移動。但是，此時對兩側(cè)壓力角也有影響因此，修正量不太大時采用此法。修正量很大時應(yīng)重新進行調(diào)整計算，通過改變齒面寬的方式修正中點錐距，也就是改變計算點的位置在齒長方向上。 圖7-14（b）跛足式接觸區(qū)的修正(圖7-15) 跛足式接觸為在一側(cè)齒面接觸區(qū)靠齒頂，在另一側(cè)齒面靠齒根(圖7-15)。這種接觸區(qū)產(chǎn)生的原因為壓力角的誤差所造成。此種接觸一般可以從刀具的刀號正確與否，以及內(nèi)外刀刃的直線性方面檢查改正。從機床調(diào)整方面可用改變輪坯安裝角的辦法。 增大安裝角時，凸面接觸區(qū)移向齒根，凹面接觸區(qū)移向齒頂，齒長方向都向大端移動。 減小輪坯安裝角時，凸面接觸區(qū)移向齒頂，凹面接觸區(qū)移向齒根，齒長方向則移向小端。一般改變量不大于15分，注意相應(yīng)改變床位。 圖7-15 第八章 弧齒錐齒輪相關(guān)影響精度的各種原因及檢驗制造精密錐齒輪的條件是；不但要保證齒部加工工序合格，還必須保證錐齒輪輪坯的精度，切齒刀具的精度及壽命，芯軸的剛性及精度，合理的工藝基面選擇，齒部淬火變形小，以及控制熱處理變形的工藝方法。所以加工出質(zhì)量優(yōu)良的精密錐齒輪，必須每道工序保證質(zhì)量，工藝要經(jīng)濟、合理正確才行。8.1、 對接觸區(qū)形狀和位置的要求弧齒錐齒輪接觸區(qū)按不同的精度等級在齒長和齒高方向有不同的要求。錐齒輪承載后變形與熱處理后的變形均會改變接觸區(qū)的位置和大小。一般對于收縮齒齒形，輪齒受力后接觸區(qū)會移向齒的大端，故在切齒后，在無負荷嚙合時接觸區(qū)宜偏向小端，見圖8-1。 弧齒錐齒輪經(jīng)熱處理后齒面節(jié)線會有變化，螺旋角減小，齒略微伸直，引起接觸區(qū)位移，小輪凸面和凹面在熱處理前后接觸區(qū)的變化見圖8-2。圖8-1承載前后接觸區(qū)的變化 圖8-2熱處理前后接觸區(qū)的變化 8.2、 提高螺旋錐齒輪制造精度的方法 影響齒輪精度的有關(guān)因素有切齒及熱處理工序、金屬材料、毛坯質(zhì)量等，現(xiàn)將這些因素簡述如下8.2.1、切齒工序的誤差 切齒過程中應(yīng)保證齒輪的齒形、齒向、齒距等誤差要求在一定范圍內(nèi)，并使齒面光潔度、接觸區(qū)和噪音達到一定的要求，下面對這些誤差加以分析，并提出解決辦法：8.2.1.1、齒面接觸區(qū)不正確 齒面接觸區(qū)不正確是由兩互相嚙合齒輪的壓力角、螺旋角鹵形及齒長曲率不一致造成的。常見典型不良接觸區(qū)及其消除方法詳見前述。8.2.1.2、齒距誤差 齒距誤差過大有兩種情況：一種是在個別輪齒上突然增大或減少齒距，表現(xiàn)為齒側(cè)間隙的突變；另一種是齒距逐漸變化，表現(xiàn)為齒側(cè)間隙的逐漸變小或增大其超差原因及解決辦法如下：I、切齒機床的搖臺蝸桿、蝸輪及分度蝸輪等在使用過程中，由于磨損不均勻或傳動系統(tǒng)的間隙過大、都會加劇工件和搖臺趣轉(zhuǎn)不均勻的最大誤差，它是引起超差的直接原因；II、機床工件主軸和切齒用的夾具精度不眵也是引起齒側(cè)間隙變化量超差的主要原因之一如果切齒機床工件主軸的擺差很好，而切齒夾具的擺差不好，就會造成切齒夾具的定位孔與機床工件主軸翹轉(zhuǎn)中心的偏心，以及定位端面與機床主軸翹轉(zhuǎn)中心線不垂直反之，如果切齒夾具的擺差很好，而機床工件主軸的擺羞不好，也會造成同樣的結(jié)果(如圖8-3)； 圖8-3III、齒輪輪坯的誤差過大如端面跳動過大或與夾具配合間隙過大，造成工件與工件主軸姆轉(zhuǎn)中心不同心，從而加大齒距誤差；IV、出現(xiàn)間斷切齒現(xiàn)象就是一個輪齒在還沒被叨完時中途停過車，有可能加大輪齒相鄰的誤差；V、工件夾緊不牢，在切齒過程申由于切削力的作用，迫使工件轉(zhuǎn)動；VI、輪坯與夾具配合表面之間，如果由于不小心有鐵屑之類的臟東西或有磕碰，也會影響齒距誤差超差8.2.1.3、消除辦法 I、保證切齒機及滾動檢驗機的良好精度狀態(tài)； II、保證切齒夾具及檢驗夾具的良好精度狀態(tài)； III、輪坯的加工精度應(yīng)合格； IV、輪坯的金相組織應(yīng)均勻，金屬流線應(yīng)合理； 最后，在加工過程中應(yīng)保證輪坯的各基準面的清潔和精度，不應(yīng)有雜物，磕碰及毛刺；8.2.1.4、齒面光潔度不好齒面光潔度不好，將引起齒輪傳動噪音的增大，加快輪齒的損壞速度，降低使用壽齒面出棱見圖8-4，系在齒面上出現(xiàn)明顯的棱狀凸起，接觸區(qū)不能連成一片，呈斷續(xù)狀，多出現(xiàn)在小齒輪上，噪音檢驗時出現(xiàn)刺耳的尖叫聲 圖8-4齒面出棱的主要原因如下： I、切齒機傳動系統(tǒng)間隙過大在切齒時，由于切削力的