4弧齒錐齒輪的加工調(diào)整計算

第15章弧齒錐齒輪的加工調(diào)整計算PAGE584.弧齒錐齒輪的加工調(diào)整計算弧齒錐齒輪的切齒是依據(jù)假想冠輪的原理進(jìn)行的，而接受的切齒方法要依據(jù)簡略情況而定.4。1弧齒錐齒輪的切齒原理與刀號圖4-1弧齒錐齒輪的切齒原理搖臺刀盤被加工齒輪對于收縮齒弧齒錐齒輪的加工,通常接受平頂齒輪原理進(jìn)行加工。就是在切齒的過程中,假想有一個平頂齒輪與機(jī)床搖臺同心，它通過機(jī)床搖臺的轉(zhuǎn)動而與被切齒輪做無隙的嚙合。這個假想平頂齒輪的輪齒表面，是由安裝在機(jī)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，如圖４-1中所示.在這個運動過程中,代表假想平頂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。YS22５0（Ｙ22５）和Y22８0等機(jī)床就是按“圖4-1弧齒錐齒輪的切齒原理搖臺刀盤被加工齒輪圖4-2刀盤齒形角對輪齒壓力角的影響ff在調(diào)整切齒機(jī)床的時候,必須使被切齒輪的節(jié)錐面與假想平頂齒輪的節(jié)錐面相切并做純滾動.而切齒時刀頂旋轉(zhuǎn)平面則需和被切齒輪的根錐相切，也就是說，刀盤軸線與根錐母線垂直,而非與節(jié)錐母線垂直,如圖4-２所示。所以銑刀盤軸線與被切齒輪的節(jié)錐面傾斜了一個大小等于被切齒輪齒根角圖4-2刀盤齒形角對輪齒壓力角的影響ff如圖４-2所示,用螺旋角接近９00時的極限情況予以說明刀號與壓力角的關(guān)系。由于在切齒時接受了“平頂產(chǎn)形輪”原理，工件是依據(jù)根錐角進(jìn)行安裝的,銑刀盤軸線垂直于根錐母線，因而和節(jié)錐母線傾斜一個齒根角ｆ。這樣，當(dāng)外切刀片與內(nèi)切刀片使用相同的壓力角時,切出來的齒輪凹面與凸面在節(jié)錐上的壓力角是不相等的（”≠’）。如果要使輪齒中點處的兩側(cè)壓力角相等,就需要對刀具的兩個側(cè)刃的壓力角進(jìn)行修正。修正時，外側(cè)刃齒形角削減，內(nèi)側(cè)刃增加。的確定可按以下公式計算(４-1）由于大輪與小輪具有不同齒根角ｆ,所以從嚴(yán)格意義上來講，在加工大輪與小輪時,相應(yīng)的切齒刀盤的刀刃修正量也應(yīng)不同。依據(jù)現(xiàn)有的刀號制度,將的單位設(shè)置為分,并規(guī)定1０分為一號，則刀號的計算公式為小輪理論刀盤刀號（4—2ａ)大輪理論刀盤刀號（4-２b)所以,在用雙面法分別加工大輪與小輪時，應(yīng)該用不同刀號的刀盤。表4—1常用刀號及其對應(yīng)的齒形角常用刀號3．５4.５5．５67．5912內(nèi)外齒形角２０0３５'19０２５’2０045’1９015'２0０55’19005’2１０19０21045’180４5’2103０'180３0’22０180但是，制造各種刀號的刀盤,也不太現(xiàn)實。為了簡化刀具規(guī)格,制定了標(biāo)準(zhǔn)刀號規(guī)格,常見的刀號如表4－1所示.選擇時應(yīng)盡量選擇與理論刀號相近的刀盤。例如,壓力角=２00,刀號c２＊=1２的刀盤，其內(nèi)刀齒形角為220，外刀齒形角為180。對于弧齒錐齒輪內(nèi)刀齒形角總是大于外刀齒形角（肯定值）.刀盤直徑依據(jù)齒輪的中點錐距確定,選取的合適與否將影響被加工齒輪的輪齒的收縮方式。刀盤直徑可由公式（1４—59)推得,計算公式如下D0=（４—3)由上式可以看出,在螺旋角35０四周,刀盤公稱直徑與中點錐距相近。刀盤的旋向的選擇,應(yīng)該使得在加工時形成順銑。刀尖圓角半徑可以查表選擇。刀頂距W2依據(jù)被加工齒輪的齒槽寬與加工余量進(jìn)行調(diào)整.W2依據(jù)要掌握的弧齒厚來取,其理論值為（４－4)４。2弧齒錐齒輪的切齒方法弧齒錐齒輪的單齒切削方法分為成形法和展成法兩大類。4．2.1成形法用成形法加工的大齒輪齒廓與刀具切削刃的外形一樣。漸開線齒廓的曲率和它的基圓大小有關(guān),基圓越大、齒廓曲率就越小,漸開線就直些；當(dāng)基圓足夠大時，漸開線就接近于直線。而齒輪的基圓大小是由模數(shù)ｍ、齒數(shù)z和壓力角的余弦大小來決定的.模數(shù)和壓力角肯定時，齒數(shù)愈多，基圓直徑就越大，相應(yīng)的齒廓曲率越小,也就是齒廓越接近于直線.對于螺旋錐齒輪,傳動比也是影響因素之一，當(dāng)傳動比大一些時,大輪的齒廓就更直一些。小輪齒數(shù)(z1)肯定時,傳動比越大，大輪齒數(shù)也就越多,這時大輪的當(dāng)量圓柱齒輪的基圓直徑也越大,其齒廓接近于直線形,接受成形加工比較便利．當(dāng)錐齒輪傳動比大于2．5時，大輪的節(jié)錐角往往在７00以上，大輪就可接受成形加工。同時，為了保證其正確嚙合，相配小輪的齒廓應(yīng)加以相應(yīng)的修正,用展成法加工，這種組合切齒方法叫半滾切法或成形法。此法生產(chǎn)效率較高，適于大批量生產(chǎn)。半滾切法用以下三種方法加工：1.用一般銑刀盤加工,齒廓為直線形，用于被切齒輪節(jié)角大于45的粗切或傳動比大于2．５，節(jié)角大于７０的大輪的精切,如圖４-3。2．在專用機(jī)床上以圓盤拉刀加工，簡稱拉齒，齒廓是直線形的，粗、精拉可一次完成，適用于傳動比大于2.5的大輪。圖4－3成形法刀盤位置圖圖4－４螺旋成形法刀盤位置圖３.螺旋成形法是半滾切法的特殊形式。在專用機(jī)床上，用特殊的圓拉刀盤，精加工傳動比大于2。5齒輪副中的大輪，齒廓是直線形的。如圖4-4。切齒時,刀盤安裝軸線垂直于被切齒輪的面錐母線，刀盤除具有圓周方向的旋轉(zhuǎn)運動外，還沿其自身軸向作往復(fù)運動，每個刀片通過齒槽的同時,刀盤軸憧憬復(fù)一次，而使刀齒頂刃始終沿著被切齒輪齒根切削。由于大齒輪的頂錐母線與小齒輪的根錐母線平行,所以大輪圓盤拉刀與小輪銑刀盤的軸線平行。螺旋成形法切出的輪齒縱向曲面是一個有規(guī)章的、可展的和同向彎曲的漸開螺旋面，它得到的是收縮齒.接受螺旋成型法加工的大、小齒輪,不僅在齒寬中點處,而且在齒寬任意一點處，相嚙合的凸凹面的壓力角都相等，這樣就提高了大小齒輪的嚙合質(zhì)量，并且對載荷變化、安裝誤差不敏感。載荷增加時，接觸區(qū)長度不變,其位置移向大端.螺旋成形法是當(dāng)前弧齒錐齒輪和雙曲線齒輪切齒方法中較完善的一種,但由于螺旋成形法拉齒設(shè)備調(diào)整較簡潔,目前實際生產(chǎn)中并沒有大規(guī)模應(yīng)用。4.2．２展成法（滾切法）圖4-5展成法是被切齒輪與旋轉(zhuǎn)著的銑刀盤(搖臺)依據(jù)肯定的比例關(guān)系進(jìn)行滾切運動，加工出來的齒廓是漸開線形的，它是由刀片切削刃挨次位置的包絡(luò)線形成的,如圖4-５所示，在切齒過程中刀片的挨次位置如圖4－6所示．切削時,先切一面（如圖的上側(cè)面)的齒頂和另一面（如圖的下側(cè)面)的齒根:在滾切過程中，逐漸移向上側(cè)面的齒根和下側(cè)面的齒頂,最后脫離切削，如同一對輪齒的嚙合運動一樣．用此法加工的有以下兩種常用的齒線外形:圖4-5圖4-61。在YS２25０、Ｙ22８0或格利森１6號等機(jī)床上，用刀片切削刃為直線的銑刀盤,齒長方向曲線是圓弧的一部分。圖4-62.在奧利康2號等機(jī)床上用刀片切削刃為直線的銑刀盤用連續(xù)切削法加工，齒長方向曲線是延長外擺線的一部分。４。2。３弧齒錐齒輪的加工方法弧齒錐齒輪的切齒方法組合很多．粗切多數(shù)是用雙面刀盤同時切齒槽的兩側(cè)齒面.精切常用三種方法，即:單面切削法、雙面切削法和雙重雙面法。這些方法的特性、優(yōu)缺點和適用范圍列于表４—２中。選擇切齒方法時，應(yīng)按簡略情況。諸如依據(jù)現(xiàn)有的切齒機(jī)床和刀盤的數(shù)量以及被加工齒輪的精度要求等，做出符合客觀實際的決定。如果齒輪的加工精度要求較高，產(chǎn)量較大、機(jī)床與刀盤齊全時，接受固定安裝法比較合適。精度要求不太高的齒輪可用單刀號單面切削法。半滾切和螺旋成形法適宜于大批量生產(chǎn)。４。３加工參數(shù)與機(jī)床的調(diào)整參數(shù)對于螺旋錐齒輪加工，固定安裝法有以下幾種組合：大輪用成形法加工，小輪用刀傾法加工稱為ＳFT、HFT法.大輪用滾切法加工，小輪用變性法加工稱為HGM、ＨGＭ法。三個英文字母表示的含義為 第一個字母表示被加工齒輪的類型，Ｓ—表示弧齒錐齒輪(ＳpiｒalｂeｖelGeａrs），H-表示準(zhǔn)雙曲面齒輪(ＨypoidGears).?其次個字母表示大輪的加工方法，G——表示展成法加工(Ｇenerａｔｅd),F—表示成形法加工(Formａt(yī)ｅ）。第三個字母表示小輪的加工方法，Ｔ—表示刀傾法(Tiｔｅ），M-表示變性法(ＭｏdｉfｉedRoｌl)。把上述兩種方法做一下調(diào)整，重新組合，則可構(gòu)成SGT、HGT、ＳＦM、ＨＦＭ兩類四種方法。這里要說明的是,通常在應(yīng)用刀傾的時候,不應(yīng)用變性；在應(yīng)用變性的時候，不應(yīng)用刀傾。針對不同的加工方法，加工參數(shù)上也有一些差別。在機(jī)床上對應(yīng)的有不同的調(diào)整位置（以下用“加工參數(shù)”指代錐齒輪加工所對應(yīng)的基本參數(shù)，這些參數(shù)與機(jī)床類型無關(guān)，“調(diào)整參數(shù)”指代針對各類機(jī)床的調(diào)整位置的參數(shù)，是加工參數(shù)在機(jī)床上的簡略現(xiàn)).小輪、大輪加工參數(shù)與機(jī)床調(diào)整參數(shù)對應(yīng)關(guān)系如表４—３、４—４所示。表4-2弧齒錐齒輪切齒方法表切齒方法加工特性需要機(jī)床需要刀盤優(yōu)缺點適用范圍單刀號單面切削法大輪和小輪輪齒兩側(cè)表面粗切一起切出，精切單獨進(jìn)行.小輪按大輪配切.至少需要1臺萬能切齒機(jī)床一把雙面刀盤接觸區(qū)不太好,效率低；但可以解決機(jī)床和刀具數(shù)量不夠的困難.適用于產(chǎn)品質(zhì)量要求不太高的單件和小批生產(chǎn)。雙單臺雙面切削法大輪的粗切和精切使用單獨的粗切刀盤和精切刀盤同時切出齒槽兩側(cè)表面．小輪粗切使用一把雙面粗切刀盤；小輪精切分別用一把外精切刀盤和內(nèi)精切刀盤切出齒槽的兩側(cè)面.至少需要１臺萬能切齒機(jī)床大輪：粗切一把精切一把小輪:粗切一把外精切一把內(nèi)精切一把接觸區(qū)和齒面光滑度較好.生產(chǎn)效率較前者高.適用于質(zhì)量要求較高的小批和中批生產(chǎn)．面切固定安裝法加工特性和單臺雙面切削法相同．但每道工序都在固定的機(jī)床上進(jìn)行．大輪:粗切1臺精切1臺小輪:粗切1臺外精切1臺內(nèi)精切１臺大輪：粗切一把精切一把小輪：粗切一把外精切一把內(nèi)精切一把接觸區(qū)和齒面光滑度均好,生產(chǎn)效率也比較高．但是，需要的切齒機(jī)床和刀盤數(shù)量都比較多.適用于大批量生產(chǎn)。削半滾切法加工特性和固定安裝法相同。但大輪接受成形法切出,小齒輪輪齒兩側(cè)表面分別用展成法切出．和固定安裝法相同和固定安裝法相同優(yōu)缺點和固定安裝法相同．但大輪精切比用展成法的效率可以成倍地提高.適用于ｉ>2.5的大批量流水生產(chǎn)。法螺旋成形法加工特性和半滾切法相同.但在大輪精切時,刀盤還具有軸向的往復(fù)運動，即每當(dāng)一個刀片通過一個齒槽時，刀盤就沿其自身軸線前后往復(fù)一次．刀盤每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，就切出一個齒槽.和固定安裝法相同和固定安裝法相同接觸區(qū)最抱負(fù)，齒面光滑度好,生產(chǎn)效率高。是目前比較先進(jìn)的新工藝。和半滾切法相同．雙重雙面法大輪和小輪均用雙面刀盤同時切出齒槽兩側(cè)表面．大輪,小輪粗精切各１臺,共用4臺大輪、小輪粗精切各一把,共需四把．生產(chǎn)率比固定安裝法高，但接觸區(qū)不易掌握，質(zhì)量較差.模數(shù)小于２．5及傳動比為1：１的大批量生產(chǎn)適用.表4－３小輪加工參數(shù)列表加工參數(shù)名稱機(jī)床調(diào)整參數(shù)備注徑向刀位Sr1偏心角角向刀位q１搖臺角Q1基本刀傾角i機(jī)床刀傾角(Ix）在SＧT／ＨＦT法中應(yīng)用基本刀轉(zhuǎn)角j機(jī)床刀轉(zhuǎn)角(Ｊ)在ＳGT/ＨＦT法中應(yīng)用輪坯安裝角M1安裝角M1垂直輪位Em1垂直輪位E01軸向輪位修正值ＸG１水平輪位X1X1=ＸG１+安裝距+夾具芯軸尺寸床位ＸB1床位XB１滾比ｉ01滾比掛輪值ｍａ二階變性系數(shù)2C變性凸輪在SGM/HGM法中應(yīng)用，弧齒可不使用分度參數(shù)分齒掛輪值mi通常分度不算作為加工參數(shù)表4-4大輪加工參數(shù)列表加工參數(shù)名稱機(jī)床調(diào)整參數(shù)滾切法成形法弧齒準(zhǔn)雙曲面徑向刀位S2偏心角√√ｘ角向刀位q2搖臺角Ｑ2√√ｘ垂直刀位V２線性量規(guī)ｘx√水平刀位Ｈ２線性量規(guī)ｘx√輪坯安裝角Ｍ２安裝角M２或線性量規(guī)√√√垂直輪位Em2垂直輪位E02ｘ√x軸向輪位修正值XG2水平輪位Ｘ2x√√床位XB2床位ＸB2√√ｘ滾比i02滾比掛輪值ma√√ｘ分度參數(shù)分齒掛輪值mi通常分度不算作為加工參數(shù)圖4－7機(jī)床調(diào)整參數(shù)（1)刀盤的位置參數(shù)——刀位圖4-8刀位的表示刀盤的位置由徑向刀位Sr與角向刀位q兩個參數(shù)確定，總稱刀位。這是一種極坐標(biāo)表示方法.也可以用直角坐標(biāo)系垂直刀位V、水平刀位H表示。但本質(zhì)上是全都的。兩種刀位表示方法的之間的關(guān)系如下：圖4-8刀位的表示（4—5a)（4－５b)不同的機(jī)床有著不同的設(shè)定方法,但是都要實現(xiàn)刀盤與工件間正確的相對位置關(guān)系。例如,Nｏ。１１6、Y２２８０等機(jī)床通過偏心鼓輪的偏心角調(diào)整徑向刀位Sｒ,通過搖臺角體現(xiàn)角向刀位ｑ。見圖4—8、4－9。而Ｎo.607、Ｎｏ．609拉齒機(jī)則通過量棒尺寸掌握垂直刀位Ｖ、水平刀位H.圖4-9Y2280刀位與偏心角、搖臺角的關(guān)系以Y2２80偏心機(jī)構(gòu)為例，如圖4－9,Ｏｍ為機(jī)床搖臺中心，Oｅ為偏心鼓輪中心，Ｏｄ(Oｄ’）為刀盤中心，在初始位置Oｄ與Ｏm重合，當(dāng)偏心鼓輪旋轉(zhuǎn)角后,可使刀盤中心處于Ｏd的位置。實現(xiàn)徑向刀位Sｄ，即OmＯd=Sd。在中，所以偏心角圖4-9Y2280刀位與偏心角、搖臺角的關(guān)系(4—６)K為機(jī)床常數(shù),對于Y2280機(jī)床K=34０。偏心鼓輪旋轉(zhuǎn)角后，刀位中心位于Ｏｄ的位置，要想得到正確的角向刀位q，還需使搖臺旋轉(zhuǎn)一個角度Q到達(dá)Ｏd’的位置,即為搖臺角Q，由圖中可以看出（４-7）（２）水平輪位XG1搖臺中心到工件箱主軸端面的距離，為圖紙中的安裝距.(3)垂直輪位Ｅｍ1被切齒輪的中心線相對于搖臺中心線的垂直偏置量。(4)床位XＢ１掌握切齒時的深度。（5）輪坯安裝角ｍ1此外，對于No.116等機(jī)床還有刀傾角IX、刀轉(zhuǎn)角J.參見第１８章。（6）二階變性系數(shù)與變形凸輪變性法是指小輪的滾切過程中，搖臺與被切小輪之間的滾比是瞬時變化的。通過瞬時滾比變化對齒面進(jìn)行修正。瞬時滾比變化通過變性凸輪實現(xiàn),凸輪變性機(jī)構(gòu)通?？蓪崿F(xiàn)4到5階滾比加速度，對齒面進(jìn)行高階修正。這種方法機(jī)床調(diào)整比較繁瑣,除了磨齒(參見第１８章)外，在銑齒加工中較少應(yīng)用。(7)滾比掛輪值實現(xiàn)產(chǎn)形輪與被加工齒輪間的展成傳動比。(8)分齒掛輪值加工完一個齒槽后分度實現(xiàn)連續(xù)加工。以上個參數(shù)確定了在加工機(jī)床上，刀具和工件的空間相對位置，并確定了產(chǎn)形輪與工件間的傳動比。這些是加工齒槽的全部機(jī)床調(diào)整數(shù)據(jù)。除了分齒掛輪比，其他量的變化會對加工時的齒形產(chǎn)生影響。4.4單號雙面法切齒計算對于小規(guī)模的弧齒錐齒輪切齒,單號單面法就顯得效率較低,若刀盤選得不合適,還容易消滅倒縮、接觸質(zhì)量差等現(xiàn)象。針對單號單面法加工的缺陷，本文提出了一種改進(jìn)方法。該方法將加工與設(shè)計結(jié)合起來，接受合理的設(shè)計與機(jī)床切齒調(diào)整,將大輪的粗切與精切合并為一道工序，一次將大輪的齒槽切出.對于這一過程，編制了計算機(jī)程序。計算過程中，程序?qū)?yīng)需要修改的輪坯尺寸值，最終生成利用此方法加工的切齒調(diào)整卡,卡中將供應(yīng)基本的機(jī)床調(diào)整數(shù)據(jù)及修正數(shù)據(jù).4.4.1切齒分析用雙面刀盤一次性將大輪齒槽切出,可能消滅的問題是齒厚達(dá)不到要求或輪齒可能不正常收縮，首先對這兩個問題，進(jìn)行分析。要保證齒厚,首先計算出大輪中點理論精切錯刀距,此錯刀距要保證輪齒中點處的側(cè)隙。由于雙面刀盤的刀頂寬Ｓ與刀盤錯刀距的關(guān)系為:S=（0.55～０。65)Ｗ,如果實際使用的錯刀距與齒輪要求的錯刀距滿意，為防止齒槽底部消滅凸臺或刀具的非切削刃參加切削，不宜調(diào)整刀盤的墊片來滿意錯刀距,可以增加大輪的齒根高，相應(yīng)增加小輪的齒頂高,此時并不影響齒輪的強(qiáng)度,重新計算理論錯刀距,直至兩者相等。相反，如果,可通過調(diào)整刀盤上的墊片來達(dá)到錯刀距的要求。最后計算出滿意此錯刀距的齒根角或刀號。針對輪齒可能消滅不正常收縮，依據(jù)實際選用的刀號與理論刀號的差距,可能有兩種情況：(１)實際刀號與理論刀號相差不大（小于4號)，則可選擇合適的切齒刀盤半徑，并算出小端、大端所需的錯刀距，比較錯刀距來推斷輪齒是否正常收縮。若輪齒收縮情況滿意要求,則用當(dāng)前的刀盤.否則，重新選擇刀盤半徑,計算錯刀距，并推斷輪齒是否正常收縮。（2)實際刀號與理論刀號相差太大(超過4號），且機(jī)床無刀傾刀轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，此種條件下就必須用齒根傾斜的方法來滿意刀號，否則可能消滅對角接觸等不良情況。刀號滿意后，推斷輪齒收縮情況的過程與第一種情況完全相同。齒根傾斜后,輪坯參數(shù)發(fā)生了變化，相應(yīng)的圖紙上的數(shù)據(jù)需要修改，切齒機(jī)床的滾比與水平輪位也需要修正。４。4。2切齒計算依據(jù)以上的切齒分析，切齒計算需考慮兩種情況：(１）齒根不傾斜在大輪齒寬中點處,先計算出大輪切齒刀盤理論錯刀距,并保證側(cè)隙c：（4—８）上式中，為中點錐距,為外錐距，為中點螺旋角,為刀盤齒形角依據(jù)來選擇實際使用的刀盤錯刀距。若,由下式求出錯刀距為時的大輪實際齒根高：(４－9）由于錯刀距小于理論錯刀距，齒根高增加,相應(yīng)的齒根角也隨之增加為(對于標(biāo)準(zhǔn)收縮）：（４-1０）依據(jù)算出的，可求出滿意實際中點錯刀距的大輪刀盤刀號:（4－１1）對于另一種情況:，則可選擇一大輪刀盤通過調(diào)整墊片厚度使得。以上兩種情況,若刀盤刀號與相差不大（)，不需要傾斜齒根來保證刀號，此刀盤是否能用取決定于輪齒的收縮情況。下面分析輪齒收縮情況：首先計算大輪大端螺旋角和小端螺旋角,再依據(jù)，按輪齒標(biāo)準(zhǔn)收縮算出大端齒根高和小端齒根高，計算大輪大端錯刀距和小端錯刀距：（4-１２）(4-13)比較式（4-12）和（４—13），若,則可用當(dāng)前選擇的刀盤;否則,轉(zhuǎn)變刀盤半徑，重新計算和,再檢查輪齒收縮是否合適。（2）齒根傾斜由于齒根傾斜后，齒坯參數(shù)需要修改，機(jī)床調(diào)整數(shù)據(jù)也需要修正,這一過程比較繁瑣。但是,在現(xiàn)有刀盤刀號無法滿意要求的情況下，就需要傾斜齒根來滿意刀號的要求。用雙面法加工大輪易引起輪齒的不正常收縮,可用齒根傾斜的方法來彌補(bǔ)這一不足。齒根傾斜后由于齒根角的轉(zhuǎn)變,又引起切齒刀盤刀號的變化，因此傾斜的程度需統(tǒng)籌考慮刀號和收縮的要求。當(dāng)?shù)侗P名義半徑與錯刀距已經(jīng)確定，而現(xiàn)有的刀盤刀號與理論刀號相差太大，利用現(xiàn)有刀號,求滿意該刀號的齒根角。為了得到,同時保證中點錯刀距不變,可沿齒寬中點傾斜齒根,齒寬中點處的齒根高不變。齒根傾斜后的齒根角、大端齒根高分別為（４—14）（4—1５)將齒根傾斜后的齒根高代入式（４-１２)、（4-１3)計算大端、小端的錯刀距，推斷輪齒的收縮情況.如果此時消滅不正常的收縮,則需要調(diào)整刀盤半徑或轉(zhuǎn)變傾斜程度（允許計算刀號與實際使用的刀號相差4號），重新計算.經(jīng)過以上的調(diào)整與計算，若無可選擇的刀盤來滿意切齒要求,則不能用雙面法來加工，同時也說明現(xiàn)有的刀盤可選擇的余地太小。需要格外指出的是，以上的計算過程與刀盤調(diào)整可能會有多次，每一次刀盤調(diào)整與選擇，都需要重新計算來驗證輪齒的收縮情況，顯然手算不合適。用編制的計算程序來實現(xiàn)，以上過程變得便利快捷。程序從輸入齒輪的基本參數(shù)開頭,一系列的運算之后，產(chǎn)生理論切齒刀盤錯刀距，依據(jù)初始的刀盤參數(shù)，閱歷證收縮情況之后，確定實際使用的刀盤直徑、錯刀距、刀號，將這些值帶回初始參數(shù)輸入窗口，重新運算,直到生成切齒調(diào)整卡。在最后生成的調(diào)整卡中,如果接受了齒根傾斜的方式，將會增加兩個機(jī)床調(diào)整項,即床位后退量和修正后的滾比：（4－1６)（４－１7）由于齒根的傾斜，齒根角及其相關(guān)的參數(shù)都發(fā)生了變化，文獻(xiàn)[］程序給出了輪坯變化后的尺寸,可依據(jù)這些尺寸來修改圖紙。河南科技大學(xué)培訓(xùn)班資料4.弧齒錐齒輪的加工調(diào)整計算４.５雙面法與固定安裝法雙面法是用一個刀盤同時切出齒槽的兩側(cè)面,常用于大輪，切小輪時用單面法。這種方法有簡潔雙面法、單號雙面法或固定安裝法。這里主要介紹固定安裝的雙面法。固定安裝法在切制大輪時，齒槽的兩側(cè)面是用一個刀盤同時精切成的，接受雙面刀盤加工。這種方法廣泛用于模數(shù)2.5～17毫米的范圍。固定安裝雙面法切制小輪的齒側(cè)兩面時,分別用內(nèi)外精切刀盤加工。用不同的機(jī)床調(diào)整,分別精切齒的兩側(cè)面.利用對齒規(guī)掌握余量支配及齒厚的全都性.固定安裝法的優(yōu)點表現(xiàn)在對于齒的凸凹兩面接觸區(qū)完全是單獨的掌握。這個方法適合于尤其是生產(chǎn)高精度的錐齒輪。固定安裝雙面法與單刀號單面法的主要區(qū)分為在接受固定安裝雙面法加工齒輪時，大輪的粗切和精切各接受一把雙面刀盤加工而成;小輪的粗切接受一把刀盤加工,小輪凸面和凹面的精切各接受一把單面刀盤加工.共需五把刀盤。而在單刀號單面法加工齒輪時，大小輪的粗精切均可接受一把刀盤加工。但錯刀距必須小于大輪或小輪最小的齒槽寬，從而使加工效率降低.固定安裝雙面法通常需要五臺機(jī)床.分別用于大輪粗切、大輪精切、小輪粗切、小輪凸面精切和小輪凹面精切。這樣可以削減調(diào)整時間,從而提高加工效率。因此，固定安裝雙面法廣泛用于大批量生產(chǎn)中.而單刀號單面法可在一臺機(jī)床上，完成大、小輪的粗、精切加工。但每完成一道工序都要調(diào)整機(jī)床,生產(chǎn)效率較低。適合單件小批量生產(chǎn)。此外,由于雙面法接受的刀盤多,接觸區(qū)容易掌握,所以接受雙面法加工的齒輪接觸區(qū)比用單號單面法加工的好。4。６“局部綜合"法SＧM加工參數(shù)設(shè)計4．6。１“局部綜合"法的主要過程局部綜合法是由Ｌiｔvin教授首先提出來的,其主要內(nèi)容是:（1）預(yù)先設(shè)置接觸性能預(yù)控參數(shù)a.齒面接觸區(qū)中心點位置,用相對于齒面中點的坐標(biāo)（x，y）來表示;b。接觸路徑方向，用接觸路徑相對于根錐的夾角(）來表示；c。瞬時接觸橢圓長軸尺寸，用接觸橢圓半軸與齒寬的比值（k）來預(yù)控;ｄ.傳動比的一階導(dǎo)數(shù)，用傳動誤差二次拋物線函數(shù)的系數(shù)（ｍ21’）來掌握;(2）按參考點的位置要求和選定的大輪刀具計算大輪切齒參數(shù)。（3）按大輪和小輪在參考點上點接觸且滿意（1)中的要求，計算小輪齒面在參考點處的幾何參數(shù)。（4)按小輪和產(chǎn)形輪線接觸條件且滿意（3)中的小輪齒面幾何要求，計算小輪切齒參數(shù)。(5）TＣA分析/或切齒后，不滿意要求返回（１),重置相應(yīng)參數(shù)。直到滿意要求。4．６。２“局部綜合"法初始參數(shù)籌備基于局部綜合法進(jìn)行SＧM法的加工參數(shù)計算時，需要已知如下輪坯參數(shù)以及刀具參數(shù)：速比-—i2１＝z1／z2;大輪根錐角——f2；大輪中點節(jié)錐距——Ｒm；大輪節(jié)錐頂點到交叉點的距離——Zp；大輪齒根角——f2;大輪齒頂角—-a２小輪中點齒根高——hｍf1大輪中點齒根高—-hｍf２大輪大端齒根高-—ｈf2;平均壓力角——；刀具齒形角-—2i、2o、1i、１o；大輪根錐中點螺旋角——；刀盤公稱直徑--D０大輪齒寬——b瞬時接觸橢圓長軸系數(shù)—-kｄ4。6。２“局部綜合”法加工參數(shù)計算公式第一步，預(yù)置參數(shù):（ｘ，ｙ）、、ｋ、m21’ｘ—為正時向大端移動;y—為正時向齒頂移動。單位，毫米(mm)?！筝喭姑妫≥啺济嫒?0～800,另一面則取-80～—1０0,通常取450,其值越小則內(nèi)對角越大。k-接觸區(qū)長度系數(shù)，取０.１５—0.20。m２1’—大輪凸面取正值，凹面取負(fù)值，?。?。008～０。００８其次步，計算大輪加工參數(shù)刀具參數(shù)刀盤公稱半徑ｒ０（參考式４-2?。?、刀頂距Ｗ２（參考式4-3)、刀具齒形角2.2近似取為(4－１9）大輪加工參數(shù)水平刀位H2、垂直刀位V２(或徑向刀位Sr２、角向刀位ｑ2）、床位XB2、機(jī)床根錐角ｍ=2（等于大輪根錐角)、滾比ｍ02。而垂直輪位Em2和軸向輪位ＸＧ２均為0(4－２０a）(4-２0b）(４—21a)?(４－21ｂ）?（4-22)產(chǎn)形輪與大輪滾比?（4－23)式中，Rm為中點錐距，為中點螺旋角，ZR2為大輪根錐頂點到節(jié)錐頂點的距離,2為大輪節(jié)錐角。第三步,計算大輪齒面參考點的曲面坐標(biāo)參數(shù)（u2,２，g)（4－２4a）（4-24ｂ）（４—２4c)式中,rc為刀尖半徑，其值為ｒc=r00.５Ｗ2，正號對應(yīng)外刀(即大輪凹面）,負(fù)號對應(yīng)內(nèi)刀（即大輪凸面)第四步，大輪產(chǎn)形輪齒面幾何(１）大輪產(chǎn)形輪徑矢與法線方程 （4—25ａ）?(４-２5b）（2）主方向、主曲率（４－２6ａ)(4－２6b）（4－27）第五步,產(chǎn)形輪與大輪的主方向夾角(4-２8）式中,，,，,第六步，大輪齒面幾何(1)齒面徑矢、法矢方程(4—２9a）（４－29b)式中,，２=g/m02（2)齒面主方向，（4-30a）,（4—３0b）（3）齒面主曲率(4－３1a)(4－31b)第七步，大輪與小輪嚙合轉(zhuǎn)角(4—3２）式中,第八步,大輪與小輪嚙合點徑矢、法矢、主方向,（4—3３),（４—3４)式中,第九步，大小輪嚙合相對運動速度（4－35a）式中，相對運動速度在主方向上的重量(4-3５ｂ）第十步，利用第一步的預(yù)置條件進(jìn)行“局部綜合"小輪接觸線方向角與運動速度(4-36a），,（4-36ｂ)式中，，?，(2)小輪嚙合點的主方向與主曲率大小輪主方向夾角（4—37)小輪嚙合點的主曲率(4－３8）式中，，，，，，第十一步，產(chǎn)形輪法線與主方向（4-３9)，(4－4０）第十二步，小輪嚙合轉(zhuǎn)角?(４-４1)（4-42）式中,第十三步,小輪嚙合點徑矢與主方向（４-４3），（４－４4）式中,,第十四步，計算小輪刀尖半徑（１）小輪與產(chǎn)形輪主方向間夾角（４－45)（2)產(chǎn)形輪第Ｉ主曲率（縱向)?(4－4６）式中,，刀盤為直刃面時,第ＩI主曲率（橫向）（3)小輪刀尖半徑?（4—47）第十五步,小輪加工滾比產(chǎn)形輪與小輪滾比，（4—４８）式中，各系數(shù)變量求解過程如下：，，，，,,，,,，，，，，，,，,,，，,,（２c）—為二階變性系數(shù)［］，取值參考,通?；↓X加工不需變性，可取為0。第十六步，確定機(jī)床加工參數(shù)（1)確定垂直輪位Em１(4-49)式中,（２）確定軸向輪位XG1（４-5０）式中,（３）確定床位ＸＢ1?（4－51）這里，ZＦ1為小輪節(jié)錐頂點至面錐頂點的距離。（4)確定刀位徑向刀位Ｓr1?（4-５2)角向刀位ｑ1(4－5３)式中,???第十七步，ＴＣA分析（參見第1９章）,若接觸區(qū)和傳動誤差不符合要求，返回第一步修改相應(yīng)的預(yù)控參數(shù),直到合適位置。4．7“局部綜合”法HFT加工參數(shù)設(shè)計基于局部綜合法進(jìn)行HFＴ法的加工參數(shù)計算時，需要已知如下輪坯參數(shù)以及刀具參數(shù)：速比大輪根錐角——;大輪中點節(jié)錐距——;大輪節(jié)錐頂點到交叉點的距離-—;大輪齒根角——；大輪齒頂角——小輪中點齒根高——大輪大端齒根高——;大輪中點齒根高—-刀具齒形角—-、；大輪根錐中點齒形角——、;大輪根錐中點螺旋角——;刀盤平均半徑——橢圓長軸其中為大輪齒寬,為齒寬系數(shù)。第一步，接觸性能預(yù)控參數(shù)參考4。6節(jié)SGM法,第一步預(yù)置參數(shù)其次步,大輪切齒計算公式⑴大輪輪坯安裝角(4-54）⑶垂直刀位(4-55）⑷水平刀位(４—５６)⑸水平輪位（4－57)以上式中的各幫助參數(shù)如下，，,,第三步，確定大輪參考點M的位置（４-58a)（４—5８b）第五步,計算大輪點M處的幾何參數(shù)點的徑式（4—59)單位法向量