奧利康制錐齒輪設(shè)計(jì)與加工技術(shù)

主講內(nèi)容奧利康制錐齒輪幾何及加工原理奧利康制錐齒輪加工調(diào)整奧利康制錐齒輪齒面修正一三四奧利康制錐齒輪幾何設(shè)計(jì)二奧利康制錐齒輪幾何及加工原理概述第一頁，共100頁。

1、螺旋錐齒輪分類

1）按齒長曲線

圓弧齒錐齒輪：齒線為圓弧的一部分。

延伸外擺線錐齒輪：齒線為延伸外擺線的一部分。

圓弧齒錐齒輪延伸外擺線錐齒輪

螺旋錐齒輪概述概述一、第二頁，共100頁。概述

2）按齒高形式

漸縮齒：齒高沿齒長方向由大端向小端收縮。

等高齒：齒高沿齒長方向相等。漸縮齒等高齒

一、第三頁，共100頁。概述

3）按兩軸空間形式

普通錐齒輪：齒輪副兩軸線位置空間交叉。

準(zhǔn)雙曲面齒輪：齒輪副兩軸線位置空間交錯(cuò)。按照偏置形式分為上偏置和下偏置。

普通錐齒輪準(zhǔn)雙曲面齒輪

下偏置上偏置一、第四頁，共100頁。概述

4）按加工方法

端面銑削法：采用間歇分度，用來加工弧齒錐齒輪及準(zhǔn)雙曲面齒輪。

端面滾切法：采用連續(xù)分度，用來加工擺線齒錐齒輪及準(zhǔn)雙曲面齒輪。

端面銑削法

端面滾切法

一、第五頁，共100頁。概述

五刀法：主要應(yīng)用于格里森制錐齒輪，常見固定安裝法，需要五道工序。大輪雙面粗切、雙面精切；小輪雙面粗切，凹面精切，凸面精切；

優(yōu)點(diǎn)：刀具和機(jī)床對于凸面和凹面是分開的，易于單獨(dú)控制和優(yōu)化設(shè)計(jì)；刀具磨削簡便；缺點(diǎn)：效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大。

兩刀法：凸凹面同時(shí)加工、粗精切一次完成，主要見于奧利康制錐齒輪的兩刀法和格里森制的全工序法。大輪雙面粗精切；小輪雙面粗精切；

優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，加工機(jī)床數(shù)量少，占地面積??；缺點(diǎn)：難以設(shè)計(jì)，兩面不能單獨(dú)控制，優(yōu)化難度大。一、第六頁，共100頁。概述

5）按齒制

格里森制：簡稱“格”制，主要為圓弧收縮齒，源自美國格里森公司。

奧利康制：簡稱“奧”制，主要為擺法線等高齒，源自瑞士奧利康公司。

克林根貝格制：簡稱“克”制，主要為擺線等高齒，源自克林根貝格公司。刀盤：克林貝格刀盤為雙層刀盤，內(nèi)外刀不同心，可調(diào)。奧利康刀盤為整體刀盤，內(nèi)外刀同心，不可調(diào)。加工方法：奧利康制采用普通展成法、刀傾全展成法和刀傾半展成法?？肆重惛裰浦荒懿捎萌钩煞?。

雙層刀盤

整體刀盤一、第七頁，共100頁。

2、產(chǎn)形輪概念

螺旋錐齒輪加工過程中，搖臺(tái)與工件的展成運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于兩個(gè)齒輪在做嚙合運(yùn)動(dòng)，機(jī)床上的搖臺(tái)機(jī)構(gòu)模擬一個(gè)假想的齒輪，安裝在搖臺(tái)上的刀具切削面形成假想齒輪的一個(gè)輪齒。這個(gè)假想的齒輪稱為產(chǎn)形輪，也可稱為冠輪。

螺旋錐齒輪加工原理

螺旋錐齒輪概述概述一、第八頁，共100頁。概述

按加工原理產(chǎn)形輪分為

平面產(chǎn)形輪：節(jié)錐角為90°，常用來加工等高齒。

平頂產(chǎn)形輪：面錐角為90°，常用來加工收縮齒。

平面產(chǎn)形輪

平頂產(chǎn)形輪

一、第九頁，共100頁。概述

平面產(chǎn)形輪加工等高齒原理：

由于等高齒節(jié)錐、面錐和根錐都相互平行，所以加工大小輪的刀盤軸線可以相互平行，當(dāng)加工大輪和小輪的兩個(gè)產(chǎn)形輪互為對偶時(shí)可以加工出具有線共軛的齒輪副，當(dāng)加工大小輪的兩個(gè)產(chǎn)形輪只有一條相切的公共母線時(shí)，可以加工出具有點(diǎn)共軛的齒輪副。

線共軛與點(diǎn)共軛一、第十頁，共100頁。概述

3、奧利康制錐齒輪加工特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

1）加工特點(diǎn)

連續(xù)分度粗精切一次完成雙面法加工刀齒分組刀盤主軸與工件軸聯(lián)動(dòng)刀齒半徑控制齒厚刀傾修正接觸區(qū)

連續(xù)分度原理

一、第十一頁，共100頁。概述

2）加工優(yōu)點(diǎn)節(jié)錐與根錐平行，不需刀號修正，刀片規(guī)格簡化。加工原理準(zhǔn)確，大小輪可用同一產(chǎn)形輪加工，理論上能加工出完全共軛的齒輪副。連續(xù)分度、雙面法加工，生產(chǎn)效率高，分度精度好，易于干切削。粗精切一次完成，工序集中，工件定位精度好。加工一個(gè)齒輪，搖臺(tái)往復(fù)一次，減少了搖臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)沖擊。兩臺(tái)機(jī)床、兩把刀具可加工一對齒輪，占地面積小，勞動(dòng)強(qiáng)度低。在噪聲、強(qiáng)度方面也具有一定優(yōu)勢，見表1。

一、第十二頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

1、齒形

二、沿節(jié)錐方向齒高等高齒線為延伸外擺線齒頂收縮第十三頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

2、概述

1）舊“奧”制

N型：常用錐齒輪，

G型：特型齒輪，用于小型傳動(dòng)、傳動(dòng)比小于3、用標(biāo)準(zhǔn)到超出圖表范圍，

HN型：與N型對應(yīng)的雙曲線齒輪。

HG型：與G型對應(yīng)的雙曲線齒輪。

常采用TC刀盤、EN刀盤、EH刀盤加工，刀組數(shù)3~7，刀盤切向半徑作為標(biāo)準(zhǔn)值。

奧利康公司在機(jī)床附帶說明書中給出了這些型號齒輪對應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算公式，并附帶計(jì)算卡。

二、第十四頁，共100頁。第十五頁，共100頁。第十六頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

2）新“奧”制

·不再對齒輪分型，以刀盤名義半徑為標(biāo)準(zhǔn)值，常采用FS系列刀盤加工，刀盤結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

·采用了刀傾銑齒調(diào)整算法，輪坯設(shè)計(jì)、刀具計(jì)算、銑齒調(diào)整計(jì)算較為復(fù)雜，需要用軟件來實(shí)現(xiàn)。

·奧利康公司針對新“奧”制推出了早期的CDS軟件和目前的KIMOS軟件。

二、第十七頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

3、基本參數(shù)初值確定

大輪分度圓直徑：參照同型號產(chǎn)品，或者采用經(jīng)驗(yàn)公式齒數(shù)：小輪齒數(shù)應(yīng)大于5，小輪和大輪齒數(shù)盡量避免有公因數(shù)，且之和不應(yīng)小于40。模數(shù)：以中點(diǎn)模數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)值。或由大端模數(shù)轉(zhuǎn)換

對錐齒輪，初值選取為（或參考此表）

對硬齒面齒輪

對軟齒面齒輪對準(zhǔn)雙曲面齒輪，初值選取為大輪節(jié)錐角：對錐齒輪對準(zhǔn)雙曲面齒輪偏置角u0為齒數(shù)比，E為偏置距。二、第十八頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

大輪大端節(jié)錐距：

對錐齒輪，初值選取為

對準(zhǔn)雙曲面齒輪，初值選取為大輪齒寬：對輕載、中載對重載傳動(dòng)小輪偏置距：

對于轎車對于重載汽車下偏置降低重心，增加舒適性上偏置提高中心，增加越野性

二、第十九頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)螺旋角及旋向：

對于錐齒輪一般螺旋角為35°左右，采用35°較普遍。

對于準(zhǔn)雙曲面齒輪一般小輪螺旋角取50°左右，大輪螺旋角在30°左右。

旋向應(yīng)根據(jù)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向確定，應(yīng)保證在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中兩齒輪有互相推開的趨勢，使側(cè)隙增大。二、第二十頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)壓力角：

壓力角過大可增加齒輪的強(qiáng)度，但容易使齒頂變尖，并使輪齒重合度下降。壓力角過小，造成齒輪強(qiáng)度降低，一般采用標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20°。對于準(zhǔn)雙曲面齒輪，為保證嚙合對稱，引入了極限壓力角概念，一般工作面（小輪凹面，大輪凸面）壓力角小于非工作面（小輪凸面，大輪凹面）壓力角。頂隙系數(shù)：齒頂高為ha=1.00xmn

，頂隙c=0.25xmn

。二、嚙合界限點(diǎn)M極限法向n0極限壓力角α0（一般為負(fù)值）工作面非工作面第二十一頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)刀盤參數(shù)的選擇：一般根據(jù)齒輪中點(diǎn)法向模數(shù)選擇刀盤半徑rw；刀組數(shù)zw主要影響銑齒效率。

二、第二十二頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

4、奧利康錐齒輪幾何設(shè)計(jì)

1）錐齒輪幾何設(shè)計(jì)

奧利康制錐齒輪幾何設(shè)計(jì)較為簡單，待基本參數(shù)確定后，依據(jù)齒輪的幾何關(guān)系即可求出。

奧利康錐齒輪幾何尺寸二、第二十三頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

2）準(zhǔn)雙曲面齒輪幾何設(shè)計(jì)奧利康準(zhǔn)雙曲面齒輪幾何設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，需要循環(huán)迭代計(jì)算出分錐面上參數(shù)，再依據(jù)齒輪的幾何關(guān)系求出輪坯幾何參數(shù)。

分錐面上主要6個(gè)參數(shù)：

大輪節(jié)錐角小輪節(jié)錐角

大輪參考點(diǎn)節(jié)圓半徑小輪參考點(diǎn)節(jié)圓半徑大輪參考點(diǎn)螺旋角小輪參考點(diǎn)螺旋角

迭代準(zhǔn)則：

a.保證兩齒面在參考點(diǎn)共軛；

b.保證節(jié)平面上刀盤中心與兩輪分錐頂處在一條直線上—CDS軟件計(jì)算依據(jù)（或?yàn)楸ＷC嚙合對稱—KIMOS軟件計(jì)算依據(jù)）；

二、第二十四頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)二、第二十五頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

奧利康準(zhǔn)雙曲面齒輪幾何尺寸二、第二十六頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

5、奧利康錐齒輪幾何設(shè)計(jì)中需要考慮的問題

1）高變位系數(shù)選擇

一般大輪負(fù)變位，小輪正變位，變位系數(shù)之和為0。變位系數(shù)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選取，也可給出初值迭代求解。負(fù)變位：齒頂高減小，齒根高變大，齒根變細(xì)；正變位：齒頂高增大，齒根高減小，齒根變粗；迭代準(zhǔn)則：使法面當(dāng)量齒輪的小輪齒頂與大輪齒根滑動(dòng)系數(shù)絕對值之和等于大輪齒頂與小輪齒根滑動(dòng)系數(shù)絕對值之和，以保證兩齒面磨損均勻。避免根切。

2）齒面刮傷和齒底留梗檢查

根據(jù)相應(yīng)的要求，可以對計(jì)算的參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)（主要是刀齒參數(shù)：刀頂寬、非切削刃齒形角等），以驗(yàn)證齒面是否會(huì)被刀刃刮傷，也可檢驗(yàn)出齒槽底部會(huì)不會(huì)留有刀埂。

二、第二十七頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

計(jì)算檢驗(yàn)

齒底留埂一般是由于刀頂寬過窄造成，一般為增加刀齒強(qiáng)度，需要增大刀頂寬度，但注意避免齒面刮傷！

KIMOS仿真檢查

干涉由于刀頂過寬或者

非切削刃齒形角偏大造成，應(yīng)予以避免！

二、第二十八頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

3）小輪分錐角修正

采用跨裝支撐時(shí)，為了防止根錐角過大而切壞小輪小端支撐軸頸部分，需要修正分錐角。如果小輪小端無軸頸時(shí)，兩齒輪分錐角與節(jié)錐角相等，不需要對其修正。小輪分錐角修正

4）切向變位系數(shù)的選擇

如果給定切向變位系數(shù)初值，可以按照工作面（小輪凹面，大輪凸面）齒形系數(shù)相等的準(zhǔn)則進(jìn)行迭代求解出終值，以保證兩齒輪壽命接近（均衡兩齒輪的強(qiáng)度），也可按經(jīng)驗(yàn)值給出。二、齒厚修正第二十九頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

5）小輪齒頂變尖檢查

當(dāng)小輪小端齒頂厚小于0.3mn時(shí)（mn為參考點(diǎn)法向模數(shù)），齒頂會(huì)變尖，影響齒輪的強(qiáng)度，此時(shí)需要對齒頂?shù)蛊?，切去薄的部分?/p>

小輪小端齒頂?shù)蛊?/p>

6）刀盤干涉檢查

對于大面錐角齒輪，當(dāng)選用刀盤半徑較小時(shí)，容易產(chǎn)生刀盤干涉，又稱“二次切削”。即刀盤一組刀齒切齒槽時(shí)，其它組刀齒切削了齒坯頂錐面，破壞了加工好的輪齒。為避免二次切削，在輪坯幾何設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)進(jìn)行檢查。若有干涉可能，應(yīng)通過加大刀盤半徑，或者采用刀傾重新進(jìn)行幾何計(jì)算。二、第三十頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

二、6.強(qiáng)度校核齒輪主要失效形式：

輪齒斷裂

齒面點(diǎn)蝕

齒面膠合

產(chǎn)生原因：①載荷過大齒面上一些點(diǎn)的疲勞破壞①油溫過高

②疲勞破壞②重載低速載荷超過了臨界面的強(qiáng)度接觸應(yīng)力超過了齒面的強(qiáng)度極限潤滑膜破壞，齒面粘連第三十一頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

二、強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：①我國GB10062-1988錐齒輪承載能力計(jì)算和GB1136-1989錐齒輪膠合承載能力計(jì)算；②國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/FDIS10300-2000錐齒輪承載能力計(jì)算；（國內(nèi)具備）③美國ANSI/AGMA2003-B97曲線齒錐齒輪接觸強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)；④德國克林貝格公司KN3030擺線齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)；

KIMOS優(yōu)先采用

FVA411第三十二頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

二、強(qiáng)度計(jì)算輸入?yún)?shù)：（可參閱董學(xué)朱教授專著或者KIMOS軟件）

第三十三頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

二、強(qiáng)度計(jì)算輸出結(jié)果：一般要求彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)SF和接觸強(qiáng)度系數(shù)SH都>1

第三十四頁，共100頁。奧利康制錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)

二、強(qiáng)度校核不通過，需要改善幾何參數(shù)：

為增加齒根強(qiáng)度，需要：①增大模數(shù)，減少齒數(shù)，減少螺旋角；②增大齒高變位系數(shù)，減少根切；③增大齒厚變位系數(shù)；④增大法向壓力角；⑤選用小刀盤設(shè)計(jì)（減小刀盤半徑）。為提高齒面抗點(diǎn)蝕能力，需要：①增大端面重合度；②增大法向壓力角；③增大齒數(shù)之和；④選用大刀盤設(shè)計(jì)（增大刀盤半徑）。為提高齒面抗膠合能力，需要：①減小螺旋角；②減小偏置距（對于準(zhǔn)雙曲面齒輪）。

第三十五頁，共100頁。（1）奧利康制錐齒輪的加工原理1、加工原理

奧利康制錐齒輪按照假想平面齒輪原理，采用連續(xù)分度雙面切削法加工。切齒時(shí)有三個(gè)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即刀盤、工件和搖臺(tái)三個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，加工一個(gè)工件搖臺(tái)往復(fù)一次。銑刀盤和工件的連續(xù)旋轉(zhuǎn)使工件獲得一定齒數(shù)的連續(xù)分度，并形成延伸外擺線齒線。搖臺(tái)的旋轉(zhuǎn)和工件的附加運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來，產(chǎn)生展成運(yùn)動(dòng)，使工件得到漸開線齒形。這三個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來，相當(dāng)于兩個(gè)錐齒輪在做嚙合運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)為假想平面齒輪，另一個(gè)是被切齒輪，平面齒輪的輪齒為銑刀盤的刀片切削刃的運(yùn)動(dòng)軌跡所代替。

分度運(yùn)動(dòng)：刀盤和工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)；高速運(yùn)動(dòng)展成運(yùn)動(dòng)：搖臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)和工件的附件轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)；低速運(yùn)動(dòng)加工循環(huán)：搖臺(tái)擺動(dòng)一次，加工完一個(gè)工件；

三、（1）奧利康制錐齒輪的加工原理三、第三十六頁，共100頁。齒面形成流程第三十七頁，共100頁。2、加工方法普通全展成法

在舊“奧”制SKM2銑齒機(jī)上，用EN刀盤（或TC刀盤）加工錐齒輪采用普通全展成法，即加工小輪和大輪，搖臺(tái)都做展成運(yùn)動(dòng)。切齒時(shí)，刀座快速移動(dòng)到切入位置，采用切入法先軸向進(jìn)給切至齒深，然后搖臺(tái)擺動(dòng)開始展成。刀傾全展成法對于新“奧”制，采用FS型刀盤及SPIRON刀盤加工錐齒輪需要刀傾修正齒面接觸區(qū)，可采用刀傾全展成法加工。大輪和小輪加工過程中，搖臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，都有展成運(yùn)動(dòng)，齒面由產(chǎn)形面族包絡(luò)而成。奧利康制銑齒機(jī)刀軸可以傾斜，通過刀傾修正齒面接觸區(qū)?？梢酝瑫r(shí)修正大小輪齒面，也可以只修正小輪齒面。銑齒時(shí)，先進(jìn)刀至齒深，然后展成銑齒；也可以先切入銑齒至齒深，然后開始展成銑齒。刀傾半展成法當(dāng)大齒輪的分度錐角大于60°或傳動(dòng)比大于3時(shí)，可以用刀傾半展成法加工。大輪用無展成連續(xù)分度切入法加工，搖臺(tái)只做切入運(yùn)動(dòng)，無轉(zhuǎn)動(dòng)。刀盤沿?fù)u臺(tái)軸向切入輪坯至全齒深，大輪齒面是刀刃相對于輪坯運(yùn)動(dòng)的軌跡曲面，其參考點(diǎn)法面齒廓為直線。用一個(gè)與大齒輪近似的圓錐形產(chǎn)形輪以對偶法展成小齒輪，小輪齒廓為曲線。

（1）奧利康制錐齒輪的加工原理三、第三十八頁，共100頁。（1）奧利康制錐齒輪的加工原理三、

刀傾全展成法刀傾半展成法第三十九頁，共100頁。（1）奧利康制錐齒輪的加工原理三、

普通展成法齒面修正原理利用改變內(nèi)外刀盤半徑控制齒長方向曲率率，從而使齒長方向上形成局部共軛。刀傾法齒面修正原理刀傾后，在齒槽兩端切削深度加深，輪齒兩端多切，從而在齒長方向形成鼓形量。第四十頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具常用刀具三、EN刀盤FH刀盤FN刀盤SPIRON刀盤第四十一頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具1、刀具特點(diǎn)

奧利康刀盤為整體刀盤，內(nèi)外刀回轉(zhuǎn)中心重合，不可調(diào)。刀齒分組、安裝在刀盤體的斜槽中

。每組分粗刀、外刀、內(nèi)刀，刀具耐用度提高。取消粗刀，刀組數(shù)增多，生產(chǎn)效率高，刀具重磨次數(shù)增多。刀盤分左旋和右旋，刀片排列順序不同。左旋刀盤：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，加工左旋輪。右旋刀盤：逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，加工右旋輪。

優(yōu)點(diǎn)：切削方向從小端到大端，有利于工件的夾緊和毛刺的清除。

左旋刀盤

右旋刀盤三、第四十二頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具2、刀具設(shè)計(jì)原理奧利康刀具刀齒切削刃在刀盤端面上的投影不過刀盤中心，而是與一偏置圓相切。當(dāng)?shù)洱X半徑?jīng)]有修正時(shí)，內(nèi)外刀刃半徑等于名義半徑。內(nèi)外刀齒之間有一定夾角，這個(gè)角度與刀齒半徑協(xié)調(diào)配合控制被加工齒輪齒厚。

奧利康刀具刀齒投影偏置三、第四十三頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具奧利康銑刀盤主要基本參數(shù)：刀組數(shù)z0刀盤名義半徑r0內(nèi)外刀夾角τwi內(nèi)刀齒切向半徑rbi外刀齒切向半徑rba

內(nèi)刀齒方向角δ0i外刀齒方向角δ0a1）刀組數(shù)z0的確定刀組數(shù)主要取決于銑刀盤刀座的強(qiáng)度，刀組數(shù)越多，則生產(chǎn)效率越高，在選刀盤時(shí)，應(yīng)避免刀組數(shù)與被加工工件齒數(shù)有公約數(shù)。2）刀盤名義半徑r0的確定對舊“奧”制，刀盤名義半徑的選取取決于刀盤半徑計(jì)算值，然后選擇與計(jì)算值接近的標(biāo)準(zhǔn)刀盤。對新“奧”制，刀盤名義半徑的選取取決于齒輪參考點(diǎn)的法向模數(shù)，參考圖表進(jìn)行選取。三、第四十四頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具

3）內(nèi)外刀夾角τwi的確定

理論內(nèi)外刀夾角:

τw0=180°/z0

按照理論內(nèi)外刀夾角安裝刀齒，內(nèi)外刀齒名義半徑為r0，被加工的齒輪在參考點(diǎn)法向截面內(nèi)齒槽與齒厚寬度相等，并且兩齒面曲率半徑相等，齒面完全共軛。為了保證被加工齒輪要求的齒厚，并使一對齒輪副局部共軛，實(shí)際刀盤內(nèi)外刀夾角往往與理論值不等。奧利康刀盤內(nèi)外刀夾角由刀盤鼓形量F值決定。

對EN刀盤，刀盤有三種F值，內(nèi)外刀齒實(shí)際夾角為:

τw0=(180°-F)/z0

對FS刀盤，刀盤常數(shù)F=50°，小輪刀盤內(nèi)外刀齒實(shí)際夾角為:

τw0=(180°-F)/z0

大輪刀盤內(nèi)外刀齒實(shí)際夾角為:τw0=(180°+F)/z0

三、第四十五頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具

4）內(nèi)外刀齒切向半徑的確定

由于內(nèi)外刀盤實(shí)際夾角與理論值不等，角度之差Δτ引起冠輪齒厚角增量為ΔΨp,

冠輪法向齒厚增量為ΔSnp,刀齒切向半徑修正量為Δrb。

ΔSnp=πmnΔτz0/360

Δτ=±F/z0Δrb=πmnF/720

大輪凸面：rbi2=rb-Δrb-0.5ΔS-0.25jn

大輪凹面：rbi2=rb+Δrb+0.5ΔS+0.25jn

小輪凸面：rbi1=rb-Δrb+0.5ΔS-0.25jn

小輪凹面：rba1=rb+Δrb-0.5ΔS+0.25jn5）內(nèi)外刀齒方向角的確定內(nèi)外刀齒在刀盤端面投影相切的偏置圓半徑為Eb=0.5mnz0。

內(nèi)刀刀齒方向角：δ0i=arctan（Eb/rbi）

外刀刀齒方向角：δ0a=arctan（Eb/rba）三、第四十六頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具3、EN型刀盤結(jié)構(gòu)1）EN刀盤特點(diǎn)

EN型刀盤刀組數(shù)為3~7，每組刀有粗刀、外刀和內(nèi)刀三把刀片。刀片排列順序是：粗切刀片在最前面，外精切刀片在中間，內(nèi)精切刀片在最后。粗切刀位于最小半徑上，粗切刀扭矩小，為提高生產(chǎn)效率可用較高速度，改善齒面光潔度。切削方向從小端到大端，便于去毛刺。刀齒采用鏟背式結(jié)構(gòu)，重磨次數(shù)少。EN型刀盤適用于組合切削法（刀具先軸向進(jìn)給切至齒深，然后搖臺(tái)擺動(dòng)做展成運(yùn)動(dòng)）加工錐齒輪。2）EN刀盤結(jié)構(gòu)

EN刀盤實(shí)物圖三、第四十七頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具

1---刀座

2---平墊片

3---緊刀螺釘

4---斜墊片

5---內(nèi)六方螺釘

6---調(diào)整螺釘

7---刀盤體

8---刀盤安裝螺釘

9---外刀壓緊墊片

10—外精切刀片

11---內(nèi)刀壓緊墊片

12---內(nèi)精切刀片

13---粗切刀片

14---粗刀壓緊墊片

EN刀盤結(jié)構(gòu)圖三、第四十八頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具3）刀齒形狀

h”---刀節(jié)點(diǎn)至刀頂距離

hp-----突角高度

tba----精切刀節(jié)點(diǎn)處刀寬

tbv----粗切刀節(jié)點(diǎn)處刀寬

sbv----粗切刀刀頂寬

Δhv---粗切刀片壓低量

hw----精切刀頂至刀盤安裝基面的距離

EN刀齒形狀及安裝三、第四十九頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具4）刀盤標(biāo)記

EN5-88LF48V98B21E19.5

EN5-----刀齒組數(shù)為5的EN型刀盤。

88L-----刀盤名義切向半徑為88mm，左旋刀盤，加工左旋齒輪。

F48-----鼓形值F為48°，用來確定內(nèi)外刀實(shí)際夾角。

V98-----確定粗刀片V與外精切刀片A之間的夾角，τwv=(V+0.5F)/z0

B21-----刀盤槽寬為21mm。

E19.5---刀盤槽中央到刀盤旋轉(zhuǎn)中心的距離為19.5mm。5）刀齒的刃磨在專用磨刀機(jī)或者專用夾具SKN上重磨前刀面，重磨后，刀齒要調(diào)整（SKK）。

EN（TC）刀齒的刃磨三、第五十頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具4、FS型刀盤結(jié)構(gòu)1）FS刀盤特點(diǎn)

FS型刀盤刀齒采用尖齒刀條，每組刀有粗刀、外刀和內(nèi)刀三把刀片。左旋小輪刀盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，刀片按粗刀、外刀、內(nèi)刀逆時(shí)針排列。右旋小輪刀盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，刀片按粗刀、外刀、內(nèi)刀順時(shí)針排列。左旋大輪刀盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，刀片按外刀、粗刀、內(nèi)刀逆時(shí)針排列。

右旋大輪刀盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，刀片按外刀、粗刀、內(nèi)刀順時(shí)針排列。刀組數(shù)比EN刀盤多，生產(chǎn)效率高。圓周方向刀槽傾斜。刀盤為裝配體。

小輪內(nèi)外刀夾角為（180-F）/z0；粗刀與外刀夾角為98/z0；大輪內(nèi)外刀夾角為（180+F）/z0；粗刀與外刀夾角為132/z0；

FS刀盤轉(zhuǎn)向及刀齒排列三、第五十一頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具2）FS刀盤結(jié)構(gòu)

FS刀盤標(biāo)記：FS13-88L11.5-4.5，F(xiàn)S13-88R21.5-4.5。

FS刀盤實(shí)物圖FS刀盤結(jié)構(gòu)簡圖三、第五十二頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具3）FS刀盤刀齒的安裝

hw0---刀齒節(jié)點(diǎn)高度

HM----刀盤厚度

r0----刀盤名義半徑

δd-----刀槽偏置角度

gA----外刀刀槽基距

gI----內(nèi)刀刀槽基距

H×B--刀條厚度和寬度

FS刀盤刀齒安裝三、第五十三頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具4）FS刀盤刀齒結(jié)構(gòu)

三、

FS刀盤刀齒結(jié)構(gòu)第五十四頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具5）刀齒的重磨

奧利康B5磨刀機(jī)磨刀砂輪及磨刀示意圖三、第五十五頁，共100頁。奧利康SKB磨刀機(jī)第五十六頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具5、SPIRON型刀盤結(jié)構(gòu)1）SPIRON刀盤特點(diǎn)

SPIRON型刀盤刀齒采用尖齒刀條，每組刀有精切外刀和精切內(nèi)刀兩把刀片。左旋刀盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，右旋刀盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，刀片按外刀、內(nèi)刀交錯(cuò)排列。刀組數(shù)比FS刀盤多，生產(chǎn)效率更高。圓周方向刀槽傾斜，每把刀片兩個(gè)壓緊螺釘，夾緊剛性和穩(wěn)定性好。刀盤為整體刀盤，在刀盤上高精度線切割封閉刀槽。2）SPIRON刀盤結(jié)構(gòu)

SPIRON刀盤標(biāo)記為：SPIRON17-88RⅠ。

SPIRON刀盤實(shí)物SPIRON刀盤結(jié)構(gòu)簡圖三、第五十七頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具3）SPIRON刀盤參數(shù)三、刀齒在刀盤上的尺寸第五十八頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具3）SPIRON刀盤參數(shù)三、刀齒切削刃參數(shù)第五十九頁，共100頁。（2）奧利康制錐齒輪加工刀具4）刀齒的重磨

磨刀砂輪及磨刀示意圖

奧利康B27磨刀機(jī)

三、第六十頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床1、機(jī)床加工模型1）機(jī)床幾何模型

奧利康搖臺(tái)式機(jī)床幾何模型三、第六十一頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床2）切齒數(shù)學(xué)模型

基本加工參數(shù)為：

i—基本刀傾角

j—基本刀轉(zhuǎn)角

Sr

—徑向刀位

q—角向刀位

Em

—垂直輪位

Xb—床位修正量

Xp—水平輪位修正量

γm—安裝角

mp—滾比

奧利康搖臺(tái)式機(jī)床切齒加工數(shù)學(xué)模型三、第六十二頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床3）切齒調(diào)整計(jì)算（基本加工參數(shù)）

根據(jù)CDS提供的資料，由小輪鼓形量LB1和大輪鼓形量LB2求出鼓形量刀傾角。

刀傾法切齒加工數(shù)學(xué)模型三、第六十三頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床3）切齒調(diào)整計(jì)算（基本加工參數(shù)）

展成法切齒加工數(shù)學(xué)模型三、第六十四頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床2、機(jī)床調(diào)整參數(shù)1）刀盤定位參數(shù)刀盤偏心角：用來調(diào)整徑向刀位，控制齒輪螺旋角。刀傾轉(zhuǎn)角：用來調(diào)整刀傾角大小，修正齒面接觸區(qū)。刀轉(zhuǎn)角：用來調(diào)整刀傾方向。搖臺(tái)角：控制搖臺(tái)擺動(dòng)的范圍，有展成起始位置搖臺(tái)角、參考點(diǎn)搖臺(tái)角、展成終止搖臺(tái)角。2）輪坯定位參數(shù)安裝角：刀傾后，不再等于節(jié)錐角。垂直輪位：輪坯軸線相對搖臺(tái)中心的垂直方向偏置，右旋輪向上取正，左旋論向下取正。水平輪位：機(jī)床中心至工件主軸端面的距離，由安裝距、水平輪位修正量、夾具長度決定。床位：保證齒深，搖臺(tái)沿軸線相對輪坯的位移。3）切齒工藝參數(shù)分度交換齒輪：確定刀盤與工件之間的相對運(yùn)動(dòng)，保證連續(xù)分度。差動(dòng)交換齒輪：確定搖臺(tái)與輪坯之間的相對運(yùn)動(dòng)，保證展成運(yùn)動(dòng)。切削速度：刀盤的轉(zhuǎn)速。展成進(jìn)給量：刀盤轉(zhuǎn)一周搖臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。

三、第六十五頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床3、加工機(jī)床1）SKM2機(jī)床

組合切削法：軸向進(jìn)給切槽；搖臺(tái)擺動(dòng)展成齒面；刀傾角最大±3°，用來避免二次切削三、第六十六頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床2）SM3機(jī)床

三、最大刀傾角為16°3′可用刀傾全展成法加工不能用刀傾半展成法加工小輪第六十七頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床3）S20機(jī)床與S35最大刀傾角35°，可用刀傾全展成法和刀傾半展成法加工。奧利康S20機(jī)床奧利康S35機(jī)床

（全數(shù)控）

三、（四軸數(shù)控）第六十八頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床4）C28機(jī)床

6軸數(shù)控銑齒機(jī)，可以干切加工

三、第六十九頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床5）C50機(jī)床

六軸數(shù)控銑齒機(jī)，立式刀盤主軸結(jié)構(gòu)，可以干切

三、第七十頁，共100頁。（3）奧利康制錐齒輪加工機(jī)床6）YK2260D機(jī)床

三、成形法加工大輪；可以濕切和干切；第七十一頁，共100頁。（4）奧利康制錐齒輪加工及調(diào)整1、加工工藝1）鼓形量的形成

齒長方向修形：采用刀傾方法，形成齒長方向的鼓形;或采用刀齒半徑修形.齒高方向修形：改變刀刃形狀，或者改變加工時(shí)垂直輪位。三、刀傾修形刀刃修形第七十二頁，共100頁。（4）奧利康制錐齒輪加工及調(diào)整2）接觸區(qū)修正

延伸外擺線錐齒輪采用兩刀法加工，一般從動(dòng)輪加工到調(diào)整卡給出的尺寸，主動(dòng)輪要根據(jù)齒輪測量機(jī)的齒貌形狀進(jìn)行接觸區(qū)調(diào)整。對于直徑200mm左右的中等汽車齒輪，通常將工作面接觸區(qū)調(diào)到齒面中部，熱處理后接觸區(qū)位置大致不變，但會(huì)有所加長；非工作面接觸區(qū)熱處理后會(huì)往大端移動(dòng)，因此最初可將被動(dòng)側(cè)的接觸區(qū)做在齒長中部略偏小端。具體的熱前接觸區(qū)位置和形狀，應(yīng)該根據(jù)熱處理試驗(yàn)及加載試驗(yàn)的結(jié)果確定。三、第七十三頁，共100頁。（4）奧利康制錐齒輪加工及調(diào)整常見的接觸區(qū)修正：

交叉接觸：需改變螺旋角，將一側(cè)接觸區(qū)移離小端，另一側(cè)接觸區(qū)移離大端。

跛足接觸：需改變主動(dòng)齒輪的實(shí)際壓力角，將一側(cè)接觸區(qū)移向齒頂，另一側(cè)接觸區(qū)移向齒根。

小端接觸：需要