在航空領域使用的鼓形齒輪，具有尺寸精度高、結構復雜且集成化程度高的特點，導致該類零件的加工格外困難。文章主要介紹了基于多用途、高精度新型數控磨齒機和不可修整CBN砂輪加(jia)工(gong)鼓(gu)形(xing)(xing)齒輪(lun)的(de)方(fang)法，研(yan)究加(jia)工(gong)過程中的(de)齒形(xing)(xing)齒向誤差分析和(he)修正方(fang)法，填補了公司在加(jia)工(gong)小模數(shu)鼓(gu)形(xing)(xing)齒方(fang)面的(de)技術空白。

　　1、概述

　　鼓形齒(chi)輪與直齒(chi)輪相比，以(yi)其承載能(neng)力強(qiang)、角位移補償量大(da)、齒(chi)面嚙(nie)合(he)良好、噪聲(sheng)小等優點(dian)，在(zai)聯(lian)軸(zhou)器等民(min)用(yong)(yong)產品廣泛使用(yong)(yong)。航(hang)空用(yong)(yong)鼓形齒(chi)輪，一般用(yong)(yong)于(yu)具有彈性要求(qiu)的(de)軸(zhou)類(lei)齒(chi)輪傳扭結構件(jian)上，屬于(yu)關鍵零部件(jian)。見圖1，由于(yu)航(hang)空用(yong)(yong)鼓形齒(chi)輪的(de)齒(chi)形輪廓特殊和尺寸(cun)精度(du)要求(qiu)高(gao)，只能(neng)用(yong)(yong)高(gao)精度(du)數控磨齒(chi)機進(jin)行(xing)加工。

圖1 鼓形齒示意圖

　　2、齒輪加工參數設定

　　所使(shi)用的(de)數控磨齒(chi)機(ji)具(ju)備(bei)四軸聯動功(gong)(gong)能，具(ju)備(bei)多(duo)(duo)位置主軸和多(duo)(duo)種(zhong)自(zi)動找正功(gong)(gong)能，配置西門子SINUMERIK840D系統，具(ju)備(bei)良好的(de)人及交互界(jie)面(mian)和強大(da)的(de)模擬功(gong)(gong)能。

　　（1）基(ji)本參數(shu)(shu)設定。輸(shu)入齒(chi)數(shu)(shu)、法向模數(shu)(shu)、法向壓力角、跨棒距尺寸(cun)、量棒直徑、跨齒(chi)數(shu)(shu)、齒(chi)形點頻率等參數(shu)(shu)。

　　（2）確定漸進磨削方式。

　　為了避免在砂輪過于鋒利等原因而導致的過切現象出現，數控系統設置了特殊的漸(jian)進磨(mo)齒(chi)方(fang)式。15個齒(chi)磨(mo)削(xue)完(wan)成后，再(zai)重(zhong)新把(ba)初始

　　3個留有余(yu)量的齒進行最(zui)終尺寸(cun)的磨(mo)(mo)削(xue)，保證磨(mo)(mo)削(xue)精度。

圖2 鼓形測量位置

　　3、齒形磨削及調整

　　在(zai)(zai)工(gong)件第(di)一個(ge)齒(chi)(chi)槽試磨(mo)完成(cheng)后，必須在(zai)(zai)齒(chi)(chi)輪測(ce)(ce)量(liang)機上對齒(chi)(chi)形(xing)進(jin)行檢測(ce)(ce)，依據(ju)檢測(ce)(ce)結果對機床進(jin)行調整，對于CBN磨(mo)輪來(lai)說，齒(chi)(chi)形(xing)上的余(yu)量(liang)是否均勻、余(yu)量(liang)過(guo)多或過(guo)少(shao)不(bu)是“齒(chi)(chi)形(xing)調整”的主要內容。

　　4、齒向磨削及調整

　　齒向磨削主要是齒面的(de)(de)(de)(de)(de)鼓形量(liang)分布及調整，也是該零件加(jia)工的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵。鼓形分布的(de)(de)(de)(de)(de)調整是鼓形調整的(de)(de)(de)(de)(de)依(yi)據，首先需要必須確保檢驗狀(zhuang)態(tai)與標準的(de)(de)(de)(de)(de)一致性(xing)。如圖(tu)2所示(shi)，在齒向的(de)(de)(de)(de)(de)（零件軸(zhou)線方向）鼓形曲線上測量(liang)所取的(de)(de)(de)(de)(de)曲線段不同，測量(liang)結果也將不同。

　　若測量中(zhong)取了左側(ce)鼓(gu)形線中(zhong)的A1-A2-A3線段(duan)，右側(ce)鼓(gu)形線中(zhong)的B1-B2-B3線段(duan)，測量結(jie)果就會顯示鼓(gu)形有(you)角(jiao)度誤差，上(shang)端(duan)齒(chi)形小(xiao)，下端(duan)齒(chi)形大。相反，測量結(jie)果也會顯示鼓(gu)形有(you)角(jiao)度誤差。

　　經過多次試磨削和測(ce)量，最(zui)終(zhong)完(wan)成了鼓形齒磨削并保證了嚴格的尺寸(cun)要求，最(zui)終(zhong)測(ce)量結果見圖3。

圖3 零件(jian)最終測量結果

　　5、結束語

　　通過(guo)具體零件(jian)的加(jia)工實驗，掌(zhang)握了特(te)殊(shu)結(jie)構(gou)高(gao)精度(du)鼓(gu)形(xing)齒磨削過(guo)程中參數(shu)(shu)調整(zheng)(zheng)、齒形(xing)齒向(xiang)調整(zheng)(zheng)、鼓(gu)形(xing)量分布辨別方(fang)法和調整(zheng)(zheng)原理；探索了新型高(gao)性能(neng)(neng)機(ji)床的新功能(neng)(neng)、新操(cao)作方(fang)法，填(tian)補了公司關于(yu)特(te)殊(shu)結(jie)構(gou)小模數(shu)(shu)鼓(gu)形(xing)齒輪磨削的技術空白(bai)。