摘要　介紹了一種用標準齒輪刀具加工非標準齒輪的新方法。因刀具及齒輪的基節不相等，加工的齒輪存在誤差。若此誤差不超出公差范圍，齒輪可直接使用。否則應加大留磨余量，經磨齒后使用。
關鍵詞　非標準齒輪　加工

Machining non-standard cylindrical gear with standard gear cutter

Wang Huapei, et al

　　進口設備上的非標準齒輪損壞后，需要修配。通常是從設備原產地進口齒輪配件或專門制造刀具加工此齒輪。這兩種方法都不經濟而且費時。最好的選擇是用現有的機床及刀具加工非標齒輪。文獻［1］提出用齒距可調的齒條刀具在馬格型刨齒機上加工非標齒輪，但這種機床在工廠中少有。本文提出的方法，在一般工廠均能實現。

　　磨齒機是工廠中較為普通的設備，展成法磨齒的原理與用齒條刀具加工齒輪的原理相同，可用于任何非標模數及非標壓力角齒輪的加工。但是模數很小的齒輪才可在磨齒機上直接磨出。模數稍大的齒輪這種方法是不適宜的，需要預加工出齒形。用標準刀具（滾刀，插齒刀）很難加工出準確的非標齒輪。如果用滾、插作為齒輪預加工工序，將余量加大最終由磨齒機磨出正確齒形，雖然加工效率較低，但能保證齒輪精度。

　　眾所周知，漸開線齒輪與齒條（齒輪）嚙合的基本條件是基圓節距必須相等，滾刀及插齒刀加工齒輪時也如此。即

　　　Pb0=Pb1 (1)

或

πm0cosα0=πm1cosα1

式中　m0，m1——刀具及齒輪的模數，mm
Pb0，Pb1——刀具及齒輪的基節
α0，α1——刀具的齒形角及齒輪分度圓上的壓力角，（°）
　　只要刀具的模數與齒形角的乘積接近或等于被切齒輪的模數與壓力角的乘積，就可用此刀具加工齒輪。如果兩者的基節差小于公差范圍，齒輪可以直接使用，如果誤差太大，就要留出足夠的余量，用磨齒得到正確的齒輪。切齒時通常用檢測公法線長度L控制齒厚，留磨量要考慮消除基節誤差，比通常取得大一些。因為公法線長度實為幾個基節加上一個基圓齒厚

L=(n-1)Pb1+Sb1(2)

式中　Sb1——基圓齒厚,mm
n——跨齒數
　　公法線長度增加量為

　　　　ΔL=(n-1)ΔPb1

式中　ΔPb1——刀具與齒輪兩者的基節差,mm
　　最后還要驗算齒深：切齒時齒輪節圓上的齒厚應等于刀具節線上齒槽的寬度。即有

　　S′=r′［s/r+2(invα1-invα0)］

　　刀具移距值

　　　　ζm0=(S-S′)/(2tgα0)

　　齒根圓半徑

　　　　rf=r′-ζm0-h″m0

式中　r——齒輪分圓半徑,mm
r′——齒輪節圓半徑,mm
S——齒輪分圓齒厚,mm
ζ——移距系數
h″——齒輪齒根高系數
　　按式（3）算出的齒根圓半徑若與齒輪圖紙值相近，為可用。
　　如果使用的是插齒刀，其分析計算方法相似。對于斜齒輪，也可用上述方法實現標準刀具加工非標齒輪，只在差動傳動比調整公式中，模數值應為工件模數m1，而非刀具模數m0。
　　計算實例　設有一非標齒輪，徑節DP=4;壓力角α1=15°;齒數Z=40，試確定其加工方法。
　　通過比較，用m=6.5,α0=20°的滾刀加工，兩者的基節最為接近。

Pb0=3.1416×6.5×cos20°=19.189
Pb1=3.1416×6.35×cos15°=19.269
ΔPb1=-0.08　　　　　　　　　　　

　　實際加工出的齒輪比設計要求的齒輪基節小，基圓也較小。加工時節圓直徑d′(mm)為

d′=m0 Z=260

　　磨齒的公法線長度留磨量應比通常增加一個ΔL,即

　　　　ΔL=(5-1)×0.08=0.32

驗算齒高：求出S=9.975;S′=7.930;ζm0=3.132;rf=119.00,與圖紙要求rf=119.06相近。
　　如果基節誤差較大，只得留出足夠余量經過磨齒。如果相差很大，則只有制造專用刀具。