Y2280弧齿锥齿轮铣齿机中变性机构在实际加工中的应用

Y2280弧齿锥齿轮铣齿机中变性机构在实际加工中的应用淄博格尔齿轮有限公司陈永文摘要：在弧齿锥齿轮的铣齿加工中，大轮用成形法、小轮用刀倾刀转法的加工应用相当普遍，而大轮用成形法、小轮用变性法加工却不多，而小轮用Y2280机床中的变性法加工就更不多见了。本文就如何挖潜该国产设备的能力、充分利用设备的潜能，结合近几年的实践经验，谈一谈调整的经验。关键词：滚切变性系数2c、滚子偏心角Rβ、滚子相位角R、滚子偏心距RE、滚切变性挂轮Rm。在弧齿锥齿轮加工的应用中，大轮用成形法比使用滚切法效率要高的多，但当大轮用成形法时，与之加工的小轮就必须要么使用刀倾刀转法加工，要么使用滚切变性法加工，二者必选其一。所谓的滚切变性就是利用滚子偏心机构使匀速转动的摇台变成非匀速的转动，而使转速由快变慢或由慢变快，从而起到修正小轮齿廓的作用。用变性法加工在切齿计算中往往很难优化出比较理想的TCA图形，这也给切齿调整带来很大的难度。当然只要弄明白变性机构的作用，在切齿计算修正中或在实际切齿加工的调整中就能得心应手、事半功倍，同样调整出理想的接触区。下面以左旋小轮为例，说明变性机构中各部位的作用。一、变性系数2c和相位角R。通常情况当加工小轮凹面2c＞0时，取相位角R=0，相位角是在第一象限和第四象限范围内。铣削齿面的情况如图示1。2c增大时，意味着滚子偏心距加大或变性挂轮比值加大。此时，小轮凹面的小端齿顶和大端齿根多切削，可以起到修正內对角接触，并且比较有效；如果2c减少时，意味着滚子偏心距减少或变性挂轮比值减小，此时刚好与前面相反，小轮凹面的小端齿顶和大端齿根少切削，可以起到修正外对角接触或加大內对角接触。图示1加工小轮凸面，2c＜0时，取相位角R=180，此时相位角是在第二象限和第四象限范围内。铣削齿面的情况如图示2，2c减少时，意味着滚子偏心距加大或变性挂轮比值加大，此时小轮凸面的小端齿根和大端齿顶多切削，可以起到修正內对角接触，并且比较有效；相反2c增大时，小轮凸面的小端齿根和大端齿顶少切削，从而加大外对角接触。图示2二、滚子相位角的改变。用初始计算值调整有时难以获得理想的接触区，有时会出现不良的梯形等接触区形状。当滚子相位角减少R≠0时，滚子相位角在第一象限，此时齿面切削的情况如图示3。此时的滚切中心和滚子相位角为0时不重合。同理，当滚子相位角增大时，滚子相位角在第四象限内，如图示4。从相位角R=0图示可以看出，无论2c怎样变化，滚切中心和相位角R=0重合，即滚切中心处滚比am不变；而从相位角R≠0时，图示3滚切中心处的滚比am已出现了改变，这一现象从下列的一组计算公式中也可以明确的表现出来。图示3图示41、2c2、R（当2c＞0时R=0；当2c＜0时R=180）3、2RcCOS4、Rm①5、2512RRm6、2Rctg7、2(2)RRctg8、2(2)2(2)RRRctgctg9、24(2)(2)12(2)2(2)RRRRRRctgctgctgctg10、2RRRcCOS(Y2280R=600)11、24(2)(2)12(2)2(2)22(2)RRRRRRRRRRRctgctgctgctgRcECOSctg12、RRER13、1sinRRRER14、am15、sin(1)RRRaEmR16、sin225RRE17、2arcsin25RRE18、12702RRRQ公式中的Rm挂轮的选取是根据2RcCOS值对应表中相近的值来确定的。见附表1附表1Y2280铣齿机滚子挂轮表2RcCOS滚子挂轮25()12ACBDABCD0.004020.006280.009044080309050803090608030900.34730.43400.52080.016080.023150.036175010060904010090905010090900.69440.83331.04170.056510.081380.0925950809090608090908010090901.30211.56251.66670.144680.226060.3703780809090100809090805090902.08332.60423.33330.578700.904221.30208100509090100409090903090904.16675.20836.2500相位角的改变将影响到接触区的形状和宽度，此时可根据经验需要以上公式来计算新的滚比，也可不需要计算滚比而通过改变刀位和水平轮位来获得理想接触区形状（根据现场调整而定）。对于小轮凸面的调整和上面的调整方法是相近的，这里不再赘述。上面的讨论只是针对左旋小轮的，对于右旋小轮的调整与上面相反，只需将原来2C值的正负号相反即可。上面的讨论是对于Y2280机床进行的，同样也适用于YT2250机床，只将其部分公式中的常数转换一下即可。