加工参数和机床调整参数的优化方法

对螺旋锥齿轮加工的固定安装法有以下几种组合：

大轮用成形法加工，小轮用刀倾法加工称为SFT、HFT法。大轮用滚切法加工，小轮用变性法加工称为HGM、HGM法。

以上三个英文宇母表示的含义如下：

第一个宇母表示被加工齿轮的类型，S——弧齿锥齿轮（Spiral bevel Gears），H——准双曲面齿轮（Hypoid Gears）。

第二个宇母表示大轮的加工方法，G——展成法加工（Generated），F——成形法加工（For-mate）。

第三个宇母表示小轮的加工方法，T——刀倾法（Tite），M——性法（Modified Roll）。

把上述两种方法做一下调整，重新组合，则可构成SGT、HGT、SFM、HFM两类四种方法。这里要说明的是，通常在应用刀倾的时候，不应用变性；在应用变性的时候，不应用刀倾。

针对不同的加工方法，加工参数上也有一些差别。在机床上对应的有不同的调整位置（以下用“加工参数”指代锥齿轮加工所对应的基本参数，这些参数与机床类型无关，“调整参数”指代针对各类机床的调整位置的参数，是加工参数在机床上的具体表现如图3-24所示）。小轮、大轮加工参数与机床调整参数对应关系见表3-74、表3-75。

图3-24 机床调整参数

表3-74 小轮加工参数列表

表3-75 大轮加工参数列表

注：“√”号表示有，“×”表示无。

1.刀盘的位置参数——刀位

刀盘的位置由径向刀位S_d与角向刀位q两个参数确定，总称刀位，这是一种极坐标表示方法。也可以用直角坐标系垂直刀位V、水平刀位H表示，但本质上是一致的。两种刀位表示方法之间的关系如下：

不同的机床有着不同的设定方法，但是都要实现刀盘与工件间正确的相对位置关系。例如，No.116、Y2280等机床通过偏心鼓轮的偏心角调整径向刀位S_d，通过摇台角体现角向刀位q，如图3-25、图3-26所示。而No.607、No.609拉齿机则通过量棒尺寸控制垂直刀位V、水平刀位H。

以Y2280偏心机构为例，如图3-26所示，O_m为机床摇台中心，O_e为偏心鼓轮中心，O_d（O′_d）为刀盘中心，在初始位置O_d与O_m重合，当偏心鼓轮旋转ε角后，可使刀盘中心处于Od的位置。实现径向刀位S_d，即O_mO_d＝S_d。在△O_mO_eO_d中，所以偏心角为

图3-25 刀位的表示

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K为机床常数，Y2280机床K＝340。偏心鼓轮旋转ε角后，刀位中心位于O_d的位置，要想得到正确的角向刀位q，还需使摇台旋转一个角度Q到达O′_d的位置，即为摇台角Q，由图中可以看出：

图3-26 Y2280刀位与偏心角、摇台角的关系

2.水平轮位X_G1

摇台中心到工件箱主轴端面的距离，为图样中的安装距。

3.垂直轮位E_m1

被切齿轮的中心线相对于摇台中心线的垂直偏置量。

4.床位X_B1

控制切齿时的深度。

5.轮坯安装角δ_m1

根据根锥角确定。

此外，对于No.116等机床还有刀倾角I_X（刀具主轴倾斜的角度，用来改变铣刀刀齿的压力角）、刀转角J（刀轴回转装置的角度，它是刀轴倾斜后的相应改变）。

6.二阶变性系数与变性凸轮

变性法是指小轮的滚切过程中，摇台与被切小轮之间的滚比是瞬时变化的。通过瞬时滚比变化对齿面进行修正。瞬时滚比变化通过变性凸轮实现，凸轮变性机构通常可实现4～5阶滚比加速度，对齿面进行高阶修正。这种方法机床调整比较繁琐，除了磨齿外，在铣齿加工中较少应用。

7.滚比挂轮值

实现产形轮与被加工齿轮间的展成传动比。

8.分齿挂轮值

加工完一个齿槽后分度实现连续加工。

以上各参数确定了在加工机床上，刀具和工件的空间相对位置，并确定了产形轮与工件间的传动比。这些是加工齿槽的全部机床调整数据。除了分齿挂轮比，其他量的变化会对加工时的齿形产生影响。

常见机床常数见表3-76。

表3-76 常见机床常数