航空發(fā)動機的小模數(shù)齒輪精度高牡整、剛性差熬席，結(jié)構(gòu)復雜标狼。目前搭诬，我國仍延用傳統(tǒng)的精插齒工藝辑奔。加工中，受插齒刀的精度撰征、刃磨前角誤差以及刀刃鋒利程度的影響哲琼，致使調(diào)整、加工難度較大仔蟀，生產(chǎn)效率低怖冷。而剃齒工藝恰好克服和彌補了精插齒工藝的不足。

剃齒工藝是由美國耐森納爾·波洛奇公司發(fā)展起來的叼河。它是齒輪精加工方法之一俺膊，通常只能剃削硬度值HRC35以下的齒輪。目前日本超高速鋼材料剃刀可剃削硬度值HRC50以上的齒輪川愤；我國試驗用高速鋼5F6和M42材料剃刀可剃削硬度值為HRC40～50的齒輪月幌。剃齒機床與磨齒機床相比結(jié)構(gòu)簡單碍讯，調(diào)整方便，能修正滾齒或插齒形成的部分誤差扯躺，加工精度可達6～7級捉兴，甚至可達到5級，表面粗糙度Ra可達0.2μm录语。因此倍啥，剃齒工藝在齒輪精加工中被廣泛應用。

1 剃齒工藝原理

一個直齒圓柱齒輪和一個螺旋齒圓柱齒輪相嚙合澎埠，它們的回轉(zhuǎn)軸線自然地構(gòu)成夾角ψ虽缕。如果將螺旋齒輪看成加工刀具(剃齒刀)，直齒圓柱齒輪就是被加工的齒輪蒲稳。在剃齒刀主動旋轉(zhuǎn)氮趋，工件被動旋轉(zhuǎn)的情況下，剃齒刀的圓周運動速度可以分解為兩個分速度向量(見圖1)江耀，分速度vz垂直于齒輪工件的軸線剩胁，分速度v滑則與工件的齒向方向平行。前者帶動工件旋轉(zhuǎn)决记，后者使兩齒面產(chǎn)生滑移煤丧。剃削的切削作用主要是由齒向方向的滑動運動產(chǎn)生的枯誓。當剃齒刀與齒輪作無間隙嚙合時谆胰，剃齒刀刀刃在v滑的作用下，將工件齒面切下一層厚度約為0.01～0.05mm的極薄切屑五浊。這完全是應用了螺旋齒輪副嚙合的傳動原理萄瞻。

圖1 剃齒刀圓周運動速度分解圖

2 小模數(shù)齒輪剃齒工藝

輪坯是影響剃齒加工質(zhì)量的關鍵，小模數(shù)齒輪更是如此菲缕。因此趁室，編制小模數(shù)齒輪剃齒工藝時應嚴格控制輪坯精度，加工基準更應有足夠的精度聂幅。盤類或軸類工件用軸或孔定位時應盡量減小配合間隙吓蝌，提高同軸度要求。一般配合間隙應為0.005mm左右活乘，同軸度應控制在0.002～0.003 mm內(nèi)授工。這樣既可減少重復裝夾對加工誤差的影響，也可防止計量時因基準誤差的影造成對工件的誤判价恨。

剃齒刀的齒頂強度低细层，而切削速度高。在剃齒過程中唬涧，剃齒刀齒項始終處于大工作負荷的不利狀態(tài)疫赎，因此盛撑，剃前齒坯的齒形應盡量使剃齒刀刀頂少參與工作。當用標準漸開線剃刀剃齒時應考慮剃齒中產(chǎn)生的中凹現(xiàn)象捧搞。航空發(fā)動機的小模數(shù)齒輪一般都采用專用剃前插刀使剃前余量分布較為合理抵卫；在沒有專用剃前刀具時亦可將標準或?qū)Ｓ镁宓痘驖L刀前角適當加大，使刀具齒形角變小实牡，加工出的齒形頂寬根細陌僵，這樣可降低剃齒刀齒頂?shù)墓ぷ髫摵伞?

根據(jù)螺旋齒輪副嚙合傳動原理，只要法向基節(jié)相等创坞，剃齒刀即可任意選用碗短。但在實際剃削過程中，經(jīng)常會遇到因剃齒刀選擇不當而影響加工質(zhì)量的問題题涨。因此偎谁，對初選的剃齒刀必須進行校驗，其法向嚙合角誤差應控制在±(2°～3°)內(nèi)纲堵；徑向間隙應控制在0.2mm左右餐嗦；剃齒刀超越量，即漸開線起始點應低于工作起始點灌蛙，一般超越量DP=(0.15～0.20)mm/2sinas為宜残膜，式中as代表端面壓力角。

剃齒一般采用縱向剃齒法又诡，剃齒余量不宜過大商爆。若工件齒厚公差較大，剃前可加工至齒厚上偏差懦诸；否則剃前余量過大爬姓，會導致剃削時間過長，使某些原有精度下降赖谷。

剃齒要獲得較高精度慢沉，齒坯在剃前應有較好的加工基礎，僅靠剃齒提高齒輪的所有精度是不可能的滥氏。一般剃前齒坯齒形精度略低于或接近要求精度的一級左右备洽，否則因剃齒對切向誤差修正能力差，導致徑向誤差向切向誤差轉(zhuǎn)嫁而造成切向誤差增大妈踊。實際上了嚎，由于機床和工具的誤差以及工藝方面等因素的影響，若剃前齒坯精度不高則很難剃出高精度齒輪响委。

3 結(jié)束語

剃齒工藝具有操作難度低新思、加工精度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點赘风，但齒輪的剃齒加工實際上是刀具與工件間的自由對滾夹囚，在剃削過程中纵刘，自由旋轉(zhuǎn)的工件因很難保證瞬時速比的恒定而產(chǎn)生轉(zhuǎn)速波動，從而導致工件齒形誤差的增大荸哟。因此在制定剃齒工藝時要設法(如美國弗洛斯公司采用強制嚙合剃齒刀和工件的傳動法)減小這種轉(zhuǎn)速波動的影響假哎。

（何恩榮）

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