基于數控成型磨齒機的高精度齒輪加工方案

姜連杰 陸堰龍 曹 斌 楊 虎

(中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司 江蘇 常州 213011)

作為國家鐵路傳動系統的重要供應商，中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司每年都要加工大量的鐵路機車齒輪、風電齒輪、礦山機械齒輪等，品種眾多，精度要求極高。一般使用德國進口的HOFLER、NILES兩類數控成型磨齒機[1-3]。經過幾年的經驗積累，總結出了一套精確的數控成型磨齒機磨削系統與測量系統之間的關系公式，為車間的生產提供寶貴的技術支撐。

1 基于數控成型磨齒機的高精度齒輪快速修磨方案

目前常用的數控成型磨齒機以德國進口HOFLER、NILES兩類為主，下文主要對NILES成型磨齒機使用及故障修復進行闡述。設備在進行換產時，一般考慮圓柱齒輪的技術要求，包括公法線、齒形的壓力角偏差fHα、齒向角的偏差fHβ、齒形修形、齒向修形等。齒向角的偏差主要是由機床導軌的幾何偏差導致的[4]，但在對設備驗收時這項參數已調試好，所以不做特別說明。齒形修形、齒向修形兩項技術要求在調試機床過程中，按照檢測報告進行對應修改即可滿足技術要求。所以比較難控制的是公法線、壓力角，由于漸開線是曲線，公法線的公式[5]為Wnk=cosαn×mn[π×(K-0.5)+Z×invαt]+2mnXnsinαn，式中：Wnk為公法線，αn為法相壓力角，K為跨齒數，Xn為變位系數，invαt為漸開線函數。從公式可以看出公法線與壓力角的關系相對復雜，αn的微小變化會引起公法線Wnk的變化。然而αn的微小變化又需要通過設備的測量系統檢測fHα，再次計算由fHα轉換到壓力角的數值?！?br>