1. 引言

　　在行星減速機(jī)構(gòu)中經(jīng)常有雙聯(lián)齒或三聯(lián)齒結(jié)構(gòu)的零件，當(dāng)輸入和輸出軸的起始位置有嚴(yán)格要求時(shí)，這些雙聯(lián)齒或三聯(lián)齒就要有對齒要求，有時(shí)也叫正時(shí)要求(timing)，即要求有一列齒在一條線上時(shí)即齒的對稱度要求，一般在0.1mm左右。由于齒輪參數(shù)(主要是模數(shù)、齒數(shù)、壓力角)的不同，無論是滾齒加工還是插齒加工，要穩(wěn)定地保證其中一列齒的對稱度，選擇一種先進(jìn)的工藝方法就顯得十分重要。雙聯(lián)齒或三聯(lián)齒或者齒數(shù)不同，或者模數(shù)不同，通常要選用兩把齒輪刀具來進(jìn)行加工。受空間的限制，齒輪軸向的空刀槽一般都較窄，選擇滾齒加工時(shí)，滾刀的直徑要制作的很小，實(shí)現(xiàn)難度較大，采用插齒加工則較為方便。

　　2. 加工概況

　　我單位某行星減速機(jī)構(gòu)中有一雙聯(lián)齒(如圖一)，右端是一模數(shù)0.5齒數(shù)49 壓力角30°精度等級GB3478.1-1995的6h級花鍵，左端是模數(shù)1.6齒數(shù)19壓力角20°GB10095-88的5級精度齒輪，零件材料為近似于00Ni18Co8Mo5TiAl的超高強(qiáng)度鋼，熱處理后硬度HRC51～58，其中一列齒的對稱度要求0.08mm。

　　圖一

　　方案一：工件一次裝夾更換不同的插齒刀保證對稱度。先要確定兩把刀具的起始位置，插齒刀上的一齒必須和插齒刀柄上的一個(gè)削扁的平面有嚴(yán)格的位置關(guān)系，每換一次插齒刀都要校正此平面?；蛘呤且揽康稐U與機(jī)床之間的鍵槽角向定位，裝夾零件后進(jìn)行試切，反復(fù)調(diào)整插齒刀相對與零件的起始位置來保證對稱度，缺點(diǎn)是對稱度只能保證在0.1mm以上，加工的一致性不好且效率低，不適合于大批量加工。

　　方案二：兩次裝夾工件以一端齒定位保證對稱度。需要制造以其中一端齒定位的夾具，最終工件的對稱度是由此定位誤差和插齒刀的校正誤差綜合形成，誤差較大無法滿足圖樣要求。

　　無論是以上哪種加工方法刀具刃磨后都需要重新調(diào)整，加工費(fèi)時(shí)費(fèi)力。該零件以往的加工按上述的方案二進(jìn)行：

　　粗車毛坯---固溶——精車齒坯——滾齒——插齒——時(shí)效——精磨外圓——精磨左端齒輪。

　　滾制零件左端齒輪時(shí)留磨削余量，再用滾后的齒作角向定位的夾具插右端花鍵，保證對稱度，實(shí)際生產(chǎn)過程中對稱度一般能保證在0.15mm以上。磨齒工序是均勻去除余量磨削齒輪，為了保證零件最終對稱度0.08mm，磨齒工序必須加工——計(jì)量——加工——計(jì)量，每件零件借余量來保證對稱度，加工效率很低。

　　3. 改進(jìn)后的加工方法

　　我單位新購置了格里森公司的GP300ES數(shù)控插齒機(jī)，有著效率高重復(fù)定位精度小的特點(diǎn)，使得雙聯(lián)齒加工工藝的改進(jìn)成為可能，經(jīng)過分析了零件特點(diǎn)，提出了在一把刀桿上同時(shí)裝上兩把插齒刀的雙聯(lián)刀方案，得到了格里森公司的支持，并在格里森公司定購了如圖二的雙聯(lián)刀桿，可一次可裝夾兩把插齒刀如圖三。該刀桿的安裝直徑是φ31.75mm，刀桿端面及外圓有兩處鍵槽用于定角向，一處在刀柄的端面用鍵連接大刀具與刀桿主體，另一處在刀桿外圓上用鍵連接小刀具和過渡套，兩把刀具之間的過渡套(如圖二所示)可以有效的調(diào)節(jié)兩刀具之間的軸向距離，該距離可以根據(jù)零件兩端齒輪之間的軸向距離確定。由此可見更換過度套的直徑和長度可適用于不同直徑比和軸向尺寸的零件。

　　用雙聯(lián)刀加工時(shí)要驗(yàn)證刀桿、刀具、零件、夾具的干涉。首先加工上端花鍵時(shí)需要保證大刀具端面與夾具螺桿上端面不產(chǎn)生干涉，其次加工下端齒輪時(shí)必須保證小刀具外圓與夾具體、刀桿下端面與夾具底座不產(chǎn)生干涉?，F(xiàn)有的刀具和夾具不能滿足以上要求時(shí)須重新設(shè)計(jì)制造專用夾具。

　　零件的加工過程：首先用下端的齒輪刀具加工右端花鍵到尺寸，如圖四，設(shè)定程序的起始位置包括零件和刀具的起始位置。再用上端齒輪加工零件左端齒輪，如圖五，這時(shí)零件的起始位置同加工花鍵的起始位置，插齒刀的起始位置可以相同也可以按圖樣和刀具的安裝位置重新設(shè)置。首件加工完成后計(jì)量標(biāo)記在零件起始位置的一列齒的對稱度，根據(jù)對稱度誤差調(diào)整其中一端齒輪程序的起始角度(一般調(diào)整齒數(shù)較多的要素的起始位置?調(diào)整兩端都可以)。經(jīng)過兩次調(diào)試，對稱度可以穩(wěn)定地保證在0.05mm以內(nèi)，而且采用這樣的加工方法減少了滾齒、插齒工序的準(zhǔn)備和周轉(zhuǎn)時(shí)間，減少了以齒定位零件的裝夾時(shí)間，提高了磨齒前對稱度公差，為后續(xù)磨齒對刀和加工檢測調(diào)整節(jié)約了大量時(shí)間和精力，加工效率大幅度地提高，零件的加工一致性也很高。

　　4. 小結(jié)

　　航空齒輪相對于其它行業(yè)的齒輪有著一些特殊的要求，正是這些特殊的要求推動了航空齒輪制造加工工藝的快速發(fā)展，愿此總結(jié)能給同行有所借鑒。