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      摘　要：隨著機械化程度的不斷提高，越來越多的加工方法表現出各自的優缺點。本文在實踐經驗的基礎上對標準齒輪的仿形法進行了總結和歸納，從基本的加工方法入手，對標準齒輪的加工方法進行了闡述，力求加工工藝簡潔明了并具有實用性。該方法在加工方法上具有實際可操作性，在實踐教學中具備了一定的可行性。

     關鍵詞：標準齒輪；展成法；仿形法；公法線長度測量

    標準齒輪是一種機械傳動零件，主要為傳遞運動和動力的裝置，在任何一個機械部件中所起的作用都非常關鍵，所以齒輪質量好壞直接影響到傳動的平穩、噪聲大小及齒輪的使用壽命；因此，加工齒輪要求齒形要正，節圓跳動小，齒距等分，公法線長度適中以及表面粗糙度小。

     １　、齒輪加工方法

    通常在齒輪加工過程中，主要利用其齒形嚙合原理和齒形曲線來進行加工，主要的加工方法有２種，如圖１所示。

                         圖１　齒輪加工方法

     １．１　展成法

    展成法加工齒輪是根據齒輪嚙合原理，將２個齒輪在傳動的過程中加工出來，一般加工時１個模數１把刀具，適合于大批量和效率要求高的生產加工。

     １．２　仿形法

    仿形法齒形曲線靠齒輪銑刀來保證，齒距的均勻性靠分度頭來保證。在銑床上用仿形法銑削齒輪一般能達到９級精度（１～５級為高級；６～８級為中級；９～１２級為低級）。仿形法加工直齒輪應確定３個條件，即模數、壓力角和齒數，標準直齒輪的外徑、節徑、齒高、齒厚和公法線長度等都可計算或者查詢得到，選擇銑刀也依據這３個條件。

    展成法使用１個模數１把刀具（插刀或滾刀），而仿形齒輪銑刀使用１個模數８把刀具，每把刀具的加工范圍見表１。從表１可以看出，選刀時需注意國家規定標準公制齒輪壓力角為２０°［１－３］，另外，傘齒輪銑刀與通用銑刀外形基本相似，不能弄錯。傘齒輪銑刀會注明“傘”或“□”字樣，適合于小批量單件生產加工。

                        表１　仿形法刀具選用標準

     ２　、操作方法

     展成法加工一般是批量生產，比如法士特公司利用展成法進行批量生產，機械化程度較高，效率也較高；而仿形法對人工操作水平要求高，適用于單件加工，本文以仿形法為例進行加工。

     ２．１　加工步驟

     在選刀和裝刀時，依據表１進行選刀，然后安裝分度頭和尾架，對其進行校正，外圓跳動、上母線和側母線允許差≤０．０３ｍｍ，上齒坯校正≤０．０３ｍｍ。通過前期的計算調整，分度頭滿足ｎ＝４０／ｚ（ｎ 是轉速，ｚ是走刀量，對于鋼件：ｎ＝９５～１５０ｒ／ｍｉｎ，ｚ＝４７．５～６０ｍｍ／ｍｉｎ；對于鑄件：ｎ＝７５～１１８ｒ／ｍｉｎ，ｚ＝４７．５～６０ｍｍ／ｍｉｎ），計算手柄轉速選取分度盤孔數，調整定位銷和分度叉，擰緊分度盤緊固螺釘。線對中心銑削１個槽并檢查中心，其深度為１．５
ｍｍ，檢查棒直徑為１．５ｍｍ。進行銑削加工并測量，測出齒數，測量公法線長度并與公法線長度要求尺寸（取中間公差）比較。根據公式Ｈ＝１．４６（Ｌ１－Ｌ２）計算升高量（Ｈ 是升高量，１．４６是常數，Ｌ１是實測尺寸，Ｌ２是要求尺寸），升高后銑削第１個槽，再搖過１個跨測齒數，銑削第２個槽，再測量公法線長度是否符合要求，如果還大，按上述方法再得到升高量，直到符合要求為止，依次銑削完畢并測量合格后，卸下工件。

     ２．２　加工注意要點

    １）對齒坯進行檢查，主要應檢查齒頂圓直徑，圓周與端面的圓跳動并計算齒頂圓直徑是否符合加工要求，用游標卡尺測量是否與齒坯外圓直徑相符。
    ２）分度頭與尾架安裝和校正時，分度頭卡盤、尾架和工件一定要夾牢并預留好裝加工件的位置，以便于裝卸工件。
    ３）工件的安裝和校正。齒輪按齒坯形狀分為孔齒輪和軸齒輪２種，安裝后仍要校正其頂圓與分度頭主軸心線的同軸度，確定符合圖樣精度要求。
    ４）分度頭分度手柄轉數的計算和調整。例如當ｚ＝３２，ｍ＝２，壓力角為２０°時，由ｎ＝４０／ｚ得ｎ＝４０／３２（手柄轉數為１轉又１／４個孔距）。分度要仔細，分度手柄不能搖過，如果搖過要返回１圈重新搖，以排除間隙，分度前松開主軸緊固手柄，分度后緊固手柄，否則齒距會不相等。
    ５）選擇與安裝銑刀。根據ｍ 數和齒形角選出模數相同的成套銑刀，再根據齒數ｚ 選出符合要求齒的銑刀，將銑刀安裝于銑刀刀軸上，位置應盡量靠近主軸，以增加銑刀安裝剛度。
    ６）調整切削用量，檢查中心齒槽，返回原位再次銑削，零件檢查合格后再取下工件，否則會出現二次裝夾造成的廢品。
    ７）對中心。用劃線試切對中心法在齒坯上劃出中心線后，移動工作臺，使齒坯的劃線與銑刀廓形中心基本重合，然后在齒坯劃線處銑削一淺印（小橢圓形），依據此淺印判斷銑刀廓形是否與工件軸心線重合，也可低于和高于中心１～２ｍｍ劃出２條線來對中心。
    ８）開車對刀。移動升降臺，使銑刀與齒坯外圓輕輕接觸，然后退出工件，記住刻度環的讀數，根據模數計算齒頂高。例如ｈ 為４．４ｍｍ時，第１次上升４ｍｍ粗銑，依次銑削完全齒，第２次上升Ｈ ＝１．４６（Ｌ１－Ｌ２），精銑完第一齒后要進行測量，測量時選用公法線千分尺，符合圖樣公差要求后再依次分度銑削完各齒。

    ３　、直齒輪測量

    ３．１　銑刀廓形中心是否與齒坯軸心線重合

    利用圓柱測量法驗證銑刀廓形中心是否與齒坯軸心線重合，其方法是將對好中心的齒坯先銑削一淺槽（一般為１．５ｍ），然后將長度大于齒坯厚度，直徑近似為ｍ 的圓柱置于淺槽中，使分度頭主軸轉９０°，處于水平位置，用百分表測量圓柱兩端并記下讀數，再將分度頭主軸轉１８０°，使淺槽處于另一測，并水平移動百分表，看表上讀數是否與原讀數相同，如果相同則說明銑刀廓形中心與齒坯軸心線重合，如果不同，其差值的１／２即是軸心線的偏移量，按偏移量移動橫向工作臺可使中心對準。

     ３．２　齒厚測量

     一般在測量時可使用公法線長度測量和固定弦齒厚測量２種方法，習慣上用公法線長度法測量，量具是公法線千分尺，用來測量圓周面上的數據；而固定弦齒厚測量是測量單個齒公稱直徑處的距離。

     ４　、易產生的問題及產生原因

     １）齒形出現偏斜是對中心不準所致。
     ２）齒厚大小不等，齒距不均勻，原因是工件的徑向跳動過大或未校正，分度頭不準或搖錯分度手柄轉速后未消除間隙。
     ３）齒厚尺寸不正確，原因是使用齒厚游標卡尺量不正確或卡尺測量爪磨損有誤差，切削深度調整得不正確，銑刀刀號選擇不對。
     ４）齒輪齒數不對，原因是計算分度錯誤或選錯了孔圈，查錯了孔距。
   　５）齒面表面粗糙度不符合圖樣要求，原因是切削速度過大或過小，進給量太大。

     ５　、結語

     機械加工中作為標準齒輪的加工方法有很多種，本文主要以普通臥式萬能銑床Ｘ６１３２為例進行研究，以實踐研究提高教學質量為最終目的，希望在今后的學習和工作中能解決更多的加工難題。