探究小模数弧齿锥齿轮设计与加工的新方法

（杭州航海仪器有限公司，浙江 杭州 310024）

探究小模数弧齿锥齿轮设计与加工的新方法

刘志仙

（杭州航海仪器有限公司，浙江 杭州 310024）

文章主要针对小模数弧齿锥齿轮设计以及加工的新方法进行分析，以这种小模数弧齿锥齿轮设计以及加工现状等为根据，从小模数弧齿锥齿轮设计与加工方法具体分析、小模数弧齿锥齿轮设计与加工具体理论以及具体加工工艺研究等进行深入探索以及研究，主要目的在于更好的完善小模数弧齿锥齿轮设计以及加工，积极推动新方法的应用，提高整体设计以及加工质量。

小模数弧齿锥齿轮；设计加工；新方法

社会的进步以及科学技术的发展，为我国各种技术研究以及机械加工生产等提供了更加广阔的发展空间，其中对于小模数弧齿锥齿轮的设计以及加工等也开始研究新方法。传统的小模数弧齿锥齿轮设计以及加工方式基本是采用专门加工模具上进行，同时利用小尺寸的方式对整体的双面刀盘进行加工，并且对于大小尺寸等都需要进行双面方式进行加工，其中的控制因素很多，在控制上存在很大的难度，所以需要在此基础上积极探索新方法，采用小轮双面法铣齿设计以及加工，这种方式能大大提高小模数弧齿锥齿轮的加工质量及加工效率，同时其经济效益也显著提高。

1 小模数弧齿锥齿轮模具生产机械加工浅析

对于小模数弧齿锥齿轮生产来讲，应用最普遍的方式为模具法，利用模具法进行成形加工，同时对其进行少切削或是无切削作业，这样加工设备的应用消耗能够降低，同时还能减少材料的应用，提高整体的作业率。这种生产方式相比较传统生产方式，能够进行大批量的生产，并且是提高生产效率降低能量消耗的重要方式。相比较传统生产方式来讲，这种模具加工方式在很多方面能够对其进行保障，同时其中方式基本应用或是作业的形式主要包含两种，首先采用常规的铣齿加工，利用电极的方式进行加工，根据产生的火花放电方式进行深入加工，制作成模具模型，结合模具的模型展开作业加工。其次是采用数控加工的方式展开加工，主要在数控加工中心方式完成加工。采用第一种常规双面法铣齿加工方式，齿轮副啮合性能相对较差，存在一定的缺陷；而第二种数控加工方式，需要非常准确的三维模型，特别是弧齿锥齿轮齿面几何形状，造型难度相当大，容易导致实际加工出的零件与设计具有差异性，因此在实际加工作业过程中，基本会选择将两种方式进行共同完成，避开常规的双重双面法铣齿加工缺陷，还能弥补第二种方式中的问题。

首先利用第一种方式产生电火花，根据电极方式将其加热，在利用第二种方式中精确的三维手段进行模型的建立，建模期间，首先通过加工参数的设置，通过点命令导入齿面点坐标，生成弧齿锥齿轮齿面的几何图形，保证齿轮在理论上具有良好的啮合性能，保证模具以及其中的轮齿形状等正确，当然这也是机械加工中最复杂的地方，需要十分注意，积极对其进行研究创新之后，才能进行广泛应用。积极采用双规的方式进行作业，既要保证小模数弧齿锥齿轮的齿轮吻合，同时还需要建立非常精细的模具，这样能够保证模具生产加工质量，从而保证小模数弧齿锥齿轮的质量。

在具体生产过程中，大轮齿的生产作业相比较小轮齿的生产来说比较困难，所以在具体加工过程需要十分注意。因为大轮齿的模具生产就比较繁琐，加之整体的尺寸等又比较大，其中的凹凸面都需要进行详细测量，否则铣齿不能得到保证。加工作业期间，注意刀盘的尺寸，对刀期间难度比较大，所以大齿轮应用过程中，及时对其中的接触区进行调整，从整体上提升材料应用效率，保证生产质量。大轮齿模具生产过程中，对于大轮齿的作业非常重要，其中不仅需要保证两者之间作业协调，同时还需要保证大小齿轮之间的磨合，能够相互配对的情况下，才能提高整体的生产作业。

2 小模数弧齿锥齿轮设计与加工新方法注意内容

以上讨论的大小尺寸齿轮模具生产作业等，基本都是全新生产设计加工理论基础上实现的，全新的生产设计方式以及加工方式等在很多方面提升了整体生产效率，同时还能保证施工细节的稳定，从整体上降低生产作业的风险。其中需要掌握的施工关键主要包含以下内容。

首先是齿轮加工期间，一定要保证齿轮的精确，在保证精确的基础上，采用三维方式进行模具的建立。其次在施工工艺上一定要重视模具法作业中对于大齿轮的生产加工，大齿轮需要为其预留充足的施工空间，这样才能进一步保证加工齿面的精准。再者在进行模具建设过程中，还需要注意两点问题。其一在是齿轮面部能不能完全符合规定，上下之间的弧度能不能保持一致，齿轮本身在弧度上是否准确，特别是其中的节锥角以及螺旋角之间一定要十分注意。在施工作业期间，一定要注意其中的齿轮在出模具之前，不会受到任何原因的干涉，并且还能够保证大齿轮出模具期间，能够直接形成背锥，尺度以及精准度等都能够得到保障，防止施工作业期间出现倒扣等现象的发生。从整体上来讲，这种小模数弧齿锥齿轮设计以及加工的新方法，对于加工作业质量以及效率等都能够得到很好的保障，并且也是对传统设计与加工作业的重要突破。

3 小模数弧齿锥齿轮设计与加工新方法具体研究方向以及理论基础

从基础上来讲，新方法研究以及设计的基本理论基础离不开传统设计加工理论，同时其中的很多设计理念等都属于传统设计加工理念的延伸，在科学技术发展基础上，进行不断创新以及优化，其中主要包含以下几点。

3.1 齿面啮合理论基础

齿面啮合理论基础，是新方法设计与加工中最基础的设计出发点，为以后的新方法研究奠定了坚实的基础。对于小模数弧齿锥齿轮作业来讲，其中的齿面啮合非常重要，需要遵守严格的啮合要求，利用传动的方式保证相互之间的间距合理，同时对于齿面的修复以及形状的修整等都需要应用到啮合原理，保证啮合原理基础上在结合局部应用方式进行作业，其中齿面啮合期间需要保证相互之间的共轭，这样才能实现齿面作业的质量提升。局部控制作业过程中，能够很好的预防其中的齿面接触变化，同时设置固定点作为研究基点，逐渐展开研究，为其他建模方案等提供保障。

首先是根据设计研究的基本理论作为基础，积极展开理论研究以及分析，及时记录铣齿齿面的数据信息，能够保证在进行双面作业期间，保证作业能够有理论依据。其次是在进行齿面作业过程中，建立准确的作业坐标轴，完善作业的基本理论体系，对小齿面的啮合作业期间，能够准确进行推导，保证作业参观点的基础上，确定作业的主方向。再者是对齿面作业期间的参考点研究分析，参考点的研究分析过程中，对于传统形式来讲，这种手段能够很好的保证齿轮啮合面的间距，利用函数计算的方式对其展开计算，确定啮合面的半径之后，进行准确计算，确定整个啮合面长轴的面积，在进行设计作业，这样能够保证作业面积的准确以及为质量提供更好的保障。最后是结合小齿轮的面积方程式以及已经掌握的相关条件为基础，从小齿轮的方向上对大齿轮进行推论，计算大齿轮的设计面积，确定主轴变化基础上，对设计的主方向进行确定，双方同时进行大齿轮设计作业，提高大齿轮作业的准确性。

3.2 三维建模技术研究分析

三维建模技术研究是小模数弧齿锥齿轮设计与加工期间的关键步骤，本身子齿轮的齿面设计以及加工等就需要通过非常复杂的方式以及过程才能实现，其基本过程需要根据矩阵变换方式展开推导，在推导出来之后对其中的齿轮加工等过程进行监督，及时监督三维建模技术是对齿轮设计以及加工负责任的重要表现。在实际加工应用过程中，齿轮本身的啮合面就需要注意，运动过程中，刀齿进行磨合，磨合之后形成齿轮中的冠齿，冠齿是齿轮运行中最基础同时也是关键部位，所以在进行刀齿选择上，一定要重视刀齿的质量，否则在刀齿运行过程中，将会受到严格的影响，导致设计作业停止。所以在进行设计作业期间，一定要保证啮合过程中的，刀齿质量，能够完整的实现整个加工作业过程，与此同时还需要重视在数据以及坐标弧度等方面进行确定，这样能够保证准确性，与此同时，对于设计作业期间，涉及到的切削过程，注意坐标轴之间的变换，及时掌握坐标轴变化，防止在施工作业期间数据等出现问题。

4 结语

综上所述，小模数弧齿锥齿轮的设计与加工新方法，对其来讲是一个非常大的突破，并且在生产效益以及质量上都能够提供更好的保障，其中的数据等也能够更加准确的计算，从整体上促进小模数弧齿锥齿轮设计加工的进步。

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