脹芯軸制造廠家——百分百夾具機械設備（廣州）有限公司的技術(shù)團隊，有多年的齒輪行業(yè)和夾具行業(yè)的設計、制造、生產(chǎn)，及安裝調(diào)試經(jīng)驗。

目前，國內(nèi)對面齒輪的精加工還處于初級階段，商業(yè)化的面齒輪加工機床還未推出。針對國內(nèi)面齒輪加工現(xiàn)狀，本文提出基于通用五軸聯(lián)動加工中心碟形砂輪單分度磨削的加工方法來實現(xiàn)面齒輪的磨齒加工，該方法對于普及面齒輪的精加工，豐富和擴展通用數(shù)控加工中心的功能具有重要的現(xiàn)實意義。

面齒輪的碟形砂輪磨削加工原理

面齒輪理論齒廓如圖 1 所示。從圖 1 中可以看出，由于齒面沿齒寬方向壓力角不同而出現(xiàn)齒廓變尖的情況，因此，無法使用成形刀具進行加工，只能采用展成法進行磨削加工，其加工原理是通過碟形砂輪和齒坯模擬面齒輪副的嚙合過程來實現(xiàn)齒面的磨削加工。

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面齒輪的碟形砂輪展成法磨削加工過程如圖 2 所示。從圖 2a) 中可以看出，碟形砂輪繞自身軸線 Xw 高速旋轉(zhuǎn)作切削運動，其軸截面形狀與插齒刀齒廓形狀一致，模擬插齒刀( 虛線所示) 的一個齒。從圖 2b) 中可以看出，面齒輪齒坯繞自身軸線 Z2 旋轉(zhuǎn)，與此同時，碟形砂輪繞虛擬插齒刀( 產(chǎn)形輪) 軸線 Ys 作旋擺運動，當 2 種運動按照某一固定傳動比傳動時，即可實現(xiàn)面齒輪齒廓的展成磨削加工；當一個輪齒磨削完成后，面齒輪齒坯隨機床工作臺旋轉(zhuǎn)一個分度，加工下一個齒廓，如此逐齒磨削，后完成面齒輪所有齒面的加工。

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行星傳動組件不僅要考慮齒輪的接觸和彎曲強度達到使用要求，同時根據(jù)已有的設計經(jīng)驗還要滿足以下幾方面的要求：①行星輪內(nèi)裝軸承的承載能力滿足使用要求;②太陽輪齒數(shù)和內(nèi)齒輪齒數(shù)之和是行星輪齒數(shù)的整數(shù)倍;③太陽輪齒數(shù)不小于 15;④太陽輪的扭轉(zhuǎn)應力不大于 70 MPa;⑤減速器的輸入轉(zhuǎn)速與配對使用的兩級行星齒輪減速器的輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)差小于3 r/min，因此減速器低速級行星傳動主參數(shù)的確定是減速器設計的難題。

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與普通齒形相比，雙圓弧齒廓增加了齒輪的嚙合對數(shù)，減少了普通齒輪嚙合時尖點和干涉情況的發(fā)生，顯著提高了齒輪的嚙合效率。同時，其承載能力高，使用壽命長，可以在高速度、高負荷環(huán)境下工作。雙圓弧齒輪是抽油機減速器的重要部件，使用一段時間后會不可避免地產(chǎn)生破損，直接報廢更換新齒輪需要花費較高的費用。齒輪的破損形式主要有斷齒、齒面剝落等。針對這些問題，目前的修復方案是對損傷程度較小、有修復價值的雙圓弧齒輪進行激光熔覆或者對齒輪進行堆焊，由于修復后的齒輪齒廓不標準，必須對它進行切削加工，使再制造雙圓弧齒輪恢復原有的使用性能及精度。

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