基于数控加工的渐开线齿轮柔性制造技术研究

◎蒋灯财（桂林机电工程学校541004）



基于数控加工的渐开线齿轮柔性制造技术研究

◎蒋灯财
（桂林机电工程学校541004）

齿轮设计及制造时考虑的因素有很多，例如有传动速比、噪音及强度等，设计者可因不同的需求而决定压力角、转位系数等，因此齿轮的单件小批量生产制造成本昂贵。文章运用CAD/CAM方法结合CNC加工切削中心及刀具，提出一种全新的柔性制造技术，提升齿轮的单件小批量生产设计及制造效率，并降低其成本。

渐开线齿轮；数控加工；柔性制造技术；接触应力

引言

齿轮为一精密之机械组件，与皮带、磨擦、液压等传动相比，具有传动功率范围大、效率高、传动速比准确、寿命长、强度高等特点，故广泛应用于传动机构中。现代齿轮大量生产技术已相当成熟精良，但需用到昂贵的齿轮生产专用机及各种成型刀具，在量大的前提下，这些机器成本可被平均摊提；大量生产虽可降低生产成本，但附加价值亦低。若在附加价值高的小批量制造要求下，基于成本考虑，制造者不可能为了小批量的生产，而订购不同的加工齿刀及购置专用齿轮制造机器，因一把齿刀都极为昂贵，即使厂商具备足够的机具，往往也不愿接小批量的订单，因为任何齿轮制造的前置工作都非常烦杂费时，虽然单价利润高但量少，并不能吸引厂商接单，故有必要发展一套针对小批量特殊需求的生产技术。[1-2]

传统齿轮量产方式，对不同压力角、模数等齿轮的制造，一把齿刀皆无法完成，需用到不同的齿刀，故增加成本巨大，此外，成型齿刀外形固定，齿廓细部形状如齿尖修正或齿根导圆角处并无法任意变化，受到成型齿刀限制多，齿廓设计柔性低；……