前，汽車、拖拉機等行業(yè)大量使用齒頂高系數(shù)ha*≠1，壓力角an≠20°或模數(shù)mn為非標準值的漸開線非標齒輪。為加工此類齒輪，需根據(jù)被切齒輪參數(shù)確定相應的滾刀參數(shù)，并從《復雜刀具訂貨圖冊》(以下簡稱《圖冊》)中選用正確的非標滾刀。
1 非標滾刀的選用步驟
1.1 確定滾刀類型與精度
滾刀類型與精度的選擇應根據(jù)加工設備及工藝而定。滾刀模數(shù)(或徑節(jié)、周節(jié))和壓力角應與被切齒輪相等，螺旋方向最好與被切齒輪相同，加工直齒齒輪時應優(yōu)先選用右旋滾刀。
1.2 確定滾刀全齒高h
對于非全切式滾刀，滾刀全齒高h的計算公式為
h≥h1+c*mn+Dh (1)
對于全切式滾刀，則有h=h1 (2)
式中：h1——被加工齒輪全齒高
c*——被加工齒輪頂隙系數(shù)
mn——被加工齒輪法向模數(shù)
△h——剃齒或磨齒時因工藝需要而設置的滾刀齒頂加長量，可參考表1選取：
1.3 確定滾刀法向齒厚Sn、軸向齒厚Sx和齒頂高ha
齒輪滾刀的軸向齒形。其中，Ⅰ型為正常齒形，Ⅱ型為修形齒形。剃前齒輪滾刀的軸向齒形一般有五種類型(圖略)。剃前和磨前滾刀的齒形通常都有一定修形量。
滾刀齒厚和齒頂高有以下兩種計算方法：
1) 按通用滾刀設計方法的計算公式為
Sn=pmn/2-DS'+DS" (3)
Sx=Sn/cosl (4)
ha=hf1+xn1mn+Dh (5)
式中：DS'——滾刀的加工余量
注：Ess——被切齒輪齒厚極限上偏差
DS"——考慮被切齒輪齒厚偏差而附加的滾刀齒厚增量(可參考表2取值)
l——滾刀分度圓螺旋升角
hf1——被切齒輪齒根高
xn1——被切齒輪法向變位系數(shù)
式(4)中滾刀分度圓螺旋升角λ的計算公式為
sinl=mnz[/de-2ha-0.2(k+dde)]≈mnz/(de-2ha) (6)
式中：z——滾刀頭數(shù)
de——滾刀齒頂圓直徑
k——滾刀徑向鏟背量
δde——滾刀外徑公差
2) 按專用滾刀設計方法的計算公式為
Sn=en1min=pmn/2-2xn1mntanan-DS'+DS" (7)
Sx=Sn/cosl (8)
ha=hf1+Dh (9)
式中：en1min——被切齒輪工序法面齒間寬最小值
1.4 確定滾刀修形與齒頂圓弧
當被切齒輪無修形要求時，選擇剃前或磨前滾刀時無需驗算滾刀修形量，其它類型的滾刀則應選用非修形滾刀。當被切齒輪有修形要求時，無論何種類型的滾刀均應選用修形滾刀，并驗算修形量，驗算過程可參考有關齒輪刀具設計手冊。
當被切齒輪對滾刀齒頂圓角r1有特殊要求時，訂貨時需與滾刀制造廠協(xié)商。對于在《圖冊》的備注欄中給出了r1值的大齒頂圓角滾刀，應按復雜刀具設計手冊中的有關公式驗算被切齒輪與配對齒輪傳動時是否會發(fā)生過渡曲線干涉；對于備注欄中未標注r1值的滾刀，由于r1較小，因此無需驗算過渡曲線干涉。
1.5 查《圖冊》選用滾刀。
根據(jù)上述步驟確定的滾刀參數(shù)，查閱《圖冊》，選出所需滾刀。
1.6 驗算滾刀軸向齒厚Sx
首先按式(6)估算出l值，然后按式(4)或(8)驗算滾刀軸向齒厚Sx。
當按照步驟(3)中方法①和②確定的滾刀參數(shù)在《圖冊》中選不出所需滾刀時，還可按下式對符合以上步驟確定的參數(shù)(ha、Sx除外)的所有滾刀的a和Sx進行驗算，若此式成立，則該滾刀可用：
Sx=［pmn/2-DS'+DS"+2(ha-xn1mn-hf1-Dh)tanan］/cosl (10)
2 應用實例
應用上述方法選用加工解放牌汽車中間軸齒輪3的非標滾刀。該齒輪為雙徑節(jié)制齒輪。
滾刀選用步驟如下：
2.1 當采用滾齒→熱處理加工工藝時，應選用A級或B級齒輪滾刀，滾刀徑節(jié)DP1/DP2=6/8，aN=20°，螺旋方向為右旋。
2.2 滾刀全齒高h≥h1+c*m2+Dh=7.62+0.4×3.175+0=8.89mm。
2.3 滾刀法向齒厚Sn、軸向齒厚Sx和齒頂高ha分別為
Sn=pm1/2-DS'+DS"=25.4p/2×6-0+(0～0.08)=6.65～6.73mm
Sx=Sn/cosl=6.65/cosl～6.73/cosl(l待定)
ha=hf1+xn2m2+Dh=3.145+1.3+0=4.445mm
2.4 被加工齒輪無齒形修形，因此選用非修形、正常齒頂圓角的滾刀。
2.5 根據(jù)以上步驟確定的參數(shù)查閱《圖冊》后，選用代號為G1-DP-26的滾刀。
2.6 驗算滾刀軸向齒厚Sx：
Sx=6.65/cos3°36'～6.73/cos3°36'=6.66～6.74mm
加工實踐證明，本文介紹的非標滾刀選用方法簡單實用，能較好滿足生產要求。
