如何調整精密齒輪滾刀的安裝角：

切斜齒輪(包括螺旋齒輪)時，合理選擇滾刀的螺線方向，對滾切齒輪精度有一定的影響。切齒時希望滾刀的安裝角小些(滾刀螺線與被切齒輪螺線同向，其安裝角就小)，因為這樣，滾刀沿被切齒輪切線方向分力與機床工作臺轉向相反，也就是滾齒機分度蝸桿對蝸輪的軸向力方向相反，這樣可消除蝸輪副的間隙，不易引起振動，從而提高切齒精度，降低表面粗糙度，同時可使滾刀參加切削的刀齒較多，切削條件較好，被切齒輪質量較高：如滾刀的安裝角大，參加切削的齒數減少，切削負荷集中，刀齒容易磨損，容易產生振動，被切齒輪質量就差。因此加工右旋齒輪時，應采用右旋滾刀：加工左旋齒輪時應采用左旋滾刀，這樣可減小滾刀的安裝角。至于加工直齒輪，采用左或右旋滾刀都可以，它們的安裝角總是等于它的螺線升角，只是滾切齒輪時輪坯的轉向不同而已。用標準滾刀滾切標準齒輪時，相當于齒條與齒輪嚙合，這時滾刀刀齒中線與齒輪的分圓相切，由于齒輪齒厚有偏差，所以必定會使滾刀產生少量的徑向位移，使滾刀刀齒中線與齒輪分圓分離，使滾刀的安裝角產生變化：用標準滾刀滾切變位齒輪時，滾刀必須按圖紙規定的位移系數與齒輪模數的乘積來調整(實際上是用測量齒輪齒厚來控制位移量)，也會引起滾刀安裝角的變化：滾刀用鈍后重磨前刀面，不僅外徑會減小，而且節圓直徑也會隨之減小，滾刀的升角和安裝角也都會發生變化。本文詳述了滾刀分圓的選擇、滾刀與被切齒輪中心距不同時滾刀安裝角的變化、采用不同升角滾刀時滾刀安裝角的補償調整以及精確調整安裝角的方法。

1 滾刀分圓直徑的選擇：
    在生產實踐中，只按新滾刀刻印的螺線升角來調整滾刀的安裝角，不按滾刀重磨后的各次螺線升角來調整滾刀的安裝角。事實上這樣做很煩，會給生產帶來極大的不便。故滾刀設計時選擇分圓直徑應考慮新滾刀刃磨后，引起的螺線升角的變化。從新滾刀刃磨到最后不能使用時為止，滾刀節圓引起升角與分圓升角之差為小值，這樣可減小齒形誤差及齒厚變化。利用計算斜齒輪分圓的公式，可計算滾刀分圓直徑:
da=ms·z=mn·z/cosba=mn·z/cos (p/2-la)=mn·z/sina     (1)

    式中：da ——齒輪或滾刀分圓直徑
    ms ——齒輪端面模數
    mn——齒輪或滾刀的法向模數
    z ——齒輪齒數或滾刀頭數
    ba——齒輪分圓螺旋角或滾刀分圓螺旋角
    la——齒輪螺線升角或滾刀螺線升角

                               圖1

式(1) 中如z=1即為單頭滾刀，圖1所示為新滾刀端面投影圖，它刃磨到OC 面后，即告報廢。如分圓直徑取在OB 剖面時，單頭滾刀分圓直徑與齒高及鏟背量有關，其升角為
    sin la=mn/da     (2)
    而新滾刀節圓上的升角為
    sin l1=mn/d1    (3)
    刃磨至不能用的舊滾刀節圓上的升角為
    sin l2=mn/d2     (4)
    ∵ d1>da>d2 ∴sin l2>sin la>sin l1即l2>la>l1，如分圓取在OA 剖面內時，分圓直徑僅與齒高有關，其新滾刀分圓的螺線升角為：
    sin l1a=mn/d1a     (5) #p#分頁標題#e#
刃磨至不能用時舊滾刀節圓螺線升角為：
    sin l2a=mn/d2a     (6)
    ∵ l1a=l1：l2a>la ∴ l2a-l1a>la-l1
    ∵ l2a=l2：l1a>la ∴ l2a-l1a>l2-la
    所以只要考慮頂高所確定分圓直徑的滾刀與既考慮頂高又考慮鏟背量所確定分圓直徑的滾刀比較，由于前者節圓螺線升角與分圓直徑升角之差大于后者，故設計滾刀選擇分圓直徑時應按后者，以保證新舊滾刀安裝角度變化減小，提高齒輪齒形精度，從而減小齒厚變化。

2 滾刀與被切齒輪中心距不同時滾刀安裝角的變化：
    用標準滾刀滾切標準齒輪時，相當于齒條與齒輪嚙合，這時刀齒的中線與齒輪分圓相切，刀齒中線就是節線，齒輪分圓就是在滾刀節線上作純滾動的節圓，滾切完成后，從理論上來說:齒輪節圓(分圓)上的齒厚等于滾刀齒形的齒槽寬：齒輪法面周節(斜齒輪或螺旋齒輪)等于滾刀的法面周節。實際上滾刀的齒厚及輪齒的齒厚都有誤差，故而滾刀齒形中線與齒輪分圓不相切而分離。分離量的大小，由齒輪齒厚偏差所引起的徑向位移量而定，用標準滾刀切制齒輪時，當被切齒輪與滾刀中心距加大時，滾刀節圓加大，當被切齒輪與滾刀中心距減小時，滾刀節圓減小。滾切標準齒輪時，設滾刀節圓直徑daw，因而有daw=da+Esi/2sina0。式中Esi為齒輪公法線長度齒厚的下偏差。如工作圖給出分圓弦齒厚、固定弦齒厚的偏差，要換算成公法線長度的偏差方可計算。計算時要將Esi的符號代入。設a0為齒輪分圓壓力角：由齒輪齒厚偏差而引起的滾刀節圓升角改變為law，則：
    sin law=mn/daw=mn/(da+Esi/2sina0)=sin la/(1+Esisin la/2mnsina0)   (7)
故滾刀的實際安裝角為：
    G=ba±law     (8)
    用標準滾刀滾切變位齒輪時，設滾刀的節圓直徑為dawe，則有dawe=da+2mne+Esi/2sina0 。式中的e為變位系數(e>0或e<0) ，計算時要將e的符號代入。由變位數而引起滾刀節圓升角的改變為lawe則簡化整理后即可得：
    sin lawe=mn/dawe=mn/(da+2mne+Esi/2sina0)
    簡化整理后即可得
    sin lawe=sin la/(1+2esin la+Esisin la/2mn·sina0)     (9)
    故滾刀的實際安裝角為：
    Ge=ba±lawe     (10)

3 滾刀實際安裝角的補償調整：
    滾切精密的標準齒輪及變位齒輪時，如齒形精度要求高，齒厚變化要求小，滾刀的安裝角不能按滾刀刻印的la 來調整安裝角，應按式(7)、(8)、(9)及(10)計算出的實際角度來調整滾刀安裝角，以減小齒形誤差及齒厚變化。利用式(7)進行計算，如|law-la |>4’時，要調整滾刀的實際安裝角，應按式(8) G=ba±law 進行調整安裝：利用式(9) 進行計算，如|lawe-la|>4’時，要調整滾刀的實際安裝角，應按式(10) Ge=ba±la±lawe 進行調整安裝。

                           圖2

4 滾刀安裝角的精確調整：
    滾齒機上滾刀安裝角的精度調整影響被切齒輪齒形精度及齒厚的變化。通常調整法是操作者根據刀架轉盤刻度及游標刻度尺如圖2所示來調整，游標刻度尺每一格一般為6’，故滾刀安裝角調整精度為6’。精加工斜齒輪齒形時，需要將滾刀安裝角精確調整至1’，甚至要調整至秒，此時游標刻度尺顯然不能滿足需要，這樣就給精確調整滾刀安裝角帶來困難。我們采用千分表將游標上的一格轉換成千分表所走的格數來調整，可使滾刀的安裝角精確的調整至秒。如圖2要求調整滾刀的安裝角ba±la=5°56’38"。精確的調整法:先將刀架轉盤角度調整至5°54’，然后用一千分表安裝于離偏轉盤旋轉中心任一位置，讓刀架轉過6’，看千分表走過為540格，1分的格數為540÷6=90格，1＂的格數為90÷60=1.5格，由此求得2’38"時，千分表應走格數為:2×90+38×1.5=237格。將刀架復位至 5°54’，再將刀架按表調過237格，所求滾刀的安裝角即為5°56’38＂精確至秒。#p#分頁標題#e#

5 結論：
    用標準滾刀滾切齒輪時，不論是滾切標準齒輪還是滾切變位齒輪，滾刀安裝角都會發生變化：新滾刀經刃磨后，節圓上的升角會發生變化并引起滾刀安裝角變化。滾刀刃磨后的升角變化可通過合理選擇滾刀分圓直徑加以控制，使滾刀刃磨后安裝角變化小些，以提高齒形精度，減小齒厚變化。用標準滾刀滾切標準齒輪和變位齒輪，是指最后精切齒輪齒形：只有當按滾刀刻印的升角la 來調整滾刀安裝角而難以達到齒形精度時，才應按(7) (8) (9) (10) 式進行調整。如不是最后精切齒形而是作為粗切或半精切齒形，給磨齒、珩齒、剃齒等預加工，則不需按law、lawe 調整滾刀的安裝角。