1. 引言

　　在行星减速机构中经常有双联齿或三联齿结构的零件，当输入和输出轴的起始位置有严格要求时，这些双联齿或三联齿就要有对齿要求，有时也叫正时要求(timing)，即要求有一列齿在一条线上时即齿的对称度要求，一般在0.1mm左右。由于齿轮参数(主要是模数、齿数、压力角)的不同，无论是滚齿加工还是插齿加工，要稳定地保证其中一列齿的对称度，选择一种先进的工艺方法就显得十分重要。双联齿或三联齿或者齿数不同，或者模数不同，通常要选用两把齿轮刀具来进行加工。受空间的限制，齿轮轴向的空刀槽一般都较窄，选择滚齿加工时，滚刀的直径要制作的很小，实现难度较大，采用插齿加工则较为方便。

　　2. 加工概况

　　我单位某行星减速机构中有一双联齿(如图一)，右端是一模数0.5齿数49 压力角30°精度等级GB3478.1-1995的6h级花键，左端是模数1.6齿数19压力角20°GB10095-88的5级精度齿轮，零件材料为近似于00Ni18Co8Mo5TiAl的超高强度钢，热处理后硬度HRC51～58，其中一列齿的对称度要求0.08mm。

　　图一

　　方案一：工件一次装夹更换不同的插齿刀保证对称度。先要确定两把刀具的起始位置，插齿刀上的一齿必须和插齿刀柄上的一个削扁的平面有严格的位置关系，每换一次插齿刀都要校正此平面。或者是依靠刀杆与机床之间的键槽角向定位，装夹零件后进行试切，反复调整插齿刀相对与零件的起始位置来保证对称度，缺点是对称度只能保证在0.1mm以上，加工的一致性不好且效率低，不适合于大批量加工。

　　方案二：两次装夹工件以一端齿定位保证对称度。需要制造以其中一端齿定位的夹具，最终工件的对称度是由此定位误差和插齿刀的校正误差综合形成，误差较大无法满足图样要求。

　　无论是以上哪种加工方法刀具刃磨后都需要重新调整，加工费时费力。该零件以往的加工按上述的方案二进行：

　　粗车毛坯---固溶——精车齿坯——滚齿——插齿——时效——精磨外圆——精磨左端齿轮。

　　滚制零件左端齿轮时留磨削余量，再用滚后的齿作角向定位的夹具插右端花键，保证对称度，实际生产过程中对称度一般能保证在0.15mm以上。磨齿工序是均匀去除余量磨削齿轮，为了保证零件最终对称度0.08mm，磨齿工序必须加工——计量——加工——计量，每件零件借余量来保证对称度，加工效率很低。

　　3. 改进后的加工方法

　　我单位新购置了格里森公司的GP300ES数控插齿机，有着效率高重复定位精度小的特点，使得双联齿加工工艺的改进成为可能，经过分析了零件特点，提出了在一把刀杆上同时装上两把插齿刀的双联刀方案，得到了格里森公司的支持，并在格里森公司定购了如图二的双联刀杆，可一次可装夹两把插齿刀如图三。该刀杆的安装直径是φ31.75mm，刀杆端面及外圆有两处键槽用于定角向，一处在刀柄的端面用键连接大刀具与刀杆主体，另一处在刀杆外圆上用键连接小刀具和过渡套，两把刀具之间的过渡套(如图二所示)可以有效的调节两刀具之间的轴向距离，该距离可以根据零件两端齿轮之间的轴向距离确定。由此可见更换过度套的直径和长度可适用于不同直径比和轴向尺寸的零件。

　　用双联刀加工时要验证刀杆、刀具、零件、夹具的干涉。首先加工上端花键时需要保证大刀具端面与夹具螺杆上端面不产生干涉，其次加工下端齿轮时必须保证小刀具外圆与夹具体、刀杆下端面与夹具底座不产生干涉。现有的刀具和夹具不能满足以上要求时须重新设计制造专用夹具。

　　零件的加工过程：首先用下端的齿轮刀具加工右端花键到尺寸，如图四，设定程序的起始位置包括零件和刀具的起始位置。再用上端齿轮加工零件左端齿轮，如图五，这时零件的起始位置同加工花键的起始位置，插齿刀的起始位置可以相同也可以按图样和刀具的安装位置重新设置。首件加工完成后计量标记在零件起始位置的一列齿的对称度，根据对称度误差调整其中一端齿轮程序的起始角度(一般调整齿数较多的要素的起始位置?调整两端都可以)。经过两次调试，对称度可以稳定地保证在0.05mm以内，而且采用这样的加工方法减少了滚齿、插齿工序的准备和周转时间，减少了以齿定位零件的装夹时间，提高了磨齿前对称度公差，为后续磨齿对刀和加工检测调整节约了大量时间和精力，加工效率大幅度地提高，零件的加工一致性也很高。

　　4. 小结

　　航空齿轮相对于其它行业的齿轮有着一些特殊的要求，正是这些特殊的要求推动了航空齿轮制造加工工艺的快速发展，愿此总结能给同行有所借鉴。