关键词：弧线齿轮；设计理论；数控加工方式
引言：
在机械产品之中齿轮是非常重要且基础的一个零部件，它的发展历史非常漫长。事实上它的普及是从其加工技术的发展开始的。一般齿轮加工的方式主要有仿形和展成两种，由于其加工方式的发展也使得其设计理论得到了有效发展。线齿轮是一种新型的齿轮，当下基本被运用在微小传动领域之中。所以本人试着将其拓展到一些常规传动之中，对其具体的设计理论和加工方法进行简要分析。
一、设计理论
弧线齿轮主要包含有主动线和从动线两种，他们的轴线在同一个平面之中呈现出来的一定角度组成一对传动副；主动接触线和从动接触线会所形成的一空间共轭曲线[1]。
主动接触线是一条空间圆柱螺旋曲线，其方程为：
在这之中m是螺旋半径，n是螺旋参数，t是变量。
从动接触线是一条空间曲线，和主动轮接触线共轭，其方程为：
在这之中i12是主动轮与从动轮之间的传动比。
在该齿轮之下，主动线和从动线齿轮的轮齿都依附在轮体上面，极易通过数控机床去加工，也能够实现批量化的生产。它与传统齿轮相比较具有良好的互换性，能够在批量生产的过程中降低成本。另外主动线和从动线齿轮构成个一对传动副，因此整体结构非常简单，同时还能够确保在同一个平面之中进行不同角度的交叉轴传动，由于主动线齿轮数量最少可以达到1，所以结构整体非常紧凑，能够有效节省空间。
二、加工方法
（一）工艺规划
零件加工工艺流程通常就是对零件毛坯的尺寸、形状以及表面的质量进行改变，使其可以得到一个完整的零件的工艺过程。一般情况下普通零件其加工工艺流程就是先进行粗加工，然后在这样的基础上再去进行精加工，接下来进行装配，再去检验和包装等等。在机械加工工艺之中将这几种方式的详细信息进行了说明，包含改变其尺寸、形状、位置与性质等方面的改变，使其最终变成一个半成品或者是成品。从一定程度上来说，数控加工是目前其制造技术最智能化的一种展现。它和普通的加工相比较，需要重点注意其工艺本身设计的严密性以及工艺自身的具体性[2]。想要达到相应的加工目标，就需要重点控制好加工中的每一个细节，比如工件本身图形的处理、精准的计算以及编程等等。一般加工工艺之中各项工艺的划分、刀具选取以及刀轨和切削的余量等内容都必须要提前将其写入到加工程序当中。科学的规划能够确保机床和刀具选取的合理性，从根本上提升工件的加工品质，并提升加工的效率，一般在具体制定加工工艺的时候需要遵循：
第一，工序集中。这就是指运用最少的工序将零件加工完成，其工序变少，每一道工序之中的内容增多。在运用这一原则的时候，需要将工件自身的装夹次数降低，一般都是在一台机床的一次装夹之中完成。这样就可以最大程度上提升其机床的利用率，降低环装的时间，并降低因为频繁更换机床而出现定位误差的问题。在编制一些复杂工件工序的时候需要注重刀具的种类以及每一个工件之间换刀的次数，也就是空行程的时间。最好是运用同一把刀把工件上所有能够加工的区域全部加工完，然后再去更换其它的刀具。这样能够最大程度上降低误差和加工时间与成本。
第二，基准统一。这里的统一主要就是产品设计、加工以及工艺的基准等等。在这一原则之下能够降低其加工误差，同时对夹具设计予以简化，最大程度上降低工作量。
第三，先进行粗加工，然后细加工。对零件加工流程进行合理安排，并将其粗细分开，可以最大程度上降低加工过程之中的变形误差，对已经加工的表面形成良好的保护。
第四，对刀具轨迹进行合理规划。在对复杂工件进行加工的时候，需要在确保加工质量的基础上，将刀具轨迹路径缩小，降低磨损，有效节省时间。除此之外，还需要把粗加工过程、换刀、退刀和进刀轨迹路径上的空行程降低，从而提升加工效率。
在对其工艺进行制定的时候，还需要重点对加工区域的规划和加工对象的特点进行考虑，也就是以其加工对象的基本特点去分区，然后在各个区域之中运用不同的工艺和方法。如果工件加工表面形状、尺寸差异比较大的话，就必须要分区加工。
（二）方法
现阶段其加工方式主要有车削和铣削两种，为了去加工一些比较复杂的零件，还有车铣复合加工与数控铣加工。在这之中数控车床主要是加工直线、斜线圆柱以及各类螺纹、蜗杆等工件，数控铣加工中心本身就是一种具有极强功能性的机床，一般主要加工各类曲面、平面、沟槽以及分齿零件等，所以在数控加工之中占有非常重要的地位。
由于当下的零件产品多品种、小批量，生产过程对工序集中化及成本降低又有很高的要求，所以这就诞生了车铣复合加工，它不但是车削和铣削的合并，它还可以通过合成运动进行加工，完全是一种全新的切削理论及技术。这种方式其装夹次数比较少，同时精度高；工艺链非常短，效率极高；同时占用空间小，成本非常低。
三、结束语
总的来说，在啮合理论之下能够将其弧线齿轮的主动与从动接触线的方程确定出来，进一步丰富了其设计理论。另外在对通用数控技术进行研究之后，明确了该类齿轮的基本结构特征，这对于确定基本加工工艺和加工方式来说具有很大的现实意义。
参考文献：
[1]高晓伟,贾洁,闫畅,etal.圆弧齿线圆柱齿轮齿面设计与有限元分析[J].机械传动,2015(11):84-87.
[2]盛伟,王利霞,冯占荣,etal.弧线齿面齿轮齿面几何设计及径向齿宽特性[J].航空动力学报,2019,34(04):66-73.
论文作者:张程
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/17
标签：加工论文; 齿轮论文; 工件论文; 零件论文; 主动论文; 工艺论文; 工序论文; 《科学与技术》2019年第14期论文;