严辉容，朱留宪，李兴慧

0 引言

圆锥齿轮是传递相交轴间运动和动力必不可少的零部件，由于直齿锥齿轮在设计和制造上相对于斜齿和曲线齿圆锥齿轮要简单得多，实际生产中应用非常广泛[1]，在工程、电力、矿山、军工等领域大量使用。

模数大于等于18 mm的齿轮，一般称为大模数齿轮。大模数齿轮的特点是结构尺寸大、承载能力强，但模数越大，齿轮的加工难度越大[2]。圆锥齿轮一般在锥齿刨等专门机床上加工，在缺少锥齿轮专用机床的情况下，可在铣床上用锥齿轮铣刀加工，其采用的是成形刀具和分度装置在铣床上进行加工[3]，但是材料成本和加工成本都很高。目前在工厂中，经常使用铸齿、刨齿、滚齿或数控加工等方法进行加工，对于精度要求高的，一般是在刨齿机、滚齿机上用展成法加工，或者采用数控加工中心加工，对于低精度的齿轮，一般采用铸齿或刨齿的方法，但铸齿的精度太低，刨齿完全靠划线来保证分齿的均匀性和齿形的准确度，加工效率很低[4]。除了直齿圆锥齿轮的加工面临上述问题外，其他类型的齿轮加工也有同样的问题。

图1所示的模数为20 mm的直齿圆锥齿轮，是一种在工程、矿山上广泛使用的齿轮。由于超大模数齿轮的齿宽较长，常用的轮廓铣加工方法所选刀具的长径比较大，加工效率及齿面粗糙度难以提升[5]。文章针对这种齿轮设计了一种加工工装，使该零件在加工时装夹过程变得简单，并能大幅度提高加工效率，降低生产成本，同时保证了零件的精度，具有很好的经济适用性。……