陈银，连钢钢，刘健

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1 序言

直齿、斜齿圆柱齿轮的加工，通常采用滚齿、插齿或磨齿的方法来完成。随着四轴加工中心的功能开发，以往在三轴加工中心难以完成的工艺，在四轴加工中心设备上则得以实现[1，2]。本文以一个典型斜齿轮为例，探讨其四轴数控加工方法。

2 案例分析

斜齿轮的传统加工方法需要通过滚齿机来实现。随着数控技术的高速发展，尤其是加工中心四轴联动技术的发展，斜齿轮的加工在数控机床上逐渐得到实现。本文就斜齿轮的加工方法展开探索，基于我国自主研发的软件——CAXA制造工程师，借助VERICUT进行模拟验证，以四轴加工中心为平台实现任意斜齿轮和定制斜齿轮的加工。

案例选自某年机械行业职技大赛“辰榜杯”数控多轴联动加工技术赛题，需要加工的斜齿轮如图1所示，部分参数见表1，材料为LY12。案例加工难点为齿斜度为20°，齿数为20，比赛现场没有专用的齿轮加工设备，每个工位提供辰榜四轴加工中心一台，要求完成模拟仿真和实际加工，并现场装配完成一套斜齿轮配合的滚子模机构，通电自动运转，齿轮配合要求较高。

图1 斜齿轮

表1 斜齿轮部分参数

3 方法一：通用刀具，展形加工

CAXA制造工程师软件拥有丰富的四轴、五轴加工功能。先绘制斜齿轮实体，然后生成刀具轨迹。轨迹生成步骤为：分别选择“加工→五轴加工→五轴限制面加工”“加工→五轴加工→五轴平行线”和“加工→轨迹编辑→五轴转四轴轨迹”加工方法，设定粗、精加工刀具，可选用通用平底刀和锥形球刀，生成粗、精刀路轨迹，并模拟切削验证，如图2所示。……