介紹一種超過R10000mm的大鼓形花鍵加工實例。打破臥式滾齒機數控系統的圓弧半徑限制，采用微分圓弧、直線逼近的方法實現坐標點的計算和程序編制，通過技術攻關和試驗驗證，得出當分割量＜0.75mm時，可滿足齒向7級精度要求。1

序言圖1所示為太陽輪軸外形結構及鼓形量。太陽輪軸總長1510mm，軸兩端因加工需要安裝有含中心孔的專用工裝，實際長度更長，超過立式滾齒機縱向裝夾行程，且工作臺上沉孔小于太陽輪軸左端齒外圓，無法裝夾。目前在經過改造的臥式滾齒機編程過程中發現，設備允許輸入的最大滾削鼓形量只有幾千毫米，不能滿足圖樣R33000mm的設計要求。外協加工成本昂貴，同時由于遠距離運輸，因此增加了運輸成本，并且存在運輸磕碰、劃傷等多種潛在風險。由于產品為批量化生產，同時為了降本增效，因此進行技術攻關，實現在現有滾齒機設備上自主加工。a）結構b）B齒漸開線外花鍵齒向修鼓圖1太陽輪軸外形結構及鼓形量2

鼓形花鍵加工原理鼓形花鍵的加工，是通過改變滾刀徑向切削深度來實現的。對于直齒圓柱鼓形花鍵來說，實際切削過程中，滾刀在XZ平面內的運動軌跡為一較大的圓弧，由于太陽輪軸設計的鼓形量較大，經過改造的臥式滾齒機數控系統無法輸入5位數以上的圓弧半徑，不能滿足圖樣設計要求。根據圓是由它的內切多邊形無限逼近的結果[1-3]，擬采用微分圓弧，直線逼近的方法來實現。現在的關鍵是微分數量的確定及坐標點的計算問題。200mm長度的花鍵加上滾刀的切入、切出距離，按300mm計算，該段圓弧需要分解成多少段直線才能達到齒輪精度要求。初步確定分解為200段，即每段距離Z值改變1.5mm。3

坐標點的計算及程序編制根據零件結構及設備要求，程序編制時采用相對坐標編程。坐標點的計算（見圖2）采用相對坐標點。坐標點計算過程使用Excel程序。圖2坐標點的計算程序應用計算機編制，有利于坐標點的復制、粘貼，避免手工輸入大量的數據和輸入錯誤數據。編好的程序由外部USB轉接接口導入加工設備。4

樣件的試制及檢測為了驗證此方法的合理性及可行性，從車間找了一段廢料，改制成與零件同齒數不同模數、同長度同鼓形量的花鍵軸，樣件如圖3所示。a）花鍵軸結構b）漸開線外花鍵齒向修鼓圖3樣件加工完的樣件上齒檢儀檢測，檢測結果見表1，其中Cβ為鼓形量，Fβ為螺旋線總偏差，fHβ為螺旋線傾斜偏差，ffβ為螺旋線形狀偏差。鼓形量110μm小于圖樣技術要求的150μm，左右兩側鼓形量均勻一致，但螺旋線形狀偏差ffβ大，齒向形狀波浪較明顯。表1樣件檢測結果（單位：μm）根據表1檢測結果，把圓弧分解成400段，實際加工后對零件進行檢測，檢測結果見表2，鼓形量130μm更接近圖樣技術要求的150μm，左右兩側鼓形量均勻一致，螺旋線形狀偏差ffβ明顯減小，齒向形狀波浪過渡更加光滑。表2零件檢測結果（單位：μm）5

結束語經產品加工驗證，本次技術創新打破了數控編程系統的圓弧半徑限制，完成了風電超長太陽輪軸大鼓形量花鍵的批量化加工，不僅滿足設計要求，而且節約了制造成本，同時得出以下結論。1）在臥式滾齒機上，通過應用直