图11 变异大轮和小轮坯体初始装配位置 （2）小轮成形过程
小轮毛坯建立后，将工具大轮绕ZC轴旋转过90°，使它们处于装配位置。调整好后的小轮和工具大轮如图11所示。大轮正转包络，步距0.5°，转过60°后，包络出的小轮齿形如图12所示。此时得到的小轮模型并不是最终的模型，也需进行齿面重构光顺等操作。小轮的齿面重构和大轮以及工具大轮的重构方法相同，不再赘述。
图12 展成小轮模型实体
如上所述，通过双面精切刀盘展成法切制大轮模型，大轮齿面重构光顺后得到了大轮的最终模型。用类似的方法得到工具大轮后，再用工具大轮布尔运算展成小轮毛坯得到了小轮模型。
6 数控加工实验
为了验证本文提出的建模方法及其数控加工的正确性和可行性，对大小轮进行了数控加工试切实验。数控加工采用通用的五轴数控加工中心。大轮齿形曲率变化较为平缓，采用四轴联动数控加工即可；小轮齿形曲率变化较大，加工过程中容易出现干涉的区域，因此采用五轴联动数控加工。由于篇幅有限详细的数控加工方法不赘述。图13、图14分别为小轮、大轮数控加工精加工的一个中间过程。齿面精加工后表面质量良好，可满足产品精度要求。
图13 21齿小轮精加工中间过程 图14 35齿大轮精加工中间过程 7 结论语
本论文提出了一种适用于通用多轴机床数控加工的格里森弧齿锥齿轮的新的建模与加工方法。该方法首先建立实体建模，再利用通用多轴数控加工中心进行了弧齿锥齿轮的加工，减少了生产准备时间并降低了生产准备工作成本、解决了专用机床与齿轮尺寸参数的矛盾、准确地预报锥齿轮齿形和接触区等。从一定意义上说，解决了齿轮领域学者们长期以来致力于解决的简化齿轮生产过程、预报锥齿轮齿形和接触区等重大学术问题。同时本方法缩短了锥齿轮产品开发周期、降低了生产成本、减小企业对设备的投入、增加了企业的生产柔性能力，极大提高企业核心竞争能力，以满足国家经济发展需要。
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