滾齒機加工齒輪，需要停機進行精度檢測，或經過粗切半精加工工藝，離開機床進行其他工藝加工，齒輪需要再次夾緊，即二次齒。分析傳統的二次齒方法，找出不能滿足當前高精度、高效制造的誤差。提出滾齒機二次齒方法，可實現自動二次齒，大大提高了齒輪的加工效率和齒輪的加工精度。

01滾齒機是一種采用展示方法加工齒輪齒形的機床，即滾齒是將其中一種轉化為具有切割能力的齒輪刀，另一種轉化為切割工件，通過滾齒機床，強制工具和工件進行嚴格的嚙合運動。在運動過程中，刀具切割刀片的運動軌跡逐漸包裹在工件的齒形上。在滾齒加工過程中，齒輪需要停機進行精度檢測，或經過粗切半精加工工藝，從機床進行其他工藝加工，如淬火或其他工藝，齒輪需要再次夾緊，滾刀和工件必須對準（加工工件和滾齒槽），即二次齒。

中國傳統的滾齒機兩對齒依賴于工人的經驗，目視檢查確定工件和工件，人為因素較大，依賴于工人的經驗和熟練程度，遠遠不能滿足高精度、高效制造的需要。隨著社會的發展，后來演變為使用接觸式測量頭進行二次齒，即用測量頭觸摸左右齒面，收集信號角度計算，然后與系統互動，工作臺轉向角度的一半，即工件齒槽中心，但齒方法誤差較大，工件齒輪各齒形或齒槽存在一定程度的誤差，只測量一個齒槽，會有很大的誤差，會影響隨后的加工精度。

滾齒機二次齒裝置結構簡單，可操作性強，精度高，可實現自動二次齒，大大提高了齒輪的加工效率和齒輪的加工精度。

02對齒裝置的工作原理和結構。

在實現二次齒的過程中，選擇非接觸式傳感器，使傳感器面向齒形方向，工作轉盤C軸以均勻速度旋轉，傳感器發出脈沖信號，記錄齒輪邊緣位置，然后利用收集到的數據計算齒輪位置，偏移工件轉盤C軸的位置。在檢測不同尺寸的工件時，可以調整X的方向，使傳感器接近或遠離工件。當根據不同的工件更換不同高度的工具時，傳感器的高度可以通過Z方向行程進行調整。在滾齒加工過程中，傳感器需要退出加工區域，可以借助Y方向行程和氣缸本身行程。

二次齒裝置的結構主要由氣缸和感應傳感器組成。氣缸可配備兩個行程開關、壓力傳感器、單向節流閥等，使運動位置更加準確。氣缸的形成、重復定位精度、感應傳感器的感應距離和感應曲線需要根據具體加工件的尺寸進行選擇。

03二次對齒實現過程。

（1）一次對齒時，首先調整信號傳感器，檢測工件的有效位置。一般有效范圍在1~5mm以內。具體感應距離應根據檢測開關類型確定。

（2）增量旋轉工件軸C軸，通過傳感器記錄工件通過傳感器時C軸的坐標位置。分別記錄齒輪齒楞的上升邊緣位置（A、C、E）和齒輪齒楞的下降邊緣位置（B、D、F）。有必要去除開始和結束時不完整齒的位置值數據，一般選擇多個位置值的平均計算（由于開關量記錄數據一般為數據，因此位置數必須是奇數），從而消除齒形或齒槽誤差引起的對齒誤差。上升邊緣的平均位置為C1，下降邊緣的平均位置為C2。齒輪齒數為Z0。通過齒數、上升邊緣的平均值和下降邊緣的平均值，可以計算出有效齒輪齒槽的有效旋轉值C0或齒輪齒頂的有效旋轉值C0。

（3）工件軸的旋轉偏移-C0位置值。虛線齒形是旋轉后的假設齒形。此時，工件已旋轉到齒槽的中心。如果設計需要旋轉到齒頂位置，也可以通過步驟（2）中的公式（4）計算旋轉到齒頂位置的角度值。調整刀軸方向的滾動位置。使用手輪調整刀軸，使滾動刀與工件嚙合。有些機床沒有刀軸，對于沒有刀軸的機床，工件軸可以通過手輪調整，滾動與工件嚙合，旋轉位置補償到C0值。使用自動相位同步功能，開始滾齒加工。該系統具有自動相位同步功能。當主軸旋轉時，工件軸同步旋轉。如果系統沒有自動相位同步功能，則會有隨后的誤差，因為伺服會延遲。這種誤差會隨著主軸速度的變化而變化，一般可以在C0坐標位置進行補償。

對于批量生產的工件，一次對齒完成后，后續批量加工生產只需執行后處理系統的步驟(2)、(3)、(5)即可完成一次對齒。

特別是齒輪工件的頂部位置信息是通過非接觸傳感器收集的，因此會有位置偏差，在步驟（4）時消除位置偏差。

04應用情況

該齒裝置的設計廣泛應用于公司自主研發的YK3132數控滾齒機、YK3126數控滾齒機等精密數控機床，如圖6所示。齒裝置工作穩定可靠，能滿足幾乎所有客戶加工零件的需求，客戶反饋良好。