Nguyên lý chế tạo bánh răng côn hệ Klingelnberg khác với nguyên lý chế tạo bánh răng côn hệ Gleason cơ bản là sử dụng đầu dao phay lăn côn làm việc theo nguyên lý bao hình liên tục. Bánh răng có chiều cao răng giống nhau trên toàn bộ chiều rộng vành răng.
Chế tạo bánh răng côn xoắn hệ Klingelnberg dựa trên nguyên lý ăn khớp cưỡng bức giữa bánh dẹt sinh tưởng tượng (giá lắc) đóng vai trò là dao và bánh
răng đóng vai trò là phôi (hình 2-3). Ăn khớp dụng cụ và chi tiết với bánh dẹt sinh tưởng tượng.
Để tạo hình bánh răng Klingelnberg dao phay trục vít chuyển động quay quanh trục của nó tạo ra tốc độ cắt gọt, đầu dao thêm chuyển động phụ để dao phay trục vít lăn trên mặt côn bánh dẹt sinh. Côn chia của bánh răng gia công và đầu dao phay lăn theo bề mặt côn chia của bánh dẹt sinh. Bánh dẹt sinh quay quanh trục tâm máy với chuyển động . Bánh răng chuyển động quanh trục của nó . Để tạo prôfin chính xác thì các vận tốc góc của dao, phôi, bánh dẹt sinh tại tâm ăn khớp phải giống nhau. Dao phay Klingelnberg thực chất là trục vít côn. Để phay bánh răng suốt chiều sâu và chiều rộng vành răng thì giá lắc lư quay với vận tốc góc với dao phay quay quanh đỉnh bánh dẹt sinh . Bởi lẽ cắt răng theo hệ Klingelnberg là phân độ liên tục cho nên quá trình cắt răng của bánh răng máy cần phải thực hiện các mối liên kết động học phụ thuộc giữa các khâu chấp hành:
1. Mối liên hệđộng học giữa Dụng cụ - bánh dẹt sinh.
Nếu gọi vận tốc góc đầu dao ; – vận tốc góc bánh dẹt sinh ; k =1 - số đầu mối của dao phay trục vít ta có:
= k. = . (2- 2)
2. Mối liên hệ động học giữ Bánh dẹt sinh – giá lắc: Vận tốc góc tổng cộng
của bánh dẹt sinh :
= + = + (2- 3)
Trong đó : - vận tốc góc tương đối giữa bánh dẹt sinh và giá lắc. - vận tốc góc giá lắc.
Ta có: = . =
= +
Hay : . = + (
2-4) Trong đó: - góc côn chia của bánh răng được cắt;
- số vòng quay giá lắc.
Hình 2-3: Sơđồ nguyên lý gia công bánh răng côn hệ Klingelnberg.
Gia công bánh răng côn có răng dạng thân khai được thực hiện trên máy Klingelberg bằng một dao phay lăn đặc biệt có phần cắt tạo với góc côn ởđỉnh =
và phần côn chuôi. Dao là trục vít acsimet một đầu mối khai triển trên bề mặt côn, dao phay lăn có dạng côn, răng của dao được phân bố trên đường xoắn vít côn mà bước của nó trên đường côn chia là không đổi. Rãnh thoát phoi tạo nên mặt trước của dao, mặt bên và đỉnh răng được mài tạo thành góc sau như dao phay lăn trục vít.
Tuy bước của dao không thay đổi, nhưng góc nâng của ren lại thay đổi, do đó mặt gia công không có biên dạng thân khai suốt cả chiều dài bánh răng mà biên dạng thực tế có dạng paloid. Vì thế mà loại bánh răng này còn được gọi là bánh răng côn paloid.
Phương pháp này dựa trên nguyên lý ăn khớp giữa dụng cụ và bánh dẹt sinh tưởng tượng mà bánh này tạo nên với địa gá lắc lư của máy.
Dao được gá trên địa gá mà trục quay của nó trùng với trục quay của bánh dẹt sinh. Trục của bánh răng gia công và trục của bánh dẹt sinh tưởng tượng cắt nhau trong mặt phẳng chia của bánh dẹt sinh. Đường sinh nón chia của dao nằm trên mặt phẳng chia của bánh dẹt sinh. Dao lăn trên bánh dẹt sinh và thực hiện thêm chuyển động quay cùng địa gá xung quanh trục của nó.
Để lưỡi cắt tạo nên hình bao lên bánh răng gia công, giá mang đầu dao còn phải mang chuyển đông quay chậm từ vị trí bắt đầu đến vị trí kết thúc với một góc quay gọi là góc quay bao hình.
Với mỗi trị số mô đun pháp tuyến và với mỗi góc ăn khớp, khi gia công cần có một dao phay riêng. Như vậy khi gia công một cặp bánh răng côn răng thân khai ăn khớp với nhau cần có hai dao, một dao xoắn phải để cắt bánh răng xoắn trái và một dao xoắn trái để cắt bánh răng xoắn phải.
Răng của bộ truyền được sản xuất có chiều dày bằng nhau, gia công liên tục.