硬齒麵精加工在加工精度和加工效率上取得了一些進步，出現了一些新的工藝方法。下麵簡單介紹下國內外（wài）硬齒麵的滾齒、插齒、剃齒、珩齒以及（jí）磨齒的新（xīn）工藝方法及裝（zhuāng）備。

 近年來，各種硬齒麵精加工在加工精（jīng）度和加工效率上都取得了一些進（jìn）展，同時還出（chū）現了一些新的硬齒（chǐ）麵精加工方法。

1.硬齒麵滾齒工藝

 由於磨齒效率低、成本高，近年（nián）來（lái），國外開始研究硬齒麵滾齒工藝，采用硬質合金滾刀可以提高（gāo）加（jiā）工效（xiào）率，目前在日本、德國等生（shēng）產（chǎn）中已有應用。國內近年來也在積極研究硬齒麵滾齒工藝，並取得了一些進展，一（yī）些工（gōng）廠生產中已有應用（yòng）。

 國內一些廠家（jiā）已采用硬齒麵滾齒工藝代替粗磨齒，加工效率比錐麵砂（shā）輪磨齒機約高５～６倍（bèi）。硬（yìng）齒麵滾齒工藝要求滾齒（chǐ）機床剛度好、精度高（gāo），隻有在（zài）切齒技（jì）術、刀具及機床等幾個方麵的正確配合下，使切齒過程達到較佳狀態，硬齒麵（miàn）滾齒（chǐ）的精度才能（néng）達到７級。硬齒麵滾齒存在的大問題是齒形精度較低，加工精度不穩定（dìng）。其主要原因（yīn）是：

 １）用硬質合金滾刀來加工６０ＨＲＣ 左右的硬齒麵，刀具（jù）與工件的硬度相差很小，滾（gǔn）刀（dāo）易（yì）磨損（sǔn），直接影（yǐng）響（xiǎng）齒形精度；

 ２）由於滾齒是一（yī）種斷續切削過程，滾齒過程伴（bàn）隨著強迫及自激（jī）振動（dòng）、力（lì）和熱的（de）衝擊，常常容易造成硬（yìng）質合金滾刀崩刃；

 ３）由於硬質合金滾刀采用負前角，而切削厚度小，工件硬度又高，使得徑向切削（xuē）力很大。從工藝係統（tǒng）分析，滾齒機的（de）剛（gāng）度（dù）雖較強，但刀杆和心軸卻是２個剛性薄（báo）弱（ruò）環節（jiē），徑向的變形對精度（dù）影響很大。

2.硬齒麵插（chā）齒工藝

 國外有的公司將（jiāng）硬質合（hé）金（jīn）插齒刀頂刃磨出較大的負前角，使側刃有較大（dà）的刃傾角，形成刮削加（jiā）工，也取得了初步成（chéng）果。不過，要想用硬齒合金插齒刀插製６級精度齒輪是非常（cháng）困難的。除了存在和硬質合金滾刀、滾齒相類似的問題外，還存在著插齒速度無（wú）法增加到與（yǔ）硬質合金（jīn）刀具（jù）相適應的佳切削速度，往複插（chā）齒運動造成（chéng）振動、插齒（chǐ）機傳動鏈精度不達標等許多問題，使之未能在生產實際中應用。

 國（guó）內一些工廠在普通（tōng）插（chā）齒（chǐ）工藝基（jī）礎上，對硬齒麵插齒工藝（yì）也作了一些研究。目前，可插製４８ＨＲＣ左（zuǒ）右的中硬齒麵７級精度齒輪（lún），主要采取了以下措施：１）提高機床的剛度和精度，提高傳動鏈精度；２）采（cǎi）用高精度插齒刀（ＡＡ 級（jí）插齒（chǐ）刀），嚴格控製刀具的安裝偏心；３）提高齒坯和夾具的精度；４）選取合理的進給次數和加工進給（gěi）量（liàng）等。

3.硬齒麵剃齒（chǐ）工藝

 近年來，日本試驗成（chéng）功用硬（yìng）質台金剃齒刀（dāo）加工８級精度、硬（yìng）度為６０ ＨＲＣ 的齒輪（lún）。為使剃齒刀能切入工件的硬齒麵，除將剃齒刀上的漸開線（xiàn）螺旋（xuán）麵刃帶減至窄處外，還要把剃齒刀每齒上的刀刃減至ｌ～２個。本來軟齒麵剃齒的大優點是刀刃多，有漸開線螺（luó）旋麵保（bǎo）持穩定齧合，使（shǐ）剃齒效率高，並保（bǎo）證精度（dù）。而硬齒合（hé）金剃齒刀在結構上的改（gǎi）動，削弱了剃齒的上述２個優點。此外，剃齒的特點是（shì）切削厚度很小，而硬（yìng）質（zhì）合金的刀刃一般是較鈍（dùn）的，故很難進行剃削加（jiā）工（gōng）；因而難於在生產中實際應用。

 國內近年來也在研究硬齒麵剃齒工藝，目前已（yǐ）能（néng）剃削４８ ＨＲＣ 左（zuǒ）右的中硬齒麵７ 級精度齒輪，加工效率很高，其主要采取了以下措施：

 １）選擇剃削性（xìng）能好（hǎo）的刀（dāo）具材料做剃齒刀；

 ２）提（tí）高剃（tì）齒（chǐ）刀（dāo）的製造精度，並采用修（xiū）形剃齒（chǐ）刀或（huò）負變位剃齒刀，不僅減小或消除了剃齒齒形的中凹現象，還能剃削鼓形齒輪（lún）；

 ３）提高熱處理前、後齒坯的加工精度，嚴格控製熱處理淬火變形；

 ４）精細調整機床，提高機床剛度，選擇（zé）合理的剃削用量等。

4.珩齒工藝

 珩齒是目前高精度硬齒麵齒輪加工的主要方法；但是，要把珩齒精度提高到６級，是比較困難的。目前，國內有（yǒu）的工廠已珩出６級精度齒輪。德國的工廠也是利用珩齒生產６級精（jīng）度齒輪，采（cǎi）用粗、精２次滾齒，並（bìng）采用修形剃齒（chǐ）刀剃齒，嚴（yán）格（gé）控製熱處理變形等一係列措施，以保證珩前精度，並使用修形珩輪進行珩齒。

 普通珩（héng）齒工藝采用的盤形珩輪加工效率很（hěn）高，１～２ ｍｉｎ就（jiù）能加工１ 個齒輪。近（jìn）年來，日（rì）本提出新的珩齒方法———蝸（wō）杆珩齒工（gōng）藝，推（tuī）出新（xīn）型蝸杆珩齒機。蝸杆珩齒的工作原理是采用蝸（wō）杆形狀（zhuàng）的珩輪對齒（chǐ）輪齒麵進行珩齒，與（yǔ）珩前精度比較，可提高１～２級精度。目前，蝸（wō）杆（gǎn）珩齒技術在日本、美國、英國（guó）和瑞士等國已有十幾項專利發表，多用於汽車（chē）變（biàn）速箱齒輪的製造。國內近年來對蝸杆珩齒工藝組織攻關，進行了很多研究，已由南京第二機（jī）床廠和長江機（jī）床廠（chǎng）生產蝸杆珩齒機（jī），並開始在生（shēng）產中應（yīng）用，精度可達到６～７級，平均生產速度為３～６ｍｉｎ／件。一般蝸杆珩輪采用普通磨料，又分為軟珩和硬珩２種（zhǒng）蝸杆珩輪。近年來試驗研究（jiū）采用電鍍金剛石蝸杆珩輪（lún）和電鍍ＣＢＮ（立方氮化硼）蝸杆珩輪的珩齒工藝。

 國外近年來還發展了內（nèi）齧合自由珩齒工藝，瑞士已生產出內（nèi）齧合珩齒（chǐ）機。這種工藝采用內齒圈珩輪加工外齒輪工件，平均單件工時為１～２ｍｉｎ，珩後（hòu）精度可提高２級，一般可達（dá）６～７級。如果提高（gāo）珩前精度，將（jiāng）能珩出更高精度的齒輪（lún）。

5.磨齒（chǐ）工藝

 磨齒（chǐ）分為展成磨齒（chǐ）和成形磨（mó）齒２大類。一般說（shuō）來（lái），展成（chéng）磨齒的效率較低（蝸杆砂輪磨齒除外），磨（mó）齒費用較高（gāo），機床複雜，價格昂貴（guì），限製了其在生產中的廣泛應用，僅（jǐn）在少數精密機械及工具行業使用。而成形磨齒具有機床簡（jiǎn）單、效率（lǜ）較高、成本較低等優點，但由於過去成形磨齒砂輪修（xiū）整問（wèn）題未得到很好解決，也妨礙了成形磨齒（chǐ）工藝在生產（chǎn）中的應用。現在世界各（gè）國都在積極研究高精度、高效率（lǜ）、多功（gōng）能、性能（néng）穩定的新型磨齒加（jiā）工方（fāng）法和磨齒機。

5.1 展（zhǎn）成磨齒

 展成磨齒法又可分為單齒分度展成磨齒（chǐ）法和連續（xù）展成磨齒法，如圖（tú）１所示。

圖１ 展成法齒輪（lún）磨削方法分類（lèi）

 瑞士 Ｍａａｇ磨齒機采用碟形砂輪磨齒，除（chú）繼續保持高精度的優勢外，在結構（gòu）和磨削方法上有所改（gǎi）進，效率有所提高。為提高加工（gōng）效率，Ｍａａｇ 公司在磨削方法上由 ＨＳＳ係列磨齒機的１５°／２０°的普（pǔ）通磨削法發展到（dào）０°磨削法（fǎ），采用ＢＣ機構磨修形齒（chǐ）輪，形成了（le）新的ＳＤ 係列。後來 Ｍａａｇ 公司在０°磨削法的基礎上，又發展了Ｋ磨削（xuē）法，效率又有所提高（gāo）。盡管這樣，Ｍａａｇ磨齒機的效率仍然很低，磨１ 個齒輪常常要耗費幾個小時，成本很高，尤其是大（dà）規格磨齒機（jī）效率（lǜ）更低。

 錐麵砂輪磨齒（chǐ）機傳動鏈長，而且漸開線齒麵是逐（zhú）點包絡（luò）出來的，影響加工精度及穩定（dìng）性，單件（jiàn）工時一般為０．６～３ｈ；但錐麵砂輪磨齒機通用性好，在生產中（zhōng）應用得較廣。世界上生產錐麵砂輪磨齒機聲譽較高的是德（dé）國的 Ｈｏｆｌｅｒ公司和 Ｎｉｌｅｓ公司。這２家公司已發（fā）展了直徑為３５００ ｍｍ 的（de）磨齒機係（xì）列產品。

 大平（píng）麵砂輪磨齒機（jī）傳動鏈短，結構（gòu）比較簡單，加工精度（dù）也較高；但加工（gōng）效率（lǜ）很低，多用（yòng）來（lái）加（jiā）工剃齒刀和插齒刀等（děng）齒輪刀具以及精度（dù）較高（gāo）的（de）齒輪。各國相關廠家都在生產這種磨齒機，但多年來在結構和性能上（shàng）沒有（yǒu）太大的發展。

 在各種磨齒方法中，蝸杆砂輪磨齒機的效率高，一般１０多分鍾就能磨１個齒輪，適於５～６級齒數＞８ ｍｍ 或直徑＞６００ ｍｍ）的加工，還有（yǒu）待於解決（jué）。

 近年來，日本還出現（xiàn）了采用電鍍ＣＢＮ（立方氮化硼）蝸杆砂輪的數控蝸杆砂輪磨齒機，砂輪不用修整可連續加工幾萬個齒輪（lún），用廢後換新砂輪，加工（gōng）效率很（hěn）高，１ ｍｉｎ 左右就能磨１ 個齒輪，並能磨（mó）修形齒輪。目（mù）前，我國各種形式（shì）的展成磨齒機都已有生產，但產品尺寸係列還不夠齊全。

5.2 成形磨齒

 為了解（jiě）決大批（pī）量齒（chǐ）輪的高效經濟磨齒問題（tí），近年來世界上許多國家（如前（qián）麵提到（dào）的瑞士 Ｍａａｇ 公司以（yǐ）及德國、日本（běn）、英國、美國等）又在積極研究成（chéng）形磨齒工藝。成形磨齒所達到的精度與展成磨齒相媲（pì）美，且生產率還要高好多倍（但仍低於蝸杆砂輪磨齒（chǐ）），強力高效磨削應用於成形磨齒，效率還將進一步（bù）提高。成形磨齒一般適（shì）於５～６級精度齒輪（lún）的批量生產，還特別適合（hé）於模數大、齒致少、寬度大的齒輪（lún）和各種修形齒輪的加工。

 成形磨齒要解決的第１個問（wèn）題是創造通用的成形（xíng）砂輪（lún）修整器，為（wéi）此近年來發表了不少這方（fāng）麵的專利和（hé）成果，如圖２所示。國外成形磨齒機多采用靠（kào）模四杆機構修整器；但這種修整器的精度穩定性較（jiào）差，靠模數量多（duō），調整麻煩（fán）。由於準確漸開線修整器結構一般較複雜，影響精度，又發展了許多（duō）種近似漸開線修整方法。單（dān）金剛石筆修整砂（shā）輪時很難解決金剛筆磨損對修（xiū）整齒形精度的（de）影響；因此又發（fā）展了金剛滾輪修整法。由於成形金（jīn）剛滾（gǔn）輪製造複雜、價格很貴（guì），國外又發展了金剛砂帶壓輪法（fǎ）。近年來，國內外又研製出了數控成形砂輪修整器，采用三坐標閉環係統（tǒng），以保證精度並能自動調節補償金剛石筆磨損；但（dàn）這種裝（zhuāng）置複雜、昂貴，尚未正式應用於生產。

圖２ 成形磨齒砂輪修整方法（fǎ）分類

硬齒麵齒輪精加（jiā）工技術的未來發展

 隨著數控技術的出現，硬（yìng）齒麵齒輪的精加工設備（bèi）在機床（chuáng）的（de）成形運動設計方麵，原有的形成齒輪漸開線輪廓的（de）內聯係（xì）傳動鏈是通過機械機構實現的。數控技術使得（dé）機床的每個運動都加入一個伺服電動機，通（tōng）過數控機床的ＣＮＣ係統（tǒng），向每個伺服電動（dòng）機發（fā）送脈衝（chōng）指令，每個伺服電動機得到指令（lìng）後，通過電動機旋轉帶動滾珠絲杠（gàng）實現機床運動，這樣就消除了原有的、形成齒輪漸開線輪廓的、內聯係（xì）傳（chuán）動鏈的機械機構誤差（chà），使（shǐ）機床運動（dòng）精度得到提高。新的數控滾齒機、插齒機、剃齒（chǐ）機以及磨（mó）齒機將得（dé）到廣泛應（yīng）用。