硬齒麵精加工在加工精度和加工效率上取得了（le）一些進步，出現了一些新的工藝（yì）方法。下（xià）麵簡單介紹（shào）下國內外硬齒麵的滾齒、插齒、剃齒、珩齒以及磨（mó）齒的新工藝方（fāng）法及裝備。
近年來，各種硬齒（chǐ）麵精加工在加工精度和加工效率上都取（qǔ）得了一些進展，同時還出現了一些新的硬齒麵精加工方（fāng）法。
1.硬齒麵滾齒（chǐ）工藝
由於磨齒效率低、成本高，近年來，國外開（kāi）始研究硬齒麵滾齒工藝（yì），采用硬質（zhì）合金滾刀可以提高加工效率，目前在日本、德國等生產中已有應用。國內近年來也在積（jī）極（jí）研究硬齒麵（miàn）滾（gǔn）齒（chǐ）工藝，並（bìng）取得了一些進展，一些（xiē）工（gōng）廠生產中已有應用。
國內一些（xiē）廠家已采用（yòng）硬齒麵滾齒工藝代替粗磨齒，加（jiā）工效率（lǜ）比錐麵砂輪磨齒機約高５～６倍。硬齒麵滾齒工（gōng）藝要求滾齒（chǐ）機床剛度好、精度高，隻有在切齒技（jì）術、刀具及機床（chuáng）等幾個方麵（miàn）的正確配合下，使切（qiē）齒過程達到（dào）較佳狀態，硬齒（chǐ）麵滾齒的精度才能達到７級（jí）。硬齒（chǐ）麵滾齒（chǐ）存在的大（dà）問題是齒形精度較低，加工精度（dù）不（bú）穩定。其主要（yào）原因（yīn）是：
１）用硬質合金滾刀來加工６０ＨＲＣ 左右的硬齒麵，刀具與工件的硬度相差很小，滾刀易磨損，直接影響齒形精度；
２）由（yóu）於滾齒是一種斷續切削（xuē）過程，滾齒過程伴隨著（zhe）強（qiáng）迫及（jí）自激振動、力和熱的衝擊，常（cháng）常容易造成硬（yìng）質合金滾刀崩（bēng）刃；
３）由於硬質合金滾刀采用負前角，而切削（xuē）厚度小，工件硬度又高，使得徑向切削力很大。從工藝係統分析，滾齒機的剛度雖較強，但（dàn）刀杆和心軸卻是２個剛（gāng）性薄弱（ruò）環節，徑向的變形對精度影響很大。
2.硬齒麵插齒工藝
國外有的公司將硬質合金（jīn）插齒刀頂刃磨出較大的負前角，使側（cè）刃有較大的刃傾角，形（xíng）成刮削加工，也取得了初（chū）步成果。不過，要想用硬齒合（hé）金插齒刀插製６級精度齒輪是非常困難的。除了存在和硬質合金滾刀（dāo）、滾齒相類似的問（wèn）題外，還存在著插齒速（sù）度無法增加到與硬質合金（jīn）刀具相適應的佳切削速度，往複插齒運動造成振動、插齒機傳動鏈精（jīng）度不達標（biāo）等許多問（wèn）題，使之未能（néng）在生產實際中應用。
國內（nèi）一些工廠在（zài）普通插齒工藝基礎上，對硬（yìng）齒麵插齒工藝也作了一（yī）些研究。目前，可（kě）插製４８ＨＲＣ左右（yòu）的中硬齒麵７級精度齒（chǐ）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（dù）；２）采用高精度插（chā）齒刀（ＡＡ 級（jí）插齒刀），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（lǐ）的進給次數和加工進給量等。
3.硬齒麵剃齒工藝
近年（nián）來，日本試驗成功用硬質（zhì）台金（jīn）剃齒刀加工８級精度、硬度為６０ ＨＲＣ 的齒輪。為使剃齒刀能切入工件的硬齒麵，除將剃齒刀（dāo）上的漸開（kāi）線螺旋麵刃帶減至窄處外，還要把剃齒刀每（měi）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（jiàn）開線螺旋麵保持穩定齧（niè）合，使剃齒效率高，並（bìng）保證精度。而硬齒合金剃齒刀在結（jié）構上的改動，削弱了（le）剃齒的上（shàng）述２個優點。此外，剃（tì）齒的特點是切削厚度很小，而硬質合金的刀刃一般是較鈍的，故很難進（jìn）行剃削加工；因而（ér）難於在生產中實際應用。
國內近年來也在研究硬齒麵剃（tì）齒工藝，目前已能剃削４８ ＨＲＣ 左右（yòu）的中硬齒麵７ 級精度（dù）齒輪，加工效率很高（gāo），其主要采（cǎi）取了以下措施：
１）選擇剃削性能好（hǎo）的刀具材料做（zuò）剃齒刀；
２）提高剃齒刀（dāo）的製造精度，並采用修形剃（tì）齒刀或負變（biàn）位剃齒刀，不（bú）僅減小或消除了剃齒齒形的中凹現象，還能剃削鼓形齒輪；
３）提高熱（rè）處理前、後齒坯的加工精（jīng）度，嚴格控製熱處理淬火變形；
４）精細調整機床，提高機床剛（gāng）度，選擇合理的剃削用量（liàng）等（děng）。
4.珩齒工藝（yì）
珩齒是目前高精（jīng）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（nán）的。目（mù）前，國內有的工廠已珩出６級精度齒（chǐ）輪。德國的工廠也是利（lì）用珩齒生產６級精度（dù）齒輪，采用粗、精２次（cì）滾齒，並采用修形剃齒刀剃齒，嚴格控製熱處理變形等（děng）一係列措（cuò）施，以保證珩前精度，並使用（yòng）修形珩輪進行珩齒。
普通珩齒工藝采用的（de）盤形珩輪加工效率很高，１～２ ｍｉｎ就能加工１ 個齒輪。近年來，日本提出新的珩齒方法———蝸杆珩齒工藝，推出新型蝸杆珩齒機。蝸杆珩齒的工作（zuò）原理是采用蝸（wō）杆形狀（zhuàng）的珩（héng）輪（lún）對齒輪齒麵進行珩齒，與珩前（qián）精度比較，可提（tí）高１～２級精度（dù）。目前，蝸杆（gǎn）珩齒技術在日本、美國、英國和（hé）瑞士等國已有十幾（jǐ）項專利發表，多用於汽車變速箱齒輪的製造（zào）。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（yóu）南京第二機床廠和長江機床廠（chǎng）生產（chǎn）蝸杆珩齒（chǐ）機，並開（kāi）始（shǐ）在生產中應（yīng）用，精（jīng）度可達到６～７級，平均生產速度為３～６ｍｉｎ／件。一般蝸（wō）杆珩輪采（cǎi）用（yòng）普通磨料（liào），又分為軟珩和硬珩２種蝸杆珩輪。近年來試驗研究采用電鍍金剛石蝸（wō）杆珩輪和電鍍ＣＢＮ（立（lì）方氮化硼）蝸杆珩輪的珩（héng）齒工藝。
國外近年來還發展了內（nèi）齧合自（zì）由珩齒（chǐ）工藝，瑞士已生產出內齧合（hé）珩齒機。這種工藝采用內齒圈珩輪加工外齒輪工件，平均單（dān）件工時為１～２ｍｉｎ，珩後精度可提高２級，一般可達６～７級（jí）。如果提高珩前精度，將能珩出（chū）更高精度（dù）的（de）齒輪。
5.磨齒工藝
磨齒（chǐ）分為展成磨齒和成形磨齒２大類。一般說來，展成磨齒的效率較低（蝸杆砂輪磨齒除外），磨齒費用較高，機（jī）床複雜，價格昂（áng）貴，限製了其在生產中的廣泛應用，僅在（zài）少數精密機械及工具行業使用。而成（chéng）形（xíng）磨齒具有機床簡單、效率較高、成本較低等優（yōu）點，但由於過去成形磨齒砂輪修整問題未得到很好解決（jué），也妨礙了成（chéng）形磨齒工藝在（zài）生產（chǎn）中的應（yīng）用。現在世界（jiè）各國都在（zài）積極研究高精（jīng）度、高效率、多功能、性能穩定的新型磨齒加工方法和磨齒機。
5.1 展成磨齒
展成磨齒法又可（kě）分為單齒分度展成磨齒法和（hé）連續展成磨齒法，如圖１所示。
圖１ 展成法齒輪磨削（xuē）方法分類
瑞士 Ｍａａｇ磨齒機采用碟形砂（shā）輪磨齒，除繼續保持高精（jīng）度的優勢外，在（zài）結構和磨（mó）削方法上有所改進，效率有所（suǒ）提高。為（wéi）提高加工效率（lǜ），Ｍａａｇ 公司在磨削方法上由 ＨＳＳ係列磨齒機的１５°／２０°的普通磨削法發展到０°磨削法，采用ＢＣ機構磨修形齒輪，形成了新的ＳＤ 係列（liè）。後來（lái） Ｍａａｇ 公司（sī）在０°磨削法（fǎ）的基礎上，又發展了Ｋ磨削法，效率又有（yǒu）所（suǒ）提高。盡管這樣，Ｍａａｇ磨齒機的效率仍然（rán）很低（dī），磨（mó）１ 個齒輪常常要耗費幾個小時，成（chéng）本很高（gāo），尤其是大規格磨齒機效率更（gèng）低。
錐麵砂輪磨齒機傳動鏈長，而且漸開線齒麵是逐（zhú）點（diǎn）包絡出來的，影響加工精（jīng）度及穩定性，單件工時一般為０．６～３ｈ；但錐（zhuī）麵砂輪磨齒機通用性好，在生產中應用得（dé）較廣。世界上生產錐麵砂輪磨齒機聲譽較高的是德國的 Ｈｏｆｌｅｒ公司和 Ｎｉｌｅｓ公司。這２家公司已發展了直徑為３５００ ｍｍ 的磨齒機係列產品。
大（dà）平麵砂輪磨齒機傳動鏈（liàn）短，結構比較簡單，加工（gōng）精度也（yě）較高；但加工效率很低，多用來加工剃齒刀和插（chā）齒刀（dāo）等齒輪刀具以及精度較高（gāo）的齒輪。各國相關廠家都在生產這（zhè）種磨齒機，但多年（nián）來在結（jié）構和（hé）性能上沒有太大的發展。
在各種磨齒方法中，蝸杆砂輪磨齒機的效（xiào）率高，一般１０多分（fèn）鍾（zhōng）就能磨１個（gè）齒輪，適於５～６級齒數＞８ ｍｍ 或直徑＞６００ ｍｍ）的加工，還有待於解決。
近年來，日本還出現了采用電鍍ＣＢＮ（立方氮化硼）蝸杆（gǎn）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，用廢後換新砂輪，加工效率很高，１ ｍｉｎ 左右就能磨１ 個齒輪，並能磨修形齒輪。目前（qián），我國各種形式的展成磨齒機都已有生產（chǎn），但產品尺寸係列還不夠齊全（quán）。
5.2 成形磨齒
為了解決大批量齒輪的高效經濟磨齒問（wèn）題，近年來世界上許多國家（如前麵提（tí）到的（de）瑞士 Ｍａａｇ 公司以及德國、日本、英國、美國等）又在積極研究成形磨齒工藝。成形磨齒所達到的精度與展成磨齒相媲美，且（qiě）生（shēng）產率還要高好（hǎo）多倍（但仍低於蝸杆砂輪磨齒），強力高效磨削應用於成形磨齒，效率還將進一步提高。成形磨（mó）齒一般適於５～６級精度齒輪的批量生產，還特（tè）別適（shì）合於模數大、齒致少（shǎo）、寬度大的齒輪（lún）和各種修形齒輪的加工。
成（chéng）形磨齒要解決的第１個問題是創造通用的成形砂輪修整器，為此近年（nián）來發表了不少這方（fāng）麵的專利和成果，如圖２所示。國外成形磨齒機（jī）多采用靠模四杆機構修（xiū）整器；但這種修整器的精度穩（wěn）定性較差，靠模數（shù）量多，調整麻煩。由於（yú）準確漸開線修整器結（jié）構一般較複雜，影響精度，又發展了許多種近似漸開線修整（zhěng）方法。單金剛石筆修整砂輪時很難解決金（jīn）剛筆磨損對修整齒形精度的影響（xiǎng）；因此又發展了金剛（gāng）滾（gǔn）輪（lún）修整法。由於成形金剛滾輪製造複雜、價格很貴（guì），國外又發展了金剛砂帶壓（yā）輪法。近年來，國內外又研製出（chū）了數控成形砂輪修（xiū）整器，采用三（sān）坐標閉環係統，以保證精度並能自（zì）動調（diào）節補償金剛石筆磨損；但這種裝置複雜、昂貴，尚未正式應用於生產。
圖（tú）２ 成形磨齒砂輪修整方（fāng）法分類
硬齒麵齒輪精加工技術（shù）的未來發展
隨著數控技術的（de）出現，硬齒（chǐ）麵齒輪的精加工設備在機床的成（chéng）形運動設計方麵，原有的形成齒輪漸開線輪廓的內聯係傳動鏈是通過機械機構實現的。數控技術使得機（jī）床的每個運動都加（jiā）入一個伺服電動機，通過（guò）數控機床的ＣＮＣ係統，向每個（gè）伺服電動機發送脈衝指令，每個伺服（fú）電動機得到（dào）指令後，通過電動機旋轉帶動滾珠絲杠實現機床運動（dòng），這樣就消除了原有的、形成齒（chǐ）輪漸開線輪廓的、內聯係傳動鏈的機械機構誤差，使機（jī）床運動精度得到提高。新的數控滾齒機、插齒機、剃齒機以（yǐ）及（jí）磨齒機將得到廣泛應用。
