硬齿面精加工在加工精度和加工效率上取得了一些进步，出现了一些新的工艺方法。下面简单介绍下国内外硬齿面的滚齿、插齿、剃齿、珩齿以及磨齿的新工艺方法及装备。

近年来，各种硬齿面精加工在加工精度和加工效率上都取得了一些进展，同时还出现了一些新的硬齿面精加工方法。

1.硬齿面滚齿工艺

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由于磨齿效率低、成本高，近年来，国外开始研究硬齿面滚齿工艺，采用硬质合金滚刀可以提高加工效率，目前在日本、德国等生产中已有应用。国内近年来也在积极研究硬齿面滚齿工艺，并取得了一些进展，一些工厂生产中已有应用。

国内一些厂家已采用硬齿面滚齿工艺代替粗磨齿，加工效率比锥面砂轮磨齿机约高５～６倍。硬齿面滚齿工艺要求滚齿机床刚度好、精度高，只有在切齿技术、刀具及机床等几个方面的正确配合下，使切齿过程达到较佳状态，硬齿面滚齿的精度才能达到７级。硬齿面滚齿存在的大问题是齿形精度较低，加工精度不稳定。其主要原因是：

１）用硬质合金滚刀来加工６０ＨＲＣ左右的硬齿面，刀具与工件的硬度相差很小，滚刀易磨损，直接影响齿形精度；

２）由于滚齿是一种断续切削过程，滚齿过程伴随着强迫及自激振动、力和热的冲击，常常容易造成硬质合金滚刀崩刃；

３）由于硬质合金滚刀采用负前角，而切削厚度小，工件硬度又高，使得径向切削力很大。从工艺系统分析，滚齿机的刚度虽较强，但刀杆和心轴却是２个刚性薄弱环节，径向的变形对精度影响很大。

2.硬齿面插齿工艺

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国外有的公司将硬质合金插齿刀顶刃磨出较大的负前角，使侧刃有较大的刃倾角，形成刮削加工，也取得了初步成果。不过，要想用硬齿合金插齿刀插制６级精度齿轮是非常困难的。除了存在和硬质合金滚刀、滚齿相类似的问题外，还存在着插齿速度无法增加到与硬质合金刀具相适应的佳切削速度，往复插齿运动造成振动、插齿机传动链精度不达标等许多问题，使之未能在生产实际中应用。

国内一些工厂在普通插齿工艺基础上，对硬齿面插齿工艺也作了一些研究。目前，可插制４８ＨＲＣ左右的中硬齿面７级精度齿轮，主要采取了以下措施：１）提高机床的刚度和精度，提高传动链精度；２）采用高精度插齿刀（ＡＡ级插齿刀），严格控制刀具的安装偏心；３）提高齿坯和夹具的精度；４）选取合理的进给次数和加工进给量等。

3.硬齿面剃齿工艺

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近年来，日本试验成功用硬质台金剃齿刀加工８级精度、硬度为６０ＨＲＣ的齿轮。为使剃齿刀能切入工件的硬齿面，除将剃齿刀上的渐开线螺旋面刃带减至窄处外，还要把剃齿刀每齿上的刀刃减至ｌ～２个。本来软齿面剃齿的大优点是刀刃多，有渐开线螺旋面保持稳定啮合，使剃齿效率高，并保证精度。而硬齿合金剃齿刀在结构上的改动，削弱了剃齿的上述２个优点。此外，剃齿的特点是切削厚度很小，而硬质合金的刀刃一般是较钝的，故很难进行剃削加工；因而难于在生产中实际应用。

国内近年来也在研究硬齿面剃齿工艺，目前已能剃削４８ＨＲＣ左右的中硬齿面７级精度齿轮，加工效率很高，其主要采取了以下措施：

１）选择剃削性能好的刀具材料做剃齿刀；

２）提高剃齿刀的制造精度，并采用修形剃齿刀或负变位剃齿刀，不仅减小或消除了剃齿齿形的中凹现象，还能剃削鼓形齿轮；

３）提高热处理前、后齿坯的加工精度，严格控制热处理淬火变形；

４）精细调整机床，提高机床刚度，选择合理的剃削用量等。

4.珩齿工艺

珩齿是目前高精度硬齿面齿轮加工的主要方法；但是，要把珩齿精度提高到６级，是比较困难的。目前，国内有的工厂已珩出６级精度齿轮。德国的工厂也是利用珩齿生产６级精度齿轮，采用粗、精２次滚齿，并采用修形剃齿刀剃齿，严格控制热处理变形等一系列措施，以保证珩前精度，并使用修形珩轮进行珩齿。

普通珩齿工艺采用的盘形珩轮加工效率很高，１～２ｍｉｎ就能加工１个齿轮。近年来，日本提出新的珩齿方法———蜗杆珩齿工艺，推出新型蜗杆珩齿机。蜗杆珩齿的工作原理是采用蜗杆形状的珩轮对齿轮齿面进行珩齿，与珩前精度比较，可提高１～２级精度。目前，蜗杆珩齿技术在日本、美国、英国和瑞士等国已有十几项专利发表，多用于汽车变速箱齿轮的制造。国内近年来对蜗杆珩齿工艺组织攻关，进行了很多研究，已由南京第二机床厂和长江机床厂生产蜗杆珩齿机，并开始在生产中应用，精度可达到６～７级，平均生产速度为３～６ｍｉｎ／件。一般蜗杆珩轮采用普通磨料，又分为软珩和硬珩２种蜗杆珩轮。近年来试验研究采用电镀金刚石蜗杆珩轮和电镀ＣＢＮ（立方氮化硼）蜗杆珩轮的珩齿工艺。

国外近年来还发展了内啮合自由珩齿工艺，瑞士已生产出内啮合珩齿机。这种工艺采用内齿圈珩轮加工外齿轮工件，平均单件工时为１～２ｍｉｎ，珩后精度可提高２级，一般可达６～７级。如果提高珩前精度，将能珩出更高精度的齿轮。

关键词：齿轮加工

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