硬齒麵（miàn）精加工在加工精（jīng）度和加工效率上取得（dé）了一些進步，出現（xiàn）了一些新（xīn）的工藝方法（fǎ）。下麵簡單介紹下國（guó）內外硬齒麵的滾齒、插齒、剃齒、珩齒以及磨齒的新工藝方法及裝（zhuāng）備。
近年（nián）來，各種硬齒麵精加工在加工精度和加工效率上都取得了一些進展，同時還出現了一些新的硬齒麵精加工方法。
1.硬齒麵滾齒工藝
由於（yú）磨齒（chǐ）效率低、成本高，近年來，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。國內近年來也在積極研究硬齒麵滾齒工藝，並取得了一些進展，一些工廠生產中已有應用。
國內一些廠家已采用硬齒麵滾齒工藝代（dài）替（tì）粗磨齒，加（jiā）工效率比錐麵砂輪磨齒機約高５～６倍。硬齒麵滾（gǔn）齒工藝要求（qiú）滾齒（chǐ）機床剛（gāng）度好、精度高（gāo），隻有（yǒu）在切齒技術、刀具（jù）及機（jī）床等幾個（gè）方麵的正確配合下，使切（qiē）齒過程（chéng）達到較佳狀態（tài），硬齒麵滾齒的精度才能（néng）達到７級。硬齒麵滾齒存（cún）在的大問題是齒形精度（dù）較（jiào）低，加工精度不穩定。其主要原因是：
１）用硬（yìng）質合金滾刀來（lái）加工６０ＨＲＣ 左右的硬齒麵，刀具與工件的硬度相差（chà）很小，滾刀易磨損，直接影響齒（chǐ）形精度；
２）由於（yú）滾齒是（shì）一種斷續切削過（guò）程，滾齒（chǐ）過程伴（bàn）隨著強迫（pò）及自激振動、力和熱的衝擊，常常容易造（zào）成硬質合金滾刀崩刃；
３）由於硬質合金滾刀（dāo）采用負前角（jiǎo），而切削厚度小，工（gōng）件硬度（dù）又高，使得徑向切削力很大。從工藝係統分析（xī），滾齒機的剛度雖較強，但刀杆和心軸（zhóu）卻是２個剛性薄弱環節，徑向的變形對精度影（yǐng）響（xiǎng）很大。
2.硬齒（chǐ）麵插齒工藝
國外有的公司將硬質合金插齒刀頂刃磨出較大的負前角，使側刃有較大的刃傾角，形成刮（guā）削加工，也取得（dé）了初步成果。不過，要想用硬齒合（hé）金插齒刀插製６級精度齒輪是非常（cháng）困難的。除了存在和硬質合金滾（gǔn）刀、滾齒相類似的問題外，還存在著插齒速度無法增（zēng）加到與硬質合金刀具相適應的佳（jiā）切削速度，往複插齒運動造成振動、插齒機傳動鏈（liàn）精度不達標等許（xǔ）多問題，使之未能在生（shēng）產實際中應用。
國內一些工廠在普通插齒工藝基礎上，對硬齒麵插齒工藝也作了一些研究。目前，可插製４８ＨＲＣ左右的中硬齒麵７級精度齒輪，主（zhǔ）要采取了（le）以下措施：１）提（tí）高機（jī）床的剛度和精度（dù），提（tí）高（gāo）傳（chuán）動鏈精度；２）采用高精度插齒刀（ＡＡ 級插齒刀（dāo）），嚴（yán）格控（kòng）製刀具的安裝偏心；３）提（tí）高齒坯和夾具的精度；４）選取合理的進給次數和加工進給量等（děng）。
3.硬齒麵剃齒工藝
近年來，日（rì）本試驗成功用硬質台金剃齒刀加工８級精度（dù）、硬度為６０ ＨＲＣ 的齒輪。為使（shǐ）剃齒刀能切入工件的硬齒麵，除將剃齒刀上（shàng）的（de）漸開線螺旋麵刃帶減至窄處外，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（shì）刀刃多，有漸開線螺旋麵保持穩定齧合（hé），使剃齒效率（lǜ）高，並保證精度。而硬齒合金剃齒刀在結構上的改動，削弱了剃（tì）齒的上（shàng）述２個優點（diǎn）。此外，剃齒的特點是切削厚度很小，而硬質合金的刀刃一般是（shì）較鈍的，故很難進行剃削加工；因而難於在生（shēng）產中實際應用。
國內近年來也在（zài）研究硬齒麵剃齒工（gōng）藝，目前（qián）已能剃削４８ ＨＲＣ 左右（yòu）的中（zhōng）硬齒麵（miàn）７ 級精度（dù）齒輪，加工效（xiào）率很高，其主要采（cǎi）取了以下措施：
１）選擇剃削性能好的刀具材料做剃齒刀；
２）提高剃齒刀的製造精度，並采用修（xiū）形剃齒刀或負變位（wèi）剃（tì）齒刀，不僅減小或消除了剃齒齒形的（de）中凹現象，還能剃（tì）削鼓形齒輪；
３）提高（gāo）熱處理前、後（hòu）齒坯的（de）加工精度，嚴格控製熱處理淬火變形；
４）精（jīng）細調整（zhěng）機床，提高機床剛度，選擇合理的剃削用量等。
4.珩齒工藝
珩齒是目（mù）前高（gāo）精度硬齒（chǐ）麵齒輪加（jiā）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，國內有的工廠已（yǐ）珩出６級精度齒輪。德國的（de）工廠也是利用珩齒生產６級精度（dù）齒輪（lún），采用（yòng）粗、精２次滾齒，並采用修（xiū）形剃齒刀剃（tì）齒，嚴格控製熱處理變形等（děng）一係列措施，以保證珩（héng）前精度，並使用修形珩輪進行珩齒。
普通珩齒工藝采用的盤形珩輪加工效率很高（gāo），１～２ ｍｉｎ就能加（jiā）工（gōng）１ 個齒輪。近年來，日本提出新的珩齒方法———蝸杆珩齒工（gōng）藝，推出新型蝸杆珩齒機。蝸杆珩齒的工作（zuò）原理（lǐ）是采用蝸杆形狀的（de）珩輪對齒（chǐ）輪（lún）齒麵（miàn）進行珩齒，與珩前精度比較，可提高１～２級精度。目前，蝸杆珩齒技術在日本、美國、英國和瑞士等國已（yǐ）有十幾項專利發表，多用於汽車變速箱齒（chǐ）輪的製造。國內近年來對蝸杆珩齒工藝組（zǔ）織攻關（guān），進行了很多研究，已由南京第二機床廠和長江機床（chuáng）廠生產蝸（wō）杆珩（héng）齒（chǐ）機，並開始在生產中應用，精度可達到６～７級，平均生產速度為３～６ｍｉｎ／件。一般（bān）蝸杆（gǎn）珩輪采用普通磨料，又分為軟珩和硬珩２種蝸杆（gǎn）珩輪。近年來試驗研究采用電鍍金（jīn）剛石蝸杆珩輪和電鍍ＣＢＮ（立方氮化硼）蝸杆珩（héng）輪的珩齒工藝。
國外近年來（lái）還發展了（le）內齧合自由珩齒工藝，瑞士已生產出內齧合珩齒機。這種工藝采用內齒圈珩輪加工外齒輪（lún）工件，平均單件工時為１～２ｍｉｎ，珩後精度可提高２級，一般（bān）可達６～７級。如果提高珩前精度，將能珩出更高精度的（de）齒輪。
5.磨齒工（gōng）藝
磨齒分為展成磨齒和成形磨齒２大類。一（yī）般說來，展成磨齒的效率較（jiào）低（dī）（蝸杆砂輪磨齒（chǐ）除外），磨齒費用較高（gāo），機床複雜，價格（gé）昂貴（guì），限製（zhì）了其在生產中的廣泛應用，僅在少數精密機械及（jí）工具行業使用。而成（chéng）形磨齒具有機床簡單、效率較高、成本較低等優點，但由（yóu）於過（guò）去成形磨齒砂輪修整問（wèn）題未得到很好解決，也妨礙了成（chéng）形磨齒工（gōng）藝在生產中的應用。現在世界（jiè）各國（guó）都在積極研究高精度、高（gāo）效率、多功能（néng）、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（fǎ）又可分為單齒分度展成磨齒法（fǎ）和連（lián）續展成磨齒法，如圖１所示。
圖１ 展成法齒輪磨削方法分（fèn）類
瑞士 Ｍａａｇ磨齒機采（cǎi）用碟形砂輪磨（mó）齒，除繼續保持高精度的優勢外，在結構和磨削方法上有所改進（jìn），效率有所提高。為提高加（jiā）工效率，Ｍａａｇ 公司在磨削方法上（shàng）由 ＨＳＳ係列磨齒機（jī）的１５°／２０°的普通磨削（xuē）法發展到０°磨削法，采用ＢＣ機構磨修形齒輪，形成了（le）新的ＳＤ 係列。後來 Ｍａａｇ 公司在０°磨削法的（de）基礎（chǔ）上，又發展了Ｋ磨削法，效率（lǜ）又（yòu）有所提高。盡管這（zhè）樣，Ｍａａｇ磨齒機的效率仍然很低，磨１ 個齒（chǐ）輪（lún）常（cháng）常要耗費幾個（gè）小時，成本（běn）很高，尤其是大規格磨齒（chǐ）機效率更低。
錐（zhuī）麵砂輪磨齒機傳動鏈長，而且漸開線齒麵是逐點包絡出來的，影（yǐng）響加（jiā）工精（jīng）度及穩定性，單件工時一般（bān）為０．６～３ｈ；但錐麵砂輪磨齒機通用性好，在生產中應用得較廣。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（gōng）司。這（zhè）２家公司已發展了直（zhí）徑為３５００ ｍｍ 的磨齒（chǐ）機係列產品。
大平麵砂輪磨齒機傳動鏈短，結構比較簡單，加（jiā）工精度（dù）也較高；但加工效率（lǜ）很低，多（duō）用來加工剃齒刀和插齒刀等齒輪刀具以及精（jīng）度較高的齒輪。各國相關廠家都在（zài）生產這種磨齒機，但多年來在結（jié）構和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（jìng）＞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（chǐ）輪，並能磨修形齒輪。目（mù）前（qián），我國各種（zhǒng）形式的展成磨齒機都已有生產，但（dàn）產品尺寸係列還不夠齊全。
5.2 成形磨（mó）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（如前麵提到的瑞士 Ｍａａｇ 公司以（yǐ）及德國、日本、英（yīng）國、美國等）又在積極研究成形磨（mó）齒工藝。成形磨齒所達到的精度與展成磨齒相媲美，且生產率還要高好多倍（但仍低於蝸杆砂輪磨齒），強力高效（xiào）磨（mó）削應用於成形磨齒，效率還將進一步提高。成形磨齒（chǐ）一般適於５～６級精度齒（chǐ）輪的批量生產（chǎn），還特別適合於模數（shù）大、齒致少、寬（kuān）度大的齒輪和各種修形齒輪的（de）加（jiā）工。
成形磨齒要解決的第１個問題（tí）是創（chuàng）造通用的成形砂輪修整（zhěng）器（qì），為此近年（nián）來發表了不少這方麵的專利和成果（guǒ），如圖２所示。國外成形磨齒機多采用靠模四杆（gǎn）機構修整器；但這（zhè）種（zhǒng）修整器的精度穩定性較差，靠模數量多，調（diào）整麻煩。由於準確漸開線修整器結構一般較複雜，影響精度，又（yòu）發展了（le）許多種近似漸開線修整方法。單金剛石筆修整砂輪時很難解決金剛筆磨損（sǔn）對修整齒形精度的影響；因此又發展了金剛（gāng）滾輪修整法（fǎ）。由於成形金剛（gāng）滾輪（lún）製造複雜、價格（gé）很貴，國外又發展了金剛砂（shā）帶壓輪法。近年來，國內外又研（yán）製出了數控成形砂輪（lún）修整（zhěng）器，采用三坐（zuò）標閉環係統，以保證精度並能自動調（diào）節補償金剛石筆磨損；但這種裝（zhuāng）置複雜、昂貴，尚未正式應用於生產。
圖２ 成形磨齒（chǐ）砂輪修整方法（fǎ）分類
硬齒麵齒輪精加工技術的未來發展
隨著數控技術（shù）的出現，硬齒麵齒輪的精加工設備在（zài）機床的成形運動設計方麵，原有的形成（chéng）齒輪漸開線（xiàn）輪（lún）廓的內聯係傳動鏈是（shì）通過機械機構實現的（de）。數控（kòng）技術使得（dé）機床的每個運動（dòng）都加入一個伺服電動機，通過數控機床的（de）ＣＮＣ係統（tǒng），向每個伺服電動機發送脈衝指令，每個伺服電動機得到指（zhǐ）令後，通過電動機（jī）旋轉帶動滾（gǔn）珠絲杠實現機床運動，這樣就消除了原有的、形成齒輪漸開（kāi）線輪廓的、內聯係傳動鏈的機械機構誤差，使機床運動（dòng）精度得到提高。新的數控滾齒（chǐ）機、插齒（chǐ）機、剃齒機以及磨齒機將得到（dào）廣泛應用。
