硬齒麵（miàn）精加工在（zài）加工（gōng）精度和加工效率上取得（dé）了一些進步，出現了一（yī）些新（xīn）的工藝方法。下（xià）麵簡單介紹下（xià）國內外硬齒麵（miàn）的滾齒、插齒、剃齒、珩齒以及磨（mó）齒的新工（gōng）藝（yì）方法及裝備。
近年來，各種硬（yìng）齒（chǐ）麵精加工（gōng）在加工精度和加工效率上都取得了一（yī）些進展，同時（shí）還出現了一些新的硬齒（chǐ）麵精加工方法。
1.硬齒麵（miàn）滾齒工（gōng）藝
由於磨齒效（xiào）率低、成本高（gāo），近年來，國外開始研究硬齒麵滾齒工藝，采用硬質合金（jīn）滾刀可以提高加（jiā）工效（xiào）率，目前在日本、德（dé）國等生產中已有應用。國內近（jìn）年來也在（zài）積（jī）極研究硬齒麵滾齒工藝，並取得了一些（xiē）進展，一（yī）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替粗磨齒，加（jiā）工效率比錐（zhuī）麵砂輪磨齒機約高５～６倍。硬齒麵滾齒工（gōng）藝（yì）要求（qiú）滾齒機床剛度好、精度高，隻有在切齒（chǐ）技術、刀（dāo）具及機床等（děng）幾（jǐ）個方麵的正確配合下，使切（qiē）齒過程達到較佳狀態，硬齒（chǐ）麵滾（gǔn）齒的精度才能達到７級。硬齒麵滾齒（chǐ）存在的大問題是齒（chǐ）形精度較低，加工精度不穩定。其主（zhǔ）要原因是：
１）用硬質合金（jīn）滾刀來加工６０ＨＲＣ 左右的硬齒麵，刀具（jù）與工件（jiàn）的硬度相差很小，滾刀易磨（mó）損，直接影（yǐng）響齒形精度（dù）；
２）由於（yú）滾齒是一種斷續切削（xuē）過程，滾齒過程伴隨著強迫及自激振動、力和熱的衝擊，常常容（róng）易造成（chéng）硬質合金滾刀崩刃；
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（shǐ）得徑（jìng）向切削（xuē）力很大（dà）。從（cóng）工藝係統分析，滾齒機的剛（gāng）度雖較強，但刀杆和心（xīn）軸（zhóu）卻是２個剛性（xìng）薄弱環節，徑向的變形對精度影響很大。
2.硬齒麵插齒工藝（yì）
國外有的公司將硬質（zhì）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，形成刮削加工，也取得了初步成果。不過，要（yào）想（xiǎng）用硬齒合金插齒刀插製６級精度齒輪是非常困難的。除了存在和（hé）硬質合（hé）金滾（gǔn）刀、滾齒相類似的問題外（wài），還存在著插齒速度無（wú）法增加到與硬質合金（jīn）刀具相適應的佳切削速度，往複插（chā）齒運動造成振動、插齒機傳動鏈精度不達標等許多問題，使之未能（néng）在（zài）生產實際中應用。
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（zuò）了一些研究（jiū）。目前，可插製４８ＨＲＣ左右的中硬（yìng）齒麵７級精度齒輪，主要采取了以下措施：１）提高機（jī）床的剛度和精（jīng）度，提高傳動鏈精度；２）采用高精度插齒刀（ＡＡ 級插齒刀（dāo）），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（de）進給（gěi）次數和（hé）加工進給量等。
3.硬齒麵剃齒工藝
近年來，日本試（shì）驗成功用硬質台金剃齒（chǐ）刀加工（gōng）８級精度（dù）、硬度為（wéi）６０ ＨＲＣ 的齒輪。為使剃齒刀能切入工件的硬齒麵，除將剃齒刀上的漸開線螺旋麵刃帶減至窄（zhǎi）處外，還要把剃齒刀（dāo）每齒上的（de）刀刃減至ｌ～２個（gè）。本來軟齒麵（miàn）剃齒的大優點是刀（dāo）刃多，有（yǒu）漸開線螺旋麵保持穩定齧合，使剃齒效率高，並保證精度。而硬齒合金剃齒刀在結構上的（de）改（gǎi）動，削弱了剃齒（chǐ）的上述２個優（yōu）點。此（cǐ）外，剃齒的特（tè）點（diǎn）是切削厚度很小，而硬質合金（jīn）的刀刃一般是較鈍的，故（gù）很難進行剃削加工；因而難於在生產中實際應用。
國內近年（nián）來也在（zài）研究硬齒麵剃齒工藝，目前（qián）已能剃削４８ ＨＲＣ 左右的中硬齒麵７ 級精度齒輪（lún），加工效率很高，其主要采取了以下措施：
１）選擇剃削性能好的（de）刀具材料做剃齒刀（dāo）；
２）提高剃齒刀的製造精度（dù），並采用修形剃（tì）齒刀或負變位剃（tì）齒刀，不（bú）僅（jǐn）減小或消除了（le）剃齒齒形的中凹現（xiàn）象，還能剃削鼓形齒輪；
３）提高熱處理前、後（hòu）齒坯的加工精度，嚴格控製熱處理淬火變形；
４）精（jīng）細調整機床，提高機床剛度，選擇合理的剃削用量等。
4.珩齒（chǐ）工藝
珩齒是目前高精（jīng）度硬齒麵齒輪（lún）加工的（de）主要方（fāng）法（fǎ）；但是，要（yào）把（bǎ）珩齒（chǐ）精度提高到６級，是比較困難的。目前（qián），國內（nèi）有的工廠已珩（héng）出６級精度齒輪。德國的工廠也是利（lì）用珩齒生產６級精（jīng）度齒輪，采用粗（cū）、精２次滾齒，並采用修形剃齒刀剃齒，嚴格控製熱處理變形（xíng）等（děng）一係列措施，以保證（zhèng）珩前精度，並使用修形珩輪進行珩（héng）齒。
普通珩齒工（gōng）藝采（cǎi）用的盤形珩輪加工（gōng）效率很高，１～２ ｍｉｎ就能加工１ 個齒輪。近年來（lái），日本提（tí）出（chū）新的珩齒方法———蝸杆珩齒工藝，推出新型蝸杆（gǎn）珩齒機。蝸杆珩齒的（de）工作原理是采用蝸杆形狀的珩（héng）輪對齒輪齒麵進行珩齒，與珩前精度比較，可提高１～２級精度。目（mù）前，蝸杆珩齒技術在日本（běn）、美國、英（yīng）國和瑞士等國已有十（shí）幾項專（zhuān）利發表，多用於（yú）汽車變速箱齒輪的製造。國內近年來對蝸杆（gǎn）珩齒（chǐ）工藝組織攻關，進（jìn）行了很多研究，已由南京第二機床廠（chǎng）和長（zhǎng）江機床廠生產蝸杆珩齒（chǐ）機（jī），並開始在生產（chǎn）中應用，精度可達到６～７級，平均（jun1）生產速度（dù）為３～６ｍｉｎ／件。一般蝸杆珩（héng）輪采用普通磨料，又分為軟珩和（hé）硬珩２種蝸杆珩輪。近年來試驗研究采用電鍍金剛石蝸杆珩輪和電鍍ＣＢＮ（立方氮化硼）蝸杆珩輪的珩齒工藝。
國外近年來還（hái）發（fā）展了內（nèi）齧合自由珩齒工藝，瑞士已生產出（chū）內齧合珩齒（chǐ）機。這種工藝采用內齒圈珩（héng）輪加工外齒輪工件，平均單件工時為１～２ｍｉｎ，珩後精度（dù）可（kě）提高２級，一般可達６～７級。如果提高珩前精度，將能（néng）珩出（chū）更高精度的齒輪。
5.磨齒工藝
磨（mó）齒分為（wéi）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，機床複雜，價格（gé）昂（áng）貴，限製了（le）其在生產中的廣泛應（yīng）用，僅在少數精密（mì）機（jī）械及工具行業使用。而成形（xíng）磨齒具有機床簡單、效率較（jiào）高、成本較低等優點，但由於過去成形磨齒砂（shā）輪修整（zhěng）問題未得到很好解決，也妨礙了成形磨齒（chǐ）工藝在生產中的（de）應用（yòng）。現在（zài）世界各國（guó）都在積極研究高（gāo）精度（dù）、高效率、多功能、性能穩定的新型磨齒（chǐ）加工方法（fǎ）和磨齒機。
5.1 展成磨（mó）齒（chǐ）
展成磨齒法又可分為單齒分度展成磨齒法和連續展成磨齒法，如圖１所示。
圖１ 展成法齒輪磨削方（fāng）法分（fèn）類
瑞士 Ｍａａｇ磨齒機采用碟形砂輪磨齒，除繼續保（bǎo）持高精度的優勢外，在結構（gòu）和磨削（xuē）方法上有（yǒu）所改進，效率有所（suǒ）提（tí）高（gāo）。為提高加工（gōng）效率，Ｍａａｇ 公司在磨削方法上由 ＨＳＳ係（xì）列磨（mó）齒機的１５°／２０°的普通磨（mó）削法發展到０°磨削法，采用ＢＣ機構磨修形齒輪（lún），形成了新的（de）ＳＤ 係列。後來 Ｍａａｇ 公司在０°磨削法（fǎ）的基礎上，又（yòu）發展（zhǎn）了Ｋ磨削法，效率又有所提高。盡（jìn）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（běn）很高，尤其是大規格磨齒機效率更低。
錐麵砂輪磨齒機傳動（dòng）鏈長，而且漸開線（xiàn）齒麵是逐點包絡出來的，影響加（jiā）工精度及穩定性，單件工時一般為０．６～３ｈ；但錐麵砂輪磨齒機通用性（xìng）好，在生產中應用得較廣。世界上生產錐麵（miàn）砂輪磨齒機聲譽（yù）較高的是德國的（de） Ｈｏｆｌｅｒ公司和 Ｎｉｌｅｓ公司（sī）。這２家公司已發展了直徑為３５００ ｍｍ 的磨齒（chǐ）機係列產品。
大平麵砂輪磨齒機傳動（dòng）鏈短，結構（gòu）比較簡單，加工（gōng）精度也較高；但加工效（xiào）率很低，多用來加工剃齒刀和插齒刀等齒輪刀具以（yǐ）及精度較高的齒輪。各（gè）國（guó）相關廠家都在生產這種磨齒機（jī），但多年來在結構和性能上沒有太大的發展。
在各種磨齒（chǐ）方法中，蝸杆砂輪磨齒（chǐ）機（jī）的效率高，一般１０多分鍾就能（néng）磨１個齒輪，適於５～６級齒數＞８ ｍｍ 或直徑＞６００ ｍｍ）的加（jiā）工，還有待於解決。
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（mó）齒機，砂輪不用修整可連續加工幾萬個齒輪，用（yòng）廢後換新砂輪，加（jiā）工效（xiào）率很高（gāo），１ ｍｉｎ 左右就（jiù）能磨１ 個（gè）齒輪，並能磨修形齒輪。目前，我國各種形式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
為了解決大批量齒輪的高效經濟磨齒問題，近年來世界上許多國家（如前（qián）麵提到的瑞士 Ｍａａｇ 公司以及德國（guó）、日本（běn）、英國、美國等）又在積極研究成形磨齒工藝。成形（xíng）磨齒所達（dá）到的（de）精（jīng）度與展成磨（mó）齒相媲（pì）美，且生產率還要高好多倍（bèi）（但仍（réng）低於蝸（wō）杆砂輪磨（mó）齒），強力高效磨削應用於成形磨齒，效率還將進一步提高。成形磨齒（chǐ）一般適於５～６級精度齒輪的批量生產，還特別適合於模數大、齒致少、寬度大的齒輪和各種修形齒輪的加工。
成（chéng）形磨齒要解決的第（dì）１個問題是創（chuàng）造（zào）通用的成形砂輪修整器，為此近年來發表了不少這方麵的專利和成果，如圖２所示。國外成形磨齒機多采用（yòng）靠（kào）模四杆機構修整器（qì）；但這（zhè）種修整器的精度穩定性較差，靠模數（shù）量多，調整麻（má）煩。由於（yú）準確漸開線修整器結構一般較複雜（zá），影響精度，又發展了許多種近似漸開線（xiàn）修整方法。單金剛石筆修（xiū）整砂輪時很難解決（jué）金剛筆磨損對（duì）修整齒形精度的影響；因此又發展了金剛滾輪修整法。由於成形金剛滾（gǔn）輪製造複雜（zá）、價格很貴，國外又發展了金剛砂帶壓輪法（fǎ）。近年來，國（guó）內外又研製出了數控成形砂輪修整器，采用（yòng）三坐標閉環係統，以保證精度並（bìng）能自動調節補償（cháng）金（jīn）剛石筆磨損；但這（zhè）種裝置複雜、昂貴，尚未正式應用於生產。
圖２ 成形磨齒砂輪修整方法分類
硬齒麵齒輪（lún）精加工技術的未來發展
隨（suí）著數控技術的出現，硬齒麵齒輪的精加工設備在機床的成形運動設（shè）計（jì）方麵，原（yuán）有的形成（chéng）齒輪漸開線輪廓的內（nèi）聯係傳動鏈是通過（guò）機械機構實現的。數控技術（shù）使得機（jī）床的每個（gè）運動都加入一個伺服電動機，通過數控機床的ＣＮＣ係統，向每個伺服電動機發送脈衝指（zhǐ）令，每個伺服電動機得到指令後，通過電動機旋轉帶動滾珠絲杠實現機（jī）床運動，這樣就消除了原有的、形成齒輪漸開線輪廓的、內聯係傳動（dòng）鏈的機械機構誤差（chà），使機床運動精度（dù）得到提高。新（xīn）的（de）數控（kòng）滾齒機、插齒機（jī）、剃齒機（jī）以及磨齒機（jī）將得到廣泛應用。
