硬（yìng）齒麵精加工在加工精度和加工效率上取（qǔ）得了（le）一些進步，出現了一（yī）些新的工（gōng）藝方法。下麵簡單介紹下國內（nèi）外硬齒麵的滾齒、插齒、剃（tì）齒、珩齒以及（jí）磨齒的新工藝方法（fǎ）及裝備。
近年來，各種硬齒麵精加工在加工精度和加工效率上都取得（dé）了一些進展，同時還（hái）出現了一些新的硬齒麵精（jīng）加工方法。
1.硬齒麵滾齒工藝
由於磨齒效率低、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（yǐ）提高加工效率，目前在日本、德國（guó）等生產中已（yǐ）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（zhǎn），一些（xiē）工廠生產中已有應用。
國內一些廠（chǎng）家已采用硬齒麵滾齒工（gōng）藝代替粗磨（mó）齒，加工效率比錐麵砂輪磨齒機約高５～６倍。硬齒麵滾齒工藝要求滾齒機床剛（gāng）度好、精（jīng）度高，隻有在切（qiē）齒技術、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，硬齒麵滾齒的精度才能達到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。其主要（yào）原因是：
１）用硬質合金滾刀（dāo）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（yì）磨損，直接影響齒形精度；
２）由於滾齒是一（yī）種斷續切削過（guò）程（chéng），滾齒（chǐ）過程伴（bàn）隨著強迫及自激（jī）振動、力和熱（rè）的衝擊，常常容易造（zào）成硬質合金滾刀崩刃；
３）由於硬質合金滾刀采（cǎi）用負前角，而切削厚度（dù）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（de）剛度雖較強，但（dàn）刀杆和心軸（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
國外有的公司（sī）將硬質合金（jīn）插齒刀頂刃磨出較大的負前（qián）角，使側刃有較大的刃傾角，形成刮削加工，也取（qǔ）得了初（chū）步成果。不過，要想（xiǎng）用硬齒合金插齒刀（dāo）插製６級精度齒輪是非（fēi）常困難（nán）的。除了存在和硬質合金滾刀、滾齒相類似的問題外（wài），還存（cún）在著插齒速度無法增加到與硬質合金刀具相適應（yīng）的佳切（qiē）削速度，往複插齒運動造成振動、插齒機傳動鏈精度不達標等許多問（wèn）題，使之未能在生產實際中應用（yòng）。
國內一些工（gōng）廠在普（pǔ）通插齒工藝基（jī）礎上，對硬齒（chǐ）麵插齒工藝也（yě）作了（le）一些研究。目前，可插製４８ＨＲＣ左右的中（zhōng）硬齒麵７級精度齒輪，主要采取了以下措施：１）提高機床的剛度和精（jīng）度，提高傳動鏈精度；２）采用高精（jīng）度插齒刀（ＡＡ 級插齒刀），嚴格控製刀具的安裝偏心（xīn）；３）提高齒坯和夾（jiá）具的精度；４）選取合（hé）理的進給次數和加工進給量等。
3.硬齒麵剃齒工藝
近年來，日本試驗成功用硬質台金剃齒刀加（jiā）工８級精度（dù）、硬度（dù）為６０ ＨＲＣ 的齒輪。為（wéi）使剃（tì）齒刀能切入工（gōng）件（jiàn）的硬齒麵，除將（jiāng）剃齒刀上的漸開線螺旋麵刃帶（dài）減至窄處外，還要把剃齒刀（dāo）每齒上的刀刃減至ｌ～２個。本來軟齒麵剃齒的大優點是刀（dāo）刃多，有漸開線螺（luó）旋麵保持（chí）穩定齧合，使剃齒效率高，並保證精度。而（ér）硬齒合（hé）金剃（tì）齒刀在（zài）結構上的改動，削弱了剃齒的上述２個優點（diǎn）。此外，剃齒的（de）特點是切削厚度很小，而硬質合金的刀刃一般是較（jiào）鈍的，故很難進行剃削加工；因而難於在生產中實際應用。
國內（nèi）近年來也在研究硬齒麵剃齒工藝，目前已能剃削４８ ＨＲＣ 左右的中硬齒麵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（yòng）修（xiū）形剃（tì）齒刀或負變位剃齒刀，不僅減小或消除了剃齒齒形的中凹現（xiàn）象，還能剃削鼓形齒輪；
３）提高熱處理前、後齒坯的加工精度，嚴格控（kòng）製熱處理淬火變形；
４）精細調整機床，提高機床剛度，選擇合理的剃削用量等。
4.珩齒工藝
珩齒是目前（qián）高精度硬齒（chǐ）麵齒輪加工的主要方法（fǎ）；但（dàn）是，要把珩齒（chǐ）精度提高到６級（jí），是比較困難的（de）。目前，國內有的工廠已珩出６級精度齒輪。德國的工廠也是利（lì）用珩齒生產６級精度齒（chǐ）輪（lún），采用（yòng）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一係列措施，以保證珩前（qián）精度，並使用修形珩輪進行珩齒（chǐ）。
普通珩齒工藝采（cǎi）用的盤形珩輪加工效率很高，１～２ ｍｉｎ就（jiù）能（néng）加工１ 個齒輪（lún）。近年來（lái），日（rì）本提（tí）出新的珩齒方（fāng）法———蝸杆珩齒工藝，推出新型蝸杆珩齒機。蝸杆珩齒的工作原理是采用蝸杆形狀的珩輪對齒輪齒麵進行珩齒，與珩（héng）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、英國和瑞士等國已有十幾項專利發表，多用於汽車變速箱齒輪的製造。國內近年來（lái）對蝸杆珩齒工藝組織攻關（guān），進行了很（hěn）多研（yán）究（jiū），已由南京第二機床廠和長江機床廠生產蝸杆珩齒（chǐ）機，並開始在生產中（zhōng）應用，精度可達到６～７級，平均生產速度為３～６ｍｉｎ／件。一般蝸杆珩（héng）輪采用普通（tōng）磨料，又分為軟（ruǎn）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杆珩輪和電鍍ＣＢＮ（立方氮化（huà）硼）蝸杆珩輪的珩齒工藝。
國外近年來（lái）還（hái）發展了內齧合（hé）自由珩齒工藝，瑞士已（yǐ）生（shēng）產出內齧合珩齒（chǐ）機。這種工藝采用內齒圈珩（héng）輪加工外齒輪工件，平（píng）均單件工時為１～２ｍｉｎ，珩後精度可（kě）提高２級，一般可（kě）達６～７級。如果提高珩前精（jīng）度，將能珩出更高精度的齒輪。
5.磨齒（chǐ）工（gōng）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（jī）床複雜，價格昂貴，限製（zhì）了其（qí）在生（shēng）產中的廣泛應用，僅在少（shǎo）數精密機械及工（gōng）具行業使用。而成形磨齒具有機床簡單、效率較高、成本較低等優點，但由於過去（qù）成形磨齒砂輪修整問題未得到很好解決（jué），也妨礙了成形磨齒工藝在生產中（zhōng）的應用。現在世界各國都在積極研究高精度、高效率、多功能、性能穩定的新型磨齒（chǐ）加工方法和磨齒機。
5.1 展成磨齒
展成磨齒法又可分為單齒分度（dù）展成磨（mó）齒法和連續展成磨齒法，如圖１所示。
圖１ 展成法齒輪磨削方法分類
瑞士 Ｍａａｇ磨（mó）齒機采用碟形砂輪磨（mó）齒，除繼續保持高精度的優勢外，在結構和磨（mó）削方法上有所改進，效率有所提高。為提高加工效率，Ｍａａｇ 公司在磨削方法上由（yóu） ＨＳＳ係列磨齒（chǐ）機的１５°／２０°的普（pǔ）通磨削法發展到０°磨削（xuē）法，采用ＢＣ機（jī）構磨修形齒輪，形成了新的ＳＤ 係列。後來 Ｍａａｇ 公司在０°磨削法的基礎（chǔ）上，又發展了Ｋ磨削法，效率（lǜ）又有所提高。盡管這樣，Ｍａａｇ磨齒機的效率仍然很低，磨１ 個（gè）齒輪常常要耗費幾個小時，成本很高，尤其是大規格磨齒機效率（lǜ）更低。
錐（zhuī）麵砂輪磨齒（chǐ）機傳動鏈長，而且漸開線齒麵是逐點包（bāo）絡出來的，影響加工精度及穩（wěn）定性（xìng），單件工時（shí）一般為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（shēng）產錐麵砂輪磨（mó）齒機聲譽（yù）較（jiào）高的（de）是德國的 Ｈｏｆｌｅｒ公司和 Ｎｉｌｅｓ公司。這２家公司已發展了（le）直徑為３５００ ｍｍ 的磨齒機係（xì）列產品。
大平麵砂輪磨齒機傳動鏈短（duǎn），結構比較簡單，加工精度也較（jiào）高；但加（jiā）工效率很低，多（duō）用來加工剃（tì）齒刀和插齒刀等齒輪刀具以及精度（dù）較高的齒輪。各國（guó）相關廠家都在生產這種磨齒機，但多年來在結構和性能上沒有太大的發展。
在（zài）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，還有待於解決。
近年來，日本還出現了采用電鍍ＣＢＮ（立方氮（dàn）化硼）蝸杆砂輪的數控蝸杆砂輪磨齒機，砂（shā）輪不用修整可連續加工幾萬個齒輪（lún），用廢後換新砂輪，加工效率很高，１ ｍｉｎ 左右就能磨１ 個齒輪，並能磨修形齒輪。目前，我國各種形式的展成磨齒機都（dōu）已有生（shēng）產，但（dàn）產品尺寸係列還（hái）不夠齊全。
5.2 成形磨齒（chǐ）
為（wéi）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（jiā）（如前麵（miàn）提到的瑞士 Ｍａａｇ 公司以及德國、日本、英國、美國等）又（yòu）在積極研究成形（xíng）磨齒工藝。成形磨齒所達到的精度（dù）與展成磨齒相（xiàng）媲美，且生產率還要高好多倍（但仍低於蝸杆砂輪磨齒），強力高效磨削應用於成形磨齒，效率還將進（jìn）一步（bù）提高（gāo）。成形磨齒一般適於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（jiā）工。
成形磨齒要解決的第１個問題是創造（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（lì）和成果，如（rú）圖２所示。國外成形磨齒機（jī）多采（cǎi）用靠模四杆機構修整器；但這種修整器（qì）的精度穩定（dìng）性較差，靠模數量（liàng）多，調整麻（má）煩（fán）。由於準確漸開（kāi）線修（xiū）整器結構一（yī）般較複雜（zá），影響精度，又發展了許多種近似漸開線修整方法。單金剛石（shí）筆修整砂輪時很難解決金（jīn）剛筆磨損對修整（zhěng）齒形精度的影響；因此又發展了金剛滾輪修整法。由於成形金剛滾輪製造複雜、價格很貴（guì），國外又發展了金剛砂帶（dài）壓輪法。近年來，國內（nèi）外又研製出了數控成（chéng）形砂輪修整器，采用三坐標閉環係統，以保證（zhèng）精（jīng）度並能自（zì）動（dòng）調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２ 成形磨齒砂輪修整方法分類
硬齒（chǐ）麵齒輪精加工技術的未來發展
隨著數（shù）控技（jì）術的出現，硬齒麵（miàn）齒輪的精加工設備（bèi）在機床的成（chéng）形運動設計方麵，原（yuán）有（yǒu）的（de）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（dé）機床的每個運動都加入一個伺服電動機，通過數控機床的ＣＮＣ係統，向每（měi）個伺服電動機（jī）發送脈衝指（zhǐ）令，每個伺服電動機（jī）得到指令後，通過電動機旋（xuán）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（jiàn）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（jī）以及磨齒機將得到廣泛應用。
