用于動(dòng)力傳動(dòng)的齒輪和齒輪箱枚从，其尺寸要求更小讶瘩，齒輪傳動(dòng)的噪音更低折司，從而導(dǎo)致對(duì)淬硬齒輪的需求窟怪，也給齒輪制造廠家提出了探索齒輪加工新方法的要求。

　　齒輪在淬硬熱處理過(guò)程中负腻，其材料組織及應(yīng)力的改變嫡笔，通常會(huì)使齒輪產(chǎn)生變形，即齒形淡窘、齒向及齒距誤差辞仇。這此誤差將引起齒廓在傳動(dòng)時(shí)的不正確嚙合，從而加大了載荷讼牢，產(chǎn)生齒輪噪音板拂。因此，淬硬齒輪在熱處理后盾摹，一般應(yīng)添加一道精加工工序嬉竞。

　　淬硬齒輪精加工工藝可分為兩類：一類是采用非成形的切削刃，如齒輪磨削加工厉斟；另一類則是具有成形的切削刃如淬硬齒輪(HRC48～53)滾削加工挚躯。

　　本文將集中討論用于硬滾齒加工的硬質(zhì)合金刀具成形切削刃的精加工過(guò)程强衡。當(dāng)今的硬質(zhì)合金材料、刀具涂層和滾齒機(jī)技術(shù)的發(fā)展码荔，已使淬硬齒輪滾切加工技術(shù)有了顯著的提高漩勤，特別是在加工小于或等于12DP的中小模數(shù)齒輪時(shí)，可承受硬切削過(guò)程中所產(chǎn)生的極大的切削力缩搅。

　　硬質(zhì)合金滾刀的選取

　　硬質(zhì)合金滾刀在材料的品種規(guī)格上有很大進(jìn)展越败。超細(xì)、細(xì)硼瓣、中等或大顆粒的硬質(zhì)合金現(xiàn)在都有產(chǎn)品究飞。此外，硬質(zhì)合金滾刀毛坯的成形工藝技術(shù)也有了顯著提高堂鲤，如采用熱等靜壓(HIP)工藝亿傅，該工藝在高壓高溫下，增加了硬質(zhì)合金毛坯的內(nèi)在結(jié)合力筑累，提高了硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度。按照ISO的規(guī)定丝蹭，實(shí)體硬質(zhì)合金材料可按應(yīng)用場(chǎng)合的不同分為若干類：齒輪切削刀具分為K類和P類疗刮，K類硬質(zhì)合金有更高的耐磨性，P類則有更好的高溫紅硬性蝌购。在K牌號(hào)和P牌號(hào)硬質(zhì)合金中忿迷，每種牌號(hào)硬質(zhì)合金的顆粒結(jié)構(gòu)是不同的，從中等顆粒到超細(xì)顆粒铅阎。每種牌號(hào)都有其應(yīng)用場(chǎng)合纫惰，這是和顆粒結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的。一般來(lái)說(shuō)歌饺，對(duì)于軟滾削瓢疤，K類比P類的性能要好，K類硬質(zhì)合金能得到微米級(jí)的顆粒結(jié)構(gòu)(粒度小于0.5μm)愤凭，而P類則不行窥窜。在磨耗方面，K類韌性更好原俘，壽命更長(zhǎng)划烫。

　　滾刀的重新刃磨和翻新

　　滾刀加工一定數(shù)量的工件后，其切削刃變鈍竿刁，此時(shí)必須重新刃磨黄锤。刃磨后的滾刀必須保持原有的幾何形狀；切削刃必須鋒利食拜；刀具的金相結(jié)構(gòu)絕不可因磨削過(guò)熱而受破壞鸵熟。因而在刃磨硬質(zhì)合金滾刀時(shí)應(yīng)采用一種油基冷卻液副编，它對(duì)氯和硫不起反應(yīng)。對(duì)于刮削滾刀旅赢，刃磨后的重新涂層并不象用于實(shí)體毛坯硬滾的滾刀那樣重要齿桃。硬質(zhì)合金滾刀刃磨后涂層前，建議對(duì)其刃口進(jìn)行預(yù)處理煮盼。

　　滾刀的重新刃磨將會(huì)除去切削表面的原有涂層短纵，這會(huì)減少刀具壽命。刀具是可以重涂的僵控。通常對(duì)于TiN涂層香到，可涂3～4次；對(duì)于TiCN和TiALN涂層而言报破，由于涂層本身有很大的內(nèi)應(yīng)力悠就，所以在切削刃上難以再重新涂層。通過(guò)幾次涂覆TiN涂層后烘梭，會(huì)產(chǎn)生高低不均勻的狀況阴应，并有分層脫落的傾向，所以原有涂層必須去除螺子。

　　目前有兩種方法可去除刀具涂層：化學(xué)退涂和物理退涂姚沽。用化學(xué)退涂去除硬質(zhì)合金刀具上的涂層是一種精細(xì)工藝，要求操作者有相當(dāng)?shù)氖炀毘潭绕瘛＿^(guò)度的化學(xué)退涂不僅將涂層去掉蟹助，而且還將溶洗鈷結(jié)合劑，損壞硬質(zhì)合金材料的微觀結(jié)構(gòu)莱艺。切削刃的微觀損壞將產(chǎn)生鋸齒狀表面捉痰。此外，在退涂時(shí)必須對(duì)滾刀軸臺(tái)榄集、內(nèi)孔及標(biāo)志進(jìn)行保護(hù)湖吭，以免損壞。而物理去涂苗率，則必須由原刀具制造廠來(lái)進(jìn)行毙驯，它涉及到整把滾刀齒形的重新磨削。雖然比化學(xué)退涂要貴得多灾测，但得到的是一把新滾刀爆价，質(zhì)量和壽命都能得到保證。

　　對(duì)滾齒機(jī)的要求

　　為了充分發(fā)揮硬質(zhì)合金和涂層工藝的優(yōu)點(diǎn)媳搪，滾齒機(jī)應(yīng)作相應(yīng)地改進(jìn)铭段。目前所有先進(jìn)的滾齒機(jī)都按高速滾齒進(jìn)行設(shè)計(jì)，其滾齒機(jī)的滾刀轉(zhuǎn)速超過(guò)3000r/min，通常為5000r/min序愚，工件主軸轉(zhuǎn)速與滾刀轉(zhuǎn)速相匹配憔披。此外，機(jī)床具有很高的動(dòng)剛度和熱剛度爸吮。先進(jìn)滾齒機(jī)的一些主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)為：采用復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂床身芬膝，以改進(jìn)機(jī)床的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性；帶有恒溫裝置的高速滾刀主軸箱形娇；高速工件主軸锰霜；可采用干、濕二種滾削工藝桐早；帶光電傳感器的數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)谊某；直線滾動(dòng)導(dǎo)軌系統(tǒng)；高速自動(dòng)上料(2～3秒)箕但；占地緊湊订岗；按人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)；維修方便饰逝。

　　采用刮削工藝

　　無(wú)論是機(jī)械式的還是CNC的滾齒機(jī)都能進(jìn)行刮削囊骆，但條件是機(jī)床必須裝備有工件到刀具的自動(dòng)同步傳動(dòng)系統(tǒng)。這可使刮削工藝更為經(jīng)濟(jì)文浆，對(duì)帶有自動(dòng)上下料系統(tǒng)的機(jī)床也很重要筏匪。電子非接觸系統(tǒng)靠一個(gè)模擬量傳感器發(fā)出脈沖來(lái)測(cè)量刀具主軸、工件主軸和齒輪的位置辽奥。機(jī)床CNC控制器對(duì)這些脈沖進(jìn)行處理籍囱，然后對(duì)工件主軸相對(duì)于刀具的位置進(jìn)行調(diào)整绩寂，使工件輪齒和滾刀刀齒的相對(duì)位置關(guān)系正確茶括。

　　在刮削工藝中用冷卻液有很多優(yōu)點(diǎn)：在刮削過(guò)程中，冷卻液提供了潤(rùn)滑性佃戈；由于刮削產(chǎn)生的不是正常的切屑诅福，溫度控制極其重要。刮下的切屑較小較薄拖叙，不象正常刀屑那樣可帶走許多熱量氓润，所以刮削時(shí)采用冷卻液可控制刀具、工件及機(jī)床系統(tǒng)的溫度薯鳍；冷卻液可將切屑從刀具和工件上沖走咖气；改善了工件表面精糙度；提高了刀具壽命挖滤。

　　在“綠色滾削”工藝中崩溪，正確選擇齒厚余量是很重要的。推薦選擇順銑滾齒，因?yàn)樗傻玫阶詈竦那行剂嫖ǎ@有助于控制切削過(guò)程的動(dòng)態(tài)狀況觉既，提高刀具壽命。經(jīng)驗(yàn)證明乳幸，切削速度可以超過(guò)200m/min瞪讼，進(jìn)給量的選擇取決于所要達(dá)到的表面光潔度。典型進(jìn)給范圍為0.5～1.25mm/r粹断。刀具移位(竄刀)的方法也很重要殖祈，因?yàn)楣蜗鲿r(shí)只有粗加工截面的部分切削刃才經(jīng)受磨損。相反马怎，在“綠色切削”過(guò)程中既屋，刀具的精加工部分承擔(dān)了主要加工量。這意味著在刮削時(shí)竄刀量應(yīng)更大惰渐，如齒輪為12～48DP時(shí)闰幽，每次竄刀量為0.3～0.4mm。

　　刮削滾刀的選取

　　刮削硬質(zhì)合金滾刀分為兩大類：用于10DP或更大模數(shù)的滾刀校社，通常都設(shè)計(jì)有一個(gè)負(fù)前角的切削前面屯贺，當(dāng)切削刃接觸到淬硬齒面時(shí)，減小了對(duì)硬質(zhì)合金材料的沖擊欠怕；對(duì)于較小模數(shù)的齒輪摸进，就不需要有負(fù)前角。負(fù)前角的滾刀的缺點(diǎn)是刃磨困難潘所。滾刀刃磨后外徑減小挽晌，為了得到正確的負(fù)前角就應(yīng)改變砂輪的偏置量。

　　當(dāng)刮削中怠褐、大模數(shù)齒輪時(shí)畏梆，其齒頂、外圓直徑和齒根部位通常都不被滾削奈懒，并要求輪齒到齒根有一個(gè)平滑的過(guò)渡奠涌。為得到沉切和完整的過(guò)渡圓弧半徑，提高齒根的抗彎強(qiáng)度磷杏，用于大模數(shù)齒輪的理想刮削滾刀應(yīng)帶有凸緣溜畅。

　　對(duì)于小模數(shù)齒輪的加工，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)滾刀极祸。采用標(biāo)準(zhǔn)的徑向前角硬質(zhì)合金滾刀加工稱為“硬質(zhì)合金滾刀的再滾切”慈格，而不是“刮削”，后者指的是采用了一個(gè)負(fù)前角滾刀遥金。

　　硬滾削的技術(shù)要求和硬刮削浴捆、或硬質(zhì)合金滾刀再滾削的技術(shù)要求幾乎相同龄寞，不同之處是采用的竄刀移位的策略不同。在硬滾時(shí)汤功，切屑的切除需花費(fèi)大量能量物邑。該能量最終變?yōu)闊崃俊ＴO(shè)法把這些熱量散發(fā)帶走至關(guān)重要吟芜。建議每加工一個(gè)工件后耻覆，滾刀竄位一個(gè)全齒距。當(dāng)滾刀從頭到尾竄位過(guò)后夯榛，應(yīng)將滾刀移到離原始位置有一個(gè)偏置量的部位营慷。該偏置量取決于滾刀的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，其目的是為了有助于滾刀的均勻磨損杯岩。另一不同之處是所采用的裝夾系統(tǒng)朽慕。由于極大的切削力，夾具必須安全夾緊工件测脯。加工結(jié)果表明盹挑，同一斜齒輪用硬質(zhì)合金滾刀再硬滾時(shí)，其齒輪質(zhì)量很高荐多，齒形接近AGMA10級(jí)假刘，齒向和齒距超過(guò)AGMA12級(jí)；全淬硬毛坯硬滾切加工的斜齒輪候殿，其齒輪精度也非常高判哥，齒形精度可達(dá)AGMA10級(jí)，齒向和齒距可達(dá)到AGMA12級(jí)碉考。

　　目前已探索出許多經(jīng)濟(jì)的方法來(lái)加工淬硬齒輪塌计，包括材料的選擇、軟加工方法侯谁、熱處理工藝和硬精加工锌仅，使淬硬齒輪得到普及，滿足了高質(zhì)量傳動(dòng)裝置對(duì)淬硬齒輪的要求良蒸。

　　從一個(gè)實(shí)體全淬硬工件毛坯進(jìn)行淬硬滾切加工是一種新的加工工藝技扼。由于有剛性更好的機(jī)床和優(yōu)質(zhì)的硬質(zhì)合金刀具材料并加以涂層處理伍玖，使淬硬滾切成為一種行之有效的加工方法嫩痰。從工廠的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，淬硬齒輪滾切(硬滾)工藝具有廣闊的應(yīng)用前景窍箍。

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