硬齿面齿轮加工技术

一、滚齿加工

滚齿是一种高效的、应用广泛的齿廓加工方法，是依照交错轴斜齿轮啮合原理进行加工的，过去主要用于软齿面加工。目前，通过提高滚齿机刚性，采用高性能高速钢、硬质合金和先进的刀具涂层技术，硬齿面滚齿工艺已广泛用于模数为2~40、齿面硬度为HRC40~64的硬齿面圆柱齿轮的半精滚和精滚加工，可作为磨前预加工，可以去掉淬火变形量，缩短磨齿工时，降低磨齿加工成本，且无磨削烧伤或裂纹，还可硬化齿面，提高齿轮的疲劳强度。国外硬齿面滚齿精度可达6级，国内可达7~8级，硬齿面滚齿表面粗糙度可达Ra0.63~1.25μm 甚至更低。滚齿的缺点是不能切制内齿轮及多联齿轮。硬齿面滚齿齿形修正靠修正刀具来完成。齿向修形靠滚齿机数控系统控制工件或刀具两坐标联动实现圆弧插补。

二、剃齿加工

剃齿是一种齿轮精加工方法，可以加工直齿或斜齿轮，采用剃齿刀加工出的齿轮质量较好。一般可达到5~7 级精度，而且剃齿刀的耐用度和生产效率都比较高。普通剃齿法加工时接触压力大，一般只适用于软齿面的精加工，不能用于硬齿面加工。近几年推出了一种硬齿面剃齿法，是德国Hurth公司20世纪80年代初研究开发的齿轮精加工方法，是利用精密齿轮状基体涂镀金刚石的刀具与热处理后的齿

轮作高速啮合运动。它不同于普通剃齿，此时刀具与工件不是自由啮合，而是高速同步运动。此技术是复杂基体精密涂镀金刚石技术、数控高速同步技术、剃磨机床技术的综合运用。加工中所产生的齿形中凹问题靠刀具修形来解决。这种方法主要用于硬度为HRC50左右的中硬齿面精加工，剃齿刀材料选用高性能高速钢进行表面化学处理。

三、插齿加工

插齿也是广为采用的切齿方法，它用形状为齿轮或齿条的插齿刀具。它与被加工齿轮按一定的速度作啮合运动的同时，刀具沿齿长方向作往复运动形成切削加工，特别适合于加工内齿轮和多联齿轮。硬齿面齿轮的精插削是指采用硬质合金插齿刀精加工热处理后、硬度为HRC~64的硬齿面齿轮。硬齿面插齿刀的研制，国外起步较早，现已进入应用阶段。国内开始于20世纪80年代中期。例如我国内蒙古第一机械制造厂采用758刀片制造的压配式插齿刀（采用平前刀面） 加工硬度HRC60的齿轮达到8级精度；成都工具研究所采用AA级硬质合金插齿刀加工HRC45~62的硬齿面齿轮，加工精度可达6~7级，Ra达0.4~0.8μm。硬齿面插齿加工具有下列优点：对于硬齿面的直齿外齿轮、内齿轮、双联（三联）或带台肩齿轮都能方便地进行加工，工艺过程简单、操作方便、效率高、成本低。