重庆大学机械工程学院李定富何玉林赵正书 随着机床、刀具等综合技术的发展，从20世纪80年代起，国内外企业已逐渐采用硬齿面刮削作为淬硬齿轮(40～65HRC)的半精、精加工方法。这种方法可加工任意螺旋角、模数1～40mm的齿轮。普通精度(6～7级)硬齿面齿轮，一般采用“滚—热处理—刮削”工艺，粗、精加工在同一台滚齿机上即可...
重庆大学
机械工程学院 李定富 何玉林 赵正书
随着机床、
刀具等综合技术的发展，从20世纪80年代起，
内外企业已逐渐采用硬齿面刮削作为淬硬
齿轮(40～65HRC)的半精、精
加工方法。
种方法可加工任意螺旋角、模数1～40mm的齿轮。普通精度(6～7级)硬齿面齿轮，一般采用“滚—
热处理—刮削”
工艺，粗、精加工在同一台滚齿机上即可完成；齿面粗糙度要求较高的齿轮，可在刮削后安排珩齿加工；对于高精度齿轮，则采用“滚—热处理—刮削—磨”工艺，用刮削作半精加工工序替代粗磨，切除齿轮的热处理变形，留下小而均匀的余量进行精磨，可以节约1/2～5/6的磨削工时，经济效益十分显著。对于大模数、大直径、大宽度的淬硬齿轮，因无相应的大型磨齿机，一般只能采用刮削加工。
1 硬齿面刮削的加工特点
淬硬齿轮热处理前已由前序滚刀切出全齿形，因而刮削滚刀只对齿轮的齿形部分作微量
切削。容易磨损的刀齿顶刃部分不
与切削，只有侧刃参与切削。由于
从硬度很高的齿表切去薄薄的一层金属，滚刀左、右侧的切削刃同时啮合的齿数是变化的，很难保证刀齿左、右切削面的切削量一致。切削力(尤其是沿滚刀轴向的分力)的周期性波动极易引起滚齿机的振动、让刀打滑等，导致滚刀急剧磨损甚至崩刃。
目前国内外一般采用大负前角的硬质
合金滚刀加工淬硬齿轮。硬质合金滚刀的硬度和耐磨性较好，但韧性和抗热裂
性能较差。以下从机床、刀具、夹具、齿坯、切削液、切削参数等方面逐一讨论如何充分发挥这种切削方式的优势。
2 影响硬齿面刮削的主要因素及应对措施
机床 硬齿面刮削时切削力具有起伏、间歇及强烈的冲击性，为此，必须提高传动链的扭转刚度，减小传动间隙，因而滚齿机需要有足够的几何刚度、运动精度及良好的热
力学性能。并有两点比较严格的要求：①驱动工作台回转的分度蜗轮副的间隙应尽量小。该间隙对振动和齿形误差影响较大，一般采取在滚齿机上安装分度蜗轮副预紧或消除间隙的装置来减小振动和齿形误差。新一代的滚齿机常设计为无侧隙的双蜗轮副机构；②滚刀刀杆的刚性要好，振摆要小，应耐磨。刀杆的轴向跳动和径向跳动应严格控制在0.01mm以内，其中轴向跳动应尽量小。主轴止推轴承应耐磨，间隙要小。
1) 齿坯粗加工 硬齿面刮削只对齿轮的齿形部分进行加工，而不对齿顶和齿根进行切削。为避免刮削时硬质合金滚刀的顶刃参与切削(易崩刃)，淬火前粗切齿轮时应切至全齿深或作适量的根切。因此，粗加工所用滚刀应采用特殊的修正齿形，如带凸角滚刀，滚刀的齿顶高为(1.3～1.4)m。最好采用由刀具供应商提供的与硬质合金滚刀配套的刮前滚刀。
2) 粗加工时合理选择齿侧预留刮削余量十分重要。确定预留刮削余量应遵循如下原则：即后序加工能够消除一批因工件热处理后所产生的不同误差，一般单侧齿面刮削余量为0.3～0.6mm，模数小于3mm的小齿轮，其齿侧面在公法线
度上的刮削余量以0.11～0.15mm为宜，热处理变形较大的区域余量可留1mm，此时应多次走刀。
