1产品介绍

这是一种高速、干切、绿色环保的高速数控滚齿技术。

采用此类滚刀及此技术，可对淬硬钢及渗碳钢材料的齿坯进行高速、的一次或二次切削加工，刀具重磨一次的稳定加工精度寿命达100m以上，实现了一次性的、高精度的展成滚齿加工替代传统的滚、剃、磨、珩加工。

进行高速干切滚齿加工的滚刀性能主要取决于以下三个方面：刀具材料、表面涂层、滚刀参数与结构的设计与制造。

2材料

现行切齿刀具的材料可以归结为四类：硬质合金、陶瓷、粉末冶金高速钢和高性能高速钢（由于工艺方法的不同而区分为两大类）。陶瓷材料作为车刀刀片使用早已普及，但作成复杂刀具的滚刀只见过试验报导，尚未见到市场供应。但陶瓷材料的某些优异性能应是进行高速干切工艺所需要的。因此，陶瓷材料在高速干切滚刀上的应用也将是一个必然的发展趋势，特别是在硬齿面刮削刀具上的应用前景看好。

目前用于高速干切硬齿面加工的滚刀材料主要是硬质合金一类，而用于软齿面高速干切加工的滚刀材料主要是后二类的高速钢，也有采用硬质合金的。我国目前粉末冶金高速钢及高性能高速钢的生产还不多见，但硬质合金由于我国有资源上的优势，理应成为制造高速干切齿轮滚刀的主导材料。

根据对一些*发达工业国家及国产硬质合金材料的分析比较，我们认为就材料本身来讲，并没有太大的差别，其生产装备与加工工艺也基本相同。但在使用过程中，有时表现出较大的差别，究其原因，可能存在以下问题。据长期从事硬质合金检测的专业人员称，由于硬质合金材料制造过程的复杂性和特殊性，采用相同设备和工艺制造的不同批次材料检测数据几乎没有*相同的，材料的细微差别也许就造成切削性能的巨大差异。

而在目前阶段，我国的材料生产商，刀具制造商及刀具使用厂家脱节，缺少紧密的交流合作必然造成材料与工艺的不匹配问题，如果解决好这些问题，如果充分发挥我国硬质合金材料资源优势，是一个值得有关部门（如工具研究所、大专院校、硬质合金专业厂等）很好研究解决的课题。

涂层是高速干切滚刀*的后序工艺，涂层在高速干切中表现出来的优异性能可以说是突出的，现在已没有不经涂层的滚刀能胜任*条件下的高速干切加工。在切削试验中，涂层性能有时也表现出很大的差异，其主要原因也存在涂层厂商与使用厂家的“工艺匹配”问题。涂层技术是一项发展很快的新技术，各厂家工艺不尽相同，如果缺乏密切的合作，就很难找出佳方案。但可以预料的是，未来的涂层技术必将会有更大的发展和普及。

3设计与制造

这是一个牵涉面很广的问题。进口刀具价格昂贵，而且*依赖进口也非长久之计，因此，国产刀具的突破也就成为高速干切滚齿工艺推广的关键问题。根据我国的实际情况，如果目前刀具材料以硬质合金为主考虑，就必须在刀具结构上实现突破。制造硬质合金材料的钨金属是一种的稀缺资源。现整体小模数硬质合金滚刀已是价格昂贵，如果要进一步适应中、大模数的加工，只有在滚刀结构上下功夫。

为此，我们设计了“连续支承的镶片式齿轮滚刀”并取得了国家发明（详见附图及说明书）。此创新设计面向未来的高速干切滚齿工艺，立足于现代制造技术，具有以下特点：

1、将刀片、刀体、端盖三者组合成一个密不可分的可靠整体，首先满足高速高强度切削的安全性和可靠性要求；

2、立足于现代数控加工技术，易于实现高精度、大批量、低成本的生产；

3、实现了简化设计，设计不受刀具尺寸及安装方式限制，*中、大模数滚刀制作要求；

4、适合采用圆磨法加工，提高生产效率；

5、有可能适合安装陶瓷刀片的结构；

6、改变经营模式，为客户提供保质保量一次性的不重磨刀具，由制造商实现刀体刀片的多次利用。

能囊括如此多优点的刀具，必须要对传统的结构形式有大的突破，这就是连续支承的刀体结构。与传统滚刀相比，连续支承镶片式滚刀的轴向容屑槽没有了，只依靠刀片高出支承的部分形成容屑仓。切削试验证明，只要刀片有合理的凸出尺寸加上合理的液、气冲刷排屑，切削进行得很顺畅，特别是二次刮削加工，切屑很细，高速气流正，反两个方向吹，排屑*不成问题。对于高速大走刀的粗切，也可采用加厚刀片，升高刀片与刀体之间的距离及采取相应在的液气冲刷措施得以较好的解决。

对于滚刀外形尺寸的选择，总的趋势是长度都在往长的方向发展（如格里森130H刀具的使用长度就达250mm），但外径却因为机床、生产方式及刀具制作水平等在选择上有所差异。*，刀具外径较大，切削线速度可提高，也可制造出较多的槽数，有利于延长刀具的寿命和提高加工精度。但相对于相同的刀速加工同样的工件时，外径较小的滚刀刀轴转速提高了，这样工作台转速相应提高进给加快生产效率就提高了。

另外，外径较大的刀具的空切行程较大也会导致生产效率下降。因此，美国格里森的工艺方案是加长刀具的长度以延长使用寿命，选用较小的适宜外径并将滚刀尽可能做成多头的，这样以提高生产效率并做到保证加工精度。显然，这种方案依赖于其的机床及精良的刀具制作水平。

根据我国目前的设备及刀具制作水平，加大刀具外径对提升产品的水平也是比较现实的方案，但如何克服滚刀外径加大空切行程加长降低生产效率的问题，我们提出了一种“滚刀*利用的综合滚齿方法”并申报了相关。这种方法只要具备切向进给的滚齿机均可实施，相对于传统滚齿机现代数控滚齿机的切向进给功能更容易实现。这种方法*消除了滚刀外径因素的影响，滚刀得以*充分的利用，产品水平也可有较大提高。

综合以上影响滚刀性能的三个方面，对于高速干切滚齿工艺来说，我们认为材料和涂层是决定性的因素 ，没有稳定的材料和涂层，在高速干切这样严酷的切削条件下，滚刀精度很快就会丧失。从进口的小模数硬质合金滚刀使用情况来看，其制造精度应是很稳定的，但不同批次的刀具在相关条件相同的情况下有时表现差异很大，究其原因，还是材料和涂层原因引起。

在国内，除了要解决材料和涂层问题外，滚刀的制作水平也是制约高速干切工艺发展的一个问题。相关制造厂家小而散，加工精度普遍比国外厂家低一、二个级别，制造装备落后，而进口设备价格昂贵，不是一般厂家所能承受。在国内还没有形成集材料、涂层、滚刀制造及切削试验为一体的刀具制造商之前，解决的办法只有加强各行业间的沟通和交流，谋求以供求关系向联合方向发展，促进高速干切刀具制造业的发展。