数控滚齿机的工作原理及滚刀选择

数控滚齿机通过数字化控制实现齿轮高效精密加工，其工作原理与滚刀选择直接影响加工质量。​

工作原理基于 “展成法”，模拟一对齿轮啮合运动：主轴带动滚刀高速旋转（转速 800-3000r/min），同时工件轴驱动齿轮坯同步旋转，二者保持严格速比（滚刀转 1 圈，工件转 k/z 圈，k 为滚刀头数，z 为工件齿数）。数控系统控制伺服电机驱动滚珠丝杠，实现滚刀沿工件轴向进给（进给速度 0.05-5mm/r），完成齿面切削。部分机型配备径向进给轴，可加工变模数齿轮；Y 轴联动功能则支持鼓形齿、修缘齿等复杂齿形加工，通过实时调整滚刀与工件中心距，保证齿向精度≤0.01mm/100mm。​

滚刀选择需匹配工件参数与加工要求。按模数分，小模数滚刀用于精密仪表齿轮，采用整体高速钢材质，刃口粗糙度 Ra0.4μm；大模数滚刀适用于重工齿轮，多为镶齿结构，刀片选用硬质合金（WC-Co 系），可承受 150-200m/min 切削速度。精度等级分 AA、A、B 三级，AA 级滚刀加工 6 级精度齿轮（GB/T 10095），适合汽车变速箱齿轮；B 级滚刀用于 10 级以下低精度齿轮（如农机齿轮）。​

此外，滚刀螺旋角需与工件螺旋角匹配（误差≤1°），右旋齿轮通常用左旋滚刀，减少切削力与振动。涂层选择上，钛涂层（TiN）提升耐磨性，适合钢件加工；氮化铝钛涂层（TiAlN）耐高温，可用于铸铁等难加工材料。滚刀直径需根据工件直径确定（通常为工件直径的 0.8-1.2 倍），确保足够切削深度与排屑空间，延长刀具寿命（单次刃磨可加工 500-2000 件）。​

通过精准匹配运动参数与滚刀特性，数控滚齿机可实现从模数 1 到 50mm、齿数 5 到 1000 的齿轮加工，兼顾效率（单件加工时间比普通滚齿机缩短 30%）与精度，满足不同行业齿轮制造需求。