1.國外齒輪加工現狀和發展趨勢
1.1降低汽車變速器中齒輪傳動噪音，一直是汽車變速器行業的主攻對象。世界上大多數國家，特別是發達國家對汽車變速器規定了嚴格的噪音標準。為了降低噪音，汽車齒輪行業從設計和製造兩方面作了大量的工作。在製造方面，隨著齒輪加工工藝的不斷改進和製造精度的不斷提高，使變速器齒輪傳動噪音降低很多。
上世紀九十年代以來，國外很多汽車齒輪行業，將原有的滾、剃工藝和滾、磨（展成法磨齒）工藝，逐步用滾、高效磨（蝸桿砂輪磨齒機）和滾、剃、珩（內齒圈砂輪珩齒機）工藝代替。我們最熟悉的美國EATON公司在90年代就成功地研製出了細高齒雙中間軸變速器，並且在齒輪加工上，採用了滾、剃、珩工藝。
1.2上世紀八九十年代，熱處理後磨齒工藝比較盛行。但在變速器的使用過程中，人們發現，熱處理後磨齒工藝，產生的磨紋與齒輪的運轉軸線平行，平行波紋產生諧振，在高速運轉時降低噪音並不明顯。然而，熱處理後珩齒工藝產生的細微珩紋與齒輪的運轉軸線不平行，呈斜紋狀態存在。這樣，就不會導致高速運轉時諧振的產生，齒輪傳動噪音得到了很大程度的降低。同時珩齒時的擠壓和振動作用可以減少齒面熱處理的殘餘應力，增強齒面壓應力，提高齒輪的使用壽命。所以，一些國外著名的汽車變速器企業，正在實施滾、剃、珩工藝，甚至發展到滾、珩工藝。世界上著名的汽車齒輪加工機床生產廠商，例如美國格里森-胡爾特、德國KAPP、萊斯豪爾、日本三菱公司都有強力絎齒機生產。但是，價格相當昂貴，而且加工各種零件相配的砂輪和砂輪修整器也相當昂貴，並且只適用於大批量生產。
2.國內齒輪加工現狀和發展趨勢
2.1上世紀九十年代，國內很多齒輪生產廠家，例如一汽齒輪箱廠、上汽齒輪箱廠、綦江齒輪箱廠、陝西汽車齒輪總廠等開始採用滾、剃工藝和滾、高效磨工藝。由於高效磨齒機價格昂貴，進口格里森磨齒機每臺價格大約在人民幣700～800萬元之間。磨齒成本高，多數廠家只是在高速運轉齒上採用此工藝，大多數齒輪仍採用滾、剃工藝。本世紀初，陝西法士特公司後來者居上，大膽地進行技術改造，購買了大批國外著名品牌的數控加工機床和熱處理設備，採用各種先進加工工藝，使變速箱質量領先，產量多年雄居世界。但是，對於大多數的小企業，由於資金不足，設備差，底子薄，想提高產品質量，只能望塵莫及。
2.2哈爾濱東安動力齒輪箱廠上世紀九十年代開始採用滾、剃、珩工藝，生產的微型車變速器以噪音低，壽命長，而雄居全國。他們的珩齒工藝採用的機床是國內生產的YW4232剃齒機（主軸電機經過改造），珩輪是自己製造的環氧樹脂砂輪，珩輪幾何形狀跟剃刀的形狀一樣，珩削方法也與剃齒方法一樣，只不過剃齒是在熱前加工而珩齒是在熱後加工，主軸轉速比剃齒高好多倍。
上世紀九十年代至今，環氧樹脂珩輪珩齒機在有些齒輪生產廠家得到了應用。這種珩輪只能起到一個拋光作用，對齒輪的熱處理變形修正效果不佳。首先，超過3模數的齒輪，珩削力大，此環氧樹脂砂輪強度不夠，會發生打齒現象。其次，環氧樹脂砂輪脫粒很快，加工不了多少工件。
2.3金華市新華齒輪有限公司的變速器齒輪加工原來採用的是滾、剃工藝。儘管製造的齒輪在熱處理前都達到了國標8-7-7標準。但由於20CrMnTi鋼材材質的缺點，熱處理變形大。再加上生產中齒面殘留毛刺和磕碰，會使齒部精度大大降低，裝箱後增加了噪音。
為了減輕變速箱的噪音，現行工藝在完工檢查工序，專門增加了一道工序：在綜合檢查儀上檢查齒面毛刺，並用打磨機去掉毛刺和磕碰。至於齒面熱處理變形問題一直是滾、剃工藝解決不了的難題。近年來接到美國等國家的定單，送來的大多數樣件都是熱處理後珩齒加工出來的。為了保證質量，只能採用磨齒加工，存在加工費用高和生產效率低，盈利少的問題。
2.4新的修形珩齒工藝可以解決齒面熱處理變形問題。要徹底解決齒面熱處理變形問題，必須走滾、剃、珩工藝的路子。但是，國外珩齒機價格相當昂貴，小企業根本買不起。要走滾、剃、珩工藝的路子勢必增加生產成本，這是中小企業目前做不到的。那麼，有沒有一種既省錢，又能解決齒面熱處理變形問題的加工方法呢？有。那就是新的CBN珩輪珩齒工藝。（立方氮化硼簡稱CBN，本文暫將此工藝定為CBN珩輪珩齒工藝）。
為了這個目標，通過最近幾年對CBN珩輪、珩齒機床做了不斷地改進，做了大量的工藝實驗，終於圓滿地完成了園柱齒輪熱處理後齒部修形珩齒加工新工藝。
首先，對我公司的YK4232CNC2數控剃齒機主軸轉速進行改造，使其最高轉速達到2000轉/每分鐘。採用19552的CBN珩輪對我公司生產的富勒RT-11509C變速箱中間軸傳動齒輪19552，進行熱處理後的齒部珩齒加工。齒輪的齒形、齒向變形都修正過來了，齒輪精度都達到8-7-7標準。我公司經過珩齒的19552和17568齒輪，經過裝箱後臺架試驗，噪聲明顯降低，得到了用戶的好評。如果變速器所有齒輪採用珩齒工藝，噪音會更低。
3. 珩輪的設計與製作及珩齒工藝
3.1珩輪基體的設計和製作。
3.1.1珩輪基體的設計。採用剃齒刀設計軟件，針對某一要珩齒的零件熱後的各項參數設計出珩輪基體圖紙。
3.1.2珩輪基體材料的選擇。選用鋼材作為基體。
3.1.3珩輪基體的加工工藝如下：
①下料→②熱鍛→③等溫正火→④粗車→⑤精車→⑥磨前滾齒→⑦去毛刺，磨稜角→⑧割鍵槽→⑨熱處理→⑩磨內孔，磨端面→⑾磨另一端面→⑿磨齒→⒀完工檢→⒁清洗→⒂送電鍍
3.1.4珩輪基體加工的關鍵工序是電鍍前的磨齒工序。我公司採用的機床是格里森-胡爾特公司出品的SRS410數控剃刀磨床。可以修磨出理想的珩輪齒形。
3.2珩輪基體的電鍍。
3.2.1修磨好的珩輪基體經過在齒輪綜合檢查儀上檢測合格後，送電鍍車間電鍍。
3.2.2電鍍工藝如下：
①化學除油→②水洗→③酸洗→④水洗→⑤電化學除油→⑥水洗→⑦活化→⑧埋砂→⑨電鍍→⑩鍍後處理
3.2.3電鍍工藝關鍵是電鍍電源的選擇。
3.2.4 CBN材質的選擇。
3.2.5電鍍配方的選擇。
3.2.6電鍍工裝設備的設計和製作。
3.3珩齒工藝的研究制定。
3.3.1 CBN珩輪只能針對某一要珩齒的零件進行珩齒。
3.3.2珩齒機床為我公司現有的國產YK4232數控剃齒機。並對機床主軸進行改造，使主軸轉速達到2000轉/每分鐘。
3.3.3珩齒夾具要設計和製作成漲胎式珩齒夾具，以提高珩齒精度。
3.3.4珩齒切削液為水性切削液。
3.3.5珩齒切削參數的制訂。CBN砂輪最佳切削線速度為50m/S。CBN珩輪有它的特定環境，要求珩輪轉速達到1300轉/每分鐘以上。無需徑向進給，軸向走刀每件往返2行程即可。根據零件大小，珩齒時間一般在二分半鐘到四分半鐘之間。以摸數4.233、40齒、齒寬30毫米的齒輪零件為例只需三分鐘。
4.珩齒工藝注意事項
4.1熱前齒部精度的保證很重要。所有漸開線齒輪的熱後珩齒一定要在熱前達到以下精度：
4.1.1齒坯精車工序要在數控車床上，採用漲胎式精車夾具加工，要求端面對內孔的跳動不超過0.025mm。
4.1.2滾齒工序要在數控滾齒機上，採用漲胎式滾齒夾具加工。要求摸數在3～5.5mm之間、齒數在30～60之間的園柱齒輪齒圈跳動不超過0.03mm,周節累計誤差不超過0.03mm。齒形齒向誤差不超過9級。
4.1.3剃齒工序要注意剃刀的修形。齒形齒向誤差完全符合產品圖的各項要求。特別對K型齒形的變化進行冷熱配合，有K齒形圖要求的一定要在熱前的K齒形框內。
4.2珩前齒部精度的保證：
4.2.1熱後磨孔的齒輪要在數控內園磨床上，用節園夾具磨內孔，要求磨後的齒圈跳動不超過7級精度。以19552為例，齒圈跳動不大於0.03mm。
4.2.2珩輪基體的齒形刃磨一定要根據熱後修形變化情況進行修磨。若檢測到工件熱後齒形齒頂正0.015mm，那麼在刃磨珩輪基體的齒形時，齒根要正0.02mm，這樣才能達到修形的目的。
以上工作做好了會對熱後珩齒起到事半功倍的作用。
5. 珩齒工藝的市場前景
此工藝是採用CBN砂輪在國產數控剃齒機上珩齒。CBN珩齒工藝的難點是要設計和製造出具有脫粒少，且切削力好的CBN珩輪。珩齒後的齒形齒向修正量可達到0.02～0.05mm ，甚至更多。齒輪的熱處理變形和磕碰完全可以修正過來。齒輪的齒形、齒向能提高一個精度等級以上，齒面表面粗糙度值Ra≦0.8以上。珩齒後齒輪使用壽命也會延長。變速箱長齧合和高速運轉齒輪若全部珩齒，噪音會明顯降低。目前，每把珩輪可以加工1000件左右齒輪，此珩齒費用每件只需2元人民幣。珩輪用完後無需修磨就可以反覆塗鍍立方碳化硼砂粒。即經濟又實用。我國目前至少有幾百家齒輪加工企業，由於資金缺乏，而無力購買價格相當昂貴的進口珩齒機。然而，此工藝無需購買新設備，只需對現有的剃齒機主軸轉速進行改造，就可以使你的齒輪產品質量提高一個或二個精度等級，我們何樂而不為呢！
市場竟爭越來越激烈，要求我們的企業生產出優質的齒輪產品，才能在激烈的市場競爭中立足和發展。我相信經過我們不懈地努力，新的CBN珩輪珩齒工藝的普及，必定會對我國的齒輪加工行業帶來一個很大的進步，也會讓我們的產品更加具有國際競爭力。
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