除了在專用機床上大批量生產(chǎn)齒輪外，越來越多的帶有齒的零件正在非齒輪加工機床上加工，也包括小批量齒輪加工。金屬切削技術(shù)已經(jīng)有相當(dāng)大的進步，無論何種應(yīng)用，其它金屬切削技術(shù)都會運用在齒輪銑削工序中。常規(guī)意義上的齒輪加工 — 也就是使用高速鋼滾刀，以中等速度并使用油冷中銑削齒輪的齒輪專門化生產(chǎn)—正在發(fā)生著改變。這就是競爭的壓力所致。
在這種意義上，加工中心和多任務(wù)機床越來越多地被使用，它們在提供新功能的同時，還可以在各種零件上加工齒型。就像其它傳統(tǒng)的專用齒輪切削機床一樣，這些齒輪業(yè)的新加工功能使加工效率倍增。現(xiàn)在，新開發(fā)的可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)為提升加工工序中的齒輪加工提供了新方法。
刀具技術(shù)的進步。制造齒輪，無論是單純齒輪還是具有齒型的零件，都是可以加工的，取決于不同的加工形式。
可轉(zhuǎn)位刀片刀具已經(jīng)在齒輪切削中使用一段時間了。但是，總的來說，這種技術(shù)并未提供性能方面的優(yōu)勢，也未滿足今日可能需要的精度要求。齒輪制造商傾向于堅持使用整體高速鋼刀具，因為它可保證加工過程的安全性、精確性以及可靠性。但是，高速鋼已經(jīng)使用了100多年了，它的發(fā)展空間已經(jīng)很有限了。盡管它作為一種切削材料已經(jīng)有了相當(dāng)大的發(fā)展，然而，在承受現(xiàn)代刀具會遇到的切削溫度和磨削負荷方面，它先天地受到限制?，F(xiàn)在，刀具毫無疑問地成為齒輪生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率和降低加工成本的限制因素。一般來說，在超過高速鋼使用的切削速度2.5倍的切削速度的情況下，現(xiàn)代硬質(zhì)合金刀片的刀具壽命是高速鋼刀具的5倍。
精度—— 最后一個障礙?？赊D(zhuǎn)位刀片的最新進展克服了高速鋼刀具使用者曾經(jīng)提出的精度和公差保持問題。直到現(xiàn)在，這方面一直是磨削的高速鋼刀具領(lǐng)先和保持自己地位的領(lǐng)域，而使用現(xiàn)代專用可轉(zhuǎn)位刀片刀具的齒輪銑削，正在達到甚至更小的DIN公差等級。
新的可轉(zhuǎn)位刀片滾刀為B級，大部分指標(biāo)達到A級，甚至AA級。加工的齒輪精度是9級，但常?？梢赃_到8級，極小的刀具跳動有利于獲得更長的刀具壽命，這也消除了加工表面產(chǎn)生接痕的可能。加工后的齒輪型線非常接進所要求的成品形狀，從而使得后續(xù)工序的加工余量小并均勻。通過刀具上的磨削的基準(zhǔn)面，使刀具在機床上安裝調(diào)整很方便，也很容易掌握。
切削速度是造成這種差別的原因。這種專門開發(fā)的可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)主要優(yōu)點是在齒輪齒槽粗加工和精加工中大幅度提高金屬去除率，以及使得小到中批量零件加工更經(jīng)濟、更靈活。由于需轉(zhuǎn)位的刀片有一定數(shù)量，所以，齒輪銑削中刀片裝夾的高效性和簡易性很重要。一些刀片夾緊使用了壓板，而不是螺釘，這就可以在10－15秒內(nèi)精確地更換刀片。安全、可靠的刀片槽提供了可靠的性能并且非常易于操作。
最近推出的用于齒輪銑削的刀片技術(shù)部分基于其它切削領(lǐng)域的發(fā)展。與眾多領(lǐng)域?qū)Ｓ茫▽ｉT用于齒輪銑削領(lǐng)域）的發(fā)展一起，對新一代齒輪銑削刀具作出了貢獻。這就創(chuàng)建了全面的用于模數(shù)3－30的盤銑刀和滾刀的產(chǎn)品范圍以及新的加工方法。
新型切削刃。齒輪銑削使用高剛性的盤型銑刀，工藝的特性是斷續(xù)的切削。除了切削刃上的熱變化外，機械間斷要求在硬度與韌性之間適當(dāng)平衡，以提供高切削參數(shù)所需的耐用性與強度。除了切入和切出外，刀具材料提供的韌性程度是由形狀和槽型確定的。但是，在齒輪銑削中，確定切削刃韌性的要求時，還需將相對小的徑向切削深度與大的刀具直徑兩個因素結(jié)合起來考慮。
不使用冷卻液的干式加工是可轉(zhuǎn)位刀片銑削刀具和現(xiàn)在的高切削率時優(yōu)先采用的方法。即使是使用大量冷卻液，也難以對切削刃有很大的作用，大部分冷卻液蒸發(fā)了。剩余的冷卻液僅能夠在刀片切入和切出切削時稍冷卻。因此，熱變化就被放大了，對刀片的負面影響比熱量更大。在很大程度上，齒輪銑削中使用冷卻液是繼承使用高速鋼刀具時的做法，或者是為了減少零件上的熱量的需要。但是，采用硬質(zhì)合金的齒輪銑削可以承受高溫，因而不需要冷卻液。在正確使用干式加工時，只有很少的熱量傳到零件上。
但是，對齒輪滾削，工藝則不同 － 一把刀具上常常會有超過100個切削刃參與切削。這是一種相對平穩(wěn)的使用連續(xù)切削的切削工藝，切削厚度和切削力方向是變化的。滾刀提供了高精度。高速鋼滾刀通常采用 50–100 m/min (165–330 SFM)的切削速度，必須使用冷卻液。與高速鋼滾刀不同，硬質(zhì)合金滾刀在250–300 m/min (820–985 SFM)的切削速度時工作也十分優(yōu)良，可以使用或不使用冷卻液。
刀具材料造成性能的差別?，F(xiàn)代涂層刀片材質(zhì)具有提供高安全性的能力，這種高安全性是在高切削速度和高進給生成的溫度條件下產(chǎn)生的。許多材質(zhì)在干/濕條件下都工作良好。為了排屑或者為了將尺寸保持在公差內(nèi)要求保持零件溫度，要使用冷卻液，這就需要在濕條件下切削了。在討論到銑削正?；砻嬗不摃r，硬質(zhì)合金刀片在高生產(chǎn)效率方面的優(yōu)點就特別突出了。對于回火鋼，主要優(yōu)點是在高切削參數(shù)下顯著地延長了刀具壽命。
對于硬度在300 HB以上的材料，使用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具時可采用的切削速度通?？梢允莻鹘y(tǒng)的高速鋼的5倍?？赊D(zhuǎn)位刀片在齒輪銑削中取得成功的重要因素是槽型和制造因素。切削刃的槽型、倒棱以及刀片材質(zhì)結(jié)合在一起，是獲得最佳解決方案的重要組合因素。正確的刃帶形狀的微槽型、倒角和切削刃鈍化決定性地影響切削刃的強度和耐用性。這對切削參數(shù)能力、安全性，都有直接的影響，并且，對質(zhì)量的一致性的可預(yù)測性尤其有非常重要的直接影響。刀片槽型也提供了良好的切屑形成性能，這對切屑的排出和處理都很重要。最后，宏觀槽型和微觀槽型以及切削刃在刀具上的位置不會像高速鋼刀具重磨時那樣發(fā)生改變。
良好的定位起到?jīng)Q定性作用。齒輪銑削刀具上有大量的刀片。在切削時，一個切削刃的位置影響其它切削刃。如果這些位置變化太大，它們就會對切削性能（切削力）和達到正確的精度水平的能力產(chǎn)生負面影響。從這個意義上講，刀片定位、刀具制造技術(shù)和刀片的精確公差，對獲得不斷提高精度要求的市場所需的解決方案而言是至關(guān)重要的。
機床和刀柄對取得成功也很關(guān)鍵。像Höfler公司先進的和特別穩(wěn)定的機床，與可樂滿Capto心軸接口結(jié)合，就提供了充分利用新的齒輪銑削的可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)的基礎(chǔ)。
新的可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)越來越多地用于盤銑刀和滾刀。它也可以通過像uP-Gear 技術(shù)和InvoMilling工藝等新方法，在專用機床系統(tǒng)上使用。除了在專用機床系統(tǒng)，齒輪銑削也可以在多任務(wù)機床和五軸加工中心上高效地進行。這種新技術(shù)得到當(dāng)?shù)睾腿虻膶ｉT致力于齒輪銑削（包括設(shè)計、應(yīng)用和商業(yè)支持）的專業(yè)團隊的支持。
重點一直是開發(fā)新一代刀具、切削方法和在全面控制所有相關(guān)技術(shù)和支持。結(jié)果是齒輪銑削再一次被廣泛應(yīng)用，這在一年多以前是無法想像的，但是，現(xiàn)在已經(jīng)變成了現(xiàn)實。
新方法開啟了新的可能性。除了新一代刀具外，新的銑削方法也獲得了用于錐齒輪加工的upGear技術(shù)。這種技術(shù)已經(jīng)用于Gleason Heller 五軸機床。這些機床配備了對用戶友好的軟件和適用的刀具包，它提供了全新的、柔性的、高效率的和高性價比的解決方案。與立銑工藝相比，加工時間縮短了。此外，由于刀具成本比使用專用的錐齒輪刀具低許多，因此，實際機床成本不高于傳統(tǒng)的五軸機床。由于工藝的通用性，采用這種方法的刀具種類減少了。
我們開發(fā)的另一個獨特的新方法是用于加工中心和多任務(wù)機床的InvoMilling方法：一種槽銑和車銑的組合。采用這種方法可以加工任何模數(shù)和螺旋角的，漸開線的和非漸開線的齒廓。通過與機床制造商DMG/Mori Seiki的合作，在機床的數(shù)控界面上輕松操作，就可以在大量應(yīng)用中執(zhí)行齒輪銑削。而在以前，大部分齒輪銑削只能在專用機床上執(zhí)行。
