硬质合金滚刀除了用于加工硬齿面齿轮外,还可用于调质钢的高速高效(高速、大进给量)滚齿。高速高效滚齿要求滚齿机电动机功率大、主轴转速高、机床刚度高。高速滚齿会产生大量,应有切屑自动排除机构。因为硬质合金的韧性差,承受冲击载荷的能力弱,一旦切削时产生动,容易产生崩刃。因此,滚齿机必须具备较高的动、静刚度。
1)随着被加工齿轮齿面硬度的提高,沿滚刀轴向(工件切向)的切削分力增加较快,当硬度大于55HRC时,其值就超过了主切削力;此外,滚刀切人、切出时齿面是单边切削,随着齿面硬度的提高,切削分力也随之加大。因此,要求滚刀轴向和工作台分度蜗杆副切向系统的刚度要高。滚刀主轴推力轴承和工作台分度蜗杆的推力轴承的轴向间隙要小,工作台分度蜗杆副的间隙要小。最好是采用能消除间隙的双蜗杆副传动机构。
2)机床传动链的扭振要小,传动齿轮的间隙(尤其是电动机至滚刀主轴传动链)要小,进给丝杆系统的间隙要小。
3)滚刀刀杆的刚度要高,以减小切削时的振摆。最好采用端面键,尽可能加大滚刀孔径,从而加大刀杆直径。大型滚齿机应使用短刀杆,使轴承尽可能靠近刀杆。
硬质合金滚刀切削硬齿面齿轮的切削力比普通滚刀粗切同模数的调质齿轮切削力小。这是因为虽然齿面硬度很高,但切削很浅,齿底不吃刀的缘故。实践表明,符合一定条件的普通滚齿机是可以适应硬齿面切削的,这为硬质合金滚刀的推广应用创造了极为有利的条件。