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在汽車變速器齒輪的大批量生產(chǎn)中，剃齒是被廣泛采用的齒輪精加工手段。其主要方法有軸向剃齒（普通剃齒）、徑向剃齒、對角剃齒、切向剃齒等，由于軸向剃齒所用的剃齒刀在設(shè)計、制造及修磨方面均比較容易，所以軸向剃齒一直是最普遍使用的剃齒方式。

隨著對汽車齒輪質(zhì)量要求的不斷提高，軸向剃齒已逐漸被徑向剃齒所代替。那些具備一定規(guī)模和實力的汽車齒輪企業(yè)緊跟世界汽車齒輪加工技術(shù)發(fā)展潮流，幾乎全部采用了徑向剃齒技術(shù)。和軸向剃齒相比，徑向剃齒在生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量、刀具耐用度等方面具有更大的優(yōu)勢。

軸向剃齒與徑向剃齒的加工原理

1、軸向剃齒加工原理

剃齒是應用交叉軸螺旋齒輪嚙合原理，利用齒面帶小槽的具有切削能力的刀具齒輪（如圖1所示）與被加工件無間隙自由對滾嚙合，通過進給加壓并利用嚙合齒面間相對滑移產(chǎn)生的切削作用去除金屬進行加工。從理論上講，刀具與工件嚙合齒面間是一種點接觸，但由于剃齒過程中，在進給壓力作用下會使刀具與工件接觸點處材料產(chǎn)生彈性和塑性變形，使得嚙合齒面接觸點擴展為小橢圓面接觸區(qū)。

圖1 剃齒刀

如果剃齒刀和工件僅在原位轉(zhuǎn)動，就只能在工件齒面上剃出一塊狹窄的區(qū)域，為剃出齒輪全部齒面，軸向剃齒利用工作臺沿工件軸線相對于刀具做軸向往復運動來實現(xiàn)，每次往復行程后沿兩軸線公垂線方向做徑向進給，剃出要求的齒厚，軸向剃齒工作循環(huán)見圖2a。

2、徑向剃齒加工原理

由前述剃齒原理可知，軸向剃齒嚙合齒面間理論上是點接觸，切削過程中在進給壓力作用下齒面受載后擴展為一個比較小的橢圓面接觸區(qū)，如果工件與剃刀只在原位轉(zhuǎn)動，工件齒面上只會剃出一個與剃刀切削刃槽寬等距的狹窄剃痕。如果將剃齒刃進行特殊設(shè)計，使其與工件齒面保持全齒寬線接觸嚙合，再將切削刃槽沿圓周螺旋錯位排列，這樣就可以使剃齒刀與工件只在原位轉(zhuǎn)動就可剃出整個工件齒寬，為剃至規(guī)定的齒厚尺寸，只需徑向進給即可，這種剃齒方法就是徑向剃齒，其工作循環(huán)見圖2b。

徑向剃齒的應用條件

1、徑向剃齒刀

口為保證剃齒刀與工件全齒寬線接觸，剃刀齒長方向需做修形處理，即將剃刀的齒向修成反鼓形，如圖3所示。

圖3 頸向剃齒刀齒面反鼓形狀

為保證剃全工件齒面和細化表面質(zhì)量，提高剃齒效率，剃齒刀齒面切削刃槽必須沿圓周呈螺旋狀錯位排列，并分成若干個錯位組。刀具齒寬必須大于工件齒寬。

1、剃齒刀齒面與工件齒面為共軛齒面，因此刀具需在沿齒長和齒高方向修形。

2、徑向剃齒刀必須有質(zhì)量可靠、供貨穩(wěn)定、價格適中的供貨來源。

3、必須有修磨徑向剃齒刀的修磨設(shè)備。

4、必須有具備徑向剃齒功能的高剛性剃齒機。

徑向剃齒的優(yōu)缺點

與軸向剃齒相比，徑向剃齒具有如下優(yōu)點：

1、加工效率高

徑向剃齒由于沒有軸向走刀運動，只有徑向進退運動，所以加工效率比軸向剃齒高1～3倍。

2、加工質(zhì)量高

可以有效減輕甚至消除齒形中凹現(xiàn)象

軸向剃齒齒面嚙合屬點嚙合，而且節(jié)圓附近處單對齒嚙合機會大，這樣單對齒嚙合時齒面壓強增大，該處切除的余量也比其他部位切除的多，從而造成節(jié)圓附近齒形中凹。而徑向剃齒齒面嚙合為線接觸，所以與普通剃齒相比增大了齒面嚙合進給壓力的承載面積，因而可以使剃齒剃除余量大小對嚙合時嚙合齒接觸點數(shù)目的變化的敏感度下降，這樣就可以減緩齒形中凹的形成。

1、有利于提高齒面粗糙度

徑向剃齒為多刃同時切削，剃齒切削過程比軸向剃齒穩(wěn)定，刀痕相對較淺，加之切削刃錯移量選擇合適，可以達到較高的粗糙度水平。

2、剃后齒輪的齒形齒向精度穩(wěn)定性好

由于軸向剃齒較徑向剃齒多出一個軸向走刀運動，因而影響剃齒精度的環(huán)節(jié)和因素增多。首先，在同等條件下機床剛性不如徑向剃齒；其次，剃齒機軸向運動精度和運動穩(wěn)定性、可靠性成為影響剃齒精度的一個因素，所以軸向剃齒過程不易穩(wěn)定，剃后齒輪齒形齒向精度穩(wěn)定性也比較差。而徑向剃齒剃削時由于是線接觸，嚙合平穩(wěn)，而且不需軸向走刀，只需徑向進給，沒有軸向運動的影響，所以剃削過程穩(wěn)定，剃后齒輪齒形齒向精度比較穩(wěn)定。

3、有利于降噪修形齒輪加工

根據(jù)汽車齒輪的不同用途及要求，為了降低嚙合噪聲，提高承載能力，多數(shù)汽車齒輪采用了特殊的齒形齒向修形——鼓形。對于軸向剃齒，除需要刀具齒形修形以外，還需剃齒機軸向運動機構(gòu)具有鼓形運動功能，這樣才能實現(xiàn)齒向鼓形修形。但由于軸向運動機構(gòu)的復雜性和不穩(wěn)定性，導致軸向剃齒的齒向修形很困難，主要表現(xiàn)為修形鼓形量調(diào)整困難、不穩(wěn)定。而徑向剃齒齒形齒向修形均是通過在剃齒刀齒部修磨時實現(xiàn)的，比較容易控制修形量，剃齒過程又比較穩(wěn)定，所以剃后零件修形的穩(wěn)定性比較好。

4、剃齒刀耐用度相對較高

徑向剃齒由于多刃同時切削，刀具刀刃的磨損比較均勻，與軸向剃齒刀比較，其平均單刃剃除的金屬余量較小，因此磨損較小，耐用度也就相對較高。

當然，徑向剃齒相比軸向剃齒也有以下一些不足：

1、徑向剃齒刀的設(shè)計、制造相對復雜，且專用性強，沒有通用性。

2、徑向剃齒一般只能剃削模數(shù)≤3mm，齒寬≤2.5mm的齒輪，加工范圍有一定的局限性。

3、需要有徑向剃齒功能的機床，機床剛性要好。

隨著徑向剃齒技術(shù)的日益發(fā)展成熟，以上不足都已得到很好的解決。國內(nèi)相關(guān)的專業(yè)制造廠家均已具有相當?shù)膹较蛱挲X刀具和機床制造水平。

另外大多數(shù)汽車齒輪模數(shù)一般都≤3mm，齒寬≤25mm，因此，徑向剃齒加工范圍的局限并不對汽車齒輪加工構(gòu)成問題。

綜上所述，徑向剃齒與軸向剃齒相比具有無可比擬的優(yōu)勢，非常符合汽車齒輪行業(yè)的經(jīng)濟、高效、高質(zhì)的發(fā)展方向。近幾年，徑向剃齒技術(shù)在國內(nèi)汽車齒輪專業(yè)生產(chǎn)廠得以迅速推廣，并已成為了主流剃齒工藝，其應用發(fā)展前景非常廣闊。