随着齿轮制造工业对齿轮在变速箱中传动噪声和降低制造经济成本方面的要求不断提高，传统的滚齿-剃齿-热处理-精整工艺安排由于能力有限，无法满足这一要求。如果釆用对硬齿面磨齿工艺，最後再釆用珩齿的方法，又由于制造成本太高而令齿轮制造者犹豫不决。Gleason-HURTH公司推出釆用独特的 heric HoningTM球面技术的强力珩齿工艺，很好地解决了这一矛盾，为齿轮制造者提供一种可供选择的高性能硬齿面加工工艺。

强力珩齿工艺的开发

传统珩齿工艺的最大珩磨余量小于10微米，因而无法彻底改善齿轮的齿面几何形状，也无法满足对齿面形状作提前修正的要求，齿轮的精度和质量完全取决于珩齿前的精加工工艺。Gleason-HURTH公司于1993年推出了全新开发的强力珩齿机床和 heric HoningTM（球面珩齿）工艺。到2002年底，已经发运了超过105台釆用这一特殊工艺的强力珩齿机床。

“强力珩齿”的通常定义为：在热处理後直接采用珩齿方法，对较大的加工余量进行珩磨的独立精加工工艺。该工艺在不同领域对传统珩齿工艺进行许多改善，例如：

* 机床结构、机床数控轴的运动、机床刚性、加工结果要求、工装夹具、加工工具等；
* 工艺策略：珩磨轮修整工艺和齿轮珩齿工艺的选择；
* 工具：珩磨轮材料，珩磨轮直径；
* 以及它们的工作环境。

强力珩齿工艺的特点

加工和珩齿机理

珩磨轮和工件是处于双面契合状态，珩磨轮的轴线与工件的轴线具有一定的轴交角，形成一种轴线交错的双曲线式斜齿轮的配合状态。接触点沿齿向方向的相对滑动，与展成运动中沿齿形方向的相对滑动运动的叠加，最终在齿面上产生了典型的珩齿加工弧线纹理。这一点与磨齿不同，珩齿工艺不会在齿面上产生周期循环式的齿面纹理，使得齿轮在传动过程中的契合频率保持在一个非常低的频谱范围内，降低了噪声。

珩磨工具

由于在加工经济成本方面的考虑，在对外齿轮加工时通常使用树脂粘结剂或玻璃粘结剂形式的可修整珩磨轮进行加工。当珩磨轮的珩磨效果降低或者齿形的形状发生了变化，这时就需要对珩磨轮进行重新修整（修整循环）。珩磨轮的精密修形是在珩齿机上，通过采用特殊设计的金刚石涂镀层的金刚修整轮在机床修整循环中实现。此外，在修整循环中还需要使用金刚修整滚轮（金刚石镀层的钢质圆柱体），对珩磨轮内齿的齿顶进行修整，以降低珩磨轮轮齿的齿高，防止与工件契合时产生乾涉。

heric HoningTM球面珩齿

“ heric”代表的是珩磨轮与工件之间的相对球面运动，这种运动可以看成为类似于剃齿的轴向、切向、对角和径向运动的扩展。

heric HoningTM球面珩齿的优点，特别对于双面契合循环来说，是左齿面和右齿面的任意点都是在恒定控制下进行加工。这一点对于齿面的接触发生在轴交点之外的契合状态来说非常重要。在珩齿时，还可以采用不同的进给策略或走刀循环组合，同时不会在进给策略变化之间造成加工的中断。

例如，在径向进给循环中，珩磨轮与工件的齿面之间的契合斑点很大程度上覆盖了整个齿面，可以将大部分金属余量切除，以获得最基本的齿面形状。之後通过采用连续转换的空间进给方式，一直进给到接近最终要求的珩磨轮与工件的中心距位置。这时珩磨轮与工件齿面的接触斑点为椭圆接触斑点，此时的珩齿作用为光整齿轮表面，并且加工要求的齿向修形。紧接着的球面珩齿运动模式使珩磨轮与工件之间的契合斑点进一步减少，并且通过一种控制的运动方式，对齿轮齿廓进行系统修整甚至拓扑修形。这意味 heric HoningTM球面珩齿技术可以用来对齿轮副进行契合齿廓的修形，以改善齿轮副在运动过程的噪声。

因此 heric球面运动允许工程师设计任意形式的齿向方向的修形，而这种齿向修形可以系统地通过机床的运动方式得到实现，而无需对珩磨轮修整工具（金刚修整轮）进行特殊的设计和修正就可以实现。与其它的强力珩齿相比， heric HoningTM球面珩齿具有决定性的优点：齿向方向的修形不再依赖于金刚修整轮，机床的运动增强了工艺的灵活性。齿形方向的修形可以通过金刚修整轮的设计齿形最终获得。

釆用 heric HoningTM球面珩齿技术的机床概念

如图1所示，球面运动轴Vx、Vy、Vz和VA相对应于机床的各个运动轴。除了这些必要的运动轴，珩磨轮工具的旋转轴C1 和工件主轴的旋转轴C2也复合在机床中。在加工中，C1轴和C2轴可以相互t合组成不同的工作方式，以改进最终的产品加工质量。例如消除径向跳动的同时提高齿距精度。根据不同的工作模式，C1轴和C2轴可以通过电子齿轮箱联动强度的变化实现绝对扭矩控制或位置控制加工模式。CNC系统在对C1轴和C2轴进行电子齿轮箱联动控制的同时，还对其它的机床数控轴进行控制。