直廓内齿轮铣刀与铣削参数关系
铣刀的几何参数及作用【详解】
1、铣刀的各部分名称基面：通过切削刀上任意一点并与该点切削速度垂直的平面。
切削平面：通过切削刃并与基面垂直的平面。
前刀面：切屑流出的平面。
后刀面：与加工表面相对的面2、圆柱铣刀的主要几何角度及作用（1）、前角γ0：前刀面与基面之间的夹角。
作用是使刀刃锋利，切削时金属变形减小，切屑容易排出，从而使切削省力。
（2）、后角α0：后刀面与切削平面之间的夹角。
其主要作用是减少后刀面与切削平面之间的磨擦，减小工件的表面粗糙度。
（3）、旋角0：螺旋齿刀刃上的切线与铣刀轴线之间的夹角。
作用是使刀齿逐步地切入和切离工件，提高切削平稳性。
同时，对于圆柱铣刀，还有使切屑从端面顺利流出的作用。
3、端铣刀的主要几何角度及作用端铣刀多一个副切削刃，因此除了前角，后角外还有：（1）、主偏角Kr：主切削刃与已加工表面的夹角。
其变化影响主切削刃参加切削的长度，改变切屑的宽度和厚度。
（2）、副偏角Krˊ：副切削刃与已加工表面的夹角。
作用是减少副切削刃和已加工表面的磨擦，并影响副切削刃对已加工表面的修光作用。
（3）、刃倾角λs：主切削刃与基面之间的夹角。
主要起到斜刃切割的作用。
4、成形铣刀成形铣刀是用于加工成形表面的专用铣刀，它的刀刃廓形需要根据被加工工件廓形进行设计计算，可在通用铣床上加工形状复杂的表面，能保证形状基本一致，且效率高，在成批生产和大量生产中被广泛应用。
（1）、成形铣刀可分为尖齿和铲齿两种尖齿成形铣刀的铣削和重磨需要专用靠模，制造和刃磨都较困难。
铲齿成形铣刀齿背是在铲齿车床上铲削和铲磨而成，重磨时只磨前刀面，因为前刀面是平面，所以刃磨比较方便，目前成形铣刀主要采用铲齿齿背结构。
铲齿齿背应满足两个条件：①重磨后切削刃形状不变；②获得所需后角。
（2）、齿背曲线及方程通过铣刀切削刃上任意点作垂直于铣刀轴线的端剖面，它与齿背表面的交线称为铣刀的齿背曲线。
齿背曲线主要应满足两个条件：一是铣刀每次重磨后的后角基本不变；另一是制造简单。
铣工工艺第十三章铣刀几何参数和铣削用量的选择
铣工工艺第十三章铣刀几何参数和铣削用量的选择铣刀是铣削加工中最为重要的切削工具之一，其几何参数的选择对于加工质量、效率和刀具寿命有着重要的影响。
本章将介绍铣刀几何参数的选择原则和铣削用量的确定方法。
一、铣刀几何参数的选择原则1.刀尖半径（RE）的选择：刀尖半径的大小直接影响到切削力和表面质量。
在一般情况下，刀尖半径越大，切削力越小，表面质量越好。
但是，过大的刀尖半径会导致铣削面积减小，加工效率降低。
因此，需要根据具体情况选择合适的刀尖半径。
2.刀具倾角（AP）的选择：刀具倾角的大小决定了铣削切削力的方向和大小。
一般情况下，刀具倾角越大，切削力越小，表面质量越好。
但是，过大的刀具倾角会导致切削力的方向与进给方向夹角过大，容易引起振动和切削不稳定。
因此，需要根据具体情况选择合适的刀具倾角。
3.切削刃数（Z）的选择：切削刃数的选择与铣削切削力和切削效率有关。
一般情况下，切削刃数越多，每刃切削力越小，切削效率越高。
但是，过多的切削刃数会导致刀具刃间距过小，切削润滑效果差，容易引起刀具卡刃、切削热等问题。
因此，需要根据具体情况选择合适的切削刃数。
4.刀具材料的选择：刀具材料的选择直接影响到刀具的切削性能和寿命。
一般情况下，硬度较高、耐磨性好的刀具材料能够提高刀具的使用寿命。
常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。
需要根据具体情况选择合适的刀具材料。
二、铣削用量的选择方法铣削用量的选择是指切削速度、进给量和切削深度的确定。
铣削用量的选择直接影响到加工效率、表面质量和刀具寿命。
1.切削速度的选择：切削速度的选择应根据刀具材料、工件材料和切削润滑条件等因素综合考虑。
一般情况下，切削速度越高，加工效率越高，但是过高的切削速度会导致刀具温度升高，刀具寿命降低。
需要根据实际情况选择合适的切削速度。
2.进给量的选择：进给量的选择应根据切削力和切削表面质量的要求综合考虑。
一般情况下，进给量越大，加工效率越高，但是过大的进给量会导致切削力增大，切削表面质量降低。
直廓内齿轮铣刀铣削参数对铣削力的影响
直廓内齿轮铣刀铣削参数对铣削力的影响摘要目前，内齿轮组成的行星减速器，虽然已经有了一定的研究，但目前我国大规模生产仍旧处于探索阶段，其原因是没有现成的铣削刀具，影响了规模生产的进程，但该减速器却有着广阔的应用前景，尤其是大型工程器械的发展，它将可以大大的提高其承载能力，同时减小传动机构体积。
因此刀具的研制将决定规模化生产能否实现，也是我国内齿轮生产取代进口加工机床的重要因素，该课题的成功将大大降低零件的成本，提高企业核心竞争力。
该课题主要依托内齿轮铣刀基本结构以及铣削原理，根据铣削模型建立刀具的基本的参数模型，注重直廓内齿轮铣削刀具参数数学模型的建立；并在此基础上对所研究的刀具参数进行分析，尤其注重受力分析对铣削参数的影响。
通过相关资料学习了解直廓内齿轮的应用，参数，加工，受力等，尤其是铣削加工知识，进一步对直廓内齿轮铣刀深入理解，最后对铣刀受力分析，建立数学模型，完成该设计。
关键词直廓内齿轮/内齿轮铣刀/铣削参数/铣削力Effect of Milling Parameters on Milling Force ofStraight Profile Internal Gear Milling CuttersABSTRACTAt present, the internal gear planetary reducer, although composed there is some research, but at present our country mass production remains exploration stage, its reason is no ready-made milling cutter, thus seriously affected scale production process, but the reducer has broad application prospect, especially large engineering equipment development, it will greatly improve the bearing capacity, and reduce transmission mechanism volume. So will determine the development tools can realize large-scale production, but also I domestic gear production process machine to replace imported the important factors, the success of this project will greatly reduce the cost and improve the parts of enterprise core competitiveness.This subject mainly rely on internal gear basic structure and milling cutter, according to the principle of milling cutter model is established in the parameter model, pay attention to the basic internal gear straight profile milling tools parameters establishing mathematics model; And on this basis to our research tool parameters, especially pay attention to stress analysis on tool parameters influence.Through the relevant material learn about the application of internal gear straight profile, parameters, processing, stress, etc, especially milling knowledge, further internal gear for straight profile milling cutter, finally to deeply understand mechanical analysis, the mathematical model, complete the design.KEYWORDS Straight Profile Internal Gear,Internal Gear Milling Cutter,Milling Parameters,Milling force1绪论1.1 课题研究的目的及意义在齿轮类零件中，内齿轮零件虽较外齿轮零件应用范围窄，但也是汽车、工程机械、仪器仪表等行业领域不可缺少的重要零件；另外在机械传动上，特别是减速器的设计上，结构的紧凑和重量的减轻是很重要的因素，内齿轮在这方面有很大的优越性，因此目前在减速器的传动机构上，内齿轮的应用更为广泛。
第十章铣削与铣刀
铣刀的磨损与铣刀寿命
1.铣刀的磨损形式 2.防止铣刀破损的措施 3.铣刀寿命与铣削速度的关系
一.铣刀的磨损形式
二.防止铣刀破损的措施 1.合理选择铣刀刀片牌号 2.合理选择铣刀切削用量
• 3.合理选择工件与铣刀之间的相对位置
三.铣刀寿命与铣削速度
进给量f，指铣刀每转过一转时，工件与铣刀的相对位移量 ，单位为mm/r
进给速度vf ，每分钟铣刀相对工件的移动距离，单位为 mm/min
v f fn f z Zn
4.铣削速度vc 指铣刀切削刃上基点相对于 工件的主运动的瞬时速度(一 般指铣刀外缘处的线速度)
vc dn /1000
二、 切削层参数
3、验算齿根强度
• 要求满足条件：C ≥（0.8～1.8）H
C = (d /2 ―K ε3 / ε―h) sinε3 = (140 /2 ―9 ×5 / 6―26 ) sin30°
= 18 H = h＋K＋r = 26＋9＋1 ＝36
•
(8～1.8）H ＝28.8～64.8
C=18＜28.8 强度不足 , 宜选用加强型齿槽
其它角度标注见右图
圆柱铣刀的刀齿只有主切削刃，无副切削刃，故无副偏角， 其主偏角为900
圆柱铣刀的前角γn在法平面Pn中测量，后角α0在正交平面 P0中测量。γ0与γn换算方法与车刀相同
2. 面铣刀
角度标注见右图
面铣刀的一个刀齿， 就相当于一把普通外圆 车刀，角度标注与车刀 相同
铣削用量和切削层参数
在正交平面内：(以圆柱铣刀静止参考系平面)
假定主运动方向 假定进给运动方向
切削刃选定点
基面Pr: 通过选定点并包含轴线的平面
(完整版)15-铣削与铣刀解析
轴向铣削分力作用于主轴方向 与刀齿所受的轴向抗力大小相等方向相反
铣削分力的示意图
水平进给力和垂直进给力
▪ 水平进给力 在进给方向上的分力(纵向进给力)
垂直进给力 在垂直于进给方向上的分力 作用在铣床升降工作台运动方向上
周铣时切削厚度的计算
▪ 周铣时，切削厚度的值：
平均切削厚度为：
端铣时切削厚度的计算
切削厚度
平均切削厚度
▪ 端铣刀
切削面积的计算
圆柱铣刀
切除量和平均面积
单位体积的切除量
▪ 平均切削面积
铣削分力
▪ 主铣削力 主运动方向上的分力，作用在铣刀切线上 消耗机床的主要功率的力
法向铣削力
力的方向向下，宜铣刚性差的工件、打刀
一般情况下，尤其是粗加工或是加工有硬皮的毛坯 时，多采用逆铣。精加工时，加工余量小，铣削力
小，不易引起工作台窜动，可采用顺铣。
逆铣和顺铣
铣削方式
端铣法 对 称 铣 削：切入和切出的厚度相同(淬硬钢) 不对称逆铣：切入厚度小切出厚度大(碳钢等) 不对称顺铣：切入厚度大切出厚度小(不锈钢)
铣削深度应小于铣刀长度
进给量的选择
▪ 衡量铣削效率的重要指标
粗铣时受切削力限制 半精铣精铣时受表面粗糙度限制 高速钢铣刀，不宜铣削力过大 硬质合金铣刀，进给量取小值
铣削速度的确定
▪ 铣削速度的经验公式
材料和铣刀的系数 铣削速度也可查切削用量手册确定
15.4 成形铣刀的特点和分类
▪ 切削刃的廓形根据工件廓形设计。
齿背曲线
▪ 是刀齿后刀面在垂直于铣刀轴线端平面中的截
线
刀齿的廓形取决于铲刀的刃形 齿背曲线的形状影响后角的大小和重磨
第10章 铣削与铣刀 10-1 几何参数
2、顺铣：旋转方向与进给方向相同，图b） • 优点：无挤压、滑行； 刀齿可压紧工件，加工表面质量好。 • 缺点：丝杠有间隙，工作台左右窜动，进给不均， 易崩刃，需设有消除间隙机构。
二、端铣削方式
图10-10
对称端铣，不对称顺、逆铣
10-5 铣刀磨损与寿命
一、铣刀的磨损 1、磨损形式 • 高速钢铣刀：后面磨损 图a） • 硬质合金铣刀：前、后面均磨损 图b） 还有疲劳破损。
10-2 切削用量与切削层参数 一、铣削用量 1、a p 平行与轴线方向的吃刀量，背吃刀量。 2、ae 垂直与轴线方向的吃刀量，侧吃刀量。
3、进给运动参数 f z，f， f
三种表示法
f z 每齿进给量，铣刀每转 一齿的进给量；
f 进给速度， f fn zf z n
4、 c c dn / 1000
第10章 铣削与铣刀
• 铣刀：多齿多刃的回转刀具，应用广。 • 加工特点：刀具回转为主运动，工件移动为进给运动。 • 种类：图10-1
加工平面：圆柱平面铣刀，端铣刀 按用途分 加工沟槽：立铣刀，锯片铣刀 加工成形面：V槽、凹圆铣刀 粗齿铣刀：齿数少，强度高，容屑大，粗加工 按刀齿数目分
细齿铣刀：齿数多，半、精加工 • 用途：加工平面、沟槽及成形表面
二、寿命与切削速度
磨损标准在后面上测量，详见P166
切削速度按实验公式计算，式（10-9）
10-3 铣削力
一、总铣削力和分力 1、作用在铣刀上的 总铣削力 特点：多齿受力，且 各齿受力的大小和方 向变化。 总铣削力：刀圆周方向的力，切 削 FcN — 铣刀半径方向的力，使 刀杆弯曲 Fp — 铣刀平行于轴线方向的 力，进给，指向应压紧 刀杆 2、作用在工件上的总铣削力 Fe
第十章铣削与铣刀解析
第一节 铣刀的几何参数
一、圆柱形铣刀的几何角度 tan n tan 0 cos
螺旋角ω
法前角 n 和前角 0 后角 0
二、面铣刀的几何角度
由于面铣刀每一个刀齿即为一把车刀。
第二节 铣削用量和切削层参数
铣削速度
铣
(1)每齿进给量 f z
削 进给量 (2)每转进给量
用
(3)每分钟进给量
②刀齿作用于工件上的垂直进给分力FfN向上，有挑起工件 的趋势，因此要求夹紧可靠。
③纵向进给力Ff与纵向进给方向相反，使铣床工作台进给机 构中的丝杠与螺母始终保持良好的左侧接触，故工作台进给速 度均匀，铣削过程较平稳。
顺铣特点：
①切削厚度由厚变薄，即从hDmax到hD=0 。这样容易切 下切屑，刀具磨损较慢，已加工表面质量较高。
对称铣削
不对称逆铣
不对称顺铣
第四节 铣刀的磨损与铣刀寿命（自学）
第六节 常用尖齿铣刀的结构特点与应用
一、圆柱铣刀
用于加工平面，可 分为粗齿和细齿两种。 粗齿铣刀具有齿数少、 刀齿强度高、容屑空间 大、重磨次数多等特点， 适用于粗加工；细齿铣 刀刀齿数多、工作平稳， 适用于精加工。
二、立铣刀
铲齿时，当铣刀转过齿间角ε时，铲刀的径向移 动量称为铲削量K。铲削量K的大小决定了铲齿成形 铣刀顶刃侧后角αf的大小，两者的关系为：
后角分析：
由于刀刃上各点的铲削量相同，而其直径、偏角不相等， 所以刀刃上各点后角α0各不相等。
刀刃上任意点x的侧后角αfx与名义侧后角αf的关系为：
tan fx
KZ
②刀齿作用于工件上的垂直进给分力FfN压向工作台，有 利于夹紧工件。
③纵向进给力Ff与纵向进给方向相同，当丝杠与螺母存 在间隙时，会使工作台带动丝杠向左窜动，造成进给不均， 这样一则影响工件表面粗糙度，二则会因进给量突然增大而 损坏刀齿。
资料.关于铣削、铣床与铣刀(数字)
关于铣削、铣床与铣刀铣削用旋转的铣刀作为刀具的切削加工。
铣削一般在铣床或镗床上进行，适于加工平面、沟槽、各种成形面(如花键、齿轮和螺纹)和模具的特殊形面等。
铣削的特征是：①铣刀各刀齿周期性地参与间断切削；②每个刀齿在切削过程中的切削厚度是变化的。
图1是几种常见的铣削加工方式。
图1 几种常见的铣削方式切削速度v(米/分)是铣刀刃的圆周速度。
铣削进给量有3种表示方式：①每分钟进给量v f(毫米/分)，表示工件每分钟相对于铣刀的位移量；②每转进给量f(毫米/转)，表示在铣刀每转一转时与工件的相对位移量；③每齿进给量a f(毫米/齿)，表示铣刀每转过一个刀齿的时间内工件的相对位移量。
铣削深度a p(毫米)是在平行于铣刀轴心线方向测量的铣刀与工件的接触长度。
铣削切削弧深度a e(毫米)是垂直于铣刀轴心线方向测量的铣刀与工件接触弧的深度。
用高速钢铣刀铣削中碳钢的切削速度一般为20～30米/分；用硬质合金铣刀可达60～90米/分。
铣削一般分周铣和端铣两种方式。
周铣(图2)是用刀体圆周上的刀齿铣削，其周边刃起切削作用，铣刀的轴线平行于工件的加工表面。
端铣(图3)是用刀体端面上的刀齿铣削，周边刃与端面刃同时起切削作用，铣刀的轴线垂直于一个加工表面。
周铣和某些不对称的端铣又有逆铣和顺铣之分。
凡刀刃切削方向与工件的进给运动方向相反的称为逆铣；方向相同的称为顺铣。
逆铣时，铣刀每齿的切削厚度是从零逐渐增大，所以刀齿在开始切入时，将与切削表面发生挤压和滑擦，这对铣刀寿命和铣削工件的表面质量都有不利影响。
顺铣时的情况正相反，所以顺铣能提高铣刀寿命和铣削表面质量，并能减小机床的功率消耗。
但顺铣时铣刀所受的切削冲击力较大，当机床的进给传动机构有间隙或铸锻毛坯有硬皮时不宜采用顺铣，以免引起振动和损坏刀具。
图2 两种周铣方式图3 三种端铣方式 铣刀是一种多齿刀具，同时参与切削的切削刃总长度较长，并可使用较高的切削速度，又无空行程，故在一般情况下铣削的生产率比用单刃刀具的切削加工(如刨削、插削)为高，但铣刀的制造和刃磨较为困难。
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直廓内齿轮铣刀研究综述摘要：内齿轮副具有传动比大、低震动、低噪声、轮齿磨损小、抗胶合能力强等优点，广泛应用于行星齿轮传动系中。
内齿轮组成的行星减速器，虽然已经有了一定的研究，但目前我国大规模生产仍旧处于探索阶段，其原因是没有现成的铣削刀具，从而严重的影响了规模生产的进程，但该减速器却有着广阔的应用前景，尤其是大型工程器械的发展，它将可以大大的提高其承载能力，同时减小传动机构体积。
因此刀具的研制将决定规模化生产能否实现，也是我国内齿轮生产取代进口加工机床的重要因素。
直廓内齿轮是一种新型内齿轮，易于磨削加工，具有加工精度高，成本低的特点。
关键词：内齿轮/铣削加工/直廓内齿轮铣刀1内齿轮加工的技术现状与发展趋势1.1内齿轮齿形制造技术(1)仿形法仿形法是目前加工大型直齿内齿轮齿形较常用的方法。
按照仿形法原理工作的刀具其齿形与被切齿轮齿槽的形状完全相同，在切削过程中，刀具齿形与被切齿轮齿槽的各相应点完全重合。
用于仿形法加工的刀具主要有盘形铣刀和指形铣刀两种，其原理在相关文献中多有论述，在此不再重复。
用仿形法加工内齿轮的经济加工精度只能达到9级，这一方面是由于仿形法加工刀具是成套供应的，由于刀具数量的限制，模数相同、齿数在一定范围内的齿轮只能用同一把刀具加工，因此加工的齿形误差较大；另一方面，齿距精度取决于滚齿机的分齿运动精度，而仿形法加工过程中同时工作的刀齿数较少、空行程较多，因此其加工效率也不高。
当对内齿轮加工精度要求较高时，通常需要在切削加工后增加一道磨齿工序。
由于铲齿铣刀在热处理后不磨齿形，表面有脱碳层，且侧刃后角很小，故刀具的耐用度也不高。
尽管如此，由于仿形法刀具结构简单、成本较低，因此在目前的技术条件下仍然是种可选方案。
如果采用硬质合金可转位刀片制成的大模数成形齿轮刀具，将可以大幅提高切齿效率。
(2)展成法展成法是利用刀具的产形齿轮与工件之间的啮合运动来形成工件齿形。
展成法具有加工精度、加工效率高的优点，是一种较为理想的齿形加工方法，但展成法加工刀具一般较为复杂。
可用于加工内齿轮的展成法加工刀具主要有剃齿刀、插齿刀和球形滚刀三种。
滚切法是近年来出现的一种加工内齿轮的新方法，其加工原理见图1。
内齿轮滚刀的基本蜗杆为球形螺旋面蜗杆，其切削运动与普通滚齿加工相似，包括滚刀与被加工齿轮的展成运动、滚刀沿被加工齿轮轴向和径向的进给运动l8J。
内齿轮的滚切加工可在具有内齿轮铣头的滚齿机上进行，由于大型滚齿机上一般都带有内齿轮铣头，因此滚切法是最容易实现的内齿轮加工方法，但由于球形滚刀结构复杂，需要有特殊的铲切和铲磨加工设备才能制造，因此工程上常采用近似方法制造球形滚刀，其代价是牺牲加工精度。
制造球形滚刀的关键技术是位于球形螺旋面上的渐开线切削刃的铲切和铲磨方法，如果解决了滚刀的制造和重磨问题，滚齿法是一种效率和精度较高的内齿轮加工方法。
图1 内齿轮的滚切法加工原理由上述内容可知，内齿轮的滚切加工是解决大型内齿轮齿形加工的可行途径。
对于软齿面齿轮，可以通过滚切法直接获得高精度的齿廓；而对于硬齿面齿轮而言，滚切法也是一种高效率的精加工手段。
实现内齿轮滚切加工的关键技术是内齿轮滚刀和滚齿机床的设计。
(1)加工内齿轮的球形滚刀球形滚刀的概念最早出现于上世纪7O年代Taku U，Kenichi T和Masafumi S发表的两篇论文。
但由于制造技术的限制，这两篇论文只是提出了球形滚刀加工内齿轮的概念。
在做了简单的理论分析后，作者得出了球形滚刀无法制造的结论。
30多年来，经过科技工作者的不断努力，球形滚刀的设想正在变为现实。
1984年以来，相浦正人教授等人研制成功了小模数球形滚刀，并连续发表了关于球形滚刀设计、制造和滚齿工艺方面的5篇论文。
本文作者也于1987年成功开发了模数m12的高速钢镶齿结构渐开线内齿轮球形滚刀，试验证明，加工出的内齿轮精度达到8—7—7级。
图2为球形滚刀结构图。
球形滚刀的产形齿轮是标准的渐开线齿轮，切削刃分布在球面渐开线蜗杆上，制造球形滚刀的关键技术在于确保基本蜗杆的法剖面为标准的渐开线齿形，并在球面分布的刀齿上铲出后角。
球形滚刀的加工需要在特殊的工艺装置上进行。
图2 球形滚刀结构图1.2大型内齿轮加工技术展望目前，大型机械设备中的内齿轮已经做到模数m50以上、直径12米以上，其制造难点在于：现有插齿机可加工的最大工件直径为3米，标准插齿刀的最大模数为m12；滚齿机的工件直径虽然可以达到12米以上，但缺少可以实现精加工的内齿轮滚刀，而无瞬心包络法用于加工内齿轮的理论尚不完善。
根据本文对大型内齿轮加工技术现状的分析，在现有基础上，从以下几个方面人手进行深入研究，有可能在较短时间内解决大型内齿轮(特别是硬齿面内齿轮)的精加工问题。
(1)研究开发高精度磨齿加工技术和高效磨具经过我国科技人员几十年的努力，对于硬齿面外齿轮的制造技术，已经建立了以国际先进标准为主体的设计、制造、试验、检验的标准和规范体系；拥有配套齐全的机械加工、热处理、检验计量设备；同时造就了一批掌握先进技术的工程技术人员和操作先进设备的高级技师。
但是对于内齿轮加工，由于刀具结构的限制，还没有开发出成熟的硬齿面制造技术，主要原因是内齿轮磨具的尺寸较小，磨具使用寿命较低，影响了齿形制造精度，而硬质合金内齿轮刮削技术的研究在理论上尚未成熟。
因此可以预期，这将是今后一段时期内齿轮制造技术的主要研究方向之一。
CBN砂轮的广泛应用有望推动大型内齿轮精加工技术的进步。
由于CBN砂轮可以制成精度较高的齿形，且耐用度高，无需频繁修整和经常调整机床，因此可获得稳定的齿廓、导程和节距精度。
在外齿轮磨削实验中，CBN砂轮可实现高速磨削与高进给率磨削齿面，粗糙度良好且不会出现烧伤，可在保证磨削效率的前提下实现6～7级以上精度的齿轮磨削。
要将CBN砂轮磨削技术用于内齿轮磨削，除了要解决磨具设计问题外，还要开发磨齿机上的内齿轮磨削附件，并进行磨削工艺方面的研究。
(2)开发经济实用的大型内齿轮滚切加工技术与刀具目前，我国只有少数几家机械制造厂从国外进口了几台能够磨削直径4米以上内齿轮的磨齿机，由于价格昂贵，内齿轮磨齿加工成本极高。
因此，磨齿玉艺并不能解决所有的问题。
尽可能提高内齿轮粗加工的效率和质量，减少磨齿余量，也是内齿轮制造技术的关键环节。
对于要求不太高的软齿面内齿轮，也可以通过滚齿加工，直接达到使用要求。
如前所述，由于制造技术的进步，使内齿轮滚切刀具——球形滚刀的制造成为可能，球形滚刀既可用于磨前的粗加工滚刀，也可用于加工硬齿面的精加工滚刀，有望成为大型内齿轮加工的重要工艺方法。
为了使球形滚刀实用化，首先需要解决其设计理论和制造工艺问题。
在球形滚刀的设计理论研究方面，主要应解决球形滚刀与内齿轮的啮合原理、球形滚刀基本蜗杆的几何特性、球形滚刀的误差理论等方面的问题。
球形滚刀与普通圆柱滚刀的最大区别在于，其螺旋线升角沿滚刀轴线是不断变化的，这种变化对滚刀的切削过程、几何参数的设计及加工精度带来了一系列影响，形成了球形滚刀独特的理论体系。
在制造工艺方面，则应解决铲磨加工方法及工装问题。
目前，国内已有燕山大学、洛阳矿山机器厂、沈阳重型机器厂和第二重型机器厂等高校和企业在这些方面进行了较深入的研究。
普通球形滚刀作为磨削工序之前的粗加工滚刀，可以提高热处理之前内齿轮的加工精度，从而减小磨削余量，减少磨削工序的砂轮损耗和磨削工时；而硬质合金球形刮削滚刀可以解决大型内齿轮的精加工问题。
对于硬质合金球形滚刀，主要需解决刀具结构、几何角度的控制、刀具重磨方法及工具问题。
(3)大型内齿轮制造装备的开发及相关技术研究对于大型内齿轮制造理论、刀具和工艺的研究，最后都要落实到制造装备的开发上。
磨齿机的购置成本很高，开发能磨削内齿轮的附件，可以实现一机多用，降低加工成本。
在磨前加工方面，目前国内已在研发铣内齿的大型设备，一条比较经济的技术路线是在普通滚齿机上加装内齿轮铣头。
另外，与大型内齿轮制造相关的材料、热处理、检测技术也是大型内齿轮制造过程中不可或缺的重要环节。
2直廓内齿轮参数2.1 直廓内齿轮的齿形直廓内齿轮的齿廓是直线，该直线过假想渐开线齿廓齿轮节点并且啮合角保持不变，即该直线在节点处压力角与渐开线齿廓在节点处压力角相等如图2.3所示图2.1 直线齿廓与渐开线齿廓图 图2.2 直廓内齿轮图2.3 直廓内齿轮角度几何2.2 内齿轮副几何尺寸计算基本关系式根据设备的功率和传动比要求进行强度计算后，确定了内齿轮副的基本参数(模数m ，内齿轮齿数1z ，外齿轮齿数 2z ，内齿轮齿形半角 等)，就可以进行齿轮副几何尺寸计算了。
其计算基本关系式见表1。
2.3 直齿内齿轮的啮合图2.4 所示为一对直齿内齿轮的啮合情况。
在内啮合传动中，节点p 是在两齿轮连心线21o o 的延长线上。
小齿轮的齿形与外啮合时相同，而内齿轮则不然，其轮齿齿厚相当于外啮合齿轮的齿槽宽。
但对于内齿轮仍可应用基齿条的概念。
表1 直线齿廓内齿轮副几何尺寸计算序号 名称内齿轮外齿轮1 模数由强度计算决定m （符合GB/T1357-1987)2 分度圆直径 11mz d =22mz d =3 齿顶圆直径 *112aa mh d d -= *222a a mh d d +=4 齿根圆直径 *112ff mhd d +=*222f f mh d d -=5 齿根圆角直径 m f 2.0=ρ6 工作齿高 mh h a *2=7 全齿高 ()mh h h f a **+=8 齿距 P=m π9 顶隙 )m h h c a f **-=10标准中心距()2/21z z m a -=数据来源：直线齿廓内齿轮传动副的齿形设计及运动仿真2.3 直廓内齿轮的啮合图2.4 所示为一对直齿内齿轮的啮合情况。
在内啮合传动中，节点p 是在两齿轮连心线21o o 的延长线上。
小齿轮的齿形与外啮合时相同，而内齿轮则不然，其轮齿齿厚相当于外啮合齿轮的齿槽宽。
但对于内齿轮仍可应用基齿条的概念。
内啮合时有很多规律与外啮合时相同，但亦有其特殊的规律。
啮合角12α可按下式计算:αααi n v z z x x i n v+--=t a n 2121212 （2-1）图2.4直齿内齿轮的啮合中心距a 可用下式计算：a=1212cos cos 2)(ααz z m - （2-2）内齿轮的顶圆半径2a r 、跟圆半径2f r 、分度圆半径2r 和基圆半径2b r 可用下式计算：αcos 22/)2/()2/(22222''222'22mz r mz r m x c h z r m x h z r b a f a a ==+++=+-= （2-3）小齿轮几何尺寸的计算与外啮合时相同，此处从略。