使用可修整的刀具進行展成磨削，是大規(guī)模批量生產(chǎn)中的常用方法。盡管修整過程需要花費非生產(chǎn)的輔助時間，這種加工方法的優(yōu)勢依然非常明顯：保持在63-80米/秒之間的切削速度，使高生產(chǎn)率得以保障。常用的刀具，如直徑300mm的磨削蝸桿，在轉速為5000 - 7500 轉/分的情況下，就能夠達到這種切削速度。機床就是以此為基礎設計的。但是直徑大的刀具會因為干擾輪廓的存在而產(chǎn)生問題，因為刀具需要較大的超程，也就是在齒輪被加工的輪齒旁邊預留的空間。典型的例子比如：在待加工的位置旁邊，有一個軸承座或另一個齒輪。人們可以使用直徑較小的刀具，但是在保持同樣轉速的條件下，切削速度就會降低。此外，標準機床既不能安裝這么小的刀具，也不能在這么小的軸間距下毫無碰撞的加工工件。常規(guī)的展成磨削機床要求刀具的直徑至少要達到170-200mm。因此，生產(chǎn)制造商在加工受限制的工件時，至今都不得不采用其他生產(chǎn)效率較低的方法。

　　常規(guī)加工干擾輪廓

　　目前來講，硬精加工帶有干擾輪廓的齒輪的通用方法，是進行不連續(xù)的成形磨削或者成形珩磨。兩者都適用于復雜的組件，但是他們并不像連續(xù)展成磨削一樣，具有很高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。這樣以來，就使得可修整或無需修整 的成形磨削砂輪外徑要縮小達30 - 50 mm。再者，與蝸桿砂輪相比，它們也不需要在加工區(qū)域旁邊預留太大的走刀空間?？墒牵@種方法需要很長的輔助時間作為擔保。

　　另一種選擇是珩磨成齒，屬于一種成像方法，使用這種方法珩磨條上的齒形與工件一起滾動脫落，從而去除材料。然而取決于加工的方法，珩磨的切削速度非常低，而且這種方法本身也需要非常大的切削力。因此，這種方法就不適合用于加工模數(shù)很大或者齒寬很大的齒輪。因為在加工過程中所需的作用力可能過高。

　　盡管有這些缺點，生產(chǎn)制造商在過去的大規(guī)模批量生產(chǎn)加工中也不得不采用上述兩種方法：針對受干擾輪廓限制齒輪的連續(xù)展成磨削技術，因為沒有適用的磨齒機床，而至今沒有取得成功。特別是之前對刀具驅動和工件驅動的動態(tài)要求實在太高。在此期間，市場上出現(xiàn)了新的研發(fā)成果，填補了這個缺口。

　　用小型刀具進行連續(xù)展成磨削

　　針對連續(xù)展成磨削加工工藝，卡普奈爾斯專門研發(fā)了磨齒加工中心 KX160 TWIN和KX 260 TWIN，用于硬精加工帶有干擾輪廓的齒輪。得益于高轉速磨削主軸的出現(xiàn)，使得需要采用直徑達55mm的刀具來加工的齒輪，第一次能夠運用展成磨削技術進行加工成齒。結合直徑最大可達180mm的此類刀具，可以實現(xiàn)那些批量生產(chǎn)中由于受干擾輪廓限制而至今無法達到的質量要求，加工時間和加工成本。卡普奈爾斯小型軋輥蝸桿項目負責人托馬斯尼茨舍解釋說：“一個典型的刀具驅動器最高轉速為7500 轉 /分。如果要保持相同的切削速度采用小型刀具進行磨削的話，取決于小型刀具的直徑大小，轉速可能需要高達 25000 轉/分。這種情況下的作用力，與傳統(tǒng)機床相比是完全不同的。工件在嚙合中也同樣必須隨之更快地旋轉。在這一點上，我們擁有起步優(yōu)勢：在卡普奈爾斯標準機床上使用的工件驅動器，轉速已經(jīng)達到了5000 轉/分。“

　　除了巨大的作用力之外，狹小局促的空間也讓研發(fā)人員面對著不同尋常的挑戰(zhàn)：每個刀具都需要一個穩(wěn)定的、可快速更換的夾具，夾具的芯軸必須包含整體的傳感器和促動器：機床通過固體傳聲傳感器來識別工件和刀具之間、以及刀具和修整刀具之間何時產(chǎn)生接觸。除此之外，機床還配備與芯軸集成一體化的自動平衡功能。

　　得益于第二個工件主軸，更加縮短了輔助時間

　　為了進一步提高生產(chǎn)率，機床中安裝了兩個相同的工件主軸，它們相對立的裝配設置在一個圓形的旋轉工作臺上。在加工一個主軸上的工件的同時，在另外一個工件軸上將自動完成上料、下料和自動對準工件。這樣，就把輔助時間縮短到了最低限度。此類機床適用于外齒、直齒和斜齒生產(chǎn)加工。客戶可以選擇配備一個測量裝置，即可確定齒形和齒向、徑跳以及公法線長度等數(shù)據(jù)。

　　托馬斯尼茨舍還說到：“憑借這兩種磨齒中心，我們的目標是在大批量和批量的磨齒生產(chǎn)加工中，實現(xiàn)更高的品質和產(chǎn)量。所以，充分利用一切可能性來提高生產(chǎn)力，對我們來說非常重要。當然，這種針對小型刀具進行了優(yōu)化的機床也可以安裝較大的直徑達200mm的刀具，以保證不帶干擾輪廓的工件也能實現(xiàn)經(jīng)濟高效的加工。”對比使用CBN-立方氮化硼砂輪來進行成形磨削，小型展成磨削蝸桿砂輪有顯著的優(yōu)點。下一段內容將說明這一點。

　　與小型連續(xù)展成磨削蝸桿砂輪的直接對比

　　也在卡普奈爾斯技術開發(fā)部門就職的謝爾蓋格林柯博士提出了兩個典型的應用實例：“當兩個齒輪以很小的間隔距離被固定在同一個軸上時，一般的展成磨削蝸桿就沒有退刀空間了。這樣就只剩下采用成形磨削加工或者小型陶瓷蝸桿砂輪的可能性了。“圖1展示的正是這樣一種應用。謝爾蓋格林柯針對客戶的某個工件，做出了關于加工時間的詳細計算和統(tǒng)計。其結果顯示出：使用無需修整的CBN-立方氮化硼砂輪進行成形磨削，一個工件所需的機床加工時間為5.4分鐘。而采用可修整的連續(xù)展成磨削加工的話，在每加工完成25個工件進行一次修整的情況下，則只需要2.9分鐘。

　　另一例子，在軸承座位置退刀，帶有干擾輪廓的磨齒(圖2)。格林柯博士說：“一般來說，齒輪的齒根圓直徑比軸承座的直徑大。在某些情況下，這一點恰恰相反，因此在預加工時銑刀會在軸承座位置退刀。出于這個原因，不能使用常規(guī)直徑的蝸桿砂輪。小型蝸桿砂輪在這種情況下，也節(jié)省了時間：在這個例子中，使用無需修整的CBN-立方氮化硼砂輪進行成形磨削所需的機床加工時間為1.8分鐘，相比之下，使用可修整的連續(xù)展成磨削加工所需的機床加工時間為1.2分鐘。修整區(qū)間為每加工完成74個工件，進行一次修整。如果使用得當，小型刀具將確保生產(chǎn)率的顯著提高，展現(xiàn)出比僅僅作為不連續(xù)的成形磨削和珩磨成齒的替代方法更多的意義和價值。