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编者按
最近，一个齿轮加工视频引起了金粉朋友们的关注。有人说看起来像车加工，有人说看起来像插齿加工……金粉中的几位行业大佬确定地说这其实是旋分加工。
旋分加工是一种什么技术呢？对设备有什么要求？先来看看这个视频，你能看出它是怎样切削的吗？
视频资料，建议WiFi观看
这就是金粉分享的齿轮旋分加工视频。我们知道，传统的车削加工是刀具静止，工件旋转；而传统的铣削加工恰好相反。引起大家注意的是，视频中的工件与刀具都在快速旋转。几位行业大佬指出，机床主轴和刀具的旋转需要满足严格的数学关系，也就是转速比，这正是旋分加工技术的关键所在。下面我们就为大家揭晓它的奥秘。1
旋分加工是什么？
1.1 定义
旋分加工是旋转分度加工的简称，指在加工过程中，刀具和工件同时旋转，实现切削与分度的加工方法。调整两者的转速比，就可以加工不同种类的零件。适用于齿轮、花键等加工面呈圆周分布的零件。
1.2 原理
加工视频太快了看不清？看看下面这个慢速模拟视频，帮助大家更好地理解旋分加工的切削过程。
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视频来源：山特维克可乐满
可以看出，旋分加工的重点在于控制加工过程中每个瞬时工件与刀具之间的相对位置和相对运动，使接触点的轨迹成为一条直线。这利用了数学中的内摆线形成原理，因此也被称为内摆线加工法。
听起来好像不是很难，实际上这涉及到复杂的函数问题。可以把加工运动轨迹视为两种运动的合成：（1）发生圆以转速np绕基圆圆心O的公转；（2）发生圆以转速nc绕自身圆心C的自转。通过调整转速比等参数，就可以实现不同形状路径的加工。详细的数学计算这里不做过多解释。
旋分加工运动合成
1.3 优缺点
旋分加工最大的优点就是将传统的断续加工改变为间歇连续加工，节省分度时间，大大提升加工效率，同时获得较好的表面精度。且属于干式切削，不需切削液，一定程度上降低了生产成本，是一种经济型加工工艺。
同时，旋分加工也并不是一项完美的技术。加工尺寸不同的工件时，需要重新编程，增加了操作难度。刀具的磨损也比传统加工严重。这些缺点制约了它的实际应用，目前仅少量应用于小批量生产。
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旋分加工机床发展情况如何？
2.1 国外
德国、日本是最早开始探索旋分加工机床领域的国家，已经研发出了比较成熟的技术并投入生产。
德国维拉（WERA）可以说是研发数控旋分机床的先驱者。它是一家拥有近百年历史的机床制造商，早期他们根据德国奔驰等汽车厂的需求，研制了数控旋分切削技术并在全球申请注册了专利，开发出功能强大的数控摆线旋分加工机床。至今，他们依然致力于研发生产基于旋分理论的专用切削机床。
德国维拉的特色技术之一就是采用专利旋分技术，将滚齿和插齿相结合的插滚法。可以加工多种齿形，即内外圆渐开线、非渐开线和非几何对称齿形，且无需退刀槽。
德国维拉旋分加工机床
日本NITTO也开发了旋分机床，已经能够用于沟槽类零件加工、齿轮倒角去毛刺和复杂型面等加工。
日本NITTO旋分加工机床2.2 国内
我国对于旋分加工的研究从2003年左右开始，已初步获得了一些重要的研究成果。
南京第二机床厂（现主体更名为“南京二机齿轮机床有限公司”）曾与德国维拉合作生产旋分加工机床并在中国申请专利。加工范围包括R系列沟槽类（小轴、盘齿、轴齿），M系列型面（四方、六方、多边、结合齿）。
天津大学从2002年开始以开发同步器加工新技术为突破口，研发具有自主知识产权的摆线旋分加工技术及其装备，已经成功研制旋分倒角加工机床，完成对同步器齿套滑块槽和倒锥的加工。
然而，受到专用性强、操作难度大等因素的限制，中国数控旋分机床还存在很大空白，亟待相关研究人员填补。目前我国企业使用的机床基本都依赖进口，成本较高。3
结语
旋分加工的优势在于效率高，可以把原本需要几分钟才能完成的加工缩短至几十秒。虽然由于目前的发展情况限制还不能得到广泛推广，但它依然是一种极具潜力的新技术。相信在研究人员与企业的共同努力下，未来的旋分加工将给我国机加行业创造一个崭新局面。
特别感谢老樊、张杰、狙击手、小春、牛牛人、北极星、lgc等金粉在本文撰写过程中所提供的支持与帮助。
参考资料：
[1]天津大学：《圆柱齿轮端面齿廓旋分倒棱刀具研究》，作者：翟明伟[2]机床与液压：《旋分机床样机的建模仿真与实现》，作者：李长春等[3]天津大学：《摆线旋分加工技术的研究与实践》，作者：何江华[4]天津大学：《直齿锥齿轮旋分加工技术基础研究》，作者：孟文
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