蜗轮滚刀的工作原理是模拟蜗杆与蜗轮的啮合过程。非渐开线齿轮滚刀按工作原理可分为展成滚刀和成形滚刀。

（本篇选自《数控刀具选用指南》第六章第一节（二）蜗轮滚刀、（三）非渐开线齿轮滚刀）

一、蜗轮滚刀

（一）蜗轮滚刀的特点

蜗轮滚刀相当于原蜗杆，只是在上面做出切削刃，这些切削刃分布在原蜗杆的螺旋面上，这个蜗杆称为蜗轮滚刀的基本蜗杆，所以蜗轮滚刀只要其基本蜗杆的类型和基本参数与工作蜗杆一致就是正确的。

（二）蜗轮滚刀的分类

蜗轮滚刀主要参数有模数、齿形角、分度圆直径、螺旋升角、螺旋方向以及螺纹头数等。蜗轮滚刀是专用刀具，加工每一规格的蜗轮需设计和制造专用的滚刀。普通蜗轮滚刀按照结构可分为带孔套式和整体连柄式两种。蜗轮滚刀按齿形分类包括阿基米德蜗轮滚刀（ZA蜗轮滚刀）、法向直廓蜗轮滚刀（ZN蜗轮滚刀）、渐开线蜗轮滚刀（ZI蜗轮滚刀）和锥面包络蜗轮滚刀（ZK蜗轮滚刀）等。

1.带孔套式蜗轮滚刀  蜗轮滚刀的直径等参数与工作的蜗杆相同。当蜗轮滚刀外径比较大时，应采用套装式结构，可采用轴向键或端面键连接。

2.整体连柄式蜗轮滚刀  该类结构适用于小直径的蜗轮滚刀，以保证刀体强度满足工作要求。

（三）蜗轮滚刀的选用

蜗轮滚刀的选用从结构形式、滚刀外径、滚刀圆周齿数、滚刀的前角和后角等方面考虑。

（1）在满足刀体强度要求情况下，优先选用带孔套式蜗轮滚刀，否则选用整体连柄式蜗轮滚刀。

（2）蜗轮滚刀的外径比原蜗杆大，保证有径向间隙，且作为滚刀重磨后外径减少的补偿值。

（3）在保证滚刀刀齿有足够强度下，尽量增加圆周齿数，从而使得蜗轮齿面有较高表面质量。

（4）蜗轮滚刀的前角一般为0°，粗加工滚刀可以取正值。

（5）滚刀螺旋线方向的齿顶后角可取10°～12°，滚刀强度低时取小值，否则取大值。

三、非渐开线齿轮滚刀

（一）非渐开线齿轮滚刀的特点

展成滚刀加工非渐开线齿形工件的工作原理和加工渐开线齿轮的工作原理一样，滚刀的切齿过程相当于滚刀的基本蜗杆与工件的啮合过程。而成形滚刀是按成形原理加工的，用这种滚刀加工时，工件上不产生过渡曲线，因此齿底不允许有过渡曲线的工件常用成形滚刀加工。

（二）非渐开线齿轮滚刀的分类

非渐开线齿形的齿轮有花键轴、链轮、圆弧齿轮、摆线齿轮、棘轮、同步带轮以及凸轮等。这类零件的加工方法与渐开线齿轮类似，可以用展成法或成型法加工，所用的刀具称为非渐开线齿轮刀具。这类刀具有非渐开线齿轮滚刀、非渐开线插齿刀和展成刀。其中非渐开线齿轮滚刀由于有以下优点，所以在生产中应用很广泛。

（1）除矩形花键外，对不同齿数的工件在一定齿数范围内也可用同一把滚刀加工，刀具的通用性好。

（2）加工时是连续切削，故有较高的生产率。

（3）刀具的齿距误差不影响工件的齿距误差。

（4）可加工长轴件。