现代工业的高速发展,以及对环保要求的提高,较切削速度最高只有80 m/min的传统湿式滚齿加工而言,高速干式滚齿加工可达到150 m/min至320 m/min,对齿轮生产的高效率、高质量、低能耗、绿色环保等方面提出了更高的要求,进而催生了齿轮的高速干式加工。滚齿只有在设备、刀具、加工参数的优化组合下,才能稳定的完成生产任务。本文以高速干式滚切16MnCr5为背景,对滚刀的磨损和破损进行深入研究,以求延长滚刀寿命,降低生产成本。首先,描述了高速干式加工的特点及研究的状况,通过现在所面临的问题为背景,提出本课题。其次,进行分析和研究滚刀的失效形式。滚刀的主要失效形式分为:磨损和破损。滚刀磨损可分为齿面磨损和点蚀。滚刀齿面磨损分为滚刀前刀面磨损与滚刀后刀面磨损。对于在高速、干式的滚齿加工方式下前刀面磨损,其表现形式一般为月牙洼磨损。产生月牙洼磨损主要原因是由于切屑在一定高的温度和压力下切屑与刀具的前刀面产生摩擦,首先在摩擦面产生了粘结磨损,由于高温,又产生了扩散磨损,并且粘结磨损和扩散磨损相互伴随着。滚刀的后刀面磨损一般产生在齿顶角处。后刀面磨损既有机械摩擦的作用,又有切削力和切削热作用下的综合作用。破损分为崩刃和断裂。滚削加工是属于断续切削,比较容易产生刀具破损。刀具起初的破损,是刀具在加工中受到了较大的机械冲击作用,其应力超过了刀具自身的强度极限;后期的刀具破损,是刀具切削一定时间后,刀具在机械应力与热应力作用下,产生的刀具内裂纹失稳扩展。接着,针对滚刀的不同失效形式分别提出改善措施。对于前刀面磨损,可通过提高滚刀的涂层厚度和改善滚刀刃磨工艺加以改善。对于后刀面磨损:由于刃口钝化不达标引起的磨损,通过改善刃磨工艺流程和涂层前的刃口钝化工艺来改善;由于涂层厚度过厚引起的磨损,通过完善涂层流程来改善;由于点蚀问题引起的磨损,通过退涂工艺进行改善。对于崩刃,通过选择合理切削用量,采用合理的加工路线.以及提高加工工艺系统的刚性加以改善。最后,进行了技术经济性分析。包括两个研究方向,一方面保持现在的理论寿命,缩短工件的加工节拍,提高工作效率;另一方面,保持现在的加工节拍,提高滚刀的单次使用寿命,减少更换刀具的时间,节约刀具的使用成本。实践证明,改进滚刀材料比改变加工参数更为有效。