為了提高齒輪承載能力和降低噪音等功能，齒輪一般在熱處理后再加工。磨齒是齒輪熱處理后再精加工的一種工藝，因為加高效率很高，所以在中小型齒輪批量生產(chǎn)中基本取代了其他加工工藝。

磨齒雖然在工業(yè)上廣泛應(yīng)用，但是科學(xué)分析方法很少。科學(xué)磨齒分析要大量實驗和時間，原因是磨齒過程中刀具和齒面接觸條件復(fù)雜，改變了齒面連續(xù)性。這樣現(xiàn)有的其他磨削工藝知識在齒輪研發(fā)中心更佳復(fù)雜。接觸條件復(fù)雜讓機床設(shè)計、控制工程和工藝設(shè)計帶來了更高的難度，這是一個重大挑戰(zhàn)。

了解切削力隨時間變化對于表達(dá)優(yōu)化工藝動力學(xué)是很有必要的。在磨齒過程里，需要確定切削力，但是，目前沒有科學(xué)的分析方法來系統(tǒng)的描述工藝參數(shù)對切削力影響。

磨齒齒輪加工的研究現(xiàn)狀

連續(xù)成形磨齒工藝是批量生產(chǎn)外齒輪和齒輪軸最有效的熱后精加工工藝之一。當(dāng)使用磨齒時，齒輪模數(shù)可調(diào)整為Mn=0.5mm至Mn=10mm。對于新機床，該工藝可用于磨削大模數(shù)齒輪（高達(dá)1.000mm）。

磨削圓柱蝸桿時，齒條的齒形等于齒條的齒形，相當(dāng)于用滾刀加工外齒輪。漸開線齒形是由磨削蝸桿和工件的連續(xù)滾動運動生成的。通過有限數(shù)量的輪廓切割，可以得到所需的齒廓形狀。由于磨齒蝸桿是封閉式的，所以在磨削所開發(fā)的齒輪時，不會產(chǎn)生與滾齒加工不一致的切削偏差。

與其他磨齒工藝相比，在磨齒過程中，工件的去除率非常高。在大多數(shù)情況下，它只受到可觸及齒輪的質(zhì)量的限制。在磨齒過程中，磨齒蝸桿的多個點始終處于接觸狀態(tài)。在刀具旋轉(zhuǎn)過程中，接觸點的數(shù)量不斷變化。

在磨削過程中，左右齒面之間的接觸等于偶數(shù)個接觸點，從而使力分布均勻。由于接觸點數(shù)量不均勻，受力分布也會不均勻，導(dǎo)致切削力分布不一致。

磨齒加工工藝面臨的挑戰(zhàn)

由于科學(xué)研究有限，技術(shù)用戶、磨具供應(yīng)商和機床制造商面臨兩大挑戰(zhàn)。一方面，工藝設(shè)計和優(yōu)化是基于用戶工藝技術(shù)的。如果沒有足夠的經(jīng)驗（例如，新的齒輪幾何結(jié)構(gòu)，沒有研磨工具），必須進(jìn)行深入的試驗，以找到一個流行和穩(wěn)健的工藝設(shè)計。為此，通常需要多次技術(shù)迭代。為了減少所需的迭代周期數(shù)，將來必須對技術(shù)相關(guān)性進(jìn)行詳細(xì)分析。

另一方面，隨著大容量風(fēng)電機組齒輪需求的不斷增加，對大模數(shù)齒輪的需求也在不斷增加。直到今天，這些齒輪大多是仿形制造的。然而，近年來，對大模數(shù)齒輪的需求不斷增加，導(dǎo)致使用更高效的磨削齒輪。將現(xiàn)有工藝推廣到大模數(shù)齒輪并不容易。首先，由于工件重量大，質(zhì)量慣性大，過程動力學(xué)已經(jīng)成為其中的一個最大的挑戰(zhàn)。因此，對加工功率的理解對機械加工和機床設(shè)計具有重要意義。

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