本文介绍了磨齿加工的原理，分析了影响齿轮精度的原因，深入探究了提高齿轮磨齿加工精度的方法。文章具有一定的参考价值。
〡作者：付亮〡单位:弗兰德传动系统有限公司磨齿作为齿轮精加工的重要方法，其可以对热处理之后的齿轮类零部件进行进一步的精加工。这种方法不但能够有效改善齿轮的齿形，而且可以充分减少齿向误差以及各种累计偏差。与剃齿工序相比，磨齿加工可以让齿轮精度提升1级-2级，并让齿面的粗糙度得到大大改善。众所周知，齿轮在经过热处理之后，其齿面通常存在较大的变形，因此，齿轮必须通过磨齿加工处理来纠正齿形，消除偏差。
01磨齿加工原理以面齿轮为例，如图1所示，这种齿轮的齿面通常由工作面与过渡曲面两大部分共同构成。因此，在对面齿轮进行磨齿加工时，通常也分为两部分进行。
磨齿加工时，可以把面齿轮的工作面与过渡曲面都看作由无数空间曲线共同搭建的空间曲面。当进行磨齿加工的时候，则让接触点按照曲线轨迹进行磨削。在磨削完一条曲线以后，紧接着对下一条空间曲线进行磨削加工。对于齿轮的工作面，其空间曲线通常能够根据面齿轮的齿面方程来确定。由于受到齿顶变尖以及齿根根切的限制，面齿轮的齿宽被限制于某个确定的范围内。因此，具体的取值密度不仅对于空间曲线的密度有决定性影响，而且也关系着磨齿加工的精度。
02影响齿轮精度的因素分析齿轮被广泛应用于是各类变速箱中，齿轮不仅是变速箱中重要的零部件，同时也是引起变速箱产生噪音的原因所在。因此，想方设法提高齿轮的精度，不仅有助于改善变速箱的质量，而且有利于降低变速箱的噪音。基于以上分析，应当高度重视影响齿轮精度的原因。一般来说，齿轮的精度与齿轮运动的精度、齿轮间相互接触的精度以及齿轮旋转的平稳性存在很大的联系。在进行磨齿加工的过程中不仅要充分控制公法线的长度公差以及齿轮齿圈的径向跳动值来保证齿轮运动的精度，同时也要有效把控齿向误差以此提高接触精度。并且，只有高度重视齿形误差以及基本偏差，才能充分满足齿轮工作的平稳性要求。
03提高齿轮磨齿加工精度的方法合理选择磨齿余量的形式和磨齿余量：想要全面提高磨齿加工的精度，首先应当合理、科学的选择相应的磨齿余量形式。
为了让齿轮的齿形变形量得到彻底的消除，并使齿轮具有一定的磨齿精度，那么一定要合理选择磨齿余量形式。常用的磨齿留磨余量包括：
在齿轮的齿面和齿轮根部位置都保留一定的磨削余量。这种方法的优点在于：齿轮的齿面及其齿轮的根部同时受到了磨削，这不仅使得齿轮的齿面及其根部能够光滑连接与过渡，还大大提高了齿轮根部的抗弯曲强度，能够有效减轻齿轮根部热应力比较集中的问题。采用这种方法进行滚齿的时候，滚刀无需带触角，因此，齿轮的根部位置无需存在挖根量。这种方法的缺点在于：一方面，在砂轮的齿顶部部分存在较大的磨削力，并且，这种方法的生产效率整体偏低。另一方面，采用这种方法会使得齿轮的根部位置存在较大的磨削接触面，并且冷却通常不够充分，因此，时常发生磨糊、磨裂等不良现象，这将严重影响齿轮的疲劳强度以及抗弯曲强度，让齿轮的使用寿命大大缩短。
在齿轮的2齿面保留有均匀的留磨余量。并且，在进行滚齿的时候，齿轮根位置具有一定的挖根量，而齿轮的根部不留有磨削余量。这种方法的优点在于：因为在齿轮的根部位置具有一定的挖根量，这使得砂轮在进行磨削的时候，其外圆具有足够的让刀空间，为此大大减少了砂轮外径的脱粒量。采用这种磨齿方式可以大大提高砂轮的使用寿命。研究表明，这种方法较上一种方法可种提高砂轮10%-15%的寿命。除了磨齿余量形式选择以外，确定合理的磨齿余量也会给磨齿的生产效率及磨削精度带来直接影响。如果磨削余量偏大，那么就容易引起齿面硬度的下降，就容易使齿轮的承载力与耐磨性出现下滑，齿面还容易发生点蚀等不良现象。如果磨削余量偏小，从某种程度上讲其可以使得生产效率有所提高。但是，在实际磨削的过程中，一旦有留磨余量不均匀或是热处理变形量过大等缺陷发生，那么某些齿面上就很容易留下黑斑。
合理装夹工件基本条件：磨齿的精度很大程度上还依赖于工件的装夹精度与可靠性。想要保证工件的装夹质量，在进行齿轮设计的时候首先就要保证工件能够被合理装夹。同时，设计人员要高度重视齿轮装夹所需定位基准的合理性与准确性。除此之外，磨齿夹具的设计应尽可能简单、可靠，相关的连接零件要尽量减少，以最大程度减少累积误差的影响。
04成型磨削实例图2养路机械零件加工图
本文以图2所示的某大型养路机械零件图为例进行分析。该零件主要由合金渗碳钢铸成,其在渗碳淬火后达到的硬度值为HRC58～2。齿轮与渐开线花键精度要求见表1。
采用NilesZE成型磨床对齿轮进行加工，成型砂轮通过CNC金刚石滚轮修整装置进行修整，所采用的砂轮为白刚玉砂轮。该齿轮的磨齿余量为0.35毫米，并以每秒28米的速度进行加工，并利用FM-8切削液进行冷却。渐开线花键利用M花键磨床进行磨削，成型砂轮通过基圆—滚动尺法进行修整，所采用的砂轮同样为白刚玉砂轮。渐开线花键的磨削余量为0.2毫米，并以每秒10米的速度进行干法磨削加工。表2给出了该批齿轮和花键抽样检测的结果。从表中不难看出，该齿轮和花键的各项公差均达到了5级精度要求，符合图纸的相关要求。
05结论磨齿加工精度提升问题是一个值得被深入探究的大型课题，在生产过程中，应继续开展有关的工艺探索工作。
END?变速器齿轮齿部磨削烧伤及检测方法对比分析?一种减速机中间轴热装对齿工艺的研究及应用?基于机器视觉的轮齿缺陷检测研究?圆柱齿轮偏心对成形磨齿精度的影响及补偿?滚齿工艺的微量润滑技术研究?一种热处理前齿廓的加工工艺方法?齿轮加工工艺与润滑技术的发展这是推送的第篇文章，投稿：chinaegear
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