为了提高齿轮承载能力和降低噪音等功能，齿轮一般在热处理后再加工。磨齿是齿轮热处理后再精加工的一种工艺，因为加高效率很高，所以在中小型齿轮批量生产中基本取代了其他加工工艺。

磨齿虽然在工业上广泛应用，但是科学分析方法很少。科学磨齿分析要大量实验和时间，原因是磨齿过程中刀具和齿面接触条件复杂，改变了齿面连续性。这样现有的其他磨削工艺知识在齿轮研发中心更佳复杂。接触条件复杂让机床设计、控制工程和工艺设计带来了更高的难度，这是一个重大挑战。

了解切削力随时间变化对于表达优化工艺动力学是很有必要的。在磨齿过程里，需要确定切削力，但是，目前没有科学的分析方法来系统的描述工艺参数对切削力影响。

磨齿齿轮加工的研究现状

连续成形磨齿工艺是批量生产外齿轮和齿轮轴最有效的热后精加工工艺之一。当使用磨齿时，齿轮模数可调整为Mn=0.5mm至Mn=10mm。对于新机床，该工艺可用于磨削大模数齿轮（高达1.000mm）。

磨削圆柱蜗杆时，齿条的齿形等于齿条的齿形，相当于用滚刀加工外齿轮。渐开线齿形是由磨削蜗杆和工件的连续滚动运动生成的。通过有限数量的轮廓切割，可以得到所需的齿廓形状。由于磨齿蜗杆是封闭式的，所以在磨削所开发的齿轮时，不会产生与滚齿加工不一致的切削偏差。

与其他磨齿工艺相比，在磨齿过程中，工件的去除率非常高。在大多数情况下，它只受到可触及齿轮的质量的限制。在磨齿过程中，磨齿蜗杆的多个点始终处于接触状态。在刀具旋转过程中，接触点的数量不断变化。

在磨削过程中，左右齿面之间的接触等于偶数个接触点，从而使力分布均匀。由于接触点数量不均匀，受力分布也会不均匀，导致切削力分布不一致。

磨齿加工工艺面临的挑战

由于科学研究有限，技术用户、磨具供应商和机床制造商面临两大挑战。一方面，工艺设计和优化是基于用户工艺技术的。如果没有足够的经验（例如，新的齿轮几何结构，没有研磨工具），必须进行深入的试验，以找到一个流行和稳健的工艺设计。为此，通常需要多次技术迭代。为了减少所需的迭代周期数，将来必须对技术相关性进行详细分析。

另一方面，随着大容量风电机组齿轮需求的不断增加，对大模数齿轮的需求也在不断增加。直到今天，这些齿轮大多是仿形制造的。然而，近年来，对大模数齿轮的需求不断增加，导致使用更高效的磨削齿轮。将现有工艺推广到大模数齿轮并不容易。首先，由于工件重量大，质量惯性大，过程动力学已经成为其中的一个最大的挑战。因此，对加工功率的理解对机械加工和机床设计具有重要意义。

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