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)上廣泛應用，但是科學(xué)分析方法很少?？茖W(xué)磨齒分析要大量實(shí)驗和時(shí)間，原因是磨齒過(guò)程中刀具和齒面接觸條件復雜，改變了齒面連續性。這樣現有的其他磨削工藝知識在齒輪研發(fā)中心更佳復雜。接觸條件復雜讓機床設計、控制工程和工藝設計帶來(lái)了更高的難度，這是一個(gè)重大挑戰。

了解切削力隨時(shí)間變化對于表達優(yōu)化工藝動(dòng)力學(xué)是很有必要的。在磨齒過(guò)程里，需要確定切削力，但是，目前沒(méi)有科學(xué)的分析方法來(lái)系統的描述工藝參數對切削力影響。

磨齒齒輪加工的研究現狀

連續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。當使用磨齒時(shí)，齒輪模數可調整為Mn=0.5mm至Mn=10mm。對于新機床，該工藝可用于磨削大模數齒輪（高達1.000mm）。

磨削圓柱蝸桿時(shí)，齒條的齒形等于齒條的齒形，相當于用滾刀加工外齒輪。漸開(kāi)線(xiàn)齒形是由磨削蝸桿和工件的連續滾動(dòng)運動(dòng)生成的。通過(guò)有限數量的輪廓切割，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(kāi)發(fā)的齒輪時(shí)，不會(huì )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(guò)程中，工件的去除率非常高。在大多數情況下，它只受到可觸及齒輪的質(zhì)量的限制。在磨齒過(guò)程中，磨齒蝸桿的多個(gè)點(diǎn)始終處于接觸狀態(tài)。在刀具旋轉過(guò)程中，接觸點(diǎn)的數量不斷變化。

在磨削過(guò)程中，左右齒面之間的接觸等于偶數個(gè)接觸點(diǎn)，從而使力分布均勻。由于接觸點(diǎn)數量不均勻，受力分布也會(huì )不均勻，導致切削力分布不一致。

磨齒加工工藝面臨的挑戰

由于科學(xué)研究有限，技術(shù)用戶(hù)、磨具供應商和機床制造商面臨兩大挑戰。一方面，工藝設計和優(yōu)化是基于用戶(hù)工藝技術(shù)的。如果沒(méi)有足夠的經(jīng)驗（例如，新的齒輪幾何結構，沒(méi)有研磨工具），必須進(jìn)行深入的試驗，以找到一個(gè)流行和穩健的工藝設計。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，將來(lái)必須對技術(shù)相關(guān)性進(jìn)行詳細分析。

另一方面，隨著(zhù)大容量風(fēng)電機組齒輪需求的不斷增加，對大模數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(lái)，對大模數齒輪的需求不斷增加，導致使用更高效的磨削齒輪。將現有工藝推廣到大模數齒輪并不容易。首先，由于工件重量大，質(zhì)量慣性大，過(guò)程動(dòng)力學(xué)已經(jīng)成為其中的一個(gè)最大的挑戰。因此，對加工功率的理解對機械加工和機床設計具有重要意義。

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