一、工艺准备
1.分析图样
图2-95所示为传动齿轮，工件材料为45钢，热处理调质220～250HBW，齿面淬火硬度50～55HRC。齿轮模数m=4mm，齿数z=96，螺旋角β=0°，径向变位系数x=0，齿轮精度为7级GB/T10095.1—2008，公法线平均长度及公差为129.37-0.130-0.208mm，齿圆径向圆跳动公差为0.071mm，公法线长度变动公差为0.050mm，齿形公差为0.016mm，基圆齿距极限偏差为±0.018mm，齿向公差0.011mm。齿面表面粗糙度值为Ra0.8μm。
图2-95 传动齿轮
2.磨削工艺
在数控磨齿机上加工齿轮，有两种磨齿机可供使用：数控蜗杆砂轮磨齿机、数控成形磨齿机。
两种数控磨齿工艺分析如下：
1）数控蜗杆砂轮磨齿机是采用蜗杆式砂轮与工件连续展成磨削渐开线齿形齿轮。这种磨齿机适合成批磨削中、小模数的圆柱齿轮和斜齿轮，生产率高，加工精度高。
数控蜗杆砂轮磨齿机采用法国NUM-1060七轴五联动CNC系统，控制砂轮旋转轴（B轴）、工件旋转轴（C轴）、砂轮径向进给（X轴）、砂轮切向移位轴（Y轴）、工件轴向进给轴（Z轴）、修整轴（V轴）和砂轮修整器的修整进给轴（U）。当机床采用深切缓进给连续切向移位磨削方式并同时带有齿向修形时，机床的B、C、X、Y、Z五轴联动，应用深切缓进给连续切向移位磨削方式可提高磨削效率2～3倍。CNC系统配合数控系统内置的PLC程序控制器使机床进行全自动磨削循环和砂轮自动修整。当机床进行全自动修整时，机床的B、V、U三轴联动，将砂轮修整成各种模数的蜗杆砂轮。机床能自动从磨削转换到修整，金刚石滚轮自动对准砂轮螺旋槽同时完成螺旋槽两侧和外圆的修整。
利用连续切向移位功能，使得在磨削斜齿轮时磨削位置始终固定在砂轮的某一个截面上，这样减少了蜗杆砂轮螺旋线误差带来的影响。砂轮自动切向移位功能，适应难磨材料齿轮的多次移位磨削。机床设置左右齿面对刀装置，可使左右齿面磨削量均匀，且带有磨削状况指示。工件夹紧后，在起动砂轮过程中砂轮和工件始终保持同步。砂轮电动机用变频器调速，可选择合适的砂轮转速。
配用特殊设计的金刚石滚轮修整砂轮，可对工件进行各种典型齿向修形磨削。
被磨齿轮参数和磨削参数通过人机对话键槽输入并在屏幕上显示出来。数控系统可进行各种参数的设置，机床调整时间较少。机床主传动采用动态反应灵敏度极高的全闭环锁相同步伺服系统。轴向由电液伺服阀，切向、径向由交流伺服电动机驱动并均由光栅控制位置精度。
2）数控成形磨齿机是采用成形砂轮切入法分度磨齿。这种磨齿机适合磨削大直径的齿轮，磨削效率高。
机床有6数控轴：立柱径向运动轴（X轴）；砂轮齿向运动轴（Z轴）；滑座螺旋角旋转轴（A轴）；转动工作台旋角轴（C轴）；砂轮轴向进给轴（Y轴）；修整砂轮轴（W轴）。机床备有成形磨削、砂轮修整、在线自动测量三大软件系统，自动完成磨齿过程。(www.xing528.com)
3.砂轮的选择砂轮特性：WAF80K。
4.设备选择选择YKA7232型数控蜗杆砂轮磨齿机。
二、工件磨削步骤及注意事项
1）工件的装夹。工件用心轴装夹。心轴的径向圆跳动公差为0.002mm，端面圆跳动公差为0.002mm。
2）修整蜗杆砂轮。输入参数：齿轮模数m=4mm至砂轮修整轴，按NUM-1060砂轮修整程序自动修整砂轮。
3）对刀。先停机对刀，将砂轮停在合适位置，逐步转动进给手轮切入砂轮，并适度用手摆动工件，使齿轮的左、右齿面与砂轮的螺旋面嵌合，嵌合松紧适当。然后，试磨对刀，观察磨削火花，当左、右齿面火花不均匀时，可调节左右齿面对刀装置，使火花均匀。
4）磨齿。按NUM-1060磨齿程序磨齿。磨齿程序输入的信息为：齿轮模数m、齿轮螺旋角β、蜗杆砂轮螺旋升角、齿轮齿数z、粗磨吃刀量、精磨吃刀量、磨削余量、齿面宽度、齿向进给速度、砂轮转速。机床按磨齿程序自动完成磨齿循环。
NUM-1060磨齿程序为：砂轮吃刀至齿轮磨削余量位置，启动展成磨齿程序。粗磨齿，粗磨吃刀量为0.5mm，深切缓进，磨去一定余量后精磨齿，精磨吃刀量为0.01mm，经过数次吃刀完成磨齿程序，磨齿至公法线尺寸129.37--00..213008mm。磨齿时，砂轮旋转轴、工件旋转轴同步展成磨齿，且展成磨齿与砂轮径向进给轴、砂轮切向移位轴、工件轴向进给轴五轴联动，完成磨削循环。
注意事项：
1）各工件公法线尺寸的加工余量会有差异，应以实际值为准，以此确定进给次数。
2）蜗杆砂轮的螺旋线误差是影响加工精度的主要因素，砂轮磨损后，注意及时修整砂轮，消除蜗杆砂轮的螺旋线误差的影响。
3）粗磨时，注意防止发生齿面烧伤。
三、精度检验及误差分析
齿轮公法线长度用公法线千分尺自验合格后，工件首件送交检验员用齿轮量仪检查齿轮精度。影响齿面表面粗糙度的原因是：①砂轮平衡不良，振动。②砂轮硬度太高。③砂轮表面磨粒磨刃变钝，未能及时修整。④吃刀量太大。⑤工件行程速度太快。
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