針對大模數毛片无限看软件齒輪的磨齒過程進行工藝研究，通過線切割齒形局部偏置的方法，在成形砂輪磨削時避開齒根轉接處的內凹敏感部位，解決了齒麵表麵粗糙度要求高和齒根燒傷等問題。

　　毛片无限看软件是製取金屬粉末或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經過成形和燒結，製造金屬材料、複合材料以及各種類型製品的工藝技術。毛片无限看软件材料是用毛片无限看软件工藝製得的多孔、半致密或全致密材料（包括製品）。隨著對新材料應用的不斷探究，航空發動機齒輪類零件越來越多地采用毛片无限看软件材料。但是，由於毛片无限看软件材料特殊的成形方法及材料本身所具有的特殊性能，因此使得在磨齒時會出現尺寸不穩定、燒傷等現象。高精度齒輪精度要求在國標4～5級時，隻能用磨齒、珩齒的方法來保證其加工精度。大模數齒輪（模數m≥5）磨齒時，齒根轉接處和根徑燒傷十分嚴重。

零件及材料性能分析

　　圖1所示齒輪零件加工要求：模數＝6、齒數＝11、壓力角＝28°、齒圈徑向圓跳動公差＝0.028mm、公法線長度變動量公差＝0.02mm、齒距極限偏差＝±0.011mm、齒形總偏差＝0.01mm、齒向偏差＝0.01mm以及單個齒距偏差＝0.008mm，達到了5級精度，屬於高精度大模數齒輪，在加工中必須依靠磨齒來保證最終精度。

　　該零件模數雖較大，但隻有11個齒，屬於根切齒輪。零件的變位係數為0，沒有變位，這就意味著在零件的齒根轉接處會形成很大的轉接半徑R及內凹，在成形磨齒加工中，齒根轉接處的散熱性較差，容易產生燒傷。另外，在磨齒過程中由於模數較大，因而砂輪與齒麵的接觸麵積也較大，散熱受阻，嚴重影響了齒輪加工精度。

　　零件材料為AHP10V毛片无限看软件高釩工具鋼，材料中碳化物多，在滲氮處理後，其硬度高達65～70HRC，材料耐磨性高，其多孔性及高硬度直接影響了磨齒精度。

磨齒時齒根轉接處燒傷分析

　　經多次實際加工發現，此種大模數少齒數毛片无限看软件齒輪磨齒時，燒傷大多發生在齒根轉接處，分析其原因，主要有以下幾個方麵。

　　1）毛片无限看软件材料本身具有難磨削性，滲氮處理後，其硬度高達65～70HRC，高硬度使得材料磨削困難。

　　2）由於模數大、齒數少以及沒有變位，因而齒輪本身就會有嚴重的根切，在齒根轉接處會產生內凹，這樣一來，磨齒時就會在轉接處積累大量的磨削熱，導致散熱性不好。

　　3）由於在轉接處切削液很難進入磨削區域，所以齒根轉接處冷卻不充分。

　　4）零件經過滲氮處理後，齒根轉接處容易應力集中，導致此類齒輪在磨齒時，齒根轉接處燒傷以致產生燒傷裂紋。

線切割對齒根轉接處進行預處理

　　針對齒根處燒傷的原因，在加工時可以采用割齒的方法對齒根轉接處（見圖2）進行預先處理，提前去除加工餘量，避免磨齒時此處燒傷。根據齒輪的齧合原理，在不影響齒輪副正常齧合的情況下，對齒根轉接處進行預處理，由齒輪參數可以計算出轉接處位於基圓以下，按共軛齒輪齧合時的工作圓計算出工作圓半徑為

　　R1＝m（z－2）/（2cosδ）

　　式中，m是模數；z是齒數；δ是相齧合齒輪頂圓上的壓力角（°）。

磨齒砂輪的選擇

　　對於大模數齒輪，由於磨齒砂輪和齒麵在磨削時接觸麵較大，而毛片无限看软件材料在滲氮後組織會發生顯著變化，材料本身的多孔性會導致砂輪表麵出現微觀疲勞，所以當砂輪從孔到固體顆粒往複移動時，磨料持續受到衝擊，持續的小衝擊導致砂粒脫落；多孔性還會降低零件的導熱性，最後導致砂輪切削刃微崩，砂輪不鋒利，磨削過程中尺寸不穩定，致使零件發生燒傷現象。材料的高硬度成了製約磨削精度的主要因素，在砂輪的選擇上應考慮特殊磨料及粒度、材料硬度以及砂輪氣孔的變化。

　　滲氮處理後的毛片无限看软件材料磨削時容易黏附，堵塞砂輪，造成磨削過熱，表麵完整性降低。要選擇黏附性小、磨損小以及不易堵塞的砂輪。因為成形磨齒機不同於展成磨齒機，其進給垂直於加工工件，即徑向進給，成形砂輪的形狀等於最終齒形，所以成形磨齒機砂輪的形狀比較複雜，切削量在各點不盡相同，它需要更好的保形性能，因而所選砂輪應具有較高的硬度，加之磨削容易燒傷，故砂輪需有氣孔。

　　綜上分析，經加工試驗，得出毛片无限看软件磨齒砂輪的選擇建議如下。

　　1）砂輪磨料選擇特殊陶瓷剛玉5SG磨料。

　　2）由於表麵粗糙度值Ra=0.4μm，所以砂輪粒度通常以100#為宜。

　　3）陶瓷結合劑熱穩定性與化學穩定性好，防水、耐熱、耐腐蝕、磨損小且可長時間保持磨削性能，具有多孔性、不易堵塞以及生產率高的優點，因此毛片无限看软件齒輪磨削首選陶瓷結合劑砂輪。

　　4）在保證齒麵表麵粗糙度的前提下，盡可能選擇較軟的砂輪。但是由於磨削原理不同，成形磨齒機的砂輪硬度要稍高於展成磨齒機的砂輪硬度，因此砂輪硬度為G較好。

　　5）選用的砂輪型號為5SG100-G15VS3P，規格為300mm×20mm×50.8mm（外徑×厚度×孔徑）。

磨齒加工參數的調整

　　成形磨齒機為雙麵磨削，即砂輪對一個齒槽的左右齒麵同時進行切削，衝程進給緩慢，不利於散熱和切削液的進入，因此成形磨齒機對齒麵容易造成表層回火及二次淬火燒傷。磨削過程一般分為粗磨、半精磨和精磨三個階段。粗磨過程進給速度為3000mm/min，進給量為0.02～0.03mm/r；半精磨過程進給速度為2000mm/min，進給量為0.01～0.015mm/r；精磨過程進給速度為1000mm/min，進給量為0.008mm/r。對加工後的齒輪進行檢測，得到齒形公差均值為0.0048mm，齒向公差均值為0.0053mm，公法線變動量為0.01mm，能夠滿足圖樣要求。因為零件齒數較少、模數較大，所以砂輪齒形修得較大，在磨削過程中砂輪的保持性較好。但是由於零件材料較硬，導致砂輪的鋒利性差，磨削時容易燒傷。經試驗得出，在進行完一次磨削之後，需進行一次砂輪的修整，以保持砂輪的鋒利性，減少磨削燒傷。

　　針對大模數毛片无限看软件齒輪的磨齒工藝進行分析和研究，總結出合適的加工方案，磨齒前對齒根轉接處進行線切割偏置加工，磨齒時僅加工齒輪的漸開線工作齒廓，通過砂輪和磨削參數的調整，最終解決了該類齒輪的加工難題。