磨削加工作為一種多刀多刃的高速切削方法，隨著加工技術(shù)水平的不斷提高，各種高硬度材料使用的日益增多，對磨削加工的精度和表面粗糙度要求也越來越高。此外，隨著磨料磨具和高速磨削工藝的發(fā)展，以及高速磨床的結(jié)構(gòu)和性能的不斷改進，磨削效率和經(jīng)濟性也日益提高，磨削加工已從精加工逐步擴大到粗加工領(lǐng)域。
    鄭州華威齒輪有限公司（以下簡稱“華威齒輪”）作為生產(chǎn)CUV、SUV汽車和轎車齒輪的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，其主要產(chǎn)品——高精度汽車前、后驅(qū)動橋用弧型錐齒輪對磨削加工的需求最為典型。在華威齒輪的加工現(xiàn)場，整齊地排列著4條美國格里森生產(chǎn)線、2條俄羅斯生產(chǎn)線和1條天津國產(chǎn)弧齒生產(chǎn)線，還有1條國內(nèi)少有的齒輪壓淬生產(chǎn)線，擁有國內(nèi)最大的研齒機群（5臺數(shù)控研齒機和10臺內(nèi)江產(chǎn)半自動研齒機），有一整套先進的滾動檢查、臺架試驗、路況試驗等一整套完善的齒輪檢測手段。

磨削加工保證弧型錐齒輪精度
    “由于磨削加工時所采用的磨料、磨具（砂輪）具有顆粒細小、耐熱性好等特點，因而能加工一般金屬刀具所不能加工的零件（如淬硬表面），加工過程中同時參與切削運動的顆料數(shù)量多，能切除極薄極細的切屑。所以經(jīng)過磨削加工后的工件表面具有精度高、粗糙度Ra值小等特點?！蓖X輪技術(shù)設(shè)備部的高永強認為，磨削加工是一種精加工工藝，無論在小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)，還是大批生產(chǎn)，都可以得到廣泛的應(yīng)用，特別是汽車配件制造行業(yè)應(yīng)用更加廣泛。同時，對機床的精度及工裝的精度要求也非常高，如果不嚴格要求，所磨削加工的表面同樣也達不到工件的技術(shù)要求，特別是汽車齒輪的磨削?！耙驗樗瞧嚨暮诵膫鲃硬考唬X輪精度直接影響著整車的質(zhì)量。”
    據(jù)高永強介紹，在華威齒輪的機加工車間磨工工序共有各種型號的磨床29臺（不含花鍵滾刀磨床、切齒刀磨刀機等專用磨刀設(shè)備），其中外圓磨床14臺、內(nèi)圓磨床12臺、平面磨床2臺、工具磨床1臺。這些先進的設(shè)備可以保證磨削加工的精度達到IT6~IT5，表面粗糙度的可以達到Ra1.25～0.32?！澳ハ鞯墓に嚪秶軓V，可以劃分為預(yù)磨（粗磨）、精磨、細磨及鏡面磨削。以華威齒輪生產(chǎn)的汽車后橋齒輪為例，表面硬度達HRC58～64，要求磨后表面粗糙度在Ra0.4以下?！?br />    “對于汽車后橋傳動弧型錐齒輪來說，一般采取的磨削工藝是先進行熱處理前的粗磨，待熱處理后再進行半粗磨，然后再精磨。這樣，所加工的工件表面質(zhì)量除達到技術(shù)要求的精度以外，由于熱處理后工件表面光潔度較高，再加上熱處理變形較小，還可以將熱處理后的磨量留得少一些，節(jié)約了精磨的時間，提高了磨削效率?！备哂缽娬J為，正是這種先進磨削加工工藝才保證了汽車前、后驅(qū)動橋用弧型錐齒輪的精度，保證了汽車行駛的安全。

磨削加工中工裝、夾具不可忽視
    “汽車前、后橋齒輪副中，主動齒輪兩個軸承位的徑向跳動、被動齒輪基準(zhǔn)孔與齒面的同軸度是齒輪傳動和安裝的主要精度指標(biāo)。因此主動齒輪軸承位和被動齒輪基準(zhǔn)孔熱處理后的磨削，是汽車齒輪加工的關(guān)鍵工序之一?！备哂缽娨徽Z道破汽車前、后橋弧型錐齒輪加工的重點。
    據(jù)高永強介紹，主動齒輪前、后兩軸承位的磨削一般采用與中心孔錐度一致的莫氏頂尖和帶動工件旋轉(zhuǎn)專用夾具加工，但在加工過程中如果機床磨頭旋轉(zhuǎn)時的徑向跳動過大，或者所采用頂尖莫氏錐度與工件中心孔的錐度不一致，可能使工件的磨削面與主軸的徑向跳動大于0.02mm（技術(shù)要求兩軸承位相對于中心的徑向跳動為小于0.02mm），當(dāng)安裝到車上之后，主動齒輪傳動扭矩時可能會由于扭矩大小不一致使該齒輪副出現(xiàn)早期失效。因此在主動齒輪軸承位的磨削加工過程中，對中心孔頂尖的精度及磨床主軸的精度必須嚴格要求。
    “另外，我們通過多次試驗發(fā)現(xiàn)，尾座頂尖之間的距離如果調(diào)整不當(dāng)也會對工件的磨削精度產(chǎn)生影響，如果調(diào)整過緊，磨之后將會影響后軸承位的徑向跳動，如果調(diào)整距離過大將會影響前軸承位的徑向跳動，所以對于尾座頂尖的調(diào)整也是不容忽視的。只有這樣，才能保證所加工的工件精度達到要求?！备哂缽姾芸粗佚X輪磨削加工過程中工裝、夾具的作用。
    高永強介紹說，在磨削加工被動齒輪的過程中，精磨基準(zhǔn)孔的夾具工裝為節(jié)園定心夾具和壓板組成，而節(jié)園定心夾具又是由六個高度一致的定心球頭和支撐平板組成。定心球頭用來保證被動齒輪的內(nèi)孔與齒輪的節(jié)圓同心，壓板則保證定位后齒輪的外錐面緊緊地貼在支撐平板上。但如果所選用的定心球頭大小與齒輪的模數(shù)、外圓及齒數(shù)不合適，則所加工的齒輪基準(zhǔn)孔就有可能與齒輪的面錐不同心或誤差過大。這樣將會造成成品齒輪在研齒時由于齒距累積誤差過大而研磨困難，從而影響齒輪的接觸質(zhì)量和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。
    “以前我們在磨削加工被動齒輪的基準(zhǔn)孔時，無論多大的模數(shù)都用一套節(jié)園定心夾具，那時總是找不到磨削之后齒輪齒距增大的原因，可以說這個問題一直是我們公司磨削加工的難題。后來經(jīng)過不斷的摸索和研究，才發(fā)現(xiàn)了這個問題?，F(xiàn)在我們還發(fā)現(xiàn)壓板對工件的壓力大小也影響工件磨削后的質(zhì)量，目前這個問題正在研究之中?！备哂缽娬J為，在加工過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)問題，并找出相應(yīng)的解決措施，才是提高弧齒錐齒輪加工效率和質(zhì)量的最佳途徑。