磨齿机的概况

成形法磨齿精度主要由两方面决定: 砂轮轮廓的修整精度和工件周向分齿精度。因此，成形法磨齿的关键在于砂轮轮廓修整及工件任意齿数的精密分度。

1、数控砂轮修整器

成形砂轮磨齿机快速发展，离不开数控砂轮修整技术的发展与运用； 数控砂轮修整器的运用使砂轮齿廓修整精度大为提高，使成形磨齿法精密磨齿得以实现，进而促进了成形磨齿机的发展。数控砂轮修整器一般采用金刚笔或者金刚石滚轮作为修整工具。采用金刚笔修整时需要不断调整金刚笔的倾角使其适应修整表面的法矢，运动控制复杂，修整效率低； 另外，金刚笔的点接触修整使笔尖金刚石易磨损，且磨损量不规则、补偿困难，对砂轮的修整精度影响较大。因金刚笔修整成形砂轮存在诸多弊端，现代数控砂轮修整器大多采用金刚石滚轮作为修整工具。金刚石滚轮在进行非线性复杂型面修整时，不仅能修整出精度很高的砂轮型面，而且工作效率高、寿命长、操作便利。

近年来我国在成形砂轮数控修整器研究方面取得了如下一些代表性成果。一是发明了新型成形砂轮修整器。如: 重庆机床有限公司发明的磨齿机砂轮修整装置，实现了对砂轮的压力角精确、连续修整。南京山能精密机床有限公司发明了“一种数控成形磨齿机三轴法向砂轮修整装置”； 修整装置可实现砂轮在线高效修整，可实现任意形状、任意规格齿形的精确修整、结构紧凑、工作可靠性高。南京工大数控科技有限公司发明了“坐标成形砂轮修整器”； 修整器利用圆弧截面金刚滚轮法矢自适应性，通过简单的极坐标运动控制形式即可满足砂轮各种复杂截面型线的修整。二是砂轮修整误差分析方面取得一些成果。如南京工业大学黄筱调等提出了“数控成形磨齿金刚滚轮非线性磨损补偿系统及方法”，该技术的实现是通过测量磨削的齿轮齿廓误差，反求对应的金刚滚轮磨损信息，然后在砂轮修整阶段实现磨损补偿。运用该技术能有效延长金刚滚轮的使用寿命，降低加工成本，而且该技术容易与数控成形磨齿机的操作系统集成，自动化程度高。南京工业大学张四弟等分析了数控插补修整砂轮中金刚石工具自身形状误差对砂轮修整精度的影响，并提出了相应的解决措施，设计出修整装置。张虎等建立了数控砂轮修整器的实际运动坐标系，并以此构建了砂轮修整误差与齿廓偏差之间的数学模型，运用模型研究了各个砂轮修整误差对齿廓偏差的影响。

2、周向精密分齿

齿轮的齿距偏差主要来源于机床主轴的回转误差、磨齿过程中工艺方法的误差及分度系统的误差，其中分度系统误差影响最大。欲提高成形砂轮磨齿机的磨齿精度，就必须使磨齿机实现周向精密分度。随着高精度、硬齿面、消隙蜗轮蜗杆副技术的逐渐成熟，数控技术在磨齿机回转运动中应用普遍化，力矩伺服电机的实用化以及高精度旋转编码器技术与回转运动检测反馈控制技术的提高，磨齿机周向精密分齿技术有了更广的提升空间。

目前周向分齿已能实现± 2″的控制精度，满足了高精度磨齿对分齿精度的要求。近年来国内在成形磨齿机周向精密分齿技术方面取得了如下成果。一是大连理工大学将多齿分度盘技术运用到磨齿机分度系统中，取得了良好的试验效果，实现周向分齿精度±1″～±3″可满足高精度齿轮成形磨齿机需求。该技术已申请发明专利“磨齿机用高精度端齿自动分度装置”。二是陈立新发明了“磨齿机自动消隙驱动分度工作台”。该发明的创新点在于采用了双蜗杆蜗轮分度，实现了从动蜗杆与蜗轮的接触间隙始终为零，有效的提高了分齿精度。三是为减小成形磨齿中分度误差，江苏大学与河南科技大学提出了齿轮成形磨削分度误差补偿技术。该技术指出，在不改变机床结构和制造精度的条件下，通过位置检测装置，实时地检测加工过程中的空间位置误差，将该误差量反馈到机床的控制系统中，通过对理想数控指令进行修改，从而提高机床加工定位精度，实现误差的有效补偿。

磨齿机的概况

成形法磨齿精度主要由两方面决定: 砂轮轮廓的修整精度和工件周向分齿精度。因此，成形法磨齿的关键在于砂轮轮廓修整及工件任意齿数的精密分度。

1、数控砂轮修整器

成形砂轮磨齿机快速发展，离不开数控砂轮修整技术的发展与运用； 数控砂轮修整器的运用使砂轮齿廓修整精度大为提高，使成形磨齿法精密磨齿得以实现，进而促进了成形磨齿机的发展。数控砂轮修整器一般采用金刚笔或者金刚石滚轮作为修整工具。采用金刚笔修整时需要不断调整金刚笔的倾角使其适应修整表面的法矢，运动控制复杂，修整效率低； 另外，金刚笔的点接触修整使笔尖金刚石易磨损，且磨损量不规则、补偿困难，对砂轮的修整精度影响较大。因金刚笔修整成形砂轮存在诸多弊端，现代数控砂轮修整器大多采用金刚石滚轮作为修整工具。金刚石滚轮在进行非线性复杂型面修整时，不仅能修整出精度很高的砂轮型面，而且工作效率高、寿命长、操作便利。

近年来我国在成形砂轮数控修整器研究方面取得了如下一些代表性成果。一是发明了新型成形砂轮修整器。如: 重庆机床有限公司发明的磨齿机砂轮修整装置，实现了对砂轮的压力角精确、连续修整。南京山能精密机床有限公司发明了“一种数控成形磨齿机三轴法向砂轮修整装置”； 修整装置可实现砂轮在线高效修整，可实现任意形状、任意规格齿形的精确修整、结构紧凑、工作可靠性高。南京工大数控科技有限公司发明了“坐标成形砂轮修整器”； 修整器利用圆弧截面金刚滚轮法矢自适应性，通过简单的极坐标运动控制形式即可满足砂轮各种复杂截面型线的修整。二是砂轮修整误差分析方面取得一些成果。如南京工业大学黄筱调等提出了“数控成形磨齿金刚滚轮非线性磨损补偿系统及方法”，该技术的实现是通过测量磨削的齿轮齿廓误差，反求对应的金刚滚轮磨损信息，然后在砂轮修整阶段实现磨损补偿。运用该技术能有效延长金刚滚轮的使用寿命，降低加工成本，而且该技术容易与数控成形磨齿机的操作系统集成，自动化程度高。南京工业大学张四弟等分析了数控插补修整砂轮中金刚石工具自身形状误差对砂轮修整精度的影响，并提出了相应的解决措施，设计出修整装置。张虎等建立了数控砂轮修整器的实际运动坐标系，并以此构建了砂轮修整误差与齿廓偏差之间的数学模型，运用模型研究了各个砂轮修整误差对齿廓偏差的影响。

2、周向精密分齿

齿轮的齿距偏差主要来源于机床主轴的回转误差、磨齿过程中工艺方法的误差及分度系统的误差，其中分度系统误差影响最大。欲提高成形砂轮磨齿机的磨齿精度，就必须使磨齿机实现周向精密分度。随着高精度、硬齿面、消隙蜗轮蜗杆副技术的逐渐成熟，数控技术在磨齿机回转运动中应用普遍化，力矩伺服电机的实用化以及高精度旋转编码器技术与回转运动检测反馈控制技术的提高，磨齿机周向精密分齿技术有了更广的提升空间。

目前周向分齿已能实现± 2″的控制精度，满足了高精度磨齿对分齿精度的要求。近年来国内在成形磨齿机周向精密分齿技术方面取得了如下成果。一是大连理工大学将多齿分度盘技术运用到磨齿机分度系统中，取得了良好的试验效果，实现周向分齿精度±1″～±3″可满足高精度齿轮成形磨齿机需求。该技术已申请发明专利“磨齿机用高精度端齿自动分度装置”。二是陈立新发明了“磨齿机自动消隙驱动分度工作台”。该发明的创新点在于采用了双蜗杆蜗轮分度，实现了从动蜗杆与蜗轮的接触间隙始终为零，有效的提高了分齿精度。三是为减小成形磨齿中分度误差，江苏大学与河南科技大学提出了齿轮成形磨削分度误差补偿技术。该技术指出，在不改变机床结构和制造精度的条件下，通过位置检测装置，实时地检测加工过程中的空间位置误差，将该误差量反馈到机床的控制系统中，通过对理想数控指令进行修改，从而提高机床加工定位精度，实现误差的有效补偿。