基于正交试验法的内斜齿轮成形磨削工艺参数优化

来源：机床与液压杂志2025年第15期北京时间：

作者：金明选，苏建新，蒋闯，张祥，李明宇

单位：河南科技大学机电工程学院；河南科技大学机电工程学院；龙门实验室；河南科技大学机电工程学院；龙门实验室；河南科技大学机电工程学院；河南科技大学机电工程学院

摘要：在内斜齿轮成形磨削过程中，工艺参数的选择至关重要。为优化内斜齿轮高效精密成形磨削工艺，探讨成形法磨齿与平面磨削的内在联系，研究数控成形内斜齿轮磨削机制，并推导出内斜齿轮成形磨齿的磨削力数学模型。在数控成形磨齿机上进行磨齿加工试验，验证磨削力数学模型的有效性。最后，通过三因素三水平正交试验的极差分析法，研究磨削工艺参数对磨削力的影响规律，同时分析不同磨削工艺参数对磨齿效率和表面质量的影响，确定了成形磨削的最佳工艺参数。结果表明：工艺参数对磨削力的影响程度由大到小依次为磨削深度、砂轮线速度、进给速度；粗磨阶段的最优组参数组合为磨削深度0.03 mm、进给速度6 m/min、砂轮线速度49.987 m/s，精磨阶段的最优参数组合为磨削深度0.01 mm、进给速度4 m/min、砂轮线速度49.987 m/s；使用优化后的磨削工艺参数对齿轮成型件进行检测，右齿面齿向形状偏差减小0.8 μm，左齿面齿向形状偏差减小1.2 μm，精度等级达到设计图纸要求，表明精磨阶段的磨削工艺参数优化方案合理有效。

关键词：内斜齿轮;成形磨削;正交试验;工艺优化

基金资助：国家自然科学基金面上项目(52375052)；河南省自然科学基金项目(242300421183)；河南省重点研发项目（241111230300）；龙门实验室前沿探索课题(LMQYTSKT027)