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展，以及高速磨床的結構和性能的不斷改進，磨削效率和經濟性也日益提高，磨削加工已從精加工逐步擴大到粗加工領域。
    鄭州華威齒輪有限公司（以下簡稱“華威齒輪”）作為生產CUV、SUV汽車和轎車齒輪的專業生產企業，其主要產品——高精度汽車前、后驅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場，整齊地排列著4條美國格里森生產線、2條俄羅斯生產線和1條天津國產弧齒生產線，還有1條國內少有的齒輪壓淬生產線，擁有國內最大的研齒機群（5臺數控研齒機和10臺內江產半自動研齒機），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量多，能切除極薄極細的切屑。所以經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。”威齒輪技術設備部的高永強認為，磨削加工是一種精加工工藝，無論在小批生產、中批生產，還是大批生產，都可以得到廣泛的應用，特別是汽車配件制造行業應用更加廣泛。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要求，特別是汽車齒輪的磨削。“因為它是汽車的核心傳動部件之一，齒輪精度直接影響著整車的質量。”
    據高永強介紹，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備），其中外圓磨床14臺、內圓磨床12臺、平面磨床2臺、工具磨床1臺。這些先進的設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。“磨削的工藝范圍很廣，可以劃分為預磨（粗磨）、精磨、細磨及鏡面磨削。以華威齒輪生產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。”
   “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量除達到技術要求的精度以外，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，節約了精磨的時間，提高了磨削效率。”高永強認為，正是這種先進磨削加工工藝才保證了汽車前、后驅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、被動齒輪基準孔與齒面的同軸度是齒輪傳動和安裝的主要精度指標。因此主動齒輪軸承位和被動齒輪基準孔熱處理后的磨削，是汽車齒輪加工的關鍵工序之一。”高永強一語道破汽車前、后橋弧型錐齒輪加工的重點。
    據高永強介紹，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專用夾具加工，但在加工過程中如果機床磨頭旋轉時的徑向跳動過大，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（技術要求兩軸承位相對于中心的徑向跳動為小于0.02mm），當安裝到車上之后，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現，尾座頂尖之間的距離如果調整不當也會對工件的磨削精度產生影響，如果調整過緊，磨之后將會影響后軸承位的徑向跳動，如果調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。”高永強很看重齒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，精磨基準孔的夾具工裝為節園定心夾具和壓板組成，而節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孔與齒輪的節圓同心，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、外圓及齒數不合適，則所加工的齒輪基準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量和運轉平穩性。
    “以前我們在磨削加工被動齒輪的基準孔時，無論多大的模數都用一套節園定心夾具，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。后來經過不斷的摸索和研究，才發現了這個問題。現在我們還發現壓板對工件的壓力大小也影響工件磨削后的質量，目前這個問題正在研究之中。”高永強認為，在加工過程中不斷發現問題、總結問題，并找出相應的解決措施，才是提高弧齒錐齒輪加工效率和質量的最佳途徑。