針對(duì)大模數(shù)粉末冶金齒輪的磨齒過程進(jìn)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(shí)避開齒根轉(zhuǎn)接處的內(nèi)凹敏感部位，解決了齒面表面粗糙度要求高和齒根燒傷等問題。
1、序言
粉末冶金是制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(jīng)過成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金材料是用粉末冶金工藝制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。隨著對(duì)新材料應(yīng)用的不斷探究，航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪類零件越來(lái)越多地采用粉末冶金材料。但是，由于粉末冶金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(shí)會(huì)出現(xiàn)尺寸不穩(wěn)定、燒傷等現(xiàn)象。高精度齒輪精度要求在國(guó)標(biāo)4～5級(jí)時(shí)，只能用磨齒、珩齒的方法來(lái)保證其加工精度。大模數(shù)齒輪（模數(shù)m≥5）磨齒時(shí)，齒根轉(zhuǎn)接處和根徑燒傷十分嚴(yán)重。
2、零件及材料性能分析
圖1所示齒輪零件加工要求：模數(shù)＝6、齒數(shù)＝11、壓力角＝28°、齒圈徑向圓跳動(dòng)公差＝0.028mm、公法線長(zhǎng)度變動(dòng)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(gè)齒距偏差＝0.008mm，達(dá)到了5級(jí)精度，屬于高精度大模數(shù)齒輪，在加工中必須依靠磨齒來(lái)保證最終精度。
圖1 齒輪零件示意
該零件模數(shù)雖較大，但只有11個(gè)齒，屬于根切齒輪。零件的變位系數(shù)為0，沒有變位，這就意味著在零件的齒根轉(zhuǎn)接處會(huì)形成很大的轉(zhuǎn)接半徑R及內(nèi)凹，在成形磨齒加工中，齒根轉(zhuǎn)接處的散熱性較差，容易產(chǎn)生燒傷。另外，在磨齒過程中由于模數(shù)較大，因而砂輪與齒面的接觸面積也較大，散熱受阻，嚴(yán)重影響了齒輪加工精度。
零件材料為AHP10V粉末冶金高釩工具鋼，材料中碳化物多，在滲氮處理后，其硬度高達(dá)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。
3、磨齒時(shí)齒根轉(zhuǎn)接處燒傷分析
經(jīng)多次實(shí)際加工發(fā)現(xiàn)，此種大模數(shù)少齒數(shù)粉末冶金齒輪磨齒時(shí)，燒傷大多發(fā)生在齒根轉(zhuǎn)接處，分析其原因，主要有以下幾個(gè)方面。
1）粉末冶金材料本身具有難磨削性，滲氮處理后，其硬度高達(dá)65～70HRC，高硬度使得材料磨削困難。
2）由于模數(shù)大、齒數(shù)少以及沒有變位，因而齒輪本身就會(huì)有嚴(yán)重的根切，在齒根轉(zhuǎn)接處會(huì)產(chǎn)生內(nèi)凹，這樣一來(lái)，磨齒時(shí)就會(huì)在轉(zhuǎn)接處積累大量的磨削熱，導(dǎo)致散熱性不好。
3）由于在轉(zhuǎn)接處切削液很難進(jìn)入磨削區(qū)域，所以齒根轉(zhuǎn)接處冷卻不充分。
4）零件經(jīng)過滲氮處理后，齒根轉(zhuǎn)接處容易應(yīng)力集中，導(dǎo)致此類齒輪在磨齒時(shí)，齒根轉(zhuǎn)接處燒傷以致產(chǎn)生燒傷裂紋。
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