隨著汽油成本的不斷增加以及保護環境的愿望不斷增強，電動汽車的(de)(de)發展(zhan)勢頭越來越強勁也就不足為(wei)奇了(le)。汽車(che)制造商(shang)正(zheng)在積(ji)極推(tui)動推(tui)出(chu)全電(dian)(dian)動產品，甚至比最(zui)初的(de)(de)目標日(ri)期 2040 年還要早。為(wei)了(le)支(zhi)持(chi)電(dian)(dian)氣化的(de)(de)發展(zhan)，支(zhi)持(chi)這些車(che)輛的(de)(de)供應(ying)鏈(lian)正(zheng)在進(jin)行巨(ju)額投資(zi)，特別(bie)是在傳動系統(tong)零(ling)部件的(de)(de)制造方面(mian)。例如，將(jiang)變速(su)箱納入電(dian)(dian)動汽車(che)推(tui)進(jin)系統(tong)可幫助(zhu)汽車(che)制造商(shang)提高(gao)驅動系統(tong)效率(lv)。不僅可以(yi)在保持(chi)相(xiang)同(tong)尺寸(cun)電(dian)(dian)池、電(dian)(dian)機和(he)推(tui)進(jin)系統(tong)的(de)(de)同(tong)時增加車(che)輛的(de)(de)續航里(li)程和(he)性(xing)(xing)能(neng)。還能(neng)允許使用更小的(de)(de)電(dian)(dian)池與電(dian)(dian)機的(de)(de)情況下仍然保持(chi)當前(qian)系統(tong)的(de)(de)相(xiang)同(tong)范(fan)圍和(he)性(xing)(xing)能(neng)。

         由于電動汽車產生的車輛噪音水平較低，傳動系統組件需要滿足比 ICE（內燃機）同類產品更低的噪音、聲振粗糙度和振動 (NHV) 水平。為了降低 NHV 并提高車輛性能，傳動系統制造商正在不斷壓縮軸、軸承和齒輪的光潔度、同心度、圓度、跳動和輪廓公差。隨著這些傳動系統部件公差的“收緊”，傳統的機加工和車削工藝經常被磨削工(gong)(gong)藝所取代，因為磨削工(gong)(gong)藝更容易滿(man)足這些更嚴格的要求。

         從歷史上看，齒輪制造使用滾齒工藝連續生產齒輪，其速度比一次磨削一個齒要快得多。該工藝可以快速生產齒輪，但達不到當今新型變速器和變速箱所需的精度水平。拉削是另一種傳統的齒輪生產方法，但通常一次只能加工一個齒，并且通常需要大量的設備前期投資。為了滿足當今降低齒輪噪音并提高動力傳輸效率的更高質量標準，齒輪設計融入了更精細的齒面粗糙度和更精確的齒廓（各種修形加持），這些齒廓通常是用砂輪制造的。

        砂輪優點

        與滾齒和機加工工藝(yi)相(xiang)比，使(shi)用(yong)砂輪(lun)(lun)加工齒輪(lun)(lun)具有許多優(you)點(dian)。首先(xian)，由于砂輪(lun)(lun)由數(shu)百(bai)到(dao)數(shu)千個(ge)切(qie)削(xue)點(dian)組成(cheng)，因(yin)此切(qie)屑痕跡的(de)尺(chi)寸明(ming)顯小于滾齒加工。因(yin)此，通過(guo)磨削(xue)更容(rong)易達(da)到(dao)更精細的(de)表面(mian)粗糙度值。

         當磨料顆(ke)粒(li)在工件(jian)上移動時，就(jiu)會形(xing)成(cheng)切屑，如下圖所示。較(jiao)小(xiao)的(de)磨(mo)料(liao)會產生(sheng)較(jiao)小(xiao)的(de)切屑，而較(jiao)小(xiao)的(de)切屑會使工件(jian)的(de)表面(mian)更加光滑。與滾(gun)刀或(huo)立銑刀等傳(chuan)統切削(xue)刀具相(xiang)比，磨(mo)料(liao)顆(ke)粒(li)通常(chang)(chang)要小(xiao)幾個(ge)數量級，這就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)么它們(men)通常(chang)(chang)能產生(sheng)優異的(de)表面(mian)光潔度(du)。根據目標表面(mian)粗糙度(du)和形(xing)狀保持(chi)要求，提(ti)供(gong)各種(zhong)磨(mo)料(liao)粒(li)度(du)的(de)砂輪。

         生產成品齒輪(lun)的(de)磨削(xue)工(gong)(gong)藝(yi)與剃齒工(gong)(gong)藝(yi)之間(jian)存在(zai)差(cha)異，而且它們對齒輪(lun)輻(fu)射噪聲的(de)影響也(ye)存在(zai)差(cha)異。測試表明，磨削(xue)能夠產生兩種(zhong)工(gong)(gong)藝(yi)中最(zui)低(di)的(de)噪音水平(ping)（即最(zui)接近標(biao)稱目標(biao)）。這通(tong)常歸因于齒輪(lun)齒內受控(kong)的(de)微觀幾何形狀以及通(tong)過磨削(xue)實(shi)現的(de)較(jiao)低(di)粗糙(cao)度值。

         由(you)于輪齒(chi)表面的劇烈磨損，通常將(jiang)輪齒(chi)熱處理至特定的硬(ying)度(du)范(fan)圍(wei)，以提(ti)高(gao)耐磨性并延長使用(yong)壽命(ming)。硬(ying)度(du)值范(fan)圍(wei)為 56-64 RHC，許多硬(ying)度(du)值在(zai) 58-62 RHC 左右。

         齒輪的內芯和輪齒通常較軟（45-50 RHC），以允許一定的容錯性并降低脆性斷裂的可能性。由于這些熱處理工藝，砂輪通常非常適合去除表面硬化層中的材料，因為它們利用非常硬的磨粒（例如在某些情況下為氧化鋁、碳化硅和 CBN/金剛石）。由于硬度較高，這些磨料(liao)在去除(chu)表面硬化材料(liao)方面比金(jin)屬切削工具更有效(xiao)。

         如下圖(tu)所示，磨(mo)料的硬(ying)(ying)度是(shi)淬硬(ying)(ying)工(gong)具(ju)鋼或硬(ying)(ying)質(zhi)合金(jin)的 1.5 至 4 倍，這使得它們在磨(mo)削(xue)硬(ying)(ying)化材料時使用壽命更(geng)長且磨(mo)損更(geng)少(shao)。磨(mo)料磨(mo)損的減(jian)少(shao)有助于控制齒輪(lun)輪(lun)廓地(di)變(bian)化。

        新磨削技術

         一些(xie)砂輪(lun)(lun)(lun)廠家研發的(de)(de)新型陶瓷(ci)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)經過(guo)專門的(de)(de)設計，以滿足(zu)齒輪(lun)(lun)(lun)磨(mo)(mo)削中(zhong)改進(jin)光(guang)潔度和控(kong)制(zhi)(zhi)輪(lun)(lun)(lun)廓(kuo)(kuo)變化的(de)(de)要(yao)求(qiu)。通(tong)過(guo)控(kong)制(zhi)(zhi)磨(mo)(mo)料本身的(de)(de)化學成(cheng)分和微觀結構，這(zhe)些(xie)工(gong)程(cheng)陶瓷(ci)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)在(zai)研磨(mo)(mo)過(guo)程(cheng)中(zhong)具有(you)非(fei)常精(jing)確的(de)(de)微斷裂或碎(sui)裂成(cheng)非(fei)常小碎(sui)片的(de)(de)能力。這(zhe)為齒輪(lun)(lun)(lun)磨(mo)(mo)削提(ti)供了(le)兩個好處(chu)。首先，它可以很好地控(kong)制(zhi)(zhi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)的(de)(de)鋒(feng)利(li)度，使(shi)砂輪(lun)(lun)(lun)在(zai)磨(mo)(mo)損時保持(chi)鋒(feng)利(li)，這(zhe)有(you)助于(yu)減(jian)少熱量(liang)，保持(chi)輪(lun)(lun)(lun)廓(kuo)(kuo)更長久，并保持(chi)更嚴格的(de)(de)公差(cha)。其(qi)次，與上一代工(gong)程(cheng)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)相(xiang)比，顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)的(de)(de)微斷裂特性會(hui)產生(sheng)更小的(de)(de)切(qie)屑(xie)，從(cong)而改善零件(jian)表面光(guang)潔度。

         從機械加工(gong)轉向磨(mo)削(xue)(xue)以(yi)滿足電(dian)動(dong)汽(qi)車傳動(dong)系統部件(jian)較低 NVH 的(de)嚴(yan)(yan)格要求(qiu)具有顯著的(de)優勢。與滾刀(dao)一樣，蝸桿磨(mo)輪(lun)通常用于(yu)比單齒(chi)輪(lun)廓(kuo)磨(mo)削(xue)(xue)更快地生產齒(chi)輪(lun)。但由于(yu)磨(mo)料更硬，切削(xue)(xue)點更集中，蝸桿磨(mo)可以(yi)加工(gong)出比滾刀(dao)具有更低表(biao)面(mian)粗糙度和更嚴(yan)(yan)格輪(lun)廓(kuo)公差(cha)的(de)零件(jian)。