為了提高齒輪承載能力和降低噪音等功能，齒輪一般在熱處理后再加工。磨齒是齒輪熱處理后再精加工的一種工藝，因為加高效率很高，所以在中小型齒輪批量生產中基本取代了其他加工工藝。

磨齒雖然在工業上廣泛應用，但是科學分析方法很少。科學磨齒分析要大量實驗和時間，原因是磨齒過程中刀具和齒面接觸條件復雜，改變了齒面連續性。這樣現有的其他磨削工藝知識在齒輪研發中心更佳復雜。接觸條件復雜讓機床設計、控制工程和工藝設計帶來了更高的難度，這是一個重大挑戰。

了解切削力隨時間變化對于表達優化工藝動力學是很有必要的。在磨齒過程里，需要確定切削力，但是，目前沒有科學的分析方法來系統的描述工藝參數對切削力影響。

磨齒齒輪加工的研究現狀

連續成形磨齒工藝是批量生產外齒輪和齒輪軸最有效的熱后精加工工藝之一。當使用磨齒時，齒輪模數可調整為Mn=0.5mm至Mn=10mm。對于新機床，該工藝可用于磨削大模數齒輪（高達1.000mm）。

磨削圓柱蝸桿時，齒條的齒形等于齒條的齒形，相當于用滾刀加工外齒輪。漸開線齒形是由磨削蝸桿和工件的連續滾動運動生成的。通過有限數量的輪廓切割，可以得到所需的齒廓形狀。由于磨齒蝸桿是封閉式的，所以在磨削所開發的齒輪時，不會產生與滾齒加工不一致的切削偏差。

與其他磨齒工藝相比，在磨齒過程中，工件的去除率非常高。在大多數情況下，它只受到可觸及齒輪的質量的限制。在磨齒過程中，磨齒蝸桿的多個點始終處于接觸狀態。在刀具旋轉過程中，接觸點的數量不斷變化。

在磨削過程中，左右齒面之間的接觸等于偶數個接觸點，從而使力分布均勻。由于接觸點數量不均勻，受力分布也會不均勻，導致切削力分布不一致。

磨齒加工工藝面臨的挑戰

由于科學研究有限，技術用戶、磨具供應商和機床制造商面臨兩大挑戰。一方面，工藝設計和優化是基于用戶工藝技術的。如果沒有足夠的經驗（例如，新的齒輪幾何結構，沒有研磨工具），必須進行深入的試驗，以找到一個流行和穩健的工藝設計。為此，通常需要多次技術迭代。為了減少所需的迭代周期數，將來必須對技術相關性進行詳細分析。

另一方面，隨著大容量風電機組齒輪需求的不斷增加，對大模數齒輪的需求也在不斷增加。直到今天，這些齒輪大多是仿形制造的。然而，近年來，對大模數齒輪的需求不斷增加，導致使用更高效的磨削齒輪。將現有工藝推廣到大模數齒輪并不容易。首先，由于工件重量大，質量慣性大，過程動力學已經成為其中的一個最大的挑戰。因此，對加工功率的理解對機械加工和機床設計具有重要意義。

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