● 摘要
面齿轮是一种复杂曲面空间传动形式，由于其具有重量轻、结构紧凑、振动及噪声低、对安装误差敏感性低等优势，在高速重载传动领域体现出广阔的应用前景。面齿轮的磨削是其最重要、应用最广泛的精加工工艺，磨削的精度和表面质量由磨齿过程与砂轮修整过程共同决定。因此针对面齿轮磨削砂轮进行修整方法设计及修整试验研究，对于推广面齿轮在高速重载领域的应用具有重要意义。本文在修整方法、修整装置、修整误差及修整工艺参数等方面进行了研究，具体内容如下：
1、面齿轮磨削砂轮修整原理及装置设计。以面齿轮成型原理及面齿轮的碟形砂轮磨齿方法为理论基础，基于五轴数控面齿轮专用磨床，提出了高效灵活的碟形砂轮修整方法，并设计了修整装置。总结了砂轮角度参数与齿面点的对应关系，为修整工艺参数试验及修整误差补偿试验提供了理论依据。
2、面齿轮磨削砂轮修整方法研究。以设计的修整装置为基础，提出一种通过改变偏置距调整砂轮偏差的修整刀位点计算方法，在不增加刀位点数量的前提下实现修整精度提高及可控。设计了图形界面的刀位点计算程序，通过vericut加工仿真验证了理论推导的正确性。
3、面齿轮磨削砂轮修整误差分析及误差补偿实验研究。分析了磨削及修整误差来源，推导了磨削过程中刀具位置误差对齿型精度的影响。提出了基于机床误差的修整程序预补偿方法。推导了存在修整误差的面齿轮的齿面方程表达式，并运用MATLAB计算了齿面点的法向误差值，生成了齿面误差云图，论证了磨削误差与修整误差对齿形精度影响形式不同。进行了面齿轮的修整、磨削及检测试验，根据理论推导的规律进行修整过程的误差补偿。试验结果验证了误差分析及误差补偿方法的合理性，提高了齿面精度。
4、面齿轮磨削砂轮修整工艺参数实验研究。研究了面齿轮磨削砂轮修整过程中主要修整工艺参数的变化规律，设计单因素试验对修整工艺参数对磨削表面粗糙度的影响规律进行分析论证，建立了表面粗糙度与修整工艺参数关系的数学模型，优化了修整工艺参数，获得了粗糙度低且均布的面齿轮齿面。
关键词：面齿轮，修整方法，修整精度，工艺参数，误差分析