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齿轮是传动系统中的关键零件,由于其传动效率高,速度变化范围及传动比大等特点,被广泛应用于机械传动中。比较常见的齿轮失效形式主要有齿根弯曲疲劳与齿面接触疲劳,并且这些失效通常产生于轮齿表面或是齿根表面。所以,齿轮的表面质量尤为重要。表面完整性决定了零部件的服役性能,主要包括表面状态和表面性能这两部分,表面粗糙度和硬度则是其重要指标。由于齿轮的服役性能主要包括长寿命和低噪音等,因此在设计时应该综合这些需求来选取合适的加工工艺。高速磨削是用提升砂轮线速度实现较高磨削去除率与较好磨削质量的工艺,是磨削工艺的革命性跃变。人们往往把砂轮线速度为45~150m/s的磨削工艺叫做高速磨削。齿轮齿面加工的终加工工序通常为磨削,且由于技术条件的限制,齿轮实际加工中的磨削速度还未达到高速磨削,由此,探究齿轮材料高速磨削的相关机理,对齿轮磨削工艺具有深刻的指导意义。本文针对18CrNiMo7-6渗碳淬火齿轮钢进行了高速磨削工艺试验,主要研究以下内容:1)分析了磨削力、比磨削能与磨削参数(砂轮线速度、磨削深度以及工作台速度)之间的关系,采用角正回归法建立了磨削力经验公式,以此确定了磨削参数与磨削力之间的定量关系。2)基于AdvantEdge切削仿真软件,建立了单颗粒仿真模型,对磨削过程进行仿真分析,并把仿真结果与试验结果进行对比,以此证明了仿真模型的正确性。3)探讨了高速磨削参数对表面完整性中相关评价指标的影响。利用三维轮廓仪及显微硬度计对不同工艺条件下18CrNiMo7-6渗碳淬火齿轮钢的表面质量进行检测,重点考察表面粗糙度和硬度这两个目标函数,得到了18CrNiMo7-6渗碳淬火齿轮钢在高速磨削加工中表面粗糙度与硬度的变化规律。从而为18CrNiMo7-6齿轮钢在高速磨削工艺中磨削参数的选择提供了依据。