随着齿轮传动向高速、重载、低噪音及长寿命方向的发展,使得高精度硬齿面齿轮被广泛运用,这也对高精齿轮磨削加工技术提出了要求。现有的展成法磨齿加工效率较低,不能磨削内齿轮。成形法磨齿效率高、操作简单,被逐渐推广,但国内对齿轮成形磨削过程中磨削力数学模型及磨削工艺的研究不多,工艺参数的优化问题没有解决,这也制约了成形磨齿技术的发展。国内外对平面磨削和展成磨削提出一些理论,但鲜见对成形磨削工艺参数的研究。因此,研究齿轮成形磨削过程中的磨削力,分析磨削力与工艺参数关系,优化磨削加工的工艺参数,提高齿轮磨削加工的效率已经迫在眉睫。本文主要研究内容如下:1.基于渐开线圆柱直齿轮成形磨削几何模型,分析计算了砂轮和齿轮在任一接触时刻的几何形状和尺寸。基于磨削力构成理论及由此建立的平面磨削力数学模型,在齿轮渐开线方向上对单位宽度上的磨削力进行积分,建立了渐开线圆柱直齿轮成形磨削中的磨削力模型。并对建立的磨削力模型进行了仿真分析和试验,为研究齿轮成形磨削工艺参数提供了理论依据。2.由齿轮成形磨削原理和实际磨削加工过程,将磨削过程分为粗磨和精磨两个阶段。研究了不同阶段主要磨削工艺参数的影响,在粗磨阶段对磨削时间进行优化,在精磨阶段对粗糙度进行了优化,从而建立了不同阶段的优化目标函数。运用MATLAB进行了优化计算。3.进行了成形磨齿试验,验证了优化结果的有效性;在齿轮成形磨削磨削力模型基础上,试验研究了磨削力与成形磨削参数的关系,由齿轮成形磨削力对应的磨削电流的变化情况,研究了磨削力对磨削过程的影响,为磨削加工提供了理论和试验依据。通过理论分析和试验研究,验证了齿轮成形磨削力模型的有效性,证明了优化磨削工艺参数的可靠性,为生产效率和磨削质量的提高提供了理论依据。