磨齒機(jī)的工作原理分成形法和展成法(見齒輪加工)兩類。
成形法
按成形法加工的成形砂輪磨齒機(jī)的砂輪由成形砂輪修整器在軸向剖面內(nèi)修成齒形，砂輪架可作垂直方向進(jìn)給。被磨齒輪由分度架和尾座支承，通過工作臺作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)以磨出齒面，每磨一齒后進(jìn)行分度。在磨斜齒輪的機(jī)床上，砂輪可按工件螺旋角轉(zhuǎn)一角度，工件能在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)得到附加轉(zhuǎn)動(dòng)。如機(jī)床砂輪架能使砂輪進(jìn)入內(nèi)齒輪工件中，便可磨削內(nèi)齒輪。成形砂輪磨齒機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，效率高，精度可達(dá)5級，適用于成批生產(chǎn),對齒數(shù)少（例如少于10個(gè)）的齒輪尤為合適。
展成法
按展成法加工的磨齒機(jī)根據(jù)砂輪形狀可分為 4種。
①碟形砂輪磨齒機(jī)：兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的碟形砂輪的窄邊相當(dāng)于齒條的兩個(gè)齒面, 工件通過滾圓盤和鋼帶作展成運(yùn)動(dòng)，工作臺沿工件軸向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以磨出整個(gè)齒寬。每磨完一齒后由分度頭架通過分度盤分齒。這種機(jī)床還可利用附加裝置磨削斜齒。若用一個(gè)砂輪伸入內(nèi)齒輪中，就可磨削內(nèi)齒輪。這種機(jī)床一般為臥式布局，加工直徑大于1米時(shí)用立式布局，精度可達(dá)4級，適用于磨削高精度齒輪。
②錐面砂輪磨齒機(jī)：砂輪的軸向剖面修整成齒條的一個(gè)齒形，并沿齒向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工件通過蝸輪、絲杠和交換齒輪完成展成和分度運(yùn)動(dòng),但也有用滾圓盤和鋼帶作展成運(yùn)動(dòng),利用蝸輪副或分度盤作分度運(yùn)動(dòng)的 (見彩圖)。砂輪架按工件螺旋角轉(zhuǎn)過一個(gè)角度時(shí)可磨削斜齒輪。這種機(jī)床調(diào)整方便，通用性好，適用于單件成批生產(chǎn)，應(yīng)用較廣。
③蝸桿砂輪磨齒機(jī)：原理與滾齒機(jī)相似,砂輪為大直徑單頭蝸桿（見蝸桿傳動(dòng)）形狀,砂輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一齒，其傳動(dòng)比準(zhǔn)確，有的用機(jī)械傳動(dòng),有的用同步電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng),有的用光柵和伺服電機(jī)傳動(dòng)。磨削時(shí)工件沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(見機(jī)床)，以磨出整個(gè)齒面。砂輪用金剛石車刀車削或用滾壓輪滾成蝸桿形。機(jī)床為立式布局，連續(xù)分度，磨削效率高，適用于成批生產(chǎn)中加工中等模數(shù)的齒輪，對齒數(shù)多的齒輪尤為合適,精度可達(dá)4級。
④大平面砂輪磨齒機(jī)：砂輪的工作平面相當(dāng)于齒條的一個(gè)齒面，用漸開線樣板（也有用鋼帶和滾圓盤的）產(chǎn)生展成運(yùn)動(dòng)。砂輪和工件都不作工件軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng),磨出一側(cè)齒面后利用分度盤分齒,依次磨出所有齒面。然后工件調(diào)頭,再磨出另一側(cè)齒面。機(jī)床為臥式布局，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，精度可達(dá)3級,主要用于磨削插齒刀、剃齒刀和計(jì)量用的測量齒輪等。
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