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目前，国内对面齿轮的精加工还处于初级阶段，商业化的面齿轮加工机床还未推出。针对国内面齿轮加工现状，本文提出基于通用五轴联动加工中心碟形砂轮单分度磨削的加工方法来实现面齿轮的磨齿加工，该方法对于普及面齿轮的精加工，丰富和扩展通用数控加工中心的功能具有重要的现实意义。
面齿轮的碟形砂轮磨削加工原理
面齿轮理论齿廓如图 1 所示。从图 1 中可以看出，由于齿面沿齿宽方向压力角不同而出现齿廓变尖的情况，因此，无法使用成形刀具进行加工，只能采用展成法进行磨削加工，其加工原理是通过碟形砂轮和齿坯模拟面齿轮副的啮合过程来实现齿面的磨削加工。
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面齿轮的碟形砂轮展成法磨削加工过程如图 2 所示。从图 2a) 中可以看出，碟形砂轮绕自身轴线 Xw 高速旋转作切削运动，其轴截面形状与插齿刀齿廓形状一致，模拟插齿刀( 虚线所示) 的一个齿。从图 2b) 中可以看出，面齿轮齿坯绕自身轴线 Z2 旋转，与此同时，碟形砂轮绕虚拟插齿刀( 产形轮) 轴线 Ys 作旋摆运动，当 2 种运动按照某一固定传动比传动时，即可实现面齿轮齿廓的展成磨削加工；当一个轮齿磨削完成后，面齿轮齿坯随机床工作台旋转一个分度，加工下一个齿廓，如此逐齿磨削，后完成面齿轮所有齿面的加工。
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行星传动组件不仅要考虑齿轮的接触和弯曲强度达到使用要求，同时根据已有的设计经验还要满足以下几方面的要求：①行星轮内装轴承的承载能力满足使用要求;②太阳轮齿数和内齿轮齿数之和是行星轮齿数的整数倍;③太阳轮齿数不小于 15;④太阳轮的扭转应力不大于 70 MPa;⑤减速器的输入转速与配对使用的两级行星齿轮减速器的输入转速转差小于3 r/min，因此减速器低速级行星传动主参数的确定是减速器设计的难题。
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与普通齿形相比，双圆弧齿廓增加了齿轮的啮合对数，减少了普通齿轮啮合时尖点和干涉情况的发生，显著提高了齿轮的啮合效率。同时，其承载能力高，使用寿命长，可以在高速度、高负荷环境下工作。双圆弧齿轮是抽油机减速器的重要部件，使用一段时间后会不可避免地产生破损，直接报废更换新齿轮需要花费较高的费用。齿轮的破损形式主要有断齿、齿面剥落等。针对这些问题，目前的修复方案是对损伤程度较小、有修复价值的双圆弧齿轮进行激光熔覆或者对齿轮进行堆焊，由于修复后的齿轮齿廓不标准，必须对它进行切削加工，使再制造双圆弧齿轮恢复原有的使用性能及精度。
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