能源对于电动汽车而言非常重要。齿面光滑有助于提高传动系统的效率，可以使用粘度更低的传动系统用油。这些都是对齿轮进行抛光磨削的充分理由。
汽车传动系统中的齿轮必须具备几个基本特性，其中包括工作载荷极限和噪声特性。将齿轮设计得尽可能稳定和轻便轻是一门学问。
然而，齿轮（部分）必须能够承受极端载荷循环。例如，以最大加速度起步。这可能会提高驾驶乐趣，但载荷却对齿轮提出了挑战。电动传动系统可在零速时提供最大扭矩，进一步提高了相关要求。
为什么要进行抛光磨削？
关于工作载荷极限的大量研究表明，光滑表面具有更好的工作载荷极限。这适用于划痕损坏、点蚀和磨砂。然而，抛光将会产生更高的生产成本。然后，我们必须确定这些额外成本是否能通过设计更小和更轻的齿轮来抵消。实际上，过去几十年的经验表明，汽车齿轮很少有经过抛光处理。考虑到成本效益权衡问题，仅在极少数情况下对齿轮进行抛光处理。
到目前为止，电动传动系统中的齿轮也是如此，但目前生产抛光齿面的力度明显在加强。与传统动力汽车相比，能源变得更加稀缺，因此它对电动汽车来说更为珍贵。光滑的齿面有助于提高传动效率。
这里的重点不仅仅是齿面接触的直接功率损失。经过抛光的齿面还可以选择使用粘度较低的齿轮油。降低粘度对传动系统中飞溅损失有积极影响。总而言之，可以降低功耗，从而延长续航里程。相比之下，增加电池容量等替代措施成本相对较高，重量也较重。因此，在电动汽车传动系统中抛光齿面更具吸引力。
展成磨齿机抛光磨削
由于电动汽车对齿轮的精度要求极高，振动磨削等工艺因无法加工出经确定的几何形状而无法使用。但有一种合适的工艺需要使用特殊规格的砂轮进行抛光磨削。这种砂轮通常由细小的磨粒和弹性较好的橡胶结合剂组成。
在展成磨削中，传统的蜗杆砂轮可与抛光蜗杆砂轮组合成一个磨削工具。这样做的主要优点是可以在同一台机床上一次性完成磨削和抛光工序，无需更换工具。这样做的好处显而易见：减少了更换工件和对中等非生产时间。此外，还能更大限度地提高磨削齿轮的几何精度。
抛光工具需要使用部分蜗杆砂轮宽度，因此传统的粗加工区域宽度就会减小。这就不可避免地减少了在修整周期内可磨削工件的数量。较宽的蜗杆砂轮从根本上降低了磨削齿轮的单位成本，从而确保了加工过程的经济性。
磨削过程
在抛光磨削过程中，只能加工几微米（μm）的极小加工余量。此外，由于橡胶粘合工具相对灵活，总是倾向于遵循现有部件的几何形状。因此，需要抛光前对部件进行修正以达到所需的精度。
在下游抛光工艺中，需要兼顾粗加工和精加工的问题。抛光意味着至少要增加一个磨削行程。根据部件的几何形状，也可以是两个磨削行程。抛光磨削会延长机床的磨削过程，从而直接影响部件的单位成本。
汽车齿轮的标准展成磨削过程包括两个粗磨行程和一个精磨行程。在抛光磨削过程中，需要再进行一次抛光处理。
图1：抛光蜗杆砂轮
切削速度保持不变，只是进给速度要根据工艺进行调整。粗加工时，倾向于使用高轴向进给量。精加工时，倾向于使用低轴向进给量。
在传统磨削中，可达到的粗糙度值约为Ra = 0.4 μm或Rz = 1.5–2 μm。相比之下，抛光磨削可达到的数值要小得多。通常情况下，根据不同的应用，可获得低于Ra = 0.1 μm或Rz = 0.5 μm的表面光洁度。
部件示例：标准汽车齿轮
下面列出了标准汽车齿轮可以达到的质量：齿数为80-85，模数为2.0mm-2.5mm，螺旋角为β= 约20°，表面要求为Ra ≤ 0.1 μm。齿轮需经过拓扑磨削，这意味着扭曲偏差最好为零。由于需要进行拓扑磨削，在抛光过程中还必须进行连续移动。这就要求蜗杆砂轮需要具有相对较宽的磨削区域。HOEFLER（霍夫勒）圆柱齿轮磨齿机上200mm宽的蜗杆砂轮对使用寿命有积极影响，并有助于减少频繁修正的需求。
图2：齿形测量，抛光磨削
齿形测量结果显示齿形非常平滑，几何偏差非常小（图 2）。应注意的是，齿形和齿向测量中选择了1:1000的放大倍率，即使是微小的偏差也清晰可见。测量表中的放大倍率通常为1:500。因此，几何误差不容易被发现。从图中可以看出，齿形略微呈鼓形，但除了齿顶修缘外没有其他修正。这将对齿轮的噪声行为产生积极影响。
图3：齿向测量，抛光磨削
齿向测量结果显示几何误差非常小（图 3），这是由于部件表面非常光滑所致。同时，我们还可以看到稍高的纵向凸起，用于补偿与载荷有关的位移和传动系统壳体公差。齿轮没有任何其他修形。
图4：粗糙度测量
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然而，粗糙度测量的结果还是非常有趣的。该图（图4）为KLINGELNBERG（克林贝格）精密测量中心的粗糙度测量图。图中显示的是四个齿在抛光磨削后两个齿面的粗糙度曲线。首先，我们可以看到所有四个齿和两个齿面的表面质量保持一致。根据所获得的齿轮质量，我们可以看到工艺的稳定性和可重复性。其次，获得的粗糙度值表明能够可靠地满足相关要求。
总结
抛光磨削在技术上比传统展成磨削更具挑战性。这主要有两个原因：首先，用于粗加工和精加工的单个蜗杆砂轮区域变得更小。因此，充分利用使用寿命潜力对于实现经济高效的加工效果至关重要。其次，工件的输入质量对局部蜗杆砂轮磨损特别是刀具的几何精度有很大的影响。
在传统磨削中，我们可以加工两至四个工件。在抛光磨削中，很容易占到使用寿命的三分之一。因此，在抛光磨削中，输入质量、加工余量分配和偏移值方面的工艺优化显得尤为重要。
