RV減速機具有精度高、回差小、剛性好、傳動比範圍寬等優點，是機械人關節減速機的理想選擇。 擺線輪作為RV減速機的核心部件，加工質量和精度直接決定了RV減速機的傳動精度。 國內外學者對RV減速機擺線輪的齒形做出了一些研究成果。 柯慶勳等對擺線輪在成形磨削過程中的溫度場分布進行了一流的實驗研究王佳寧等研究了擺線輪基本齒形引數與RV減速機嚙合剛度的關係王文濤、徐洪海研究了擺線齒形各引數對其傳動效能的影響張粵明等研究了RV減速機擺線輪齒形的優化和引數化設計，開展了RV減速機擺線輪的磨削工藝研究。
對於齒輪的磨削，明興祖等研究了端麵齒輪磨削工藝引數的優化郭輝等闡述了使用六軸數控蝸輪磨齒機磨齒面齒輪的方法。 與擺線齒輪加工相關的研究並不多。 近年來，隨著我國機械人裝置的快速應用和發展，對裝置的高精度運動要求對擺線輪的加工精度提出了更高的要求，因此本文作者研究了擺線輪經過精密加工後的表面質量，特別是表面粗糙度的影響因素。
目前，擺線齒形一般有兩種磨削方法：成形法和膨脹法。 成形磨削是將砂輪軸的截面輪廓修整至與擺線輪的單齒粗化具有相同輪廓後，磨削齒輪齒面的方法，因其加工精度超過4年而廣泛用於齒輪齒面精加工。 本文作者採用成形方法對擺線齒廓進行磨削，研究了磨削引數對20crmnti擺線齒廓磨削工藝表面完整性的影響。
1.試驗設計。
試驗所用擺線輪的材料為20crmnti，其化學成分見表1，相應的力學效能見表2，擺線輪的幾何引數和結構圖分別見表3和圖1。 試驗工具機為萬能外圓磨床M1432B-1000，磨削試驗地點如圖2所示，磨削方式為反向磨削，水性乳液冷卻，砂輪採用單晶剛玉砂輪，粒度數分別為，中軟級，陶瓷結合，單晶剛玉由於其抗壓性強，廣泛應用於高韌性、高硬度材料的表面加工和韌性。
筆者採用正交試驗方法，選取正交表L16 45，研究了砂輪線速度、磨削深度、擺線輪軸向進給速度和砂輪粒度等4個因素對表面完整性的影響，選取了表4所示的正交試驗因素和磨削水平， 砂輪轉速n範圍為2000 3200 r min，磨削深度ap範圍為002 ～0.12mm，擺線針輪進給速度VF範圍為12～2.8m/min。正交試驗結果如表5所示。 試驗中，採用OUGHSCAN高精度表面結構測量儀測量擺線輪加工後的表面粗糙度，沿軸向進給方向選取等距5個零件，取樣長度為10mm，評估長度為50 mm，測量值記錄在表 5 中。
2.測試結果分析。
從表5可以看出，表面粗糙度由023~0.一系列加工表面為 55 m 的擺線輪。 從極差的結果可以看出，砂輪粒度對粗糙度的影響最大，其次是砂輪轉速和磨削深度。 受影響最小的是擺線進給率。 對正交試驗結果的進一步分析表明，得到了20crmnti鋼擺線輪表面粗糙度與砂輪線轉速、擺線輪進給速度、磨削深度和磨削後砂輪粒度的關係。
在正交試驗中，砂輪轉速對擺線齒廓粗糙度的影響如圖3所示，從正交表和圖3可以看出：一般來說，隨著砂輪轉速n的增加，磨削表面粗糙度A值會降低。 主要原因是隨著砂輪在擺線輪齒面輪廓上的磨削能力的提高，砂輪與齒面接觸痕跡之間的摩擦力減小，相鄰接觸痕跡之間的軌跡距離變小，導致痕跡密度增加，擺線齒面粗糙度降低。 而砂輪粒度為60目時得到的粗糙度一般大於220目粒度的粗糙度，因為粒度數越大，通過砂輪單位長度篩孔的磨粒越多，磨粒粒徑越小，表面粗糙度越有利。
如圖3所示，當砂輪晶粒尺寸為60目時，表面粗糙度隨轉速的增加而緩慢減小，當晶粒尺寸為220目時，表面粗糙度A值隨轉速的增加而波動減小，即在2800 r min時略有增大後減小， 較小的表面粗糙度為 023μm。這是因為砂輪線速度的增加會增加磨料切削刃在單位時間內的切削次數，即減少磨料切削刃的單次切削時間，從而減少材料被相鄰的兩個磨削刃去除後留在加工表面的殘餘突起高度， 這也有助於磨削熱量的擴散，因此會導致表面粗糙度值的降低。
擺線進給速度對擺線齒廓粗糙度的影響。
擺線進給速度對正交試驗中粗糙度的影響結果如圖4所示，可以看出，無論100目或150目粒徑如何，表面粗糙度a的值都隨著擺線輪軸向進給速度的增加而增大。 其原因是隨著擺線輪進給速度的增加。 單位時間內磨齒面磨削刃數減少，單位面積齒面形成的磨削殘餘高度增加此外，隨著軸向進給速度的增加，磨床的顫振也隨之增加，也會對擺線輪的粗糙度產生一定的影響，使粗糙度值有增加的趨勢。
提高擺線輪的進給速度與提高砂輪的線速度相反，會增加相鄰兩個磨料切削刃之間的材料去除量，並增加加工表面上殘留凸起的高度，導致表面粗糙度值的增加。
磨削深度對擺線輪廓粗糙度的影響。
擺線進給速度對正交試驗中粗糙度的影響如圖5所示，可以看出，隨著磨削深度的增加，擺線齒面變粗。 這是由於磨削深度的增加會增加單個磨粒的最大切削厚度，從而增加擺線齒面的塑性變形，使磨粒切削刃通過磨削工作區域時留在齒輪表面的切削痕跡的深度也會增加， 所以齒面粗糙度值也會增加。
同時，從磨削原理分析，磨削深度的增加會增加同時參與磨削的磨粒的切削刃數量，導致磨削力增加，磨削溫度迅速公升高，從而降低磨削表面質量。 但是，從以上試驗結果來看，雖然整體表面粗糙度值隨著磨削深度的增加而增加，但磨削深度的變化對表面粗糙度的影響並不是很明顯。 這是因為在實際磨削過程中，磨削量是緩慢地送入最終的磨削深度，而不是一次直接在磨削深度處磨削。
砂輪晶粒尺寸對擺線齒廓粗糙度的影響。
從表5可以看出，砂輪粒度對表面粗糙度的影響最大，根據試驗結果，圖6顯示了砂輪粒度與表面粗糙度的關係。
從實驗結果可以看出，擺線輪的齒粗糙度隨著砂輪粒度的增大而減小。 這是因為砂輪粒度越大，磨粒的直徑尺寸越小，砂輪表面單位面積的磨粒越多，實際參與磨削的磨粒數量增加，磨粒的切削高度減小，從而降低表面粗糙度值同時，砂輪粒徑越大，加工表面切削痕跡的間距越小，劃痕越淺，從而也降低了表面粗糙度;此外，同時磨削涉及的磨粒數量越多，每個磨粒上的磨削力就越小，從而降低了表面粗糙度值，有助於提高加工表面質量。
3.磨削表面粗糙度的第乙個模型和試驗驗證。
從以上分析可以看出，當砂輪粒度越大時，精加工效果越好，選取粒徑為150目砂輪，用不同的磨削引數進行測試，得到擺線輪的磨削表面粗糙度資料，並將試驗結果回歸，以冪函式的形式對粗糙度模型進行建模。
其中：k、 都是未確定的常數。
通過對多個線性方程的回歸，可以得到公式（1）中的4個未確定的常數，從而得到砂輪晶粒尺寸為150目**時擺線齒面磨削表面粗糙度的模型，如公式（2）所示。
模型範圍是正交檢驗中 3 個實驗因子的範圍。
為了進一步驗證表面粗糙度模型的效果，將試驗測量值與數值進行了比較，結果如表6所示。
從表6可以看出，擺線輪齒面**的表面粗糙度與測量值的相對誤差為195%~5.1%，最大相對誤差為51%，說明文中擺線針輪齒面磨削表面粗糙度模型效果較好。 因此，本文作者建立的表面粗糙度模型可為擺線針輪表面精密加工的表面質量分析提供理論參考。
通過對20Crmnti鋼擺線擺線齒面磨削進行正交試驗，分析了砂輪線速度、擺線進給速度、磨削深度和砂輪粒度對擺線輪齒面表面粗糙度的影響，並在此基礎上建立了擺線針輪表面粗糙度一級模型。 結論如下：
1）砂輪粒度是影響擺線輪齒面磨削表面粗糙度的最大因素，砂輪轉速的影響是次要的，磨削深度的影響較小，擺線輪軸向進給速度的影響最小。
2）選擇粒徑較大的砂輪，提高砂輪轉速，減小磨削深度，可以降低表面粗糙度，擺線輪進給速度的增加使表面粗糙度整體呈增加趨勢，但擴大效果不明顯。
3）使用150目砂輪磨削時，砂輪轉速n=3200rmin，擺線輪進給速度vf=12m min，磨削深度 ap = 0在12公釐處，擺線齒表面具有更低的表面粗糙度和更好的表面質量。
4）模型效果高，受表面粗糙度影響的模型與測量值的最大相對誤差為51%，為實際加工合理選擇磨削引數提供了試驗依據和參考。
參考文獻省略。