[发明专利]一种高线精轧机组的齿轮轴的高精度加工方法

说明书

本发明涉及金属的组合加工技术领域，公开了一种高线精轧机组的齿轮轴的高精度加工方法，包括如下步骤：a.毛坯制作；b.粗车；c.调质处理；d.半精车；e.制齿；f.渗碳；g.淬火；h.精车；i.半精磨；j.制花键；k.铣；l.磨齿；m.精磨。本发明克服了现有技术中加工齿轮轴时先精磨外圆再磨齿的技术偏见，先进行磨齿加工再精磨加工轴外圆中的轴颈段，从而避免轴颈段的表面造成损伤，确保轴颈段的粗糙度和跳动误差，延长轴瓦和齿轮轴的使用寿命，节省大量的人力和物力。

技术领域

本发明涉及金属的组合加工技术领域，更具体地是涉及一种高线精轧机组的齿轮轴的高精度加工方法。

背景技术

在新能源、航空航天、国防建设、轧钢生产等领域中经常会用到齿轮箱，齿轮轴作为齿轮箱中的核心部件，其形状和结构越来越复杂。同时，为了满足使用需求，对齿轮轴的精度要求越来越高，对齿轮轴的力学和物理性能、表层结构、表面质量等的要求也越来越高。高性能齿轮轴的制造极具挑战性，是加工制造水平能力的集中体现。

现有的齿轮轴加工工艺与传统的齿轮轴加工工艺相比有了很大改进，并且采用更佳自动化、智能化的加工设备进行加工。例如名称为轻轨中间轴加工工艺（申请号为201210132930.3）的中国发明专利，名称为大功率风电机组齿轮主轴加工工艺（申请号为201310657178.9）的中国发明专利，名称为一种花键齿轮轴的加工方法（申请号为201711217621.5）的中国发明专利申请公开的都是齿轮轴加工工艺。这些齿轮轴加工工艺均是将磨齿工序安排在磨外圆工序之后，对于采用轴瓦支撑的齿轮轴，与轴瓦配合的齿轮轴的轴外圆中的轴颈段的粗糙度要求非常高，在精磨完轴颈段之后再进行磨齿，很容易损伤轴颈段的表面，使轴颈段的粗糙度和跳动误差变大，严重影响齿轮轴和轴瓦的配合稳定性，而且会导致轴瓦或齿轮轴的使用寿命缩短，需要频繁更换轴瓦或齿轮轴，对于航空航天、国防建设、轧钢生产等领域中的齿轮箱而言，更换轴瓦或齿轮轴需要花费大量的人力、物力和时间。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的不足，提供了一种高线精轧机组的齿轮轴的高精度加工方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的。

一种高线精轧机组的齿轮轴的高精度加工方法，包括如下步骤：

a.毛坯制作，采用锻造或铸造的方式制作毛坯；

b.粗车，粗车加工轴端面、轴外圆、齿顶圆、齿端面和各轴台阶面；

c.调质处理，将齿轮轴整体淬火之后进行高温回火；

d.半精车，半精车加工轴端面、轴外圆、齿顶圆、齿端面和各轴台阶面；

e.制齿，在滚齿机上滚齿加工出齿部；

f.渗碳，齿部渗碳处理；

g.淬火，齿轮轴整体淬火处理；

h.精车，精车加工轴端面、轴外圆和各轴台阶面；

i.半精磨，半精磨加工轴端面、轴外圆和各轴台阶面；

j.制花键，滚齿加工出渐开线花键，和/或滚齿或铣削加工出矩形花键；

k.铣，铣出矩形花键的导向部分；

l.磨齿，磨削加工齿部；

m.精磨，精磨加工轴外圆中的轴颈段，轴颈段的表面粗糙度要求为Ra0.2。

作为进一步改进的方案，上述的步骤a中毛坯制成后，取样做成份化验。

作为进一步改进的方案，上述的步骤f中实现齿部渗碳采用的方法是在轴端面、轴外圆和各轴台阶面处涂防渗碳涂料，然后将齿轮轴进行渗碳处理；或者是将齿轮轴整体渗碳，然后车削加工去除轴端面、轴外圆和各轴台阶面处的渗碳层。