[发明专利]一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法及变速器齿轮

说明书

本发明技术方案提出了一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法及采用该加工方法制成的变速器齿轮，在加工时利用软爪卡盘夹持齿轮棒料进行粗加工及精加工得到齿坯，并根据工件尺寸选择与之匹配的软爪卡盘加工方式、软爪卡盘夹持位置以及棒料加工面尺寸，从而提供一种适用于小批量齿轮生产的齿轮快速试制方法，采用此方法制得的齿轮能够满足汽车变速器齿轮的高精度要求。

技术领域

本发明属于变速器齿轮加工领域，具体涉及一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法及采用该加工方法制得的变速器齿轮。

背景技术

随着生活水平提高，汽车行业趋向于拓宽车辆功能并追求使用场景多样化，这就对汽车变速箱提出新的要求，而齿轮作为变速箱重要的传动机构之一，要求其自身结构尺寸精度、材料强度足以承受高转速、高负荷等复杂工况。比如结构复杂的双离合变速器对齿轮内孔的定位基准精度要求均在0.015mm以内，以减缓齿轮运转磨损、延长齿轮及变速箱使用寿命、降低整车噪音及振动。

现有的变速器齿轮一般采用专用设备及专用夹具加工，加工成本高、生产周期长、不适合小批量加工生产，且目前亦缺少一种能够保证变速器齿轮加工精度且适用于小批量齿轮生产的快速试制加工方法。

发明内容

为克服以上背景技术所述的缺陷，本发明技术方案提供了一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法，包括如下步骤：

S1、利用软爪卡盘夹持齿轮棒料进行粗加工及精加工得到齿坯；

S2、滚齿；

S3、热处理；

S4、磨削加工；

S5、利用成型磨齿机对热处理后的半成品齿轮表面进行精加工，得到六级以上精度的变速器齿轮；

其中，步骤S1中的粗加工，包括如下步骤：

S11、所述齿轮棒料以第一预设长度深入软爪卡盘并由软爪卡盘夹紧棒料外圆，棒料第一端面向卡盘外侧突出；

S12、车削加工齿轮内孔、齿轮棒料第一端面及棒料外圆，棒料外圆的加工面自棒料第一端面向第二端面延伸第二预设长度，控制第一预设长度与第二预设长度之和小于棒料宽度；

步骤S1中的精加工，包括如下步骤：

S13、加工软爪卡盘内侧，使软爪卡盘呈圆弧状稳定夹持经S12车削处理后的工件外圆直径；

S14、调面装夹齿轮棒料且齿轮棒料以第三预设长度深入软爪卡盘，并车削加工第二端面，控制第二预设长度大于第三预设长度。

进一步地，执行S12步骤中，控制第一端面与内孔的同轴度小于等于0.01mm。

进一步地，执行步骤S14中，控制软爪卡盘的跳动小于等于0.01mm，卡盘内孔与卡盘端面的垂直度小于等于0.005mm。

进一步地，执行步骤S4中，利用内外锥组合磨床以内孔和内孔端面定位加工热处理后的齿坯，控制处理后的齿坯内孔圆度在0.005以内、圆柱度在0.01以内、第二端面与内孔的垂直度在0.005以内，控制齿轮精度达到六级以上。

进一步地，执行步骤S12及S14中，控制变速器齿轮工件粗糙度不大于Ra1.6。

进一步地，在执行步骤S5前，将夹具精度调整至0.003mm以内，并通过胀套胀紧内孔后，使用顶尖顶紧胀套以第二端面为定位面进行磨齿加工。

进一步地，步骤S5包括以下步骤：

S51、通过控制修整轮与砂轮的线速度比以及砂轮每转一圈时修整轮的进给量比值，对砂轮表面进行修整；

S52、使用修整后的砂轮对半成品齿轮表面执行粗磨、精磨处理。