[发明专利]一体式锥齿轮的加工方法

摘要

本发明公开了一种一体式锥齿轮的加工方法，包括备料、毛坯两端划钻中心孔、粗车见光、探伤、热处理、粗车、毛坯复验、半精车、粗铣齿、倒角、热处理、喷丸、精车、粗磨、精铣齿、着色滚检、检测、精磨、终检的步骤，本发明的目的在于提供一种结构稳定性好，且加工精度高的一体式锥齿轮的加工方法。

主权项

一体式锥齿轮的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：A、备料：锻造毛坯，将毛坯正火升温到930℃后保温3小时，在空气中冷却到室内温度，再升温到680℃后保温3小时，最后将所得工件在空气中冷却到室温；B、将步骤A中锻造后的毛坯两端划钻中心孔，选用B5中心孔；C、粗车见光：将步骤B中所得工件装夹在车床上，车刀车工件的齿轮体、齿轮轴的各阶台外圆，车掉工件表面氧化皮即可，保留到最大尺寸，得到一体式锥齿轮粗车体；D、探伤：将步骤C 中粗车后的一体式锥齿轮粗车体用超声波进行探伤检测，使之探伤后的工件缺陷容许≤φ2mm，底波降低量≤6dB，工件不产生延伸缺陷与密集缺陷区；E、热处理：将步骤C中探伤合格后的一体式锥齿轮粗车体进行正火升温到930℃后保温3小时，在空气中冷却到室内温度，再升温到680℃后保温3小时，最后将所得工件在空气中冷却到室温，使其布氏硬度达到HB215～235；F、粗车：在车床上搭中心架，将步骤E热处理后的一体式锥齿轮粗车体装夹在车床上，进一步通过车工件齿轮体、齿轮轴的各台阶外圆和长度，单边留5mm余量，修两端中心孔，并从中切取有本体试样1与本体试样2；G、毛坯复验：将步骤F中的本体试样1进行化学成分、晶粒度、非金属夹杂物的复验，同时将本体试样2做机械性能的复验；H、半精车：将通过步骤G中复验合格后的一体式锥齿轮毛坯件装夹在车床上，在车床上搭中心架，车一体式锥齿轮齿轮轴、齿轮体各阶台的外圆和长度，单边留3mm余量，车面锥、背锥、前锥到成品，修两端中心孔，得到一体式锥齿轮半精车品；I、粗铣齿：将经步骤H中得到的一体式锥齿轮半精车品装夹在铣床上，机床分度头装夹齿轮背锥方向轴颈，采用专用工装顶住工件面锥方向的中心孔，棒铣刀沿着预先设定好的路径对一体式锥齿轮半精品进行粗铣加工，中点分度圆弦齿厚预留精铣齿量到1mm，其齿底以圆弧R过渡，并铣到成品，齿根以沉深圆弧R过渡；J、倒角：将步骤I中粗铣齿后的一体式锥齿轮进行倒角，分别对齿廓与齿顶进行倒角，齿廓倒角1.5×45°，齿顶倒圆角R1； K、热处理：将步骤J中倒角后的一体式锥齿轮齿面进行渗碳淬火，除齿牙外其余部份涂防渗碳层，防渗碳层的厚度为0.3mm，将经过涂抹防身碳层的一体式锥齿轮进行高温处理，温度保持在920～930℃并保温8小时，然后在空气中冷却至400～500℃，再升温到820～830℃保温4小时后进行油淬，油温为60℃，使得渗碳淬火后齿面硬度为HRC56～60，芯部硬度为HRC30～42； L、喷丸：将步骤K中热处理后的工件齿面采用2.5mm的铁砂进行喷丸处理，使之喷丸后的齿面硬度为HRC58～62，喷丸选用2.5mm的铁砂；M、精车：将步骤L中喷丸后的一体锥齿轮装夹在车床上，车床卡装夹背锥方向轴颈，专用工装的直柄顶尖顶面锥方向轴颈中心孔，车刀车齿轮轴、齿轮体各阶台的外圆，单边留0.3mm余量，端面留0.2mm余量，并修两端中心孔；N、粗磨：将步骤M中精车后的工件装夹外圆磨床，双顶一体式锥齿轮中心孔，粗磨齿轮轴、齿轮体各阶台的外圆，单边留0.15mm余量，磨削长度到成品；O: 精铣齿: 将步骤N中粗磨后的一体式锥齿轮装夹，分度头装夹齿轮背锥方向轴颈，用专用工装顶住工件面锥方向的中心孔，对左右齿面进行精加工，中点齿厚加工到成品，齿底和齿根不用加工； P：着色滚检：将步骤O中精铣齿后的齿轮与相配对的齿轮进行着色，使得在轻载时啮合区域中长度方向占总齿宽的43%～47%，高度方向占全齿高的50%，接触位置在啮合区域的中部偏锥齿轮小端；Q：检测：将步骤P中着色滚检后的成品锥齿轮送齿轮检测仪检测其齿部精度，并进行磁粉探伤,使之工件探伤后线性缺陷≤0.5，圆形缺陷≤0.1；R：精磨：将步骤Q中检测后的工件进行精磨，精磨工件各阶台外圆到成品；S：终检：将步骤R中精磨后的工件进行终检，检验各尺寸精度，并做好记录。