CN101704135B - 螺旋锥齿轮干切齿工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺旋锥齿轮干切齿工艺，采用外径尺寸为60-180mm圆钢模锻成型、选用K类超细硬质合金刀具，将工件加热至920-950℃，保温时间2～4小时，通过风冷降至540-680℃，保温时间2-4小时，自然冷却至室温，将正火处理后的工件进行车削加工至齿轮所需的外形尺寸，切齿，切削加工，检测入库。本发明采用完全干切齿，不需要切削油、热处理前表面无需清洗，减少了工业污染。加工效率高、制造成本低、产品切齿加工精度高、工艺流程短。

Description

螺旋锥齿轮干切齿工艺
技术领域
本发明涉及一种齿轮加工工艺，具体涉及汽车主减速器中螺旋锥齿轮的轮齿切削加工工艺。
背景技术
传统的汽车主减速器螺旋锥齿轮加工工艺，在切齿时采用高速钢刀具，在切削过程中通过冷却油进行冷却，采用传统的切削方法，切削时必须添加切削油，这样废油对环境造成污染；切削后的产品由于表面沾附有冷却油，在热处理前需增加清洗工序进行表面清洗，增加了加工工序和制造成本；由于刀具切削线速度较低，使齿面粗糙度较高。这种加工工艺方法加工时间长、产品精度低、生产效率低且成本高、对环境污染大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述汽车主减速器螺旋锥齿轮切齿传统的“湿切”加工工艺中加工效率低、精度差、成本高和环境污染的问题，提供一种加工精度高、效率高、成本低无污染的螺旋锥齿轮干切齿工艺。
本发明是采用下列工艺实现上述目的的：
1、工件选材
工件基材为低碳合金钢，外径尺寸为φ60-φ180mm，圆钢模锻成型；
2、刀具选材
第一步：刀条选用硬度≥80HRC的K类超细硬质合金，
第二步：将刀条安装在刀盘上，刀条安装后，径向跳动≤0.0025，轴向跳动≤0.025；
3、工件正火处理
第一步：加热，将工件加热至920-950℃，保温时间120-240分钟；
第二步：保温，将上述工件通过风冷降至540-680℃，保温时间120-240分钟；
第三步：空冷，工件在空气中自然冷却至室温；
工件正火后，硬度为：160-180HB，金相组织为：铁素体+珠光体1-3级；
4、工件车削
将正火处理后的工件进行车削加工至齿轮所需的外形尺寸；
5、切齿参数设定
调整切齿机参数，粗切进给量0.08-0.13mm/齿、精切进给量0.01-0.04mm/齿、刀盘切削线速度230-260m/min；
6、切削加工
启动机床，将上述工件安装在机床上，对工件进行完全干切削加工；
7、检测
将加工完后的工件检测，齿部精度AGMA12-13级，或国标GB 4-5级入库。本发明较传统工艺的优点是：
本发明采用完全干切齿工艺，不需要切削油、热处理前表面无需清洗，使车间环境更加清洁，减少了大量的工业污染。加工效率高，传统加工工艺一般为8-40分钟/件，现在只需要2-12分钟/件，较原湿切工艺，产品加工效率可提高2-5倍；
本发明制造成本低，传统加工工艺所需消耗的油料、电能、刀具费用约为18元/套，现在只需要6元/套，单套产品加工成本可降低60％以上；
产品切齿加工精度高，原工艺为AGMA9-11级(相当于国标GB 6-8级)，采用干切齿工艺精度可达AGMA12-13级(相当于国标GB 4-5级)，较原工艺方案提高2-3级；
减少了工艺流程，原来由于产品表面存在油污，在热处理前需进行清洗处理，现在产品切齿加工完成后，可立即进行移工进行热处理，缩短了加工周期、减少了产品搬运次数和清洗造成的排污。
具体实施方式
实施例1
1、工件选材
工件(齿坯)材料选用22CrMoH低碳合金钢，采用外径尺寸为φ120mm的圆钢模锻成型；
2、刀具选材
第一步：刀条选用K类超细硬质合金，要求硬度≥80HRC，
第二步：将刀条安装在刀盘上，要求刀条安装后，径向跳动≤0.0025，轴
向跳动≤0.025。
3、工件正火处理
第一步：加热，将工件加热至950℃，保温时间120分钟；
第二步：保温，将将上述工件通过风冷降至600～630℃，保温时间150分钟；
第三步：空冷，工件在空气中自然冷却至室温；
工件正火后，硬度为：170±10HB，金相组织为：铁素体+珠光体1-3级。
4、工件车削
将正火处理后的工件进行车削加工至齿轮所需的外形尺寸；
5、切齿参数设定
调整切齿机参数，选择粗切进给量0.10mm/齿、精切进给量0.035mm/齿、刀盘切削线速度250m/min；
6、切削加工
启动机床，将工件安装在机床上，对试件进行完全干切削加工；
7、检测
将加工完后的工件检测，齿部精度AGMA12-13级，或国标GB 4-5级入库。
实施例2
1、工件选材
工件(齿坯)材料选用20CrMnTiH低碳合金钢，采用外径尺寸为φ180mm的圆钢模锻成型；
2、刀具选材
第一步：刀条选用K类超细硬质合金，要求硬度≥80HRC，
第二步：将刀条安装在刀盘上，要求刀条安装后，径向跳动≤0.0025，轴向跳动≤0.025。
3、工件正火处理
第一步：加热，将工件加热至930℃，保温时间180分钟；
第二步：保温，将将上述工件通过风冷降至600-630℃，保温时间240分钟；
第三步：空冷，工件在空气中自然冷却至室温；
工件正火后，硬度为：170±10HB，金相组织为：铁素体+珠光体1-3级。
4、工件车削
将正火处理后的工件进行车削加工至齿轮所需的外形尺寸；
5、切齿参数设定
调整切齿机参数，选择粗切进给量0.13mm/齿、精切进给量0.02mm/齿、刀盘切削线速度230m/min；
6、切削加工
启动机床，将工件安装在机床上，对试件进行完全干切削加工；
7、检测
将加工完后的工件检测，齿部精度AGMA12-13级，或国标GB 4-5级入库。

Claims (1)

1.一种螺旋锥齿轮干切齿工艺，其特征在于：
(1)、工件选材
工件基材为低碳合金钢，外径尺寸为φ60-φ180mm，圆钢模锻成型；
(2)、刀具选材
第一步：刀条选用硬度≥80HRC的K类超细硬质合金，
第二步：将刀条安装在刀盘上，刀条安装后，径向跳动≤0.0025，轴向跳动≤0.025；
(3)、工件正火处理
第一步：加热，将工件加热至920-950℃，保温时间120～240分钟；
第二步：保温，将上述工件通过风冷降至540-680℃，保温时间120-240分钟；
第三步：空冷，工件在空气中自然冷却至室温；
工件正火后，硬度为：160-180HB，金相组织为：铁素体+珠光体1-3级；
(4)、工件车削
将正火处理后的工件进行车削加工至齿轮所需的外形尺寸；
(5)、切齿参数设定
调整切齿机参数，粗切进给量0.08-0.13mm/齿、精切进给量0.01-0.04mm/齿、刀盘切削线速度230-260m/min；
(6)、切削加工
启动机床，将上述工件安装在机床上，对工件进行完全干切削加工；
(7)、检测
将加工完后的工件检测，齿部精度AGMA12-13级，或国标GB4-5级入库。
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