CN102848159B - 一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法，包括以下步骤：一.锻造加工；二.半精车加工：在车床上进行加工，内孔、齿顶圆、基准端面在一次装夹中加工完成；三.滚齿加工：滚齿加工采用标准滚刀滚齿加工，公法线留磨量；四.粗磨齿加工：全齿高加工到尺寸，齿根根据公法线留磨量出加工出相应的沉深圆弧，测量渐开线起始圆直径；五.渗碳淬火加工：齿面渗碳淬火，非渗面涂层保护；六.精车加工：在车床上进行加工，基准端面、内孔在一次装夹中完成；七.磨齿加工：在磨齿机上进行磨齿，测量渐开线起始圆直径，本发明的一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法制造成本低，方法简单，适用于加工大模数、少齿数、负变位比较大的齿轮。
Description
技术领域
本发明涉及一种齿轮加工方法，尤其是一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法。
背景技术
齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动，是传递机器动力和运动的一种主要形式，是机械产品的重要基础零件。近年来，动力传动齿轮装置正沿着小型化、高速化、低噪音、高可靠性方向发展。为提高齿轮传动的承载能力，硬齿面齿轮设计制造技术，日益受到普遍的关注。
一般硬齿面齿轮类零件的主要加工工序为：锻造-粗车-探伤-预处理-半精车-探伤-滚齿-热处理-精车-磨齿-探伤等。齿轮切齿加工有滚齿、铣齿、插齿等，其中滚齿加工是最主要的加工方式，而磨齿是获得高精度齿轮最可靠的方法，在齿轮加工中的比重也日益增大。为避免磨齿齿根出现磨削凸台，引起应力集中并提高齿根的强度，齿轮滚刀一般用的为大圆弧凸头留磨滚刀。理论上一种图号的(齿轮参数相同)零件必须根据参数订制一把留磨滚刀，但对于大多数企业来说，特别是私营企业，没有自己的产品，形不成批量，所加工的零件都是单件、小批量的，这就为订制滚刀提供了难度，如果每种图号订制一把滚刀，特别是大模数滚刀，成本太高，因此对于大多数企业来说订制的齿轮滚刀都是通用的凸头留磨滚刀，即对于模数相同的齿轮类零件可以用一把齿轮滚刀加工，但同模数，齿数多少不同，滚刀滚出的零件的过渡曲线起始圆半径不同，有的可能根本保证不了被加工齿轮与配对齿轮啮合时的有效起始圆半径，特别是大模数、少齿数的零件。
发明内容
为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是：提出一种制造成本低，方法简单，适用于大模数、少齿数、负变位比较大的齿轮加工方法。
本发明所采用的技术方案为：一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法，包括以下步骤：一.锻造加工；二.半精车加工：在车床上进行加工，内孔、齿顶圆、基准端面在一次装夹中加工完成，按已完成端面，内孔装夹找正，加工其余部分；三.滚齿加工：滚齿加工采用标准滚刀滚齿加工，公法线留磨量；四.粗磨齿加工：全齿高加工到尺寸，齿根根据公法线留磨量出加工出相应的沉深圆弧，测量渐开线起始圆直径；五.渗碳淬火加工：齿面渗碳淬火，非渗面涂层保护；六.精车加工：在车床上进行加工，基准端面向上装夹，基准端面、内孔在一次装夹中完成，翻面，按内孔和基准端面找正装夹，完成加工；七.磨齿加工：在磨齿机上进行磨齿，磨齿至成品，测量渐开线起始圆直径。
根据本发明的另外一个实施例，一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法进一步包括所述标准滚刀为通用的凸头留磨滚刀。
根据本发明的另外一个实施例，一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法进一步包括所述被加工齿轮与配对齿轮啮合时的有效起始点直径R1有效可以根据如下公式计算得到：R1有效＝√(Rb12+(Asinα，-√(R2顶2-Rb22))2)。
根据本发明的另外一个实施例，一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法进一步包括所述公式中：Rb1表示齿轮的基圆半径，A表示实际中心距，α，表示啮合角，R2顶表示配合齿轮的顶圆半径，Rb2表示配合齿轮的基圆半径。
根据本发明的另外一个实施例，一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法进一步包括所述粗磨齿加工后的齿轮的渐开线起始圆直径小于被加工齿轮与配对齿轮啮合时的有效起始点直径。
根据本发明的另外一个实施例，一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法进一步包括所述磨齿加工后的齿轮的渐开线起始圆直径小于被加工齿轮与配对齿轮啮合时的有效起始点直径。
根据本发明的另外一个实施例，一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法进一步包括所述半精车加工和精车加工中的车床为立式车床。
本发明的有益效果是：制造成本低，方法简单，适用于加工大模数、少齿数、负变位比较大的齿轮。
具体实施方式
现在结合优选实施例对本发明作进一步详细的说明。仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法，包括以下步骤：一.锻造加工；二.半精车加工：在立式车床上进行加工，校正外圆径向跳动不大于0.2、端面跳动不大于0.2，内孔、齿顶圆、基准端面在一次装夹中加工完成，按已完成端面，内孔装夹找正，加工其余部分；三.滚齿加工：滚齿加工采用标准滚刀滚齿加工，基准记号端面定位装夹，找正齿顶圆径跳不大于0.03，基准端面跳动不大于0.0.，胎具、滚刀跳动不大于0.03，滚齿精度8-9-8级GB10095-88，滚齿公法线长度W＝366.35±0.02，公法线留磨量；四.粗磨齿加工：全齿高加工到尺寸，齿根根据公法线留磨量出加工出相应的沉深圆弧，并且测量渐开线起始圆直径；五.渗碳淬火加工：齿面渗碳淬火，非渗面涂层保护，DCp3-3.4mm；六.精车加工：在立式车床上进行加工，基准端面向上装夹，找正齿部节圆对称八点径跳不大于0.05，记号端面不大于0.03，基准端面、内孔在一次装夹中完成，翻面，按内孔和基准端面找正装夹，完成加工；七.磨齿加工：在磨齿机上进行磨齿，找正基准端面和内孔跳动不大于0.01，磨齿至成品，并且测量渐开线起始圆直径。
另外，所述标准滚刀为通用的凸头留磨滚刀。
另外，所述被加工齿轮与配对齿轮啮合时的有效起始点直径R1有效可以根据如下公式计算得到：R1有效＝√(Rb12+(Asinα，-√(R2顶2-Rb22))2)，公式中：Rb1表示齿轮的基圆半径，A表示实际中心距，α，表示啮合角，R2顶表示配合齿轮的顶圆半径，Rb2表示配合齿轮的基圆半径，基圆直径db＝545.612，和它配对的齿轮齿数Z＝254，中心距为a＝3500.95，通过计算求得被加工齿轮与配对齿轮啮合时的有效起始点直径为φ552.17。
另外，所述渐开线起始圆直径小于被加工齿轮与配对齿轮啮合时的有效起始点直径，在粗磨齿加工完成之后，实际渐开线起始圆直径约为φ546小于有效起始点直径φ552.17，符合加工要求，在磨齿加工完成之后，渐开线起始圆直径约为φ546小于图纸要求有效起始点直径φ552.17，即最终渐开线长度也符合图纸要求。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (3)
1.一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：一.锻造加工；二.半精车加工：在立式车床上进行加工，校正外圆径向跳动不大于0.2mm、端面跳动不大于0.2mm，内孔、齿顶圆、基准端面在一次装夹中加工完成，按已完成端面，内孔装夹找正，加工其余部分；三.滚齿加工：滚齿加工采用标准滚刀滚齿加工，基准记号端面定位装夹，找正齿圆径向跳动不大于0.03mm，胎具、滚刀跳动不大于0.03mm，滚齿精度8-9-8级GB10095-88，滚齿公法线长度W＝366.35±0.02mm，公法线留磨量；四.粗磨齿加工：全齿高加工到尺寸，齿根根据公法线留磨量加工出相应的沉深圆弧，并且测量渐开线起始圆直径，粗磨齿加工后的齿轮的渐开线起始圆直径小于被加工齿轮与配对齿轮啮合时的有效起始点直径；五.渗碳淬火加工：齿面渗碳淬火，非渗面涂层保护，DCp3-3.4mm；六.精车加工：在立式车床上进行加工，基准端面向上装夹，找正齿部节圆对称八点径向跳动不大于0.05mm，记号端面不大于0.03mm，基准端面、内孔在一次装夹中完成，翻面，按内孔和基准端面找正装夹，完成加工；七.磨齿加工：在磨齿机上进行磨齿，找正基准端面和内孔跳动不大于0.01mm，磨齿至成品，并且测量渐开线起始圆直径，磨齿加工后的齿轮的渐开线起始圆直径小于被加工齿轮与配对齿轮啮合时的有效起始点直径。
2.根据权利要求1所述的一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法，其特征在于：所述标准滚刀为通用的凸头留磨滚刀。
3.根据权利要求1所述的一种大模数少齿数齿轮渐开线的加工方法，其特征在于：所述半精车加工和精车加工中的车床为立式车床。
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