CN103495845A - 倒档齿轮加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种倒档齿轮加工工艺，以解决现有工艺由于增加精车拨叉槽的工序，而带来的降低生产效率、增加成本、降低拨叉槽耐磨性的问题。本工艺通过设置拨叉槽宽10+0.10+0.03mm，槽两端面跳动0.02mm，端面到拨叉槽尺寸31.4±0.05mm，与现有倒档齿轮加工工艺相比，产品热处理后，拨叉槽变形后尺寸即符合工艺要求，减少了精车拨叉槽这一工序，降低加工成本，同时由于不用再精车拨叉槽，无热后精车去掉剩余量的操作，因此不会使拨叉槽的有效硬化层减小，可增强拨叉槽的耐磨性。

Description

倒档齿轮加工工艺
技术领域
   本发明涉及齿轮加工技术，尤其涉及一种倒档齿轮加工工艺。
背景技术
倒档齿轮一般包括齿轮和拨叉槽。为保证倒档齿轮挂档的准确性和拨叉槽的耐磨性，在倒档齿轮加工过程中，对拨叉槽的宽度、位置尺寸以及两端面跳动的加工十分重要。
现有倒档齿轮加工工艺一般包括下料、锻造、正火、精车、制齿、热处理精车内孔及清洗等工序，精车中的光坯如图2所示，图中，6代表倒档齿轮，7代表拨叉槽，8代表拨叉槽的第一端面，9代表拨叉槽的第二端面，10代表齿轮远离拨叉槽一端的外端面，尺寸外端面10到拨叉槽第二端面9的尺寸为31.3±0.05mm，尺寸外端面10到拨叉槽第二端面9的端面跳动为0.05，拨叉槽两边各留有0.10mm的余量，且拨叉槽两端面跳动也为0.05mm，而由于热处理端面变形等因素，光坯两端面跳动会大于0.05mm，不符合产品参数要求，为了满足产品的参数要求，必须对拨叉槽两侧进行精车处理，即在精车内孔后增加精车拨叉槽的工序。
由于增加了上述精车拨叉槽的工序，不仅降低了工艺的生产效率，增加成本；同时，由于拨叉槽在热处理后才能精车加工，热后精车会将拨叉槽两边0.10mm的余量车掉，拨叉槽的有效硬化层就会减小0.10mm左右，降低拨叉槽的耐磨性。
发明内容
本发明提供一种倒档齿轮加工工艺，以解决现有工艺由于增加精车拨叉槽的工序，而带来的降低生产效率、增加成本、降低拨叉槽耐磨性的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
倒档齿轮加工工艺，包括以下步骤：
1）锻造，采用模锻方式加工锻坯；
2）等温正火，等温正火硬度为160～190HB；
3）精车，采用刀具为硬质合金刀片车刀，内孔尺寸φ17.9+0.018  0mm，拨叉槽尺寸10+0.10 +0.03mm；
4）滚齿，采用数控滚齿机，粉末冶金滚刀，齿向螺旋线倾斜0.025～0.035mm，沿齿厚方向留剃齿余量0.06 mm；
5）剃齿，采用数控剃齿机, 按齿向方向长度7mm，齿向螺旋线倾斜偏差0.033～0.038mm，大端公法线长度W3=17.56±0.02mm；
6）热处理，热处理包括渗碳淬火、回火和抛丸，其中渗碳中渗层深度为0.4-0.8mm，淬火表面硬度82—84HRA，芯部硬度30—45HRC，抛丸为除净表面氧化皮；
7）精车内孔 ，数控车床加工内孔尺寸为φ18+0.018  0mm；
8）压铜套，采用数控声光报警压力机进行铜套压装，把铜套压入倒档齿轮孔内，压力下限为1.2MPa，上限4.2MPa；
9）精车内孔,采用三爪卡盘夹具对工件夹持定位，采用数控车床进行内孔精车；
10）采用连续式超声波清洗机清洗，然后检验、包装、入库；
其中，在步骤3）中拨叉槽宽10+0.10 +0.03mm，槽两端面跳动0.02mm，端面到拨叉槽尺寸31.4±0.05mm，齿外圆尺寸φ63.48 0  -0.08mm，齿轮外圆跳动0.01mm，端面跳动0.015mm。
本发明的有益效果：由于拨叉槽热后宽度尺寸会减小0.01～0.02mm，而端面跳动会增加0.02mm，因此本发明在上述步骤3）中设置拨叉槽宽10+0.10 +0.03mm，槽两端面跳动0.02mm，端面到拨叉槽尺寸31.4±0.05mm，与现有倒档齿轮加工工艺相比，产品热处理后，拨叉槽变形后尺寸即符合工艺要求，减少了精车拨叉槽这一工序，降低加工成本，同时由于不用再精车拨叉槽，无热后精车去掉剩余量的操作，因此不会使拨叉槽的有效硬化层减小，可增强拨叉槽的耐磨性。 
进一步，在步骤 2）中，同一个零件硬度变化差不超过10HB，同一批零件硬度变化差不超过15HB；金相组织为珠光体与铁素体，两者均匀分布≤2级，晶粒度为6～8级，带状组织≤2级，魏氏体≤1级。根据上述要求，可有效减小产品最终热处理变形量，保证批量产品的齿轮精度，能有效控制在国标7级精度范围内。
附图说明
图1是本发明倒档齿轮加工工艺实施例光坯的结构示意图；
图2是现有倒档齿轮加工工艺中光坯结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
本实施例倒档齿轮加工工艺包括以下步骤：
1）锻造，材料为20CrMnTiH-GB/T5216-2004,采用模锻方式加工锻坯；
2）等温正火，加热温度，等温温度，保温时间；等温正火硬度为160～190HB；同一个零件硬度变化差不超过10HB，同一批零件硬度变化差不超过15HB；金相组织为珠光体+铁素体均匀分布≤2级，晶粒度为6～8级，带状组织≤2级，贝氏体:无；魏氏体：≤1级；
3）精车，分粗、精车，刀具为硬质合金刀片车刀，内孔尺寸φ17.9+0.018  0mm，拨叉槽尺寸10+0.10 +0.03mm；
 4）滚齿，采用数控滚齿机Y3116CNC，粉末冶金滚刀，齿向螺旋线倾斜0.025～0.035mm，留剃齿余量0.06 mm（齿厚方向）；
5）倒尖角，采用数控倒角机YH9340，倒角刀片D11PR130R-2和D11PR130L-2，尖角角度90°±1°（分度圆位置），倒角中心对齿中心偏移0.2mmmax；
6）剃齿，采用数控剃齿机YA4232CNC, 齿向螺旋线倾斜偏差0.033～0.038mm（按齿向方向长度7mm进行评价），大端公法线长度W3=17.56±0.02mm，齿轮其余剃齿精度按6级精度控制；
7）热处理，热处理包括渗碳淬火、回火和抛丸，其中渗碳中渗层深度为0.4-0.8mm，淬火表面硬度82—84HRA，芯部硬度30—45HRC，碳化物1～4级，残余奥氏体1～5级，马氏体1～5级，芯部铁素体1～5级，抛丸为除净表面氧化皮；
8）精车内孔 ，数孔车床加工内孔尺寸为φ18+0.018  0mm；
9）压铜套，采用数控声光报警压力机进行铜套压装，把铜套压入倒档齿轮孔内，压力下限为1.2MPa，上限4.2MPa；
10）精车内孔,采用三爪卡盘夹具对工件夹持定位，采用数控车床进行内孔精车，车刀主轴转速900-1500r/min，走刀量小于等于100mm/min，其中镗孔直径为φ16+0.018  0mm，齿圈径向跳动Fr=0.03，表面粗糙度Ra0.8；
11）采用连续式超声波清洗机清洗，然后检验、包装、入库；
其中在步骤3）中，如图1所示，1为本实施例倒档齿轮，2为本实施例拨叉槽，3为本实施例拨叉槽第一端面，4为本实施例第二端面，5为本实施例倒档齿轮远离拨叉槽的外端面，拨叉槽第一端面3到第二端面4的距离，即拨叉槽宽10+0.10 +0.03mm，槽两端面跳动0.02mm，倒档齿轮外端面5到拨叉槽第二端面4尺寸31.4±0.05mm，齿外圆尺寸φ63.48 0  -0.08mm，齿轮外圆跳动0.01mm，端面跳动0.015mm。

Claims (2)

1.倒档齿轮加工工艺，包括以下步骤：
1）锻造，采用模锻方式加工锻坯；
2）等温正火，等温正火硬度为160 ～190HB；
3）精车，采用刀具为硬质合金刀片车刀，内孔尺寸φ17.9+0.018  0mm，拨叉槽尺寸10+0.10 +0.03mm；
4）滚齿，采用数控滚齿机，粉末冶金滚刀，齿向螺旋线倾斜0.025～0.035mm，沿齿厚方向留剃齿余量0.06 mm；
5）剃齿，采用数控剃齿机, 按齿向方向长度7mm，齿向螺旋线倾斜偏差0.033～0.038mm，大端公法线长度W3=17.56±0.02mm；
6）热处理，热处理包括渗碳淬火、回火和抛丸，其中渗碳中渗层深度为0.4～0.8mm，淬火表面硬度82—84HRA，芯部硬度30—45HRC，抛丸为除净表面氧化皮；
7）精车内孔 ，数控车床加工内孔尺寸为φ18+0.018  0mm；
8）压铜套，采用数控声光报警压力机进行铜套压装，把铜套压入倒档齿轮孔内，压力下限为1.2MPa，上限4.2MPa；
9）精车内孔,采用三爪卡盘夹具对工件夹持定位，采用数控车床进行内孔精车；
10）采用连续式超声波清洗机清洗，然后检验、包装、入库；
其特征在于，在步骤3）中拨叉槽宽10+0.10 +0.03mm，槽两端面跳动0.02mm，端面到拨叉槽尺寸31.4±0.05mm，齿外圆尺寸φ63.48 0  -0.08mm，齿轮外圆跳动0.01mm，端面跳动0.015mm。
2.根据权利要求1所述的倒档齿轮加工工艺，其特征在于，在步骤 2）中，同一个零件硬度变化差不超过10HB，同一批零件硬度变化差不超过15HB；金相组织为珠光体与铁素体。
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