CN103495845B - 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
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mm,拨叉槽宽为;
4)滚齿,采用数控滚齿机,粉末冶金滚刀,滚齿齿向螺旋线倾斜0.025~0.035mm,沿齿厚方向留剃齿余量0.06mm;
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mm;
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,槽两端面跳动0.02mm,外端面到拨叉槽第二端面的距离尺寸31.4±0.05mm,齿轮外圆尺寸mm,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)中设置拨叉槽宽为,槽两端面跳动0.02mm,外端面到拨叉槽第二端面的距离尺寸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mm,拨叉槽宽为;
4)滚齿,采用数控滚齿机Y3116CNC,粉末冶金滚刀,滚齿齿向螺旋线倾斜0.025~0.035mm,留剃齿余量0.06mm(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,剃齿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,数控车床加工内孔尺寸为mm;
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mm,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,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,齿轮外圆尺寸mm,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mm,拨叉槽宽;
4)滚齿,采用数控滚齿机,粉末冶金滚刀,滚齿齿向螺旋线倾斜0.025~0.035mm,沿齿厚方向留剃齿余量0.06mm;
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mm;
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)中拨叉槽宽为,槽两端面跳动0.02mm,外端面到拨叉槽第二端面的距离尺寸31.4±0.05mm,齿轮外圆尺寸mm,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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