CN103586651A - 齿弧加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种齿弧加工方法，包括以下步骤：A.下料；B.粗车齿弧内外圆和两端面；C.半精车齿弧内外圆和两端面；D.精车齿弧两端内外圆和两端面；E.加工齿形；F.加工至成品；所述步骤D包括按顺序进行的以下步骤：中高温时效处理、初精车齿弧两端面、低温时效处理、精车齿弧第一端内外圆和第一端面、以第一端面为基准平磨第二端面和以第一端面及第一端内孔为基准精车第二端内外圆；本发明的齿弧加工方法，在精车加工中间隔的进行中高和低温时效处理，能够去除加工应力，固化尺寸，减小产品热处理后的变形量，可保证产品质量，提高合格率。

Description

齿弧加工方法
技术领域
本发明涉及一种轮齿类零件加工方法，尤其涉及一种齿弧加工方法。
背景技术
齿弧为齿面径向向外的半圆弧状齿条结构，其两端沿同一轴线加工有两个径向孔，主要用于伺服控制系统中，控制物体的运动方向，使被控制物体始终对正另一物体，其为多级减速的最后一级，有轴向和径向两个完全独立的自由度，要达到两个运动间不相互干涉（运动分量为零），则需保证两径向孔与齿弧轴向垂直和两径向孔同轴、轴向内孔和外圆同轴度、两端的内孔同轴和两端的外圆同轴；现有技术加工齿弧的方法通常为：下料-粗车-精车-加工齿形-热处理-加工至成品，由于车削加工过程中会产生加工应力，产品热处理和割成半圆形后变形量较大，导致产品质量差，合格率低。
因此，需要一种齿弧加工方法，减小产品热处理后的变形量，保证产品质量，提高合格率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种齿弧加工方法，能够减小产品热处理后的变形量，保证产品质量，提高合格率。
本发明的齿弧加工方法，包括以下步骤：A.下料；B.粗车齿弧内外圆和两端面；C.半精车齿弧内外圆和两端面；D.精车齿弧两端内外圆和两端面；E.加工齿形；F.加工至成品；所述步骤D包括按顺序进行的以下步骤：中高温时效处理、初精车齿弧两端面、低温时效处理、精车齿弧第一端内外圆和第一端面、以第一端面为基准平磨第二端面和以第一端面及第一端内孔为基准精车第二端内外圆；
进一步，执行步骤C时齿弧两端内外圆和两端面单边预留余量0.5-0.55mm；
进一步，所述步骤D中，初精车齿弧两端面时单边预留余量0.23-0.27mm；
进一步，所述步骤D中，中高温时效处理的温度为255-265℃，处理时间为235-245min，冷却方式为空冷；低温时效处理的温度为315-325℃，处理时间为235-245min，冷却方式为空冷；
进一步，所述步骤D中精车齿弧第一端内外圆和第一端面以及精车第二端内外圆时均采用花盘对齿弧进行装夹定位；
进一步，所述步骤D中执行精车第二端内外圆时以第一端面及第一端内圆为基准进行定位，该步骤中花盘的定位面上设有用于与工件内孔配合对工件进行径向定位的止口；所述止口与工件第一端内圆之间最大配合间隙不超过0.015mm；精车前校正工件第一端外圆使之与第二端内外圆同轴度误差不超过0.01mm；
进一步，在执行步骤D与步骤E之间对齿弧进行油煮定性处理；
进一步，所述步骤A中对应两齿弧对扣形成的圆周进行成对的下料；所述步骤F包括将成对的两个齿弧分离和齿弧表面加工至成品；
进一步，所述步骤F中，将成对的两个齿弧分离后到齿弧表面加工之前按顺序进行探伤检测、油煮定型处理和定性处理；
本发明的有益效果是：本发明的齿弧加工方法，在精车加工中间隔的进行中高和低温时效处理，能够去除加工应力，固化尺寸，减小产品热处理后的变形量，可保证产品质量，提高合格率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明步骤D中精车第二端内外圆时精车内圆的工件定位结构示意图；
图2为本发明步骤D中精车第二端内外圆时精车外圆的工件定位结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明步骤D中精车第二端内外圆时精车内圆的工件定位结构示意图，图2为本发明步骤D中精车第二端内外圆时精车外圆的工件定位结构示意图，如图所示：本实施例的齿弧加工方法，包括以下步骤：A.下料；B.粗车齿弧1内外圆和两端面；C.半精车齿弧1内外圆和两端面；D.精车齿弧1两端内外圆和两端面；E.加工齿形；F.加工至成品；所述步骤D包括按顺序进行的以下步骤：中高温时效处理、初精车齿弧1两端面、低温时效处理、精车齿弧1第一端内外圆和第一端面3、以第一端面3为基准平磨第二端面6和以第一端面3及第一端内孔为基准精车第二端内外圆；步骤B和C中齿弧1内外圆是指齿弧1整体内圆和外圆，包括两端内外圆和齿部位置所在的内外圆；两端内外圆是指分列于齿部两侧的边部的内圆和外圆；第一端面3、第一端内圆4和第一端外圆5位于齿部的一侧，第二端面6、第二端内圆7和第二端外圆8位于齿部的另一侧，两端面即是第一端面3和第二端面6。
本实施例中，执行步骤C时齿弧1两端内外圆和两端面单边预留余量0.5-0.55mm，该数据通过大量测试分析得出，能够提供工件热处理及截断变形后的补偿量，并且满足上述条件下对工件的变形阻碍小，能避免加工后产品存在较大的内部应力，能提高产品结构稳定性和质量。
本实施例中，所述步骤D中，初精车齿弧1两端面时单边预留余量0.23-0.27mm，该数据通过大量测试分析得出，能够提供工件热处理及截断变形后的补偿量，并且满足上述条件下对工件的变形阻碍小，能避免加工后产品存在较大的内部应力，能提高产品结构稳定性和质量。
本实施例中，所述步骤D中，中高温时效处理的温度为255-265℃，处理时间为235-245min，冷却方式为空冷；低温时效处理的温度为315-325℃，处理时间为235-245min，冷却方式为空冷；通过中高和低温时效处理能够去除加工应力，固化尺寸。
本实施例中，所述步骤D中精车齿弧1第一端内外圆和第一端面3以及精车第二端内外圆时均采用花盘2对齿弧1进行装夹定位；由于齿弧1壁厚一般较薄，受到径向力时极易发生变形，采用花盘2定位是对齿弧1轴向夹紧定位，使齿弧1径向不受力，能有效防止齿弧1加工过程中发生变形，提高产品尺寸精度，保证质量和合格率；执行步骤D时对齿弧1进行水冷，防止加工时热变形，同时采用低走刀方式加工。
本实施例中，所述步骤D中执行精车第二端内外圆时以第一端面3及第一端内圆4为基准进行定位，该步骤中花盘2的定位面上设有用于与工件内孔配合对工件进行径向定位的止口；所述止口与工件第一端内圆4之间最大配合间隙不超过0.015mm；精车前校正工件第一端外圆使之与第二端内外圆同轴度误差不超过0.01mm，第一端面及第一端内外圆为一次装夹加工至成品，因此第一端内外圆的同轴度能够达到加工要求，再通过校正工件第一端外圆使之与第二端内外圆同轴度误差不超过0.01mm能够保证齿弧1轴向两端内外圆的同轴度，以保证产品加工精度，提高产品合格率；采用千分表校正工件第一端外圆与第二端内外圆同轴度，对同轴度不符合要求的位置采用铜锤轻轻敲击使之符合要求。
本实施例中，在执行步骤D与步骤E之间对齿弧1进行油煮定性处理；通过油煮定性处理能够实现固化尺寸，降低产品加工中的变形量。
本实施例中，所述步骤A中对应两齿弧1对扣形成的圆周进行成对的下料；所述步骤F包括将成对的两个齿弧1分离和齿弧1表面加工至成品，下料采用锻造的方式，成对的下料不仅能提高加工效率，节约材料成本，而且还便于机加工，使加工难度降低；其中通过线切割的方式将成对的两个齿弧1分离；步骤C中还包括对齿弧1两端径向孔的钻孔加工；步骤D中初精车时将齿弧1两端径向孔加工至成品尺寸；表面加工包括对齿弧1两端径向孔的研磨，保证两径向孔的同轴度以及它们与齿弧1轴向的垂直度。
本实施例中，所述步骤F中，将成对的两个齿弧1分离后到齿弧1表面加工之前按顺序进行探伤检测、油煮定型处理和定性处理；通过线切割的方式将成对的两个齿弧1分离，“油煮定性处理”和“定性处理”能够校正线切割切开后零件内应力释放所产生的变形，从而达到设计的要求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种齿弧加工方法，其特征在于：包括以下步骤：A.下料；B.粗车齿弧内外圆和两端面；C.半精车齿弧内外圆和两端面；D.精车齿弧两端内外圆和两端面；E.加工齿形；F.加工至成品；所述步骤D包括按顺序进行的以下步骤：中高温时效处理、初精车齿弧两端面、低温时效处理、精车齿弧第一端内外圆和第一端面、以第一端面为基准平磨第二端面和以第一端面及第一端内孔为基准精车第二端内外圆。
2.根据权利要求1所述的齿弧加工方法，其特征在于：执行步骤C时齿弧两端内外圆和两端面单边预留余量0.5-0.55mm。
3.根据权利要求2所述的齿弧加工方法，其特征在于：所述步骤D中，初精车齿弧两端面时单边预留余量0.23-0.27mm。
4.根据权利要求3所述的齿弧加工方法，其特征在于：所述步骤D中，中高温时效处理的温度为255-265℃，处理时间为235-245min，冷却方式为空冷；低温时效处理的温度为315-325℃，处理时间为235-245min，冷却方式为空冷。
5.根据权利要求4所述的齿弧加工方法，其特征在于：所述步骤D中精车齿弧第一端内外圆和第一端面以及精车第二端内外圆时均采用花盘对齿弧进行装夹定位。
6.根据权利要求5所述的齿弧加工方法，其特征在于：所述步骤D中执行精车第二端内外圆时以第一端面及第一端内圆为基准进行定位，该步骤中花盘的定位面上设有用于与工件内孔配合对工件进行径向定位的止口；所述止口与工件第一端内圆之间最大配合间隙不超过0.015mm；精车前校正工件第一端外圆使之与第二端内外圆同轴度误差不超过0.01mm。
7.根据权利要求6所述的齿弧加工方法，其特征在于：在执行步骤D与步骤E之间对齿弧进行油煮定性处理。
8.根据权利要求7所述的齿弧加工方法，其特征在于：所述步骤A中对应两齿弧对扣形成的圆周进行成对的下料；所述步骤F包括将成对的两个齿弧分离和齿弧表面加工至成品。
9.根据权利要求8所述的齿弧加工方法，其特征在于：所述步骤F中，将成对的两个齿弧分离后到齿弧表面加工之前按顺序进行探伤检测、油煮定型处理和定性处理。
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